WO2020184428A1

WO2020184428A1 - 差動装置

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Publication number: WO2020184428A1
Application number: PCT/JP2020/009660
Authority: WO
Inventors: 亜久人関口
Original assignee: 武蔵精密工業株式会社
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2020-09-17
Also published as: JP2020143774A

Abstract

正規の取付位置にあるピニオンシャフトがこれと直交する投影面で見て、デフケースに固定のリングギヤと重なる差動装置において、デフケース（８）は一方のピニオンシャフト支持部（Ｈ１）を構成するシャフト挿入孔（８１）を備え、シャフト挿入孔はピニオンシャフト（２１）をデフケース外からリングギヤ（９）と干渉せずに挿入する挿入許容孔部（８１ａ）と、ピニオンシャフトが正規の取付位置に向かって回動するのを許容する回動許容孔部（８１ｂ）とを有する。デフケースの内面（８ｉ）はピニオンシャフトが正規の取付位置まで回動する際に、デフケース内でサイドギヤ（２３）及びピニオンギヤ（２２）の回動を妨げない形状に形成される。これでピニオンシャフトをリングギヤと干渉させずに正規の取付位置に容易に組付可能とし、しかもピニオンシャフトの組付け前にデフケース内にピニオンギヤ及びサイドギヤを予めギヤセット状態にでき組立作業性を高める。

Description

差動装置

　本発明は、差動装置、特に所定軸線回りに回転可能な一体型のデフケースと、デフケース内に前記所定軸線回りに回転可能に収容される一対のサイドギヤと、デフケース内に収容されて一対のサイドギヤに噛合する一対のピニオンギヤと、前記所定軸線と直交する方向に延びてピニオンギヤを回転自在に嵌合、支持するピニオンシャフトと、デフケースに同心状に固定されるリングギヤとを備え、デフケースが、正規の取付位置にあるピニオンシャフトの両端部をデフケースからの駆動力を受け得るよう支持する一対のピニオンシャフト支持部と、ピニオンギヤ及びサイドギヤのデフケース内への装入を許容する作業窓とを有してなる差動装置に関する。

　上記差動装置において、ピニオンシャフトが、正規の取付位置にあるピニオンシャフトと直交する投影面で見て、デフケースに固定のリングギヤと一部が重なる配置としたものは、例えば特許文献１に示されるように従来より知られている。

日本特開２０１８－５４０４３号公報

　上記差動装置では、デフケースに固定のリングギヤの歯部をデフケースの回転中心（所定軸線）と同心上に精度よく機械加工した後で、デフケース内に差動ギヤ機構を組み付ける手順を取る場合があり、この場合に、ピニオンシャフトを正規の取付位置の延長線上からデフケース内に挿入しようとすると、リングギヤが邪魔となってしまう。

　そこで特許文献１の差動装置では、デフケースに貫通形成されるシャフト挿入孔を大径化し、そのシャフト挿入孔を通してピニオンシャフトを、それの正規の取付位置に対し傾かせた傾斜姿勢でデフケース内のピニオンギヤに挿入することにより、挿入途中でピニオンシャフトとリングギヤとの相互干渉を回避できるようにしている。

　ところが特許文献１の装置では、ピニオンシャフトを上記傾斜姿勢でデフケース内のピニオンギヤに挿入した後、正規の取付位置と平行な直立姿勢に姿勢変化させ、その直立姿勢のままピニオンシャフトを前後一方側に寄せることで１個目のサイドギヤを組み入れ、次いでピニオンシャフトを前後他方側に寄せることで２個目のサイドギヤをデフケース内に組み入れる必要がある。しかし、それらサイドギヤの組み入れ時には、ピニオンシャフトが邪魔となって組み入れ作業を行いづらく、差動装置の組立作業性を低下させる等の問題がある。

　本発明は、上記に鑑み提案されたものであり、簡単な構造で従来装置の上記問題を解決可能とした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、本発明は、所定軸線回りに回転可能な一体型のデフケースと、前記デフケース内に前記所定軸線回りに回転可能に収容される一対のサイドギヤと、前記デフケース内に収容されて前記一対のサイドギヤに噛合する一対のピニオンギヤと、前記所定軸線と直交する方向に延びて前記ピニオンギヤを回転自在に嵌合、支持するピニオンシャフトと、前記デフケースに同心状に固定されるリングギヤとを備え、前記デフケースは、正規の取付位置にある前記ピニオンシャフトの両端部を前記デフケースからの駆動力を受け得るよう支持する一対のピニオンシャフト支持部と、前記ピニオンギヤ及び前記サイドギヤの前記デフケース内への装入を許容する作業窓とを有し、前記ピニオンシャフトは、前記正規の取付位置にあるピニオンシャフトと直交する投影面で見て、前記デフケースに固定の前記リングギヤと少なくとも一部が重なる差動装置において、前記デフケースは、前記ピニオンシャフトを抜差し得るよう該デフケースに貫通形成されて一方の前記ピニオンシャフト支持部を構成するシャフト挿入孔を備えており、前記シャフト挿入孔は、前記ピニオンシャフトを前記デフケースの外から前記正規の取付位置とは異なる所定の挿入終了位置まで、前記リングギヤと干渉せずに前記デフケース内の前記ピニオンギヤに挿入するのを許容する挿入許容孔部と、前記デフケース内で前記ピニオンシャフトが前記挿入終了位置から前記正規の取付位置に向かって回動するのを許容する回動許容孔部とを有し、前記デフケースの内面は、該デフケース内で前記ピニオンシャフトを前記挿入終了位置から前記正規の取付位置に向かって回動させる際に、そのピニオンシャフトと共に回動する前記ピニオンギヤ及び前記サイドギヤの各背面の移動を妨げない形状に形成されることを第１の特徴とする。

