(57)【要約】【課題】回転体に圧入したシール部材の嵌りが緩くなることを抑制するシール構造を提供する。【解決手段】回転体６の孔６３をシール部材７が圧入される圧入部６６と、圧入部６６の端部から圧入方向に沿って拡径する拡径部６７と、拡径部６７の端部から圧入部６６よりも回転体６の径方向内側まで延設される段部６８と、段部６８の端部から圧入方向に沿って延設される挿入部６９とから形成し、シール部材７は、圧入時に段部６８を形成する回転体６の内壁に接触して変形して形成され、拡径部６７を形成する回転体６の内壁に係合する返し部７３を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が入ったケースに軸受支持され、軸に沿って孔が形成された回転体と、
前記回転体の開口部から圧入されて、前記孔内に前記流体が流入することを防止するシール部材とを備えたシール構造であって、
前記孔は、前記シール部材が圧入される圧入部と、前記圧入部の端部から圧入方向に沿って拡径する拡径部と、前記拡径部の端部から前記圧入部よりも前記回転体の径方向内側まで延設される段部と、前記段部の端部から前記圧入方向に沿って延設される貫通部とから形成され、
前記シール部材は、圧入時に前記段部を形成する前記回転体の内壁に接触して変形して形成され、前記拡径部を形成する前記回転体の内壁に係合する返し部を備えることを特徴とするシール構造。
【請求項２】
請求項１に記載のシール構造であって、
前記回転体に圧入される前の前記シール部材の先端部の内周壁は、前記圧入方向に沿って拡径することを特徴とするシール構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシール構造であって、
前記段部は、前記圧入方向に沿って拡径することを特徴とするシール構造。
【請求項４】
作動油が入った変速機ケース内に、変速機およびディファレンシャル機構が収容され、
前記ディファレンシャル機構は、
前記変速機から回転が伝達されるピニオンギアと、
前記ピニオンギアに噛合し、前記変速機ケースに軸受支持され、軸に沿って孔が形成されたサイドギアと、
前記サイドギアの一方の開口部から挿入されて、前記サイドギアに嵌合するドライブシャフトとを備え、前記サイドギアのもう一方の開口部から圧入されて、前記孔内に前記作動油が流入することを防止するシール部材が前記孔内に配置されるディファレンシャル機構のシール構造であって、
前記孔は、前記シール部材が圧入される圧入部と、前記圧入部の端部から圧入方向に沿って拡径する拡径部と、前記拡径部の端部から前記圧入部よりも前記サイドギアの径方向内側まで延設される段部と、前記段部の端部から前記圧入方向に沿って延設される貫通部とから形成され、
前記シール部材は、圧入時に前記段部を形成する前記サイドギアの内壁に接触して変形して形成され、前記拡径部を形成する前記サイドギアの内壁に係合する返し部を備えることを特徴とするディファレンシャル機構のシール構造。
【請求項５】
流体が入ったケースに軸受支持され、軸に沿って孔が形成された回転体にシール部材が圧入されたシール構造の製造方法であって、
前記孔は、前記シール部材が圧入される圧入部と、前記圧入部の端部から圧入方向に沿って拡径する拡径部と、前記拡径部の端部から前記圧入部よりも前記回転体の径方向内側まで延設される段部と、前記段部の端部から前記圧入方向に沿って延設される貫通部とから形成され、
圧入時に、前記シール部材の先端部を、前記段部を形成する前記回転体の内壁に接触させ、
さらに前記シール部材を圧入することで、前記シール部材の先端部を径方向外側に変形させて、前記シール部材の先端部側を、前記拡径部を形成する前記回転体の内壁に係合させることを特徴とするシール構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシール構造、ディファレンシャル機構のシール構造およびシール構造の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速装置の回転軸の軸内孔にキャップを挿入し、軸内孔をシールするものが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１７５５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の技術では、キャップなどが熱によって膨張、収縮することで、キャップの嵌りが緩くなり、振動が発生するおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、キャップの嵌りが緩くなることを抑制し、振動の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様に係るシール構造は、流体が入ったケースに軸受支持され、軸に沿って孔が形成された回転体と、回転体の開口部から圧入されて、孔内に流体が流入することを防止するシール部材とを備えたシール構造であって、回転体の孔は、シール部材が圧入される圧入部と、圧入部の端部から圧入方向に沿って拡径する拡径部と、拡径部の端部から圧入部よりも回転体の径方向内側まで延設される段部と、段部の端部から圧入方向に沿って延設される貫通部とから形成され、シール部材は、圧入時に段部を形成する回転体に接触して変形して形成され、拡径部を形成する回転体の内壁に係合する返し部を備える。
【０００７】
本発明の別の態様に係るディファレンシャル機構のシール構造は、作動油が入った変速機ケース内に、変速機およびディファレンシャル機構が収容され、ディファレンシャル機構は、変速機から回転が伝達されるピニオンギアと、ピニオンギアに噛合し、変速機ケースに軸受支持され、軸に沿って孔が形成されたサイドギアと、サイドギアの一方の開口部から挿入されて、サイドギアに嵌合するドライブシャフトとを備え、サイドギアのもう一方の開口部から圧入されて、孔内に作動油が流入することを防止するシール部材が孔内に配置されるディファレンシャル機構のシール構造であって、孔は、シール部材が圧入される圧入部と、圧入部の端部から圧入方向に沿って拡径する拡径部と、拡径部の端部から圧入部よりもサイドギアの径方向内側まで延設される段部と、段部の端部から圧入方向に沿って延設される貫通部とから形成され、シール部材は、圧入時に段部を形成するサイドギアの内壁に接触して変形して形成され、拡径部を形成するサイドギアの内壁に係合する返し部を備える。
【０００８】
本発明のさらに別の態様に係るシール構造の製造方法は、流体が入ったケースに軸受支持され、軸に沿って孔が形成された回転体にシール部材が圧入されたシール構造の製造方法であって、孔は、シール部材が圧入される圧入部と、圧入部の端部から圧入方向に沿って拡径する拡径部と、拡径部の端部から圧入部よりも回転体の径方向内側まで延設される段部と、段部の端部から圧入方向に沿って延設される貫通部とから形成され、圧入時に、シール部材の先端部を、段部を形成する回転体の内壁に接触させて、さらにシール部材を圧入することで、シール部材の先端部側を径方向外側に変形させて、シール部材の先端部を、拡径部を形成する回転体の内壁に係合させる。
【発明の効果】
【０００９】
これら態様によると、シール部材に設けた返し部が拡径部を形成する回転体の内壁に係合するので、シール部材の嵌りが緩くなることを抑制し、振動の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態のディファレンシャル機構の断面図である。
【図２】図１のサイドギア付近の拡大図である。
【図３】圧入する前のシール部材の断面図である。
【図４】本実施形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態のディファレンシャル機構１について図１、図２を用いて説明する。図１は、ディファレンシャル機構１の断面図である。図２は図１のサイドギア６付近の拡大図である。
【００１２】
ディファレンシャル機構１は、ファイナルギア２と、カバー３と、デフキャリア４と、一対のピニオンギア５と、一対のサイドギア６と、シール部材７とを備える。ディファレンシャル機構１は変速機ケース８内に収容されている。変速機ケース８内には、油が封入されている。
【００１３】
ファイナルギア２は、エンジンなどの動力源で発生した回転が変速機などを介して伝達される。ファイナルギア２には、ボルト１０によってカバー３およびデフキャリア４が固定されている。ファイナルギア２、カバー３、およびデフキャリア４は、同軸上に設けられ、一体となって回転する。
【００１４】
カバー３は、カバー円筒部３１の外周面と変速機ケース８との間に設けたベアリング１１によって回転自在に支持されている。
【００１５】
デフキャリア４は、キャリア円筒部４１の外周面と変速機ケース８との間に設けたベアリング１２によって回転自在に支持されている。
