JPWO2011151923A1

JPWO2011151923A1 - リングギヤとデフケースの締結構造及びそれを用いた差動装置

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Publication number: JPWO2011151923A1
Application number: JP2012518197A
Authority: JP
Inventors: 谷口　真; 真谷口; 鵜飼　須彦; 須彦鵜飼; 浩一恒川; 塩入　広行; 広行塩入
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2013-07-25
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: WO2011151923A1; EP2578904A4; US20130074648A1; CN102939480B; CN102939480A; JP5257555B2; US9068640B2; KR101356354B1; EP2578904A1; EP2578904B1; KR20130012029A

Abstract

外周面にギヤ部（４）が形成され、内周面に複数のノッチ部（５）が形成されたリングギヤ（３）と、リングギヤ（３）が圧入される圧入面（６）と、圧入面（６）の端部にノッチ部（５）に押し付けられてかしめられる鍔部（８）とを備えるデフケース（２）を有し、圧入面（６）にリングギヤ（３）を圧入した後、鍔部（８）をノッチ部（５）へ押し付けることによりリングギヤ（３）にデフケース（２）をかしめて締結するリングギヤ（３）とデフケース（２）の締結構造（１）において、ノッチ部（５）は、段差面（１４，１５）を有するので、トルク伝達時に発生するガタを抑制できる。

Description

本発明は、リングギヤとデフケースの締結構造及びそれを用いた差動装置に関する。

自動車の駆動機構に用いられるデフギヤ（differential gear）は、自動車の駆動輪を繋ぐシャフトに用いられ、自動車がカーブを曲がるときに内輪と外輪の速度差を吸収する差動装置の１つである。
簡単に構造を説明すると、デフギヤは、デフケースの外側に保持されるリングギヤと、デフケース内部に設けられ、デフケースに取り付けられたピニオンギヤ、そしてピニオンギヤと噛み合う車軸に取り付けられたギヤよりなる。
そして、自動車のエンジン等が発生する駆動力はデフケースに締結されるリングギヤに伝達され、デフケースに取り付けられたピニオンギヤにより車軸に取り付けられたギヤを回転することで車軸に動力を伝える。

この他、自動車に用いられる差動装置としては、一方の車輪が無負荷状態の時に車軸を空転させてしまうデフギヤの欠点を補ったＬＳＤと呼ばれる物も存在するが、デフケースの外側にリングギヤを用いるという点では同じ構造となる。
そして、この差動装置に備えるデフケースにリングギヤを締結する方法は、従来ではボルトを用いて締結する方法が採られてきた。
しかし、このボルトでの締結方法を用いると、ボルトの重量やボルトで締結する為に必要な肉厚等を必要とするので、重量が増加する問題がある。

そこで、デフケースとリングギヤの締結をボルトによる締結によらずに、かしめ固定により行う方法も検討されている（例えば特許文献１参照）。図８は、従来のデフギヤ１０１の断面図である。図９は、リングギヤ１０３の一部を拡大した斜視図である。図１０は、リングギヤ１０３をデフケース１０２に圧入する工程を示す図である。図１１は、リングギヤ１０３をデフケース１０２にかしめ固定する工程を示す図である。図１２は、従来のデフギヤ１０１におけるかしめ部分を拡大した模式図である。

図８に示すデフギヤ１０１は、リングギヤ１０３が駆動力を伝達する駆動ギヤ（図示せず）と噛合するように、自動車に組み付けられる。デフギヤ１０１は、デフケース１０２の一端に固定されたリングギヤ１０３に図示しない駆動ギヤから回転トルクが伝達されると、デフケース１０２がリングギヤ１０３と一体的に回転する。デフケース１０２は、差動ギヤ１１６が組み付けられる組付スペース１１７を備える。デフケース１０２は、組付スペース１１７にピニオンシャフト１１８を介してピニオンギヤ１１９が回転不能に固設されている。ピニオンギヤ１１９は、差動ギヤ１１６に噛合され、差動ギヤ１１６に連結する車軸１２０に駆動力を伝達するようになっている。