　また本発明は、第１の特徴に加えて、前記サイドギヤ又は前記ピニオンギヤの背面は、該背面を支持する前記デフケースの内面よりもデフケースの外方側に張出す張出部を有し、前記デフケースの内面は、前記張出部を背面に有する前記サイドギヤ又は前記ピニオンギヤが、前記挿入終了位置から前記正規の取付位置に向かって回動する前記ピニオンシャフトと共に回動する際に該張出部との干渉を回避可能なギヤ逃げ溝を有することを第２の特徴とする。

　また本発明は、第２の特徴に加えて、前記サイドギヤの背面には、前記張出部となる円筒状の張出ボス部が突設され、前記ギヤ逃げ溝は、前記挿入終了位置から前記正規の取付位置に向かって回動する前記ピニオンシャフトと共に前記ピニオンギヤ及び前記サイドギヤが回動する際に、該サイドギヤの前記ピニオンシャフト回りの回動を規制するように前記張出ボス部と係合可能な形状に形成されることを第３の特徴とする。

　また本発明は、第１～第３の何れかの特徴に加えて、他方のピニオンシャフト支持部は、前記ピニオンシャフトの端部を前記デフケースの内方より嵌入可能な嵌合孔で構成され、前記嵌合孔に前記ピニオンシャフトを固定するように該ピニオンシャフトに係合するシャフト固定部材が、該嵌合孔周辺の前記デフケースに装着されることを第４の特徴としている。

　本発明の第１の特徴によれば、デフケース内にピニオンギヤ及びサイドギヤを予め組み入れた状態で、デフケースのシャフト挿入孔を通してピニオンシャフトを、デフケース外から所定の挿入終了位置までリングギヤと干渉せずにピニオンギヤに挿入することができる。その上、ピニオンシャフトが挿入終了位置から正規の取付位置に向かって回動するのを許容する回動許容孔部をシャフト挿入孔が有する一方、デフケースの内面が、ピニオンシャフトを挿入終了位置から正規の取付位置に向かって回動させる際に、ピニオンシャフトと共に回動するピニオンギヤ及びサイドギヤの各背面の移動を妨げない形状に形成されるため、挿入終了位置に達したピニオンシャフトを、デフケース内でサイドギヤ及びピニオンギヤと共に正規の取付位置に向かって難なく容易に回動させることができる。以上の結果、ピニオンシャフトを、リングギヤと干渉させることなく正規の取付位置に容易に組付け可能となり、しかもピニオンシャフトの組付け前に、デフケース内にピニオンギヤ及びサイドギヤを予め組み入れたギヤセット状態としておけるため、差動装置の組立作業性を効果的に高めることができる。

　また第２の特徴によれば、サイドギヤ又はピニオンギヤの背面は、デフケースの内面よりもデフケースの外方側に張出す張出部を有し、デフケースの内面は、張出部を背面に有するサイドギヤ又はピニオンギヤが、挿入終了位置から正規の取付位置に向かって回動するピニオンシャフトと共に回動する際に張出部との干渉を回避可能なギヤ逃げ溝を有するので、サイドギヤ又はピニオンギヤの背面に張出部が突設される場合でも、デフケース内でピニオンギヤ及びサイドギヤを噛合させたギヤセットと一緒にピニオンシャフトを、挿入終了位置から正規の取付位置に向かって支障なく回動させることができる。

　また第３の特徴によれば、サイドギヤの背面には円筒状の張出ボス部が突設され、ギヤ逃げ溝は、挿入終了位置から正規の取付位置に向かって回動するピニオンシャフトと共にピニオンギヤ及びサイドギヤが回動する際に、サイドギヤのピニオンシャフト回りの回動を規制するように張出ボス部と係合可能な形状に形成されるので、サイドギヤは、これがデフケース内に組み入れられると、ピニオンシャフト回りに妄りに回動することなくピニオンシャフトと共に正規の取付位置に向かって回動可能となる。これにより、ピニオンシャフトが正規の取付位置に達したときに、サイドギヤもデフケース内で常に正しい向きに（即ち所定軸線上に）配向可能となり、差動装置の組立作業性が更に向上する。

　また第４の特徴によれば、他方のピニオンシャフト支持部は、ピニオンシャフトの端部をデフケースの内方より嵌入可能な嵌合孔で構成され、その嵌合孔にピニオンシャフトを固定するようにピニオンシャフトに係合するシャフト固定部材が嵌合孔周辺のデフケースに装着されるが、デフケースの嵌合孔周辺は、回動許容孔部が設けられない分、シャフト挿入孔周辺と比べて剛性が高いので、シャフト固定部材のデフケースに対する固定を強固にすることができる。

図１は本発明の第１実施形態に係る差動装置を示す全体縦断面図である。図２は上記差動装置のデフギヤ機構を組み付ける前のデフケースの縦断面図（図１対応図）と、これのＢ矢視図及びＣ－Ｃ線切断端面図である。図３（ａ）は図１の３ａ－３ａ線拡大断面図を示し、また図３（ｂ）はシャフト挿入孔の変形例を示す図３（ａ）対応断面図である。図４はデフケース内へのデフギヤ機構の組付け手順の前半過程を説明するための組立工程図である。図５はデフケース内へのデフギヤ機構の組付け手順の後半過程を説明するための組立工程図である。図６は第２実施形態に係る差動装置を示す全体縦断面図（図１対応図）である。図７は第３実施形態に係る差動装置を示す全体縦断面図（図１対応図）である。

