JP2009204038A

JP2009204038A - ディファレンシャル装置

Info

Publication number: JP2009204038A
Application number: JP2008045421A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Segawa; 洋祐瀬川; Masaru Maeda; 大前田; Naoya Nishimura; 直哉西村
Original assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Current assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2028-02-27
Also published as: US20090215573A1; JP5072099B2; US8382632B2

Abstract

【課題】ボルトによるデフケースの固定を廃止することにより、軽量化、部品点数を削減、低コストのディファレンシャルを提供する。
【解決手段】デフケース２が複数のケース体から構成されるディファレンシャル装置において、デフケース２は、ピニオンシャフト５をデフケース２に組み付けるピニオンシャフト組み付け部からリングギヤ２９までを鍛造にて一体成形した第一ケース体２０と、鍛造にて一体成形した第一ボス部４１を有する第二ケース体４０と、鍛造にて一体成形した第二ボス部５１を有する第三ケース体５０と、からなり、第一ケース体２０と第二ケース体４０、及び、第一ケース体２０と第三ケース体５０を溶接により接合する。
【選択図】図２

Description

本発明は、駆動源からの駆動力が入力され、回転するリングギヤと、リングギヤと一体に回転するデフケースと、デフケースに組み付けられ、デフケースと一体に回転するピニオンシャフトと、ピニオンシャフトに回転自在に軸支されるピニオンギヤと、ピニオンギヤと噛合するサイドギヤと、を備えるディファレンシャル装置に関する。

従来、自動車等の車両において、エンジンからの駆動力（トルク）をリングギヤ、リングギヤに組み付けられたデフケース、デフケースに組み付けられたピニオンシャフト、ピニオンシャフトに組み付けられたピニオンギヤ、ピニオンギヤに歯合するサイドギヤで伝達するトルク伝達部を有するディファレンシャル装置が知られている。そして、ピニオンシャフト、ピニオンギヤ、及びサイドギヤは、デフケースの内部に配置されている。

このディファレンシャル装置の成形方法として、以下の成形方法が知られている。まず、デフケース（本体１）を、一端側に第一ドライブシャフトが挿入される第一ボス部（管状部分１４）と、他端側にフランジ部（半径方向リング１８）を有する第一ケース体（ケージ２）と、他端側に第二ドライブシャフトが挿入される第二ボス部（管状部分２０）を有する第二ケース体（閉塞部材３）と、から構成し、第一ケース体（ケージ２）を鍛造にて成形する。そして、デフケース（本体１）内にピニオンシャフト（組立ピン９）、ピニオンギヤ６、サイドギヤ（軸ピニオン５）を組み付けた後、第一ケース体（ケージ２）の他端開口（開口部１０）の他端内周面に第二ケース体（閉塞部材３）の一端外周面（円筒形面２２）をねじ込む。その後、第一ケース体（ケージ２）の他端内周面と第二ケース体（閉塞部材３）の一端外周面（円筒形面２２）の間を溶接して、第一ケース体（ケージ２）と第二ケース体（閉塞部材３）を接合する。最後に、デフケース（本体１）と別体に成形されたリングギヤ（クラウンホイール）を、デフケース（本体１）のフランジ部（半径方向リング１８）に当接させ、リングギヤ（クラウンホイール）と第一ケース体（ケージ２）のフランジ部（半径方向リング１８）に成形された複数のボルト孔（ねじの挿通のための孔１９）にボルトを挿入し、リングギヤ（クラウンホイール）とデフケース（本体１）を組み付けてディファレンシャル装置を完成する（特許文献１参照）。

また、ディファレンシャル装置の異なる成形方法として、以下の成形方法が知られている。まず、デフケースを第一ドライブシャフト（車軸７）が挿入される第一ボス部を有する第一ケース体（支持部材３）と、第一ドライブシャフト（車軸７）と対向する第二ドライブシャフト（車軸７）が挿入される第二ボス部を有する第二ケース体（蓋４）から構成し、第一ケース体（支持部材３）及び第二ケース体（蓋４）を鍛造にて成形する。そして、デフケース内にピニオンシャフト（差動ピン１１）、ピニオンギヤ（歯車１２）、サイドギヤ（歯車８，９）を組み付けた後、第一ケース体（支持部材３）の他端開口（開口２２）の他端内周面に第二ケース体（蓋４）の一端外周面を挿入し、その後、第一ケース体（支持部材３）の他端開口（開口２２）と第二ケース体（蓋４）の間を溶接して、第一ケース体（支持部材３）と第二ケース体（蓋４）を接合する。最後に、デフケースと別体に成形されたリングギヤ１を、デフケースのフランジ部２に嵌め込み、リングギヤ１とデフケースの間を溶接により接合してディファレンシャル装置を完成する（特許文献２参照）。
特表２００５−５０４９４３号特開平７−５４９６１号