リングギヤ１０３は、デフケース１０２の一端外周面に圧入された後かしめ加工により締結されている。図９に示すように、リングギヤ１０３の外周面には、回転トルクが付与されるギヤ部１０４が設けられている。また、リングギヤ１０３の内周面には、複数のノッチ部１０５が連続して形成されている。

図１０に示すように、デフケース１０２の一端外周面には、リングギヤ１０３が圧入される圧入面１０６が環状に設けられている。圧入面１０６は、外径寸法がリングギヤ１０３の内径寸法より大きく設定され、圧入代が設けられている。圧入面１０６の図中右端面には、ヒール部１０７が圧入面１０６に対して垂直に立設され、リングギヤ１０３の圧入量を規制するようになっている。また、圧入面１０６の図中左端面には、鍔部１０８が、圧入面１０６から延設されている。

このようなデフギヤ１０１は、図１０に示すように、リングギヤ１０３をデフケース１０２の鍔部１０８側から圧入面１０６に嵌め合わせる。リングギヤ１０３は、ヒール部１０７に突き当てられるまで圧入面１０６に圧入される。このとき、リングギヤ１０３は、ノッチ部１０５がヒール部１０７と反対側に配置されるように、圧入面１０６に圧入される。そして、図１１に示すように、鍔部１０８をノッチ部１０５側へ押し倒し、ノッチ部１０５に対して押し付ける。すると、鍔部１０８の材料が各ノッチ部１０５に対して塑性流動する。これにより、図１２に示すように、鍔部１０８が各ノッチ部１０５に入り込むように塑性変形してかしめられ、かしめ部１１０が形成される。リングギヤ１０３は、当該かしめ部１１０と、ヒール部１０７とリングギヤ１０３との接触部分により挟み込まれるようにして、保持される。

欧州特許出願公開公報第６４７７８９号

しかしながら、従来のデフギヤ１０１は、図１２に示すように、ノッチ部１０５が断面山形形状に成形されていた。そのため、鍔部１０８をノッチ部１０５にかしめる場合、鍔部１０８をノッチ部１０５に押し付けて、鍔部１０８の材料をノッチ部１０５に塑性流動させてかしめ部１１０を形成する場合に、ノッチ部１０５の傾斜する傾斜面１１１，１１２が変形抵抗となる。そのため、ノッチ部１０５は、鍔部１０８の材料が頂部１１３まで充填されず、材料が充填されない未充填領域１１４が頂部１１３に残ってしまっていた。

かしめ加工によりデフケース１０２とリングギヤ１０３が締結されたデフギヤ１０１は、例えば自動車に適用された場合、リングギヤ１０３に作用する回転トルクにより、かしめ部１１０が塑性変形し、ガタを生じることがあった。

具体的には、自動車が前進する場合、リングギヤ１０３に正方向の回転トルクが伝達される。すると、リングギヤ１０３は、かしめ部１１０と圧入面１０６との圧入部分を介してデフケース１０２に回転トルクを伝達する。このとき、例えば図１３に示すように、各ノッチ部１０５の傾斜面１１１にトルクＦ１０１が作用する。かしめ部１１０は、かしめ工程時に、頂部１１３に材料の充填されない未充填領域１１４が形成されており、上方への材料の塑性流動が制限されていない。そのため、かしめ部１１０は、傾斜面１１１にトルクＦ１０１が作用すると、図中矢印Ｆ１０２に示すように、その力の向きが未充填領域１１４（頂部１１３）へ向かって変換され、傾斜面１１１に接する材料が上方へ向かって盛り上がるように塑性流動する。傾斜面１１１に接する材料が上方へ向かって塑性変形すると、その塑性変形した分だけ、ノッチ部１０５が鍔部１０８に対してトルクＦ１０１が作用する方向（図中右側）へ移動し、かしめ部１１０と傾斜面１１２との間に隙間１１５が形成される。