Ｈ１・・・・・一方の（第１）ピニオンシャフト支持部
Ｈ２・・・・・他方の（第２）ピニオンシャフト支持部
Ｘ１・・・・・所定軸線としての第１軸線
８・・・・・・デフケース
８ｃ・・・・・ケース本体
８ｉ・・・・・デフケースの内面
８ｆ・・・・・フランジ部
８ｗ・・・・・作業窓
９・・・・・・リングギヤ
１０・・・・・差動装置
２１・・・・・ピニオンシャフト
２１Ｅ・・・・ピニオンシャフトの所定の挿入終了位置
２１Ｓ・・・・ピニオンシャフトの正規の取付位置
２２・・・・・ピニオンギヤ
２３・・・・・サイドギヤ
２３ｂ・・・・張出部としての張出ボス部
３５，３５′・・シャフト固定部材としての固定ピン，ボルト
４０・・・・・ギヤ逃げ溝
８１・・・・・シャフト挿入孔
８１ａ・・・・シャフト挿入孔の挿入許容孔部
８１ｂ，８１ｂ′・・シャフト挿入孔の回動許容孔部
８２，８２′，８２″・・他方の（第２）ピニオンシャフト支持部としての嵌合孔

　本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

　図１～図３には第１実施形態が示される。図１において、車両、例えば自動車のミッションケースＭＣ内には、図示しない動力源（例えば車載のエンジン）からの動力を左右の車軸１１，１２に分配して伝達する差動装置１０が収容される。差動装置１０は、デフケース８と、デフケース８に内蔵されるデフギヤ機構２０とを備える。

　デフケース８は、概略球体状に形成されて内部にデフギヤ機構２０を収納した中空のケース本体８ｃと、ケース本体８ｃの右側部及び左側部に一体に連設されて第１軸線Ｘ１上に並ぶ円筒状の第１，第２軸受ボス８ｂ１，８ｂ２と、ケース本体８ｃの外周部に径方向外向きに一体に形成される環状のフランジ部８ｆとを備える。

　第１軸線Ｘ１は、本発明の所定軸線に相当するものであって、ケース本体８ｃの中心Ｏを通る。ケース本体８ｃの内面８ｉは、ケース本体８ｃの中心Ｏと中心が一致する球面状に形成される。また第１，第２軸受ボス８ｂ１，８ｂ２は、それらボス８ｂ１，８ｂ２の外周側において軸受１３，１４を介してミッションケースＭＣに第１軸線Ｘ１回りに回転自在に支持される。

　また第１，第２軸受ボス８ｂ１，８ｂ２の内周面には、左右の車軸（ドライブ軸）１１，１２がそれぞれ回転自在に嵌合されると共に、潤滑油引込み用の螺旋溝１５，１６（図４参照）が設けられる。螺旋溝１５，１６は、各軸受ボス８ｂ１，８ｂ２と各車軸１１，１２との相対回転に伴いミッションケースＭＣ内の潤滑油をデフケース８内に送り込むねじポンプ作用を発揮可能である。

　また、フランジ部８ｆは、ケース本体８ｃの中心Ｏに対し、第１軸線Ｘ１に沿う方向で一方側（実施形態では第１軸受ボス８ｂ１の側）にオフセット配置される。そして、このフランジ部８ｆには、デフケース８の回転入力部となるリングギヤ９が同心状に固定される。

　リングギヤ９は、ヘリカルギヤ状の歯部９ａｇを外周に有する短円筒状のリム９ａと、このリム９ａの内周面から径方向内方に一体に突出するリング板状のスポーク９ｂとを備えている。スポーク９ｂは、それの内周端部がフランジ部８ｆの外周端部に同心嵌合されており、その嵌合部が溶接（例えばレーザ溶接、電子ビーム溶接等）により固定される。尚、フランジ部８ｆとリングギヤ９との結合手段は、溶接以外の種々の固着手段（例えばボルト結合、カシメ等）を実施可能である。

　リングギヤ９の歯部９ａｇは、エンジンに連なる変速装置の出力部となる駆動ギヤ３１と噛合しており、これにより、デフケース８には駆動ギヤ３１からリングギヤ９を経て回転駆動力が入力される。尚、図１において、歯部９ａｇは、表示を簡略化するために、歯筋に沿う断面表示とした。

　デフギヤ機構２０は、ケース本体８ｃの中心Ｏで第１軸線Ｘ１と直交する第２軸線Ｘ２上に配置されてケース本体８ｃに固定、支持される直線棒状のピニオンシャフト２１と、このピニオンシャフト２１に回転自在に支持される一対のピニオンギヤ２２，２２と、各ピニオンギヤ２２と噛合すると共に第１軸線Ｘ１回りに回転する左右のサイドギヤ２３，２３とを備える。ピニオンギヤ２２及びサイドギヤ２３は、本実施形態ではベベルギヤで構成される。尚、ピニオンシャフト２１の両端面は、図示例のようにケース本体８ｃの内面８ｉと略同一の曲率の球面で形成してもよいし、或いは、第２軸線Ｘ２と直交する平面（図示せず）で形成してもよい。

　左右のサイドギヤ２３，２３は、デフギヤ機構２０の出力ギヤとして機能するものであり、それらサイドギヤ２３，２３の内周面には、左右の車軸１１，１２の内端部外周がそれぞれスプライン嵌合される。車軸１１，１２は、軸受ボス８ｂ１，８ｂ２に嵌挿されてサイドギヤ２３，２３に連動回転する軸部材の一例である。

　而して、駆動ギヤ３１からリングギヤ９を経てデフケース８に伝達された回転駆動力は、デフギヤ機構２０を介して左右の車軸１１，１２に対し差動回転を許容されつつ分配伝達されるが、このデフギヤ機構２０の動力分配機能は従来周知であるので、これ以上の説明を省略する。

