(57)【要約】【課題】簡易の構成で、ねじ部材の緩みを警告するねじ部材の緩み警告構造、を提供する。【解決手段】ねじ部材の緩み警告構造は、リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６と、リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６に隣り合って配置されるディファレンシャルキャリヤ１１と、リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６に締め付けられるボルト２１と、ディファレンシャルキャリヤ１１に設けられる発音プレート３１とを備える。リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６が回転運動を行なうことにより、ボルト２１および発音プレート３１が相対的に移動する。ボルト２１および発音プレート３１は、ボルト２１の締め付けに緩みが発生していない状態で、互いの軌道がずれるように位置決めされ、ボルト２１の締め付けに緩みが発生した状態で、互いの軌道が交わるように位置決めされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、
前記第１部材に隣り合って配置される第２部材と、
前記第１部材に締め付けられるねじ部材と、
前記第２部材に設けられる干渉部材とを備え、
前記第１部材および前記第２部材の少なくともいずれか一方が運動することにより、前記ねじ部材および前記干渉部材が相対的に移動し、
前記ねじ部材および前記干渉部材は、前記ねじ部材の締め付けに緩みが発生していない状態で、互いの軌道がずれるように位置決めされ、前記ねじ部材の締め付けに緩みが発生した状態で、互いの軌道が交わるように位置決めされる、ねじ部材の緩み警告構造。
【請求項２】
前記ねじ部材の締め付けに緩みが発生した状態で前記干渉部材と前記ねじ部材とが干渉した時、前記干渉部材は、前記ねじ部材の締め付け方向に沿った力を前記ねじ部材に与えつつ、前記ねじ部材および前記干渉部材の相対的な移動を許容する、請求項１に記載のねじ部材の緩み警告構造。
【請求項３】
前記干渉部材は、弾性体から形成され、前記ねじ部材から反力を受けて弾性変形することによって、前記ねじ部材および前記干渉部材の相対的な移動を許容する、請求項２に記載のねじ部材の緩み警告構造。
【請求項４】
前記ねじ部材および前記干渉部材は、正方向および逆方向に相対的に移動し、
前記ねじ部材の締め付けに緩みが発生した状態で前記干渉部材と前記ねじ部材とが干渉した時、前記干渉部材は、前記第１部材および前記第２部材が正方向に相対的に移動する場合に、前記ねじ部材の締め付け方向に沿った力を前記ねじ部材に与えつつ、前記ねじ部材および前記干渉部材の相対的な移動を許容し、前記第１部材および前記第２部材が逆方向に相対的に移動する場合に、前記ねじ部材および前記干渉部材の相対的な移動を許容する、請求項１から３のいずれか１項に記載のねじ部材の緩み警告構造。
【請求項５】
前記干渉部材は、弾性体から形成されるとともに、一方向に回動自在に設けられ、
前記干渉部材は、前記第１部材および前記第２部材が相対的に正方向に移動する場合に、前記ねじ部材から反力を受けて弾性変形することによって、前記ねじ部材および前記干渉部材の相対的な移動を許容し、前記第１部材および前記第２部材が相対的に逆方向に移動する場合に、回動運動することによって、前記ねじ部材および前記干渉部材の相対的な移動を許容する、請求項４に記載のねじ部材の緩み警告構造。
【請求項６】
前記第１部材は、車両に設けられ、回転運動するディファレンシャルケースと、前記ねじ部材により前記ディファレンシャルケースに締結されるリングギヤとを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載のねじ部材の緩み警告構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、ねじ部材の緩み警告構造に関し、より特定的には、車両上の締結部品に用いられるねじ部材の緩み警告構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のねじ部材の緩み警告構造に関して、たとえば、特開平５−２３１８２４号公報には、移動中であっても締結ボルトの緩みの経時変化を容易に検出することを目的とした移動中の締結ボルトの緩み検出方法が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された締結ボルトの緩み検出方法においては、締結ボルトにねじ込まれたナットの移動路を挟んで、レーザ投光器および受光器が設けられる。レーザ投光器から締結ボルトの軸方向に沿ったスリット状のレーザ光を投光するとともに、受光器によりレーザ光を受光する。これにより、ナットから突出する締結ボルトの長さを計測し、ボルトの緩みの経時変化を検出する。