この隙間１１５が形成された状態で、自動車が後退する場合、リングギヤ１０３には、正方向と反対の回転トルクが作用する。リングギヤ１０３は、かしめ部１１０と圧入面１０６との圧入部分を介してデフケース１０２に逆方向の回転トルクを伝達する。この場合、図１４に示すように、ノッチ部１０５の傾斜面１１２にトルクＦ１０３が作用する。上述したように、自動車が前進する際に、傾斜面１１２とかしめ部１１０との間に隙間１１５が形成されるため、リングギヤ１０３は、逆方向の回転トルクが伝達されると、図１４の二点差線の示す後退開始位置から、図中実線に示すように、ノッチ部１０５の傾斜面１１２をかしめ部１１０に接触させて隙間１１５を解消するように、図中左側へ移動する。この移動が、デフケース１０２とリングギヤ１０３との間に生じるガタとなる。そして、今度は、傾斜面１１１とかしめ部１１０との間に隙間１２１が形成される。

デフケース１０２とリングギヤ１０３との間にガタが発生すると、リングギヤ１０３が、駆動力を伝達するための駆動ギヤ（図示せず）にギヤ部１０４を噛み合わせる位置がずれる。この場合、ギヤ部１０４の噛み合いがずれた部分が図示しない駆動ギヤにぶつかってギヤノイズを発生し、騒音となってしまっていた。また、ギヤ部１０４は、トルク伝達時に、図示しない駆動ギヤとの噛み合いがずれた部分に偏った力が作用し、歯面強度を低下させることがあった。
そして、デフケース１０２とリングギヤ１０３との間にガタが生じると、デフケース１０２の圧入面１０６が塑性変形して滑りを生じることがある。この場合、圧入面１０６がリングギヤ１０３の内周面と擦れ合って摩耗し、異物を発生する。しかも、圧入面１０６がすり減ることにより、リングギヤ１０３を圧入面１０６に圧入してデフケース１０２に締結する締結強度が低下し、デフギヤ１０１の耐久性を低下させる虞がある。
尚、図１３は、従来のデフギヤ１０１が、リングギヤ１０３からデフケース１０２にトルクＦ１０１を伝達される状態を説明する図である。図１４は、従来のデフギヤ１０１が、リングギヤ１０３からデフケース１０２に逆方向のトルクＦ１０３を伝達される状態を説明する図である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、トルク伝達時に発生するガタを抑制できるリングギヤとデフケースの締結構造及びそれを用いた差動装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るリングギヤとデフケースの締結構造は、外周面にギヤ部が形成され、内周面に複数のノッチ部が形成されたリングギヤと、前記リングギヤが圧入される圧入面と、前記圧入面の端部に前記ノッチ部に押し付けられてかしめられる鍔部とを備えるデフケースを有し、前記圧入面に前記リングギヤを圧入した後、前記鍔部を前記ノッチ部へ押し付けることにより前記リングギヤに前記デフケースをかしめて締結するリングギヤとデフケースの締結構造において、前記ノッチ部は、段差面を有する。

上記構成のリングギヤとデフケースの締結構造は、前記ノッチ部が、前記内周面から凹む方向のノッチ中心線を挟んで両側に前記段差面を設けられていることが好ましい。

上記構成のリングギヤとデフケースの締結構造は、前記ノッチ部が、前記鍔部と反対側に窪むように凹部が前記段差面上に形成されていることが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る差動装置は、上記何れかに記載するリングギヤとデフケースの締結構造を適用している。

上記態様のリングギヤとデフケースの締結構造及びそれを用いた差動装置は、リングギヤに回転トルクが与えられると、デフケースが、リングギヤと圧入面との圧入部分と、リングギヤのノッチ部に鍔部をかしめたかしめ部分とを介してリングギヤからトルクを伝達される。リングギヤは、デフケースの鍔部がノッチ部にかしめられると、鍔部の材料がノッチ部の段差面に接するようにノッチ部内を塑性流動し、鍔部を塑性変形させてかしめ部を形成する。そのため、リングギヤに回転トルクが伝達され、各ノッチ部の側面にトルクが作用すると、かしめ部が当該側面を介して押されて変形しようとする。しかし、かしめ部は、ノッチ部に形成された段差面により変形を阻止される。そのため、かしめ部に作用する力は、トルクが作用する側面と対向する面へ向かって作用する。トルクが作用する面と対向する面にも、かしめ部が接触している。そのため、かしめ部が、トルクが作用する面と対向する面から反力を受ける。この結果、かしめ部には、静水圧に近い力が作用し、トルク伝達時にかしめ部が変形せず、ノッチ部とかしめ部との間に隙間が形成されない。よって、上記態様のリングギヤとデフケースの締結構造及びそれを用いた差動装置によれば、トルク伝達時に発生するガタを抑制することができる。