　ところでリングギヤ９が固定されるフランジ部８ｆは、前述のようにケース本体８ｃの中心Ｏに対し軸方向一方側にオフセット配置されるが、そのオフセット方向と反対方向にリングギヤ９のリム９ａがフランジ部８ｆから少なからず（即ちピニオンシャフト２１に対応する位置まで）オーバハングしている。そのため、正規の取付位置２１Ｓにあるピニオンシャフト２１（従って第２軸線Ｘ２）と直交する投影面で見て、ピニオンシャフト２１は、リングギヤ９と少なくとも一部がオーバラップする配置となる。従って、後述するように、ピニオンシャフト２１をデフケース８に対し第２軸線Ｘ２上で抜差することは、リングギヤ９が障害となるため、困難である。

　そこで本発明では、リングギヤ９に邪魔されずにピニオンシャフト２１をデフケース８内の正規の取付位置２１Ｓに組み込めるように、デフケース８に特別な構造が付加されている。次に、その構造の具体例を説明する。

　デフケース８は、第２軸線Ｘ２に沿う方向でケース本体８ｃの一端部及び他端部に第１及び第２ピニオンシャフト支持部Ｈ１，Ｈ２をそれぞれ有する。そして、これら第１，第２ピニオンシャフト支持部Ｈ１，Ｈ２は、正規の取付位置２１Ｓにあるピニオンシャフト２１の両端部２１ａ，２１ｂをデフケース８からの回転駆動力を受け得るよう（即ちデフケース８と一体的に回転できるように）連結、支持する。

　本実施形態において、第１ピニオンシャフト支持部Ｈ１は、デフケース８の外からピニオンシャフト２１を抜差し得るようデフケース８に貫通形成されるシャフト挿入孔８１で構成される。一方、第２ピニオンシャフト支持部Ｈ２は、第２軸線Ｘ２上に在って、ピニオンシャフト２１の端部２１ｂをデフケース８の径方向内方より嵌入可能な嵌合孔８２で構成される。

　第１ピニオンシャフト支持部Ｈ１を構成するシャフト挿入孔８１は、ピニオンシャフト２１をデフケース８の外方から正規の取付位置２１Ｓとは異なる所定の挿入終了位置２１Ｅまで、リングギヤ９と干渉せずにデフケース８内のピニオンギヤ２２に挿入するのを許容する挿入許容孔部８１ａと、この挿入許容孔部８１ａに直接連通する回動許容孔部８１ｂとを有する。回動許容孔部８１ｂは、デフケース８内でピニオンシャフト２１が挿入終了位置２１Ｅから正規の取付位置２１Ｓに向かって（即ち正規の取付位置２１Ｓに近づくように）第３軸線Ｘ３回りに回動するのを許容する形状に形成される。この場合、第３軸線Ｘ３は、第１，第２軸線Ｘ１，Ｘ２と直交する仮想直線として定義される。

　上記挿入終了位置２１Ｅは、ピニオンシャフト２１を正規の取付位置２１Ｓから第３軸線Ｘ３回りに所定角度、位相のずれた位置、即ち上記位相のずれ（換言すればピニオンシャフト２１の挿入姿勢の角度変更）によりピニオンシャフト２１がシャフト挿入孔８１への挿入時にリングギヤ９に対し干渉回避できる位置に設定される。

　シャフト挿入孔８１は、図３（ａ）に例示したように、本実施形態では第１，第２軸線Ｘ１，Ｘ２を含む仮想平面Ｚ上でケース本体８ｃの周壁に沿って延びる小判状の長孔より形成される。そして、そのシャフト挿入孔８１の、長手方向で第２軸受ボス８ｂ２側の端部が挿入許容孔部８１ａとなり、また第１軸受ボス８ｂ１側の端部及び長手方向中間部が回動許容孔部８１ｂとなる。シャフト挿入孔８１は、例えばデフケース８を鋳造する際にシャフト挿入孔８１の元孔となる長孔を同時に成形し、その長孔の内面全域を機械加工（例えば切削）により仕上げ加工することで形成される。

　また図３（ｂ）には、シャフト挿入孔８１の変形例が示される。この変形例では、挿入許容孔部８１ａが回動許容孔部８１ｂよりも多少大きめに形成される。そして、特に挿入許容孔部８１ａをデフケース８の鋳造後に鋳肌面のままとしておく一方、回動許容孔部８１ｂが鋳造後の機械加工（例えば切削）により精度よく形成される。

　この変形例において、挿入許容孔部８１ａは、大きめに形成されるので、これを鋳肌面のままとすることで寸法交差が大きくなっても、ピニオンシャフト２１の挿入許容孔部８１ａに対するスムーズな抜差操作に支障を来たす虞れはない。一方、回動許容孔部８１ｂは、その内面が機械加工で精度よく形成されるため、この回動許容孔部８１ｂに対しピニオンシャフト２１を、デフケース８の回転方向のガタを最小限とした状態で的確に係合させることができる。これにより、デフケース８からピニオンシャフト２１へのトルク伝達をガタなく効率よく行うことが可能となる。

　一方、第２ピニオンシャフト支持部Ｈ２を構成する嵌合孔８２は、これにピニオンシャフト２１の端部２１ｂを固定するようにピニオンシャフト２１に係合するシャフト固定部材が、嵌合孔８２の周壁に装着される。このシャフト固定部材として、本実施形態ではケース本体８ｃの外周壁に圧入固定されてピニオンシャフト２１の端部２１ｂを横切るよう貫通係合する固定ピン３５が採用される。而して、固定ピン３５によりピニオンシャフト２１の嵌合孔８２からの抜け止めがなされ、延いてはピニオンシャフト２１のデフケース８への固定が確実になされる。