【０００３】
また、特開平７−２８０７６２号公報には、人手をかけることなく、ボルトとナットとの緩み具合を検出することを目的とした緩み検知装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２における緩み検知装置においては、ボルトに導電性のキャップ本体が外装される。キャップ本体には、ナットよりも少し径の大きい相似形を有する凹部が形成されている。キャップ本体の取り付け時に、キャップ本体の凹部とナットとを、隙間を設けた状態で対向させて配置する。ボルトとナットとが相対的に緩むと、ボルトに対するナットの相対的な回転により、キャップ本体の凹部とナットとが接触する。これにより、キャップ本体とナットとが導通し、この導通状態をセンサによって検知する。
【０００４】
また、実開昭５３−３３７８２号公報には、リングギヤをデフケースに締結固定するボルトの緩みや脱落を防止することを目的としたディファレンシャル装置のリングギヤ締め付け装置が開示されている（特許文献３）。特許文献３に開示されるリングギヤ締め付け装置においては、隣接する２本のボルトの座金位置に、１枚のロックプレートが取り付けられる。そのロックプレートの端部を両ボルトの頭部の側面に沿って折り曲げることにより、ボルトの動きを相互に拘束し、緩みを防ぐ。
【特許文献１】特開平５−２３１８２４号公報
【特許文献２】特開平７−２８０７６２号公報
【特許文献３】実開昭５３−３３７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両上に搭載されるディファレンシャル（差動装置）において、リングギヤをディファレンシャルケースに固定するためボルトが使用されている。このボルトの締め付けに緩みが生じた場合、初期の段階においては車両の挙動に変化がない。このため、ユーザがボルトの緩みに気付くことができず、ボルトの脱落に至るおそれがある。一方、上述の特許文献１および２には、ボルトの緩みを警告あるいは検出するための装置が開示されている。しかしながら、特許文献１および２に開示された装置は、レーザ投光器やセンサといった機器を利用するものであるため、装置の構成が複雑になってしまう。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、簡易の構成で、ねじ部材の緩みを警告するねじ部材の緩み警告構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従ったねじ部材の緩み警告構造は、第１部材と、第１部材に隣り合って配置される第２部材と、第１部材に締め付けられるねじ部材と、第２部材に設けられる干渉部材とを備える。第１部材および第２部材の少なくともいずれか一方が運動することにより、ねじ部材および干渉部材が相対的に移動する。ねじ部材および干渉部材は、ねじ部材の締め付けに緩みが発生していない状態で、互いの軌道がずれるように位置決めされ、ねじ部材の締め付けに緩みが発生した状態で、互いの軌道が交わるように位置決めされる。
【０００８】
このように構成されたねじ部材の緩み警告構造によれば、ねじ部材の締め付けに緩みが発生した場合に、干渉部材とねじ部材とを干渉させ、発音を生じさせる。これにより、簡易な構成で、ねじ部材の緩みを警告することができる。
【０００９】
また好ましくは、ねじ部材の締め付けに緩みが発生した状態で干渉部材とねじ部材とが干渉した時、干渉部材は、ねじ部材の締め付け方向に沿った力をねじ部材に与えつつ、ねじ部材および干渉部材の相対的な移動を許容する。このように構成されたねじ部材の緩み警告構造によれば、ねじ部材の緩みの進行を抑えるとともに、ねじ部材および干渉部材の干渉によって第１部材および第２部材の少なくともいずれか一方の運動が妨げられることを防止できる。
【００１０】
また好ましくは、干渉部材は、弾性体から形成されている。干渉部材は、ねじ部材から反力を受けて弾性変形することによって、ねじ部材および干渉部材の相対的な移動を許容する。このように構成されたねじ部材の緩み警告構造によれば、ねじ部材に締め付け方向に沿った力を与えつつ、ねじ部材および干渉部材の相対的な移動を許容する構造を、簡易な構成で実現できる。
【００１１】
また好ましくは、ねじ部材および干渉部材は、正方向および逆方向に相対的に移動する。ねじ部材の締め付けに緩みが発生した状態で干渉部材とねじ部材とが干渉した時、干渉部材は、第１部材および第２部材が正方向に相対的に移動する場合に、ねじ部材の締め付け方向に沿った力をねじ部材に与えつつ、ねじ部材および干渉部材の相対的な移動を許容し、第１部材および第２部材が逆方向に相対的に移動する場合に、ねじ部材および干渉部材の相対的な移動を許容する。
【００１２】
