JP2016109297A - 差動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】差動装置の組立精度が低下することを防止し、入力部材の外周部に歯部が形成される場合でも、伝動効率の低下を回避可能とする。【解決手段】デフケースＤＣと、デフケースＤＣに収納されてデフケースＤＣの回転力を互いに独立した一対の出力軸Ａ，Ａ′に分配して伝達する差動機構ＤＭとを備えた差動装置であって、デフケースＤＣは、回転力を受ける入力部Ｉｇを有すると共に少なくとも軸方向の一方側の端部が開放された入力部材Ｉと、入力部材Ｉの軸方向の一方側の端部の開放部分を塞ぐ少なくとも１個のカバー部Ｃとを備え、入力部材Ｉは、入力部材Ｉの外側面に開口してカバー部Ｃの外周部を嵌合させる嵌合孔Ｉｈと、嵌合孔Ｉｈに嵌合したカバー部Ｃの内側面と対向する支持壁部Ｉｓとを有し、カバー部Ｃと支持壁部Ｉｓとが、嵌合孔Ｉｈとカバー部Ｃとの嵌合部よりも入力部材Ｉの半径方向内方側に離れた位置でカバー部Ｃの外側方から重ね合わせ溶接ｗされる。【選択図】 図１

Description

本発明は、差動装置、特にデフケースと、デフケースに収納されてデフケースの回転力を互いに独立した一対の出力軸に分配して伝達する差動機構とを備える差動装置の改良に関する。

従来の差動装置として、例えば、特許文献１に記載されているように、デフケースが、回転力を受ける入力部を有すると共に少なくとも軸方向の一方側の端部が開放された円筒状の入力部材と、入力部材の開放端部を塞ぐ少なくとも１個のカバー部とを備える差動装置が知られている。従来装置では、入力部としてのドリブンギヤの内周部と、デフケースの外周部とを接合一体化するに当たり、その接合面相互を突き当て溶接するようにしている。

特許第５５０９９１０号公報 特許第４８０３８７１号公報 特開２００２−３６４７２８号公報

ところで上記従来装置のように入力部とデフケースとの接合面相互を突き当て溶接すると、溶接の際に溶接部周辺に熱歪が生じ易くなり、入力部材及びデフケース、延いては差動装置全体の組立精度が少なからず低下する虞れがある。また特に上記従来装置のように入力部材の外周部に入力部としての歯部が形成される場合には、その歯部に対して溶接による熱歪の影響が及び易い問題もある。

そして、以上のような課題は、デフケースを構成する円筒状の入力部材とそれの開放端部を塞ぐカバー部との間を溶接する場合にも、同様に発生する。

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差動装置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、本発明に係る差動装置は、デフケースと、前記デフケースに収納されて該デフケースの回転力を互いに独立した一対の出力軸に分配して伝達する差動機構とを備えた差動装置であって、前記デフケースは、回転力を受ける入力部を有すると共に少なくとも軸方向の一方側の端部が開放された入力部材と、前記入力部材の前記軸方向の一方側の端部の開放部分を塞ぐ少なくとも１個のカバー部とを備え、前記入力部材は、前記入力部材の外側面に開口して前記カバー部の外周部を嵌合させる嵌合孔と、前記嵌合孔に嵌合した前記カバー部の内側面と対向する支持壁部とを有し、前記カバー部と前記支持壁部とが、前記嵌合孔と前記カバー部との嵌合部よりも前記入力部材の半径方向内方側に離れた位置で該カバー部の外側方から重ね合わせ溶接される（これを第１の特徴とする）。

また上記目的を達成するために、本発明に係る差動装置は、ピニオンを支持するピニオン支持部を支持する支持壁部を有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、互いに独立した一対の出力軸に分配して伝達する差動装置であって、前記ピニオンと噛合する歯部を外周部に有して前記一対の出力軸にそれぞれ接続される一対のサイドギヤと、前記入力部材に溶接されて少なくとも一方の前記サイドギヤの外側を覆う少なくとも１個のカバー部とを備え、前記入力部材は、前記入力部材の外側面に開口し且つ前記カバー部を前記支持壁部との隣接位置で嵌合させる嵌合孔を有し、前記カバー部と前記支持壁部とが、前記嵌合孔と前記カバー部との嵌合部よりも前記入力部材の半径方向内方側に離れた位置で該カバー部の外側方から重ね合わせ溶接される（これを第２の特徴とする）。

また上記目的を達成するために、本発明に係る差動装置は、差動ギヤを支持する差動ギヤ支持部を支持する支持壁部を有して該差動ギヤ支持部と共に回転可能な入力部材の回転力を、互いに独立した一対の出力軸に分配して伝達する差動装置であって、前記差動ギヤと噛合する歯部を外周部に有して前記一対の出力軸にそれぞれ接続される一対の出力ギヤと、前記入力部材に溶接されて少なくとも一方の前記出力ギヤの外側を覆う少なくとも１個のカバー部とを備え、前記入力部材は、前記入力部材の外側面に開口し且つ前記カバー部を前記支持壁部との隣接位置で嵌合させる嵌合孔を有し、前記カバー部と前記支持壁部とが、前記嵌合孔と前記カバー部との嵌合部よりも前記入力部材の半径方向内方側に離れた位置で該カバー部の外側方から重ね合わせ溶接され、前記出力ギヤの歯数をＺ１とし、前記差動ギヤの歯数をＺ２とし、前記差動ギヤ支持部の直径をｄ２とし、ピッチ円錐距離をＰＣＤとしたときに、

を満たし、
且つＺ１／Ｚ２＞２を満たす（これを第３の特徴とする）。

また好適には、前記カバー部の外側面には、前記重ね合わせ溶接される部分に対応した凹みが形成され、前記凹みの底部より前記重ね合わせ溶接がなされる（これを第４の特徴とする）。

また好適には、前記支持壁部と前記カバー部との相対向面には、互いに接近する側に突出して先端相互が当接する突出部が一体に形成され、両突出部間が前記重ね合わせ溶接により結合される（これを第５の特徴とする）。

また、好適には、Ｚ１／Ｚ２≧４を満たす（これを第６の特徴とする）。

また、好適には、Ｚ１／Ｚ２≧５．８を満たす（これを第７の特徴とする）。

本発明の第１〜第３の各特徴によれば、デフケースの入力部材は、入力部材の外側面に開口してカバー部の外周部を嵌合させる嵌合孔を備え、嵌合孔に嵌合させたカバー部と、入力部材の支持壁部とが、嵌合孔とカバー部との嵌合部よりも入力部材の半径方向内方側に離れた位置でカバー部の外側方から重ね合わせ溶接されるので、入力部材及びカバー部間を単に突き当て溶接した場合よりも溶接による熱歪の発生を抑制でき、熱歪の影響で入力部材及びカバー部、延いては差動装置全体の組立精度が低下するのを効果的に防止できる。しかも重ね合わせ溶接部位は、嵌合孔とカバー部との嵌合部よりも半径方向内方側に在って入力部材の外周部より半径方向に離間しているから、例えば入力部材の外周部に入力用歯部を形成したような場合でも、重ね合わせ溶接による熱歪抑制効果と相俟って溶接による熱歪の影響が歯部に及びにくくなり、伝動効率の低下が回避される。

