(57)【要約】【課題】ピニオンシャフトをデフケースに対して確実に固定し、かつデフケースとピニオンシャフトの製造の容易性を向上させることができるディファレンシャル装置を提供すること。【解決手段】デフケース７に一対のシャフト孔７３，７４が互いに対向するように設けられ、これらにピニオンシャフト９を挿入してそのピニオンシャフト９の両端部をシャフト孔７３，７４に支持させたディファレンシャル装置１であって、ピニオンシャフト９の先端部に雄ネジ部９１を備え、シャフト孔７４の内周面に形成した雌ネジ部７４Ａにこの雄ネジ部９１をねじ込んで嵌合、固定し、ピニオンシャフト９における雄ネジ部９１に隣接する位置にシャフト孔７４への進入を阻止する非ネジ部９１Ａを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディファレンシャルケースに一対の貫通孔が互いに対向するように設けられ、前記一対の貫通孔にピニオンシャフトを嵌合して前記ピニオンシャフトの両端部を前記貫通孔に支持させたディファレンシャル装置であって、
前記ピニオンシャフトの少なくとも一方の端部に雄ネジ部を備え、当該雄ネジ部と嵌合する前記貫通孔の内周面に前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を備え、
前記ピニオンシャフトにおける前記雄ネジ部に隣接する位置に前記貫通孔への進入を阻止するストッパ部を備えることを特徴とするディファレンシャル装置。
【請求項２】
前記ピニオンシャフトにおける前記ディファレンシャルケースに対する挿入方向の後側の端部に、回転工具を挿入して係止する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のディファレンシャル装置。
【請求項３】
前記ストッパ部は、前記雄ネジ部に隣接する位置に形成された、前記雌ネジ部と噛み合わない非ネジ部であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディファレンシャル装置。
【請求項４】
前記ピニオンシャフトにおける前記ディファレンシャルケースに対する挿入方向の後側の端部が位置する前記貫通孔の外側周縁部に、前記端部に当接するように曲げられるカシメ部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のディファレンシャル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディファレンシャル装置に関し、さらに詳しくは、ディファレンシャルケース（以下、デフケースと称する。）に対するピニオンシャフトの取り付け技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両には、旋回時に左右車輪間で回転差が生じるため、その回転差を吸収するためのディファレンシャル装置が備えられている。ディファレンシャル装置におけるデフケースに対するピニオンシャフトの取り付け構造としては、デフケースの対向する位置に形成した一対の軸支孔にピニオンシャフトを挿入し、そのピニオンシャフトをデフケースにピンで回転不能に固定するものが知られている。この他の取り付け構造としては、デフケースに形成した一対の軸支孔にピニオンシャフトを挿入し、その後リングギヤをその内径部がピニオンシャフトの両端部に重なるようにデフケースに固定することにより、ピニオンシャフトをデフケースから抜けないように保持するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実願昭６１−９９７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ピニオンシャフトをデフケースに対してピンで固定する従来構造の場合、ピン穴の加工に対して径の細いドリルを用いるためドリルが損傷し易く、ともすると加工の際にピン穴内で折損したドリルの破片を取り除く作業が困難となる。また、ピンを打ち込む作業としては、ピニオンシャフト側の穴とデフケース側の穴とを同軸となるように一致させる必要があるため作業工数が掛かる上、作業性が悪いという問題点がある。さらに、ピンを用いた従来構造では、デフケースにピン穴を加工するため、強度的に不利であるという問題点がある。
【０００５】
一方、特許文献１に開示されたピニオンシャフトの固定構造では、ピニオンシャフトがデフケースに対して回転可能であるため、ピニオンシャフトの端部におけるリングギヤの内径部（内周面）と接触する部分やデフケースと接触する部分に常に摩擦が発生しピニオンシャフト、リングギヤ、およびデフケースに耐摩耗性が要求され、強度的にも不利であった。また、特許文献１に開示されたピニオンシャフトの固定構造では、リングギヤの内径部をピニオンシャフトの両端部に重なるように配置する必要があるため、デフケースの設計の自由度が制限されるという問題点がある。