【００１６】
カバー３とデフキャリア４とは、ピニオンギア５とサイドギア６の一部とを収容する収容部１３を形成する。
【００１７】
デフキャリア４には、デフキャリア４の回転軸（後述するサイドギア６の回転軸Ｏ）と直交する方向に軸部材１４が貫通しており、軸部材１４とデフキャリア４とは一体となって回転する。
【００１８】
一対のピニオンギア５は、収容部１３に収容され、各ピニオンギア５は収容部１３内の軸部材１４の両側に回転自在に支持されている。ピニオンギア５は軸部材１４が回転すると軸部材１４と一体となって公転し、さらに軸部材１４に対して自転可能となっている。ピニオンギア５にはサイドギア６のギア部６２が噛み合っている。
【００１９】
サイドギア６は、ギア円筒部６１と、ギア部６２とを備える。また、サイドギア６には、サイドギア６の回転軸Ｏを中心として孔６３が形成される。一対のサイドギア６は、収容部１３内においてギア部６２が軸部材１４を挟み、ギア部６２の先端に設けた開口部６４が軸部材１４と向かい合うように設けられる。サイドギア６は、ファイナルギア２、カバー３、およびデフキャリア４と同軸上に設けられ、ギア円筒部６１がカバー円筒部３１によって回転自在に支持されている。ギア円筒部６１と変速機ケース８との間には、シール材１５が設けられている。
【００２０】
孔６３は、図２に示すように圧入部６６と、拡径部６７と、段部６８と、挿入部６９とによって形成される。圧入部６６、拡径部６７、段部６８、および挿入部６９は、開口部６４側からサイドギア６の回転軸Ｏ方向に沿って圧入部６６、拡径部６７、段部６８、挿入部６９の順に連続して形成される。孔６３には、開口部６４からシール部材７が圧入され、もう一方の開口部６５からドライブシャフト１６が挿入される。なお、図１には、一方のサイドギア６の孔６３にシール部材７及びドライブシャフト１６が挿入されていない状態を示している。
【００２１】
圧入部６６には、開口部６４からシール部材７が圧入される。
【００２２】
拡径部６７は、圧入部６６の端部から、シール部材７の圧入方向に沿って拡径して形成される。図２に示す拡径部６７を形成するサイドギア６の内壁と段部６８を形成するサイドギア６の内壁との角度αは、４０°〜５０°である。拡径部６７を形成するサイドギア６の内壁に、後述するシール部材７の返し部７３が係合する。
【００２３】
段部６８は、拡径部６７の端部から径方向内側に向けて形成される。段部６８を形成するサイドギア６の内壁とサイドギア６の回転軸Ｏとの角度は９０°である。段部６８は、圧入部６６よりも径方向内側まで延設される。
【００２４】
挿入部６９は、径方向内側の段部６８の端部から圧入方向に沿って形成され、開口部６５からドライブシャフト１６が挿入される。挿入部６９には、ドライブシャフト１６に形成されたスプライン歯１６ａと嵌合するスプライン歯６９ａが形成される。
【００２５】
ギア部６２は、収容部１３内に位置するギア円筒部６１の外周に設けられ、ピニオンギア５に噛み合っている。
【００２６】
サイドギア６には、ファイナルギア２に伝達された回転が、カバー３、デフキャリア４、軸部材１４、ピニオンギア５を介して伝達される。サイドギア６に伝達された回転は、ドライブシャフト１６を介して駆動輪に伝達される。
【００２７】
シール部材７は、金属製の材料で構成され、開口部６４から圧入部６６に圧入される。シール部材７は、ディスク部７１と、シール円筒部７２と、返し部７３とを備える。なお、詳しくは後述するが、返し部７３は、シール部材７を圧入する際に形成される。
【００２８】
ディスク部７１はサイドギア６の開口部６４の径に合わせて形成され、開口部６４を塞いでいる。
【００２９】
シール円筒部７２は、ディスク部７１の外周縁から圧入方向に延設され、圧入部６６に圧入される。
【００３０】
返し部７３は、圧入時にシール円筒部７２の先端部側が変形して形成され、拡径部６７を形成するサイドギア６の内壁に係合する。
【００３１】
ここで、圧入部６６に圧入される前のシール部材７を図３に示す。圧入部６６に圧入される前のシール部材７は、ディスク部７１と、シール円筒部７２とから構成されており、シール円筒部７２の先端部側には圧入方向に沿って拡径するテーパ部７４が形成されている。テーパ部７４は、段部６８を形成するサイドギア６の内壁との角度βが図３に示すように４５°となるように形成されている。
【００３２】
