JP2016080153A - 差動装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ピニオン支持部と共に回転可能な入力部材の回転力を、一対のサイドギヤを介して一対の出力軸に分配して伝達する差動装置において、入力部材にピニオン支持のための貫通孔を特別に形成することなく、また組立作業性を低下させることなく、ピニオン支持部を入力部材に対し高い強度を以て連結支持する。【解決手段】差動装置Ｄは、ピニオン支持部ＰＳをその全周に亘って嵌合、保持し得る保持孔Ｔｈを有する取付体Ｔと、入力部材Ｉに形成されて入力部材Ｉの一側面に開口し、その開口部から取付体Ｔを挿入可能な取付溝Ｉａと、その取付溝Ｉａに挿入された取付体Ｔを取付溝Ｉａ内面との間で挟持して入力部材Ｉに固定するカバー部Ｃとを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、ピニオンを支持するピニオン支持部を保持して該ピニオン支持部と共に回転可能な入力部材の回転力を、ピニオンに噛合する一対のサイドギヤを介して一対の出力軸に分配して伝達する差動装置及びその製造方法の改良に関する。

斯かる差動装置において、入力部材の外周部には入力歯部（ファイナルドリブンギヤ）が設けられているので、その入力部材の入力歯部直下にはピニオン支持のための貫通孔を形成できなかった。そこで、特許文献１に示されるように入力部材に、その内周面及び側面に開口する係合溝を形成し、その係合溝にピニオン支持部としてのピニオンシャフトの端部を直接係合、支持させるようにしたものが公知である。

米国特許第６６５２４０８号明細書

ところが上記特許文献１の差動装置では、入力部材の係合溝にピニオンシャフトの端部を直接係合させるために、そのシャフト端部の外周面の一部が切欠かれており、そのため、シャフト端部の加工工程が複雑化するだけでなく、シャフト端部を係合溝内面にその全周に亘っては密接させることができない関係で、シャフト端部の入力部材への支持強度が低下する等の問題がある。

尚、斯かる問題は、上記のように入力部材の入力歯部直下でピニオンを支持する場合だけでなく、ピニオン支持部周辺のレイアウト上の制約で入力部材に貫通孔を加工できない何等かの事情がある場合にも、同様に生じる。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたもので、上記問題を解決し得る前記差動装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ピニオンを支持するピニオン支持部を保持して該ピニオン支持部と共に回転可能な入力部材の回転力を、前記ピニオンに噛合する一対のサイドギヤを介して一対の出力軸に分配して伝達する差動装置であって、前記ピニオン支持部をその全周に亘って嵌合、保持し得る保持孔を有する取付体と、前記入力部材に形成されて該入力部材の一側面に開口し、その開口部から前記取付体を挿入可能な取付溝と、その取付溝に挿入された前記取付体を取付溝内面との間で挟持して前記入力部材に固定するカバー部とを備えることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記入力部材の内周面と、その入力部材の半径方向で前記ピニオンの外方側の端部との間に前記半径方向の間隙が形成されることを第２の特徴とする。

また本発明は、前記第１又は第２の特徴を有する差動装置の製造方法であって、前記取付体を準備する工程と、前記ピニオン支持部が前記取付体の前記保持孔に嵌装されると共にそのピニオン支持部に前記ピニオンが支持されて構成される取付ユニットを組立てる組立工程と、前記入力部材の前記取付溝に前記取付体を挿入して前記取付ユニットを前記入力部材に保持する工程と、前記カバー部を前記入力部材に固定して、そのカバー部と前記取付溝内面との間に、前記取付溝に挿入された前記取付ユニットの前記取付体を挟持、固定する工程とを少なくとも含むことを第３の特徴とする。

また本発明は、前記第３の特徴に加えて、前記ピニオン支持部は、前記ピニオンの端面に同軸に一体に結合された支持軸部で構成されて、前記組立工程では、前記取付体の前記保持孔内面と、前記支持軸部の外周面との間に、その間の相対回転を許容する軸受が組付けられることを特徴とする前記カバー部は、前記油保持部において前記入力部材と連結されることを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、ピニオン支持部をその全周に亘って嵌合、保持し得る保持孔を有する取付体と、入力部材に形成されて入力部材の一側面に開口し、その開口部から取付体を挿入可能な取付溝と、その取付溝に挿入された取付体を取付溝内面との間で挟持して入力部材に固定するカバー部とを備えるので、ピニオン支持部をその全周に亘り嵌合保持させた取付体を介して、ピニオン支持部を入力部材の取付溝に容易且つ強固に連結固定でき、従って、入力部材にピニオン支持のための貫通孔を特別に形成することなく、また組立作業性を低下させることなく、ピニオン支持部を入力部材に対し高い強度を以て連結支持させることができる。

また特に第２の特徴によれば、入力部材の内周面と、その入力部材の半径方向でピニオンの外方側の端部との間に半径方向の間隙が形成されるので、その間隙に潤滑油が溜まり易くなり、ピニオン端部の焼付き防止に有効である。

また特に第３の特徴によれば、組立てに際しては、ピニオン支持部が取付体の保持孔に嵌装されると共にそのピニオン支持部にピニオンが支持されて構成される取付ユニットをサブアッセンブリとして予め組立ておき、その後、入力部材の取付溝に取付体を挿入して取付ユニットを入力部材に位置決め保持し、その後、カバー部を入力部材に固定することで取付ユニットを入力部材に固定するようにしているので、全体として組立作業能率の向上に大いに寄与することができる。