また特に第３の特徴によれば、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、差動装置を全体として出力軸の軸方向で十分に幅狭化できるから、差動装置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有利となる。

また特に第４の特徴によれば、カバー部の外側面には、重ね合わせ溶接される部分に対応した凹みが形成され、凹みの底部より重ね合わせ溶接がなされるので、カバー部に必要な肉厚を確保しつつ、重ね合わせ溶接部の溶接深さを極力浅く設定可能となり、溶接による熱歪の発生がより効果的に抑えられる。

また特に第５の特徴によれば、支持壁部とカバー部との相対向面には、互いに接近する側に突出して先端相互が当接する突出部が一体に形成され、両突出部間が重ね合わせ溶接により結合されるので、両突出部間での荷重伝達の際に、両突出部の根元部分への応力拡散が図られて溶接部への応力集中を緩和することができ、耐久性向上に寄与することができる。

また特に第６及び第７の各特徴によれば、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、差動装置を出力軸の軸方向で更に十分に幅狭化できる。

本発明の第１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） 本発明の第１実施形態に係る差動装置の一部を破断した軸方向一方側の側面図（図１の２−２線断面図） 本発明の第１実施形態に係る差動装置の軸方向他方側の要部側面図（図１の３−３線断面図） （Ａ）は図１の４矢視部の拡大図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図 本発明の第２実施形態に係る差動装置のピニオン支持部を示す、図４（Ａ）対応の部分断面図 本発明の第３実施形態に係る差動装置及びその周辺の縦断面図（図１対応図） 本発明の第３実施形態に係る差動装置の分解斜視図 従来の差動装置の一例を示す縦断面図 ピニオンの歯数を１０とした時の歯数比率に対するギヤ強度変化率の関係を示すグラフ ピッチ円錐距離の変化率に対するギヤ強度変化率の関係を示すグラフ ピニオンの歯数を１０とした時のギヤ強度を１００％維持する場合における歯数比率に対するピッチ円錐距離の変化率の関係を示すグラフ ピニオンの歯数を１０とした時の歯数比率と、シャフト径／ピッチ円錐距離の比率との関係を示すグラフ ピニオンの歯数を６とした時の歯数比率と、シャフト径／ピッチ円錐距離の比率との関係を示すグラフ ピニオンの歯数を１２とした時の歯数比率と、シャフト径／ピッチ円錐距離の比率との関係を示すグラフ ピニオンの歯数を２０とした時の歯数比率と、シャフト径／ピッチ円錐距離の比率との関係を示すグラフ

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〜図４を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。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，Ａ′に分配して伝達することにより、左右車軸を、差動回転を許容しつつ駆動するためのものであって、例えば車体前部のエンジンの横に配置されたミッションケース１内に収容、支持されている。

差動装置Ｄは、エンジンから回転力を受けるファイナルドリブンギヤとしての入力歯部Ｉｇと、入力歯部Ｉｇと一体に回転するデフケースＤＣと、デフケースＤＣに収納されていて、入力歯部ＩｇからデフケースＤＣに伝達された回転力を左右一対の出力軸Ａ，Ａ′に分配して伝達する差動機構ＤＭとを備える。

差動機構ＤＭは、複数のピニオン（差動ギヤ）Ｐと、ピニオンＰを回転自在に支持するピニオン支持部（差動ギヤ支持部）としてのピニオンシャフトＰＳと、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に対し左右両側より噛合し且つ左右一対の出力軸Ａ，Ａ′にそれぞれ接続される左右一対のサイドギヤ（出力ギヤ）Ｓとを備える。そして、入力部材Ｉの、軸方向少なくとも一方の端部（図示例では両端部）は開放されており、その開放部分を塞いで両サイドギヤＳの外側をそれぞれ覆う左右一対のカバー部Ｃ，Ｃ′が、入力部材Ｉにこれと一体に回転できるよう結合される。而して、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、ピニオンシャフトＰｓの各先端部にピニオンＰを各々支持させるようにする。

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、全長に亘り略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。またピニオンシャフトＰＳの、ピニオンＰと嵌合する外周面に凹部を設けて、そこを油通路としてもよい。

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，Ａ′が嵌挿される貫通孔１ａの内周と、各出力軸Ａ，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、潤滑油がミッションケース１内においてデフケース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、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、入力歯部Ｉｇは、本実施形態では入力部材Ｉの外周面に横幅一杯（即ち軸方向全幅）に亘り直接形成されているが、入力歯部Ｉｇを入力部材Ｉよりも小幅に形成してもよい。

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、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、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。

また一対のサイドギヤＳは、一対の出力軸Ａ，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、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，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。

また、サイドギヤＳ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，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Ｚ１をピニオンＰの歯数Ｚ２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，Ａ′の軸方向でサイドギヤＳが十分に薄肉化できる。尚、本明細書において、「有効直径ｄ２」とは、ピニオンＰと別体又は一体に形成されてピニオンＰを支持し且つ入力部材Ｉに取付けられる、ピニオン支持部としての軸（即ち、ピニオンシャフトＰＳ或いは後述する支持軸部ＰＳ′）の外径ｄ２をいう。

また一対のカバー部Ｃ，Ｃ′は、入力部材Ｉとは別体に各々形成されていて、後述するように入力部材Ｉに溶接される。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とを備えている。

次にピニオンシャフトＰＳの入力部材Ｉへの取付構造について、図４を併せて参照して説明する。入力部材Ｉは、ピニオン支持部としてのピニオンシャフトＰＳを支持するための環状の支持壁部Ｉｓを内周部に全周に亘り一体に有しており、支持壁部Ｉｓは、出力軸Ａ，Ａ′の軸方向で入力部材Ｉの全体幅よりも小幅に形成される。更に入力部材Ｉには、支持壁部Ｉｓの両外側面に隣接して円形に形成される一対の嵌合孔Ｉｈが、入力部材Ｉの両外側面に各々開口するように形成され、両嵌合孔Ｉｈにカバー部Ｃ，Ｃ′の外周部が各々嵌合される。

ピニオンシャフトＰＳは、ピニオンシャフトＰＳの両端部がそれぞれ取付体Ｔを介して入力部材Ｉの支持壁部Ｉｓに連結支持されており、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）。また支持壁部Ｉｓの内周面には、支持壁部Ｉｓ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，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、取付溝Ｉａには、上記開口部より直方体状の取付体Ｔが挿入される。

取付体Ｔは、これを支持壁部Ｉｓの取付溝Ｉａに挿入された状態で一方のカバー部Ｃを後述する如く支持壁部Ｉｓ及び取付体Ｔに溶接ｗすることにより、入力部材Ｉに固定される。また取付体ＴとピニオンＰの大径側端面との間には、その間の相対回転を許容する環状のスラストワッシャ２５が介装される。

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、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の大径側端面と、入力部材Ｉの内周面との間には半径方向の間隙１０が形成される。従って、間隙１０には潤滑油が溜まり易くなるため、間隙１０に臨むピニオンＰの端部や周辺部の焼付き防止に有効である。

ところで、一方のカバー部Ｃの側壁部Ｃｓは、出力軸Ａ，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、更に上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、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、肉抜き部８を周方向に挟んで一方側に油保持部７が、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。

