JP2013238290A - 環状部材の締結構造及び締結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環状部材と被締結部材とにズレを生じる事態をより確実に防ぐ。
【解決手段】デフケースアッセンブリー１０は、リングギヤ１４とデフケース１２との接触面に形成された、互いに噛合うノッチ１４ｄ及び凸形状部１２ｄによって、リングギヤ１４とデフケース１２との周方向の位置が規制され、相互の位置決めがなされるものである。しかも、ノッチ１４ｄ及び凸形状部１２ｄを構成する、周方向に対向する面１２ｄｆｏ、１４ｄｆｏ同士、及び、１２ｄｒｅ、１４ｄｒｅ同士の接触面積が、リングギヤ１４の周方向で異なることで、接触面積が大きい方への周方向の入力に対する結合強度が、接触面積の小さい方への周方向の入力に対する強度と比較して、大きいものとなる。すなわち、リングギヤ１４の正負の回転方向毎に、結合強度を適宜調整するものとなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、環状部材の締結構造及び締結方法に関するものである。

従来から、環状部材を別体の被締結部材に圧入して、一体の部品を構成する手法が広く用いられており、その一例として、自動車の駆動系の構成要素であるデファレンシャルの、デフケースアッセンブリーの組付構造が挙げられる。図３（ａ）に示されるデフケースアッセンブリー１０は、デファレンシャルケース（デフケース）１２と、リングギヤ１４とを締結することにより構成されている。そして、図３（ｂ）のごとく、デフケース１２の筒状の外周面１２ａとリングギヤ１４の内周面１４ａとが、相互の圧入面となり、デフケース１２に対してリングギヤ１４を軸方向に圧入することにより、両者は一体化されるものである。この状態で、デフケース１２の外周面１２ａ、及び、リングギヤ１４の内周面１４ａは、圧入代による半径方向の反力Ｐが生じ、それによる軸方向の摩擦力Ｆ＝μＰ（μ：摩擦係数）によって、両者の位置が固定されるものである。

又、デフケース１２に対するリングギヤ１４の軸方向の位置決めをより確実にするために、デフケース１２の軸方向の基端側（図３（ｂ）では右側）には、半径方向に環状に突出するストッパー部１２ｂが形成されており、このストッパー部１２ｂにリングギヤ１４の一端面１４ｂが当接している。更に、デフケース１２の鍔部１２ｃの軸方向先端部（図３では左側端部）をかしめて、リングギヤ１４の他端面１４ｃに形成されたノッチ１４ｄに食い込ませている（例えば、特許文献１参照）。このノッチ１４ｄは、図４に示されるように、リングギヤ１４の内周面１４ａと他端面１４ｃとが交差してなる稜線１４ｅ（図４（ａ）の点線）に沿って、周方向に等間隔に形成された断面Ｖ字状の凹形状部である。従って、デフケース１２に圧入されたリングギヤ１４は、その一端面１４ｂがデフケース１２のストッパー部１２ｂに当接することにより、かつ、他端面１４ｃがデフケース１２の鍔部１２ｃをかしめることにより、軸方向及び周方向の位置が規制され、デフケース１２とリングギヤ１４との、相互の位置決めがなされている。

欧州特許出願公開第０６４７７８９号明細書

ところで、本発明者らの鋭意研究の結果、上記構造を有するデフケースアッセンブリー１０は様々な車両に広く採用し得るものであり、かつ、コスト・重量メリットも大きいものであることが確認されている。そして、図３（ｃ）に示されるように、様々な車種への採用の可否の判定（ｊｕｄ）は、車両の前進時、後進時の各々において、図表中のＸ、Ｙ値の大小関係が、前進側（ｆｏ）及び後進側（ｒｅ）の回転方向のいずれにおいても、Ｘ≦Ｙとなった場合に、採用（ＯＫ）となる。
ここで、図３（ｃ）の図表中のＸの値は、デフケースアッセンブリー１０に加わる前進側ｆｏ及び後進側ｒｅの入力、すなわち、リングギヤ１４の、正負の各回転方向への入力に対する、デフケースアッセンブリー１０の「静的強度目標値」を示している。又、図３（ｃ）中のＹの値は、圧入面（デフケース１２の筒状の外周面１２ａとリングギヤ１４の内周面１４ａ）で得られる摩擦力Ｆと、かしめ部（デフケース１２の鍔部１２ｃの軸方向先端部をかしめることにより、リングギヤ１４に形成されたノッチ１４ｄに食い込む部分）での引っかかりとの和である「反力」を示している。

