(57)【要約】【課題】装置の部品コストを低減させることのできる差動装置を提供する。【解決手段】ピニオンシャフト４と、デフケース３と、リングギヤ２と、を備えており、リングギヤ２は、その内周部分からその回転軸線方向の一方側に延在する円筒形の連結部２２を備えるとともに、連結部２２の内周面に周方向に延在するねじ部２３を有している。また、デフケース３は、その外周面が連結部２２のねじ部２３にねじ込まれている。そして、ピニオンシャフト４は、連結部２２においてリングギヤ２の径方向に設けられた第１の位置決め穴２ａ，２ａ’と、デフケース３においてその径方向に設けられた第２の位置決め穴３ａ，３ａ’とを通じて挿通されて固定されている。【選択図】図３
2018031404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオンシャフトと、
デフケースと、
リングギヤと、を備えた差動装置において、
前記リングギヤは、その内周部分からその回転軸線方向の一方側に延在する円筒形の連結部を備えるとともに、該連結部の内周面に周方向に延在するねじ部を有し、前記デフケースは、その外周面が前記連結部の前記ねじ部にねじ込まれており、前記ピニオンシャフトは、前記連結部において前記リングギヤの径方向に設けられた第１の位置決め穴と前記デフケースにおいてその径方向に設けられた第２の位置決め穴とを通じて挿通されて固定されていることを特徴とする差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された内燃機関やモータなどの原動機の出力する動力を車軸に伝達する差動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に用いられる差動装置においては、車両に搭載された内燃機関などの出力した動力が入力されるリングギヤと、その入力された動力を車軸に伝達するためのサイドギヤおよびピニオンギヤ等を内部に収容したデフケースとが複数本のボルトによって連結されて一体に回転する構成の差動装置が一般に知られている。この差動装置におけるリングギヤとデフケースとを連結するためのボルトによる組み付けは、ボルトが高精度で強固に締結される必要があることなどからコストが掛かるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決する従来技術の一例として、例えば、特許文献１で開示される差動装置では、リングギヤに、その内周部分を回転軸線方向の一方側に延出させた連結部が設けられている。またデフケースには、その外周面に、リングギヤの連結部の内周面に形成されたスプライン部とスプライン係合する締結部が形成されている。そして、デフケースは、リングギヤと回転軸線を合わせるように、その外周面に形成された締結部がリングギヤの連結部の内周面に形成されたスプライン部に嵌合されることで、リングギヤと連結されるようになっている。
【０００４】
このように、従来技術の差動装置では、デフケースとリングギヤとがスプライン係合されることによって、ボルトを用いることなく、リングギヤとデフケースとが一体回転可能に連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１３２９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、リングギヤとデフケースとを連結する際にはデフケースに対するリングギヤの回転軸線方向の固定位置を決める必要があるが、上記従来技術の差動装置では、その位置決めのために、デフケースの外周面に拡径方向に突出した形状の位置決め部（台座）を回転軸線方向の片側に設けるようにしている。
【０００７】
即ち、上記従来技術の差動装置では、リングギヤとデフケースとの連結のために台座を設ける必要があるため部品コストが増加してしまう。
【０００８】
よって、本発明の目的は、装置の部品コストを低減させることのできる差動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る差動装置は、ピニオンシャフトと、デフケースと、リングギヤと、を備えており、そして、上記目的を達成するために、前記リングギヤは、その内周部分からその回転軸線方向の一方側に延在する円筒形の連結部を備えるとともに、該連結部の内周面に周方向に延在するねじ部を有し、前記デフケースは、その外周面が前記連結部の前記ねじ部にねじ込まれており、前記ピニオンシャフトは、前記連結部において前記リングギヤの径方向に設けられた第１の位置決め穴と前記デフケースにおいてその径方向に設けられた第２の位置決め穴とを通じて挿通されて固定されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の差動装置では、リングギヤに備えられた連結部の内周面のねじ部にデフケースの外周面がねじ込まれることよって、リングギヤとデフケースとが連結される。