このようなカバー部Ｃの側壁部Ｃｓの構造形態、特に油保持部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、油保持部７と入力部材Ｉとで覆われた空間に滞留させ易くなり、ピニオンＰ及びピニオンＰの周辺部に潤滑油を保持し易くすることができる。その上、カバー部Ｃが肉抜き部８を備えることで、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、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、外周端側が開放されない貫通孔状に形成してもよい。

また図３からも明らかなように、本実施形態では、他方のカバー部Ｃ′においても、側壁部Ｃｓに一方のカバー部Ｃと同様に肉抜き部８が形成される。尚、カバー部Ｃ，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，図３の実施形態に限定されない。

次に図４を併せて参照して、入力部材Ｉにカバー部Ｃ，Ｃ′を溶接固定するための構造を具体的に説明する。

入力部材Ｉには、前述のようにカバー部Ｃ，Ｃ′を支持壁部Ｉｓの外側面に隣接させるようにして（即ち支持壁部Ｉｓとの隣接位置で）嵌合させる嵌合孔Ｉｈが形成される。そして、嵌合孔Ｉｈに嵌合させたカバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓ（即ち油保持部７及び連結腕部９）と、入力部材Ｉの支持壁部Ｉｓとは、嵌合孔Ｉｈとカバー部Ｃ，Ｃ′との嵌合部よりも半径方向内方側に離れた位置で、カバー部Ｃ，Ｃ′の外側方から重ね合わせ溶接ｗされる。

各々のカバー部Ｃ，Ｃ′の外側面には、重ね合わせ溶接ｗされる部分に対応して溶接用の凹み２０が形成されており、凹み２０の底部より重ね合わせ溶接ｗがなされる。即ち、凹み２０は、入力部材Ｉの回転軸線Ｌを中心として周方向に延びる円弧状の溝に形成されており、凹み２０の外側方に配備される溶接用レーザトーチＧから凹み２０の底部に向けてレーザを照射し且つ入力部材Ｉを入力部材Ｉの回転軸線Ｌ回りに緩やかに回転させるようにすれば、そのレーザのエネルギにより、支持壁部Ｉｓとカバー部Ｃ，Ｃ′（即ち油保持部７及び連結腕部９）間が凹み２０に沿う円弧状に重ね合わせ溶接ｗされる。この場合、特に一方のカバー部Ｃの油保持部７は、取付体Ｔを挟む形で両側の支持壁部Ｉｓに対向するため、油保持部７が取付体Ｔ及び両側の支持壁部Ｉｓに跨がるようにして重ね合わせ溶接ｗされることになる。

尚、両カバー部Ｃ，Ｃ′の外側方に一対のレーザトーチＧをそれぞれ配置して入力部材Ｉを回転させるようにすれば、入力部材Ｉの支持壁部Ｉｓと両カバー部Ｃ，Ｃ′間を同時に重ね合わせ溶接ｗすることができて、溶接作業効率が高められる。

また、支持壁部Ｉｓの外側面と、カバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓ（即ち油保持部７及び連結腕部９）の内側面との相対向面には、互いに接近する側に突出して平坦な先端面相互が当接する突出部２１，２２がそれぞれ一体に形成される。突出部２１，２２は、上記した凹み２０に対応した位置で凹み２０と略相似形の円弧状に形成されており、相互間が重ね合わせ溶接ｗにより結合される。この場合、特に一方のカバー部Ｃの油保持部７と対向する支持壁部Ｉｓの外側面に形成される突出部２１は、取付体Ｔの油保持部７と対向する外側面に形成した突出部２１′と連続して円弧状をなすように形成されており、突出部２１，２１′に対し、両突出部２１，２１′に跨がるようにして一方のカバー部Ｃの油保持部７の突出部２２が重ね合わせ溶接ｗされる。

そして、このような突出部２１，２１′，２２相互間での重ね合わせ溶接ｗにより入力部材Ｉの支持壁部Ｉｓと両カバー部Ｃ，Ｃ′間を結合するようにすれば、入力部材Ｉの急回転やカバー部Ｃ，Ｃ′とサイドギヤＳ間の相対回転等に因り突出部２１，２１′，２２間で荷重伝達が生じた際に、各突出部２１，２１′，２２の根元部分への応力拡散が図られる。これにより、重ね合わせ溶接部ｗへの応力集中を緩和することができるから、溶接部の耐久性が高められる。

次に、第１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、入力部材Ｉにエンジン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と共に入力部材Ｉ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，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，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、ピニオンＰから左右のサイドギヤＳに対して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。

そして、自動車の前進走行状態でエンジンの動力が差動装置Ｄを介して左右の出力軸Ａ，Ａ′に伝達される場合に、デフケースＤＣの正転方向（図２、図３の太字矢印方向）の回転に伴いミッションケース１内の各所で潤滑油が勢いよく飛散するが、飛散潤滑油の一部は、カバー部Ｃ，Ｃ′の内側に肉抜き部８から流入し、これにより、ピニオンＰとサイドギヤＳとの噛合部やピニオンＰの摺動部を効果的に潤滑できる。

ところで本実施形態では、ピニオンシャフトＰＳを保持するための支持壁部Ｉｓを内周部に一体に有する入力部材Ｉに、カバー部Ｃ，Ｃ′を支持壁部Ｉｓの外側面に隣接させるようにして嵌合させる嵌合孔Ｉｈが形成されており、嵌合孔Ｉｈに嵌合させたカバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓ（即ち油保持部７及び連結腕部９）と、支持壁部Ｉｓとが、嵌合孔Ｉｈとカバー部Ｃ，Ｃ′との嵌合部よりも半径方向内方側に離れた位置でカバー部Ｃ，Ｃ′の外側方から重ね合わせ溶接ｗされる。これにより、入力部材Ｉ及びカバー部Ｃ，Ｃ′間を単に突き当て溶接した従来構造よりも、溶接による熱歪の発生を抑制できるため、熱歪の影響で入力部材Ｉ及びカバー部Ｃ，Ｃ′、延いては差動装置Ｄ全体の組立精度が低下するのを効果的に防止可能となる。

しかも重ね合わせ溶接ｗの部位は、嵌合孔Ｉｈとカバー部Ｃ，Ｃ′との嵌合部よりも半径方向内方側に在って入力部材Ｉの外周の入力歯部Ｉｇより半径方向に離間しているから、重ね合わせ溶接ｗによる熱歪抑制効果と相俟って、溶接による熱歪の影響が入力歯部Ｉｇに及びにくくなって、差動装置Ｄによる伝動効率が熱歪に因り低下するのを効果的に回避可能となる。

その上、カバー部Ｃ，Ｃ′の外側面には、重ね合わせ溶接ｗ部分に対応して溶接用の凹み２０が形成されており、凹み２０の外側方に配備したレーザトーチＧを用いて凹み２０の底部より重ね合わせ溶接ｗがなされる。これにより、カバー部Ｃ，Ｃ′に必要な肉厚を確保しつつ、重ね合わせ溶接部ｗの溶接深さを極力浅く設定可能となるため、溶接による熱歪の発生がより効果的に抑制可能となる。

而して、本実施形態の差動装置Ｄにおいて、サイドギヤＳは、出力軸Ａ，Ａ′に接続される軸部Ｓｊと、出力軸Ａ，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、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Ｚ１をピニオンＰの歯数Ｚ２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有効直径ｄ２の小径化、延いてはピニオンＰの、出力軸Ａ，Ａ′の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、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，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、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，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。

