KR20130038183A

KR20130038183A - 코킹 체결 부품, 코킹 체결 부품의 체결 방법, 코킹 체결 부품의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130038183A
Application number: KR1020127017292A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 다니구찌; 유우끼 구로사끼; 요시히꼬 우까이; 준 가미따께; 조오 가야하나; 슈우헤이 야마구찌; 가쯔아끼 마끼노
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2013-04-17
Also published as: EP2719925A4; JPWO2012169024A1; KR101463321B1; CN102933874B; CN102933874A; JP5333597B2; US20120311845A1; EP2719925A1; IN2012DN05153A; US8893575B2; EP2719925B1; WO2012169024A1

Abstract

본원은, 코킹 체결 부품과 상대 부품의 체결 구조의 제조 비용을 저감할 수 있는 코킹 체결 부품, 코킹 체결 부품의 체결 방법, 코킹 체결 부품의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 따라서, 본 발명의 일 형태는, 상대 부품과 코킹에 의해 체결되는 환 형상의 코킹 체결 부품에 있어서, 중심축 방향의 일단부측의 내주연부에서 형성되고 상기 상대 부품에 코킹되는 노치와, 내주면과 상기 내주연부 사이에서 상기 내주면으로부터 반경 방향의 외측에 형성되는 내주면 단차부 및 상기 중심축 방향의 일단부측의 단부면과 상기 내주연부 사이에서 상기 단부면으로부터 상기 중심축 방향의 타단부측에 형성되는 단부면 단차부 중 적어도 한쪽을 갖는다.

Description

코킹 체결 부품, 코킹 체결 부품의 체결 방법, 코킹 체결 부품의 제조 방법 {CAULKING-FASTENED COMPONENT, METHOD OF FASTENING THE CAULKING-FASTENED COMPONENT, AND METHOD OF MANUFACTURING THE CAULKING-FASTENED COMPONENT}

본 발명은, 코킹에 의해 체결한 체결 구조를 구성하는 코킹 체결 부품, 당해 코킹 체결 부품의 체결 방법, 당해 코킹 체결 부품의 제조 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 차량에 탑재되는 디퍼렌셜 서브 어셈블리에서는, 디퍼렌셜 케이스와 링 기어를 체결하고 있다. 여기서, 이러한 2개의 부품의 체결에 관하여, 특허문헌 1에는, 유성 기어 구조 등에 사용되는 링 기어의 제조 방법에 있어서, 널링(knurling) 가공이 실시된 기어 본체를 하우징의 내주부에 압입함으로써 체결하는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2000-274494호 공보

여기서, 특허문헌 1의 기술에서는 기어 본체를 하우징에 압입함으로써 체결하지만, 진동 등의 영향에 의한 부품의 빠짐 방지를 더욱 강화하기 위해, 2개의 부품을 압입에 의해 체결하면서, 또한 코킹에 의해 체결하는 것이 생각된다.

예를 들어, 상기한 디퍼렌셜 서브 어셈블리를 예로 들어 설명하면, 우선, 링 기어의 중심축 방향의 한쪽 단부의 내주연부에, 복수의 오목 형상의 노치를, 링 기어의 주위 방향으로 간격을 두면서 형성해 둔다. 그리고 링 기어를 디퍼렌셜 케이스의 플랜지에 압입한 후, 당해 플랜지를 링 기어의 반경 방향의 내측으로부터 외측으로 벌려 변형시키도록 소성 가공하여, 코킹에 의해 링 기어를 디퍼렌셜 케이스의 플랜지에 체결한다.

여기서, 링 기어에 노치를 형성할 때에는, 도 9에 도시하는 원환상의 소재(100)의 도 10(도 9에서 부호 C로 나타내는 부분의 확대도)에 도시하는 내주연부(102)에 대해 프레스 가공을 행하여, 도 11에 도시하는 바와 같이 노치(104)를 형성한다. 그러나 프레스 가공에 의해 노치(104)를 형성하면, 도 11에 도시하는 바와 같이 노치(104)의 주위에 소재(100)의 구성 재료가 밀려 나오거나, 굴곡이 발생한다. 그러면, 소재(100)의 내주면(106)이나 소재(100)의 중심축 방향의 일단부측의 단부면(108)에, 볼록 형상으로 돌출된 볼록부(110)가 형성되어 버린다.

여기서, 소재(100)의 내주면(106)은 링 기어에 있어서 디퍼렌셜 케이스의 플랜지와의 압입면으로 되는 면이고, 소재(100)의 단부면(108)은 링 기어에 있어서 소성 가공 후의 디퍼렌셜 케이스의 플랜지가 접촉할 수 있는 면이다. 그로 인해, 이러한 소재(100)의 압입면(106)이나 단부면(108)에 대해, 절삭 가공을 행하여 볼록부(110)를 제거할 필요가 있다. 따라서, 디퍼렌셜 케이스의 플랜지에 링 기어를 체결하기 위해 필요로 하는 공정수가 많아져, 비용이 증가해 버린다.