一方、上記構造を有するデフケースアッセンブリー１０が図３（ｃ）の条件を満たさないような場合には（ＮＧ）、デフケース１２とリングギヤ１４との圧入代の増大、圧入径の減少、リングギヤ１４の歯幅増大といった対策が必要となる。しかしながら、これらの対策を施すと、リングギヤ１４の歯元耐久強度の低下、コスト、重量の増加といった不具合を来たすものともなる。一方、デフケースアッセンブリー１０の静的強度目標値Ｘは、図３（ｄ）に示されるように、エンジンのＭａｘトルクや車両定積重量といった、いわゆる車両体格（ＣＰ）にほぼ比例し、又、この静的強度目標値Ｘは、前進側（ｆｏ）と後進側（ｒｅ）との各々において異なるものである。
以上のような課題は、デフケースアッセンブリー１０を一例とする、動力伝達系機械要素を、環状部材を別体の被締結部材に圧入して一体の部品として構成する場合において、動力伝達系機械要素に対する環状部材の周方向、すなわち、正負の回転方向のいずれの方向にも負荷が与えられ得る場合には、同様の検討が必要となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デフケースアッセンブリーを一例とする、環状部材と被締結部材とを圧入により締結してなる一体製品に、正負の各回転方向の力が付与される場合において、環状部材と被締結部材とにズレを生じる事態をより確実に防ぎ、この一体製品の信頼性の更なる向上を図るための締結技術を提供することにある。一体製品を構成する環状部材が歯車であるような場合には、歯元耐久強度の低下を来たすことなく、環状部材と被締結部材とに生じるズレを確実に防ぐことが可能な一体製品の締結技術を提供することにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）環状部材と、該環状部材を圧入する被締結部材とを含み、該被締結部材は、前記環状部材を圧入するための鍔部と、該鍔部の軸方向の基端側で前記環状部材の軸方向の一端面を受けるストッパー部とを備え、前記被締結部材の前記鍔部先端が、前記環状部材の軸方向の他端面に対してかしめられてなる締結構造であって、前記環状部材と前記被締結部材の前記鍔部とは、それぞれの接触面に、互いに噛合う凹形状部及び凸形状部が形成されており、かつ、該凹形状部及び凸形状部の各構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、前記環状部材の周方向で異なるものとなるように、前記凹形状部及び前記凸形状部の形状設定がなされている環状部材の締結構造（請求項１）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、環状部材と被締結部材の鍔部との接触面に形成された、互いに噛合う凹形状部及び凸形状部によって、環状部材と被締結部材との周方向の位置が規制され、相互の位置決めがなされるものである。しかも、凹形状部及び凸形状部を構成する、周方向に対向する面同士の接触面積が、環状部材の周方向で異なることで、接触面積が大きい方への周方向の入力に対する結合強度が、他方、すなわち接触面積の小さい方への周方向の入力に対する強度と比較して、大きいものとなる。よって、環状部材の正負の回転方向毎に、結合強度を適宜調整するものとなる。

（２）上記（１）項において、前記環状部材は、前記環状部材の前記他端面と前記被締結部材に対する圧入面とに跨るようにして前記凹形状部が形成され、前記被締結部材の前記鍔部先端がかしめられて、前記凹形状部へと素材流入することにより、前記凸形状部が形成されている環状部材の締結構造（請求項２）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、環状部材の他端面と、被締結部材に対する圧入面とに跨るようにして形成された凹形状部に、被締結部材の鍔部先端がかしめられて、凹形状部へと素材流入することにより、被締結部材の凸形状部の形状は、環状部材に形成された凹形状部の形状の少なくとも一部が転写されたものとなる。そして、このようにして構成された、凹形状部及び凸形状部を構成する、周方向に対向する面同士の接触面積が、環状部材の周方向で異なることで、接触面積が大きい方への周方向の入力に対する結合強度が、他方に対して大きいものとなる。

（３）上記（１）（２）項において、前記環状部材と前記被締結部材とを含むアッセンブリーの前記凹形状部と、前記凸形状部とは、前記環状部材の周方向の入力に対する静的強度目標値に基づき、前記凹形状部及び凸形状部の各構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、前記環状部材の周方向で異なるものとなるように設定されている環状部材の締結構造（請求項３）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、環状部材と被締結部材とを含むアッセンブリーの、環状部材の周方向の入力に対する静的強度目標値に基づき、上述の、環状部材の周方向で異なる接触面積が設定されていることで、環状部材の正負の回転方向毎に、必要な結合強度が得られるものとなる。

（４）上記（１）から（３）項において、前記凹形状部は、断面Ｖ字状のノッチであって、該ノッチの中心線の、前記環状部材の圧入面の法線に対する傾斜角であるノッチ角度θが設定されて、周方向の形状が非対称に形成されている環状部材の締結構造（請求項４）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、環状部材の凹形状部は、断面Ｖ字状のノッチであって、環状部材の圧入面の法線に対するノッチの中心線の傾斜角であるノッチ角度θが、θ＞０°又は０°＞θに設定されることにより、周方向の形状が非対称に形成されたものである。すなわち、ノッチ角度θが適切な角度に設定されることで、上述の、環状部材の周方向で異なる接触面積が設定され、環状部材の正負の回転方向毎に、必要な結合強度が得られるものとなる。