また特に第４の特徴によれば、ピニオン支持部は、ピニオンの端面に同軸に一体に結合された支持軸部で構成されているので、ピニオンシャフトを嵌合させる貫通孔をピニオンに設ける必要はなくなり、それだけピニオンを小径化（軸方向幅狭化）できて、差動装置の出力軸軸方向での幅狭化を図ることができる。即ち、ピニオンシャフトがピニオンを貫通する場合、ピニオンにはピニオンシャフト径に対応するサイズの貫通孔を形成する必要があるが、ピニオン端面に支持軸部を一体化した場合には、支持軸部の径に依存することなくピニオンの小径化が可能となる。しかもこの第４の特徴によれば、前記取付ユニットの組立工程で、取付体の保持孔内面と前記支持軸部の外周面との間に、その間の相対回転を許容する軸受が組付けられるので、その軸受も含めて取付ユニットを一纏めに組立てることができ、従って、その軸受追加のために部品点数が増えても組立作業能率の低下を最小限に抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る差動装置及びその周辺の縦断面図（図２の１−１線断面図） 前記差動装置の一部を破断した側面図（図１の２−２線断面図） 前記差動装置の入力部材Ｉの変形例を示すものであって、（Ａ）は入力部材の内周面を２つの同径円弧を繋ぎ合わせて構成したものを示し、（Ｂ）は入力部材の内周面を楕円形状としたものを示す 前記差動装置のカバー部の変形例を示す図２対応側面図 前記差動装置の別の変形例を示すものであって、（Ａ）はワッシャ保持溝をカバー部に設けたものを示し、（Ｂ）はワッシャ保持溝をサイドギヤの歯部背面に設けたものを示し、（Ｃ）はカバー部内側面の張出し部によりワッシャを位置決め保持してワッシャ保持溝を省略したものを示し、（Ｄ）はピニオンシャフトの中間部を小径として、サイドギヤの中間壁部をピニオンシャフトＰＳ側に寄せたものを示す 前記差動装置の組立工程の一例を示す工程説明図 前記差動装置のピニオン支持部の変形例を示す、図１対応の部分断面図 本実施形態に係る差動装置と従来の差動装置の設定例を比較したグラフであって、（Ａ）はピニオンシャフト径とピニオンの荷重点長さとの関係を示し、（Ｂ）はサイドギヤ及びピニオンの歯数比とピニオンのピッチコーン距離との関係を示し、（Ｃ）は前記歯数比と差動装置の軸方向幅との関係を示す 前記差動装置のサイドギヤ及びカバー部の変形例を示す、図１対応の部分断面図

本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

先ず、図１および図２において、差動装置Ｄは、自動車に搭載されるエンジン（図示せず）から伝達された回転駆動力を、左右一対の車軸に連なる左右一対の出力軸Ａに分配して伝達することにより、その左右車軸を、それらの差動回転を許容しつつ駆動するためのものであって、例えば車体後部中央に固定されるミッションケース１内に収容、支持される。

この差動装置Ｄは、複数のピニオンＰと、それらピニオンＰを回転自在に支持するピニオン支持部としてのピニオンシャフトＰＳと、そのピニオンシャフトＰＳと共に回転し得るようピニオンシャフトＰＳを支持する短円筒状の入力部材Ｉと、ピニオンＰに対しその左右両側より噛合し且つ左右一対の出力軸Ａにそれぞれ接続される左右一対のサイドギヤＳと、その両サイドギヤＳの外側を覆い且つ入力部材Ｉと一体に回転する左右一対のカバー部Ｃ，Ｃ′とを備えており、入力部材Ｉ及びカバー部Ｃ，Ｃ′によりデフケースＤＣが構成される。

尚、本実施形態ではピニオンＰを２個とし、ピニオン支持部としてのピニオンシャフトＰＳを入力部材Ｉの一直径線に沿って延びる直線棒状に形成して、それの両端部に２個のピニオンＰをそれぞれ支持させるようにしたものを示したが、ピニオンＰを３個以上設けてもよい。その場合には、ピニオンシャフトＰＳを、３個以上のピニオンＰに対応して入力部材Ｉの回転軸線Ｌから三方向以上に枝分かれして放射状に延びる交差棒状（例えばピニオンＰが４個の場合には十字状）に形成して、その各先端部にピニオンＰを各々支持させるようにする。

尚また、ピニオンシャフトＰＳにピニオンＰを図示例のように直接嵌合させてもよいし、或いは軸受ブッシュ等の軸受手段（図示せず）を介挿させてもよい。またピニオンシャフトＰＳは、図示例のように全長に亘り一様等径の軸状としてもよいし、或いは段付き軸状としてもよい。

前記デフケースＤＣは、左右の軸受２を介してミッションケース１に回転自在に支持される。またミッションケース１に形成されて各出力軸Ａが嵌挿される貫通孔１ａの内周と、各出力軸Ａの外周との間には、その間をシールする環状シール部材３が介装される。またミッションケース１の底部には、その内部空間に臨んで所定量の潤滑油を貯溜するオイルパン（図示せず）が設けられており、その潤滑油がデフケースＤＣその他の回転部材の回転により差動装置Ｄの周辺に飛散することで、デフケースＤＣの内外に存する機械連動部分を潤滑できるようになっている。

入力部材Ｉの外周部には、ファイナルドリブンギヤとしての入力歯部Ｉｇが設けられ、この入力歯部Ｉｇは、エンジンの動力で回転駆動されるドライブギヤ（図示せず）と噛合する。尚、その入力歯部Ｉｇは、本実施形態では入力部材Ｉの外周面にその横幅一杯（即ち軸方向全幅）に亘り直接形成されているが、その入力歯部Ｉｇを入力部材Ｉよりも小幅に形成したり、或いは入力部材Ｉとは別体に形成して後付けで入力部材Ｉの外周部に固定するようにしてもよい。

またピニオンＰ及びサイドギヤＳは、本実施形態ではベベルギヤに形成されており、しかもそれらの歯部を含む全体が各々鍛造等の塑性加工で形成されている。そのため、これらピニオンＰ及びサイドギヤＳの歯部を切削加工する場合のような機械加工上の制約を受けることなく歯部を任意の歯数比を以て高精度に形成可能である。尚、前記ベベルギヤに代えて他のギヤを採用してもよく、例えばサイドギヤＳをフェースギヤとし且つピニオンＰを平歯車又は斜歯歯車としてもよい。