또한, 노치(104)는 소재(100)의 주위 방향으로 간격을 두고 형성되므로, 볼록부(110)는 마찬가지로, 압입면(106)이나 단부면(108)에 소재(100)의 주위 방향으로 간격을 두고 형성된다. 그로 인해, 압입면(106)이나 단부면(108)에 대해 소재(100)의 주위 방향을 따라 절삭 가공을 행하려고 하면, 단속적으로 절삭이 행해지게 된다. 그리고 이와 같이 단속적으로 절삭이 행해지면, 노치(104)의 주변에 버어가 발생하기 쉬워져 버린다. 그로 인해, 압입면(106)이나 단부면(108)에 대해 절삭 가공을 행한 후에는, 또한 노치(104)의 주변에 발생한 버어를 제거하는 공정이 필요해진다. 또한, 노치(104)는 복수 형성되어 있으므로, 개개의 노치(104)에 대해 버어를 제거해 가면 작업 부담이 커져 버린다. 따라서, 디퍼렌셜 케이스의 플랜지에 링 기어를 체결하기 위해 필요로 하는 공정수가 더욱 많아져, 비용이 대폭 증가해 버린다.

따라서, 본 발명은, 코킹 체결 부품과 상대 부품의 체결 구조의 제조 비용을 저감할 수 있는 코킹 체결 부품, 코킹 체결 부품의 체결 방법, 코킹 체결 부품의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 일 형태는, 상대 부품과 코킹에 의해 체결되는 환 형상의 코킹 체결 부품에 있어서, 중심축 방향의 일단부측의 내주연부에서 형성되고 상기 상대 부품에 코킹되는 노치와, 내주면과 상기 내주연부 사이에서 상기 내주면으로부터 반경 방향의 외측에 형성되는 내주면 단차부 및 상기 중심축 방향의 일단부측의 단부면과 상기 내주연부 사이에서 상기 단부면으로부터 상기 중심축 방향의 타단부측에 형성되는 단부면 단차부 중 적어도 한쪽을 갖는 것을 특징으로 한다.

이 형태에 따르면, 코킹 체결 부품에 있어서, 내주면과 중심축 방향의 일단부측의 내주연부 사이에서 내주면으로부터 반경 방향의 외측에 형성되는 내주면 단차부 및 중심축 방향의 일단부측의 단부면과 상기한 내주연부 사이에서 상기한 단부면으로부터 중심축 방향의 타단부측에 형성되는 단부면 단차부 중 적어도 한쪽을 갖는다. 이에 의해, 상기한 내주연부에 노치를 형성할 때에 노치의 주위에 소재의 구성 재료가 밀려 나옴으로써 형성되는 볼록부가, 코킹 체결 부품을 체결하는 상대 부품에 대해 작용하는 영향을 작게 할 수 있다. 그로 인해, 상기한 볼록부를 제거하기 위한 가공에 필요로 하는 공정수를 저감할 수 있으므로, 코킹 체결 부품의 제조 비용을 저감할 수 있다. 따라서, 코킹 체결 부품과 상대 부품의 체결 구조의 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 내주면 단차부를 가짐으로써, 코킹 체결 부품을 상대 부품에 압입(삽입)할 때의 하중에 대해, 코킹 체결 부품의 제품마다의 편차를 저감할 수 있다.

상기한 코킹 체결 부품에 있어서는, 상기 노치를 형성할 때에 상기 노치의 주위에서 소재의 구성 재료가 밀려 나와 볼록 형상으로 형성되는 볼록부를, 상기 내주면 및 상기 단부면 중 적어도 한쪽과 이격시키고 있고, 상기 볼록부를 상기 내주면과 이격시키는 경우는 상기 내주면과 상기 중심축 방향에 대해 이격시키고, 상기 볼록부를 상기 단부면과 이격시키는 경우는 상기 단부면과 상기 반경 방향에 대해 이격시키고 있는 것이 바람직하다.

이 형태에 따르면, 노치를 형성할 때에 노치의 주위에 형성되는 볼록부를, 내주면 및 일단부측의 단부면 중 적어도 한쪽과 이격시키고 있다. 그리고 볼록부를 내주면과 이격시키는 경우는 당해 내주면과 중심축 방향에 대해 이격시키고, 볼록부를 일단부측의 단부면과 이격시키는 경우는 당해 일단부측의 단부면과 반경 방향에 대해 이격시키고 있다. 이에 의해, 내주면 및 일단부측의 단부면 중 적어도 한쪽에 있어서, 상기한 볼록부를 제거하기 위한 가공은 불필요해진다. 그로 인해, 코킹 체결 부품의 내주면이나 단부면의 정밀도를 향상시키기 위해 당해 내주면이나 단부면에 대해 절삭 공구를 사용하여 절삭을 행하는 경우에, 당해 절삭 공구의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 코킹 체결 부품의 제조 비용을 효과적으로 저감할 수 있다.