（５）上記（４）項において、前記凹形状部は、断面Ｖ字状のノッチが、前記環状部材の内周面と側面とが交差してなる稜線を挟んで対称形を成すように形成されている環状部材の締結構造。
本項に記載の環状部材の締結構造は、前記凹形状部は、断面Ｖ字状のノッチが、前記環状部材の内周面と側面（端面）とが交差してなる稜線を挟んで対称形を成すものであり、かかる形状の凹形状部と、これに噛合う凸形状部とにより、上記作用を奏するものである。なお、本項の凹形状を形成する手法としては、例えば、形成すべき凹形状を外形断面形状に有する刃具を用い、切削加工によって形成するものが挙げられる。
（６）上記（４）項において、前記凹形状部は、断面Ｖ字状のノッチが、前記環状部材の内周面と側面とが交差してなる稜線を挟んで非対称形を成すように形成されている環状部材の締結構造。
本項に記載の環状部材の締結構造は、前記凹形状部は、断面Ｖ字状のノッチが、前記環状部材の内周面と側面（端面）とが交差してなる稜線を挟んで非対称形を成すものであり、かかる形状の凹形状部と、これに噛合う凸形状部とにより、上記作用を奏するものである。なお、本項の凹形状を形成する手法としては、例えば、形成すべき凹形状を外形断面形状に有する刃具を用い、切削加工によって形成するもののみならず、環状部材に断面Ｖ字状のノッチを形成する際に鍛造を用いる手法、鋳造を用いる手法、或いは、放電加工による手法等、様々な手法が挙げられる。

（７）上記（１）から（６）項において、前記環状部材と、前記被締結部材とが一体として回転する部材であり、前記凹形状部及び凸形状部の各構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、前記環状部材と前記被締結部材との回転方向側の接触面積よりも、前記回転方向側とは反対側の接触面積が小さい構造である環状部材の締結構造（請求項５）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、凹形状部及び凸形状部の各構成面であって環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、環状部材と被締結部材との回転方向側の接触面積よりも、回転方向側とは反対側の接触面積が小さい構造であることによって、環状部材と被締結部材とが一体として回転する部材であるときに、上記（１）から（６）項記載の所定の作用効果を奏するものとなる。

（８）上記（１）から（７）項において、前記環状部材がリングギヤであり、前記被締結部材がデファレンシャルケースである環状部材の締結構造（請求項６）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、リングギヤとデファレンシャルケースとからなるデフケースアッセンブリーを構成するものである。すなわち、デファレンシャルケースと、該デファレンシャルケースを圧入するリングギヤとを含み、デファレンシャルケースは、リングギヤを圧入するための鍔部と、該鍔部の軸方向の基端側でリングギヤの軸方向の一端面を受けるストッパー部とを備え、デファレンシャルケースの鍔部先端が、リングギヤの軸方向の他端面に対してかしめられてなる締結構造であって、リングギヤとデファレンシャルケースの鍔部との接触面に、互いに噛合う凹形状部及び凸形状部が形成されており、かつ、該凹形状部及び凸形状部の各構成面であってリングギヤの周方向に対向する面同士の接触面積が、リングギヤの周方向で異なるものとなるように、凹形状部及び凸形状部の形状設定がなされているデフケースアッセンブリーである。

そして、本項に記載のデフケースアッセンブリーは、リングギヤとデファレンシャルケースの鍔部との接触面に形成された、互いに噛合う凹形状部及び凸形状部によって、リングギヤとデファレンシャルケースとの周方向の位置が規制され、相互の位置決めがなされるものである。しかも、凹形状部及び凸形状部を構成する、周方向に対向する面同士の接触面積が、リングギヤの周方向で異なることで、接触面積が大きい方への周方向の入力に対する結合強度が、他方、すなわち接触面積の小さい方への周方向の入力に対する強度と比較して、大きいものとなる。よって、リングギヤの正負の回転方向毎に、結合強度を適宜調整するものとなる。
又、本項に記載のデフケースアッセンブリーは、リングギヤの他端面と、デファレンシャルケースに対する圧入面とに跨るようにして形成された凹形状部に、デフケースアッセンブリーの鍔部先端がかしめられて凹形状部へと素材流入することにより、デファレンシャルケースの凸形状部の形状は、リングギヤに形成された凹形状部の形状の少なくとも一部が転写されたものとなる。そして、このようにして構成された、凹形状部及び凸形状部を構成する、周方向に対向する面同士の接触面積が、リングギヤの周方向で異なることで、接触面積が大きい方への周方向の入力に対する結合強度が、他方に対して大きいものとなる。

又、リングギヤとデファレンシャルケースとを含むデフケースアッセンブリーの、リングギヤの周方向の入力に対する静的強度目標値に基づき、上述の、リングギヤの周方向で異なる接触面積が設定されていることで、リングギヤの正負の回転方向毎に、必要な結合強度が得られるものとなる。
又、リングギヤの凹形状部は、断面Ｖ字状のノッチであって、リングギヤの圧入面の法線に対するノッチの中心線の傾斜角であるノッチ角度θが、θ＞０°又は０°＞θに設定されることにより、周方向の形状が非対称に形成されたものである。すなわち、ノッチ角度θが適切な角度に設定されることで、上述の、リングギヤの周方向で異なる接触面積が設定され、リングギヤの正負の回転方向毎に、必要な結合強度が得られるものとなる。