さらに、特許文献１に開示されたピニオンシャフトの固定構造では、ピニオンシャフトの端面からリングギヤの内径部までの間に僅かな隙間があると、ピニオンシャフトの軸方向の移動が固定されず、干渉音が発生するという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ピニオンシャフトをデフケースに対して確実に固定し、かつデフケースとピニオンシャフトの製造の容易性を向上させることができるディファレンシャル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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下のような解決手段とした。すなわち、本発明は、デフケースに対してピニオンシャフトの回転および軸方向への移動を阻止するよう、デフケースに形成された貫通孔に対してピニオンシャフトを螺合させることをその要旨とする。
【０００８】
本発明の態様は、デフケースに一対の貫通孔が互いに対向するように設けられ、これら一対の貫通孔にピニオンシャフトを嵌合してピニオンシャフトの両端部を貫通孔に支持させたディファレンシャル装置であって、ピニオンシャフトの少なくとも一方の端部に雄ネジ部を備え、雄ネジ部を嵌合する貫通孔の内周面に雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を備え、ピニオンシャフトにおける雄ネジ部に隣接する位置に貫通孔への進入を阻止するストッパ部を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記態様としては、ピニオンシャフトにおけるデフケースに対する挿入方向の後側の端部に、回転工具を挿入して係止する凹部が形成されていることが好ましい。
【００１０】
上記態様としては、ストッパ部が、雄ネジ部に隣接する位置に形成された、雌ネジ部と噛み合わない非ネジ部であることが好ましい。
【００１１】
上記態様としては、ピニオンシャフトにおけるデフケースに対する挿入方向の後側の端部が位置する貫通孔の外側周縁部に、この端部に当接するように曲げられるカシメ部を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ピニオンシャフトをデフケースに対して確実に固定し、かつデフケースとピニオンシャフトの製造の容易性を向上させるディファレンシャル装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係るディファレンシャル装置の要部断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係るディファレンシャル装置に用いられるピニオンシャフトの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態に係るディファレンシャル装置の要部断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態に係るディファレンシャル装置に用いられるピニオンシャフトの端部にカシメ用突部を折り曲げた状態を示す側面図である。
【図５】図５は、本発明の第１および第２の実施の形態に係るディファレンシャル装置に用いるピニオンシャフトの変形例を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態に係るディファレンシャル装置に用いるピニオンシャフト（変形例）の端部にカシメ用突部を折り曲げた状態を示す側面図である。
【図７】図７は、図６のVII−VII断面図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態に係るディファレンシャル装置の要部断面図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施の形態に係るディファレンシャル装置に用いられるピニオンシャフトの斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の他の実施の形態に係るディファレンシャル装置に用いられるピニオンシャフトの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の各実施の形態に係るディファレンシャル装置の詳細を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本実施の形態に係るディファレンシャル装置１は、ディファレンシャルキャリア（以下、デフキャリアと称する。）２と、このデフキャリア２に対してドライブ軸受４により軸支され先端にドライブピニオン５が設けられたドライブ軸３と、ドライブピニオン５に噛み合っているリングギヤ６と、このリングギヤ６が取り付けられデフキャリア２に対してデフケース軸受８により軸支されている回転体形状のデフケース（ディファレンシャルケース）７と、デフケース７内に軸支されたピニオンシャフト９と、デフケース７内におけるピニオンシャフト９の両端部近傍でピニオンシャフト９に回転自在に軸支された一対のデフピニオン１０と、これらデフピニオン１０の両方に噛み合う一対のデフサイドギヤ１１と、これらデフサイドギヤ１１にそれぞれ連結された一対の駆動車軸１２と、を備えて概略構成されている。