また前記一対のサイドギヤＳは、一対の出力軸Ａの内端部がそれぞれスプライン嵌合４されて接続される円筒状の軸部Ｓｊと、その軸部Ｓｊから入力部材Ｉの半径方向外方に離れた位置に在ってピニオンＰに噛合する円環状の歯部Ｓｇと、出力軸Ａの軸線Ｌと直交する扁平なリング板状に形成されて軸部Ｓｊ及び歯部Ｓｇ間を一体に接続する中間壁部Ｓｗとを備える。

その中間壁部Ｓｗは、これの半径方向の幅ｔ１がピニオンＰの最大直径ｄ１よりも大きくなり、且つ中間壁部Ｓｗの、出力軸Ａ軸方向での最大肉厚ｔ２がピニオンシャフトＰＳの有効直径ｄ２よりも小さくなるように形成（図１参照）される。これにより、後述するように、サイドギヤＳの歯数ＮｓをピニオンＰの歯数Ｎｐよりも十分大きく設定し得るようサイドギヤＳを十分に大径化することができ、且つ出力軸Ａの軸方向でサイドギヤＳが十分に薄肉化できる。

また前記一対のカバー部Ｃ，Ｃ′のうちの一方Ｃは、入力部材Ｉとは別体に形成されて入力部材Ｉにボルトｂを以て着脱可能に結合されるが、その結合手段としては、ネジ手段以外の種々の結合手段、例えば溶接手段やカシメ手段を使用可能である。また他方のカバー部Ｃ′は入力部材Ｉに一体に形成される。尚、前記他方のカバー部Ｃ′を、前記一方のカバー部Ｃと同様に入力部材Ｉとは別体に形成して、入力部材Ｉにボルトｂその他の結合手段を以て結合してもよい。

また各々のカバー部Ｃ，Ｃ′は、サイドギヤＳの軸部Ｓｊを同心状に囲繞して回転自在に嵌合支持する円筒状のボス部Ｃｂと、外側面を入力部材Ｉの回転軸線Ｌと直交する平坦面としてボス部Ｃｂの軸方向内端に一体に連設される板状の側壁部Ｃｓとを備えており、このカバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓは、出力軸Ａの軸方向で入力部材Ｉ（従って入力歯部Ｉｇ）の幅内に収まるように配置される。これにより、カバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓが入力部材Ｉの端面より回転軸線外方側に張出すことが抑えられるから、差動装置Ｄの出力軸軸方向での幅狭化を図る上で有利になる。

また、そのカバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓの内側面により、サイドギヤＳの中間壁部Ｓｗ及び歯部Ｓｇのうちの少なくとも一方の背面がワッシャＷを介して回転自在に支持される。尚、このようなワッシャＷを省略して、前記側壁部Ｃｓの内側面により、サイドギヤＳの中間壁部Ｓｗ及び歯部Ｓｇのうちの少なくとも一方の背面を回転自在に直接支持させてもよい。また、サイドギヤＳの軸部Ｓｊは、カバー部Ｃ，Ｃ′のボス部Ｃｂに軸受を介して支持させてもよい。

ところで入力部材Ｉは、その内周面ＩｉがサイドギヤＳの外周部に近接した状態でサイドギヤＳを全周に亘り囲繞している。そして、図２にも示すように入力部材Ｉの内周面Ｉｉのうち、特にピニオンＰの周辺に位置する所定内周部分Ｉｉａが、その他の内周部分よりも入力部材Ｉの回転軸線Ｌから離れるように凹状に形成されて油貯溜部を構成している。従って、この油貯溜部において、入力部材Ｉの回転による遠心力で潤滑油を効果的に集めて貯溜できて、そこに集まった大量の潤滑油をピニオンＰ及びその周辺部に効率よく供給することができるため、ピニオンＰが高速回転するような過酷な運転状況等においても、ピニオンＰの摺動部やピニオンＰとサイドギヤＳとの噛合部へ潤滑油を十分に供給可能となり、その摺動部や噛合部の焼付きの防止に有効である。

特に本実施形態のような差動装置Ｄでは、前記した如くサイドギヤＳ（従ってデフケースＤＣ）を十分に大径化できる関係で、大きな遠心力によって多量の潤滑油を入力部材Ｉの所定内周部分Ｉｉａ（油貯溜部）に効率よく集めることができるため、サイドギヤＳの大径化に伴いピニオンＰが高速回転しても、その焼付き防止効果が顕著に得られるものである。

本実施形態において前記油貯溜部となる所定内周部分Ｉｉａは、入力部材Ｉの回転軸線Ｌと直交する横断面において、その他の内周部分よりも曲率が大きい円弧状に形成される。そして、その所定内周部分Ｉｉａは、本実施形態（図２）では前記横断面において入力部材Ｉの回転軸線ＬよりもピニオンＰ側に中心Ｏ′がオフセットした比較的小径の第１の円弧に形成され、また前記その他の内周部分は、前記横断面において入力部材Ｉの回転軸線Ｌ上に中心Ｏが位置する、前記第１の円弧よりも大径の第２の円弧に形成される。これにより、その所定内周部分Ｉｉａ（油貯溜部）が周方向に比較的狭い領域に設定される場合でも、その所定内周部分Ｉｉａを入力部材Ｉの回転軸線Ｌから離れる側に十分深く形成できるため、そこに潤滑油を十分に保持可能となる。しかもその所定内周部分Ｉｉａは、これを旋盤等の汎用設備でも入力部材Ｉの内周面Ｉｉに容易に加工可能となり、コスト節減が図られる。

また図３には、入力部材Ｉの内周形態の変形例を示す。即ち、図３の（Ａ）では、入力部材Ｉの内周面Ｉｉは、入力部材Ｉの回転軸線Ｌと直交する横断面において、回転軸線ＬよりもピニオンＰ側に中心Ｏ″がオフセットした同一径の複数（図示例では２個）の円弧を繋ぎ合わせるようにして形成され、その各円弧の周方向中央部分を前記所定内周部分Ｉｉａとしている。斯かる入力部材Ｉの内周形態によれば、所定内周部分Ｉｉａ（油貯溜部）を旋盤等の汎用設備でも入力部材Ｉの内周面Ｉｉに容易に加工可能となるばかりか、前記複数の円弧が同一径であることで円弧面形成用のドリル等の加工具の共用化も可能となり、一層のコスト節減が図られる。

