JP2017180729A - 差動装置の部材接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】重量の増加を抑制しつつ、スラスト荷重に起因したリングギアの回転軸線方向への倒れ込み変形を抑制することが可能な差動装置の部材接合構造を提供する。【解決手段】この差動装置１００の部材接合構造は、回転軸線方向（Ｙ軸方向）に沿って延びるヘリカル歯部３１を含むリングギア３０と、リングギア３０とともに回転されるディファレンシャルケース１０とを備える。そして、リングギア３０の回転軸線１０２の一方端部３１ａに対応する背面部分の接合位置Ｐ１（支持端部３２ａの部分）と、リングギア３０の回転軸線方向における他方端部３１ｂに対応する背面部分の接合位置Ｐ２（接合用端部３２ｂの部分）とにおいて、リングギア３０とディファレンシャルケース１０とが互いに接合されている。【選択図】図２

Description

本発明は、差動装置の部材接合構造に関し、特に、リングギアと、リングギアとともに回転されるディファレンシャルケースとの接合構造に関する。

従来、リングギアと、リングギアとともに回転されるディファレンシャルケースとを備えた差動装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、自動車の差動装置を構成するディファレンシャルケースと、このディファレンシャルケースに接合されるリングギアとの部材間の溶接構造が開示されている。この溶接構造では、その断面構造においてリングギアの歯部とは反対の背面の回転軸線に沿った中央領域からディファレンシャルケース側（半径方向内側）に向かって単一のフランジ状の連結部が突出している。そして、この連結部の先端部分が、対向するディファレンシャルケースのギア接合部に突き当てられた状態で各々の部材が溶接されている。

なお、リングギアは、歯筋が所定のねじれ角度を有してつるまき線状に形成されたヘリカルギアからなる。したがって、リングギアには、エンジンからのトルクを伝達する出力ギアとの噛み合い時に、リングギアの回転軸線方向に沿ってスラスト荷重が加え続けられる。このため、リングギアに絶えず加わるスラスト荷重に起因してリングギアがディファレンシャルケースとの溶接部分を支点として回転軸線方向に倒れ込む（リングギアが首を振る）変形が生じる場合がある。このような変形を抑制するために、従来では、リングギアの背面の連結部は、リングギアの回転軸線に沿った方向の厚み（肉厚）が、ある程度大きく形成されている。

国際公開第２０１１／０８９７０６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された差動装置におけるディファレンシャルケースとリングギアとの溶接構造では、ヘリカルギアからなるリングギアに加わるスラスト荷重に起因したリングギアの倒れ込み変形を抑制するために、リングギアの連結部の厚みを大きくし、かつ、中実構造に構成する必要があると考えられる。このため、連結部が厚板構造となる分、リングギアを含めた差動装置の重量が増加するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、重量の増加を抑制しつつ、スラスト荷重に起因したリングギアの回転軸線方向への倒れ込み変形を抑制することが可能な差動装置の部材接合構造を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における差動装置の部材接合構造は、回転軸線方向に沿って延びるヘリカル歯部を含むリングギアと、リングギアとともに回転されるディファレンシャルケースと、を備え、リングギアの回転軸線の一方端部に対応する背面部分の第１位置と、リングギアの回転軸線方向における他方端部に対応する背面部分の第２位置とにおいて、リングギアとディファレンシャルケースとが互いに接合されている。

この発明の一の局面による差動装置の部材接合構造では、上記のように、ヘリカル歯部を含むリングギアの回転軸線の一方端部に対応する背面部分の第１位置と、リングギアの回転軸線方向における他方端部に対応する背面部分の第２位置とにおいて、リングギアとディファレンシャルケースとを互いに接合するように構成する。これにより、リングギアを回転軸線の一方端部に対応する背面部分の第１位置と他方端部に対応する背面部分の第２位置との２箇所でディファレンシャルケースに接合することができる。このため、強度が必要となる第１位置および第２位置の２つの部位で部材接合構造の剛性を確保することができるので、第１位置と第２位置との間の領域を空洞部（肉抜き部）にした場合であっても、リングギア（ヘリカルギア）に加わるスラスト荷重に起因したリングギアの回転軸線方向への倒れ込みを抑制することができる。この結果、空洞部（肉抜き部）により重量の増加を抑制しつつ、スラスト荷重に起因したリングギアの回転軸線方向への倒れ込み変形を抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、重量の増加を抑制しつつ、スラスト荷重に起因したリングギアの回転軸線方向への倒れ込み変形を抑制することができる。

本発明の第１実施形態における車両に搭載された差動装置まわりの構成を模式的に示した図である。 本発明の第１実施形態による差動装置を構成するディファレンシャルケースとリングギアとの接合構造を示した断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例による差動装置を構成するディファレンシャルケースとリングギアとの接合構造を示した部分断面図である。 本発明の第２実施形態による差動装置を構成するディファレンシャルケースとリングギアとの接合構造を示した部分断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例による差動装置を構成するディファレンシャルケースとリングギアとの接合構造を示した部分断面図である。 本発明の第３実施形態による差動装置を構成するディファレンシャルケースとリングギアとの接合構造を示した部分断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１および図２を参照して、第１実施形態による差動装置１００の構成を説明する。

（車両および差動装置の概略構成）
本発明の第１実施形態による差動装置１００は、図１に示すように、車両１に搭載されたエンジン（内燃機関）２の駆動力（トルク）を左右の駆動輪（タイヤ）５ａおよび５ｂに伝達する機能を有する。また、差動装置１００は、車両１が円滑に旋回を行うために、旋回の内側（たとえば駆動輪５ｂ）と外側（たとえば駆動輪５ａ）との回転数に差を発生させるために設けられた機械要素部品である。車両１において、エンジン２（クランク軸２ａ）の駆動力は、変速機３を介して作動装置１００から左右の駆動輪５ａおよび５ｂの順に伝達される。