上記構成のリングギヤとデフケースの締結構造は、ノッチ部が、リングギヤの内周面から凹む方向のノッチ中心線を挟んで両側に段差面を設けられている。そのため、リングギヤに対して正方向の回転トルクが作用するときのみならず、正方向と反対の逆方向の回転トルクが作用した場合でも、リングギヤの周方向にガタが発生することを抑制できる。

上記構成のリングギヤとデフケースの締結構造は、鍔部と反対側に窪むように凹部が段差面上に形成されている。そのため、鍔部をノッチ部にかしめる場合に段差面に作用するかしめ荷重の一部が凹部に逃がされる。よって、上記構成のリングギヤとデフケースの締結構造によれば、例えば、かしめ成形を行う場合にかしめ荷重が設定値を超えても、段差面に作用するかしめ荷重を緩和し、ノッチ部の変形を阻止することができる。

本発明の第１実施形態に係り、リングギヤとデフケースの締結構造の模式図である。リングギヤの内周面を図１のＫ１方向から見た部分拡大図である。図２のＫ２方向から見たノッチ部の形状を示す図である。かしめ工程を説明する図であって、ノッチ部内に材料を充填し始めた状態を示す。かしめ工程を説明する図であって、ノッチ部内に材料を充填する状態を示す。かしめ工程を説明する図であって、かしめ成形荷重を緩和する様子を示す。リングギヤからデフケースに正方向の回転トルクを伝達するトルク伝達状態を説明する図である。従来のデフギヤの断面図である。リングギヤの一部を拡大した斜視図である。リングギヤをデフケースに圧入する工程を示す図である。リングギヤをデフケースにかしめ固定する工程を示す図である。従来のデフギヤにおけるかしめ部分を拡大した模式図である。従来のデフギヤが、リングギヤからデフケースに正方向のトルクを伝達される状態を説明する図である。従来のデフギヤが、リングギヤからデフケースに逆方向のトルクを伝達される状態を説明する図である。

１リングギヤとデフケースの締結構造
２デフケース
３リングギヤ
４ギヤ部
５ノッチ部
６圧入面
８鍔部
１４，１５段差面
１６凹部

次に、本発明に係るリングギヤとデフケースの締結構造及びそれを用いた差動装置の一実施形態について図面を参照して説明する。

＜リングギヤとデフケースの締結構造＞
図１は、本発明の第１実施形態に係り、リングギヤ３とデフケース２の締結構造１（以下「締結構造１」という。）の模式図である。図２は、リングギヤ３の内周面３ｃを図１のＫ１方向から見た部分拡大図である。
図１に示す本実施形態の締結構造１は、従来技術と同様、自動車のデフギヤ１０１（差動装置の一例）に適用される。デフギヤ１０１は、リングギヤ３が駆動力を伝達する駆動ギヤ（図示せず）と噛合するように、自動車に組み付けられる。締結構造１は、リングギヤ３とデフケース２を除き、デフギヤ１０１と同様の構成を有するので、ここでは、リングギヤ３とデフケース２を中心に説明する。

図１に示すデフケース２は、材料の塑性流動が起こりやすいように、鋳鉄を材質とする。デフケース２は、図１０に示す従来のデフケース１０２に設けられた圧入面１０６とヒール部１０７と鍔部１０８と同様に、圧入面６とヒール部７と鍔部８が設けられている。圧入面６は、デフケース２と同軸となるように、デフケース２の外周面に環状に設けられている。ヒール部７は、リングギヤ３をデフケース２に圧入する量を規制するために、圧入面６の図中右端面の外側に環状に設けられている。ヒール部７は、圧入面６に対して垂直に設けられている。また、鍔部８は、圧入面６の図中左端面から延設されている。鍔部８は、変形可能な厚さで設けられている。これらの圧入面６とヒール部７と鍔部８は、切削加工によって成形されている。