　尚、固定ピン３５のケース本体８ｃへの固定手段は、圧入に限定されず、他の種々の固定手段（例えばカシメ、溶接等）が実施可能である。尚また、ピニオンシャフト２１の嵌合孔８２からの抜け止めを、固定ピン３５に代えて、別の固定手段（例えばケース本体８ｃに螺挿されてピニオンシャフト２１の端部２１ｂに係合するボルト）を使用するようにしてもよく、この場合は、当該ボルトがシャフト固定部材となる。

　ところでデフケース８の内面８ｉは、基本的には前記したように球面であるが、その内面８ｉの一部は、デフケース８内でピニオンシャフト２１を上記挿入終了位置２１Ｅから正規の取付位置２１Ｓに向かって第３軸線Ｘ３回りに回動させる際に、ピニオンシャフト２１と共に回動するピニオンギヤ２２及びサイドギヤ２３の各背面の移動を妨げない特定形状に形成される。次に、この特定形状の一例を主として図２を参照して説明する。

　即ち、サイドギヤ２３の背面には、デフケース８の内面８ｉよりもデフケース８の外方側に張出す張出部として、短円筒状の張出ボス部２３ｂが一体に突設される。そして、この張出ボス部２３ｂが存在しても、これが障害となってサイドギヤ２３の上記第３軸線Ｘ３回りの回動が妨げられないように、張出ボス部２３ｂに対応してケース本体８ｃの内面８ｉにはギヤ逃げ溝４０が凹設される。

　このギヤ逃げ溝４０は、サイドギヤ２３が上記したようにピニオンシャフト２１と共に第３軸線Ｘ３回りに回動する際に、張出ボス部２３ｂの端部の移動軌跡に沿って延びる長溝状に形成される。そして、上記したサイドギヤ２３の回動の際に、張出ボス部２３ｂの外周張出部分がギヤ逃げ溝４０に受容されることで、張出ボス部２３ｂがケース本体８ｃの内面８ｉとの干渉により回動に支障を来たすのを回避可能となっている。

　しかもギヤ逃げ溝４０は、挿入終了位置２１Ｅから正規の取付位置２１Ｓに向かって第３軸線Ｘ３回りに回動するピニオンシャフト２１と共にピニオンギヤ２２及びサイドギヤ２３が回動する際に、サイドギヤ２３のピニオンシャフト２１回りの回動を規制するように張出ボス部２３ｂと係合可能な形状に形成される。

　より具体的に言えば、ギヤ逃げ溝４０は、ケース本体８ｃの内面８ｉより浅く凹み且つ溝底面が点Ｏを中心とした球面状である、小判形の浅溝で構成される。そして、ギヤ逃げ溝４０の長手方向中間部の両内側面４０ｓ，４０ｓは、図２のＢ矢視図でも明らかなように中心Ｏから第１軸線Ｘ１方向に見て前記仮想平面Ｚと平行に延びている。そして、その両内側面４０ｓ，４０ｓの相互間隔、即ちギヤ逃げ溝４０の第３軸線Ｘ３方向の溝幅は、張出ボス部２３ｂの直径と略同一に設定される。

　これにより、張出ボス部２３ｂは、ギヤ逃げ溝４０内のどの回動位置に在ってもギヤ逃げ溝４０の上記両内側面４０ｓ，４０ｓに挟まれるよう係合することで、サイドギヤ２３のピニオンシャフト２１回りの回転が規制される。尚、ギヤ逃げ溝４０の長手方向中間部の両内側面４０ｓ，４０ｓは、図示例では前記仮想平面Ｚと平行な面で形成されるが、該仮想平面Ｚに対し多少傾いた（例えばギヤ逃げ溝４０の開口端に向けて先拡がりの）傾斜面としてもよい。

　更にデフケース８のケース本体８ｃは、ピニオンギヤ２２及びサイドギヤ２３のデフケース８内への装入を許容する作業窓８ｗを有する。この作業窓８ｗは、ピニオンシャフト２１を組み付ける前のケース本体８ｃの内部に、作業窓８ｗを通して各一対のサイドギヤ２３及びピニオンギヤ２２を組み込んで相互に噛合させたギヤセット状態に組み入れ可能とするためのサイズ及び位置に形成される。

　次に第１実施形態の作用を説明する。

　デフケース８は、その全体が金属材料（例えばアルミ、アルミ合金、鋳鉄等）で一体成形（例えば鋳造成形）され、その一体成形後に適宜、デフケース８の各部に対し機械加工が施される。

　次いで、デフケース８のケース本体８ｃのフランジ部８ｆに、歯部９ａｇを研削する前の状態のリングギヤ９のハブ９ｂが溶接固定され、しかる後にリングギヤ９のリム９ａに対し歯部９ａｇの研削加工が行われる。これにより、歯部９ａｇを含むリングギヤ９をデフケース８に精度よく同心状に固定可能となり、その後で、デフケース８及びリングギヤ９の結合体を洗浄する。その洗浄により、前記結合体に歯部９ａｇの研削で付着した削り滓等の異物が除去される。

　しかる後に、以下に説明する手順（図４，図５を参照）により、デフケース８内にデフギヤ機構２０の各ギヤ２２，２３を組付け、しかる後にピニオンシャフト２１を組み付ける。

　即ち、先ず、図４（ａ）→（ｂ）に示すように、デフケース８のケース本体８ｃ内に作業窓８ｗを通して各一対のサイドギヤ２３及びピニオンギヤ２２を順次装入し、これにより、サイドギヤ２３及びピニオンギヤ２２は、ケース本体８ｃ内に互いに噛合したギヤセット状態となるようにセットされる。この場合、例えば、両サイドギヤ２３を、それらの張出ボス部２３ｂがギヤ逃げ溝４０に係合するようにしてケース本体８ｃ内に先に組み入れ、次いで各ピニオンギヤ２２を、両サイドギヤ２３と噛合させながらケース本体８ｃ内に組み入れるようにすればよい。