そして、この差動装置では、ピニオンシャフトが、リングギヤの連結部に設けられた第１の位置決め穴とデフケースに設けられた第２の位置決め穴とを通じて挿通されて固定される。これら第１の位置決め穴と第２の位置決め穴とは、リングギヤとデフケースとを連結する際においてデフケースに対するリングギヤの回転軸線方向の固定位置が適切となる位置に、予め設けられている。即ち、この差動装置では、ピニオンシャフトが第１の位置決め穴と第２の位置決め穴とを通じて挿通されて固定されることによって、デフケースに対するリングギヤの回転軸線方向の位置決めが行われる。
【００１１】
従って、本発明の差動装置によれば、リングギヤの位置決めのための台座をデフケースに設ける必要がないので、装置の部品コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る差動装置の主要部の構成を示す概略図である。
【図２】リングギヤとデフケースとの連結方法を説明するための図（連結前）である。
【図３】リングギヤとデフケースとの連結方法を説明するための図（連結後）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、自動車等の車両に搭載される差動装置である。本実施形態の差動装置は、車両に搭載された動力源としてのエンジンやモータなどから出力された回転トルク（動力）が伝達（入力）されると、その回転を減速し、減速後の回転トルクを差動装置に接続される左右の車軸（ドライブシャフト）に分配する。
【００１４】
図１に示すとおり、本実施形態の差動装置１は、リングギヤ２、デフケース３、ピニオンシャフト４、ピニオンギヤ５１，５２、サイドギヤ６１，６２などから構成されている。
【００１５】
リングギヤ（ファイナルドリブンギヤ）２は、外周に歯２１が形成されたはすば歯車などの歯車であり、その歯２１は、リングギヤ２と共に終減速機構を構成する不図示のドライブピニオンギヤ（ファイナルドライブギヤ）と噛み合っている。リングギヤ２は、ドライブピニオンギヤを介して伝達される動力源からの回転トルクにより駆動されて回転する。その際、回転トルクは、ドライブピニオンギヤとリングギヤ２とのギヤ比によってその回転速度が減速される。
【００１６】
リングギヤ２は、その内周部分を回転の際の中心軸となる回転軸線（図１中のＡ）方向の一方側に延出させて形成された円筒形のフランジ部２２（本発明の連結部に対応する）を有している。また、そのフランジ部２２の円筒形をなす周壁部には、ピニオンシャフト４を挿通させるための一対の挿通穴２ａ，２ａ’が、リングギヤ２の径方向（回転軸線と直交する方向）に対向させて設けられている。そして、リングギヤ２は、そのフランジ部２２の内周面にねじ部２３を有している。
【００１７】
デフケース３は、リングギヤ２と回転軸線を合わせるように、そのデフケース３の外周面がフランジ部２２の内周面のねじ部２３にねじ込まれている。これにより、リングギヤ２とデフケース３とが連結されて一体回転可能となっている。このリングギヤ２とデフケース３との連結方法の詳細については後述する。また、デフケース３の中空部３１を囲む円筒形状の壁部には、ピニオンシャフト４を挿通させるための一対の挿通穴３ａ，３ａ’が、デフケース３の径方向（回転軸線と直交する方向）に対向させて設けられている。
【００１８】
ピニオンシャフト４は、リングギヤ２のフランジ部２２の周壁部における挿通穴２ａ，２ａ’とこのデフケース３の壁部における挿通穴３ａ，３ａ’とを通じてリングギヤ２およびデフケース３に挿通されている。また、リングギヤ２とデフケース３とが一体回転する際などに、その挿通されたピニオンシャフト４がそれらから抜けてしまわないよう、フランジ部２２には片方の挿通穴２ａと連通するようにその挿通穴２ａの軸心線と直交する方向（ここでは、リングギヤ２の回転軸線方向）にピン穴４２が設けられている。なお、この抜けを防止するためのピン穴４２は、挿通穴２ａではなく、挿通穴２ａ’の方に連通するように設けてもよい。そして、そのピン穴４２に対して、ピン４１が、フランジ部２２の延出端側から挿入されて、ピニオンシャフト４の片方の端部に設けられた貫通孔を貫通している。このピン４１の貫通によりピニオンシャフト４の片端がフランジ部２２に固定されることで、ピニオンシャフト４がリングギヤ２およびデフケース３に対して固定されてそれらから抜けてしまうことが防止される。
【００１９】