ところで、上記した第１実施形態では、ピニオン支持部（差動ギヤ支持部）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５に示す本発明の第２実施形態では、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（差動ギヤ支持部）が構成される。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，Ａ′の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。

また本第２実施形態では、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、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。尚、軸受としては、ニードルベアリング等の軸受を使用してもよい。尚また、軸受を省略して、支持軸部ＰＳ′を取付体Ｔの保持孔Ｔｈに直接嵌合させてもよい。

次に図６及び図７を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、デフケースＤＣＸ及びデフケースＤＣＸの内部に収納される差動機構ＤＭＸが、第１，第２実施形態のデフケースＤＣ及び差動機構ＤＭと具体的構造及び機能が異なる。

即ち、差動装置Ｄは、入力部としての被動プーリＩｐを外周に一体に有する短円筒状の入力部材ＩＸ（第１回転部材）と、エンジンから被動プーリＩｐを経て入力部材ＩＸに作用する回転力を左右一対の出力軸Ａ，Ａ′に分配して伝達する差動機構ＤＭＸと、入力部材ＩＸに結合されて入力部材ＩＸの軸方向両端の開放端部をそれぞれ塞ぐ円板状の左右一対のカバー部Ｃ，Ｃ′とを備える。そして、入力部材ＩＸおよびカバー部Ｃ，Ｃ′によりデフケースＤＣＸが構成され、デフケースＤＣＸ内に差動機構ＤＭＸが配設される。デフケースＤＣＸのミッションケース１への取付構造は、第１実施形態と同様である。尚、本実施形態において、入力部としての被動プーリＩｐに代えて、第１実施形態のような入力歯部Ｉｇを入力部材ＩＸの外周に設けてもよい。

而して、入力部材ＩＸおよびカバー部Ｃ，Ｃ′間の結合構造は、第１，第２実施形態における入力部材Ｉおよびカバー部Ｃ，Ｃ′間の結合構造と基本的に同じであり、即ち、カバー部Ｃ，Ｃ′と入力部材Ｉの支持壁部Ｉｓとが、嵌合孔Ｉｈとカバー部Ｃ，Ｃ′との嵌合部よりも半径方向内方側に離れた位置で、カバー部Ｃ，Ｃ′の外側方から重ね合わせ溶接ｗされる。従って、入力部材ＩＸおよびカバー部Ｃ，Ｃ′間の具体的な結合構造については、各構成要素に第１，第２実施形態の対応する構成要素と同じ参照符号を付すに留め、これ以上の構造説明を省略する。尚、本実施形態では、入力部材ＩＸの内周部に左右一対の支持壁部Ｉｓ，Ｉｓが互いに間隔をおいて且つ全周に亘って突設されており、両支持壁部Ｉｓ，Ｉｓの外側面にカバー部Ｃ，Ｃ′の内側面がそれぞれ当接している。

また、差動機構ＤＭＸは、第１回転軸線Ｘ１上の主軸部１０５ａ、第１回転軸線Ｘ１から偏心した第２回転軸線Ｘ２上の第１偏心軸部１０５ｂ、第２回転軸線Ｘ２とは逆側に第１回転軸線Ｘ１から偏心した第３回転軸線Ｘ３上の第２偏心軸部１０５ｃを有していて、第１，第２偏心軸部１０５ｂ，１０５ｃが第１回転軸線Ｘ１周りに相互に１８０度ずれた位相で公転し得る偏心シャフト１０５と、入力部材ＩＸの一方の支持壁部Ｉｓの内周端に形成された内歯Ｉｂと噛み合う外歯１０６ａを有していて第１偏心軸部１０５ｂ上で自転しながら第１回転軸線Ｘ１周りに公転し得る、入力部材Ｉよりも小径の第２回転部材１０６と、第２回転部材１０６の外歯１０６ａと同じモジュールの外歯１０７ａを有して第２回転部材１０６の一側に隣接配置され、第２偏心軸部１０５ｃ上で自転しながら第１回転軸線Ｘ１周りに公転し得る第３回転部材１０７と、第１回転軸線Ｘ１周りに回転可能で第２，第３回転部材１０６，１０７の外周に配置され、第２回転部材１０６の自転を第３回転部材１０７に伝達すべく、それの内周に形成された内歯１０８ａを第２，第３回転部材１０６，１０７の外歯１０６ａ，１０７ａと噛み合わせる、第２，第３回転部材１０６，１０７よりも大径の第４回転部材１０８と、第３回転部材１０７の一側に隣接配置され、第３回転部材１０７の自転および公転を受けて第１回転軸線Ｘ１周りに回転する第５回転部材１０９とを備えている。

そして、偏心シャフト１０５の主軸部１０５ａに左右一方の出力軸Ａがスプライン接合されるとともに、第５回転部材１０９の軸部１０９ｂに左右他方の出力軸Ａ′がスプライン接合される。その際、第２回転部材１０６は第１ベアリング１１１を介して偏心シャフト１０５の第１偏心軸部１０５ｂに嵌合し、第３回転部材１０７は第２ベアリング１１２を介して偏心シャフト１０５の第２偏心軸部１０５ｃに嵌合する。また、偏心シャフト１０５の主軸部１０５ａと一方のカバー部Ｃとの間には第３ベアリング１１３が介装され、第５回転部材１０９の軸部１０９ｂと他方のカバー部Ｃ′との間には第４ベアリング１１４が介装される。

また第３回転部材１０７と第５回転部材１０９とは、本実施形態では、両者の対向面に形成された第３回転部材１０７の６波のトロコイド溝１０７ｂと第５回転部材１０９の４波のトロコイド溝１０９ａとの間に挟持した５個のボール１１０を介して相互に噛み合っている。

本第３実施形態の差動装置Ｄの差動機構ＤＭＸの作動を次に説明する。例えば、入力部材Ｉ（第１回転部材）を仮に固定して一方の出力軸Ａを回転させると、偏心シャフト１０５の主軸部１０５ａが回転して入力部材Ｉの内歯Ｉｂと噛み合う第２回転部材１０６が第１偏心軸部１０５ｂ上で自転しながら第１回転軸線Ｘ１周りに公転するが、第２回転部材１０６と第３回転部材１０７とは偏心シャフト１０５によって１８０度ずれた位相で公転し、また第２回転部材１０６の自転は第４回転部材１０８を介して第３回転部材１０７に伝達されるので、第２回転部材１０６の公転及び自転は、公転の位相が１８０度ずれるだけで第３回転部材１０７に伝達される。そして第３回転部材１０７の公転及び自転は、第３回転部材１０７に噛み合って第１回転軸線Ｘ１周りに回転可能な第５回転部材１０９に伝達されるから、第５回転部材１０９に接続された他方の出力軸Ａ′が一方の出力軸Ａとは異なる回転数で回転することになるが、差動装置Ｄ内部の各噛み合い部を等価のピッチ円で表したときの各回転部材のピッチ円半径を適切に定めることで、一方の出力軸Ａの回転数をｋとしたときに他方の出力軸Ａ′の回転数を−ｋとすることができる。そのため、この状態で入力部材Ｉをｎ回転させると、一方の出力軸Ａがｎ＋ｋ回転し他方の出力軸Ａ′がｎ−ｋ回転することになって等差動回転が可能となるので、差動装置として有効に機能させることできる。