差動装置１００は、ディファレンシャルケース１０と、一対のピニオンギア２１および２２と、サイドギア２５および２６と、リングギア３０とを備える。ディファレンシャルケース１０は、上記した４つのギアを収容するギア収容部１０ａを有しており、ギア収容部１０ａにピニオンギア２０、３０、サイドギア２５および２６が収容されるように構成されている。また、ディファレンシャルケース１０のＹ２側の周縁部（外周面１１まわり）には、後述するリングギア３０が接合されている。したがって、ディファレンシャルケース１０は、リングギア３０とともにＹ軸（回転軸線１０２）まわりに回転されるように構成されている。なお、ディファレンシャルケース１０は、車体１ａ側に固定された支持部材６に対して軸受部材（円すいころ軸受）７を介して回転可能に保持されている。

また、ディファレンシャルケース１０には、ピニオンシャフト２３がＸ軸方向に平行に配置された状態で収容部１０ａを貫通するように組み付けられている。そして、ピニオンギア２１および２２は、各々の歯部がＸ軸方向に沿って所定の間隔を隔てて互いに対向した状態でピニオンシャフト２３に回転可能に取り付けられている。また、サイドギア２５および２６は、ピニオンギア２１および２２の配置方向に直交するＹ軸方向に沿って所定の間隔を隔てて互いに対向した状態で収容部１０ａ内に配置されている。したがって、ピニオンギア２１、２２、サイドギア２５および２６は、各々の歯部が互いに噛み合っている。また、Ｙ１側の駆動輪５ａは、サイドギア２５に結合されたドライブシャフト９ａに等速ジョイント（図示せず）を介して接続されるとともに、Ｙ２側の駆動輪５ｂは、サイドギア２６に結合されたドライブシャフト９ｂに等速ジョイント（図示せず）を介して接続されている。なお、Ｙ軸方向は、特許請求の範囲の「回転軸線方向」の一例である。

これにより、変速機３からの駆動力は、リングギア３０（ディファレンシャルケース１０）、ピニオンシャフト２３、ピニオンギア２１および２２、サイドギア２５および２６、ドライブシャフト９ａおよび９ｂを介して左右の駆動輪５ａおよび５ｂにそれぞれ伝達される。なお、車両１が直進する場合（図示せず）には、リングギア３０（ディファレンシャルケース１０）とともにピニオンギア２１および２２がＹ軸まわりに大きく公転する。そして、ピニオンギア２１および２２の歯面がサイドギア２５および２６を同一の回転数を伴って押し回すことにより、駆動輪５ａおよび５ｂは同一の回転数で回転される。一方、車両１が、たとえば、左に旋回する場合（図１参照）には、ピニオンギア２１および２２がＹ軸まわりに公転しつつ、各々がピニオンシャフト２３を軸として自転することにより、内輪側（Ｙ２側）のサイドギア２６よりも外輪側（Ｙ１側）のサイドギア２５をより多く回転させるように動作される。これにより、駆動輪５ａが駆動輪５ｂよりも多く回転されることになり、車両１が円滑に（抵抗なく）左方向に旋回される。

また、車両１では、クランク軸２ａ（破線で示す）がＹ軸方向に沿って延びるようにエンジン２が横置き状態で配置されている。また、変速機３には、減速比を段階的に切り替える多段変速式の機構が適用されており、Ｙ軸方向に平行に回転軸線１０１（一点鎖線で示す）が配置されている。したがって、変速機３の出力ギア（ヘリカルギア）３ａの回転軸線１０１と、差動装置１００のリングギア３０の回転軸線１０２とが互いに平行に配置された状態で、出力ギア３ａとリングギア３０とは噛み合っている。なお、出力ギア３ａは、歯筋が回転軸線１０１に対して所定のねじれ角度を有してつるまき線状に形成されたヘリカルギアからなる円筒歯車である。なお、車両１は、前方のエンジンルーム１ｂにエンジン２および変速機３が搭載されるとともに前輪（駆動輪５ａおよび５ｂ）が駆動される前輪駆動方式（ＦＦ方式）の自動車である。

（差動装置の内部構造）
図２に示すように、リングギア３０は、出力ギア３ａに噛み合い可能に構成されたヘリカルギアである。すなわち、リングギア３０には、回転軸線方向（Ｙ軸方向）に沿って延びるとともに歯筋が回転軸線１０２（一点鎖線で示す）に対して所定のねじれ角度を有してつるまき線状に形成されたヘリカル歯部３１が設けられている。また、リングギア３０は、回転軸線１０２まわりに周状に形成されている。そして、差動装置１００においては、リングギア３０には、変速機３の出力ギア（ヘリカルギア）３ａとの噛み合い時に、リングギア３０の回転軸線方向に沿ってスラスト荷重Ｆ１またはＦ２が加え続けられている。この場合、リングギア３０には、車両１の進行方向（リングギア３０の回転方向）に応じてスラスト荷重Ｆ１またはスラスト荷重Ｆ２のいずれかが発生する。