しかし、特許文献１のリングギヤとデフケースをボルトにより組み付ける技術においては、リングギヤからのトルクを、複数のボルト組み付け箇所のみでデフケースに伝達しなければならない。このため、リングギヤとデフケースの複数ボルト組み付け箇所の耐久性を確保するため、リングギヤとデフケースのボルト組み付け箇所周辺の肉厚を厚くしなければならず、デフケースが重くなるという問題があった。また、複数のボルトを必要とするため、ディファレンシャル装置の構成部品が増加し、コストが増加するという問題もあった。

更に、第一ボス部からフランジ部までを第一ケース体（ケージ２）として鍛造成形しなければならず、軸線方向及び径方向の素材流動長さが長くなり、鍛造成形の際の成形荷重が高くなるという問題があった。

一方、特許文献２の成形方法においては、ボルト自体を使用しないため、ボルト組み付け箇所周辺の肉厚が厚くなり、デフケースが重くなる、複数のボルトにより、部品点数が増え、コストが増加するという問題はない。しかし、第一ケース体（支持部材３）と第二ケース体（蓋４）、及び第一ケース体（支持部材３）とリングギヤ１の溶接部が、エンジンからの駆動力をリングギヤ１からサイドギヤ（歯車８，９）まで伝達する間のトルク伝達部（リングギヤとデフケースの間）に設けられているため、トルク伝達時にリングギヤ１や第一ケース体（支持部材３）よりも強度の弱い溶接部に亀裂が入り、ディファレンシャル装置の耐久性が低いという問題があった。

更に、第一ボス部から他端開口（開口２２）までを第一ケース体（支持部材３）として鍛造成形しなければならず、軸線方向長さが長くなり、鍛造成形の際の成形荷重が高くなるという問題があった。

本発明は、上記事情により鑑みなされたもので、ボルトによるデフケースとリングギヤの固定方法を廃止することにより、デフケースを薄肉化して軽量化をはかると共に、部品点数を削減してコストの削減をはかり、しかも、軸線方向寸法を短くして、鍛造成形しやすいデフケースであって、しかも、所望の耐久性を有す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。

本発明のディファレンシャル装置は、駆動源からの駆動力が入力され、回転するリングギヤと、リングギヤと一体に回転すると共に、第一ドライブシャフトが挿入される第一ボス部と、第一ドライブシャフトと対向する第二ドライブシャフトが挿入される第二ボス部と、を有するデフケースと、デフケースに組み付けられ、デフケースと一体に回転するピニオンシャフトと、ピニオンシャフトに回転自在に軸支されるピニオンギヤと、ピニオンギヤと噛合するサイドギヤと、を備え、デフケースが複数のケース体から構成されるディファレンシャル装置において、デフケースは、ピニオンシャフトをデフケースに組み付けるピニオンシャフト組み付け部からリングギヤまでを鍛造にて一体成形した第一ケース体と、鍛造にて一体成形した第一ボス部を有する第二ケース体と、鍛造にて一体成形した第二ボス部を有する第三ケース体と、からなり、第一ケース体と第二ケース体、及び、第一ケース体と第三ケース体を溶接により接合することを第一の特徴とする。

本発明のディファレンシャル装置は、第一ケース体は、リングギヤを支えるフランジ部を有し、フランジ部及びリングギヤに焼き入れ処理が施されると共に、フランジ部は、リングギヤ歯形の軸線方向長さの中央における軸線垂直面を中心に対称形状に成形されていることを第二の特徴とする。

本発明のディファレンシャル装置は、第一ケース体は、リングギヤを支えるフランジ部を有し、フランジ部及びリングギヤに焼き入れ処理が施されると共に、第一ケース体と第二ケース体、及び、第一ケース体と第三ケース体の溶接前に、第一ボス部及び第二ボス部の内周面に窒化処理が施されることを第三の特徴とする。