このように構成されたねじ部材の緩み警告構造によれば、第１部材および第２部材が正方向に相対的に移動する場合に、ねじ部材の緩みの進行を抑えるとともに、ねじ部材および干渉部材の干渉によって第１部材および第２部材の少なくともいずれか一方の運動が妨げられることを防止できる。また、第１部材および第２部材が逆方向に相対的に移動する場合に、締め付け方向とは反対方向の力がねじ部材に加わることを防ぎつつ、ねじ部材および干渉部材の干渉によって第１部材および第２部材の少なくともいずれか一方の運動が妨げられることを防止できる。
【００１３】
また好ましくは、干渉部材は、弾性体から形成されるとともに、一方向に回動自在に設けられる。干渉部材は、第１部材および第２部材が相対的に正方向に移動する場合に、ねじ部材から反力を受けて弾性変形することによって、ねじ部材および干渉部材の相対的な移動を許容し、第１部材および第２部材が相対的に逆方向に移動する場合に、回動運動することによって、ねじ部材および干渉部材の相対的な移動を許容する。このように構成されたねじ部材の緩み警告構造によれば、第１部材および第２部材が相対的に移動する方向に応じて、ねじ部材に締め付け方向の力を与え、締め付け方向とは反対方向の力を与えない構造を、簡易な構成で実現できる。
【００１４】
また好ましくは、第１部材は、車両に設けられ、回転運動するディファレンシャルケースと、ねじ部材によりディファレンシャルケースに締結されるリングギヤとを含む。このように構成されたねじ部材の緩み警告構造によれば、ディファレンシャルケースおよびリングギヤの締結に用いられるねじ部材の緩みを、簡易な構成で警告することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、この発明に従えば、簡易の構成で、ねじ部材の緩みを警告するねじ部材の緩み警告構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１７】
図１は、車両に搭載されるディファレンシャルの内部構造を示す平面図である。図１を参照して、ディファレンシャル１０は、左右のドライブシャフト４１，４２の間に設けられている。ディファレンシャル１０は、ドライブピニオン１２、リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６と、これらを収容するディファレンシャルキャリヤ１１とを有する。
【００１８】
ドライブピニオン１２は、車両前後方向に延びて形成され、その前端が図示しないプロペラシャフトに連結されている。リングギヤ１４は、ボルト２１を用いてディファレンシャルケース１６に締結されている。ディファレンシャルケース１６は、ボルト２１によってリングギヤ１４が締結される被締結部材である。リングギヤ１４は、ドライブピニオン１２と噛み合うように配置されている。ドライブピニオン１２の回転がリングギヤ１４に伝わることにより、リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６が一体となって、仮想軸である中心軸１０１を中心に回転運動する。
【００１９】
ディファレンシャルケース１６およびドライブシャフト４１，４２には、それぞれピニオンギヤ１８およびサイドギヤ１９が設けられている。ディファレンシャルケース１６は、ピニオンギヤ１８とサイドギヤ１９との噛み合いによって、車両旋回時の左右のドライブシャフト４１，４２の回転速度を変えながら両輪に均等な回転トルクを伝達する。
【００２０】
ディファレンシャルキャリヤ１１は、車両本体に対して固定されている。ディファレンシャルキャリヤ１１には、発音プレート３１が設けられている。発音プレート３１は、ディファレンシャルケース１６に隣り合って配置されたディファレンシャルキャリヤ１１の壁部１１ｐに設けられている。
【００２１】
図２は、この発明の実施の形態におけるねじ部材の緩み警告構造を示す平面図である。図中には、図１中の２点鎖線ＩＩで囲まれた範囲が拡大して示されている。図３は、図２中の矢印ＩＩＩに示す方向から見たねじ部材の緩み警告構造を示す正面図である。
【００２２】
図１から図３を参照して、リングギヤ１４は、ディファレンシャルケース１６の回転方向に間隔を隔てて配置された複数のボルト２１によって、ディファレンシャルケース１６に締結されている。複数のボルト２１は、中心軸１０１を中心とする同一ピッチ円上に配置されている。
【００２３】
ボルト２１は、ディファレンシャルケース１６に形成された貫通孔１７に挿入された状態で、リングギヤ１４に対して螺合されている。ボルト２１は、ディファレンシャルケース１６の座面１６ａ上に位置決めされる頭部２２を有する。本実施の形態においては、ボルト２１は、頭部２２の外形が六角形となる六角ボルトである。頭部２２は、いかなる形状を有してもよく、ボルト２１は、たとえばキャップボルト、四角ボルトまたは蝶ボルトなどであってもよい。
【００２４】