また、リングギア３０は、ヘリカル歯部３１の背面側において半径方向内側に延びる支持部３２を有する。支持部３２は、リングギア３０に一体的に形成されており、ヘリカル歯部３１の背面側（半径方向内側）において回転軸線１０２まわりに周状（フランジ状）に形成されている。したがって、リングギア３０は、回転軸線１０２に沿った断面（図２における紙面垂直方向の断面）がＬ字形状を有している。また、リングギア３０は、回転軸線１０２の一方端部３１ａ（Ｙ１側）に対応する背面部分に設けられた支持端部３２ａと、回転軸線１０２の他方端部３１ｂ（Ｙ２側）に対応する背面部分に設けられた接合用端部３２ｂとを有する。また、支持端部３２ａおよび接合用端部３２ｂは、回転軸線１０２まわりに周状に形成されている。なお、図２では、ピニオンギア２１、２２、サイドギア２５および２６（図１参照）の図示を省略してディファレンシャルケース１０とリングギア３０との接合構造のみを図示している。なお、支持部３２および支持端部３２ａは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１連結部」および「第１端部」の一例である。

また、ディファレンシャルケース１０は、外周面１１から半径方向外側に延びる支持部１２をする。また、支持部１２は、ディファレンシャルケース１０に一体的に形成されており、外周面１１において回転軸線１０２まわりに周状（フランジ状）に形成されている。また、支持部１２の先端部分には支持端部１２ｂが設けられるとともに、支持部１２の根元部分の外周面１１にはギア接合部１１ａが設けられている。なお、支持部１２および支持端部１２ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第２連結部」および「第２端部」の一例である。

そして、第１実施形態では、ヘリカル歯部３１を含むリングギア３０の回転軸線１０２の一方端部３１ａに対応する背面部分の接合位置Ｐ１と、リングギア３０の回転軸線方向（Ｙ軸方向）における他方端部３１ｂに対応する背面部分の接合位置Ｐ２とにおいて、リングギア３０とディファレンシャルケース１０とが互いに溶接（接合）されている。すなわち、支持部３２のディファレンシャルケース１０側の支持端部３２ａと、支持端部３２ａに対向するディファレンシャルケース１０の外周面１１におけるギア接合部１１ａとが互いに溶接されている。また、これと同時に、支持部１２のリングギア３０側の支持端部１２ｂと、支持端部１２ｂに対向するリングギア３０の他方端部３１ｂの背面側の接合用端部３２ｂとが互いに溶接されている。これにより、支持部３２と支持部１２とは、空洞部４０を隔てて互いに離間している。なお、接合位置Ｐ１およびＰ２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１位置」および「第２位置」の一例である。

また、接合位置Ｐ１およびＰ２は、それぞれ、リングギア３０の半径方向（Ｘ軸方向）から見てリングギア３０の回転軸線１０２の一方端部３１ａ（Ｙ１側）および他方端部３１ｂ（Ｙ２側）と同じ位置（重なる位置）に配置されている。そして、接合位置Ｐ１およびＰ２は、それぞれ、リングギア３０の回転軸線１０２まわりに周状に設けられている。すなわち、リングギア３０とディファレンシャルケース１０との２箇所（接合位置Ｐ１およびＰ２）の溶接領域（溶接ビード）Ｗは、回転軸線１０２まわりに周状（円弧状）に形成されている。したがって、空洞部４０も回転軸線１０２まわりに周状に設けられている。また、リングギア３０とディファレンシャルケース１０との２箇所（接合位置Ｐ１およびＰ２）の溶接領域Ｗは、リングギア３０の回転軸線方向（Ｙ軸方向）に沿って延びている。この場合、溶接領域Ｗは、回転軸線１０２と平行な方向に沿って互いに対向する支持端部３２ａおよびギア接合部１１ａ（接合用端部３２ｂおよび支持端部１２ｂ）において所定距離だけ延びている。

また、第１実施形態では、支持端部３２ａとディファレンシャルケース１０との接合位置Ｐ１と、支持端部１２ｂとリングギア３０との接合位置Ｐ２とは、リングギア３０の半径方向に沿って互いに異なっている。すなわち、接合位置Ｐ１は、半径方向に沿った回転軸線１０２に近い側に位置しているとともに、接合位置Ｐ２は、接合位置Ｐ１よりも半径方向に沿った外側に位置している。

差動装置１００では、変速機３の出力ギア３ａとの噛み合い時にリングギア３０にはスラスト荷重Ｆ１またはＦ２が作用しているが、リングギア３０の一方端部３１ａに対応する接合位置Ｐ１と他方端部３１ｂに対応する接合位置Ｐ２との２箇所においてリングギア３０とディファレンシャルケース１０とが互いに溶接されている。これにより、支持部３２と支持部１２との間の有効活用されない領域に空洞部４０を設けていても、強度が必要となる接合位置Ｐ１およびＰ２の２つの部位で部材接合構造の剛性を確保することが可能となり、スラスト荷重Ｆ１またはＦ２に起因したリングギア３０の回転軸線方向への倒れ込み変形が抑制されるように構成されている。このようにして、第１実施形態における差動装置１００内の部材接合構造は構成されている。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、ヘリカル歯部３１を含むリングギア３０の回転軸線１０２の一方端部３１ａに対応する背面部分の接合位置Ｐ１と、リングギア３０の回転軸線方向（Ｙ軸方向）における他方端部３１ｂに対応する背面部分の接合位置Ｐ２とにおいて、リングギア３０とディファレンシャルケース１０とを互いに接合するように構成する。これにより、リングギア３０を回転軸線１０２の一方端部３１ａに対応する背面部分の接合位置Ｐ１と他方端部３１ｂに対応する背面部分の接合位置Ｐ２との２箇所でディファレンシャルケース１０に接合することができる。このため、強度が必要となる接合位置Ｐ１および接合位置Ｐ２の２つの部位で部材接合構造の剛性を確保することができるので、接合位置Ｐ１と接合位置Ｐ２との間の領域を空洞部４０（肉抜き部）にした場合であっても、ヘリカルギアからなるリングギア３０に加わるスラスト荷重Ｆ１またはＦ２に起因したリングギア３０の回転軸線方向への倒れ込み変形を抑制することができる。この結果、空洞部４０（肉抜き部）により重量の増加を抑制しつつ（軽量化を達成しつつ）、スラスト荷重Ｆ１またはＦ２に起因したリングギア３０の回転軸線方向への倒れ込み変形を抑制可能な差動装置１００を得ることができる。

