(57)【要約】【課題】貫通孔１ａを貫通するボルト３を用いてリングギア１をデフケース２に固定したデファレンシャルユニット ９０において、ボルト３が貫通孔１ａ内で変位しないようにする。【解決手段】デフケース２とリングギア１を回転軸方向に積層し、貫通孔１ａを貫通するボルト３で積層部分を固定する。回転軸方向に嵌合するスプライン溝１ｃ，２ｆと、リングギア１とデフケース２の回転軸に対するラジアル方向の相対変位を規制するボス２ｅと、をリングギア１とデフケース２の間に個別に設ける。リングギア１はボス２ｅにインロウ嵌合することでリングギア１とデフケース２のラジアル方向の位置決めを行なう。スプライン溝１ｃと２ｆが異径嵌合部としてリングギア１とデフケース２の回転方向の相対変位を阻止し、ボルト３の貫通孔１ａ内の変位を阻止する。【選択図】図２
2010210004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材と歯車とを回転軸方向に積層し、積層部分をボルトで固定する、回転部材への歯車の取り付け構造において、
回転軸方向に嵌合する異径嵌合部と、歯車と回転部材の回転軸に対するラジアル方向の相対変位を規制するインロウ嵌合部と、を歯車と回転部材との間に個別に設けたことを特徴とする回転部材への歯車の固定構造。
【請求項２】
異径嵌合部はスプライン嵌合部で構成されることを特徴とする請求項１に記載の回転部材への歯車の固定構造。
【請求項３】
インロウ嵌合部は、回転部材に形成された円筒形状のボスと、ボスの外周に嵌合する歯車の内周部とで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の回転部材への歯車の固定構造。
【請求項４】
異径嵌合部とインロウ嵌合部は回転軸から異なる距離に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の回転部材への歯車の固定構造。
【請求項５】
異径嵌合部はインロウ嵌合部より回転軸から離れた位置に設けられている請求項４に記載の回転部材への歯車の固定構造。
【請求項６】
前記歯車は、デフケースにボルトで結合したリングギアの回転を、デフケースに固定したピニオンシャフトと、ピニオンシャフトに回転自由に支持された一対のピニオンと、一対のピニオンとそれぞれ噛み合う一対のサイドギアとを介して2系統の回転へと分散出力するデファレンシャルユニットのリングギアで構成され、前記回転部材は前記デフケースで構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の回転部材への歯車の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転部材に歯車を固定する際の固定構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のデファレンシャルユニットは、例えばデフケースに固定したリングギアを備えており、変速機の回転を出力する出力ギアとリングギアとの間でトルクを伝達するようになっている。
【０００３】
特許文献１の従来技術は、デフケースの外周に円盤状のディスク部を形成し、ディスク部とリングギアの歯面を支持するディスク状の基部とを回転軸方向に積層したうえ、複数のボルトで固定する固定構造を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８２８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この従来技術によれば、リングギアとデフケースの間のトルクの伝達はすべてボルトを介して行なわれる。そのために、ディスク部と基部の少なくとも一方にボルトを貫通させる貫通孔を形成する必要がある。
【０００６】
ボルトが複数であることも考慮して、ボルト孔の径は一般的にボルトの径より幾分大きめに形成される。その結果、ボルトを締め付けた状態で、ボルトとボルト孔の壁面との間に若干の隙間が残存することは避けられない。
【０００７】
そのため、出力ギアの回転トルクが急変した場合に、リングギアとデフケースの間の伝達トルクの急変により、ボルト孔の隙間の範囲でリングギアとデフケースが相対変位し、ボルトが貫通孔内で変位して貫通孔の壁面に衝突することがある。こうした衝突が繰り返されるとボルトが緩む可能性がある。また、たとえ僅かであってもリングギアとデフケースが相対変位することは、リングギアとデフケースの同軸性に好ましくない影響を及ぼす。
【０００８】
この発明の目的は、したがって、回転部材と、回転部材に固定される歯車との相対変位を確実に阻止できる固定構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するために、この発明は回転部材と歯車とを回転軸方向に積層し、積層部分をボルトで固定する、回転部材への歯車の取り付け構造において、回転軸方向に嵌合する異径嵌合部と、歯車と回転部材のラジアル方向の相対変位を規制するインロウ嵌合部と、を歯車と回転部材との間に個別に設けている。
【発明の効果】
【００１０】