ボルト２１は、リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６の回転運動に伴って、中心軸１０１を中心に回転移動する。より詳細には、ボルト２１は、ディファレンシャル１０を搭載する車両の前進時、図３中の矢印１１１に示す方向に回転移動し、後進時、矢印１１１に示す方向とは逆方向の矢印１１３に示す方向に回転移動する。リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６の回転運動に伴って、回転移動するボルト２１と、静止する発音プレート３１とが、相対的に移動する。
【００２５】
発音プレート３１は、弾性体から形成されている。発音プレート３１は、たとえばバネ鋼から形成されている。発音プレート３１は、回動支持部としてのヒンジ部３２を有する。発音プレート３１は、ヒンジ部３２により、ディファレンシャルキャリヤ１１に対して回動自在に設けられている。発音プレート３１は、自重によりディファレンシャルキャリヤ１１の壁部１１ｐ上に載置された状態で設けられている。このような構成により、発音プレート３１は、壁部１１ｐとは反対側の一方向にのみ回動可能なように設けられている。
【００２６】
発音プレート３１は、ボルト２１の軸方向（中心軸１０２の軸方向）から見て、ヒンジ部３２からボルト２１の頭部２２に向かって延びる形状を有する。発音プレート３１は、ヒンジ部３２とは反対側の端部に傾斜部３３を有する。傾斜部３３は、ヒンジ部３２から頭部２２に向かう方向から、車両前進時におけるリングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６の回転方向に向かって傾斜する形状を有する。
【００２７】
ボルト２１の頭部２２と座面１６ａとが密着し、ボルト２１の締め付けに緩みが生じていない状態で、発音プレート３１は、中心軸１０２の軸方向から見て、回転移動する頭部２２の軌跡と重なるが、中心軸１０２の軸方向において発音プレート３１と頭部２２との間に隙間が生じるように配置されている。すなわち、ボルト２１の締め付けに緩みが生じていない状態で、発音プレート３１は、回転移動するボルト２１の軌道からずれた位置に位置決めされている。このため、ディファレンシャル１０の動作時、リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６の回転運動に伴って発音プレート３１とボルト２１とが干渉するということがない。
【００２８】
図４は、図２中のねじ部材の緩み警告構造において、ボルトの締め付けに緩みが生じた状態を示す平面図である。図５は、車両前進時のボルトと発音プレートとの干渉を示す正面図である。
【００２９】
図４および図５を参照して、ボルト２１の頭部２２と座面１６ａとの間に隙間が発生し、ボルト２１の締め付けに緩みが生じた場合、中心軸１０２の軸方向に沿って頭部２２が発音プレート３１に近接し、やがて中心軸１０２の軸方向における発音プレート３１と頭部２２との間の隙間がゼロとなる。すなわち、ボルト２１の締め付けに緩みが生じた状態で、発音プレート３１は、回転移動するボルト２１の軌道に交わるように位置決めされる。
【００３０】
このとき、発音プレート３１とボルト２１の頭部２２とが干渉することによって、打音が生じる。車両前進時には、頭部２２が、ディファレンシャルキャリヤ１１の壁部１１ｐとは反対側から発音プレート３１に近接するため、発音プレート３１の回動運動は、壁部１１ｐによって規制される。頭部２２と干渉した発音プレート３１は、頭部２２から反力を受けて弾性変形することによって、ボルト２１の回転移動を許容する。この際、頭部２２は、発音プレート３１からボルト２１の締め付け方向（図５中の矢印１１５に示す右ねじ方向）に沿った力を受ける。
【００３１】
本実施の形態では、発音プレート３１と頭部２２との干渉により打音を生じさせ、ユーザに対してボルト２１の締め付けに緩みが生じていることを警告できる。ボルト２１の緩みが進行すると、発音プレート３１と頭部２２との干渉が大きくなるため、発生する打音も徐々に大きくなる。また、ボルト２１の頭部２２が発音プレート３１から締め付け方向に沿った力を受けることによって、ボルト２１が脱落に至るまでの時間を長くすることができる。このため、ユーザに対して十分な警告を行なうことができ、ボルト２１の脱落よりも前にボルト２１の緩みの進行をユーザに確実に知らせることができる。
【００３２】
中心軸１０２の軸方向から見て、発音プレート３１は、中心軸１０２が描く軌跡よりも外周側でボルト２１と干渉するように配置されている。このような構成により、発音プレート３１から回転移動するボルト２１に過大な力が作用することを防止し、ボルト２１の締め付けに緩みが生じた時のリングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６の回転運動の妨げになることを回避できる。
【００３３】