本発明のディファレンシャル装置は、第一ケース体は、第二ケース体と嵌合し、軸線と平行な一端内周面を有する一端開口と、第三ケース体と嵌合し、軸線と平行な他端内周面を有する他端開口と、を有し、第二ケース体は、第一ケース体の一端内周面と当接し、軸線と平行で一端内周面の内径より大径の他端外周面を有すると共に、第二ケース体の他端外周面が第一ケース体の一端内周面に圧入され、第三ケース体の一端外周面が第一ケース体の他端内周面に圧入された後、溶接による接合が行なわれることを第四の特徴とする。

本発明の第一の特徴のディファレンシャル装置によれば、駆動源からの駆動力が入力され、回転するリングギヤと、リングギヤと一体に回転すると共に、第一ドライブシャフトが挿入される第一ボス部と、第一ドライブシャフトと対向する第二ドライブシャフトが挿入される第二ボス部と、を有するデフケースと、デフケースに組み付けられ、デフケースと一体に回転するピニオンシャフトと、ピニオンシャフトに回転自在に軸支されるピニオンギヤと、ピニオンギヤと噛合するサイドギヤと、を備え、デフケースが複数のケース体から構成されるディファレンシャル装置において、デフケースは、ピニオンシャフトをデフケースに組み付けるピニオンシャフト組み付け部からリングギヤまでを鍛造にて一体成形した第一ケース体と、鍛造にて一体成形した第一ボス部を有する第二ケース体と、鍛造にて一体成形した第二ボス部を有する第三ケース体と、からなり、第一ケース体と第二ケース体、及び、第一ケース体と第三ケース体を溶接により接合するため、ボルトによるリングギヤとデフケースの固定方法を廃止することにより、デフケースを薄肉化することができるので、デフケースの軽量化をはかることができる。しかも、部品点数（ボルト）を削減することができるので、コストの削減をはかることができる。更に、第一ケース体は、ピニオンシャフトをデフケースに組み付けるピニオンシャフト組み付け部からリングギヤまでを、鍛造にて一体成形し、第一ケース体と第二ケース体の間の溶接部、及び、第一ケース体と第三ケース体の間の溶接部がトルク伝達部（ピニオンシャフト組み付け部とリングギヤの間）を避ける構造であるので、トルク伝達時に強度の弱い溶接部が破壊することを防ぐことができる。そして、ピニオンシャフト組み付け部からリングギヤまでを有する第一ケース体と、第一ボス部を有する第二ケース体と、第二ボス部を有する第三ケース体とを別体で鍛造成形したため、各々のケース体の軸線方向長さを、ボス部を一体としたデフケースの場合よりも短くすることができるので、各ケース体の鍛造成形が容易である。

本発明の第二の特徴のディファレンシャル装置によれば、第一ケース体は、リングギヤを支えるフランジ部を有し、フランジ部及びリングギヤに焼き入れ処理が施されると共に、フランジ部は、リングギヤ歯形の軸線方向長さの中央における軸線垂直面を中心に対称形状に成形されているため、焼き入れ処理により、フランジ部及びリングギヤの強度を高めることができる。しかも、焼き入れ処理時に、焼き入れによる熱でフランジ部の表面が収縮するが、フランジ部は、リングギヤ歯形の軸線方向長さの中央における軸線垂直面を中心に対称形状に成形されているので、フランジ部の軸線方向一端面の収縮と他端面の収縮を同程度とすることができる。このため、リングギヤ歯形の軸線方向における径方向寸法のバラツキを抑えることができる。

本発明の第三の特徴のディファレンシャル装置によれば、第一ケース体は、リングギヤを支えるフランジ部を有し、フランジ部及びリングギヤに焼き入れ処理が施されると共に、第一ケース体と第二ケース体、及び、第一ケース体と第三ケース体の溶接前に、第一ボス部及び第二ボス部の内周面に窒化処理が施されるため、窒化処理により、第一ボス部及び第二ボス部の内周面に窒化鉄の硬化層を成形して、耐久性を高め、しかも、焼き入れ処理により、フランジ部及びリングギヤの強度を高めることができる。また、第一ケース体と第二ケース体、及び、第一ケース体と第三ケース体の溶接前に、第一ボス部及び第二ボス部の内周面に窒化処理が施されるため、焼き入れ処理により強度が向上した第一ケース体のフランジ部及びリングギヤに窒化処理時の熱による焼きなましが施されることを防ぐことができる。このため、フランジ部及びリングギヤの強度が低下することを防止することができる。