図１に示すリングギヤ３は、低炭素鋼を材質とする。リングギヤ３の表面には、浸炭加工が施されて、硬度が高められている。リングギヤ３は、略円筒形状をなす。リングギヤ３は、内周面３ｃの内径寸法がデフケース２の圧入面６の外径寸法より小さくされ、環状の圧入面６に圧入されるようになっている。圧入面６は、デフケース２の軸線と同軸になるように、設けられている。リングギヤ３の外周面には、外部装置から回転トルクが伝達されるギヤ部４が設けられている。リングギヤ３の内周面３ｃには、デフケース２の鍔部８がかしめられる複数のノッチ部５が設けられている。ノッチ部５は、鍔部８をノッチ部５側へ折り曲げて均一にかしめることができるように、内周面３ｃの図中左端開口部側から軸方向奥側（図中右側）へ向かって傾斜している。図２に示すように、ノッチ部５は、リングギヤ３の内周面３ｃに沿って連続して設けられている。

図３は、図２のＫ２方向から見たノッチ部５の形状を示す図である。
ノッチ部５は、略山形形状をなす。ノッチ部５は、内周面３ｃから凹む方向のノッチ中心線Ｌを挟んで傾斜面１１，１２を有する。ノッチ部５は、ノッチ中心線Ｌを挟んで両側に段差面１４，１５が形成されている。ノッチ部５は、ノッチ中心線Ｌ上に凹部１６が設けられている。ノッチ部５は、凹部１６を挟んで図中左右対称形状となるように傾斜面１１，１２と段差面１４，１５が設けられている。段差面１４，１５は、凹部１６と傾斜面１１，１２の間に平坦に設けられている。そのため、傾斜面１１と段差面１４との間には肩部２１が形成されている。また、傾斜面１２と段差面１５との間には肩部２２が形成されている。凹部１６は、段差面１４，１５の間から図中上方へ（デフケース２の鍔部８と反対側へ）窪むように設けられている。このようなノッチ部５は、鍔部８がかしめられるように、全高Ｈ１が鍔部８の径方向の厚みＨ２より小さく寸法に設定されている。ノッチ部５は、鍛造により成形され、硬度がデフケース２の鍔部８より高くされている。

＜デフケースとリングギヤの締結方法＞
リングギヤ３をデフケース２の鍔部８側から圧入面６に圧入する。リングギヤ３は、ヒール部７に突き当たるまで圧入面６に圧入される。このとき、リングギヤ３は、ノッチ部５がヒール部７と反対側に位置するように、デフケース２に圧入される。そして、鍔部８をリングギヤ３側へ押し倒し、ノッチ部５に強く押し付ける。鍔部８は、ノッチ部５より硬度が低いため、鍔部８をノッチ部５に押し付けると、鍔部８がノッチ部５を埋めるように塑性変形し、かしめられる。これにより、リングギヤ３は、圧入面６との圧入部分によりデフケース２に対して同軸上に位置決めされる。また、リングギヤ３は、鍔部８とノッチ部５のかしめ部分と、ヒール部７との間で、デフケース２に対して軸方向に位置決めされて保持される。

かしめ工程について、より詳しく説明する。図４は、かしめ工程を説明する図であって、ノッチ部５内に材料を充填し始めた状態を示す。図５は、かしめ工程を説明する図であって、ノッチ部５内に材料を充填する状態を示す。図６は、かしめ工程を説明する図であって、かしめ成形荷重を緩和する様子を示す。尚、鍔部８内に記載した図中矢印は、材料の塑性流動方向を示す。

図４に示すように、鍔部８をノッチ部５に押し付けると、鍔部８は、材料がノッチ部５の内部へ入り込むように塑性流動し、変形する。このとき、鍔部８の材料は、ノッチ部５に図中左右対称に設けられた傾斜面１１，１２に案内されて凹部１６へ向かって盛り上がるように変形し、図５に示すように、段差面１４，１５に当接する。材料は、段差面１４，１５に接触すると、段差面１４，１５に沿って図中左右方向へ広がるように塑性流動し始める。これにより、肩部２１，２２の内側に形成される未充填領域１７，１８が、鍔部８の材料によって埋められていく。そのため、ノッチ部５は、鍔部８の材料が充填されていない未充填領域１７，１８が小さくなる。よって、鍔部８は、ノッチ部５の段差面１４，１５まで肉詰めするように塑性変形して、ノッチ部５にかしめられたかしめ部１０を形成する。