このようにピニオンシャフト４が挿通されたデフケース３には、その中空部３１に通されたピニオンシャフト４の両軸端部分に、かさ歯車である一対のピニオンギヤ５１，５２が互いに対向する向きで回転可能に軸支されている。また、ピニオンギヤ５１，５２には、ピニオンシャフト４を境にしてデフケース３の中空部３１の左右に配設されたかさ歯車である一対のサイドギヤ６１，６２が噛み合っている。なお、これらサイドギヤ６１，６２の内周面にはそれぞれスプライン接続部６１ａ，６２ａが形成されている。そして、それらスプライン接続部６１ａ，６２ａには、デフケース３に設けられた収容穴３２，３３を通じて挿通される左右のドライブシャフト（不図示）の一端がスプライン嵌合によってそれぞれ一体回転可能に接続されるようになっている。
【００２０】
また、デフケース３の回転軸線方向の両端部には、支持部３４および支持部３５が設けられており、これら支持部３４および支持部３５は、差動装置１の不図示のハウジング内に取り付けられる転がり軸受（不図示）によって回転可能に支持されるようになっている。
【００２１】
上記の構成により、本実施形態の差動装置１は、エンジンやモータなどから出力された回転トルクがドライブピニオンギヤ（不図示）を介して伝達されると、その回転トルクにより、ドライブピニオンギヤに噛み合ったリングギヤ２が回転軸線（図１中のＡ）を中心軸として回転する。また、この回転により、リングギヤ２に連結されたデフケース３が一体回転し、それと同時に、デフケース３にその回転軸線と直交する方向（径方向）に挿通されたピニオンシャフト４もそれらリングギヤ２およびデフケース３と一体に回転する。
【００２２】
車両が旋回する場合など、左右のドライブシャフトを差動（不等速）回転させる場合には、そのピニオンシャフト４の回転に伴って、ピニオンシャフト４の両軸端部分に回転可能に軸支されたピニオンギヤ５１，５２がピニオンシャフト４の軸心線（図１中のＢ）を回転軸としてそれぞれ異なる方向に回転（自転）する状態となる。このピニオンギヤ５１，５２の自転により、これらと噛み合うサイドギヤ６１，６２は、周知のとおり、それらに接続されるドライブシャフトの左右が差動回転するように回転駆動される。一方、車両が直進する場合など、左右のドライブシャフトを等速回転させる場合には、ピニオンシャフト４が回転しても、ピニオンギヤ５１，５２が回転軸上で自転を停止した状態となり、ピニオンギヤ５１，５２と噛み合うサイドギヤ６１，６２は、それらに接続されるドライブシャフトの左右が等速回転するように回転駆動される。
【００２３】
ところで、既述のとおり、従来の差動装置では、リングギヤとデフケースとの連結の際、デフケースに対するリングギヤの回転軸線方向の固定位置を決める所謂位置決めのために、デフケースに台座を設ける必要があり、そのための部品コストが増加してしまう。
【００２４】
そこで、本発明においては、部品コストを低減させるために、差動装置の主たる構成要素であるリングギヤとデフケースとの連結を次のような方法で行うようにしている。即ち、本実施形態の差動装置では、図２に示すとおり、連結前の状態において、リングギヤ２が、そのフランジ部２２の内周面に、周方向に延在するねじ部２３を有している。そして、そのねじ部２３には、雌ねじのようにねじ山が形成されている。一方、デフケース３の外周面には、連結前の状態においては、リングギヤ２のねじ部２３のねじ山に対応するねじ山は形成されていない。
【００２５】
この状態から、リングギヤ２とデフケース３との回転軸線（図２中のＡ）を合わせるようにし、リングギヤ２のフランジ部２２の延出した側と反対の面がデフケース３を向くようにして、リングギヤ２とデフケース３とを対向させる。そして、リングギヤ２を（動かないように）固定させた上で、デフケース３の外周面をリングギヤ２の内周面に沿わせながら、デフケース３を回転させつつ、回転軸線に沿って、フランジ部２２の内周面のねじ部２３に向かって押し込むように移動させることで、デフケース３の外周面がフランジ部２２の内周面のねじ部２３にねじ込まれる。このねじ込みの際には、リングギヤ２のねじ部２３に予め形成されたねじ山によって、デフケース３の外周面にねじ山を塑性成形させながらねじ込みが行われる（つまりセルフタップされる）ことで、ねじが締結されて、リングギヤ２とデフケース３とが一体に連結される。
【００２６】
そのため、本実施形態の差動装置では、リングギヤ２とデフケース３との連結のために、デフケース３の外周面に予めねじ山を形成しておくなどの特別な加工を施す必要がないので部品コストを低減させることができる。さらに、本実施形態の差動装置では、リングギヤ２とデフケース３とがセルフタップによって連結されるため、従来のように、連結のために、デフケースの外周面に、リングギヤの連結部の内周面に形成されたスプライン部とスプライン係合する締結部を形成する必要がある場合と比べて、部品（この場合デフケース３）の重量を軽くすることができる。
