JP7082077B2 - 差動装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、差動装置、特に内面の少なくとも一部が機械加工されて第１軸線回りに回転可能な中空のケース本体、及びケース本体の外周に一体に突設したフランジ部を有するデフケースと、ケース本体内に収容される差動機構と、ケース本体に設けられる作業窓と、動力源に連なる駆動ギヤと噛合して駆動ギヤからの動力をデフケースに伝えるべく、フランジ部に結合されるリングギヤとを備え、差動機構が、ケース本体に第１軸線回りに回転自在に支持される一対のサイドギヤと、ケース本体に第１軸線と直交する第２軸線回りに回転自在に支持されて一対のサイドギヤと噛合するピニオンギヤとを有する構造の差動装置に関する。

尚、本発明及び本明細書において、「周方向」「径方向」とは、デフケース８の回転軸線（即ち第１軸線Ｘ１）を基準とした周方向、径方向をそれぞれ意味する。

斯かる差動装置は、下記特許文献１に開示されるように、既に知られている。

特開２００７－１００４０号公報

上記特許文献１に開示のデフケースに設けられる作業窓は、サイドギヤ及びピニオンギヤを作業窓を通してデフケースのケース本体内に組付け可能な形状に形成される。

ところで差動装置の外形を所定サイズに抑えたまま、デフケースがリングギヤから入力される、より大きな伝達トルクに対応するためには、サイドギヤ及びピニオンギヤの径をより大きくする必要があり、これらギヤを収容するケース本体の内部空間を機械加工（例えば旋削加工）でより大きく形成する必要がある。その場合、加工ツールの作業窓通過を許容すべくデフケースのフランジ部に設けられる加工用逃げ溝も大きく形成する必要があるが、この逃げ溝を大きくすればするほど、デフケースにおける重量バランスが少なからず崩れ、差動装置に回転振動が生じ易くなる等の不都合ある。

本発明は、上記に鑑み提案されたもので、従来装置の問題を簡単な構造で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、内面の少なくとも一部が機械加工されて第１軸線回りに回転可能な中空のケース本体、及び該ケース本体の外周に一体に突設したフランジ部を有するデフケースと、前記ケース本体内に収容される差動機構と、前記ケース本体に設けられる作業窓と、動力源に連なる駆動ギヤと噛合して該駆動ギヤからの動力を前記デフケースに伝えるべく、前記フランジ部に結合されるリングギヤとを備え、前記差動機構は、前記ケース本体に前記第１軸線回りに回転自在に支持される一対のサイドギヤと、前記ケース本体に前記第１軸線と直交する第２軸線回りに回転自在に支持されて前記一対のサイドギヤと噛合するピニオンギヤとを有する差動装置において、前記作業窓は、前記サイドギヤ及び前記ピニオンギヤを該作業窓を通して前記ケース本体内に組付け可能な形状に形成され、前記フランジ部の、前記作業窓に臨む側の一側面には、該フランジ部を径方向に横切るように延び且つ前記内面への機械加工の際に加工ツールとの干渉を回避可能な第１溝部と、前記第１軸線と直交する投影面で見て前記第２軸線を挟んで第１溝部と反対側に位置し且つ該第１溝部よりも小さい、少なくとも１個の第２溝部とが形成され、前記フランジ部は、前記投影面で見て前記第２軸線に関して前記第１溝部との対称位置に孔を有することを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記フランジ部は、該フランジ部に前記リングギヤを締結するための複数のボルトがそれぞれ挿通される複数のボルト孔を周方向に間隔をおいて有しており、前記第１，第２溝部の各々が周方向に隣り合う前記ボルト孔間に配置され、前記第１溝部は機械加工により、また前記第２溝部は鋳造によりそれぞれ形成されることを第２の特徴とする。

また本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、前記第２溝部は、前記フランジ部に１個だけ設けられていて、前記投影面で見て前記第２軸線に関して前記第１溝部との対称位置にあることを第３の特徴とする。

また本発明は、内面の少なくとも一部が機械加工されて第１軸線回りに回転可能な中空のケース本体、及び該ケース本体の外周に一体に突設したフランジ部を有するデフケースと、前記ケース本体内に収容される差動機構と、前記ケース本体に設けられる作業窓と、動力源に連なる駆動ギヤと噛合して該駆動ギヤからの動力を前記デフケースに伝えるべく、前記フランジ部に結合されるリングギヤとを備え、前記差動機構は、前記ケース本体に前記第１軸線回りに回転自在に支持される一対のサイドギヤと、前記ケース本体に前記第１軸線と直交する第２軸線回りに回転自在に支持されて前記一対のサイドギヤと噛合するピニオンギヤとを有する差動装置であって、前記作業窓は、前記サイドギヤ及び前記ピニオンギヤを該作業窓を通して前記ケース本体内に組付け可能な形状に形成され、前記フランジ部の、前記作業窓に臨む側の一側面には、該フランジ部を径方向に横切るように延び且つ前記内面への機械加工の際に加工ツールとの干渉を回避可能な第１溝部と、前記第１軸線と直交する投影面で見て前記第２軸線を挟んで第１溝部と反対側に位置し且つ該第１溝部よりも小さい第２溝部とが形成され、前記第２溝部は、前記フランジ部に１個だけ設けられていて、前記投影面で見て前記第２軸線に関して前記第１溝部との対称位置にある差動装置の製造方法において、前記第１，第２溝部を設けるべき位置に形成される一対の第２溝部を有した前記デフケースを鋳造により製作する第１ステップと、前記第１ステップで得られた前記デフケースの前記フランジ部に対し、何れか一方の前記第２溝部の溝形状を拡大するよう機械加工を施して、前記第１溝部を形成する第２ステップとを含むことを第４の特徴とする。