このとき、例えば、鍔部８をノッチ部５側へ押し倒してかしめる工具が、ノッチ部５の形状に合わず、鍔部８をノッチ部５にかしめるかしめ荷重が設定値より大きくなることがある。この場合、図６に示すように、ノッチ部５には、段差面１４，１５の間に外径方向（図中上方）へ窪むように凹部１６が設けられているため、鍔部８の材料は、段差面１４，１５に突き当たった後、かしめ荷重の一部を凹部１６側へ逃がし、段差面１４，１５に作用するかしめ荷重を緩和する。よって、締結構造１では、かしめ成形を行う場合にかしめ荷重が設定値を超えても、ノッチ部５の変形を阻止することができる。

＜トルク伝達方法＞
締結構造１は、例えば、自動車が前進する場合、リングギヤ３が図示しない駆動ギヤによって正方向に回転される。リングギヤ３に作用する正方向の回転トルクは、鍔部８とノッチ部５のかしめ部１０と、圧入面６とリングギヤ３の圧入部分を介して、デフケース２に伝達される。これにより、デフケース２は、リングギヤ３と一体的に回転される。デフギヤ１０１は、デフケース２の回転をピニオンギヤ１１９と差動ギヤ１１６を介して車軸１２０に伝達し、自動車の内輪と外輪の速度差を吸収する。
また、締結構造１は、例えば、自動車が後退する場合、リングギヤ３が図示しない駆動ギヤによって正方向と反対の逆方向に回転される。リングギヤ３に作用する逆方向の回転トルクは、上記と同様にしてデフケース２に伝達される。

ノッチ部５にトルクが作用した場合におけるかしめ部１０の変形について説明する。図７は、リングギヤ３からデフケース２に正方向の回転トルクを伝達するトルク伝達状態を説明する図である。

例えば、自動車の前進時に、正方向の回転トルクＦ５がノッチ部５の傾斜面１１に作用すると、かしめ部１０は、傾斜面１１に押されて塑性変形しようとする。しかし、かしめ部１０は、未充填領域１７，１８を小さくするように、傾斜面１１、段差面１４、段差面１５、傾斜面１２に接触した状態でノッチ部５にかしめられている。傾斜面１１に作用する回転トルクは、図中Ｆ１に示すように、材料が充填されておらず強度の弱い未充填領域１７，１８や凹部１６側へ向かう図中右上方向への力に変換され、段差面１４に作用する。段差面１４は、図中Ｆ２に示すように、図中Ｆ１の力に対する反力を発生し、かしめ部１０の変形を阻止する。逃げ場のない図中Ｆ２に示す反力は、図中Ｆ３に示すように、傾斜面１１に対向する傾斜面１２側へ向かって図中右方向への力に変換される。しかし、かしめ部１０は、傾斜面１２に接触している。そのため、傾斜面１２は、図中Ｆ３の力が作用すると、図中Ｆ４に示すように図中左方向への反力を発生し、かしめ部１０の変形を阻止する。このとき、かしめ部１０は、段差面１５にも接触し、変形を阻止されている。この結果、かしめ部１０は、自動車の前進時に静水圧に近い力が作用して変形せず、ノッチ部５との間に隙間を形成しない。よって、締結構造１は、リングギヤ３に正方向の回転トルクＦ５が作用し、リングギヤ３とデフケース２が正方向に回転する場合に、リングギヤ３の周方向にガタが発生することを抑制される。

一方、例えば、自動車の後退時に、正方向の回転トルクＦ５と逆方向に回転トルクＦ６がノッチ部５に付与されると、かしめ部１０が、傾斜面１２に押されて塑性変形しようとする。しかし、かしめ部１０は、段差面１４，１５に接触しているため、上述の正方向の回転トルクＦ５が傾斜面１１に作用した場合と同様に、傾斜面１２に作用する回転トルクＦ６の力の向きが変換され、段差面１４，１５と傾斜面１１により塑性変形を阻止される。この結果、かしめ部１０は、自動車の後退時に静水圧に近い力が作用して変形せず、ノッチ部５との間に隙間を形成しない。よって、締結構造１は、リングギヤ３に逆方向の回転トルクＦ６が作用し、リングギヤ３とデフケース２が逆方向に回転する場合に、リングギヤ３の周方向にガタが発生することを抑制される。