【００１６】
デフケース７には、ケース外周面７１から外側へ鍔状に突出する、ギヤ取り付け用フランジ部７２が形成されている。このギヤ取り付け用フランジ部７２は、駆動車軸１２を取り囲むように周回する形状に形成されている。図１に示すように、このギヤ取り付け用フランジ部７２には、リングギヤ６が同軸的に配置されている。このリングギヤ６は、ギヤ取り付け用フランジ部７２に対してボルト１３で固定されている。
【００１７】
デフケース７の中央の膨らんだ部分には、図１に矢印で示す前後方向の両側壁部に、ピニオンシャフト９を挿入するための貫通孔としてのシャフト孔７３，７４が形成されている。シャフト孔７３の内周面は、平滑な面に形成されている。一方、シャフト孔７４の内周面には、ピニオンシャフト９の先端部と螺合する雌ネジ部７４Ａが形成されている。
【００１８】
図２に示すように、ピニオンシャフト９は円柱形状であり、一方の先端部に上記シャフト孔７４の雌ネジ部７４Ａに螺合する雄ネジ部９１が形成されている。ピニオンシャフト９の他方の端面中央には、図示しない六角レンチが差し込まれる六角形の工具挿入用凹部９２が形成されている。
【００１９】
なお、ピニオンシャフト９の周面における雄ねじ部９１に隣接する領域には、ストッパ部としての非ネジ部９１Ａが設けられている。この非ネジ部９１Ａはシャフト孔７４に対して螺合しないため、この非ネジ部９１Ａの位置を規定することにより、ピニオンシャフト９がシャフト孔７４へ螺合して進む距離を規定することができる。換言すれば、雄ネジ部９１の軸方向の長さを予め設定することにより、ピニオンシャフト９をデフケース７に対して位置決めすることができる。なお、非ネジ部９１Ａは、雄ねじ部９１よりも径寸法が僅かに大きい段差部として設けてもよい。この場合、段差がデフケース７内壁におけるシャフト孔７４の周縁部に係当することにより位置決めが可能となる。
【００２０】
本実施の形態では、デフケース７を組み立てる際に、ピニオンシャフト９の雄ネジ部９１が形成された先端部を、デフケース７のシャフト孔７３から挿入してシャフト孔７４に至るように操作する。そして、デフケース７のシャフト孔７３の外側からピニオンシャフト９の工具用挿入用凹部９２に六角レンチの先端を挿入して回動させることにより、雌ネジ部７４Ａに雄ネジ部９１の進入が止まるまで螺合させればよい。その結果、ピニオンシャフト９のデフケース７に対する位置決めと固定を行うことができる。
【００２１】
上記構成の第１の実施の形態に係るディファレンシャル装置１では、ピニオンシャフト９に形成した雄ねじ部９１をシャフト孔７４に形成した雌ネジ部７４Ａに螺合、締結するだけでデフケース７に対してピニオンシャフト９の回転と軸方向への移動を阻止することができる。このため、従来のようにピニオンシャフトとデフケースとの両者に跨る小径のピン孔にピンを圧入することによってピニオンシャフトをデフケースに固定する方法と比較して、本実施の形態ではピニオンシャフト９とデフケース７の切削加工が容易になり、ピニオンシャフト９とデフケース７の製造の容易性を向上させることができる。
【００２２】
また、本実施の形態に係るディファレンシャル装置１では、ピニオンシャフトの軸方向の両端部をデフケースに装着されるリングギヤの内周部に接触させてピニオンシャフトの位置決めを行う従来構造のもののように、ピニオンシャフトがリングギヤの内周部と衝突して衝突音が発生することがない。また、本実施の形態に係るディファレンシャル装置１では、ピニオンシャフト９の軸支構造がリングギヤ６の形状や配置に影響を及ぼさないため、デフケース７の設計の自由度を高めることができる。
【００２３】
さらに、本実施の形態に係るディファレンシャル装置１では、非ネジ部９１Ａが雌ネジ部７４Ａと螺合不能であればよいため、雄ねじ部９１と同程度の径寸法もしくは雄ねじ部９１より僅かに径寸法が大きい程度でよく、ピニオンシャフト９の製造の容易性を向上できる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
図３〜７は、本発明の第２の実施の形態に係るディファレンシャル装置１Ａについて示している。まず、図３および図４を用いて、ディファレンシャル装置１Ａの典型的な例について説明する。なお、図３は本実施の形態に係るディファレンシャル装置１Ａの要部断面図、図４はピニオンシャフト９の端部とその近傍を示す要部側面図である。
【００２５】
図３に示すように、本実施の形態に係るディファレンシャル装置１Ａは、デフケース７におけるシャフト孔７３の外側周縁部にカシメ用突部７５を一体に形成していることを特徴とするものであり、他の構成は上記第１の実施の形態のディファレンシャル装置１と同様である。したがって、本実施の形態に係るディファレンシャル装置１Ａの他の構成の説明は省略する。
【００２６】