図６は、車両後進時のボルトと発音プレートとの干渉を示す正面図である。図５を参照して、車両後進時には、ボルト２１の頭部２２が、ディファレンシャルキャリヤ１１の壁部１１ｐと同じ側から発音プレート３１に近接する。このため、頭部２２と干渉した発音プレート３１は、矢印１１７に示す方向に回動し、ボルト２１の回転運動を許容する。発音プレート３１の回動運動により、ボルト２１から発音プレート３１に加わる力は受け流されるため、ボルト２１に対して締め付け方向と反対方向の力が加わることを防止できる。
【００３４】
この発明の実施の形態におけるねじ部材の緩み警告構造は、第１部材としてのリングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６と、リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６に隣り合って配置される第２部材としてのディファレンシャルキャリヤ１１と、リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６に締め付けられるねじ部材としてのボルト２１と、ディファレンシャルキャリヤ１１に設けられる干渉部材としての発音プレート３１とを備える。リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６とディファレンシャルキャリヤ１１との少なくともいずれか一方としてのリングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６が運動としての回転運動を行なうことにより、ボルト２１および発音プレート３１が相対的に移動する。ボルト２１および発音プレート３１は、ボルト２１の締め付けに緩みが発生していない状態で、互いの軌道がずれるように位置決めされ、ボルト２１の締め付けに緩みが発生した状態で、互いの軌道が交わるように位置決めされる。
【００３５】
このように構成された、この発明の実施の形態におけるねじ部材の緩み警告構造によれば、ボルト２１の締め付けに緩みが生じた場合にボルト２１の頭部２２と干渉する発音プレート３１を設けることにより、ボルト２１の緩みを警告することができる。本実施の形態では、電気的な部品を必要とせず、発音プレート３１を設けることによってボルト２１の緩みを警告することができる。また、一箇所に発音プレート３１を設けるだけで、リングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６の締結に用いられる複数のボルト２１の緩みを警告することができる。このため、ねじ部材の緩み警告構造が適用されるディファレンシャル１０の構造を簡易な構成とできる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、ねじ部材がボルト２１である場合を説明したが、ねじ部材はナットであってもよい。また、本発明は、干渉部材が設けられる部材が運動する構成であってもよいし、ねじ部材および干渉部材の間に相対移動が生じれば、ねじ部材および干渉部材が設けられる部材がそれぞれ運動する構成であってもよい。
【００３７】
また、本実施の形態では、回転運動するリングギヤ１４およびディファレンシャルケース１６を、運動する部材として説明したが、ねじ部材または干渉部材が設けられる部材は、回転運動に限られず、たとえば往復直線運動を行なってもよいし、揺動運動を行なってもよい。一例を挙げれば、車両に搭載される手動変速機において、運転手のシフト操作に伴って往復直線運動するシフトフォークシャフトにねじ部材を締め付け、シフトフォークシャフトを収容するギヤケースに干渉部材を設ける構成がある。
【００３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】車両に搭載されるディファレンシャルの内部構造を示す平面図である。
【図２】この発明の実施の形態におけるねじ部材の緩み警告構造を示す平面図である。
【図３】図２中の矢印ＩＩＩに示す方向から見たねじ部材の緩み警告構造を示す正面図である。
【図４】図２中のねじ部材の緩み警告構造において、ボルトの締め付けに緩みが生じた状態を示す平面図である。
【図５】車両前進時のボルトと発音プレートとの干渉を示す正面図である。
【図６】車両後進時のボルトと発音プレートとの干渉を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ディファレンシャル、１１  ディファレンシャルキャリヤ、１４  リングギヤ、１６  ディファレンシャルケース、２１  ボルト、３１  発音プレート。
【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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