また図３の（Ｂ）では、入力部材Ｉの内周面Ｉｉは、入力部材Ｉの回転軸線Ｌと直交する横断面において、長軸をピニオンシャフトＰＳの軸線と一致させた楕円形状に形成されており、その楕円の長軸側の端部を前記所定内周部分Ｉｉａとしている。

尚、入力部材Ｉの内周形態には図２及び図３に示す実施形態の他にも、種々の変形例が考えられ、例えば前記横断面で一対の半円弧と一対の短い直線とを繋ぎ合わせた小判形状（図示せず）に形成されてもよく、その場合には、半円弧の周方向中央部分が前記所定内周部分Ｉｉａとされる。尚また、前記実施形態では、前記所定内周部分Ｉｉａとその他の内周部分との間が滑らかに連続しているが、その間に段差が形成されてもよい。

次にピニオン支持部としてのピニオンシャフトＰＳの入力部材Ｉへの取付構造について説明する。そのピニオンシャフトＰＳは、その両端部がそれぞれ取付体Ｔを介して入力部材Ｉに連結支持されており、その取付体Ｔには、ピニオンシャフトＰＳの端部を全周に亘って嵌合、保持し得る保持孔Ｔｈが形成される（図１参照）。また入力部材Ｉの内周面Ｉｉには、その入力部材Ｉの、一方のカバー部Ｃ側の側面に開口部を有して出力軸Ａ軸方向に延びる横断面コ字状の取付溝Ｉａが凹設されており、その取付溝Ｉａには、これの前記開口部より直方体状の前記取付体Ｔが挿入される。その取付体Ｔは、これを入力部材Ｉの取付溝Ｉａに挿入された状態で前記一方のカバー部Ｃを入力部材Ｉにボルトｂで締結することにより入力部材Ｉに固定される。

上記したようなピニオンシャフトＰＳの入力部材Ｉへの取付構造によれば、ピニオンシャフトＰＳの端部をその全周に亘り嵌合保持させたブロック状の取付体Ｔを介して、ピニオンシャフトＰＳを入力部材Ｉの取付溝Ｉａに容易且つ強固に連結固定できるため、入力部材ＩにピニオンシャフトＰＳ支持のための貫通孔を特別に形成することなく、また組立作業性を低下させることなく、ピニオンシャフトＰＳを入力部材Ｉに対し高い強度を以て連結支持させることができる。しかも本実施形態では、サイドギヤＳの外側を覆うカバー部Ｃが取付体Ｔに対する抜け止め固定手段を兼ねることで構造簡素化が図られる。

かくして、ピニオンシャフトＰＳの両端部が取付体Ｔを介して入力部材Ｉに連結支持された状態では、そのピニオンシャフトＰＳに回転自在に支持されるピニオンＰの外端面（即ち入力部材Ｉの半径方向外方側の端面）と、入力部材Ｉの内周面Ｉｉ（即ち前記所定内周部分Ｉｉａ）との間には半径方向の間隙１０が形成される。従って、この間隙１０には潤滑油が溜まり易くなるため、その間隙１０に臨むピニオンＰの端部やその周辺部の焼付き防止に有効である。

ところで、前記一方のカバー部Ｃの側壁部Ｃｓは、出力軸Ａの軸方向外方から見た側面視で（即ち図２で見て）ピニオンＰと重なる領域を含む第１の所定領域でサイドギヤＳの背面を覆う油保持部７を備えており、更に前記側面視でピニオンＰと重ならない第２の所定領域において、サイドギヤＳの背面をデフケースＤＣ外に露出させる肉抜き部８と、前記油保持部７から入力部材Ｉの周方向に離間し且つ入力部材Ｉの半径方向に延びてボス部Ｃｂ及び入力部材Ｉ間を連結する連結腕部９とを併せ持つ構造となっている。換言すれば、カバー部Ｃの基本的に円板状をなす側壁部Ｃｓは、そこに切欠き状をなす前記肉抜き部８が周方向に間隔をおいて複数形成されることで、その肉抜き部８を周方向に挟んでその一方側に油保持部７が、その他方側に連結腕部９がそれぞれ形成される構造形態となっている。

また前記肉抜き部８は、本実施形態では側壁部Ｃｓの外周端側が開放し且つ側面視でピニオンシャフトＰＳと直交する方向に略沿って延びる切欠き状に形成されており、これにより、肉抜き部８と隣接する油保持部７が周方向に極力長く形成されて、次に説明する油保持部７による油保持効果が高められるようになっている。

このようなカバー部Ｃの側壁部Ｃｓの構造形態、特に前記油保持部７により、入力部材Ｉの回転による遠心力で径方向外方側に移動しようとする潤滑油をピニオンＰ及びその周辺部に保持し易くすることができる。従って、前述のような入力部材Ｉの所定内周部分Ｉｉａ（油貯溜部）による遠心力を利用した油集中貯溜効果と相俟って、潤滑油をピニオンＰ及びその周辺部に一層効率よく供給できるため、ピニオンＰが高速回転するような過酷な運転状況等においても、ピニオンＰの摺動部やピニオンＰとサイドギヤＳとの噛合部へ潤滑油を一層効率よく供給できて、その摺動部や噛合部の焼付きをより効果的に防止することができる。

その上、カバー部Ｃが前記肉抜き部８を備えることで、その肉抜き部８を通してデフケースＤＣの内外に潤滑油を流通させることができるため、潤滑油が適度に交換・冷却されて、油劣化防止に効果的である。また、デフケースＤＣ内に多量の潤滑油を閉じ込めておく必要はない上、肉抜き部８の形成分だけカバー部Ｃ自体が軽くなるため、それだけ差動装置Ｄの軽量化が図られる。