ピニオンシャフト９を組み付ける前では、図３に示すように、カシメ用突部７５は、側方へ突出するように形成され（仮想線で示す）、ピニオンシャフト９をシャフト孔７３へ挿入する際に干渉しないようになっている。そして、ピニオンシャフト９をデフケース７に挿入した後は、図３および図４に示すように、カシメ用突部７５を折り曲げて、ピニオンシャフト９における挿入方向の後側の端部にカシメ用突部７５が当接するようにしている。このため、カシメ用突部７５がピニオンシャフト９の抜け止めとして機能する。
【００２７】
このようなディファレンシャル装置１Ａでは、カシメ用突部７５によって雌ネジ部７４Ａと雄ねじ部９１の締結後に結合に緩みが生じることを防止できる。本実施の形態に係るディファレンシャル装置１Ａにおける他の作用、効果は、上記第１の実施の形態に係るディファレンシャル装置１と同様であるため説明を省略する。
【００２８】
（第１および第２の実施の形態の変形例）
図５は、上記の第１および第２の実施の形態に係るディファレンシャル装置１，１Ａに適用されるピニオンシャフト９Ａを示している。このピニオンシャフト９Ａは、上記の第１および第２の実施の形態で用いたピニオンシャフト９に対して、挿入方向の後側の端部の工具挿入用凹部９３が、端部周縁の４箇所に形成された点が異なる。このピニオンシャフト９は、端部の４つの工具挿入用凹部９３に同時に挿入される突起が一体的に設けられた回転工具を用いて回動操作されてデフケース７に固定されるようになっている。
【００２９】
図３に示すように、上記の第２の実施の形態に係るディファレンシャル装置１Ａにこのピニオンシャフト９Ａを適用すると、図６および図７に示すように、工具挿入用凹部９３にカシメ用突部７５を端部周縁の工具用挿入用凹部９３内に入るように折り曲げることで、よりピニオンシャフト９Ａの回転を防止することができる。なお、工具用挿入用凹部９３の数は、実質的に回転工具が使えるものであれば限定されるものではなく、数が多ければピニオンシャフト９を周方向に沿ってカシメ用突部７５で係止される位置を細かく調整することが可能である。
【００３０】
（第３の実施の形態）
図８および図９は、本発明の第３の実施の形態に係るディファレンシャル装置１Ｂについて示している。本実施の形態に係るディファレンシャル装置１Ｂは、シャフト孔７３の内周面にも雌ネジ部７３Ａを形成し、ピニオンシャフト９Ｂにこの雌ネジ部７３Ａに螺合する雄ねじ部９４を形成した点が、上記の第１の実施の形態に係るディファレンシャル装置１と構成が異なる。なお、本実施の形態に係るディファレンシャル装置１Ｂの他の構成は、上記の第１の実施の形態に係るディファレンシャル装置１と同様であるためその説明は省略する。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、シャフト孔７３の径寸法は、シャフト孔７４の径寸法よりも僅かに大きく設定して、両方のシャフト孔７３，７４におけるピニオンシャフト９ＡＢとの螺合による結合強度が同程度になることが好ましい。
【００３２】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、この実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００３３】
例えば、上記の各実施の形態では、ピニオンシャフト９，９Ａ，９Ｂの少なくとも挿入方向の前側の端部に雄ねじ部９１を形成したが、図１０に示すように、ピニオンシャフト９Ｃの挿入方向の前側の端部を平滑な面とし、挿入方向の後側の端部のみに雄ねじ部９６を形成する構成としてもよい。この場合、雄ねじ部９６よりも挿入方向の後側の端部に、非ネジ部９６Ａを形成することが好ましい。このように非ネジ部９６Ａを形成しておくことにより、ピニオンシャフト９Ｃの位置決めを正確にすることができる。なお、シャフト孔７３内周面におけるピニオンシャフト９Ｃの非ネジ部９６Ａに相当する部分は、雌ネジ部７３Ａを形成しない領域とする必要がある。
【００３４】
また、上記の各実施の形態では、ピニオンシャフト９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃでは、挿入方向の後側の端部に工具用挿入用凹部９２，９３を形成したが、挿入方向の前側の端部にも工具用挿入用凹部を形成してもよい。このようにピニオンシャフト９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃの両端部に工具用挿入用凹部を形成することで、円滑な回動操作を行うことも可能となる。
【符号の説明】
【００３５】
１，１Ａ，１Ｂ  ディファレンシャル装置
２  デフキャリア
３  ドライブ軸
６  リングギヤ
７  デフケース
９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ  ピニオンシャフト
１０  デフピニオン
７３，７４シャフト孔
７４Ａ  雌ネジ部
７５  カシメ用突部
９１  雄ネジ部
９１Ａ  非ネジ部
９２，９３工具挿入用凹部
９６  雄ねじ部
９６Ａ  非ネジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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