インロウ嵌合部が回転部材と歯車のラジアル方向の相対変位を阻止して同軸性を確保する。異径嵌合部が回転部材と歯車の回転軸を中心とする回転方向の相対変位を阻止する。これにより、ボルトの貫通孔内の壁面への衝突が阻止され、ボルトの壁面への衝突に起因するボルトの緩みを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明による歯車の固定構造を備えた車両用のデファレンシャルユニットの水平断面である。
【図２】リングギアのデフケースへの固定構造を示すデファレンシャルユニット要部の水平断面図と、デフケース要部の横断面と、リングギアの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図1を参照すると、車両用のデファレンシャルユニット９０は、トランスミッションの出力ギア１００に噛み合うリングギア１を備える。図面は上方から眺めたデファレンシャルユニット９０の水平断面図であり、図の上方が車両の前方に相当する。
【００１３】
リングギア１は複数のボルト３によりデフケース２に固定される。デフケース２は球形の中空部材で構成される。
【００１４】
デフケース２は水平方向、具体的には図に示す車両前方に向かって左右方向、に延びる中空の軸部２ａと２ｂを同一の回転軸上に備える。
【００１５】
デフケース２は軸部２ａと２ｂの外周をそれぞれ支持するベアリング９を介してデフハウジング１０に上記の回転軸上で回転自由に収装される。デフハウジング１０はトランスミッションを収装するトランスミッションハウジングに固定される。
【００１６】
デファレンシャルユニット９０はデフケース２の中心部を軸部２ａ及び２ｂと直交する向きに貫通するピニオンシャフト５を備える。ピニオンシャフト５はピン６によりデフケース２に固定される。デフケース２内においてピニオンシャフト５に一対のピニオン４がそれぞれ回転自由に装着される。
【００１７】
デフケース２内には軸部２ａと２ｂと同軸上で回転する一対のサイドギア７Ｒと７Ｌが、相対してそれぞれ回転自由に収装される。サイドギア７Ｒは一対のピニオン４と噛み合う。サイドギア７Ｌも一対のピニオン４と噛み合う。
【００１８】
サイドギア７Ｒと７Ｌはともに中空に形成される。サイドギア７Ｌの内周には軸部２ａを回転自由に貫通してデフケース２の外側に突出するアクスルシャフト２０ａがスプライン結合する。サイドギア７Ｒの内周には軸部２ｂを回転自由に貫通してデフケース２の外側に突出するアクスルシャフト２０ｂがスプライン結合する。アクスルシャフト２０ａと２０ｂは車両の左右の駆動輪にそれぞれ連結される。
【００１９】
以上のように構成されたデファレンシャルユニット９０において、トランスミッションの出力ギア１００の回転は、リングギア１を介してデフケース２に伝達され、回転軸を中心にデフケース２を回転させる。これに伴い、ピニオンシャフト５に装着されたピニオン４が回転軸の周りを周回する。
【００２０】
一対のピニオン４と噛み合うサイドギア７Ｒと７Ｌは、一対のピニオン４が軸部２ａと２ｂの中心軸周りを周回するのに伴い、同方向に回転する。その結果、サイドギア７Ｒにスプライン結合するアクスルシャフト２０ｂと、サイドギア７Ｌにスプライン結合するアクスルシャフト２０ａとが同方向に回転し、車両の左右の駆動輪に駆動トルクを伝達する。この時、アクスルシャフト２０ａと２０ｂの回転抵抗には路面状況に応じた差が生じる。
【００２１】
一対のピニオン４はこの抵抗の差に応じてピニオンシャフト５を中心にそれぞれ回転変位することで、アクスルシャフト２０ａと２０ｂに対してそれぞれの回転抵抗に応じてリングギア１の回転トルクを分配する。
【００２２】
デファレンシャルユニット９０のこのような動作の中て、リングギア１は出力ギア１００とデフケース２の間で大きなトルクを伝達する。
【００２３】
この発明による回転部材への歯車の固定構造は、デフケース２へのリングギア１の固定に適用される。
【００２４】
リングギア１はディスク状の基部１ｂとその外周に形成された回転軸方向に長い歯部１ｄとからなる。基部１ｂにはボルト３を挿通する複数の貫通孔１ａが形成される。
【００２５】
デフケース２の外周には、リングギア１を固定するために、回転軸を中心としてラジアル方向に突出するディスク部２ｃが形成される。ディスク部２ｃにはボルト３に螺合する複数のボルト孔２ｄが形成される。
【００２６】
リングギア１は貫通孔１ａとボルト孔２ｄが一致するように、基部１ｂをディスク部２ｃに軸方向から重ね、ボルト３を貫通孔１ａに貫通させてボルト孔２ｄに締め付けることで、ディスク部２ｃに固定される。
【００２７】
ここで、組み立て時の寸法公差を吸収するために、貫通孔１ａは前記従来技術と同様にボルト３より幾分大きめに形成される。その結果、組み立てた状態で、ボルト３と貫通孔１ａとの間に若干の隙間が残存する。デファレンシャルユニット９０の稼働中にリングギア１の伝達トルクが急変すると、リングギア１とデフケース２が隙間の範囲で相対変位し、ボルト３が貫通孔１ａの壁面に衝突する可能性がある。こうした衝突が繰り返されると、ボルト３のボルト孔２ｄへの締め付けに緩みが生じたり、リングギア１とデフケース２の同軸性が損なわれる可能性がある。
【００２８】
このデファレンシャルユニット９０においては、次の構成により、リングギア１とデフケース２の相対変位を阻止する。なお、ここでは、デフケース２に経緯制されたディスク部２ｃが回転部材に相当し、リングギア１が歯車に相当する。
【００２９】