ここで、ノッチ部５は、ノッチ中心線Ｌを挟んで左右対称形状となるように、傾斜面１１，１２と段差面１４，１５を設けられている。そのため、例えば自動車の後退時に、逆方向の回転トルクＦ６が前進時の回転トルクＦ５と同程度の力でノッチ部５に作用した場合でも、かしめ部１０の塑性変形を抑え、リングギヤ３の周方向にガタが発生することを抑制できる。

そして、締結構造１は、自動車の前進時と後退時にかしめ部１０とノッチ部５との間に隙間が形成されないため、自動車が前進と後退を繰り返しても、かしめ部１０とノッチ部５が衝突を繰り返してガタを大きくすることもない。

締結構造１を適用したデフギヤ１０１は、リングギヤ３のガタの発生が抑制されるため、リングギヤ３のギヤ部４と図示しない駆動ギヤとの噛み合い位置が、トルク伝達時にずれにくい。そのため、ギヤ部４と図示しない駆動ギヤとがスムーズに噛合し、ギヤノイズが発生しにくいという付随的効果が得られる。また、デフギヤ１０１は、ギヤ部４と図示しない駆動ギヤとを正常に噛合し続けるので、ギヤ部４の歯面に偏った力が作用せず、ギヤ部４の歯面強度を低下させにくいという付随的効果が得られる。
そして、締結構造１を適用したデフギヤ１０１は、リングギヤ３とデフケース２との間にガタを発生しないため、ノッチ部５とかしめ部１０との間の隙間を解消するようにリングギヤ３がデフケース２に対して回転しない。これにより、リングギヤ３の内周面がデフケース２の圧入面６に対して滑りを生じ、圧入面６を塑性変形させることを防止できる。そのため、リングギヤ３と圧入面６との摩耗によって異物を発生しない。また、リングギヤ３と圧入面６との締結強度が低下することがなく、デフギヤ１０１の耐久性を長期間維持できるという付随的効果が得られる。

＜変形例＞
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、上記実施形態では、ノッチ部５の中央上部に凹部１６を設けた。これに対して、凹部１６は、中央部から肩部２１側又は肩部２２側のいずれかへずれた位置に設けても良い。
例えば、上記実施形態では、凹部１６を挟んで傾斜面１１，１２と段差面１４，１５を左右対称に設けた。これに対して、傾斜面１１，１２と段差面１４，１５は左右対称形状でなくても良い。具体的には、段差面１４のみを設けたり、段差面１５を段差面１４より小さい幅で設けても良い。
例えば、上記実施形態では、段差面１４，１５を平坦に設けたが、段差面１４，１５を傾斜面１１，１２より傾斜角度の小さいなだらかな傾斜面としても良い。
例えば、上記実施形態では、ノッチ部５に凹部１６を設けたが、設定値を超える過剰なかしめ荷重がノッチ部５に作用した場合でも、ノッチ部５の変形を防止できるのであれば、必ずしも凹部１６を設ける必要はない。つまり、例えば、ノッチ部５の断面形状を台形形状としても良い。