本発明の第四の特徴のディファレンシャル装置によれば、第一ケース体は、第二ケース体と嵌合し、軸線と平行な一端内周面を有する一端開口と、第三ケース体と嵌合し、軸線と平行な他端内周面を有する他端開口と、を有し、第二ケース体は、第一ケース体の一端内周面と当接し、軸線と平行で一端内周面の内径より大径の他端外周面を有すると共に、第三ケース体は、第一ケース体の他端内周面と当接し、軸線と平行で他端内周面の内径より大径の一端外周面を有し、第二ケース体の他端外周面が第一ケース体の一端内周面に圧入され、第三ケース体の一端外周面が第一ケース体の他端内周面に圧入された後、溶接による接合が行なわれるため、第二ケース体の他端外周面が第一ケース体の一端内周面に圧入された時に、第一ケース体の軸線と平行な一端内周面と第二ケース体の軸線と平行な他端内周面が当接するので、第一ケース体の軸心と第二ケース体の軸心を一致させることができる。そして、第三ケース体の一端外周面が第一ケース体の他端内周面に圧入された時に、第一ケース体の軸線と平行な一端内周面と第三ケース体の軸線と平行な一端外周面が当接するので、第一ケース体の軸心と第三ケース体の軸心を一致させることができ、第一ケース体の軸心、第二ケース体の軸心、及び第三ケース体の軸心が一致したデフケースを形成する。このため、精度の高いデフケースを有するディファレンシャル装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施例によるディファレンシャル装置の断面側面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、本発明の実施例による第一ケース体の図１のＡ−Ａ断面図である。図４は、本発明の実施例による第二ケース体の断面正面図である。図５は、本発明の実施例による第三ケース体の断面正面図である。図６は、本発明の実施例による第一ケース体、第二ケース体、及び第三ケース体の組み付け方法を表す断面正面図である。

まず、ディファレンシャル装置１を説明する。図２に示す如く、ディファレンシャル装置１のデフケース２は、第一ケース体２０、第二ケース体４０、及び第三ケース体５０から構成される。まず、第一ケース体２０について説明する。第一ケース体２０は、例えば、ＳＣＭ、ＳＮＣ、ＳＣＭ、ＳＣＲ等の低炭素合金鋼の素材を鍛造成形後、所定の切削加工が施され、更に浸炭焼き入れ処理、高周波焼き入れ処理等の焼き入れ処理が施されている。この第一ケース体２０は、図３に示す如く、軸線方向一端に一端開口２１、軸線方向他端に他端開口２２が成形されており、一端開口２１には、第二ケース体４０が当接する一端内周面２３、他端開口２２には、第三ケース体５０が当接する他端内周面２４が成形されている。第一ケース体２０の内部には、ピニオンギヤ３，４、サイドギヤ８，９、ピニオンシャフト５、ピニオンギヤ用スラストワッシャー６，７、サイドギヤ用スラストワッシャー１０，１１を配置するギヤ室２５が成形され、このギヤ室２５に連通し、ピニオンシャフト５を第一ケース体２０に組み付けるピニオンシャフト組み付け部２６，２７が径方向に成形されている。また、第一ケース体２０の外部には、軸線Ｘを中心に径方向外側に突出するフランジ部２８を介し、リングギヤ２９が成形されている。このフランジ部２８は、軽量化のための軸線方向一端が凹む一端周状凹部３０、軸線方向他端が凹む他端周状凹部３１が成形されており、この一端周状凹部３０と他端周状凹部３１の間に、軽量化のための複数の貫通孔３２が成形されている。そして、フランジ部２８は、リングギヤ歯形２９ａの軸線方向長さの中央における軸線垂直面Ｙを中心に対称形状となっている。