また、第１実施形態では、接合位置Ｐ１およびＰ２を、共に、リングギア３０の回転軸線１０２まわりに周状に配置するように構成する。これにより、リングギア３０を周状に配置された接合位置Ｐ１と接合位置Ｐ２とによってディファレンシャルケース１０に周状に接合することができるので、回転するリングギア３０の回転軸線方向への倒れ込み変形をより効果的に抑制することができる。この際、接合位置Ｐ１と接合位置Ｐ２との間に設けられる空洞部４０（肉抜き部）を周状に構成することができるので、回転するリングギア３０の回転軸線１０２まわりの重量バランスを良好に保つことができる。その結果、差動装置１００の軽量化とともに重量のアンバランスに起因した振動などが発生するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、リングギア３０とディファレンシャルケース１０とを接合位置Ｐ１およびＰ２において互いに溶接して差動装置１００を構成する。これにより、たとえば、リングギア３０とディファレンシャルケース１０とを複数のボルト部材を用いて締結する場合と異なり、複数のボルト部材を使用しない分、差動装置１００の軽量化を確実に行うことができる。

また、第１実施形態では、接合位置Ｐ１およびＰ２を、それぞれ、リングギア３０の半径方向から見てリングギア３０の回転軸線１０２の一方端部３１ａおよび他方端部３１ｂと同じ位置（重なる位置）に配置するように構成する。これにより、Ｙ軸方向に沿ったリングギア３０の幅よりも外側に接合位置が位置するようにディファレンシャルケース１０およびリングギア３０の断面形状を構成する必要がないので、差動装置１００の車体１ａへの搭載性に悪影響を及ぼすことなく、差動装置１００の軽量化を図ることができる。

また、第１実施形態では、接合位置Ｐ１に配置されるとともにディファレンシャルケース１０とリングギア３０とを連結する支持部３２を、リングギア３０に設けるとともに、接合位置Ｐ２に配置されるとともにディファレンシャルケース１０とリングギア３０とを連結する支持部１２を、ディファレンシャルケース１０に設ける。そして、支持部３２と支持部１２とを空洞部４０を隔てて互いに離間させるように構成する。これにより、ディファレンシャルケース１０とリングギア３０とを、接合位置Ｐ１に配置された支持部３２および接合位置Ｐ２に配置された支持部１２を介在させて互いに接合することができる。そして、支持部３２と支持部１２との間に空洞部４０が設けられているので、差動装置１００の重量が増加するのを確実に抑制することができる。

また、第１実施形態では、支持部３２をリングギア３０に一体的に形成するとともに、支持部１２をディファレンシャルケース１０に一体的に形成する。そして、支持部３２のディファレンシャルケース１０側の支持端部３２ａと、支持端部３２ａに対向するディファレンシャルケース１０の外周面１１におけるギア接合部１１ａとを互いに接合するとともに、支持部１２のリングギア３０側の支持端部１２ｂと、支持端部１２ｂに対向するリングギア３０の背面側の接合用端部３２ｂとを互いに接合する。これにより、支持部３２を含むリングギア３０と支持部１２を含むディファレンシャルケース１０との２つの部材のみをリングギア３０の半径方向に互いに対向させて接合することができるので、接合構造が簡素なものとなり、差動装置１００の部品点数が増加するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、支持端部３２ａとディファレンシャルケース１０との接合位置Ｐ１と、支持端部１２ｂとリングギア３０との接合位置Ｐ２とは、リングギア３０の半径方向に沿って互いに異なる。これにより、ディファレンシャルケース１０およびリングギア３０の回転軸線１０２（Ｙ軸方向）に沿った断面形状を左右非対称にすることができるので、組立作業者がディファレンシャルケース１０に対する接合方向（溶接方向）を誤ることなくリングギア３０を接合（溶接）することができる。

また、第１実施形態では、支持部３２を含むリングギア３０を、回転軸線１０２に沿った断面がＬ字形状を有するように構成する。これにより、リングギア３０の一方端部３１ａに対応する背面部分の接合位置Ｐ１（支持端部３２ａ）が一方端部３１ａよりも外側（矢印Ｙ１方向）に突出するのが防止されるので、リングギア３０が大型化するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、リングギア３０とディファレンシャルケース１０との溶接領域Ｗは、リングギア３０の回転軸線方向（Ｙ軸方向）に沿って延びている。これにより、回転軸線１０２と平行な方向に沿って互いに対向する支持端部３２ａおよびギア接合部１１ａ（接合用端部３２ｂおよび支持端部１２ｂ）において溶接領域Ｗが所定距離だけ延びるとともに、この状態の溶接領域Ｗを回転軸線１０２まわりに周状に設けることができる。したがって、接合位置Ｐ１およびＰ２におけるリングギア３０とディファレンシャルケース１０との接合強度を確実に確保することができる。

［第１実施形態の変形例］
次に、図１および図３を参照して、第１実施形態の変形例について説明する。この第１実施形態の変形例では、上記第１実施形態とは異なる形状のリングギア１３０とディファレンシャルケース１１０とを用いて差動装置１５０における接合構造を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を用いて図示する。