図２（ａ）−（ｃ）を参照すると、ディスク部２ｃには回転軸方向に突出する円形のボス２ｅが形成される。リングギア１は基部１ｂをボス２ｅの外周に嵌合させた状態で、回転軸方向からディスク部２ｃに積層される。基部１ｂをボス２ｅの結合形態はいわゆるインロウ結合である。一般的に、スプライン歯を高い精度で加工してスプライン結合によってラジアル方向の位置決めをすることは困難でコストがかかるため、本実施形態ではスプライン結合部ではなく、このインロウ嵌合により、リングギア１とデフケース２に対するラジアル方向の位置決めを行なう。また、このインロウ嵌合により、位置決め位置からのリングギア１とデフケース２のラジアル方向への相対変位も阻止される。
【００３０】
その結果、リングギア１とデフケース２との同軸性をスプライン結合部の加工コストを増加させることなく高いレベルで確保することができる。リングギア１とデフケース２の高い同軸性は、デファレンシャルユニット９０の稼働時の振動や騒音を低減する上で好ましい効果をもたらす。
【００３１】
リングギア１の歯部１ｄは基部１ｂよりも回転軸方向の寸法が大きく、結果として歯部１ｄと基部１ｂとの境界部には内向きの段差が形成される。この内向きの段差にスプライン溝１ｃが形成される。一方、ディスク部２ｃの外周にはスプライン溝２ｆが形成される。
【００３２】
リングギア１をデフケース２に固定する際は、基部１ｂをボス２ｅの外周に嵌合させるとともに、貫通孔１ａとボルト孔２ｄが一致する位置で、スプライン溝１ｃとスプライン溝２ｆとを係合させる。この状態で、前述のように貫通孔１ａを貫通したボルト３をディスク部２ｃに形成されたボルト孔２ｄに締め付ける。
【００３３】
このようにしてデフケース２に固定されたリングギア１は、基部１ｂとボス２ｅのインロウ結合によりラジアル方向の相対変位を阻止され、スプライン溝１ｃと２ｆのスプライン結合により、回転方向の相対変位を阻止される。これらの相対変位の阻止は、ボルト３に依存せずに行なわれる。したがって、ボルト３と貫通孔１ａとの間に若干の隙間が存在していても、ボルト３が貫通孔１ａの壁面に衝突することはなく、ボルト３のボルト孔２ｄへの締め付けに緩みの生じにくい構造が得られる。リングギア１とデフケース２の同軸性も高い精度で確保される。
【００３４】
また、スプライン溝１ｃと２ｆを介してリングギア１とデフケース２がスプライン結合するため、リングギア１とデフケース２との間で伝達されるトルクは、ボルト３を介した伝達経路と、スプライン結合部を介した伝達経路の２つの経路で伝達される。このようにトルクの伝達経路が増えることでリングギア１とデフケース２との間でより大きなトルクの伝達が可能になる。言い換えれば、リングギア１とデフケース２との間にスプライン結合部を設けたことで、ボルト３の本数を減らすことが可能になる。
【００３５】
このデファレンシャルユニット９０においては、スプライン結合部はインロウ結合部とは回転軸から異なる距離に設けられる。スプライン結合部とインロウ結合部とが軸方向に重ならないようにすることで、スプライン結合部の結合長さを長く設定できるからである。より好ましくは、スプライン結合部をインロウ結合部の外側に設ける。スプライン結合部を回転軸からより離れた位置に設けることで、スプライン溝１ｃおよび２ｆに作用する力は小さくなるとともに、スプライン溝１ｃおよび２ｆをより多く形成することが可能となり、スプライン結合部を介したリングギア１とデフケース２との間のトルク伝達容量が増加するからである。
【００３６】
以上、この発明を特定の実施形態を通じて説明してきたが、この発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施形態にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
【００３７】
例えば、以上の実施形態においては、リングギア１とデフケース２とをスプライン結合しているが、リングギア１とデフケース２の結合はスプライン結合に限らず、回転方向の相対変位を阻止できるいかなる結合形態であっても良い。セレーション結合やキー結合など、いわゆる異径嵌合と称するさまざまな結合形態を適用可能である。
【００３８】
以上の実施形態では、デファレンシャルユニット９０のリングギア１をボルト３によりデフケース２に固定する固定構造にこの発明を適用しているが、この発明はデファレンシャルユニットに限らず、歯車をボルトで回転部材へ固定する構造全般に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１      リングギア
１ａ    貫通孔
１ｂ    基部
１ｃ    スプライン溝
１ｄ    歯部
２      デフケース
２ａ    軸部
２ｂ    軸部
２ｃ    ディスク部
２ｄ    ボルト孔
２ｅ    ボス
２ｆ    スプライン溝
３      ボルト
４      ピニオン
５      ピニオンシャフト
６      ピン
７Ｌ    サイドギア
７Ｒ    サイドギア
９      ベアリング
１０    デフハウジング
２０ａ  アクスルシャフト
２０ｂ  アクスルシャフト
９０    デファレンシャルユニット
１００  出力ギア
【図１】
2010210004.tif 000003
【図２】
2010210004.tif 000004