ところで上記した特許文献２，３で例示したような従来の差動装置（特に入力部材内にピニオン（差動ギヤ）と、ピニオン（差動ギヤ）に噛合する一対のサイドギヤ（出力ギヤ）とを備えた従来の差動装置）では、通常、サイドギヤ（出力ギヤ）の歯数Ｚ１とピニオン（差動ギヤ）の歯数Ｚ２として、例えば特許文献３に示される14×10、或いは16×10または13×９が用いられている。この場合、差動ギヤに対する出力ギヤの歯数比率Ｚ１／Ｚ２は、それぞれ1.4 、1.6 、1.44となっている。また従来の差動装置では、歯数Ｚ１，Ｚ２の、その他の組合わせとして、例えば15×10、17×10、18×10、19×10、または20×10となっているものも知られており、この場合の歯数比率Ｚ１／Ｚ２は、それぞれ1.5 、1.7 、1.8 、1.9 、2.0 となっている。

一方、今日では、差動装置周辺でのレイアウト上の制約を伴う伝動装置も増えており、差動装置のギヤ強度を確保しつつ差動装置を出力軸の軸方向に十分幅狭化（即ち扁平化）することが市場で要求されている。しかしながら従来の既存の差動装置では、上記歯数比率の組み合わせからも明らかなように出力軸の軸方向で幅広の構造形態となっているため、上記した市場の要求を満たすことが困難な状況にある。

そこで差動装置のギヤ強度を確保しつつ差動装置を出力軸の軸方向に十分幅狭化（即ち扁平化）し得る差動装置Ｄの構成例を、上記した実施形態とは異なる観点より、以下に具体的に特定する。尚、この構成例に係る差動装置Ｄの各構成要素の構造は、図１〜図７（特に図１〜図４）で説明した上記実施形態の差動装置Ｄの各構成要素と同様であるので、各構成要素の参照符号は、上記実施形態のそれと同じ符号を使用し、構造説明は省略する。

先ず、差動装置Ｄを出力軸Ａの軸方向に十分に幅狭化（即ち扁平化）するための基本的な考え方を、図８を併せて参照して説明すると、それは、
［１］ピニオンＰ即ち差動ギヤに対するサイドギヤＳ即ち出力ギヤの歯数比率Ｚ１／Ｚ２を従来既存の差動装置の歯数比率よりも増大させる。（これにより、ギヤのモジュール（従って歯厚）が減少してギヤ強度が低下する一方で、サイドギヤＳのピッチ円直径が増大してギヤ噛合部での伝達荷重が低減しギヤ強度が増大するが、全体としては後述する如くギヤ強度は低下する。）
［２］ピニオンＰのピッチ円錐距離ＰＣＤを従来既存の差動装置のピッチ円錐距離よりも増やす。（これにより、ギヤのモジュールが増加してギヤ強度が増大すると共に、サイドギヤＳのピッチ円直径が増大してギヤ噛合部での伝達荷重が低減しギヤ強度が増大するため、全体としては後述する如くギヤ強度は大幅に増大する。）
従って、上記［１］によるギヤ強度低下の量と、上記［２］によるギヤ強度増大の量とが等しくなるか、或いは上記［１］によるギヤ強度低下の量よりも、上記［２］によるギヤ強度増大の量の方が上回るように、歯数比率Ｚ１／Ｚ２及びピッチ円錐距離ＰＣＤを設定することにより、全体としてギヤ強度を従来既存の差動装置と比べて同等もしくは増大させることができる。

次に上記［１］［２］に基づくギヤ強度の変化態様を数式により具体的に検証する。尚、検証は、以下の実施形態で説明する。先ず、サイドギヤＳの歯数Ｚ１を１４、ピニオンＰの歯数Ｚ２を１０とした時の差動装置Ｄ′を「基準差動装置」とする。また「変化率」とは、基準差動装置Ｄ′を基準（即ち100 ％）とした場合の各種変数の変化率である。
［１］について
サイドギヤＳのモジュールをＭ、ピッチ円直径をＰＤ₁ 、ピッチ角をθ₁ 、ピッチ円錐距離をＰＣＤ、ギヤ噛合部での伝達荷重をＦ、伝達トルクをＴとした場合に、ベベルギヤの一般的な公式より、
Ｍ＝ＰＤ₁ ／Ｚ１
ＰＤ₁ ＝２ＰＣＤ・ sinθ₁
θ₁ ＝ tan^-1（Ｚ１／Ｚ２）
これら式から、ギヤのモジュールは、
Ｍ＝２ＰＣＤ・ sin｛ tan^-1（Ｚ１／Ｚ２）｝／Ｚ１ ・・・（１）
となり、
また基準差動装置Ｄ′のモジュールは、２ＰＣＤ・ sin｛ tan^-1（７／５）｝／１４
となる。

従って、この両式の右項を除算することにより、基準差動装置Ｄ′に対するモジュール変化率は、次の（２）式のようになる。

また、ギヤ強度（即ち歯部の曲げ強度）に相当する歯部の断面係数は、歯厚の二乗に比例する関係にあり、一方、その歯厚は、モジュールＭと略リニアな関係にある。従って、モジュール変化率の二乗は、歯部の断面係数変化率、延いてはギヤ強度の変化率に相当する。即ち、そのギヤ強度変化率は、（２）式に基づいて次の（３）式のように表される。（３）式は、ピニオンＰの歯数Ｚ２が１０の時には図９のＬ１で示され、これにより、歯数比率Ｚ１／Ｚ２が増えるにつれてモジュール減少によりギヤ強度が低下することが判る。

ところで上記したベベルギヤの一般的な公式より、サイドギヤＳのトルク伝達距離は、次の（４）式のようになる。

ＰＤ₁ ／２＝ＰＣＤ・ sin｛ tan^-1（Ｚ１／Ｚ２）｝・・・（４）
そして、トルク伝達距離ＰＤ₁ ／２による伝達荷重Ｆは、Ｆ＝２Ｔ／ＰＤ₁ である。従って、基準差動装置Ｄ′のサイドギヤＳにおいて、トルクＴを一定とすれば、伝達荷重Ｆとピッチ円直径ＰＤ₁ とが反比例の関係となる。また伝達荷重Ｆの変化率は、ギヤ強度の変化率とも反比例の関係にあることから、ギヤ強度の変化率は、ピッチ円直径ＰＤ₁ の変化率と等しくなる。

その結果、ピッチ円直径ＰＤ₁ の変化率は、（４）の式を用いて、次の（５）式のようになる。

（５）式は、ピニオンＰの歯数Ｚ２が１０の時には図９のＬ２で示され、これにより、歯数比率Ｚ１／Ｚ２が増えるにつれて伝達荷重低減によりギヤ強度が高まることが判る。

結局のところ、歯数比率Ｚ１／Ｚ２が増えることに伴うギヤ強度の変化率は、モジュールＭの減少によるギヤ強度の減少変化率（上記した（３）式の右項）と、伝達荷重低減によるギヤ強度の増加変化率（上記した（５）式の右項）との掛け合わせにより、次の（６）式として表される。