尚、前記肉抜き部８は、本実施形態では側壁部Ｃｓの外周端側が開放した切欠き状に形成されるが、その外周端側が開放されない貫通孔状に形成してもよい。尚また本実施形態では、一方のカバー部Ｃの側壁部Ｃｓにのみ肉抜き部８を形成して、他方のカバー部Ｃ′の側壁部Ｃｓは、肉抜き部を持たない（従ってサイドギヤＳの中間壁部Ｓｗ及び歯部Ｓｇの背面全面を覆う）円板状に形成しているが、その他方のカバー部Ｃ′の側壁部Ｃｓにも肉抜き部８を形成してもよく、その場合には、油保持部７及び連結腕部９は入力部材Ｉに一体に形成される。

而して本実施形態の油保持部７は、連結腕部９と同様に、カバー部Ｃのボス部Ｃｂと入力部材Ｉとの間に跨がって延びてその間を連結している。そして、カバー部Ｃが油保持部７において入力部材Ｉと連結されることにより、入力部材Ｉの回転時に遠心力で径方向外方側へ移動しようとする潤滑油が、油保持部７と入力部材Ｉとで覆われた空間に一層滞留し易くなり、ピニオンＰ及びその周辺部に潤滑油を保持し易くなる。

尚、油保持部７及び連結腕部９を入力部材Ｉに各々連結する構造は、カバー部Ｃの入力部材Ｉへの連結構造として前述した通りである。即ち、油保持部７及び連結腕部９は、これらを入力部材Ｉと一体に形成してもよく、また別体に形成する場合には、ボルトｂ等のネジ手段、或いはその他の種々の結合手段（例えば溶接手段、カシメ手段等）で入力部材Ｉに結合される。

また本実施形態のように、カバー部Ｃを油保持部７とは別に、ボス部Ｃｂと入力部材Ｉとの間を連結する連結腕部９を一体に有する構造とすれば、それだけ入力部材Ｉに対するカバー部Ｃの連結強度を高めることができ、しかもサイドギヤＳの背面を支持するカバー部Ｃ自体の剛性強度が高められて、サイドギヤＳに対する支持剛性も強化される。尚、カバー部Ｃにおいて連結腕部９は必須のものではなく、これを省略した別の実施形態も実施可能である。尚また、カバー部Ｃが特に連結腕部９を備える場合には、油保持部７を入力部材Ｉに対して非連結とした別の実施形態も実施可能である。

更に本実施形態のカバー部Ｃは、肉抜き部８の周縁部において、入力部材Ｉの回転時に入力部材Ｉの内方側への潤滑油の流入を誘導し得る油誘導斜面ｆを有する。この油誘導斜面ｆは、油保持部７及び連結腕部９を入力部材Ｉの周方向に横切る横断面（図２の部分断面図を参照）で見て、油保持部７及び連結腕部９の各々の外側面から内側面に向かって油保持部７及び連結腕部９の各々の周方向中央側に傾斜した斜面より構成される。そして、この油誘導斜面ｆにより、カバー部Ｃ外側から内側への潤滑油の流入を円滑化でき、ピニオンＰ等に対する潤滑効果が高められる。

また、カバー部Ｃにおける肉抜き部８（従って油保持部７及び連結腕部９）の形態は種々の変形例が考えられ、図２の実施形態に限定されない。例えば、図４に示す変形例では油保持部７及び連結腕部９が各々放射方向に延びる（即ち全体として十字状となる）ように、肉抜き部８が、中心角を略９０°とした扇形に形成されている。

ところで、サイドギヤＳの中間壁部Ｓｗの少なくとも一部（本実施形態では全部）は、その外側面が歯部Ｓｇの背面よりも出力軸Ａの軸方向で内方側に後退した薄肉部Ｓｗｔに構成されている（図１参照）。一方、カバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓ（特にカバー部Ｃの側壁部Ｃｓで言えば油保持部７及び連結腕部９）は、サイドギヤＳの歯部Ｓｇの背面に内側面が対向する外周側側壁部分Ｃｓｏと、サイドギヤＳの中間壁部Ｓｗの背面に内側面が対向する内周側側壁部分Ｃｓｉとを一体に有する。しかもその内周側側壁部分Ｃｓｉの少なくとも一部（本実施形態では全部）が、外周側側壁部分Ｃｓｏよりも回転軸線に沿う方向で厚肉に形成されて前記薄肉部Ｓｗｔ側に張り出している。

これら構造によれば、サイドギヤＳの歯部Ｓｇと比べ剛性を然程必要としない中間壁部Ｓｗの少なくとも一部を、歯部Ｓｇの背面よりも軸方向内方側に後退した薄肉部Ｓｗｔに構成でき、その薄肉部Ｓｗｔに対応してカバー部Ｃ，Ｃ′の内周側側壁部分Ｃｓｉを、軸方向外側に張り出させることなく厚肉化できて、サイドギヤＳの薄肉中間壁部Ｓｗに対するカバー部Ｃの支持剛性を十分に高めることが可能となる。これにより、サイドギヤＳ及びデフケースＤＣの剛性強度を確保しつつ差動装置Ｄを出力軸Ａの軸方向で十分に幅狭化する上で、頗る有利となる。

また、サイドギヤＳの背面とカバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓとの相対向面間には、前述のようにその間を相対回転自在に連接させるワッシャＷが介装されているが、本実施形態ではそのワッシャＷを定位置に保持するためのワッシャ保持溝６が、サイドギヤＳの前記薄肉部Ｓｗｔの背面に形成される。従ってサイドギヤＳの、比較的低剛性の薄肉部ＳｗｔをワッシャＷで直接支持できて、その薄肉部Ｓｗｔに対する支持強度を高めることができる。しかもワッシャＷをワッシャ保持溝６に収容保持させたことで、ワッシャＷの厚みに因る差動装置Ｄの軸方向の寸法増が抑えられる。

また、サイドギヤＳの背面とカバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓとの相対向面間に介装すべきワッシャＷの設置態様については、種々の変形例が考えられる。例えば、図５（Ａ）では、サイドギヤＳの薄肉部Ｓｗｔに対向するカバー部Ｃ，Ｃ′の内側面にワッシャ保持溝６を形成して、そこにワッシャＷを保持させているため、薄肉部Ｓｗｔがワッシャ保持溝６のために更に薄肉化されるのを回避している。また図５（Ｂ）では、サイドギヤＳの歯部Ｓｇの背面にワッシャ保持溝６を形成して、そこにワッシャＷを保持させているため、サイドギヤＳに対する荷重支持点をより径方向外側（従ってピニオンＰとの噛合部に近い位置）に偏位させることで支持強度を高めている。