本発明において、第２溝部が「第１溝部よりも小さい」とは、第２溝部が第１溝部よりも溝幅が狭く且つ溝深さが浅いものが含まれることは元より、第２溝部が第１溝部よりも溝幅が狭いか又は溝深さが浅いものも含まれる。

本発明の第１の特徴によれば、デフケースのケース本体に設けられる作業窓が、サイドギヤ及びピニオンギヤを作業窓を通してケース本体内に組付け可能な形状に形成される差動装置において、ケース本体外周に一体に突設したフランジ部の、作業窓に臨む側の一側面には、フランジ部を径方向に横切るように延び且つケース本体内面への機械加工の際に加工ツールとの干渉を回避可能な比較的大きな第１溝部と、第１軸線と直交する投影面で見て第２軸線を挟んで第１溝部と反対側に位置する比較的小さな、少なくとも１個の第２溝部とが形成されるので、比較的大きな第１溝部と作業窓とを通して加工ツールを、デフケースと干渉させずにより広範囲に移動させることが可能となり、これにより、デフケースの内部空間を機械加工で容易に拡げることができるため、サイドギヤ及びピニオンギヤを大径化して大きな入力トルクに対応可能となる。また大きな第１溝部の、第２軸線を挟んで反対側に少なくとも１個の第２溝部が配設されるため、フランジ部に大きな第１溝部だけを設ける構造よりもデフケースの重量バランスを改善することができる。しかも第２溝部が比較的小さい関係で、フランジ部の溝部特設による剛性低下を、重量バランスを改善しつつ効果的に抑えることができる。また、フランジ部は、前記投影面で見て第２軸線に関して第１溝部と対称位置に孔を有するので、重量調整のために、上記対称位置に存する孔を第２溝部と併用することで、第１溝部との関係でデフケースの重量バランスを一層容易に改善可能となる。

また第２の特徴によれば、フランジ部は、これにリングギヤを締結するための複数のボルトがそれぞれ挿通される複数のボルト孔を、フランジ部の周方向に間隔をおいて有し、第１，第２溝部の各々が周方向に隣り合うボルト孔間に配置されるので、大きな第１溝部を、加工公差の小さい機械加工で形成することで、その加工公差の範囲で第１溝部を、これを挟んで隣り合うボルト孔に対し干渉を回避しつつ近づけることができ、これにより、第１溝部をより大きく形成できる。しかも機械加工される第１溝部の加工公差が小さい分、フランジ部のボルト孔周辺部とリングギヤとの接触面積を確保し易くなり、第１溝部周辺でのボルトの軸力低下を防止可能となる。その上、第２溝部は、これを鋳造で形成することで、機械加工を不要としてコスト節減が図られる。

また第３の特徴によれば、第２軸線を挟んで第１溝部と反対側で第２溝部は、フランジ部に１個だけ設けられるから、これを鋳造で形成しても金型構造を極力簡素化してコスト節減及び生産性向上に寄与することができる。しかも、この第２溝部が上記投影面で見て第２軸線に関して第１溝部との対称位置にあるので、第２溝部が１個だけでも、第１溝部との関係でデフケースの重量バランスを容易に改善可能となる。

また第４の特徴によれば、内面の少なくとも一部が機械加工されて第１軸線回りに回転可能な中空のケース本体、及び該ケース本体の外周に一体に突設したフランジ部を有するデフケースと、ケース本体内に収容される差動機構と、ケース本体に設けられる作業窓と、動力源に連なる駆動ギヤと噛合して該駆動ギヤからの動力をデフケースに伝えるべく、前記フランジ部に結合されるリングギヤとを備え、前記差動機構は、ケース本体に第１軸線回りに回転自在に支持される一対のサイドギヤと、ケース本体に第１軸線と直交する第２軸線回りに回転自在に支持されて一対のサイドギヤと噛合するピニオンギヤとを有する差動装置であって、作業窓は、サイドギヤ及びピニオンギヤを該作業窓を通してケース本体内に組付け可能な形状に形成され、前記フランジ部の作業窓に臨む側の一側面には、該フランジ部を径方向に横切るように延び且つ前記内面への機械加工の際に加工ツールとの干渉を回避可能な第１溝部と、第１軸線と直交する投影面で見て第２軸線を挟んで第１溝部と反対側に位置し且つ該第１溝部よりも小さい第２溝部とが形成され、第２溝部は、前記フランジ部に１個だけ設けられていて、前記投影面で見て前記第２軸線に関して前記第１溝部との対称位置にある差動装置の製造方法が、第１，第２溝部を設けるべき位置に形成される一対の第２溝部を有したデフケースを鋳造により製作する第１ステップと、第１ステップで得られたデフケースのフランジ部に対し、何れか一方の第２溝部の溝形状を拡大するよう機械加工を施して、第１溝部を形成する第２ステップとを含むので、第３の特徴による前記効果と同様の効果が達成可能である。その上、第２ステップで第１溝部の機械加工を行うに当たり、第１ステップの鋳造でフランジ部に対称的に形成した一対の第２溝部の何れか一方に対し（即ち一方の第２溝部を下溝として）機械加工を施して第１溝部を形成するため、第１溝部の機械加工量を低減して迅速且つ低コストで第１溝部を形成可能となる。しかも第１ステップ（鋳造）で得た一対の第２溝部が第２軸線に対し対称配置されるため、その何れの第２軸部を第２ステップで機械加工しても第１溝部が得られ、また機械加工されない第２溝部が本来の第２溝部となるから、第２ステップでの加工ツールに対するワークの位置決め自由度が拡がり、加工作業性が向上する。