（９）環状部材と、該環状部材を圧入するための鍔部、及び、該鍔部の軸方向の基端側で前記環状部材の軸方向の一端面を受けるストッパー部を備える被締結部材との締結方法であって、前記環状部材と前記被締結部材の前記鍔部との接触面に、互いに噛合う凹形状部及び凸形状部を形成し、前記凹形状部と前記凸形状部の形成時、該凹形状部及び凸形状部の各構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、前記環状部材の周方向で異なるものとなるように、前記凹形状部及び前記凸形状部の形状設定を行う環状部材の締結方法（請求項７）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、環状部材と被締結部材の鍔部との接触面に形成する、互いに噛合う凹形状部及び凸形状部によって、環状部材と被締結部材との周方向の位置を規制し、相互の位置決めを行うものである。しかも、凹形状部及び凸形状部を構成する、周方向に対向する面同士の接触面積を、環状部材の周方向で異なるようにすることで、接触面積が大きい方への周方向の入力に対する結合強度を、他方、すなわち接触面積の小さい方への周方向の入力に対する強度と比較して、大きいものとする。よって、環状部材の正負の回転方向毎に、結合強度を適宜調整するものとなる。

（１０）上記（９）項において、前記環状部材の、前記他端面と前記被締結部材に対する圧入面とに跨るようにして凹形状部を形成し、前記凹形状部の形成時に、前記凹形状部の構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面の面積が、前記環状部材の周方向で異なるものとなるように、前記凹形状部の形状設定を行い、前記被締結部材の鍔部に前記環状部材を圧入し、前記鍔部の軸方向の基端側に形成されたストッパー部に、前記環状部材の軸方向の一端面を当接させ、前記被締結部材の前記鍔部先端をかしめて、前記鍔部先端から前記凹形状部への素材流入により凸形状部を形成する環状部材の締結方法（請求項８）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、環状部材の他端面と、被締結部材に対する圧入面とに跨るようにして形成する凹形状部に、被締結部材の鍔部先端をかしめて凹形状部へと素材流入させることにより、被締結部材の凸形状部の形状を、環状部材に形成された凹形状部の形状の少なくとも一部を転写する。そして、このようにして構成した、凹形状部及び凸形状部を構成する、周方向に対向する面同士の接触面積を、環状部材の周方向で異なるようにすることで、接触面積が大きい方への周方向の入力に対する結合強度を、他方に対して大きいものとする。

（１１）上記（９）（１０）項において、前記環状部材と前記被締結部材とを含むアッセンブリーの前記凹形状部と、前記凸形状部とを、前記環状部材の周方向の入力に対する静的強度目標値に基づき前記環状部材の周方向で異なる接触面積となるように設定する環状部材の締結方法（請求項９）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、環状部材と被締結部材とを含むアッセンブリーの、環状部材の周方向の入力に対する静的強度目標値に基づき、上述の、環状部材の周方向で異なる接触面積を設定することで、環状部材の正負の回転方向毎に、必要な結合強度が得られるものとなる。

（１２）上記（９）から（１１）項において、前記凹形状部として、断面Ｖ字状のノッチを形成し、該ノッチ形成時、前記環状部材の圧入面の法線に対する前記ノッチの中心線の傾斜角であるノッチ角度θを設定することにより、周方向の形状を非対称に形成する環状部材の締結方法（請求項１０）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、環状部材の凹形状部を、断面Ｖ字状のノッチとするものである。そして、環状部材の圧入面の法線に対するノッチの中心線の傾斜角であるノッチ角度θを、θ＞０°又は０°＞θとなるように設定することにより、周方向の形状を非対称に形成するものである。すなわち、ノッチ角度θを適切な角度に設定することで、上述の、環状部材の周方向で異なる接触面積が設定され、環状部材の正負の回転方向毎に、必要な結合強度が得られるものとなる。

（１３）上記（１２）項において、前記凹形状部を、断面Ｖ字状のノッチを、前記環状部材の内周面と側面とが交差してなる稜線を挟んで対称形を成すように形成する環状部材の締結方法。
本項に記載の環状部材の締結方法は、凹形状部と噛合う凸形状部とによるものであり、前記凹形状部は、断面Ｖ字状のノッチを、前記環状部材の内周面と側面（端面）とが交差してなる稜線を挟んで対称形を成していることで、上記作用を奏するものである。
（１４）上記（１２）項において、前記凹形状部を、断面Ｖ字状のノッチを、前記環状部材の内周面と側面とが交差してなる稜線を挟んで非対称形を成すように形成する環状部材の締結方法。
本項に記載の環状部材の締結方法は、凹形状部と噛合う凸形状部とによるものであり、前記凹形状部は、断面Ｖ字状のノッチを、前記環状部材の内周面と側面（端面）とが交差してなる稜線を挟んで非対称形を成していることで、上記作用を奏するものである。