　次いで、上記ギヤセットを、図４（ｂ）→（ｃ）に示すように、ピニオンギヤ２２の中心孔がシャフト挿入孔８１の挿入許容孔部８１ａと合致する特定セット位置までデフケース８内で第３軸線Ｘ３回りに回動させる。

　しかる後、図４（ｃ）→図５（ｄ）に示すように、ピニオンシャフト２１をシャフト挿入孔８１（より具体的には挿入許容孔部８１ａ）を通してデフケース８の外から、デフケース８内のピニオンギヤ２２に嵌合する所定の挿入終了位置２１Ｅまで挿入する。この挿入終了位置２１Ｅではピニオンシャフト２１の端部２１ｂがケース本体８ｃの内面８ｉに当接し、それ以上の挿入が規制される。またピニオンシャフト２１は、これの上記挿入過程で第２軸線Ｘ２に対し傾斜姿勢にあるため、挿入途中でリングギヤ９と干渉することなくピニオンギヤ２２に挿入、嵌合される。

　次いで、挿入終了位置２１Ｅに達したピニオンシャフト２１を、デフケース８内でサイドギヤ２３及びピニオンギヤ２２と共に正規の取付位置２１Ｓに向かって第３軸線Ｘ３回りに回動させる（図５（ｄ）→（ｅ）を参照）。このとき、ピニオンシャフト２１の回動は、回動許容孔部８１ｂにより摺動案内され、また張出ボス部２３ｂの外周張出部分がギヤ逃げ溝４０にその長手方向に沿って摺動可能に受容されることから、サイドギヤ２３の回動が張出ボス部２３ｂのために妨害されることもない。

　そして、図５（ｅ）→（ｆ）に示すように、ピニオンシャフト２１が正規姿勢２１Ｓ′（即ち第２軸線Ｘ２上に位置する姿勢）になると、ピニオンシャフト２１をこれの軸方向、即ち第２軸線Ｘ２に沿う方向に押し込んで、ピニオンシャフト２１の端部２１ｂを嵌合孔８２に嵌合させる。その嵌合状態は固定ピン３５により固定され、かくして、差動装置１０の組立作業が終了する。尚、その組立終了状態で、左右のサイドギヤ２３は、第１，第２軸受ボス８ｂ１，８ｂ２と同一軸線上に並ぶ正しい配向状態に保持される。

　そして、デフケース８の第１，第２軸受ボス８ｂ１，８ｂ２を軸受１３，１４を介してミッションケースＭＣに回転自在に支持し、更に左右の車軸１１，１２の内端部を第１，第２軸受ボス８ｂ１，８ｂ２に嵌挿させ且つ左右のサイドギヤ２３，２３の内周にスプライン嵌合させることで、差動装置１０の自動車への組付けが終了する。

　以上説明した第１実施形態によれば、デフケース８内にサイドギヤ２３及びピニオンギヤ２２を予め組み入れた状態で、デフケース８の第１ピニオンシャフト支持部Ｈ１であるシャフト挿入孔８１（より具体的には挿入許容孔部８１ａ）を通してピニオンシャフト２１を、デフケース８外から所定の挿入終了位置２１Ｅまでリングギヤ９と干渉せずにピニオンギヤ２２に挿入することができる。

　その上、ピニオンシャフト２１が挿入終了位置２１Ｅから正規の取付位置２１Ｓに向かって回動するのを許容する回動許容孔部８１ｂをシャフト挿入孔８１が有する一方、デフケース８の内面８ｉが、ピニオンシャフト２１を挿入終了位置２１Ｅから正規の取付位置２１Ｓに向かって回動させる際に、ピニオンシャフト２１と共に回動するピニオンギヤ２２及びサイドギヤ２３の各背面の移動を妨げない形状に形成されている。これにより、挿入終了位置２１Ｅに達したピニオンシャフト２１を、デフケース８内でサイドギヤ２３及びピニオンギヤ２２と共に正規の取付位置２１Ｓに向かって難なく容易に回動させることができる。

　このように本実施形態では、ピニオンシャフト２１を、リングギヤ９と干渉させることなく正規の取付位置２１Ｓに容易且つ的確に組付け可能となるが、ピニオンシャフト２１の組付け前には、デフケース８内にピニオンギヤ２２及びサイドギヤ２３を予め組み入れたギヤセット状態としておけるため、差動装置１０の組立作業性が良好である。

　また特に本実施形態では、サイドギヤ２３の背面に張出ボス部２３ｂが突設されるが、デフケース８の内面８ｉには、挿入終了位置２１Ｅから正規の取付位置２１Ｓに向かって第３軸線Ｘ３回りに回動するピニオンシャフト２１と共にサイドギヤ２３が回動する際に、張出ボス部２３ｂの外周張出部分を受容して張出ボス部２３ｂとの干渉を回避可能なギヤ逃げ溝４０を有している。これにより、サイドギヤ２３の背面に張出ボス部２３ｂが突設される場合でも、デフケース８内で噛合状態にあるピニオンギヤ２２及びサイドギヤ２３のギヤセットと一緒にピニオンシャフト２１を、挿入終了位置２１Ｅから正規の取付位置２１Ｓに向かって支障なく回動させることができる。

　また特にギヤ逃げ溝４０は、挿入終了位置２１Ｅから正規の取付位置２１Ｓに向かって回動するピニオンシャフト２１と共にピニオンギヤ２２及びサイドギヤ２３が第３軸線Ｘ３回りに回動する際に、サイドギヤ２３のピニオンシャフト２１回りの回動を規制するように張出ボス部２３ｂと係合可能な溝形状に形成されている。