第１実施形態の変形例による差動装置１５０では、図３に示すように、ディファレンシャルケース１１０の外周面１１１に対してリングギア１３０が溶接されている。

リングギア１３０は、ヘリカル歯部１３１の背面側において半径方向内側に延びる支持部１３２を一体的に有している。また、支持部１３２は、リングギア１３０の回転軸線１０２の一方端部１３１ａ（Ｙ２側）に対応する背面部分から半径方向内側に延びており、リングギア１３０は、回転方向に沿って見た場合の断面がＬ字形状を有している。また、リングギア１３０は、回転軸線１０２の他方端部１３１ｂ（Ｙ１側）に対応する背面部分に設けられた接合用端部１３２ａと、回転軸線１０２の一方端部１３１ａに対応する背面部分に設けられた支持端部１３２ｂとを有する。なお、図３では、ピニオンギア２１、２２、サイドギア２５および２６（図１参照）の図示を省略してディファレンシャルケース１１０とリングギア１３０との接合構造のみを図示している。なお、支持部１３２および支持端部１３２ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１連結部」および「第１端部」の一例である。

また、ディファレンシャルケース１１０は、外周面１１１から半径方向外側に延びる支持部１１２を一体的に有している。また、支持部１１２の先端部分には支持端部１１２ａが設けられるとともに、支持部１１２の根元部分の外周面１１１にはギア接合部１１１ｂとが設けられている。なお、支持部１１２および支持端部１１２ａは、それぞれ、特許請求の範囲の「第２連結部」および「第２端部」の一例である。

これにより、第１実施形態の変形例では、ヘリカル歯部１３１を含むリングギア１３０の回転軸線１０２の一方端部１３１ａ（Ｙ２側）に対応する背面部分の接合位置Ｐ１と、リングギア１３０の回転軸線方向（Ｙ軸方向）における他方端部１３１ｂ（Ｙ１側）に対応する背面部分の接合位置Ｐ２とにおいて、リングギア１３０とディファレンシャルケース１１０とが互いに溶接（接合）されている。すなわち、支持部１３２のディファレンシャルケース１１０側の支持端部１３２ｂと、支持端部１３２ｂに対向するディファレンシャルケース１１０の外周面１１１におけるギア接合部１１１ｂとが互いに溶接されている。また、これと同時に、支持部１１２のリングギア１３０側の支持端部１１２ａと、支持端部１１２ａに対向するリングギア１３０の他方端部１３１ｂの背面側の接合用端部１３２ａとが互いに溶接されている。また、支持部１３２と支持部１１２とは、周状となった空洞部４０を隔てて互いに離間している。なお、差動装置１５０のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第１実施形態の変形例の効果）
第１実施形態の変形例では、支持部１３２をリングギア１３０に一体的に形成し、かつ、支持部１１２をディファレンシャルケース１１０に一体的に形成する。そして、支持部１３２のディファレンシャルケース１１０側の支持端部１３２ｂと、支持端部１３２ｂに対向するディファレンシャルケース１１０の外周面１１１におけるギア接合部１１１ｂとを互いに溶接するとともに、支持部１１２のリングギア１３０側の支持端部１１２ａと、支持端部１１２ａに対向するリングギア１３０の背面側の接合用端部１３２ａとを互いに溶接する。これにより、支持部１３２を含むリングギア１３０と支持部１１２を含むディファレンシャルケース１１０との２つの部材のみをリングギア１３０の半径方向に互いに対向させて接合することができるので、接合構造が簡素なものとなり、差動装置１５０の部品点数が増加するのを抑制することができる。なお、その他の効果については、上記第１実施形態と同様である。

［第２実施形態］
次に、図１および図４を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態とは異なる形状のリングギア２３０とディファレンシャルケース２１０とを用いて差動装置２００における接合構造を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態同様の構成には、同一の符号を用いて図示する。

第２実施形態による差動装置２００では、図４に示すように、ディファレンシャルケース２１０に対してリングギア２３０が溶接されている。

リングギア２３０は、ヘリカル歯部２３１を含むギア部２３２のみを有する。なお、リングギア２３０は、一方端部２３１ａ（Ｙ１側）に対応する背面部分に設けられた接合用端部２３２ａと、他方端部２３１ｂ（Ｙ２側）に対応する背面部分に設けられた接合用端部２３２ｂとを有する。また、接合用端部２３２ａおよび２３２ｂは、Ｙ軸方向に所定の間隔を隔ててギア部２３２の背面部分に周状に設けられている。

一方、ディファレンシャルケース２１０は、外周面２１１から半径方向外側に延びる一対の支持部２１２および支持部２１３を一体的に有している。また、支持部２１２の先端部分には支持端部２１２ａが設けられるとともに、支持部２１３の先端部分には支持端部２１３ｂが設けられている。なお、図４では、ピニオンギア２１、２２、サイドギア２５および２６（図１参照）の図示を省略してディファレンシャルケース２１０とリングギア２３０との接合構造のみを図示している。なお、支持部２１２および２１３は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１連結部」および「第２連結部」の一例である。また、支持端部２１２ａおよび支持端部２１３ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１端部」および「第２端部」の一例である。

これにより、第２実施形態では、ヘリカル歯部２３１を含むリングギア２３０の回転軸線１０２の一方端部２３１ａに対応する背面部分の接合位置Ｐ１と、リングギア２３０の回転軸線方向（Ｙ軸方向）における他方端部２３１ｂに対応する背面部分の接合位置Ｐ２とにおいて、リングギア２３０とディファレンシャルケース２１０とが互いに溶接（接合）されている。すなわち、支持部２１２および２１３のディファレンシャルケース２１０とは反対側の支持端部２１２ａおよび２１３ｂと、支持端部２１２ａおよび２１３ｂに対向するリングギア２３０のギア部２３２における接合用端部２３２ａおよび２３２ｂとが互いに溶接されている。また、支持部２１２と支持部２１３とは、周状となった空洞部４０を隔てて互いに離間している。なお、差動装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、上記のように、支持部２１２および２１３を、ディファレンシャルケース２１０に一体的に形成し、支持部２１２および２１３のディファレンシャルケース２１０とは反対側の支持端部２１２ａおよび２１３ｂと、支持端部２１２ａおよび２１３ｂに対向するリングギア２３０のギア部２３２における接合用端部２３２ａおよび２３２ｂとを、互いに溶接する。これにより、支持部２１２および２１３を一体的に含むディファレンシャルケース２１０とリングギア２３０との２つの部材のみで簡素な接合構造を構成することができるので、差動装置２００の部品点数が増加するのを抑制することができる。なお、その他の効果については、上記第１実施形態と同様である。