続いて、第二ケース体４０について説明する。第二ケース体４０は、例えば、Ｓ３５Ｃ、Ｓ４５Ｃ等の低中炭素鋼の素材を鍛造成形後、所定の切削加工が施され、更に窒化処理が施されている。窒化処理は、ガス窒化、軟窒化等の種々の窒化法があるが、使用する第二ケース体４０の素材に合わせて好適な窒化法が選択される。この第二ケース体４０は、図４に示す如く、軸線方向一端に軸線方向に延びる第一ボス部４１と、軸線方向他端に軸線Ｘ２に対して垂直な他端平面４２と径方向外側に突出する他端鍔部４６を有し、この他端鍔部４６の外周に第一ケース体２０の一端内周面２３と当接する他端外周面４３が成形されている。この他端外周面４３は、第一ケース体２０の一端内周面２３より、０．０１〜０．１ｍｍ程度大径に成形されている。また、第二ケース体４０は、内部に軸線方向に貫通する第一貫通孔４４を有し、第一貫通孔４４の内部には、潤滑溝４５が螺旋状に周方向に成形されている。第一貫通孔４４を含む第二ケース体４０の表面は、窒化処理による窒化鉄の硬化層が成形されている。

続いて、第三ケース体５０について説明する。第三ケース体５０は、例えば、Ｓ３５Ｃ、Ｓ４５Ｃ等の低中炭素鋼の素材を鍛造成形後、所定の切削加工が施され、更に窒化処理が施されている。窒化処理は、ガス窒化、軟窒化等の種々の窒化法があるが、使用する第三ケース体５０の素材に合わせて好適な窒化法が選択される。この第三ケース体５０は、図５に示す如く、軸線方向一端に軸線Ｘ３に対して垂直な一端平面５２、及び、軸線Ｘ３を中心に径方向外側に突出する一端鍔部５６を有し、この一端鍔部５６の外周に第一ケース体２０の他端内周面２４と当接する一端外周面５３が成形されている。また、一端鍔部５６は、軸線Ｘ３と平行な複数の潤滑孔５５が成形され、一端外周面５３は、第一ケース体２０の他端内周面２４より、０．０１〜０．１ｍｍ程度大径に成形されている。更に、第三ケース体５０は、軸線方向他端に軸線方向に延びる第二ボス部５２を有し、内部に軸線方向に貫通する第二貫通孔５４を有する。第二貫通孔５４を含む第三ケース体５０の表面は、窒化処理による窒化鉄の硬化層が０．１〜０．３ｍｍ程度成形されている。

そして、デフケース２は、第一ケース体２０の一端内周面２３に第二ケース体４０の他端外周面４３が当接し、第一ケース体２０の他端内周面２４に第三ケース体５０の一端外周面５３が当接して、一端内周面２３と他端外周面３２の間、及び、他端内周面２４と一端外周面４２の間が、電子ビーム溶接、レーザ溶接、及び抵抗溶接の何れか一の溶接方法により接合されている。ここで、第一ケース体２０と第二ケース体４０、及び、第一ケース体２０と第三ケース体５０の溶接前に、第二ケース体４０及び第三ケース体５０のみに窒化処理が施され、第一ケース体２０に窒化処理が施されることがないので、焼き入れ処理により硬化した第一ケース体２０のフランジ部２８及びリングギヤ２９が、窒化処理時の熱により焼きなましされ、軟化することを防いでいる。

次に、ディファレンシャル装置１の内部について、図２を基に詳述する。デフケース２の内部には、両端部が第一ケース体２０のピニオンシャフト組付部２６，２７にかしめ固定されることで、デフケース２に組み付けられたピニオンシャフト５、ピニオンシャフト５に回転自在に軸支されるピニオンギヤ３，４、ピニオンギヤ３，４とデフケース２の間に取り付けられるピニオンギヤ用スラストワッシャー５，６、ピニオンギヤ３，４と噛合するサイドギヤ７，８、及びサイドギヤ７，８とデフケース２の間に取り付けられるサイドギヤ用スラストワッシャー９，１０が配置されている。尚、サイドギヤ７，８は、軸線方向に孔を有しており、このサイドギヤ７の孔に図示しない第一ドライブシャフトの先端が嵌合すし、サイドギヤ８の孔に図示しない第二ドライブシャフトの先端が嵌合している。この時、第一ドライブシャフトは、第一貫通孔４４内に配置され、第二ドライブシャフトは、第二貫通孔５４内に配置されている。