【００２７】
なお、上記のようなセルフタップを可能とするため、本実施形態の差動装置では、セルフタップのためのねじ山が予め形成されるリングギヤ２には、例えば、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）鋼材のＳＣＭ２０材などによる素形材が用いられている。一方、セルフタップによってねじ山が塑性成形されるデフケース３には、リングギヤ２よりも部品完成後の硬度が低い、例えば、球状黒鉛鋳鉄、所謂ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ）品などによる素形材が用いられている。
【００２８】
また、本実施形態の差動装置では、リングギヤ２の挿通穴２ａ，２ａ’およびデフケース３の挿通穴３ａ，３ａ’が、回転軸線方向において、デフケース３に対してリングギヤ２を固定するのに適切となる位置に予め設けられている。この場合、リングギヤ２とデフケース３との上記の連結において、デフケース３の外周面をリングギヤ２のフランジ部２２の内周面のねじ部２３にねじ込んで行くと、リングギヤ２の挿通穴２ａ，２ａ’とデフケース３の挿通穴３ａ，３ａ’とがそれぞれ重なるようになる。そして、ねじ込みをそのまま進めて行き、その重なりの状態が、ピニオンシャフト４をそれら挿通穴に挿通可能な状態にまで進んだときに、デフケース３に対するリングギヤ２の回転軸線方向の位置決めが完了する。つまり、本実施形態の差動装置では、リングギヤ２には挿通穴２ａ，２ａ’（本発明の第１の位置決め穴に対応する）を、デフケース３には挿通穴３ａ，３ａ’（本発明の第２の位置決め穴に対応する）を、位置決めのための位置決め穴として予め設けるようにしている。そして、これら位置決め穴の２ａ，２ａ’および３ａ，３ａ’は、ピニオンシャフト４を挿通させるための挿通穴としても使用される。
【００２９】
そのため、本実施形態の差動装置では、リングギヤ２とデフケース３との連結のために、従来必要であった位置決め用の台座などの特別な部材を設ける必要がないので、部品コストを低減させることができ、さらに、部品の軽量化を図ることができる。
【００３０】
また、本実施形態の差動装置では、図３に示すとおり、上記のようにデフケース３に対するリングギヤ２の位置決めが完了したところで、ピニオンシャフト４が、位置決め穴であるリングギヤ２の挿通穴２ａ，２ａ’とデフケース３の挿通穴３ａ，３ａ’とを通じてリングギヤ２およびデフケース３に挿通される。そして、フランジ部２２の挿通穴２ａと連通するピン穴４２に対して、ピン４１が、フランジ部２２の延出端側から挿入されてピニオンシャフト４の片方の端部の貫通孔を貫通することで、ピニオンシャフト４がリングギヤ２およびデフケース３に対して固定される。
【００３１】
そのため、本実施形態の差動装置では、回転トルクが伝達されてリングギヤ２が回転する際にも、ピニオンシャフト４がリングギヤ２およびデフケース３に挿通されて固定されることから、セルフタップによるねじ締結に緩みが生じることが防止されるので、リングギヤ２とデフケース３との連結の状態を保つことができる。
【００３２】
なお、本実施形態の差動装置は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型の車両において、車両の前方側に搭載され、変速機と一体に構成されるトランスアクスルなどの差動装置として用いられてもよいし、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型の車両などにおいて、車両の後方側などに単体で搭載される差動装置として用いられてもよい。なお、前者のトランスアクスルの差動装置として用いられる場合、リングギヤ２には、上記説明のとおり、はすば歯車などの歯車が用いられ、一方、後者の差動装置として用いられる場合、リングギヤ２には、かさ歯車やその一種であるハイポイドギヤなどの歯車が用いられる。
【符号の説明】
【００３３】
１  差動装置、２  リングギヤ、２ａ，２ａ’挿通穴（第１の位置決め穴）、２２  フランジ部（連結部）、２３  ねじ部、３  デフケース、３ａ，３ａ’挿通穴（第２の位置決め穴）、３１  中空部、４  ピニオンシャフト、４１  ピン、４２  ピン穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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