［第２実施形態の変形例］
次に、図１および図５を参照して、第２実施形態の変形例について説明する。この第２実施形態の変形例では、上記第２実施形態とは異なる形状のリングギア２３５とディファレンシャルケース２１５を用いて差動装置２５０における接合構造を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を用いて図示する。

第２実施形態の変形例による差動装置２５０では、図５に示すように、ディファレンシャルケース２１５に対してリングギア２３５が溶接されている。

リングギア２３５は、ヘリカル歯部２３６の背面側において半径方向内側に延びる支持部２３６および支持部２３７を一体的に有している。また、支持部２３６の先端部分には支持端部２３６ａが設けられるとともに、支持部２３７の先端部分には支持端部２３７ｂが設けられている。なお、図５では、ピニオンギア２１、２２、サイドギア２５および２６（図１参照）の図示を省略してディファレンシャルケース２１５とリングギア２３５との接合構造のみを図示している。なお、支持部２３６および２３７は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１連結部」および「第２連結部」の一例である。また、支持端部２３６ａおよび２３７ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１端部」および「第２端部」の一例である。

一方、ディファレンシャルケース２１５は、外周面２１６のみを有する。なお、外周面２１６には、Ｙ軸方向に所定の間隔を隔ててギア接合部２１６ａおよび２１６ｂが設けられている。また、ギア接合部２１６ａおよび２１６ｂは、Ｙ軸方向に所定の間隔を隔てて外周面２１６に周状に設けられている。

これにより、第２実施形態の変形例では、ヘリカル歯部２３６を含むリングギア２３５の回転軸線１０２の一方端部２３５ａ（Ｙ１側）に対応する背面部分の接合位置Ｐ１と、リングギア２３５の回転軸線方向（Ｙ軸方向）における他方端部２３５ｂ（Ｙ２側）に対応する背面部分の接合位置Ｐ２とにおいて、リングギア２３５とディファレンシャルケース２１５とが互いに溶接（接合）されている。すなわち、支持部２３６および２３７のリングギア２３５とは反対側の支持端部２３６ａおよび２３７ｂと、支持端部２３６ａおよび２３７ｂに対向するディファレンシャルケース２１５の外周面２１６におけるギア接合部２１６ａおよび２１６ｂとが互いに溶接されている。また、支持部２３６と支持部２３７とは、周状となった空洞部４０を隔てて互いに離間している。なお、差動装置２５０のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の変形例の効果）
第２実施形態の変形例では、支持部２３６および２３７をリングギア２３５に一体的に形成し、支持部２３６および２３７のリングギア２３５とは反対側の支持端部２３６ａおよび２３７ｂと、支持端部２３６ａおよび２３７ｂに対向するディファレンシャルケース２１５の外周面２１６におけるギア接合部２１６ａおよび２１６ｂとを互いに溶接する。これにより、支持部２３６および２３７を一体的に含むリングギア２３５とディファレンシャルケース２１５との２つの部材のみで簡素な接合構造を構成することができるので、差動装置２５０の部品点数が増加するのを抑制することができる。なお、その他の効果については、上記第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
次に、図１および図６を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、リングギア２３０とディファレンシャルケース２１５とを、これらとは別な連結部材を介在させて互いに接合する例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態同様の構成には、同一の符号を用いて図示する。

すなわち、第３実施形態による差動装置３００では、図６に示すように、ディファレンシャルケース２１５に対してリングギア２３０が接合されている。

リングギア２３０は、ヘリカル歯部２３１を含むギア部２３２のみを有する。すなわち、リングギア２３０は、一方端部２３１ａに対応する背面部分に設けられた接合用端部２３２ａと他方端部２３１ｂに対応する背面部分に設けられた接合用端部２３２ｂとを有する。また、ディファレンシャルケース２１５は、外周面２１６のみを有する。すなわち、外周面２１６には、Ｙ軸方向に所定の間隔を隔ててギア接合部２１６ａおよび２１６ｂが設けられている。なお、図６では、ピニオンギア２１、２２、サイドギア２５および２６（図１参照）の図示を省略してディファレンシャルケース２１５とリングギア２３０との接合構造のみを図示している。

ここで、第３実施形態では、ディファレンシャルケース２１５とリングギア２３０とは、支持部材５１および５２を介して互いに接合されている。すなわち、ヘリカル歯部２３１を含むリングギア２３０の回転軸線１０２の一方端部２３１ａに対応する背面部分の接合位置Ｐ１において、接合用端部２３２ａと支持部材５１の外側端部５１ａとが溶接（接合）されるとともに、リングギア２３０の回転軸線１０２の他方端部２３１ｂに対応する背面部分の接合位置Ｐ２において、接合用端部２３２ｂと支持部材５２の外側端部５２ｂとが溶接（接合）されている。また、接合位置Ｐ１において支持部材５１の内側端部５１ｃとディファレンシャルケース２１５の外周面２１６におけるギア接合部２１６ａとが溶接（接合）されるとともに、接合位置Ｐ２において支持部材５２の内側端部５２ｄとディファレンシャルケース２１５の外周面２１６おけるギア接合部２１６ｂとが溶接（接合）されている。なお、支持部材５１および５２は、実質的に同一の部材および形状からなる。また、支持部材５１および５２は、円環状に形成されている。なお、支持部材５１および５２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１連結部」および「第２連結部」の一例である。また、外側端部５１ａおよび内側端部５１ｃは、特許請求の範囲の「両端部」の一例であり、外側端部５２ｂおよび内側端部５２ｄは、特許請求の範囲の「両端部」の一例である。