続いて、図１及び図６を基にディファレンシャル装置１の組み付け方法を説明する。最初に、フランジ部２８及びリングギヤ２９に焼き入れ処理が施された第一ケース体２０を用意し、この第一ケース体２０の一端の一端内周面２３に第二ケース体４０の他端外周面４３を圧入して当接する。この時、第一ケース体２０の軸心Ｘ１と第二ケース体４０の軸心Ｘ２が一致する。次に、サイドギヤ用スラストワッシャー１０を第二ケース体４０の他端平面４２に取り付け、一端がサイドギヤ用スラストワッシャー１０に当接し、他端に成形された歯形がデフケース中央Ｚを向き、軸心がディファレンシャル装置１の軸線Ｘと一致する位置にサイドギヤ８を配置する。続いて、ピニオンギヤ用スラストワッシャー６を反歯形側に取り付けたピニオンギヤ３、及びピニオンギヤ用スラストワッシャー７を反歯形側に取り付けたピニオンギヤ４をサイドギヤ８と噛合するように、ディファレンシャル装置１の軸線Ｘを中心に互いに１８０°の間隔をおいて載置する。この時、第一ケース体２０の対角に設けられたピニオンシャフト組付部２６，２７、ピニオンギヤ３，４に設けられたピニオンギヤ孔３ａ，４ａ、及び、ピニオンギヤ用スラストワッシャー６，７に設けられた孔６ａ，７ａが同一直線上になるようにする。

その後、ピニオンシャフト５をピニオンシャフト組み付け部２６からピニオンギヤ用スラストワッシャー６の孔及びピニオンギヤ３のピニオンギヤ孔３ａの順でディファレンシャル装置１の軸心Ｘまで挿入し、次に、このピニオンギヤ３の対角上に位置するピニオンギヤ４のピニオンギヤ孔４ａ、ピニオンギヤ用スラストワッシャー７の孔、及びピニオンシャフト組み付け部２７の順で挿入して、第一ケース体２０にピニオンシャフト５を位置決めする。そして、図示しないかしめ装置により、ピニオンシャフト５の両端部を第一ケース体２０のピニオンシャフト組付部２６及びピニオンシャフト組付部２７側に塑性変形させ、ピニオンシャフト５を第一ケース体２０に固定する。

次に、サイドギヤ用スラストワッシャー１１を反歯形側に取り付けたサイドギヤ９をピニオンギヤ３，４と噛合するように載置する。その後、第一ケース体２０の他端内周面２４に第三ケース体５０の一端外周面５３を圧入して当接させ、ディファレンシャル装置１の軸心Ｘと第三ケース体５０の軸心Ｘ３を一致させる。最後に、第一ケース体２０と第二ケース体４０の当接部、及び、第一ケース体２０と第三ケース体５０の当接部を軸線Ｘと平行に、周状に溶接して接合し、ディファレンシャル装置１の組み付けが完了する。

以上のようなディファレンシャル装置１によれば、駆動源からの駆動力が入力され、回転するリングギヤ２９と、リングギヤ２９と一体に回転すると共に、第一ドライブシャフトが挿入される第一ボス部４１と、第一ドライブシャフトと対向する第二ドライブシャフトが挿入される第二ボス部５１と、を有するデフケース２と、デフケース２に組み付けられ、デフケース２と一体に回転するピニオンシャフト５と、ピニオンシャフト５に回転自在に軸支されるピニオンギヤ３，４と、ピニオンギヤ３，４と噛合するサイドギヤ８，９と、を備え、デフケース２が複数のケース体から構成されるディファレンシャル装置において、デフケース２は、ピニオンシャフト５をデフケース２に組み付けるピニオンシャフト組み付け部２６，２７からリングギヤ２９までを鍛造にて一体成形した第一ケース体２０と、鍛造にて一体成形した第一ボス部４１を有する第二ケース体４０と、鍛造にて一体成形した第二ボス部５１を有する第三ケース体５０と、からなり、第一ケース体２０と第二ケース体４０、及び、第一ケース体２０と第三ケース体５０を溶接により接合するため、ボルトによるリングギヤ２９とデフケース２の固定方法を廃止することにより、デフケース２を薄肉化することができる。更に、第一ケース体２０は、ピニオンシャフト５をデフケース２に組み付けるピニオンシャフト組み付け部２６，２７からリングギヤ２９までを、鍛造にて一体成形し、第一ケース体２０と第二ケース体４０の間の溶接部、及び、第一ケース体２０と第三ケース体５０の間の溶接部がトルク伝達部（ピニオンシャフト組み付け部２６，２７とリングギヤ２９の間）を避ける構造であるので、トルク伝達時に強度の弱い溶接部が破壊することを防ぐことができる。そして、ピニオンシャフト組み付け部２６，２７からリングギヤ２９までを有する第一ケース体２０と、第一ボス部４１を有する第二ケース体４０と、第二ボス部５１を有する第三ケース体５０とを別体で鍛造成形したため、各々のケース体２０，４０，５０の軸線方向長さを、ボス部４１，５１を一体としたデフケース２の場合よりも短くすることができるので、各ケース体２０，４０，５０の鍛造成形が容易である。