本発明の第１実施形態に係る差動装置及びその周辺装置を示す縦断面図（図２の１－１線断面図） ミッションケース、車軸、軸受及び差動機構のギヤの図示を省略して示す上記差動装置の右側面図 （３Ａ）はデフケース単体の、ケース中心を通り且つ図１で右側から見た横断面図（図４の３Ａ－３Ａ線断面図）、また（３Ｂ）は、図３（３Ａ）の３Ｂ－３Ｂ線拡大断面図） 図３（３Ａ）の４－４線断面図 本発明の第２実施形態を示す図３（Ａ）対応断面図 本発明の第３実施形態のデフケース製造過程で第１ステップの鋳造後（第２ステップの旋削加工前）の状態のデフケースを示す図３（Ａ）対応断面図 本発明の第１実施形態の変形例を示す図３（Ａ）対応断面図 本発明の第２実施形態の変形例を示す図３（Ａ）対応断面図

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。

先ず、図１～図４を参照して、第１実施形態について説明する。図１において、車両（例えば自動車）のミッションケース９内には、図示しない動力源（例えば車載のエンジン）からの動力を一対のドライブ軸としての左右車軸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、金属製のデフケース８と、デフケース８に内蔵される差動機構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差動機構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て、第１軸線Ｘ１を中心とした円周方向に延びるフランジ部８ｆとを備える。そして、第１及び第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９に第１軸線Ｘ１回りに回転自在に支持される。

また第１及び第２軸受ボス８ｂ１，８ｂ２の内周面には、ドライブ軸としての左右の車軸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９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する。

デフケース８のフランジ部８ｆは、ケース本体８ｃの外周面にリング板状に一体に突設されており、これにリングギヤＲが複数のボルトＢで着脱可能に結合される。そして、フランジ部８ｆは、ケース本体８ｃの中心Ｏから軸方向（即ち第１軸線Ｘ１に沿う方向）で第２軸受ボス８ｂ２側にオフセットした位置に配置される。

リングギヤＲは、ヘリカルギヤ（斜歯）状の歯部Ｒａｇを外周に有するリムＲａと、このリムＲａの内周面から一体に突出するリング板状のスポークＲｂとを備えており、歯部Ｒａｇは、動力源に連なる変速装置の出力部となる駆動ギヤ３１と噛合する。かくして、駆動ギヤ３１からの回転駆動力は、リングギヤＲ及びフランジ部８ｆを介してデフケース８のケース本体８ｃに伝達される。

またスポークＲｂは、それの一側面Ｒｂｓがフランジ部８ｆの第１側面８ｆｓ（即ち第１軸受ボス８ｂ１側の側面）に当接すると共に、内周端面Ｒｂｉがケース本体８ｃの、フランジ部８ｆに連なる外周端面に同心状に嵌合しており、その嵌合状態で、フランジ部８ｆに複数のボルトＢを以て周方向に間隔をおいて締結される。

フランジ部８ｆには周方向に等間隔おきにボルト孔８ｆｈが設けられ、またそれらボルト孔８ｆｈに対応してスポークＲｂには複数のボルト挿通孔Ｒｂｈが設けられる。そして、複数のボルトＢは、スポークＲｂのボルト挿通孔Ｒｂｈを通してフランジ部８ｆのボルト孔８ｆｈにそれぞれ螺挿、緊締される。尚、図１において、歯部Ｒａｇは、表示を簡略化するために、歯筋に沿う断面表示とした。

更にフランジ部８ｆには、周方向に隣り合うボルト孔８ｆｈの中間位置（本実施形態では、後述する第２軸線Ｘ２に関して第１溝部８１との非対称位置）に位置決め孔８ｆｚ′が、図３に例示したように設けられる。この位置決め孔８ｆｚ′は、これと抜差可能な不図示の位置決めピンと協働して、差動装置１０の組立時や加工時にデフケース８を他の部材（例えばリングギヤＲ）に対し周方向に位置決めするために用いられる。

而して、リングギヤＲは、ヘリカルギヤ状の歯部Ｒａｇを有することで、同じくヘリカルギヤ状の歯部を有する駆動ギヤ３１との噛合により第１軸線Ｘ１に沿う方向のスラスト荷重（噛合反力のスラスト方向成分）を受け、このスラスト荷重は、リングギヤＲからフランジ部８ｆを経てケース本体８ｃに受け止められる。

差動機構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に支持されるピニオン軸２１と、このピニオン軸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と噛合し且つ第１軸線Ｘ１回りに回転可能な左右のサイドギヤ２３，２３とを備える。両サイドギヤ２３，２３は、差動機構２０の出力ギヤとして機能するものであり、両サイドギヤ２３，２３の内周面には、左右の車軸１１，１２の内端部がそれぞれスプライン嵌合される。

ピニオンギヤ２２及びサイドギヤ２３の各背面は、ケース本体８ｃの内面８ｃｉに直接に、或いは図示しないワッシャを介して、回転自在に支承される。ケース本体８ｃの内面８ｃｉは、本実施形態では旋盤の施削工具としてのバイトＴにより球面状に旋削加工される。そして、その旋削加工されるケース本体８ｃの内面８ｃｉには、例えばピニオンギヤ２２の背面に対面するピニオンギヤ支持面８ｃｉｐや、サイドギヤ２３の背面に対面するサイドギヤ支持面８ｃｉｓも含まれる。而して、バイトＴは、加工ツール（施削工具）の一例である。