シール部材７は圧入部６６に圧入されると、シール円筒部７２の先端部が段部６８を形成するサイドギア６の内壁に接触し、さらにシール部材７が圧入部６６に圧入されると、シール円筒部７２の先端部側は径方向外側に向けて塑性変形し、返し部７３が形成される。返し部７３は、拡径部６７を形成するサイドギア６の内壁に係合し、シール部材７の嵌りが緩くなることを抑制する。
【００３３】
本発明の実施形態の効果について説明する。
【００３４】
油が封入される変速機ケース８内で回転し、サイドギア６の回転軸Ｏに沿って孔６３が形成されたサイドギア６にシール部材７を圧入するディファレンシャル機構１において、孔６３を、シール部材７が圧入される圧入部６６と、圧入部６６の端部から圧入方向に沿って拡径する拡径部６７と、拡径部６７の端部から圧入部６６よりも径方向内側まで延設される段部６８と、段部６８の端部から圧入方向に沿って延設される挿入部６９とから形成する。さらにシール部材７に、圧入時に段部６８を形成するサイドギア６の内壁に接触して変形し、拡径部６７を形成するサイドギア６の内壁に係合する返し部７３を形成する。
【００３５】
返し部７３が拡径部６７を形成するサイドギア６の内壁に係合することで、シール部材７が熱によって膨張、収縮した場合でも、シール部材７の嵌りが緩くなることを抑制し、振動が発生することを抑制することができる（請求項１、４、５に対応する効果）。
【００３６】
また、変速機ケース８内に封入された油が孔６３内に漏れることを防止し、変速機ケース８から油が漏れることを防止し、シール性を向上することができる。ドライブシャフト１６とギア円筒部６１との間にシール材を設けることも可能であるが、この場合、ドライブシャフト１６を挿入する前に変速機ケース８に油を入れることができない。そのため、組立に際し、変速機ケース８を組み立てた後に、ドライブシャフト１６を挿入し、さらにその後変速機ケース８に油を封入しなければならず、作業効率が悪くなる。本実施形態では、シール部材７を圧入し、さらに返し部７３を、拡径部６７を形成するサイドギア６の内壁に係合させることで、ドライブシャフト１６を挿入する前に油が漏れることを防止し、変速機ケース８を組み立てた後に、ドライブシャフト１６を挿入すればよく、作業効率を向上することができる（請求項１、４、５に対応する効果）。
【００３７】
圧入部６６に圧入される前のシール部材７のシール円筒部７２の先端部側に圧入方向に沿って拡径するテーパ部７４を形成することで、シール円筒部７２の先端部側を径方向外側に容易に変形させて、返し部７３を容易に形成することができる（請求項２に対応する効果）。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００３９】
なお、上記実施形態ではディファレンシャル機構を一例として説明したが、これに限られることはなく、回転体内に設けた孔内に流体が漏れることを防ぐシール構造について適用することができる。
【００４０】
上記実施形態では、段部６８を形成するサイドギア６の内壁とサイドギア６の回転軸Ｏとの角度が９０°となるように段部６８を設けたが、これに限られることはなく、図４に示すように圧入方向に沿って段部６８が拡径するように孔６３を形成してもよい。これにより、シール部材７を孔６３に圧入する場合に、段部６８を形成するサイドギア６の内壁に接触したシール円筒部７２の先端部側を径方向外側に容易に変形させることができる（請求項３に対応する効果）。
【００４１】
上記実施形態では、テーパ部７４と段部６８を形成するサイドギア６の内壁との角度βを４５°とし、拡径部６７を形成するサイドギア６の内壁と段部６８を形成するサイドギア６の内壁との角度αを４０°〜５０°としたが、これらに限られることはなく、圧入時にシール円筒部７２の先端部側を容易に径方向外側に変形させ、シール部材７の返し部７３と拡径部６７を形成するサイドギア６の内壁とを係合させて、本実施形態の効果を得ることができればよい。
【符号の説明】
【００４２】
１      ディファレンシャル機構
６      サイドギア（回転体）
７      シール部材
６３    孔
６６    圧入部
６７    拡径部
６８    段部
６９    挿入部（貫通部）
７３    返し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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