（１５）上記（９）から（１４）項において、前記環状部材と、前記被締結部材とが一体として回転する部材であり、前記凹形状部と前記凸形状部の形成時、前記凹形状部及び凸形状部の各構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、前記環状部材と前記被締結部材との回転方向側の接触面積よりも、前記回転方向側とは反対側の接触面積が小さくなるように形成する環状部材の締結方法（請求項１１）。
本項に記載の勘定部材の締結方法は、凹形状部及び凸形状部の各構成面であって環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、環状部材と被締結部材との回転方向側の接触面積よりも、回転方向側とは反対側の接触面積が小さくなるように形成することによって、環状部材と被締結部材とが一体として回転する部材であるときに、上記（９）から（１４）項記載の所定の作用効果を奏するものとなる。

（１６）上記（９）から（１５）項において、前記環状部材がリングギヤであり、前記被締結部材がデファレンシャルケースである締結方法（請求項１２）。
本項に記載の勘定部材の締結方法は、リングギヤとデファレンシャルケースとからなるデフケースアッセンブリーを構成するものである。そして、このデフケースアッセンブリーにおいて、上記（９）から（１５）項記載の所定の作用効果を奏するものとなる。

本発明はこのように構成したので、デフケースアッセンブリーを一例とする、環状部材と被締結部材とを圧入により締結してなる一体製品に、正負の各回転方向の力が付与される場合において、環状部材と被締結部材とにズレを生じる事態をより確実に防ぎ、この一体製品の信頼性の更なる向上を図ることが可能となる。一体製品を構成する環状部材が歯車であるような場合には、歯元耐久強度の低下を来たすことなく、環状部材と被締結部材とに生じるズレを確実に防ぐことが可能な一体製品の締結技術を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るデフケースアッセンブリーにおける、リングギヤの凹形状部及びデファレンシャルケースの凸形状部の係合部分を示す要部断面図であり、（ａ）はノッチ角度θが＋即ちθ＞０°の状態を、（ｂ）はノッチ角度θが−即ち０°＞θの状態を、（ｃ）はノッチ角度θがθ±０°の状態を示すものである。 本発明の実施の形態に係るデフケースアッセンブリーにおける、リングギヤの周方向の入力に対する、前進方向及び後進方向に係る静的強度目標値と実際の強度との関係を示すものであり、（ａ）は両者の大小関係が不適切な状態を、（ｂ）は両者の大小関係が適切な状態を示すものである。 （ａ）はデフケースアッセンブリーを示す模式図であり、（ｂ）はデファレンシャルケースとリングギヤとの圧入部分を示す断面図、（ｃ）はデフケースアッセンブリーの採用の可否の判定基準を示す図表、（ｄ）はデフケースアッセンブリーが採用される車両の車両体格と、前進側、後進側の各々における静的強度目標値との関係を示すグラフである。 図３に示されるリングギヤを部分的に示すものであり、（ａ）はノッチを示す斜視図、（ｂ）はノッチの正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて説明する。なお、以下の説明において、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
図１には、本発明の実施の形態に係る環状部材の締結構造の要部が断面で示されている。本実施の形態では、本発明に係る環状部材の締結構造を、デフケースアッセンブリー１０（図３（ａ）、（ｂ）参照）に採用した場合の、要部断面図を示している。したがって、デフケースアッセンブリー１０の全体的構成は、図３（ａ）、（ｂ）を参照されたい。なお、図１（ａ）〜（ｃ）に示されるリングギヤ１４は、何れも、図４（ｄ）の断面に相当する断面部分を、デフケース１２と共に示したものである。

本発明の実施の形態における特徴部分は、リングギヤ１４とデフケース１２の鍔部１２ｃとの接触面に形成された、互いに噛合う凹形状部としてのノッチ１４ｄと、凸形状部１２ｄとにある。そして、ノッチ１４ｄ及び凸形状部１２ｄの各構成面であってリングギヤ１４の周方向に対向する面１２ｄｆｏ、１４ｄｆｏ同士、及び、１２ｄｒｅ、１４ｄｒｅ同士の接触面積が、リングギヤ１４の周方向（図１（ａ）〜（ｃ）の左右方向）で異なるものとなるように、ノッチ１４ｄ及び凸形状部１２ｄの形状設定がなされたものである。なお、図示の例では、符号１２ｄｆｏ、１４ｄｆｏは、車両の前進時に荷重が掛かる側の面を、符号１２ｄｒｅ、１４ｄｒｅは、車両の後退時に荷重が掛かる側の面を、各々示している。