ピニオン軸２１は、ケース本体８ｃの外周端部に形成されて第２軸線Ｘ２上に延びる一対の支孔８ｃｈに挿通、保持される。またケース本体８ｃには、ピニオン軸２１の一端部を横切るよう貫通する抜け止めピン１７が挿着（例えば圧入）され、この抜け止めピン１７により、ピニオン軸２１の支孔８ｃｈからの離脱が阻止される。

そして、駆動ギヤ３１からリングギヤＲを経てケース本体８ｃに伝達された回転駆動力は、差動機構２０を介して左右の車軸１１，１２に対し差動回転を許容しつつ分配伝達される。尚、差動機構２０の差動機能は従来周知であるので、説明を省略する。

図２～図４に示すように、デフケース８は、第１軸線Ｘ１に沿う方向でフランジ部８ｆよりも第１軸受ボス８ｂ１側のケース本体８ｃの側壁に一対の作業窓Ｈを有する。この一対の作業窓Ｈは、第１軸線Ｘ１と直交する投影面（図２，図３の（３Ａ）を参照）で見て、第２軸線Ｘ２を挟んでその両側方に配置され、換言すれば、第１，第２軸線Ｘ１，Ｘ２と直交する第３軸線Ｘ３上で第１軸受ボス８ｂ１を挟んで対称的に並ぶようにケース本体８ｃの上記側壁に形成される。尚、本明細書では、以下において説明の重複を避けるため、第１軸線Ｘ１と直交する投影面を単に「投影面」と呼ぶ。

そして、前記投影面で見て、ケース本体８ｃの、一対の作業窓Ｈに挟まれた側壁部分８０は、第２軸線Ｘ２に沿って延びる幅広の帯状に形成され、この帯状の側壁部分８０の中間部に第１軸受ボス８ｂ１が連設される。また、その帯状の側壁部分８０の両端部８０ａ（即ちケース本体８ｃの外周端部となる部分）は、これと一体に連なるフランジ部８ｆと相互に補強し合うことで剛性が高められ、しかもピニオン軸２１を支持すべく比較的厚肉に形成されている。即ち、斯かる側壁部分８０の両端部８０ａは、ピニオン軸２１を強固に支持する高剛性のピニオン軸支持部として機能する。

作業窓Ｈは、ケース本体８ｃの内面８ｃｉに対する旋削加工やケース本体８ｃ内への差動機構２０の組付けを許容するための作業窓であり、その目的に即した十分大きい形状に形成される。即ち、本実施形態の作業窓Ｈは、第１軸線Ｘ１に沿う方向でフランジ部Ｆの根元部分まで達し且つケース本体８ｃの周方向に幅広く開口するように形成されている。尚、作業窓Ｈは、フランジ部Ｆの根元部分から軸方向で若干離間して形成してもよいし、或いは、フランジ部Ｆの根元部分に若干食い込むように形成してもよい。

ところでデフケース８においてフランジ部８ｆの、作業窓Ｈに臨む側（即ち第１軸受ボス８ｂ１側）の第１側面８ｆｓには、比較的大きな第１溝部８１と、この第１溝部８１よりも小さい（より具体的には第１溝部８１よりも溝幅が狭く且つ溝深さが浅い）第２溝部８２とが、それぞれフランジ部８ｆを径方向に横切るようにして形成される。第１溝部８１は、ケース本体８ｃの内面８ｃｉを旋削する加工ツール即ち前記バイトＴが、旋削加工の際に第１溝部８１を通過可能な（即ちバイトＴに対する逃げ溝となる）ようなサイズに形成される。

また、第２溝部８２は、第１溝部８１に対し、前記投影面で見て第２軸線Ｘ２を挟んで反対側に位置していて、第１溝部８１と第３軸線Ｘ３上に並ぶように配置される。換言すれば、第１，第２溝部８１，８２は、第２軸線Ｘ２に関して対称位置に在る。

デフケース８は、後述するように鋳造で形成され、その鋳造後にデフケース８の各部が機械加工される。例えば、鋳造後のデフケース８（特にケース本体８ｃ）の内面８ｃｉの旋削加工を行う場合には、ワークであるデフケース８が旋盤の不図示のワーク支持部に対し第３軸線Ｘ３回りに回転駆動可能に取付けられ、また旋盤のバイトＴは、第３軸線Ｘ３に沿う方向と、第３軸線Ｘ３と直交する方向とにそれぞれ徐々に送り可能に構成される。また旋削加工時には、前記投影面（図３の（３Ａ）参照）で見て、第３軸線Ｘ３が第１，第２溝部８１，８２の軸線と重なる配置となるように、デフケース８の旋盤に対する取付位置が設定される。

そして、上記旋削工程では、後述するように、デフケース８が第３軸線Ｘ３回りに回転している状態で、デフケース８の外方より作業窓Ｈを通してバイトＴが第３軸線Ｘ３に沿う方向に徐々に送られる。これにより、バイトＴは、先ず、フランジ部８ｆの第１側面８ｆｓに対し第１溝部８１を横断面円弧状の溝状に旋削する。そして、バイトＴが第３軸線Ｘ３に沿う方向に所定量送られると、バイトＴは、第３軸線Ｘ３に沿う方向のみならず、第３軸線Ｘ３と直交する方向にも徐々に送られるようになって、ケース本体８ｃの内面８ｃｉを球面状に旋削してゆく。

第２溝部８２は、後述するようにデフケース８の鋳造により形成され、鋳造後には特に機械加工されない。また第２溝部８２は、第１溝部８１のようにバイトＴに対する逃げ溝として機能させるためのものではなく、第１溝部８１を特設したことに因るフランジ部８ｆ（延いてはデフケース８）の重量アンバランスを改善するためのバランス調整溝として機能する。