【０００５】
た部分が図示しない駆動ギヤにぶつかってギヤノイズを発生し、騒音となってしまっていた。また、ギヤ部１０４は、トルク伝達時に、図示しない駆動ギヤとの噛み合いがずれた部分に偏った力が作用し、歯面強度を低下させることがあった。
そして、デフケース１０２とリングギヤ１０３との間にガタが生じると、デフケース１０２の圧入面１０６が塑性変形して滑りを生じることがある。この場合、圧入面１０６がリングギヤ１０３の内周面と擦れ合って摩耗し、異物を発生する。しかも、圧入面１０６がすり減ることにより、リングギヤ１０３を圧入面１０６に圧入してデフケース１０２に締結する締結強度が低下し、デフギヤ１０１の耐久性を低下させる虞がある。
尚、図１３は、従来のデフギヤ１０１が、リングギヤ１０３からデフケース１０２にトルクＦ１０１を伝達される状態を説明する図である。図１４は、従来のデフギヤ１０１が、リングギヤ１０３からデフケース１０２に逆方向のトルクＦ１０３を伝達される状態を説明する図である。
［００１５］
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、トルク伝達時に発生するガタを抑制できるリングギヤとデフケースの締結構造及びそれを用いた差動装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［００１６］
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るリングギヤとデフケースの締結構造は、外周面にギヤ部が形成され、内周面に複数のノッチ部が形成されたリングギヤと、前記リングギヤが圧入される圧入面と、前記圧入面の端部に前記ノッチ部に押し付けられてかしめられる鍔部とを備えるデフケースを有し、前記圧入面に前記リングギヤを圧入した後、前記鍔部を前記ノッチ部へ押し付けることにより前記リングギヤに前記デフケースをかしめて締結するリングギヤとデフケースの締結構造において、前記ノッチ部は、段差面を有し、前記ノッチ部は、前記鍔部と反対側に窪むように凹部が前記段差面上に形成されている。
［００１７］
上記構成のリングギヤとデフケースの締結構造は、前記ノッチ部が、前記内周面から凹む方向のノッチ中心線を挟んで両側に前記段差面を設けられて

【０００６】
いることが好ましい。
［００１８］
［００１９］
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る差動装置は、上記何れかに記載するリングギヤとデフケースの締結構造を適用している。
発明の効果
［００２０］
上記態様のリングギヤとデフケースの締結構造及びそれを用いた差動装置は、リングギヤに回転トルクが与えられると、デフケースが、リングギヤと圧入面との圧入部分と、リングギヤのノッチ部に鍔部をかしめたかしめ部分とを介してリングギヤからトルクを伝達される。リングギヤは、デフケースの鍔部がノッチ部にかしめられると、鍔部の材料がノッチ部の段差面に接するようにノッチ部内を塑性流動し、鍔部を塑性変形させてかしめ部を形成する。そのため、リングギヤに回転トルクが伝達され、各ノッチ部の側面にトルクが作用すると、かしめ部が当該側面を介して押されて変形しようとする。しかし、かしめ部は、ノッチ部に形成された段差面により変形を阻止される。そのため、かしめ部に作用する力は、トルクが作用する側面と対向する面へ向かって作用する。トルクが作用する面と対向する面にも、かしめ部が接触している。そのため、かしめ部が、トルクが作用する面と対向する面から反力を受ける。この結果、かしめ部には、静水圧に近い力が作用し、トルク伝達時にかしめ部が変形せず、ノッチ部とかしめ部との間に隙間が形成されない。よって、上記態様のリングギヤとデフケースの締結構造及びそれを用いた差動装置によれば、トルク伝達時に発生するガタを抑制することができる。
［００２１］
上記構成のリングギヤとデフケースの締結構造は、ノッチ部が、リングギヤの内周面から凹む方向のノッチ中心線を挟んで両側に段差面を設けられている。そのため、リングギヤに対して正方向の回転トルクが作用するときのみならず、正方向と反対の逆方向の回転トルクが作用した場合でも、リング

Claims

外周面にギヤ部が形成され、内周面に複数のノッチ部が形成されたリングギヤと、前記リングギヤが圧入される圧入面と、前記圧入面の端部に前記ノッチ部に押し付けられてかしめられる鍔部とを備えるデフケースを有し、前記圧入面に前記リングギヤを圧入した後、前記鍔部を前記ノッチ部へ押し付けることにより前記リングギヤに前記デフケースをかしめて締結するリングギヤとデフケースの締結構造において、
前記ノッチ部は、段差面を有する
ことを特徴とするリングギヤとデフケースの締結構造。
請求項１に記載するリングギヤとデフケースの締結構造において、
前記ノッチ部は、前記内周面から凹む方向のノッチ中心線を挟んで両側に前記段差面を設けられている
ことを特徴とするリングギヤとデフケースの締結構造。
請求項１又は請求項２に記載するリングギヤとデフケースの締結構造において、
前記ノッチ部は、前記鍔部と反対側に窪むように凹部が前記段差面上に形成されている
ことを特徴とするリングギヤとデフケースの締結構造。
請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載するリングギヤとデフケースの締結構造を適用していることを特徴とする差動装置。