상기한 코킹 체결 부품에 있어서는, 상기 내주면 단차부의 단차량 및 상기 단부면 단차부의 단차량을 상기 볼록부의 높이 이상으로 하는 것이 바람직하다.

이 형태에 따르면, 내주면 단차부의 단차량 및 단부면 단차부의 단차량을 상기한 볼록부의 높이 이상으로 하므로, 코킹 체결 부품을 상대 부품에 체결할 때에 상기한 볼록부가 상대 부품에 대해 영향을 미치지 않는다. 그로 인해, 코킹 체결 부품과 상대 부품의 체결 구조의 체결 강도가 향상된다.

상기한 코킹 체결 부품에 있어서는, 상기 상대 부품은 차동 장치의 디퍼렌셜 케이스이고, 상기 코킹 체결 부품은 상기 디퍼렌셜 케이스에 체결되는 링 기어인 것이 바람직하다.

이 형태에 따르면, 차동 장치에 있어서의 디퍼렌셜 케이스와 링 기어의 체결에 있어서, 링 기어와 디퍼렌셜 케이스의 체결에 필요로 하는 제조 비용을 저감할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 다른 형태는, 상대 부품과 코킹에 의해 체결되는 환 형상의 코킹 체결 부품의 체결 방법에 있어서, 상기 코킹 체결 부품은, 중심축 방향의 일단부측의 내주연부에 형성되고 상기 상대 부품에 코킹되는 노치와, 내주면과 상기 내주연부 사이에서 상기 내주면으로부터 반경 방향의 외측에 형성되는 내주면 단차부 및 상기 중심축 방향의 일단부측의 단부면과 상기 내주연부 사이에서 상기 단부면으로부터 상기 중심축 방향의 타단부측에 형성되는 단부면 단차부 중 적어도 한쪽을 구비하고, 상기 코킹 체결 부품의 상기 내주면의 내측에 상기 상대 부품을 배치하고, 상기 상대 부품의 코킹부를 상기 코킹 체결 부품의 반경 방향의 외측으로 변형시킴으로써 상기 노치에 압박하여 코킹하는 것을 특징으로 한다.

상기한 코킹 체결 부품의 체결 방법에 있어서는, 상기 코킹 체결 부품은, 상기 노치를 형성할 때에 상기 노치의 주위에서 소재의 구성 재료가 밀려 나와 볼록 형상으로 형성되는 볼록부를, 상기 내주면 및 상기 단부면 중 적어도 한쪽과 이격시키고 있고, 상기 볼록부를 상기 내주면과 이격시키는 경우는 상기 내주면과 상기 중심축 방향에 대해 이격시키고, 상기 볼록부를 상기 단부면과 이격시키는 경우는 상기 단부면과 상기 반경 방향에 대해 이격시키고 있는 것이 바람직하다.

상기한 코킹 체결 부품의 체결 방법에 있어서는, 상기 내주면 단차부의 단차량 및 상기 단부면 단차부의 단차량을 상기 볼록부의 높이 이상으로 하는 것이 바람직하다.

상기한 코킹 체결 부품의 체결 방법에 있어서는, 상기 상대 부품은 차동 장치의 디퍼렌셜 케이스이고, 상기 코킹 체결 부품은 상기 디퍼렌셜 케이스에 체결되는 링 기어인 것이 바람직하다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 다른 형태는, 상대 부품과 코킹에 의해 체결되는 환 형상의 코킹 체결 부품의 제조 방법에 있어서, 환 형상의 소재의 내주면과 상기 소재의 중심축 방향의 일단부측의 내주연부 사이에서 상기 내주면으로부터 상기 소재의 반경 방향의 외측에 형성되는 내주면 단차부 및 상기 소재의 중심축 방향의 일단부측의 단부면과 상기 내주연부 사이에서 상기 단부면으로부터 상기 중심축 방향의 타단부측에 형성되는 단부면 단차부 중 적어도 한쪽을 형성하는 소재 형성 공정과, 상기 상대 부품에 코킹되는 노치를 상기 소재의 상기 내주연부에 형성하는 노치 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