リングギヤＲをデフケース８に固定する複数のボルトＢは、前述のようにフランジ部８ｆの、周方向に等間隔おきに並ぶ複数のボルト孔８ｆｈにそれぞれ螺挿される。しかも第１，第２溝部８１，８２は、周方向で隣り合う何れか２つのボルト孔８ｆｈの間に（即ち前記投影面で見て、何れのボルト孔８ｆｈとも重ならない位置に）配置される。

次に第１実施形態の作用を説明する。

デフケース８は、その全体が適当な金属材料（例えばアルミ、アルミ合金、鋳鉄等）で一体成形（より具体的には鋳造成形）され、その成形後にデフケース８の各部に対し適宜、機械加工が施される。この機械加工には、例えば、ボルト孔８ｆｈの孔加工や、螺旋溝１５，１６の溝加工の他、ケース本体８ｃの内面８ｃｉに対する旋削加工が少なくとも含まれる。

特にケース本体８ｃの内面８ｃｉに対する旋削は、ワークであるデフケース８が第３軸線Ｘ３回りに回転している状態で、第３軸線Ｘ３に沿う方向（即ち図３，図４で白抜き矢印で示す送り方向）にバイトＴがデフケース８外より内方側に徐々に送られることにより、実行される。このとき、バイトＴは、先ず、フランジ部８ｆの第１側面８ｆｓに対して第１溝部８１を横断面円弧状に旋削し、次いで、バイトＴが一方の作業窓Ｈを通してケース本体８ｃ内に到達してからは、ケース本体８ｃの内面８ｃｉを球面状に旋削する。

この場合、バイトＴの刃先と第３軸線Ｘ３との距離は、特にフランジ部８ｆに第１溝部８１を旋削する間は、被旋削面が各部同一曲率の円弧溝状となるように、一定に保たれる。またケース本体８ｃの内面８ｃｉを旋削する間は、被旋削面が球面となるように、その球面形態に合せて当該距離が微小変化する設定となる。

差動装置１０の組立に際しては、先ず、デフケース８のケース本体８ｃ内に差動機構２０の各構成要素、即ちピニオン軸２１、ピニオンギヤ２２及びサイドギヤ２３を、作業窓Ｈを通して装入し、所定の組付位置にセットする。次いで、リングギヤＲのスポークＲｂをデフケース８のフランジ部８ｆに複数のボルトＢで締結する。

そして、この差動機構２０を収納したデフケース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９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に挿入し且つ左右のサイドギヤ２３，２３の内周にスプライン嵌合することで、差動装置１０の自動車への組付けが終了する。

以上説明した本実施形態によれば、デフケース８外周に突設したフランジ部８ｆには、フランジ部８ｆを径方向に横切るように延び且つケース本体８の内面８ｃｉへの機械加工（より具体的には旋削加工）の際にバイトＴとの干渉を回避可能な比較的大きな第１溝部８１と、第１軸線Ｘ１と直交する投影面で見て第２軸線Ｘ２を挟んで第１溝部８１と反対側に位置する比較的小さな１個の第２溝部８２とが形成される。これにより、大きな第１溝部８１と作業窓Ｈとを通してバイトＴを、デフケース８と干渉させずにより広範囲に移動させることができるから、ケース本体８ｃの内部空間を機械加工で容易に拡げることができる。その結果、デフケース８を一定サイズに抑えながら、サイドギヤ２３及びピニオンギヤ２２を大径化して大きな入力トルクに対応可能となる。

その上、大きな第１溝部８１の、第２軸線Ｘ２を挟んで反対側に第２溝部８２が配設されるため、フランジ部８ｆに大きな第１溝部８１だけを設ける構造よりもデフケース８の重量バランスが効果的に改善される。しかも第２溝部８２が比較的小さいことから、フランジ部８ｆの第２溝部８２特設による剛性低下を、重量バランスを改善しつつ効果的に抑えることができる。

また本実施形態ではフランジ部８ｆ及びリングギヤＲ間を結合する複数のボルトＢが、周方向で等間隔おきに配置され、しかも第１，第２溝部８１，８２は、フランジ部８ｆの周方向で隣り合う何れか２つのボルト孔８ｆｈの各間に（即ち前記投影面で見て、何れのボルト孔８ｆｈとも重ならない位置に）配置される。従って、フランジ部８ｆに複数のボルト孔Ｂを周方向等間隔おきに設けて伝達荷重をバランスよく分散して受け得るようにしても、これらボルトＢのボルト孔８ｆｈが第１，第２溝部８１，８２（従ってフランジ部８ｆの薄肉部分）に掛かることはない。

この場合、大きな第１溝部８１を加工公差の小さい切削（具体的には施削）により形成することで、その加工公差の範囲で第１溝部８１を、これを挟んで隣り合うボルト孔８ｆｈに対し干渉しないで近接させることができるため、第１溝部８１をより大きく形成できる。しかも第１溝部８１の加工公差が小さい分、フランジ部８ｆのボルト孔８ｆｈ周辺部とリングギヤＲとの接触面積を確保し易くなり、第１溝部８１周辺でのボルトＢの軸力低下を防止可能となる。

その上、第２溝部８２は、これを特に鋳造で形成することで、切削等の機械加工を不要としてコスト節減が図られる。また第２溝部８２は、溝幅が比較的小さいことから、隣り合うボルト孔８ｆｈ間に在ってもボルト孔８ｆｈとの距離を比較的長くすることができ、従って、第２溝部８２を加工公差の大きい鋳造で形成しても、フランジ部８ｆのボルト孔８ｆｈ周辺部とリングギヤＲとの接触面積を確保し易くなるため、第２溝部８２周辺でのボルトＢの軸力低下を防止可能となる。