したがって、差動装置３００におけるディファレンシャルケース２１５とリングギア２３０との溶接構造では、接合位置Ｐ１において半径方向の内側および外側の２箇所、および、接合位置Ｐ２において半径方向の内側および外側の２箇所の合計４箇所の溶接領域Ｗで、各々の部材が支持部材５１および５２を介して連結されている。また、４箇所の溶接領域Ｗは、周状に形成されている。なお、差動装置３００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、上記のように、支持部材５１および５２を、リングギア２３０およびディファレンシャルケース２１５とは別個に設ける。そして、リングギア２３０とディファレンシャルケース２１５とを支持部材５１の外側端部５１ａおよび内側端部５１ｃを介して互いに接合するとともに、支持部材５２の外側端部５２ｂおよび内側端部５２ｄを介して互いに接合する。これにより、上記第１および第２実施形態における差動装置１００（１５０、２００、２５０）とは異なり、支持部など半径方向に突起部のない汎用的なリングギア２３０およびディファレンシャルケース２１５を用いても、空洞部４０を挟んで互いに離間配置された支持部材５１および５２を用いて差動装置３００を構成することができる。また、このような差動装置３００は、重量の増加を抑制しつつスラスト荷重Ｆ１またはＦ２に起因したリングギア２３０の回転軸線方向への倒れ込み変形を抑制することができる。なお、その他の効果については上記第１実施形態と同様である。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、接合位置Ｐ１およびＰ２を、半径方向から見てリングギア３０（１３０、２３０、２３５）の一方端部３１ａ（１３１ａ、２３１ａ、２３５ａ）および他方端部３１ｂ（１３１ｂ、２３１ｂ、２３５ｂ）に重なる同じ位置（重なる位置）に配置したが、本発明はこれに限られない。たとえば、接合位置Ｐ１およびＰ２を、リングギア３０の一方端部３１ａおよび他方端部３１ｂから回転軸線１０２に沿って若干内側にずらされた位置に配置してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、リングギア３０（１３０、２３０、２３５）とディファレンシャルケース１０（１１０、２１０、２１５）との溶接領域（溶接ビード）Ｗをリングギア３０の回転軸線方向（Ｙ軸方向）に沿って延ばしたが、本発明はこれに限られない。たとえば、溶接領域（溶接ビード）Ｗがリングギア３０の半径方向に沿って延びるように、接合位置Ｐ１およびＰ２においてリングギア３０とディファレンシャルケース１０とを溶接するように構成してもよい。あるいは、溶接領域Ｗは、回転軸線方向および半径方向に交差（傾斜）した方向に沿って延びていてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、前輪駆動方式（ＦＦ方式）の車両１の差動装置１００（１５０、２００、２５０）に本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。すなわち、後方のエンジンルームにエンジン２および変速機３が搭載されるとともに後輪が駆動される後輪駆動方式（ＲＲ（リアエンジン・リアドライブ）方式）の車両１の差動装置１００に本発明を適用してもよい。なお、リングギア３０と変速機３の出力ギア３ａとがヘリカルギアによって噛み合うのであれば、エンジン２（クランク軸２ａ）は横置きでも縦置きでも、いずれの配置方向でもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、多段変速式の動力伝達機構を有する変速機３の出力ギア３ａに差動装置１００が接続される例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、歯車以外の機構を用いて変速比を連続的に変化させる無段変速機（ＣＶＴ）の出力ギア３ａに接続される差動装置１００に本発明を適用してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、エンジン（内燃機関）２が搭載された車両１の差動装置１００（１５０、２００、２５０）に本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。すなわち、エンジン２と電気モータとを併用したハイブリッド自動車の差動装置１００に本発明を適用してもよい。

１ 車両
２ エンジン
３ 変速機
３ａ 出力ギア
１０、１１０、２１０、２１５ ディファレンシャルケース
１１、１１１、２１１、２１６ 外周面
１１ａ、１１１ｂ、２１６ａ、２１６ｂ ギア接合部
１２、１１２、２１３、２３７ 支持部（第２連結部）
１２ｂ、１１２ａ、２１３ｂ、２３７ｂ 支持端部（第２端部）
３０、１３０、２３０、２３５ リングギア
３１、１３１、２３１、２３６ ヘリカル歯部
３１ａ、１３１ａ 一方端部
３１ｂ、１３１ｂ 他方端部
３２、１３２、２１２、２３６ 支持部（第１連結部）
３２ａ、１３２ｂ、２１２ａ、２３６ａ 支持端部（第１端部）
３２ｂ、１３２ａ、２３２ａ、２３２ｂ 接合用端部
４０ 空洞部
５１ 支持部材（第１連結部）
５１ａ、５２ｂ 外側端部（両端部）
５１ｃ、５２ｄ 内側端部（両端部）
５２ 支持部材（第２連結部）
１００、１５０、２００、２５０、３００ 差動装置
１０１、１０２ 回転軸線
Ｆ１、Ｆ２ スラスト荷重
Ｐ１ 接合位置（第１位置）
Ｐ２ 接合位置（第２位置）
Ｗ 溶接領域