이 형태에 따르면, 환 형상의 소재에 있어서, 내주면과 중심축 방향의 일단부측의 내주연부 사이에서 내주면으로부터 반경 방향의 외측에 형성되는 내주면 단차부 및 중심축 방향의 일단부측의 단부면과 상기한 내주연부 사이에서 상기한 단부면으로부터 중심축 방향의 타단부측에 형성되는 단부면 단차부 중 적어도 한쪽을 갖는다. 이에 의해, 상기한 내주연부에 노치를 형성할 때에 노치의 주위에 소재의 구성 재료가 밀려 나옴으로써 형성되는 볼록부가, 코킹 체결 부품을 체결하는 상대 부품에 대해 작용하는 영향을 작게 할 수 있다. 그로 인해, 상기한 볼록부를 제거하기 위한 가공에 필요로 하는 공정수를 저감할 수 있으므로, 코킹 체결 부품의 제조 비용을 저감할 수 있다. 따라서, 코킹 체결 부품과 상대 부품의 체결 구조의 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 내주면 단차부를 가짐으로써, 코킹 체결 부품을 상대 부품에 압입(삽입)할 때의 하중에 대해, 코킹 체결 부품의 제품마다의 편차를 저감할 수 있다.

본 발명에 관한 코킹 체결 부품, 코킹 체결 부품의 체결 방법, 코킹 체결 부품의 제조 방법에 따르면, 코킹 체결 부품과 상대 부품의 체결 구조의 제조 비용을 저감할 수 있다.

도 1은 디퍼렌셜 서브 어셈블리의 측면도이다.
도 2는 디퍼렌셜 케이스의 플랜지와 링 기어의 체결 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 3은 링 기어의 내주연부의 주변의 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A 단면도이다.
도 5는 본 실시예의 소재의 단면도이다.
도 6은 도 5에 있어서 소재의 내주연부의 주변을 확대한 단면도이다.
도 7은 압입 공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 압입 공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 종래 기술의 소재의 단면도이다.
도 10은 도 9에 있어서 소재의 내주연부의 주변을 확대한 단면도이다.
도 11은 노치를 형성한 후에 있어서, 종래 기술의 소재의 내주연부의 주변을 확대한 단면도이다.

이하, 본 발명을 구체화한 실시 형태에 대해, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 여기서는, 일례로서 자동차 등의 차량의 디퍼렌셜 서브 어셈블리(차동 장치)의 구성 부품인 디퍼렌셜 케이스와 링 기어 사이의 체결 구조를 예로 들어 설명을 행한다.

〔디퍼렌셜 서브 어셈블리의 개요〕

도 1은, 디퍼렌셜 서브 어셈블리(1)의 개략 구성을 도시하는 측면도이다. 또한, 도 2는, 디퍼렌셜 케이스(10)의 플랜지(12)와 링 기어(14)의 체결 부분을 확대한 단면도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 디퍼렌셜 서브 어셈블리(1)는 디퍼렌셜 케이스(10)와, 디퍼렌셜 케이스(10)의 일단부측(도 1의 좌측)의 외주에 설치된 플랜지(12)와, 플랜지(12)의 외주에 체결된 원환상의 링 기어(14)를 구비한다. 또한, 디퍼렌셜 케이스(10)의 내부에는, 한 쌍의 사이드 기어(도시하지 않음)와 한 쌍의 피니언(도시하지 않음)이 회전 가능하게 지지된 상태에서 수용되어 있다. 또한, 디퍼렌셜 서브 어셈블리(1)는 본 발명에 있어서의 「차동 장치」의 일례이고, 디퍼렌셜 케이스(10)는 본 발명에 있어서의 「상대 부품」의 일례이고, 링 기어(14)는 본 발명에 있어서의 「코킹 체결 부품」의 일례이다.

이 디퍼렌셜 서브 어셈블리(1)는, 차량의 동력 전달 기구에 사용된다. 예를 들어, 차량에 있어서, 변속기, 트랜스퍼 및 종감속기 등에 대해 설치된다. 그리고 디퍼렌셜 서브 어셈블리(1)는, 상대측의 기어(도시하지 않음)로부터 링 기어(14)에 입력되는 동력을, 한 쌍의 사이드 기어의 회전 차를 허용하면서, 그것을 한 쌍의 피니언에 연결된 회전 부재(도시하지 않음)에 전달한다. 또한, 회전 부재는, 예를 들어 차량의 좌우 한 쌍의 구동 차륜이나 전후 한 쌍의 구동차축 등이다.

〔링 기어의 구조〕

이러한 디퍼렌셜 서브 어셈블리(1)의 구성 부품 중, 링 기어(14)에 대해 설명한다. 링 기어(14)는, 원환상으로 형성되어 있다. 그리고 링 기어(14)는, 도 1과 도 2에 도시하는 바와 같이, 헬리컬 기어에 의해 구성되고, 외주에 형성된 복수의 이(齒)(16)가, 링 기어(14)의 중심축 방향(도 1의 좌우 방향)에 대해 비스듬히 형성되어 있다. 이 링 기어(14)는, 그 내주면인 압입면(18)에서 플랜지(12)의 외주면(20)에 압입되어 있는 동시에, 플랜지(12)에 의해 코킹되어 있다. 상세하게는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 플랜지(12)는 그 중심축 방향에 있어서의 일단부측(도 2의 좌측)에 코킹부(22)를 구비하고 있다.