又、図１の例では、リングギヤ１４のノッチ１４ｄは、他端面１４ｃとデフケース１２に対する圧入面１４ａ（図３（ｂ）参照）とに跨るようにして形成されている。そして、デフケース１２の鍔部１２ｃの先端がかしめられて、ノッチ１４ｄへと素材流入することにより、凸形状部１２ｄが形成されたものである。なお、図１の例に係るノッチ１４ｄは、リングギヤ１４の周方向に対向する直線状断面を有する面１４ｄｆｏ、１４ｄｒｅ同士を、円弧状断面を有する頂部でつなげた、断面Ｖ字状をなしている。
又、図１の例に係るノッチ１４ｄは、図４（ａ）の例と同様に、リングギヤ１４の内周面１４ａと側面（他端面）１４ｃとが交差してなる稜線１４ｅ（図４（ａ）の符号１４ｅで示される点線）を挟んで、対称形を成すものである。かかる凹形状を形成する手法としては、例えば、形成すべき凹形状を外形断面形状に有する刃具を用い、切削加工を行うことにより、形成することが可能である。

そして、上述のごとく、リングギヤ１４の周方向で異なる接触面積は、リングギヤ１４とデフケース１２とを含むデフケースアッセンブリー１０の、リングギヤ１４の周方向の入力に対する静的強度目標値に基づき、設定されているものである。
具体的には、リングギヤ１４のノッチ１４ｄには、ノッチ角度θが設定されている。このノッチ角度θは、リングギヤ１４の圧入面１４ａの法線（図１（ａ）〜（ｃ）の符号Ｌで示される線が相当する）に対する、ノッチ１４ｄの中心線（図１（ａ）〜（ｃ）の符号Ｃで示される線が相当する）の傾斜角である。そして、このノッチ角度θを、図１（ｃ）に示されるθ＝±０°を基準として、図１（ａ）に示されるようにθの値を＋方向（θ＞０°）へと増大させ、又は、図１（ｂ）に示されるように−方向（０°＞θ）へと増大させることで、ノッチ１４ｄの周方向の形状が非対称に形成されるものである。又、凸形状部１２ｄは、デフケース１２の鍔部１２ｃの先端がかしめられて、ノッチ１４ｄへと素材流入することにより、ノッチ１４ｄの形状の少なくとも一部が転写されたものとなる。なお、本説明におけるθの正負方向は、便宜上、車両の前進時に、荷重が掛かる側の面１２ｄｆｏ、１４ｄｆｏ同士の、接触面積を増大させる方向を＋とし、その逆方向を−として示したものである。

又、デフケース１２にリングギヤ１４を締結する手順は、次の通りである。以下、図１、図３、図４を参照しながら説明する。
先ず、デフケース１２を治具等に固定し、リングギヤ１４の圧入面１４ａをデフケース１２の圧入面１２ａに一致させて、プレスマシン等によってリングギヤ１４の他端面１４ｃに圧力を付与する。そして、リングギヤ１４の一端面１４ｂをストッパー部１２ｂに当接させる。続いて、デフケース１２の鍔部１２ｃの軸方向先端部をかしめて、ノッチ１４ｄに食い込ませることで、組付作業を完了する。

さて、上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係るデフケースアッセンブリー１０は、リングギヤ１４とデフケース１２の鍔部１２ｃとの接触面に形成された、互いに噛合うノッチ１４ｄ及び凸形状部１２ｄによって、リングギヤ１４とデフケース１２との周方向の位置が規制され、相互の位置決めがなされるものである。しかも、ノッチ１４ｄ及び凸形状部１２ｄを構成する、周方向に対向する面１２ｄｆｏ、１４ｄｆｏ同士、及び、１２ｄｒｅ、１４ｄｒｅ同士の接触面積が、リングギヤ１４の周方向で異なることで、接触面積が大きい方への周方向の入力に対する結合強度が、接触面積の小さい方への周方向の入力に対する強度と比較して、大きいものとなる。すなわち、リングギヤ１４の正負の回転方向毎に、結合強度を適宜調整するものとなる。

又、リングギヤ１４の他端面１４ｃと、デフケース１２に対する圧入面１２とに跨るようにして形成されたノッチ１４ｄに、デフケース１２の鍔部１２ｃの先端がかしめられて、ノッチ１４ｄへと素材流入することにより、デフケース１２の凸形状部１２ｄの形状は、リングギヤ１４に形成されたノッチ１４ｄの形状の少なくとも一部が転写されたものとなる。そして、このようにして構成された、ノッチ１４ｄ及び凸形状部１２ｄを構成する、周方向に対向する面同士の接触面積が、リングギヤ１４の周方向で異なることで、接触面積が大きい方への周方向の入力に対する結合強度が、他方に対して大きいものとなる。

又、リングギヤ１４とデフケース１２とを含むデフケースアッセンブリー１０の、リングギヤ１４の周方向の入力に対する静的強度目標値に基づき、上述の、リングギヤ１４の周方向で異なる接触面積が設定されていることで、リングギヤ１４の正負の回転方向毎に、必要な結合強度が得られるものとなる。