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における差動装置の部材接合構造は、回転軸線方向に沿って延びるヘリカル歯部を含むリングギアと、リングギアとともに回転されるディファレンシャルケースと、リングギアの回転軸線の一方端部に対応する背面部分の第１位置に配置され、ディファレンシャルケースとリングギアとを連結する第１連結部と、リングギアの回転軸線方向における他方端部に対応する背面部分の第２位置に配置され、ディファレンシャルケースとリングギアとを連結する第２連結部と、を備え、第１連結部と第２連結部とは、空洞部を隔てて互いに離間している。

差動装置１００は、ディファレンシャルケース１０と、一対のピニオンギア２１および２２と、サイドギア２５および２６と、リングギア３０とを備える。ディファレンシャルケース１０は、上記した４つのギアを収容するギア収容部１０ａを有しており、ギア収容部１０ａにピニオンギア２１および２２、サイドギア２５および２６が収容されるように構成されている。また、ディファレンシャルケース１０のＹ２側の周縁部（外周面１１まわり）には、後述するリングギア３０が接合されている。したがって、ディファレンシャルケース１０は、リングギア３０とともにＹ軸（回転軸線１０２）まわりに回転されるように構成されている。なお、ディファレンシャルケース１０は、車体１ａ側に固定された支持部材６に対して軸受部材（円すいころ軸受）７を介して回転可能に保持されている。

また、ディファレンシャルケース１０には、ピニオンシャフト２３がＸ軸方向に平行に配置された状態でギア収容部１０ａを貫通するように組み付けられている。そして、ピニオンギア２１および２２は、各々の歯部がＸ軸方向に沿って所定の間隔を隔てて互いに対向した状態でピニオンシャフト２３に回転可能に取り付けられている。また、サイドギア２５および２６は、ピニオンギア２１および２２の配置方向に直交するＹ軸方向に沿って所定の間隔を隔てて互いに対向した状態でギア収容部１０ａ内に配置されている。したがって、ピニオンギア２１、２２、サイドギア２５および２６は、各々の歯部が互いに噛み合っている。また、Ｙ１側の駆動輪５ａは、サイドギア２５に結合されたドライブシャフト９ａに等速ジョイント（図示せず）を介して接続されるとともに、Ｙ２側の駆動輪５ｂは、サイドギア２６に結合されたドライブシャフト９ｂに等速ジョイント（図示せず）を介して接続されている。なお、Ｙ軸方向は、特許請求の範囲の「回転軸線方向」の一例である。

Claims (11)

1. 回転軸線方向に沿って延びるヘリカル歯部を含むリングギアと、
   前記リングギアとともに回転されるディファレンシャルケースと、を備え、
   前記リングギアの回転軸線の一方端部に対応する背面部分の第１位置と、前記リングギアの回転軸線方向における他方端部に対応する背面部分の第２位置とにおいて、前記リングギアと前記ディファレンシャルケースとが互いに接合されている、差動装置の部材接合構造。
2. 前記第１位置および前記第２位置は、それぞれ、前記リングギアの回転軸線まわりに周状に配置されている、請求項１に記載の差動装置の部材接合構造。
3. 前記第１位置および前記第２位置は、それぞれ、前記リングギアの半径方向から見て前記リングギアの回転軸線の一方端部および他方端部と同じ位置に配置されている、請求項１または２に記載の差動装置の部材接合構造。
4. 前記第１位置に配置され、前記ディファレンシャルケースと前記リングギアとを連結する第１連結部と、
   前記第２位置に配置され、前記ディファレンシャルケースと前記リングギアとを連結する第２連結部と、をさらに備え、
   前記第１連結部と前記第２連結部とは、空洞部を隔てて互いに離間している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の差動装置の部材接合構造。
5. 前記第１連結部は、前記リングギアに一体的に形成されているとともに、前記第２連結部は、前記ディファレンシャルケースに一体的に形成されており、
   前記第１連結部の前記ディファレンシャルケース側の第１端部と、前記第１端部に対向する前記ディファレンシャルケースの部分とが互いに接合されるとともに、前記第２連結部の前記リングギア側の第２端部と、前記第２端部に対向する前記リングギアの部分とが互いに接合されている、請求項４に記載の差動装置の部材接合構造。
6. 前記第１端部と前記ディファレンシャルケースとの接合位置と、前記第２端部と前記リングギアとの接合位置とは、前記リングギアの半径方向に沿って互いに異なる、請求項５に記載の差動装置の部材接合構造。
7. 前記第１連結部を含む前記リングギアは、回転軸線に沿った断面がＬ字形状を有する、請求項５または６に記載の差動装置の部材接合構造。
8. 前記第１連結部および前記第２連結部は、前記ディファレンシャルケースまたは前記リングギアのいずれか一方に一体的に形成されており、
   前記第１連結部および前記第２連結部の前記ディファレンシャルケースまたは前記リングギアのいずれか一方とは反対側の端部と、前記端部に対向する前記リングギアまたは前記ディファレンシャルケースのいずれか一方の部分とが互いに接合されている、請求項４に記載の差動装置の部材接合構造。
9. 前記第１連結部および前記第２連結部は、前記リングギアおよび前記ディファレンシャルケースとは別個に設けられているとともに、前記リングギアと前記ディファレンシャルケースとは、前記第１連結部および前記第２連結部の各々の両端部を介して互いに接合されている、請求項４に記載の差動装置の部材接合構造。
10. 前記リングギアと前記ディファレンシャルケースとは、前記第１位置および前記第２位置において、互いに溶接されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の差動装置の部材接合構造。
11. 前記リングギアと前記ディファレンシャルケースとの溶接領域は、前記リングギアの回転軸線方向に沿って延びている、請求項１０に記載の差動装置の部材接合構造。

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