또한, 링 기어(14)는, 도 3이나 도 4에 도시하는 바와 같이, 그 중심축 방향에 있어서의 일단부측의 내주연부(23)에 있어서, 코킹부(22)에 의해 코킹되는 피코핑부로서, 노치(24)를 구비하고 있다. 노치(24)는, 링 기어(14)의 주위 방향에 대해, 간격을 두면서 복수 형성되어 있다. 또한, 노치(24)는, 링 기어(14)의 중심축 방향으로부터 보았을 때에 오목 형상으로 형성되고, 이 오목 형상의 저부가 링 기어(14)의 반경 방향(도 4의 상하 방향) 및 중심축 방향(도 4의 좌우 방향)에 대해 비스듬히 형성되어 있다. 또한, 도 3은 링 기어(14)의 내주연부(23)의 주변의 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A 단면도이다.

또한, 노치(24)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 링 기어(14)의 압입면(18)에 대해 내주면 단차부(28)를 통해, 및 단부면(26)에 대해 단부면 단차부(30)를 통해 형성되어 있다. 즉, 내주면 단차부(28)는, 압입면(18)과 내주연부(23)[노치(24)] 사이에서 압입면(18)으로부터 링 기어(14)의 반경 방향의 외측을 향해 형성되어 있다. 또한, 단부면 단차부(30)는, 단부면(26)과 내주연부(23)[노치(24)] 사이에서 단부면(26)으로부터 링 기어(14)의 중심축 방향의 타단부측에 형성되어 있다. 그리고 노치(24)의 주위에는, 후술하는 바와 같이 노치(24)를 프레스 가공에 의해 형성할 때에 형성된 볼록부(32)가 존재하고 있다. 본 실시예에서는, 내주면 단차부(28)에 있어서의 링 기어(14)의 반경 방향의 단차량 H1 및 단부면 단차부(30)에 있어서의 링 기어(14)의 중심축 방향의 단차량 H2는, 볼록부(32)의 높이 h 이상으로 하고 있다. 또한, 상세하게는, 단차량 H1은 링 기어(14)의 반경 방향에 있어서의 내주면(18)의 위치와 내주연부(23)의 위치 사이의 폭이고, 단차량 H2는 링 기어(14)의 중심축 방향에 있어서의 단부면(26)의 위치와 내주연부(23)의 위치 사이의 폭이다.

〔링 기어의 제조 방법〕

다음에, 이 링 기어(14)의 제조 방법에 대해 설명한다. 우선, 소재 형성 공정으로서, 링 기어(14)의 소재인 도 5에 도시하는 바와 같은 원환상의 소재(34)를 형성한다. 이 소재(34)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 그 내주면인 압입면(18)측에 내주면 단차부(28)를 구비하고, 중심축 방향의 양단부면 중 일단부측의 단부면(26)측에 단부면 단차부(30)를 구비하고 있다. 즉, 내주면 단차부(28)는, 압입면(18)과 내주연부(23) 사이에서 압입면(18)으로부터 링 기어(14)의 반경 방향의 외측을 향해 형성되어 있다. 또한, 단부면 단차부(30)는, 단부면(26)과 내주연부(23) 사이에서 단부면(26)으로부터 링 기어(14)의 중심축 방향의 타단부측에 형성되어 있다. 그리고 소재(34)를 형성할 때에는, 내주면 단차부(28)의 단차량 H1 및 단부면 단차부(30)의 단차량 H2를, 후술하는 프레스 가공 공정에서 형성되는 볼록부(32)의 높이 h 이상으로 해 둔다. 또한, 소재(34)의 내주연부(23)에 내주면 단차부(28) 및 단부면 단차부(30)를 형성하는 것은 용이하게 행할 수 있어, 비용에 영향을 미치지 않는다. 또한, 도 5는 본 실시예의 소재(34)의 단면도이고, 도 6은 본 실시예의 소재(34)의 내주연부(23)의 주변(도 5에서 부호 B로 지시한 부분)의 확대도이다.