　これにより、サイドギヤ２３は、これがデフケース８内に一旦、セットされると、ピニオンシャフト２１回りに妄りに回動することなく、ピニオンシャフト２１と共に正規の取付位置２１Ｓに向かって回動可能となる。従って、ピニオンシャフト２１が正規の取付位置２１Ｓに達したときに、サイドギヤ２３もデフケース８内で常に正しい向きに（即ち第１軸線Ｘ１上に）配向可能となることから、そのサイドギヤ２３の内周面に、第１，第２軸受ボス８ｂ１，８ｂ２を通して車軸１１，１２の内端部を的確にスプライン嵌合させることができ、差動装置１０の組立作業性が更に向上する。

　またデフケース８の第２ピニオンシャフト支持部Ｈ２は、ピニオンシャフト２１の端部をデフケース８の内方より嵌入可能な嵌合孔８２で構成され、その嵌合孔８２にピニオンシャフト２１を抜け止めするようにピニオンシャフト２１に係合するシャフト固定部材としての固定ピン３５が、嵌合孔８２周辺のデフケース８に固定される。そして、シャフト固定部材（例えば固定ピン３５）をデフケース８に対して固定する場合、デフケース８におけるシャフト固定部材の固定箇所はより強固であることが望ましいが、デフケース８の嵌合孔８２周辺は、回動許容孔部８１ｂが設けられない分、シャフト挿入孔８１周辺と比べて剛性が高いので、シャフト固定部材のデフケース８に対する固定を強固にすることができる。

　次に図６を参照して、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、第２ピニオンシャフト支持部Ｈ２を構成する嵌合孔８２を、デフケース８外に開口する貫通孔としたが、第２実施形態では、第２ピニオンシャフト支持部Ｈ２を構成する嵌合孔８２′を径方向外端が閉塞された有底孔としている。

　そして、嵌合孔８２′に対してピニオンシャフト２１の端部２１ｂを抜け止めするために、ケース本体８ｃの外周端壁（特に嵌合孔８２′の底部壁）を貫通してピニオンシャフト２１の端部２１ｂに螺挿されるボルト３５′が用いられる。ボルト３５′はシャフト固定部材の一例であるが、これに代えて、例えば、第１実施形態のような固定ピン３５を用いてもよい。

　第２実施形態の他の構造は、第１実施形態と同様であるので、各構成要素には、第１実施形態の対応する構成要素と同じ参照符号を付すにとどめ、それ以上の構造説明は省略する。而して、第２実施形態でも、第１実施形態と基本的に同様の作用効果を達成可能である。

　次に図７を参照して、第３実施形態について説明する。第１実施形態では、第１，第２ピニオンシャフト支持部Ｈ１，Ｈ２をそれぞれ構成するシャフト挿入孔８１及び嵌合孔８２を、デフケース８外に全面開口する貫通孔としたが、第３実施形態では、シャフト挿入孔８１の一部（即ち回動許容孔部８１ｂ′）と嵌合孔８２″を、径方向外端が閉塞された有底孔としている。しかも有底孔となるシャフト挿入孔８１の回動許容孔部８１ｂ′と嵌合孔８２″は、ピニオンシャフト２１の挿入終了位置２１Ｅから正規の取付位置２１Ｓに向かう回動軌跡に沿って延びる溝状に形成され、その両溝の底面とピニオンシャフト２１の両端面とは略同一の曲率の球面で形成される。

　そして、第３実施形態においても、第２実施形態と同様、嵌合孔８２″に対してピニオンシャフト２１の端部２１ｂを抜け止めするために、ケース本体８ｃの外周端壁（特に嵌合孔８２の底部壁）を貫通してピニオンシャフト２１の端部２１ｂに螺挿されるボルト３５′が用いられる。ボルト３５′はシャフト固定部材の一例であるが、これに代えて、例えば、第１実施形態のような固定ピン３５を用いてもよい。

　第３実施形態の他の構造は、第１実施形態と同様であるので、各構成要素には、第１実施形態の対応する構成要素と同じ参照符号を付すにとどめ、それ以上の構造説明は省略する。而して、第３実施形態でも、第１実施形態と基本的に同様の作用効果を達成可能である。

　更に第３実施形態では、ピニオンシャフト２１が正規の取付位置２１Ｓに置かれる状態では、有底孔となるシャフト挿入孔８１の回動許容孔部８１ｂ′と嵌合孔８２″の各底面にピニオンシャフト２１の両端部がそれぞれ当接されるため、ピニオンシャフト２１の軸方向離脱が確実に阻止され、それだけシャフト固定部材（ボルト３５′）の荷重負担が軽減される。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、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、上記実施形態では、差動装置１０を車両用、例えば自動車用の差動装置に実施したものを示したが、本発明では、差動装置１０を車両以外の種々の機械装置に実施してもよい。

　また前記実施形態では、ピニオンシャフト２１の挿入終了位置２１Ｅが、正規の取付位置２１Ｓにあるピニオンシャフト２１を、第１，第２軸線Ｘ１，Ｘ２と直交する第３軸線Ｘ３回りに所定角度、角変位させた位置に設定され、これにより、ピニオンシャフト２１を挿入終了位置２１Ｅから正規の取付位置２１Ｓに向かって最短の回動経路で回動させ得るようにしたものを示した。しかしピニオンシャフト２１の回動経路は、前記実施形態に限定されず、例えば、挿入終了位置２１Ｅにあるピニオンシャフト２１を、第３軸線Ｘ３とは異なる軸線回りに回動させて正規の取付位置２１Ｓに向かって角変位させるようにしてもよく、その場合、長孔よりなるシャフト挿入孔８１は、ピニオンシャフト２１の回動軌跡に沿って延びるように形成される。