また、第一ケース体２０は、リングギヤ２９を支えるフランジ部２８を有し、フランジ部２８及びリングギヤ２９に焼き入れ処理が施されると共に、フランジ部２８は、リングギヤ歯形２９ａの軸線方向長さの中央における軸線垂直面Ｙを中心に対称形状に成形されているため、焼き入れ処理により、フランジ部２８及びリングギヤ２９の強度を高めることができる。しかも、焼き入れ処理時に、焼き入れによる熱でフランジ部２８の表面が収縮するが、フランジ部は、リングギヤ歯形の軸線方向長さの中央における軸線垂直面Ｙを中心に対称形状に成形されているので、フランジ部２８の軸線方向一端面の収縮と他端面の収縮を同程度とすることができる。

更に、第一ケース体２０は、リングギヤ２９を支えるフランジ部２８を有し、フランジ部２８及びリングギヤ２９に焼き入れ処理が施されると共に、第一ケース体２０と第二ケース体４０、及び、第一ケース体２０と第三ケース体５０の溶接前に、第一ボス部４１及び第二ボス部５１の内周面に窒化処理が施されるため、窒化処理により、第一ボス部４１及び第二ボス部５１の内周面に窒化鉄の硬化層を成形し、しかも、焼き入れ処理により、フランジ部２８及びリングギヤ２９の強度を高めることができる。また、第一ケース体２０と第二ケース体４０、及び、第一ケース体２０と第三ケース体５０の溶接前に、第一ボス部４１及び第二ボス部５１の内周面に窒化処理が施されるため、焼き入れ処理により強度が向上した第一ケース体２０のフランジ部２８及びリングギヤ２９に窒化処理時の熱による焼きなましが施されることを防ぐことができる。

そして、第一ケース体２０は、第二ケース体４０と嵌合し、軸線Ｘ１と平行な一端内周面２３を有する一端開口２１と、第三ケース体５０と嵌合し、軸線Ｘ１と平行な他端内周面２４を有する他端開口２２と、を有し、第二ケース体４０は、第一ケース体２０の一端内周面２３と当接し、軸線Ｘ２と平行で一端内周面２３の内径より大径の他端外周面４３を有すると共に、第三ケース体５０は、第一ケース体２０の他端内周面２４と当接し、軸線Ｘ３と平行で他端内周面２４の内径より大径の一端外周面５３を有し、第二ケース体４０の他端外周面４３が第一ケース体２０の一端内周面２３に圧入され、第三ケース体５０の一端外周面５３が第一ケース体２０の他端内周面２４に圧入された後、溶接による接合が行なわれるため、第二ケース体４０の他端外周面４３が第一ケース体２０の一端内周面２３に圧入された時に、第一ケース体２０の軸線Ｘ１と平行な一端内周面２３と第二ケース体４０の軸線Ｘ２と平行な他端内周面４３が当接するので、第一ケース体２０の軸心Ｘ１と第二ケース体４０の軸心Ｘ２を一致させることができる。そして、第三ケース体５０の一端外周面５３が第一ケース体２０の他端内周面２４に圧入された時に、第一ケース体２０の軸線Ｘ１と平行な一端内周面２３と第三ケース体５０の軸線Ｘ３と平行な一端外周面５３が当接するので、第一ケース体２０の軸心Ｘ１と第三ケース体５０の軸心Ｘ３を一致させることができる。

尚、第一ケース体２０、第二ケース体４０、及び第三ケース体５０の鍛造成形は、熱間鍛造、冷間鍛造、温間鍛造の何れで行なってもよい。また、第一ケース体２０と第二ケース体４０の間、及び、第一ケース体２０と第三ケース体５０の間の溶接は、電子ビーム溶接、レーザ溶接、及び抵抗溶接に限られず、その他の溶接方法で行なってもよい。