다음에, 프레스 가공 공정으로서, 프레스 가공에 의해 노치(24)를 형성한다. 구체적으로는, 소재(34)의 중심축 방향의 한쪽 방향(도 5의 좌측 방향)으로부터 프레스 성형형을 소재(34)의 내주연부(23)에 압박 접촉하여 소정의 하중을 가함으로써, 노치(24)를 형성한다. 이때, 단부면(26)과 압입면(18) 사이의 모따기부(36)(도 6 참조)가 압박되어, 상기한 도 4에 도시하는 바와 같이 노치(24)가 형성되지만, 동시에 소재(34)의 구성 재료가 노치(24)의 형성 부분으로부터 압출된다. 그러면, 상기한 도 4에 도시하는 바와 같이, 노치(24)의 주위에 볼록 형상으로 돌출된 볼록부(32)가 형성된다. 여기서 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이, 내주면 단차부(28)의 단차량 H1과 단부면 단차부(30)의 단차량 H2를 볼록부(32)의 높이 h 이상으로 하여, 볼록부(32)를 압입면(18) 및 단부면(26)과 이격시키고 있다.

이와 같이, 볼록부(32)를 압입면(18)과 중심축 방향에 대해 이격시키고 있고, 또한 볼록부(32)를 반경 방향에 대해 단부면(26)과 이격시키고 있으므로, 링 기어(14)를 디퍼렌셜 케이스(10)의 플랜지(12)에 체결할 때에 단부면(26) 및 압입면(18)에 있어서 볼록부(32)의 영향을 받지 않는다. 그로 인해, 압입면(18) 및 단부면(26)을 절삭 가공하여 볼록부(32)를 제거 가공하는 절삭 가공 공정과, 상기한 종래 기술에서 설명한 버어를 제거하는 버어 제거 공정이 불필요해진다. 따라서, 링 기어(14)의 제조 비용을 저감할 수 있어, 링 기어(14)와 디퍼렌셜 케이스(10)의 체결 구조의 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 볼록부(32)가 압입면(18)과 이격되어 있으므로, 링 기어(14)의 제품마다의 압입 하중의 편차를 저감할 수 있다. 또한, 볼록부(32)가 단부면(26)과 이격되어 있으므로, 코킹 후에 디퍼렌셜 케이스(10)의 코킹부(22)와 링 기어(14)의 단부면(26)을 접촉시키는 경우에도, 점 접촉으로 접촉하는 일 없이, 선 접촉 또는 면 접촉으로 접촉한다. 그로 인해, 디퍼렌셜 케이스(10)나 링 기어(14)의 회전시에 있어서, 디퍼렌셜 케이스(10)의 코킹부(22)와 링 기어(14)의 단부면(26)의 접촉 부분에서 응력이 분산되어, 디퍼렌셜 케이스(10)와 링 기어(14)의 체결이 유지된다.

또한, 소재(34)의 내주연부(23)에 모따기부(36)를 형성하고 있으므로, 프레스 가공에 의해 노치(24)를 형성할 때에, 소재(34)의 구성 재료가 압입면(18)측과 단부면(26)측으로 흐르기 쉬워져, 노치(24)를 형성하기 쉬워진다.

그리고 이와 같이 프레스 가공 공정을 행한 후, 기어 커팅 공정으로서, 소재(34)의 외주면에 이(16)를 형성한다. 또한 다음에, 열처리 공정으로서, 침탄 켄칭 템퍼링을 행한다. 이상에 의해, 링 기어(14)를 제조한다.

또한, 프레스 가공 공정을 행한 후, 필요에 따라서, 압입면(18)이나 단부면(26)의 정밀도를 향상시키기 위해, 압입면(18)이나 단부면(26)의 절삭 가공을 행해도 된다. 이때, 볼록부(32)를 절삭할 필요는 없으므로, 연속적으로 절삭이 행해지게 된다. 그로 인해, 버어의 발생이 저감되므로, 버어 제거 공정이 불필요해진다. 또한, 이 절삭 가공에 사용하는 절삭 공구의 수명을 향상시킬 수 있다.

〔링 기어의 체결 방법〕

다음에, 이와 같이 제조한 링 기어(14)를 디퍼렌셜 케이스(10)에 체결하는 방법에 대해 설명한다. 도 7과 도 8은, 링 기어(14)를 디퍼렌셜 케이스(10)에 체결하는 방법에 대해 설명한 도면이다.

우선, 압입 공정에 있어서, 도 7과 도 8에 도시하는 바와 같이, 링 기어(14)가 스토퍼(38)에 접촉할 때까지, 플랜지(12)의 외주면(20)에 링 기어(14)를 그 압입면(18)에서 압입한다. 이와 같이 하여, 링 기어(14)의 압입면(18)의 내측에 디퍼렌셜 케이스(10)의 플랜지(12)를 배치한다. 이때, 플랜지(12)의 코킹부(22)는, 외주면(20)과 평행하게 연장된 상태로 되어 있다. 또한, 이 상태에서는, 링 기어(14)의 압입면(18)이 플랜지(12)의 외주면(20)에 밀접한 상태로 된다.