　また前記実施形態では、サイドギヤ２３の背面に張出部としての張出ボス部２３ｂが突設され、その張出ボス部２３ｂを逃げるギヤ逃げ溝４０がデフケース８の内面８ｉに凹設されるものを示したが、本発明では、ピニオンギヤ２２の背面に張出部としての張出ボス部を突設してもよく、この場合には、そのピニオンギヤ２２背面の張出ボス部を逃げるギヤ逃げ溝がデフケース８の内面８ｉに凹設される。

　また前記実施形態では、長孔よりなるシャフト挿入孔８１の長手方向一方側及び／又は他方側の内端面と、正規の取付位置２１Ｓ及び／又は挿入終了位置２１Ｅのピニオンシャフト２１外周面との対向間隙が僅少のものを示したが、その対向間隙を十分広く設定してもよく、或いは対向間隙が無い（即ち対向面相互が当接する）ように設定してもよい。

　また前記実施形態では、リングギヤ９の歯部９ａｇをヘリカルギヤ状としたものを示したが、本発明のリングギヤは、実施形態に限定されず、例えばベベルギヤ、ハイポイドギヤ、スパーギヤ等でもよい。

Claims

　所定軸線（Ｘ１）回りに回転可能な一体型のデフケース（８）と、前記デフケース（８）内に前記所定軸線（Ｘ１）回りに回転可能に収容される一対のサイドギヤ（２３）と、前記デフケース（８）内に収容されて前記一対のサイドギヤ（２３）に噛合する一対のピニオンギヤ（２２）と、前記所定軸線（Ｘ１）と直交する方向に延びて前記ピニオンギヤ（２２）を回転自在に嵌合、支持するピニオンシャフト（２１）と、前記デフケース（８）に同心状に固定されるリングギヤ（９）とを備え、
　前記デフケース（８）は、正規の取付位置（２１Ｓ）にある前記ピニオンシャフト（２１）の両端部を前記デフケース（８）からの駆動力を受け得るよう支持する一対のピニオンシャフト支持部（Ｈ１，Ｈ２）と、前記ピニオンギヤ（２２）及び前記サイドギヤ（２３）の前記デフケース（８）内への装入を許容する作業窓（８ｗ）とを有し、
　前記ピニオンシャフト（２１）は、前記正規の取付位置（２１Ｓ）にあるピニオンシャフト（２１）と直交する投影面で見て、前記デフケース（８）に固定の前記リングギヤ（９）と少なくとも一部が重なる差動装置において、
　前記デフケース（８）は、前記ピニオンシャフト（２１）を抜差し得るよう該デフケース（８）に貫通形成されて一方の前記ピニオンシャフト支持部（Ｈ１）を構成するシャフト挿入孔（８１）を備えており、
　前記シャフト挿入孔（８１）は、前記ピニオンシャフト（２１）を前記デフケース（８）の外から前記正規の取付位置（２１Ｓ）とは異なる所定の挿入終了位置（２１Ｅ）まで、前記リングギヤ（９）と干渉せずに前記デフケース（８）内の前記ピニオンギヤ（２２）に挿入するのを許容する挿入許容孔部（８１ａ）と、前記デフケース（８）内で前記ピニオンシャフト（２１）が前記挿入終了位置（２１Ｅ）から前記正規の取付位置（２１Ｓ）に向かって回動するのを許容する回動許容孔部（８１ｂ，８１ｂ′）とを有し、
　前記デフケース（８）の内面（８ｉ）は、該デフケース（８）内で前記ピニオンシャフト（２１）を前記挿入終了位置（２１Ｅ）から前記正規の取付位置（２１Ｓ）に向かって回動させる際に、そのピニオンシャフト（２１）と共に回動する前記ピニオンギヤ（２２）及び前記サイドギヤ（２３）の各背面の移動を妨げない形状に形成されることを特徴とする差動装置。
　前記サイドギヤ（２３）又は前記ピニオンギヤ（２２）の背面は、該背面を支持する前記デフケース（８）の内面（８ｉ）よりもデフケース（８）の外方側に張出す張出部（２３ｂ）を有し、
　前記デフケース（８）の内面（８ｉ）は、前記張出部（２３ｂ）を背面に有する前記サイドギヤ（２３）又は前記ピニオンギヤ（２２）が、前記挿入終了位置（２１Ｅ）から前記正規の取付位置（２１Ｓ）に向かって回動する前記ピニオンシャフト（２１）と共に回動する際に該張出部（２３ｂ）との干渉を回避可能なギヤ逃げ溝（４０）を有することを特徴とする、請求項１に記載の差動装置。
　前記サイドギヤ（２３）の背面には、前記張出部となる円筒状の張出ボス部（２３ｂ）が突設され、
　前記ギヤ逃げ溝（４０）は、前記挿入終了位置（２１Ｅ）から前記正規の取付位置（２１Ｓ）に向かって回動する前記ピニオンシャフト（２１）と共に前記ピニオンギヤ（２２）及び前記サイドギヤ（２３）が回動する際に、該サイドギヤ（２３）の前記ピニオンシャフト（２１）回りの回動を規制するように前記張出ボス部（２３ｂ）と係合可能な形状に形成されることを特徴とする、請求項２に記載の差動装置。
　他方のピニオンシャフト支持部（Ｈ２）は、前記ピニオンシャフト（２１）の端部（２１ｂ）を前記デフケース（８）の内方より嵌入可能な嵌合孔（８２，８２′，８２″）で構成され、前記嵌合孔（８２，８２′，８２″）に前記ピニオンシャフト（２１）を固定するように該ピニオンシャフト（２１）に係合するシャフト固定部材（３５，３５′）が、該嵌合孔（８２，８２′，８２″）周辺の前記デフケース（８）に装着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。