また図５（Ｃ）では、ワッシャＷの内周位置と、カバー部Ｃ，Ｃ′における側壁部Ｃｓの軸方向内方側への張出し起点位置とを合致させることで、その側壁部Ｃｓの内方張出し形態をワッシャＷの位置決めに利用している。従って、ワッシャ保持溝６を設けずともワッシャＷの位置決め保持を可能として、ワッシャ保持溝の形成による強度低下を回避している。

更に図５（Ｄ）では、入力部材Ｉの回転軸線から放射方向（一直径線上）に延びる直線棒状のピニオンシャフトＰＳのうち、サイドギヤＳの薄肉部Ｓｗｔに臨む中間シャフト部分ＰＳｍが、他のシャフト部分よりも小径に形成される。そして、このように中間シャフト部分ＰＳｍを小径化した分だけ前記薄肉部Ｓｗｔを軸方向内方側へ後退偏位させ、その後退偏位に対応してカバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓ（特に内周側側壁部分Ｃｓｉ）を更に厚肉化することで、サイドギヤＳに対する支持剛性をより高めている。

前述のようにサイドギヤＳが径方向に比較的幅広の中間壁部Ｓｗを有することで、サイドギヤＳの歯部Ｓｇから出力軸Ａまでのトルク伝達経路が径方向に長くなってギヤ支持強度の低下が懸念されるところ、本実施形態では、上記トルク伝達経路の途中の、ギヤ支持強度に配慮した適切な径方向位置（図１及び図５（Ａ）〜（Ｄ）参照）にワッシャＷを適宜、配置固定できるため、ギヤ支持強度の低下を効果的に抑制可能となる。

次に、前記実施形態の作用について説明する。本実施形態の差動装置Ｄは、その入力部材Ｉに動力源から回転力を受けた場合に、ピニオンＰがピニオンシャフトＰＳ回りに自転しないで入力部材Ｉと共にその軸線Ｌ回りに公転するときは、左右のサイドギヤＳが同一速度で回転駆動されて、その駆動力が均等に左右の出力軸Ａに伝達される。また、自動車の旋回走行等により左右の出力軸Ａに回転速度差が生じるときは、ピニオンＰが自転しつつ公転することで、そのピニオンＰから左右のサイドギヤＳに対してその差動回転を許容しつつ回転駆動力が伝達される。以上は、従来周知の差動装置の作動と同様である。

次に、本実施形態に係る差動装置Ｄの製造組立工程について、図６を参照して説明する。その工程は、次の［１］〜［６］の工程を少なくとも含むものである。
［１］入力部材Ｉ及びカバー部Ｃ′を一体に形成し（又は別々に製作したものを結合し）てなるデフケース主体ＤＣ′と、カバー部Ｃと、各サイドギヤＳと、各ピニオンＰと、ピニオンシャフトＰＳと、取付体Ｔとを別々の工程で製作し、準備する工程
［２］図６（Ａ）に示す如く、デフケース主体ＤＣ′内に一方のサイドギヤＳを嵌装する工程
［３］図６（Ｂ）実線に示す如く、ピニオンシャフトＰＳの両端部に、ピニオンＰの中心孔及び取付体Ｔの保持孔Ｔｈを嵌合支持させるようにして取付ユニットＵを組立て、その組立状態を治具（図示せず）により一時的に保持するようにした組立工程
［４］図６（Ｂ）矢印及び二点鎖線に示す如く、取付ユニットＵをデフケース主体ＤＣ′内に装入し、その際に入力部材Ｉの取付溝Ｉａに取付体Ｔを挿入すると共に各ピニオンＰを一方のサイドギヤＳの歯部Ｓｇに噛合させることで、取付ユニットＵを、前記治具から離脱させて入力部材Ｉに仮止め保持する工程
［５］図６（Ｃ）に示す如く、入力部材Ｉに仮止め保持された取付ユニットＵの外側に他方のサイドギヤＳを重ね合わせて、各ピニオンＰを他方のサイドギヤＳの歯部Ｓｇに噛合させる工程
［６］図６（Ｄ）に示す如く、他方のサイドギヤＳの背面側にカバー部Ｃを重ね合わせると共に、そのカバー部Ｃを入力部材Ｉにボルトｂを以て締結することで、カバー部Ｃと入力部材Ｉの取付溝Ｉａ内面との間に取付ユニットＵの取付体Ｔを挟持、固定して、差動装置Ｄを完成させる工程
以上一連の工程において、特に前記［３］の組立工程では、ピニオンシャフトＰＳ、各ピニオンＰ及び取付体Ｔを一纏めにユニット化した取付ユニットＵをサブアッセンブリとして予め組立ておき、その後、入力部材Ｉの取付溝Ｉａに取付体Ｔを挿入して取付ユニットＵを入力部材Ｉに位置決め保持し、その後、カバー部Ｃを入力部材Ｉに締結することで取付ユニットＵを入力部材Ｉに組付け固定するようにしているので、組立作業能率を効果的に高めることができる。

而して、上記のようにして組立てられた差動装置Ｄにおいて、そのサイドギヤＳは、出力軸Ａに接続される軸部Ｓｊと、出力軸Ａの軸線Ｌと直交する扁平なリング板状に形成されて、軸部Ｓｊと該軸部Ｓｊから入力部材Ｉの半径方向外方に離間したサイドギヤ歯部Ｓｇとの間を一体に接続する中間壁部Ｓｗとを有しており、その上、その中間壁部Ｓｗは、それの半径方向幅ｔ１がピニオンＰの最大直径ｄ１よりも長くなるよう形成されている。このため、サイドギヤＳの歯数ＮｓをピニオンＰの歯数Ｎｐよりも十分大きく設定し得るようにサイドギヤＳをピニオンＰに対し十分大径化できることから、ピニオンＰからサイドギヤＳへのトルク伝達時におけるピニオンシャフトＰＳの荷重負担を軽減できてその有効直径ｄ２の小径化、延いてはピニオンＰの、出力軸Ａ軸方向での幅狭化を図ることができる。