다음에, 코킹 공정에 있어서, 플랜지(12)의 코킹부(22)를 링 기어(14)의 노치(24)에 대해 압박하여 코킹한다. 구체적으로는, 플랜지(12)의 코킹부(22)를 링 기어(14)의 반경 방향의 내측으로부터 외측(도 8의 하측으로부터 상측)으로 벌려 변형시키도록 소성 가공한다. 이에 의해, 상기한 도 2에 도시하는 바와 같이, 플랜지(12)의 코킹부(22)를 링 기어(14)의 노치(24)에 압박하여 코킹한다. 이와 같이 하여, 링 기어(14)는 플랜지(12)에 코킹된다. 이상과 같이, 링 기어(14)를 디퍼렌셜 케이스(10)에 체결한다.

또한, 볼록부(32)의 부분도 플랜지(12)의 코킹부(22)에 의해 코킹하면, 디퍼렌셜 케이스(10)의 플랜지(12)와 링 기어(14)의 체결 강도가 더욱 향상된다.

〔본 실시예의 효과〕

본 실시예에 따르면, 링 기어(14)는, 압입면(18)과 내주연부(23) 사이에서 압입면(18)으로부터 반경 방향의 외측에 형성되는 내주면 단차부(28)와, 중심축 방향의 일단부측의 단부면(26)과 내주연부(23) 사이에서 단부면(26)으로부터 중심축 방향의 타단부측에 형성되는 단부면 단차부(30)를 갖는다. 이에 의해, 노치(24)를 형성할 때에 노치(24)의 주위에 소재(34)의 구성 재료가 압출됨으로써 형성되는 볼록부(32)가, 링 기어(14)를 체결하는 디퍼렌셜 케이스(10)에 대해 영향을 미치지 않는다. 그로 인해, 볼록부(32)를 제거하기 위한 가공이 불필요해지므로, 링 기어(14)의 제조 비용을 저감할 수 있다. 따라서, 링 기어(14)와 디퍼렌셜 케이스(10)의 체결 구조의 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 내주면 단차부(28)를 가짐으로써, 링 기어(14)를 디퍼렌셜 케이스(10)의 플랜지(12)에 압입할 때의 하중에 대해, 링 기어(14)의 제품마다의 편차를 저감할 수 있다.

또한, 볼록부(32)를 압입면(18)과 중심축 방향에 대해 이격시키고, 또한 볼록부(32)를 단부면(26)과 반경 방향에 대해 이격시키고 있으므로, 볼록부(32)가 링 기어(14)를 체결하는 디퍼렌셜 케이스(10)에 대해 영향을 미치지 않는다. 이에 의해, 볼록부(32)를 제거하기 위한 가공은 불필요해진다. 그로 인해, 링 기어(14)의 압입면(18)이나 단부면(26)의 정밀도를 향상시키기 위해 당해 압입면(18)이나 단부면(26)에 대해 절삭 공구를 사용하여 절삭을 행하는 경우에, 당해 절삭 공구의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 링 기어(14)의 제조 비용을 효과적으로 저감할 수 있다.

또한, 내주면 단차부(28)의 단차량 H1 및 단부면 단차부(30)의 단차량 H2를 볼록부(32)의 높이 h 이상으로 하므로, 링 기어(14)를 디퍼렌셜 케이스(10)의 플랜지(12)에 체결할 때에 볼록부(32)가 디퍼렌셜 케이스(10)의 플랜지(12)에 대해 영향을 미치지 않는다. 그로 인해, 링 기어(14)와 디퍼렌셜 케이스(10)의 체결 구조의 체결 강도가 향상된다.

〔변형예〕

또한, 이상 설명한 실시예에 있어서는, 링 기어(14)는 내주면 단차부(28)와 단부면 단차부(30)를 갖고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 내주면 단차부(28) 또는 단부면 단차부(30) 중 어느 한쪽만을 갖는 링 기어도 변형예로서 생각할 수 있다. 즉, 이 변형예에 있어서는, 볼록부(32)를 압입면(18) 또는 단부면(26) 중 어느 한쪽과만 이격시키고 있다. 이러한 변형예의 링 기어에 대해서도, 상기한 볼록부(32)를 제거하기 위한 가공에 필요로 하는 공정수가 저감되므로, 링 기어(14)의 제조 비용을 저감할 수 있어, 링 기어(14)와 디퍼렌셜 케이스(10)의 체결 구조의 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 상기한 실시 형태는 단순한 예시에 불과하고, 본 발명을 전혀 한정하는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 개량, 변형이 가능한 것은 물론이다.