更に本実施形態によれば、第２軸線Ｘ２を挟んで第１溝部８１と反対側に存する第２溝部８２は、フランジ部８ｆに１個だけ設けられるから、第２溝部８２を含むデフケース８を鋳造しても、金型構造を極力簡素化でき、コスト節減及び生産性向上が図られる。しかも、この第２溝部８２が前記投影面で見て第２軸線Ｘ２に関して第１溝部８１と対称的に配置されるため、第２溝部８２が只１個だけであっても、第１溝部８１との関係で重量バランスを比較的容易に改善可能となり、デフケース８の重量バランスをとり易くなる。

ところで、本実施形態の差動装置１０（特にデフケース８）の製造方法は、前述のように、第２溝部８２をフランジ部８ｆに有したデフケース８を鋳造により製作する第１ステップと、第１ステップで得られたデフケース８のフランジ部８ｆに対し切削（特に旋削）加工により第１溝部８１を形成する第２ステップとを含んでいる。これにより、本実施形態の上記した作用効果を達成可能であるばかりか、デフケース８を鋳造後の第２ステップで、第１溝部８１だけ切削加工を行うことから、フランジ部８ｆに複数の溝部８１，８２が有るにも拘わらず全体として切削工程が簡素化され、コスト節減が図られる。

また図５には、本発明の第２実施形態が示される。即ち、第１実施形態のデフケース８では、フランジ部８ｆに鋳造で設けられる只１個の第２溝部８２が、前記投影面で見て第２軸線Ｘ２に関して第１溝部８１と対称的に配置されるが、第２実施形態では、フランジ部８ｆに、第１溝部８１よりも小さい少なくとも２個の第２溝部８２′，８２′が鋳造で形成される。そして、それら第２溝部８２′，８２′が、上記投影面で見て第２軸線Ｘ２を挟んで第１溝部８１とは何れも反対側に、しかも第３軸線Ｘ３に関して互いに対称的に配置される。

この第２実施形態では、第１実施形態と基本的に同様の作用効果（但し、第２溝部８２が只１個だけの効果を除く）を達成可能である。更に第２実施形態では、第１溝部８１よりも小さい第２溝部８２′，８２′を複数設けたことによって、フランジ部８ｆにおける第１溝部８１特設に伴う重量アンバランスをより確実に解消可能である。

次に図６を併せて参照して、本発明の第３実施形態について説明する。即ち、第１実施形態のデフケース８の鋳造過程（第１ステップ）では、フランジ部８ｆに只１個の第２溝部８２が形成され、また鋳造後の第２ステップでは、フランジ部８ｆの平坦な一側面８ｆｓに下溝無しの状態から大きな第１溝部８１を切削加工する。

これに対して、第３実施形態では、第１溝部８１の形成プロセスが第１実施形態とは異なる。即ち、第３実施形態の差動装置１０（従ってデフケース８）の製造方法は、第１，第２溝部８１，８２を設けるべき位置に在って互いに同一形状に形成される一対の第２溝部８２を有したデフケース８を鋳造により製作する第１ステップと、第１ステップで得られたデフケース８のフランジ部８ｆに対し、何れか一方の第２溝部８２の溝形状を拡大するよう切削加工を施して、第１溝部８１を形成する第２ステップとを含む。

そして、図６には、上記第１ステップで鋳造された直後のデフケース８が示され、これのフランジ部８ｆの第１側面８ｆｓには、同一形状の一対の第２溝部８２が鋳造により形成されている。

かくして、第３実施形態のデフケース８の製造方法によっても、第１実施形態と基本的の同様の前記作用効果を達成可能である。更に第３実施形態によれば、第２ステップで第１溝部８１の切削加工を行うに当たり、第１ステップの鋳造でフランジ部８ｆに第２軸線Ｘ２に関して対称的に形成した一対の第２溝部８２のうちの何れか一方に対し（即ち該何れか一方の第２溝部８２を下溝として）切削加工を施して第１溝部８１を形成できる。これにより、第１溝部８１の切削加工量を大幅に低減できるから、迅速且つ低コストで第１溝部８１を形成可能となる。

しかも第１ステップ（鋳造）で得た一対の第２溝部８２，８２が第２軸線Ｘ２に対し対称配置されるため、その両第２溝部８２，８２の何れを第２ステップで切削加工しても第１溝部８１が得られ、また切削加工されない第２溝部８２が本来の第２溝部８２として残されるから、第２ステップでのバイトＴに対するワーク（即ちデフケース８）の位置決め自由度が拡がり、加工作業性が向上する。

尚、第３実施形態では、第１溝部８１の切削加工前の下溝として、第２溝部８２と同形の下溝を第１ステップの鋳造で形成したが、第３実施形態の変形例として、第２溝部８２と異なる（即ち小さい又は大きい）サイズで且つ第１溝部８１よりは小さいサイズの下溝を第１ステップの鋳造で形成しておき、この下溝を第２ステップで溝形状を拡大するよう切削加工して第１溝部８１を形成するようにしてもよい。そして、この第３実施形態の変形例でも、第１溝部８１の切削加工量を低減できて、迅速且つ低コストで第１溝部８１を形成可能となる。