（６）式は、ピニオンＰの歯数Ｚ２が１０の時には図９のＬ３で示され、これにより、歯数比率Ｚ１／Ｚ２が増えるにつれて全体としてギヤ強度が低下することが判る。
［２］について
ピニオンＰのピッチ円錐距離ＰＣＤを基準差動装置Ｄ′のピッチ円錐距離よりも増やすと、変更前のＰＣＤをＰＣＤ１、変更後のＰＣＤをＰＣＤ２とした場合には、ＰＣＤの変更前後のモジュール変化率は、上記したベベルギヤの一般的な公式より、歯数を一定とすれば、（ＰＣＤ２／ＰＣＤ１）となる。

一方、サイドギヤＳのギヤ強度の変化率は、（３）式を導いた過程からも明らかなように、モジュール変化率の二乗に相当するため、結局のところ、
モジュール増大によるギヤ強度変化率＝（ＰＣＤ２／ＰＣＤ１）² ・・・（７）
（７）式は、図１０のＬ４で示され、これにより、ピッチ円錐距離ＰＣＤが増えるにつれてモジュール増加によりギヤ強度が増加することが判る。

また、ピッチ円錐距離ＰＣＤを基準差動装置Ｄ′のピッチ円錐距離ＰＣＤ１よりも増やした場合に、伝達荷重Ｆが低減されるが、これによる、ギヤ強度の変化率は、前述のようにピッチ円直径ＰＤ₁ の変化率と等しくなる。またサイドギヤＳのピッチ円直径ＰＤ₁ とピッチ円錐距離ＰＣＤとは比例関係にある。従って、
伝達荷重低減によるギヤ強度変化率＝ＰＣＤ２／ＰＣＤ１ ・・・（８）
（８）式は、図１０のＬ５で示され、これにより、ピッチ円錐距離ＰＣＤが増えるにつれて伝達荷重低減によりギヤ強度が高まることが判る。

そして、ピッチ円錐距離ＰＣＤが増えることに伴うギヤ強度の変化率は、モジュールＭの増大によるギヤ強度の増加変化率（上記した（７）式の右項）と、ピッチ円直径ＰＤの増加に伴う伝達荷重低減によるギヤ強度の増加変化率（上記した（８）式の右項）との掛け合わせにより、次の（９）式として表される。

ピッチ円錐距離増大によるギヤ強度変化率＝（ＰＣＤ２／ＰＣＤ１）³ ・・（９）
（９）式は、図１０のＬ６で示され、これにより、ピッチ円錐距離ＰＣＤが増えるにつれてギヤ強度が大幅に高められることが判る。

そして、［１］の手法（歯数比率増大）によるギヤ強度の低下分を、［２］の手法（ピッチ円錐距離増大）によるギヤ強度の増大分で十分補うようにして全体として差動装置のギヤ強度を従来既存の差動装置のギヤ強度と同等もしくはそれ以上とするように、歯数比率Ｚ１／Ｚ２及びピッチ円錐距離ＰＣＤの組み合わせを決定する。

例えば、基準差動装置Ｄ′のサイドギヤＳのギヤ強度を１００％維持する場合には、［１］で求めた歯数比率増大に伴うギヤ強度の変化率（上記した（６）式の右項）と、［２］で求めたピッチ円錐距離増大によるギヤ強度変化率（上記した（９）の右項）とを掛け合わせたものが１００％となるように設定すればよい。これより、基準差動装置Ｄ′のギヤ強度を１００％維持する場合における歯数比率Ｚ１／Ｚ２とピッチ円錐距離ＰＣＤの変化率との関係は、次の（１０）式で求められる。（１０）式は、ピニオンＰの歯数Ｚ２が１０の時には図１１のＬ７で示される。

このように（１０）式は、歯数比率Ｚ１／Ｚ２＝１４／１０とした基準差動装置Ｄ′のギヤ強度を１００％維持する場合における歯数比率Ｚ１／Ｚ２とピッチ円錐距離ＰＣＤの変化率との関係（図１１参照）を示すものであるが、図１１の縦軸のピッチ円錐距離ＰＣＤの変化率は、ピニオンＰを支持するピニオンシャフトＰＳ（即ちピニオン支持部）のシャフト径をｄ２とした場合にはｄ２／ＰＣＤの比率に変換可能である。

すなわち、従来既存の差動装置において、ピッチ円錐距離ＰＣＤの増大変化は、上記表１のようにｄ２の増大変化と相関があり、且つｄ２を一定としたときはｄ２／ＰＣＤの比率の低下として表現可能である。しかも、従来既存の差動装置においては、上記表１のように、基準差動装置Ｄ′の時にはｄ２／ＰＣＤが40〜45％の範囲に収まっている関係と、ＰＣＤを増やすとギヤ強度が増大することとから、基準差動装置Ｄ′の時には少なくともｄ２／ＰＣＤが45％以下となるように、ピニオンシャフトＰＳのシャフト径ｄ２及びピッチ円錐距離ＰＣＤを決めれば、ギヤ強度を従来既存の差動装置のギヤ強度と同等もしくはそれ以上とすることができる。つまり、基準差動装置Ｄ′の場合には、
ｄ２／ＰＣＤ≦0.45を満たせばよい。この場合、基準差動装置Ｄ′のピッチ円錐距離ＰＣＤ１に対して、増減変更後のＰＣＤをＰＣＤ２とすれば、
ｄ２／ＰＣＤ２≦0.45／（ＰＣＤ２／ＰＣＤ１）・・・（１１）
を満たせばよいということになる。そして、（１１）式を、上記した（１０）式に適用すれば、ｄ２／ＰＣＤと、歯数比率Ｚ１／Ｚ２との関係が、次の（１２）式のように変換可能である。

（１２）式の等号が成立する時において、ピニオンＰの歯数Ｚ２が１０の時には図１２のＬ８のように表すことができる。（１２）式の等号が成立する時が、基準差動装置Ｄ′のギヤ強度を１００％維持する場合のｄ２／ＰＣＤと歯数比率Ｚ１／Ｚ２との関係である。

ところで従来既存の差動装置では、上述したように、通常、基準差動装置Ｄ′のような歯数比率Ｚ１／Ｚ２を１．４とするものだけでなく、歯数比率Ｚ１／Ｚ２を１．６とするものや、歯数比率Ｚ１／Ｚ２を１．４４とするものも採用されている。この事実を踏まえて、基準差動装置Ｄ′（Ｚ１／Ｚ２＝１．４）で必要十分な、即ち１００％のギヤ強度が得られると想定した場合には、従来既存の差動装置において歯数比率Ｚ１／Ｚ２が１６／１０の差動装置では、図９から明らかなようにギヤ強度が基準差動装置Ｄ′に比べ８７％に低下していることが判る。しかしながら、この程度に低下したギヤ強度は、従来既存の差動装置では実用強度として許容され、実用されている。そこで、軸方向に扁平な差動装置においても、基準差動装置Ｄ′に対し少なくとも８７％のギヤ強度があれば、ギヤ強度が十分に確保、許容されると考えられる。

このような観点から、基準差動装置Ｄ′のギヤ強度を８７％維持する場合における歯数比率Ｚ１／Ｚ２と、ピッチ円錐距離ＰＣＤの変化率との関係を先ず求めると、その関係は、（１０）式を導く過程に倣って演算（即ち、歯数比率増大に伴うギヤ強度の変化率（上記した（６）式の右項）と、ピッチ円錐距離増大によるギヤ強度変化率（上記した（９）の右項）とを掛け合わせたものが８７％となるように演算）することにより、次の（１０′）式のように表すことができる。