1 : 디퍼렌셜 서브 어셈블리
10 : 디퍼렌셜 케이스
12 : 플랜지
14 : 링 기어
18 : 압입면
20 : 외주면
22 : 코킹부
23 : 내주연부
24 : 노치
26 : 단부면
28 : 내주면 단차부
30 : 단부면 단차부
32 : 볼록부
34 : 소재
H1 : 단차량
H2 : 단차량
h : 높이

Claims

상대 부품과 코킹에 의해 체결되는 환 형상의 코킹 체결 부품에 있어서,
중심축 방향의 일단부측의 내주연부에서 형성되고 상기 상대 부품에 코킹되는 노치와,
내주면과 상기 내주연부 사이에서 상기 내주면으로부터 반경 방향의 외측에 형성되는 내주면 단차부 및 상기 중심축 방향의 일단부측의 단부면과 상기 내주연부 사이에서 상기 단부면으로부터 상기 중심축 방향의 타단부측에 형성되는 단부면 단차부 중 적어도 한쪽을 갖는 것을 특징으로 하는, 코킹 체결 부품.
제1항에 있어서, 상기 노치를 형성할 때에 상기 노치의 주위에서 소재의 구성 재료가 압출되어 볼록 형상으로 형성되는 볼록부를, 상기 내주면 및 상기 단부면 중 적어도 한쪽과 이격시키고 있고,
상기 볼록부를 상기 내주면과 이격시키는 경우는 상기 내주면과 상기 중심축 방향에 대해 이격시키고,
상기 볼록부를 상기 단부면과 이격시키는 경우는 상기 단부면과 상기 반경 방향에 대해 이격시키고 있는 것을 특징으로 하는, 코킹 체결 부품.
제2항에 있어서, 상기 내주면 단차부의 단차량 및 상기 단부면 단차부의 단차량을 상기 볼록부의 높이 이상으로 하는 것을 특징으로 하는, 코킹 체결 부품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상대 부품은 차동 장치의 디퍼렌셜 케이스이고,
상기 코킹 체결 부품은 상기 디퍼렌셜 케이스에 체결되는 링 기어인 것을 특징으로 하는, 코킹 체결 부품.
상대 부품과 코킹에 의해 체결되는 환 형상의 코킹 체결 부품의 체결 방법에 있어서,
상기 코킹 체결 부품은, 중심축 방향의 일단부측의 내주연부에 형성되고 상기 상대 부품에 코킹되는 노치와, 내주면과 상기 내주연부 사이에서 상기 내주면으로부터 반경 방향의 외측에 형성되는 내주면 단차부 및 상기 중심축 방향의 일단부측의 단부면과 상기 내주연부 사이에서 상기 단부면으로부터 상기 중심축 방향의 타단부측에 형성되는 단부면 단차부 중 적어도 한쪽을 구비하고,
상기 코킹 체결 부품의 상기 내주면의 내측에 상기 상대 부품을 배치하고,
상기 상대 부품의 코킹부를 상기 코킹 체결 부품의 반경 방향의 외측으로 변형시킴으로써 상기 노치에 압박하여 코킹하는 것을 특징으로 하는, 코킹 체결 부품의 체결 방법.
제5항에 있어서, 상기 코킹 체결 부품은, 상기 노치를 형성할 때에 상기 노치의 주위에서 소재의 구성 재료가 압출되어 볼록 형상으로 형성되는 볼록부를, 상기 내주면 및 상기 단부면 중 적어도 한쪽과 이격시키고 있고,
상기 볼록부를 상기 내주면과 이격시키는 경우는 상기 내주면과 상기 중심축 방향에 대해 이격시키고,
상기 볼록부를 상기 단부면과 이격시키는 경우는 상기 단부면과 상기 반경 방향에 대해 이격시키고 있는 것을 특징으로 하는, 코킹 체결 부품의 체결 방법.
제6항에 있어서, 상기 내주면 단차부의 단차량 및 상기 단부면 단차부의 단차량을 상기 볼록부의 높이 이상으로 하는 것을 특징으로 하는, 코킹 체결 부품의 체결 방법.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상대 부품은 차동 장치의 디퍼렌셜 케이스이고,
상기 코킹 체결 부품은 상기 디퍼렌셜 케이스에 체결되는 링 기어인 것을 특징으로 하는, 코킹 체결 부품의 체결 방법.
상대 부품과 코킹에 의해 체결되는 환 형상의 코킹 체결 부품의 제조 방법에 있어서,
환 형상의 소재의 내주면과 상기 소재의 중심축 방향의 일단부측의 내주연부 사이에서 상기 내주면으로부터 상기 소재의 반경 방향의 외측에 형성되는 내주면 단차부 및 상기 소재의 중심축 방향의 일단부측의 단부면과 상기 내주연부 사이에서 상기 단부면으로부터 상기 중심축 방향의 타단부측에 형성되는 단부면 단차부 중 적어도 한쪽을 형성하는 소재 형성 공정과,
상기 상대 부품에 코킹되는 노치를 상기 소재의 상기 내주연부에 형성하는 노치 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 코킹 체결 부품의 제조 방법.