又、リングギヤ１４のノッチ１４ｄは、断面Ｖ字状のノッチであって、リングギヤ１４の半径方向に対するノッチ１４ｄの中心線の傾斜角であるノッチ角度θが、θ＞０°又は０°＞θに設定されることにより、ノッチ１４ｄの周方向の形状が非対称に形成されたものである。すなわち、ノッチ角度θが、静的強度目標値に基づき適切な角度に設定されることで、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、リングギヤ１４の周方向に対向する面同士の、いわゆる代表高さα、β（両者が面接触状態にある範囲の高さ）が、リングギヤ１４の正負の回転方向毎に異なるものとなる。リングギヤ１４の周方向に対向する面の接触面積は、代表高さα、βに比例するものであり、これによって、リングギヤ１４の周方向に対向する面１２ｄｆｏ、１２ｄｒｅ、１４ｄｆｏ、１４ｄｒｅ同士の接触面積が、リングギヤ１４の周方向で異なるものとなる。よって、リングギヤ１４の周方向で異なる接触面積がノッチ角度θの設定に伴い設定され、リングギヤ１４の正負の回転方向毎に、必要な結合強度が得られるものとなる。
なお、図１に示される代表高さα、βから外れる範囲は、デフケース１２から素材流入した肉が、リングギヤ１４のノッチ１４ｄの壁面に密着することなく、空間が形成されることから、リングギヤ１４とデフケース１２との結合強度に寄与するものではない。

以下に具体的に説明すると、例えば、図１（ｃ）に示されるような、ノッチ角度θが±０°の状態（α＝β）において、図２（ａ）に例示されるように、実際の、前進方向の強度ＸＰｆｏ及び後進方向の強度ＸＰｒｅが同一となる場合を想定する。このとき、図２（ａ）の例では、リングギヤの周方向の入力に対する、前進方向の静的強度目標値ＸＴｆｏに対して、実際の前進方向の強度ＸＰｆｏは小さくなっている（強度不足の状態）。又、後進方向の静的強度目標値ＸＴｒｅに対して実際の強度ＸＰｒｅが大きくなっている（強度過剰の状態）。よって、前進方向ｆｏ及び後進方向ｒｅのいずれも、強度の大小関係が不適切となっている。

このような場合には、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、ノッチ角度θを適切に設けることで、リングギヤ１４の周方向の入力に対する、前進方向ｆｏ及び後進方向ｒｅに係る静的強度目標値と実際の強度との関係が、適切な状態へと調整されることとなる。
本例では、前進方向の実際の前進方向の強度ＸＰｆｏを増大させ、実際の強度ＸＰｒｅを減少させるように、前進側の接触面積を増大させるべく、図１（ａ）に示されるように、リングギヤ１４の周方向に対向する面同士の代表高さα＞βとなるように、ノッチ角度θ＞０°に設定する。このときの、ノッチ角度θの具体的数値については、前進方向の静的強度目標値ＸＴｆｏ及び後進方向の静的強度目標値ＸＴｒｅに対して、実際の前進方向の強度ＸＰｆｏ及び後進方向の静的強度目標値ＸＴｒｅが、いずれも一致する（あるいはいずれも必要なだけ上回る）ように、適切な値が設定されるものである。

なお、詳しい説明は省略するが、上記の例と異なり、Ｖ字状のノッチ１４ｄが、リングギヤ１４の内周面１４ａと他端面１４ｃとが交差してなる稜線１４ｅ（図４（ａ）参照）を挟んで非対称形を成すように構成しても、同様に上記作用効果を奏するものとなる。この場合において、ノッチ１４ｄを形成する手法としては、例えば、形成すべきノッチ１４ｄの凹形状を外形断面形状に有する刃具を用い、切削加工によって形成するもののみならず、鍛造を用いる手法、鋳造を用いる手法、或いは、放電加工による手法等、様々な手法が挙げられる。又、デフケース１２の凸形状部１２ｄを、かしめによる素材流動によって形成するのみならず、寸法精度が確保される限りにおいて、リングギヤ１４のノッチ１４ｄの形状及び位置に一致するように、予め機械加工等により形成しておくこととしても良い。

更には、本発明の実施の形態では、環状部材と、環状部材を圧入する被締結部材とを含む締結構造の一例として、デフケースアッセンブリー１０を例に挙げた。しかしながら、本発明の適用対象がこれに限定されるものではなく、例えば、内歯を有する環状部材を円筒状の被締結部材の内側面に圧入するような場合であっても、同様の作用効果が得られることは、理解されるであろう。