ところで第１～第３実施形態では、デフケース８外周のフランジ部８ｆに設けられる位置決め孔８ｆｚ′が、前記投影面で見て第２軸線Ｘ２に関して第１溝部８１との非対称位置にあるものを示したが、本発明では、位置決め孔８ｆｚを前記投影面で見て第２軸線Ｘ２に関して第１溝部８１との対称位置に配設した変形例も実施可能である。そして、この変形例の位置決め孔８ｆｚは、本発明の孔の一例となる。

例えば、図７に示す第１実施形態の変形例では、フランジ部８ｆの、第２軸線Ｘ２に関して第１溝部８１との対称位置に配設した第２溝部８２に重なるようにして位置決め孔８ｆｚが設けられ、また図８に示す第２実施形態の変形例では、フランジ部８ｆの、第２軸線Ｘ２に関して第１溝部８１とは反対側に配設した２個の第２溝部８２の周方向中間位置（即ち、第２溝部８２とは重ならない位置）に位置決め孔８ｆｚが設けられる。この位置決め孔８ｆｚは、第１，第２実施形態の位置決め孔８ｆｚ′と同様に、不図示の位置決めピンと協働して差動装置１０の組立時や加工時にデフケース８を他部材（例えばリングギヤＲ）に対し周方向に位置決めするために用いられる。

而して、上記した第１，第２実施形態の各変形例によれば、フランジ部８ｆは、前記投影面で見て第２軸線Ｘ２に関して第１溝部８１との対称位置に位置決め孔８ｆｚを有しているので、第１溝部８１の特設に伴いデフケース８の重量バランスを改善、調整するに当たり、第２溝部８２のみならず、上記対称位置に存する位置決め孔８ｆｚを重量バランスの調整手段に併用することで、デフケース８の重量バランスを一層容易に改善、調整可能となる。

しかも位置決め孔８ｆｚは、デフケース８の位置決め手段と、重量バランスの調整手段とに兼用されるので、差動装置１０の構造簡素化、延いてはコスト節減を図る上で有利となる。

尚、上記した第１，第２実施形態の各変形例では、位置決め孔８ｆｚを、フランジ部８ｆを軸方向に貫通する貫通孔としたが、位置決め孔８ｆｚを有底の盲孔としてもよい。また、その各変形例では、孔の一例である位置決め孔８ｆｚをデフケース８の位置決め手段と重量バランスの調整手段に兼用されるものを示したが、当該孔８ｆｚを、デフケース８の位置決めには用いずに専らデフケース８の重量バランス調整のみに使用してもよい。

尚また、位置決め孔８ｆｚは、これのフランジ部８ｆへの孔加工を、ボルト孔８ｆｈの孔加工時に一緒に行うことができるが、ボルト孔８ｆｈの孔加工時とは別々に行うようにしてもよい。また位置決め孔８ｆｚは、機械加工しないで、デフケース８の鋳造により形成してもよい。

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を車両用差動装置、特に左右の駆動車輪間の差動装置として実施したものを示したが、本発明では、差動装置１０を前後の駆動車輪間の差動装置として実施してもよく、或いはまた車両以外の種々の機械装置における差動装置として実施してもよい。

また、前記実施形態では、第１，第２溝部８１，８２を横断面円弧状としたものを示したが、横断面が概ね逆台形状又はコ字状の角溝であってもよい。また特に第１溝部８１は、前記実施形態ではデフケース８の内面８ｃｉに対する旋削工程の直前に旋削加工されるものを示したが、第１溝部８１は、デフケース８の内面８ｃｉに対する旋削工程の前に、その旋削工程とは別の切削工程で溝加工されてもよい。

また、前記実施形態では、ボルト孔８ｆｈが、内周面に雌ねじ部を有するねじ孔に形成したものが示されるが、ボルト孔８ｆｈは、雌ねじ部を有しない単なる通し孔に形成されてもよい。この場合は、リングギヤＲのボルト挿通孔Ｒｂｈの内周面に雌ねじ部を形成し、そのボルト挿通孔ＲｂｈにボルトＢを、フランジ部８ｆのボルト孔８ｆｈを通して螺挿すればよい。

また、前記実施形態では、デフケース８のフランジ部８ｆとリングギヤＲとの結合を複数のボルトＢで結合するものを例示したが、本発明（第２の特徴を除く）では、フランジ部８ｆとリングギヤＲとの結合を溶接（例えばレーザ溶接、電子ビーム溶接等）するようにしてもよい。

また前記実施形態では、リングギヤＲの歯部Ｒａｇ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、ヘリカルギヤでなくても、駆動ギヤ３１との噛合により第１軸線Ｘ１に沿う方向のスラスト荷重を受ける歯形状の他のギヤ（例えばベベルギヤ、ハイポイドギヤ等）でもよい。或いはまた、駆動ギヤ３１との噛合により上記スラスト荷重を受けない歯形状のギヤ（例えばスパーギヤ）でもよい。

Ｂ・・・・・・ボルト
Ｈ・・・・・・作業窓
Ｒ・・・・・・リングギヤ
Ｔ・・・・・・加工ツールとしてのバイト
Ｘ１，Ｘ２・・第１軸線，第２軸線
８・・・・・・デフケース
８ｃ・・・・・ケース本体
８ｃｉ・・・・ケース本体の内面
８ｆ・・・・・フランジ部
８ｆｈ・・・・ボルト孔
８ｆｓ・・・・フランジ部の、作業窓に臨む側の一側面としての第１側面
８ｆｚ・・・・孔としての位置決め孔
１０・・・・・差動装置
２０・・・・・差動機構
２２・・・・・ピニオンギヤ
２３・・・・・サイドギヤ
３１・・・・・駆動ギヤ
８１；８２，８２′・・第１溝部；第２溝部

Claims (4)