また、上記のようにピニオンシャフトＰの荷重負担が軽減されると共に、サイドギヤＳにかかる反力が低下し、その上、サイドギヤＳの中間壁部Ｓｗ又は歯部Ｓｇの背面がカバー側壁部Ｃｓに支持されるので、そのサイドギヤＳの中間壁部Ｓｗを薄肉化してもサイドギヤＳの必要な剛性強度は確保することが容易であり、即ち、サイドギヤＳに対する支持剛性を確保しつつサイドギヤ中間壁部Ｓｗを十分に薄肉化することが可能となる。また、本実施形態では、上記のように小径化を可能としたピニオンシャフトＰＳの有効直径ｄ２よりもサイドギヤ中間壁部Ｓｗの最大肉厚ｔ２が更に小さく形成されるため、サイドギヤ中間壁部Ｓｗの更なる薄肉化が達成可能となる。しかもカバー側壁部Ｃｓが、外側面を出力軸Ａの軸線Ｌと直交する平坦面とした板状に形成されることで、このカバー側壁部Ｃｓ自体の薄肉化も達成される。

それらの結果、差動装置Ｄは、従来装置と同程度の強度（例えば静ねじり荷重強度）や最大トルク伝達量を確保しながら、全体として出力軸Ａの軸方向で十分に幅狭化することができる。これにより、差動装置Ｄの周辺のレイアウト上の制約が多い伝動系に対しても差動装置Ｄを、高い自由度を以て無理なく容易に組込み可能となり、またその伝動系を小型化する上で頗る有利となる。

また、本実施形態において、サイドギヤＳ及びピニオンＰは、ピニオン支持部ＰＳの有効直径をｄ２とし、ピニオンＰの荷重点長さをｄ３としたときに、
ｄ３≧３．７４・ｄ２＋２０ ……………………（１）
の関係を満たすように示すように（即ち図８（Ａ）のラインＸよりも上側領域に）設定されることが望ましい。

ここでピニオンＰの荷重点長さｄ３とは、回転軸線Ｌから１個のピニオンＰの大径端面までの距離を２倍した長さであり、例えば一対のピニオンＰが対向配置される場合は、その一対のピニオンＰの大径端面間の距離が荷重点長さｄ３に該当する（図１参照）。

図８（Ａ）に示すラインＸ１は、従来装置でのピニオンシャフト径ｄ２とピニオンＰの荷重点長さｄ３との関係を示す。ピニオンシャフト径ｄ２に対し、ラインＸ１で対応する荷重点長さｄ３を設定することで、所定の静ねじり荷重を確保できるようにしている。これに対し、本実施形態の設定例によれば、ラインＸ１と傾きが等しく、且つピニオンＰの荷重点長さｄ３が十分に大きいラインＸを設定し、そのラインＸの上側領域において、ピニオンシャフト径ｄ２とピニオンＰの荷重点長さｄ３を設定するので、従来装置と同程度以上の静ねじり荷重を確保しながら、ピニオンＰの荷重点長さを十分長くできると共に、差動装置Ｄを出力軸Ａの軸方向で十分に幅狭化できる。

さらにベベルギヤであるピニオンＰのピッチコーン距離（即ち縦断面扇形をなすピニオンＰの扇形中心からピニオンＰ外端までの距離）をＰＣＤとし、ピニオンＰの歯数をＮｐとし、サイドギヤＳの歯数をＮｓとしたときに、
Ｎｓ／Ｎｐ≧２ ……………………………………（２）
ＰＣＤ≧６．１７・（Ｎｓ／Ｎｐ）＋２０ ………（３）
の関係を満たすように（即ち図８（Ｂ）のラインＹよりも右側で且つラインＺよりも上側の領域に）設定されることが望ましい。即ち、図８（Ｂ）のラインＹは、差動装置Ｄを出力軸Ａの軸方向に十分な幅狭化するための歯数比率（Ｎｓ／Ｎｐ）を示すものであり、このラインＹよりも右側に歯数比率（Ｎｓ／Ｎｐ）を設定する場合には（すなわち２以上に設定する場合には）、図８（Ｃ）に示すように幅狭化の効果が大きい。また図８（Ｂ）において、ラインＺは四輪自動車として一般的に必要であるとされるトルク伝達量を得るための歯数比率とピッチコーン距離との関係を示すラインであり、従来装置の設計値をプロットして決定したものである。よって、ラインＹより右側に、且つラインＺよりも上側の領域に含まれるように、歯数比率（Ｎｓ／Ｎｐ）とピニオンのピッチコーン距離との関係を設定することにより、本実施形態の差動装置Ｄは、従来装置と同程度以上の最大トルク伝達量を確保しながら、出力軸Ａの軸方向に十分幅狭化（図８の（Ｃ）を参照）することが可能となる。

ところで前記実施形態では、ピニオン支持部として長いピニオンシャフトＰＳを用いるものを示したが、図７に示すようにピニオンＰの大径側の端面に同軸に一体に結合された支持軸部ＰＳ′でピニオン支持部を構成してもよい。この構成によれば、ピニオンシャフトＰＳを嵌合させる貫通孔をピニオンＰに設ける必要はなくなるため、それだけピニオンＰを小径化（軸方向幅狭化）できて、差動装置Ｄの出力軸Ａ軸方向での扁平化を図ることができる。即ち、ピニオンシャフトＰＳがピニオンＰを貫通する場合、ピニオンＰにはピニオンシャフト径に対応するサイズの貫通孔を形成する必要があるが、ピニオンＰ端面に支持軸部ＰＳ′を一体化した場合には、支持軸部ＰＳ′の径に依存することなくピニオンＰの小径化（軸方向幅狭化）が可能となる。