１０：デフケースアッセンブリー、１２：デフケース、１２ａ：外周面（圧入面）、１２ｂ：ストッパー部、１２ｃ：鍔部、１２ｄ：凸形状部、 １２ｄｆｏ、１２ｄｒｅ：凸形状部の構成面、１４：リングギヤ、１４ａ：内周面（圧入面）、１４ｂ：一端面、１４ｃ：他端面、１４ｄ：ノッチ、 １４ｄｆｏ、１４ｄｒｅ：ノッチの構成面、ＸＰｆｏ：実際の前進方向の強度、ＸＰｒｅ：実際の後進方向の強度、ＸＴｆｏ：前進方向の静的強度目標値、ＸＴｒｅ：後進方向の静的強度目標値

Claims (12)

1. 環状部材と、該環状部材を圧入する被締結部材とを含み、該被締結部材は、前記環状部材を圧入するための鍔部と、該鍔部の軸方向の基端側で前記環状部材の軸方向の一端面を受けるストッパー部とを備え、前記被締結部材の前記鍔部先端が、前記環状部材の軸方向の他端面に対してかしめられてなる締結構造であって、
   前記環状部材と前記被締結部材の前記鍔部とは、それぞれの接触面に、互いに噛合う凹形状部及び凸形状部が形成されており、かつ、該凹形状部及び凸形状部の各構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、前記環状部材の周方向で異なるものとなるように、前記凹形状部及び前記凸形状部の形状設定がなされていることを特徴とする環状部材の締結構造。
2. 前記環状部材は、前記環状部材の前記他端面と前記被締結部材に対する圧入面とに跨るようにして前記凹形状部が形成され、
   前記被締結部材の前記鍔部先端がかしめられて、前記凹形状部へと素材流入することにより、前記凸形状部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の環状部材の締結構造。
3. 前記環状部材と前記被締結部材とを含むアッセンブリーの前記凹形状部と、前記凸形状部とは、前記環状部材の周方向の入力に対する静的強度目標値に基づき、前記凹形状部及び凸形状部の各構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、前記環状部材の周方向で異なるものとなるように設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の環状部材の締結構造。
4. 前記凹形状部は、断面Ｖ字状のノッチであって、該ノッチの中心線の、前記環状部材の圧入面の法線に対する傾斜角であるノッチ角度θが設定されて、周方向の形状が非対称に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の環状部材の締結構造。
5. 前記環状部材と、前記被締結部材とが一体として回転する部材であり、前記凹形状部及び凸形状部の各構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、前記環状部材と前記被締結部材との回転方向側の接触面積よりも、前記回転方向側とは反対側の接触面積が小さい構造であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の環状部材の締結構造。
6. 前記環状部材がリングギヤであり、前記被締結部材がデファレンシャルケースであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の環状部材の締結構造。
7. 環状部材と、該環状部材を圧入するための鍔部、及び、該鍔部の軸方向の基端側で前記環状部材の軸方向の一端面を受けるストッパー部を備える被締結部材との締結方法であって、
   前記環状部材と前記被締結部材の前記鍔部との接触面に、互いに噛合う凹形状部及び凸形状部を形成し、前記凹形状部と前記凸形状部の形成時、該凹形状部及び凸形状部の各構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、前記環状部材の周方向で異なるものとなるように、前記凹形状部及び前記凸形状部の形状設定を行うことを特徴とする環状部材の締結方法。
8. 前記環状部材の、前記他端面と前記被締結部材に対する圧入面とに跨るようにして凹形状部を形成し、前記凹形状部の形成時に、前記凹形状部の構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面の面積が、前記環状部材の周方向で異なるものとなるように、前記凹形状部の形状設定を行い、
   前記被締結部材の鍔部に前記環状部材を圧入し、前記鍔部の軸方向の基端側に形成されたストッパー部に、前記環状部材の軸方向の一端面を当接させ、
   前記被締結部材の前記鍔部先端をかしめて、前記鍔部先端から前記凹形状部への素材流入により凸形状部を形成することを特徴とする請求項７記載の環状部材の締結方法。
9. 前記環状部材と前記被締結部材とを含むアッセンブリーの前記凹形状部と、前記凸形状部とを、前記環状部材の周方向の入力に対する静的強度目標値に基づき前記環状部材の周方向で異なる接触面積となるように設定することを特徴とする請求項７又は８記載の環状部材の締結方法。
10. 前記凹形状部として、断面Ｖ字状のノッチを形成し、該ノッチ形成時、前記環状部材の圧入面の法線に対する前記ノッチの中心線の傾斜角であるノッチ角度θを設定することにより、周方向の形状を非対称に形成することを特徴とする請求項７から９のいずれか１項記載の環状部材の締結方法。
11. 前記環状部材と、前記被締結部材とが一体として回転する部材であり、前記凹形状部と前記凸形状部の形成時、前記凹形状部及び凸形状部の各構成面であって前記環状部材の周方向に対向する面同士の接触面積が、前記環状部材と前記被締結部材との回転方向側の接触面積よりも、前記回転方向側とは反対側の接触面積が小さくなるように形成することを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項記載の環状部材の締結方法。
12. 前記環状部材がリングギヤであり、前記被締結部材がデファレンシャルケースであることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項記載の環状部材の締結方法。

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