1. 内面（８ｃｉ）の少なくとも一部が機械加工されて第１軸線（Ｘ１）回りに回転可能な中空のケース本体（８ｃ）、及び該ケース本体（８ｃ）の外周に一体に突設したフランジ部（８ｆ）を有するデフケース（８）と、前記ケース本体（８ｃ）内に収容される差動機構（２０）と、前記ケース本体（８ｃ）に設けられる作業窓（Ｈ）と、動力源に連なる駆動ギヤ（３１）と噛合して該駆動ギヤ（３１）からの動力を前記デフケース（８）に伝えるべく、前記フランジ部（８ｆ）に結合されるリングギヤ（Ｒ）とを備え、
   前記差動機構（２０）は、前記ケース本体（８ｃ）に前記第１軸線（Ｘ１）回りに回転自在に支持される一対のサイドギヤ（２３）と、前記ケース本体（８ｃ）に前記第１軸線（Ｘ１）と直交する第２軸線（Ｘ２）回りに回転自在に支持されて前記一対のサイドギヤ（２３）と噛合するピニオンギヤ（２２）とを有する差動装置において、
   前記作業窓（Ｈ）は、前記サイドギヤ（２３）及び前記ピニオンギヤ（２２）を該作業窓（Ｈ）を通して前記ケース本体（８ｃ）内に組付け可能な形状に形成され、
   前記フランジ部（８ｆ）の、前記作業窓（Ｈ）に臨む側の一側面（８ｆｓ）には、該フランジ部（８ｆ）を径方向に横切るように延び且つ前記内面（８ｃｉ）への機械加工の際に加工ツール（Ｔ）との干渉を回避可能な第１溝部（８１）と、前記第１軸線（Ｘ１）と直交する投影面で見て前記第２軸線（Ｘ２）を挟んで第１溝部（８１）と反対側に位置し且つ該第１溝部（８１）よりも小さい、少なくとも１個の第２溝部（８２，８２′）とが形成され、
   前記フランジ部（８ｆ）は、前記投影面で見て前記第２軸線（Ｘ２）に関して前記第１溝部（８１）との対称位置に孔（８ｆｚ）を有することを特徴とする差動装置。
2. 前記フランジ部（８ｆ）は、該フランジ部（８ｆ）に前記リングギヤ（Ｒ）を締結するための複数のボルト（Ｂ）がそれぞれ挿通される複数のボルト孔（８ｆｈ）を周方向に間隔をおいて有しており、
   前記第１，第２溝部（８１，８２，８２′）の各々が周方向に隣り合う前記ボルト孔（８ｆｈ）間に配置され、
   前記第１溝部（８１）は機械加工により、また前記第２溝部（８２，８２′）は鋳造によりそれぞれ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. 前記第２溝部（８２）は、前記フランジ部（８ｆ）に１個だけ設けられていて、前記投影面で見て前記第２軸線（Ｘ２）に関して前記第１溝部（８１）との対称位置にあることを特徴とする、請求項１又は２に記載の差動装置。
4. 内面（８ｃｉ）の少なくとも一部が機械加工されて第１軸線（Ｘ１）回りに回転可能な中空のケース本体（８ｃ）、及び該ケース本体（８ｃ）の外周に一体に突設したフランジ部（８ｆ）を有するデフケース（８）と、前記ケース本体（８ｃ）内に収容される差動機構（２０）と、前記ケース本体（８ｃ）に設けられる作業窓（Ｈ）と、動力源に連なる駆動ギヤ（３１）と噛合して該駆動ギヤ（３１）からの動力を前記デフケース（８）に伝えるべく、前記フランジ部（８ｆ）に結合されるリングギヤ（Ｒ）とを備え、
   前記差動機構（２０）は、前記ケース本体（８ｃ）に前記第１軸線（Ｘ１）回りに回転自在に支持される一対のサイドギヤ（２３）と、前記ケース本体（８ｃ）に前記第１軸線（Ｘ１）と直交する第２軸線（Ｘ２）回りに回転自在に支持されて前記一対のサイドギヤ（２３）と噛合するピニオンギヤ（２２）とを有する差動装置であって、
   前記作業窓（Ｈ）は、前記サイドギヤ（２３）及び前記ピニオンギヤ（２２）を該作業窓（Ｈ）を通して前記ケース本体（８ｃ）内に組付け可能な形状に形成され、
   前記フランジ部（８ｆ）の、前記作業窓（Ｈ）に臨む側の一側面（８ｆｓ）には、該フランジ部（８ｆ）を径方向に横切るように延び且つ前記内面（８ｃｉ）への機械加工の際に加工ツール（Ｔ）との干渉を回避可能な第１溝部（８１）と、前記第１軸線（Ｘ１）と直交する投影面で見て前記第２軸線（Ｘ２）を挟んで第１溝部（８１）と反対側に位置し且つ該第１溝部（８１）よりも小さい第２溝部（８２，８２′）とが形成され、
   前記第２溝部（８２）は、前記フランジ部（８ｆ）に１個だけ設けられていて、前記投影面で見て前記第２軸線（Ｘ２）に関して前記第１溝部（８１）との対称位置にある差動装置の製造方法において、
   前記第１，第２溝部（８１，８２）を設けるべき位置に形成される一対の第２溝部（８２）を有した前記デフケース（８）を鋳造により製作する第１ステップと、
   前記第１ステップで得られた前記デフケース（８）の前記フランジ部（８ｆ）に対し、何れか一方の前記第２溝部（８２）の溝形状を拡大するよう機械加工を施して、前記第１溝部（８１）を形成する第２ステップと
   を含むことを特徴とする、差動装置の製造方法。

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