本発明の実施例によるディファレンシャル装置の断面側面図である。本発明の図１のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施例による第一ケース体の図１のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施例による第二ケース体の断面正面図である。本発明の実施例による第三ケース体の断面正面図である。本発明の実施例による第一ケース体、第二ケース体、及び第三ケース体の組み付け方法を表す断面正面図である。

符号の説明

１ディファレンシャル装置
２デフケース
３，４ピニオンギヤ
５ピニオンシャフト
８，９サイドギヤ
２０第一ケース体
２１一端開口
２２他端開口
２３第一ケース体の一端内周面
２４第一ケース体の他端内周面
２６，２７ピニオンシャフト組み付け部
２９リングギヤ
２９ａリングギヤ歯形
４０第二ケース体
４１第一ボス部
４３第二ケース体の他端外周面
５０第三ケース体
５１第二ボス部
５３第三ケース体の一端外周面
Ｘ１第一ケース体の軸線
Ｘ２第二ケース体の軸線
Ｘ３第三ケース体の軸線
Ｙリングギヤ歯形の軸線方向長さの中央における軸線垂直面

Claims

駆動源からの駆動力が入力され、回転するリングギヤ（２９）と、
該リングギヤ（２９）と一体に回転すると共に、第一ドライブシャフトが挿入される第一ボス部（４１）と、
該第一ドライブシャフトと対向する第二ドライブシャフトが挿入される第二ボス部（５１）と、を有するデフケース（２）と、
該デフケース（２）に組み付けられ、デフケース（２）と一体に回転するピニオンシャフト（５）と、
該ピニオンシャフト（５）に回転自在に軸支されるピニオンギヤ（３，４）と、
該ピニオンギヤ（３，４）と噛合するサイドギヤ（８，９）と、を備え、
前記デフケース（２）が複数のケース体から構成されるディファレンシャル装置において、
前記デフケース（２）は、前記ピニオンシャフト（５）を前記デフケース（２）に組み付けるピニオンシャフト組み付け部（２６，２７）から前記リングギヤ（２９）までを鍛造にて一体成形した第一ケース体（２０）と、
鍛造にて一体成形した前記第一ボス部（４１）を有する第二ケース体（４０）と、
鍛造にて一体成形した前記第二ボス部（５１）を有する第三ケース体（５０）と、からなり、
前記第一ケース体（２０）と前記第二ケース体（４０）、及び、第一ケース体（２０）と前記第三ケース体（５０）を溶接により接合することを特徴とするディファレンシャル装置。
前記第一ケース体（２０）は、前記リングギヤ（２９）を支えるフランジ部（２８）を有し、フランジ部（２８）及びリングギヤ（２９）に焼き入れ処理が施されると共に、フランジ部（２８）は、リングギヤ歯形（２９ａ）の軸線方向長さの中央における軸線垂直面（Ｙ）を中心に対称形状に成形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。
前記第一ケース体（２０）は、前記リングギヤ（２９）を支えるフランジ部（２８）を有し、フランジ部（２８）及びリングギヤ（２９）に焼き入れ処理が施されると共に、前記第一ケース体（２０）と前記第二ケース体（４０）、及び、第一ケース体（２０）と前記第三ケース体（５０）の溶接前に、前記第一ボス部（４１）及び前記第二ボス部（５１）の内周面に窒化処理が施されることを特徴とする請求項１又は２に記載のディファレンシャル装置。
前記第一ケース体（２０）は、前記第二ケース体（４０）と嵌合し、軸線（Ｘ１）と平行な一端内周面（２３）を有する一端開口（２１）と、前記第三ケース体（５０）と嵌合し、軸線（Ｘ１）と平行な他端内周面（２４）を有する他端開口（２２）と、を有し、
前記第二ケース体（４０）は、前記第一ケース体（２０）の一端内周面（２３）と当接し、軸線（Ｘ２）と平行で一端内周面（２３）の内径より大径の他端外周面（４３）を有すると共に、
前記第三ケース体（５０）は、前記第一ケース体（２０）の他端内周面（２４）と当接し、軸線（Ｘ３）と平行で他端内周面（２４）の内径より大径の一端外周面（５３）を有し、
前記第二ケース体（４０）の他端外周面（４３）が前記第一ケース体（２０）の一端内周面（２３）に圧入され、前記第三ケース体（５０）の一端外周面（５３）が第一ケース体（２０）の他端内周面（２４）に圧入された後、溶接による接合が行なわれることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のディファレンシャル装置。