そして、前述の（１１）式を、上記した（１０′）式に適用すれば、基準差動装置Ｄ′のギヤ強度を８７％以上維持する場合におけるｄ２／ＰＣＤと、歯数比率Ｚ１／Ｚ２との関係が、次の（１３）式のように変換可能である。但し、計算の過程において、変数を用いて表される項を除き、有効数字を３桁で計算し、それ以外の桁は切り捨てで対応する都合上、実際には計算誤差によりほぼ等しいとなる場合でも、式の表現では等号で表すこととする。

（１３）式の等号が成立する場合において、ピニオンＰの歯数Ｚ２が１０の時には図１２のように（より具体的には、図１２のＬ９ラインのように）表すことができ、この場合に（１３）式に対応する領域は、図１２でＬ９ライン上及びＬ９ラインよりも下側の領域となる。そして、（１３）式を満たし、且つ図１２でＬ１０ラインよりも右側となる歯数比率Ｚ１／Ｚ２が２．０を超えることを満たす特定領域（図１２のハッチング領域）が、特にピニオンＰの歯数Ｚ２が１０で歯数比率Ｚ１／Ｚ２が２．０を超える軸方向に扁平な差動装置において、基準差動装置Ｄ′に対し少なくとも８７％のギヤ強度を確保可能なＺ１／Ｚ２及びｄ２／ＰＣＤの設定領域である。尚、参考までに、歯数比率Ｚ１／Ｚ２を４０／１０と、ｄ２／ＰＣＤを２０．００％とそれぞれ設定した時の実施例を図１２において例示すれば、菱形点のようになり、また歯数比率Ｚ１／Ｚ２を５８／１０と、ｄ２／ＰＣＤを１６．６７％とそれぞれ設定した時の実施例を図１２において例示すれば、三角点のようになり、これらは上記の特定領域に収まっている。これらの実施例について、シミュレーションによる強度解析を行った結果、従来と同等またはそれ以上のギヤ強度（より具体的には基準差動装置Ｄ′に対して８７％のギヤ強度またはそれ以上のギヤ強度）が得られていることが確認できた。

而して、上記特定領域にある扁平な差動装置は、従来既存の非扁平な差動装置と同程度のギヤ強度（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、全体として出力軸の軸方向で十分に幅狭化な差動装置として構成されるものであり、そのため、差動装置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等の効果を達成可能である。

また、上記特定領域にある扁平な差動装置の構造が、例えば、上述した実施形態の構造（より具体的には、図１〜７で示される構造）となる場合には、上記特定領域にある扁平な差動装置は、上述した実施形態で示した構造に伴う効果も併せて達成可能である。

尚、前述の説明（特に図９，１１，１２に関する説明）は、ピニオンＰの歯数Ｚ２を１０とした時の差動装置について行っているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、ピニオンＰの歯数Ｚ２を６，１２，２０とした場合にも、上記効果を達成可能な扁平な差動装置は、図１３，１４，１５のハッチングで示されるように、（１３）式で表すことができる。即ち、前述のようにして導出された（１３）式は、ピニオンＰの歯数Ｚ２の変化に関わらず適用できるものであって、例えばピニオンＰの歯数Ｚ２を６，１２，２０とした場合でも、ピニオンＰの歯数Ｚ２を１０とした場合と同様、（１３）式を満たすようにサイドギヤＳの歯数Ｚ１、ピニオンＰの歯数Ｚ２、ピニオンシャフトＰＳのシャフト径ｄ２及びピッチ円錐距離ＰＣＤを設定すれば上記効果が得られる。

また、参考までに、ピニオンＰの歯数Ｚ２を１２とした場合において、歯数比率Ｚ１／Ｚ２を４８／１２と、ｄ２／ＰＣＤを２０．００％とそれぞれ設定した時の実施例を図１４に菱形点で、歯数比率Ｚ１／Ｚ２を７０／１２と、ｄ２／ＰＣＤを１６．６７％とそれぞれ設定した時の実施例を図１４に三角点で例示する。これらの実施例について、シミュレーションによる強度解析を行った結果、従来と同等またはそれ以上のギヤ強度（より具体的には基準差動装置Ｄ′に対して８７％のギヤ強度またはそれ以上のギヤ強度）が得られていることが確認できた。また、これらの実施例は、図１４に示されるように上記特定領域に収まっている。

比較例として、上記特定範囲に収まらない実施例、例えばピニオンＰの歯数Ｚ２を１０とした場合において、歯数比率Ｚ１／Ｚ２を５８／１０と、ｄ２／ＰＣＤを２７．５０％とそれぞれ設定した時の実施例を図１２に星形点で、ピニオンＰの歯数Ｚ２を１０とした場合において、歯数比率Ｚ１／Ｚ２を４０／１０と、ｄ２／ＰＣＤを３４．２９％とそれぞれ設定した時の実施例を図１２に丸点で、ピニオンＰの歯数Ｚ２を１２とした場合において、歯数比率Ｚ１／Ｚ２を７０／１２と、ｄ２／ＰＣＤを２７．５０％とそれぞれ設定した時の実施例を図１４の星形点で、ピニオンＰの歯数Ｚ２を１２とした場合において、歯数比率Ｚ１／Ｚ２を４８／１２と、ｄ２／ＰＣＤを３４．２９％とそれぞれ設定した時の実施例を図１４の丸点で示す。これらの実施例についてシミュレーションによる強度解析を行った結果、従来と同等またはそれ以上のギヤ強度（より具体的には基準差動装置Ｄ′に対して８７％のギヤ強度またはそれ以上のギヤ強度）が得られなかったことが確認できた。つまり、上記特定範囲に収まらない実施例では上記効果が得られないことが確認できた。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した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、上述した実施形態では、差動機構ＤＭ，ＤＭＸの両外側を各々覆う一対のカバー部Ｃ，Ｃ′は、入力部材Ｉ，ＩＸとは別体に各々形成されて入力部材Ｉ，ＩＸに溶接されるが、一方のカバー部Ｃを、溶接以外の種々の結合手段、例えばネジ手段やカシメ手段も実施可能であり、また他方のカバー部Ｃ′を入力部材Ｉ，ＩＸに一体に形成してもよい。

また上述した第１，第２実施形態では、左右少なくとも一方のカバー部Ｃ，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，Ｃ′の側壁部Ｃｓにも肉抜き部８を形成しないようにして（即ち側壁部Ｃｓを円板状に形成して）、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。尚、この場合には、肉抜き部８を有しないカバー部Ｃ，Ｃ′の円板状の側壁部Ｃｓを、入力部材Ｉの支持壁部Ｉｓに全周に亘り重ね合わせ溶接ｗしてもよいし、或いは周方向の一部にだけ重ね合わせ溶接ｗしてもよい。

また上述した実施形態では、入力部材Ｉ，ＩＸが、入力部としての入力歯部Ｉｇ又は被動プーリＩｐを一体に備えるものを示したが、本発明では、入力部材Ｉとは別体に形成した、入力部としてのリングギヤ又は被動プーリを後付けで入力部材Ｉ，ＩＸの外周部に固定するようにしてもよい。