しかも本実施形態では、その支持軸部ＰＳ′の外周面と、これが挿入される取付体Ｔの保持孔Ｔｈ内周面との間には、その間の相対回転を許容する軸受としての軸受ブッシュ１２が介挿されるが、この軸受ブッシュ１２は、特に前記［３］の組立工程で、取付体Ｔの保持孔Ｔｈの内周と支持軸部ＰＳ′の外周との間に介挿される。これにより、その軸受ブッシュ１２も含めて取付ユニットＵを前記組立工程で一纏めに組立て可能であるから、その軸受ブッシュ１２を追加することで部品点数が増えても組立作業能率の低下が最小限に抑えられる。尚、前記軸受としては、ニードルベアリング等の軸受でもよい。尚また、前記軸受を省略して、支持軸部ＰＳ′を取付体Ｔの保持孔Ｔｈに直接嵌合させるようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

例えば、前記実施形態では何れも、サイドギヤＳの中間壁部Ｓｗの背面側を出力軸Ａ軸方向内方側に後退させて薄肉部Ｓｗｔを形成しているが、例えば、図９に示すように、サイドギヤＳの中間壁部Ｓｗの背面側を軸方向内方側に後退させないで歯部Ｓｇの背面と面一の平坦面としてもよく、この場合には、カバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓ内側面も、その内周側側壁部分Ｃｓｉから外周側側壁部分Ｃｓｏに亘る全体が面一の平坦面となる。

また前記実施形態では、左右少なくとも一方のカバー部Ｃの側壁部Ｃｓに肉抜き部８を設けたものを示したが、左右何れのカバー部Ｃの側壁部Ｃｓにも肉抜き部８を形成しないようにして、その側壁部Ｃｓにより、対応するサイドギヤＳの背面全面を覆うようにしてもよい。

また前記実施形態では、入力部材Ｉが入力歯部Ｉｇを一体に備えるものを示したが、入力部材Ｉとは別体に形成したリングギヤを後付けで入力部材Ｉに固定するようにしてもよい。また本発明の入力部材は、上記のような入力歯部Ｉｇやリングギヤを備えない構造であってもよく、例えば入力部材Ｉが、動力伝達経路で入力部材Ｉよりも上流側に位置する駆動部材（例えば遊星歯車機構や減速歯車機構の出力部材、無端伝動帯式伝動機構の被動輪等）と連動、連結されることにより、入力部材Ｉに回転駆動力が入力されるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、一対のサイドギヤＳの背面を一対のカバー部Ｃ，Ｃ′でそれぞれ覆うものを示したが、本発明では、一方のサイドギヤＳの背面にのみカバー部を設けるようにしてもよい。この場合、例えば、そのカバー部が設けられない側に、前記上流側に位置する駆動部材を配設して、そのカバー部が設けられない側で駆動部材と入力部材とを連動、連結させるようにしてもよい。

Ａ・・・・・出力軸
Ｃ，Ｃ′・・・カバー部
Ｄ・・・・・差動装置
Ｉ・・・・・入力部材
Ｉａ・・・・取付溝
Ｐ・・・・・ピニオン
ＰＳ・・・・ピニオン支持部としてのピニオンシャフト
ＰＳ′・・・ピニオン支持部としての支持軸部
Ｓ・・・・・サイドギヤ
Ｔ・・・・・取付体
Ｔｈ・・・・保持孔
Ｕ・・・・・取付ユニット
Ｗ・・・・・ワッシャ
１０・・・・間隙
１２・・・・軸受としての軸受ブッシュ

Claims (4)

1. ピニオン（Ｐ）を支持するピニオン支持部（ＰＳ，ＰＳ′）を保持して該ピニオン支持部（ＰＳ，ＰＳ′）と共に回転可能な入力部材（Ｉ）の回転力を、前記ピニオン（Ｐ）に噛合する一対のサイドギヤ（Ｓ）を介して一対の出力軸（Ａ）に分配して伝達する差動装置であって、
   前記ピニオン支持部（ＰＳ，ＰＳ′）をその全周に亘って嵌合、保持し得る保持孔（Ｔｈ）を有する取付体（Ｔ）と、前記入力部材（Ｉ）に形成されて該入力部材（Ｉ）の一側面に開口し、その開口部から前記取付体（Ｔ）を挿入可能な取付溝（Ｉａ）と、その取付溝（Ｉａ）に挿入された前記取付体（Ｔ）を取付溝（Ｉａ）内面との間で挟持して前記入力部材（Ｉ）に固定するカバー部（Ｃ）とを備えることを特徴とする、差動装置。
2. 前記入力部材（Ｉ）の内周面と、その入力部材（Ｉ）の半径方向で前記ピニオン（Ｐ）の外方側の端部との間に前記半径方向の間隙（１０）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の差動装置。
3. 前記請求項１又は２に記載の差動装置の製造方法であって、
   前記取付体（Ｔ）を準備する工程と、
   前記ピニオン支持部（ＰＳ，ＰＳ′）が前記取付体（Ｔ）の前記保持孔（Ｔｈ）に嵌装されると共にそのピニオン支持部（ＰＳ，ＰＳ′）に前記ピニオン（Ｐ）が支持されて構成される取付ユニット（Ｕ）を組立てる組立工程と、
   前記入力部材（Ｉ）の前記取付溝（Ｉａ）に前記取付体（Ｔ）を挿入して前記取付ユニット（Ｕ）を前記入力部材（Ｉ）に保持する工程と、
   前記カバー部（Ｃ）を前記入力部材（Ｉ）に固定して、そのカバー部（Ｃ）と前記取付溝（Ｉａ）内面との間に、前記取付溝（Ｉａ）に挿入された前記取付ユニット（Ｕ）の前記取付体（Ｔ）を挟持、固定する工程とを少なくとも含むことを特徴とする、差動装置の製造方法。
4. 前記ピニオン支持部は、前記ピニオン（Ｐ）の端面に同軸に一体に結合された支持軸部（ＰＳ′）で構成されていて、前記組立工程では、前記取付体（Ｔ）の前記保持孔（Ｔｈ）内面と、前記支持軸部（ＰＳ′）の外周面との間に、その間の相対回転を許容する軸受（１２）が組付けられることを特徴とする、請求項３に記載の差動装置の製造方法。

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