また本発明の入力部材は、上述した実施形態のような入力歯部Ｉｇや被動プーリＩｐを備えない構造であってもよく、例えば入力部材Ｉ，ＩＸが、動力伝達経路で入力部材Ｉ，ＩＸ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，ＩＸに回転駆動力が入力されるようにしてもよい。この場合は、入力部材Ｉ，ＩＸの、駆動部材と連動、連結される部分が、入力部材の入力部となる。

また、上述した第１，第２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、カバー部が設けられない側に、上流側に位置する駆動部材を配設して、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。

また、上述した実施形態において、差動装置Ｄは、左右車軸の回転差を許容するものであったが、前輪と後輪の回転差を吸収するセンターデフにも本発明の差動装置を実施可能である。

Ａ，Ａ′・・出力軸
Ｃ，Ｃ′・・カバー部
Ｃｓ・・・・側壁部
Ｄ・・・・・差動装置
ＤＣ，ＤＣＸ・・デフケース
ＤＭ，ＤＭＸ・・差動機構
ｄ２・・・・ピニオンシャフトの直径、支持軸部の直径（ピニオン支持部の直径，差動ギヤ支持部の直径）
Ｉ，ＩＸ・・・・入力部材
Ｉｇ・・・・入力歯部（入力部）
Ｉｈ・・・・嵌合孔
Ｉｐ・・・・被動プーリ（入力部）
Ｉｓ・・・・支持壁部
Ｐ・・・・・ピニオン（差動ギヤ）
ＰＣＤ・・・ピッチ円錐距離
ＰＳ・・・・ピニオンシャフト（ピニオン支持部，差動ギヤ支持部）
ＰＳ′・・・支持軸部（ピニオン支持部，差動ギヤ支持部）
Ｓ・・・・・サイドギヤ（出力ギヤ）
Ｓｇ・・・・歯部
ｗ・・・・・重ね合わせ溶接
２０・・・・凹み
２１，２２・・突出部

Claims (7)

1. デフケース（ＤＣ，ＤＣＸ）と、前記デフケース（ＤＣ，ＤＣＸ）に収納されて該デフケース（ＤＣ，ＤＣＸ）の回転力を互いに独立した一対の出力軸（Ａ，Ａ′）に分配して伝達する差動機構（ＤＭ，ＤＭＸ）とを備えた差動装置であって、
   前記デフケース（ＤＣ，ＤＣＸ）は、回転力を受ける入力部（Ｉｇ，Ｉｐ）を有すると共に少なくとも軸方向の一方側の端部が開放された入力部材（Ｉ，ＩＸ）と、前記入力部材（Ｉ，ＩＸ）の前記軸方向の一方側の端部の開放部分を塞ぐ少なくとも１個のカバー部（Ｃ，Ｃ′）とを備え、
   前記入力部材（Ｉ，ＩＸ）は、前記入力部材（Ｉ，ＩＸ）の外側面に開口して前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）の外周部を嵌合させる嵌合孔（Ｉｈ）と、前記嵌合孔（Ｉｈ）に嵌合した前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）の内側面と対向する支持壁部（Ｉｓ）とを有し、
   前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）と前記支持壁部（Ｉｓ）とが、前記嵌合孔（Ｉｈ）と前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）との嵌合部よりも前記入力部材（Ｉ，ＩＸ）の半径方向内方側に離れた位置で該カバー部（Ｃ，Ｃ′）の外側方から重ね合わせ溶接（ｗ）されることを特徴とする差動装置。
2. ピニオン（Ｐ）を支持するピニオン支持部（ＰＳ，ＰＳ′）を支持する支持壁部（Ｉｓ）を有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、互いに独立した一対の出力軸（Ａ，Ａ′）に分配して伝達する差動装置であって、
   前記ピニオン（Ｐ）と噛合する歯部（Ｓｇ）を外周部に有して前記一対の出力軸（Ａ，Ａ′）にそれぞれ接続される一対のサイドギヤ（Ｓ）と、前記入力部材（Ｉ）に溶接されて少なくとも一方の前記サイドギヤ（Ｓ）の外側を覆う少なくとも１個のカバー部（Ｃ，Ｃ′）とを備え、
   前記入力部材（Ｉ）は、前記入力部材（Ｉ）の外側面に開口し且つ前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）を前記支持壁部（Ｉｓ）との隣接位置で嵌合させる嵌合孔（Ｉｈ）を有し、
   前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）と前記支持壁部（Ｉｓ）とが、前記嵌合孔（Ｉｈ）と前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）との嵌合部よりも前記入力部材（Ｉ）の半径方向内方側に離れた位置で該カバー部（Ｃ，Ｃ′）の外側方から重ね合わせ溶接（ｗ）されることを特徴とする差動装置。
3. 差動ギヤ（Ｐ）を支持する差動ギヤ支持部（ＰＳ，ＰＳ′）を支持する支持壁部（Ｉｓ）を有して該差動ギヤ支持部（ＰＳ，ＰＳ′）と共に回転可能な入力部材（Ｉ）の回転力を、互いに独立した一対の出力軸（Ａ，Ａ′）に分配して伝達する差動装置であって、
   前記差動ギヤ（Ｐ）と噛合する歯部（Ｓｇ）を外周部に有して前記一対の出力軸（Ａ，Ａ′）にそれぞれ接続される一対の出力ギヤ（Ｓ）と、前記入力部材（Ｉ）に溶接されて少なくとも一方の前記出力ギヤ（Ｓ）の外側を覆う少なくとも１個のカバー部（Ｃ，Ｃ′）とを備え、
   前記入力部材（Ｉ）は、前記入力部材（Ｉ）の外側面に開口し且つ前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）を前記支持壁部（Ｉｓ）との隣接位置で嵌合させる嵌合孔（Ｉｈ）を有し、
   前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）と前記支持壁部（Ｉｓ）とが、前記嵌合孔（Ｉｈ）と前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）との嵌合部よりも前記入力部材（Ｉ）の半径方向内方側に離れた位置で該カバー部（Ｃ，Ｃ′）の外側方から重ね合わせ溶接（ｗ）され、
   前記出力ギヤ（Ｓ）の歯数をＺ１とし、前記差動ギヤ（Ｐ）の歯数をＺ２とし、前記差動ギヤ支持部（ＰＳ，ＰＳ′）の直径をｄ２とし、ピッチ円錐距離をＰＣＤとしたときに、
   

   

   を満たし、
   且つＺ１／Ｚ２＞２を満たすことを特徴とする差動装置。
4. 前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）の外側面には、前記重ね合わせ溶接（ｗ）される部分に対応した凹み（２０）が形成され、前記凹み（２０）の底部より前記重ね合わせ溶接（ｗ）がなされることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の差動装置。
5. 前記支持壁部（Ｉｓ）と前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）との相対向面には、互いに接近する側に突出して先端相互が当接する突出部（２１，２２）が一体に形成され、両突出部（２１，２２）間が前記重ね合わせ溶接（ｗ）により結合されることを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の差動装置。
6. Ｚ１／Ｚ２≧４を満たすことを特徴とする、請求項３に記載の差動装置。
7. Ｚ１／Ｚ２≧５．８を満たすことを特徴とする、請求項３に記載の差動装置。

Images