(57)【要約】      （修正有）【課題】信頼性を確保しつつ、軽量化を実現することで、燃費性能等が向上できる車両用デファレンシャル装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るデファレンシャル装置１は、金属製のデフリングギヤ２０と、樹脂製のデフケース１０とを備える。その際、デフリングギヤ入力される駆動源側からのトルクを確実に車軸へ伝達するため、デフリングギヤの内周面２０ａに設けられた凸部２１と、デフケースのフランジ部１２の外周面１２ａに設けられた凹部１１とが互いに嵌合されている。さらに、デフリングギヤの歯面がヘリカルギヤである場合のスラスト力によるデフケースからのデフリングギヤの抜けも防止できる。また、本発明のデファレンシャル装置の構成部材である、デフケースに結合されたデフリングギヤは、デフケース射出成形用型にデフリングギヤを嵌め込み後、溶融樹脂を注入することで製造される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフサイドギヤ及びデフピニオンギヤを収容するデフケースと、該デフケースに結合されたデフリングギヤとを有するデファレンシャル装置であって、
前記デフリングギヤは金属製であり、前記デフケースは樹脂製であることを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項２】
前記デフリングギヤの内周面に第１嵌合部、前記デフケースの外周面に第２嵌合部がそれぞれ設けられ、
前記第１嵌合部と第２嵌合部とは、前記デフリングギヤと前記デフケースとの相対回転を規制するように、互いに嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載のデファレンシャル装置。
【請求項３】
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とは、前記デフリングギヤと前記デフケースとの軸方向の相対移動を規制するように、嵌合されていることを特徴とする請求項２に記載のデファレンシャル装置。
【請求項４】
前記デフケースは、内部に前記デフサイドギヤ及び前記デフピニオンギヤを組み込むための開口部を有し、
前記第１嵌合部は、前記デフリングギヤの内周面に周方向に並べて設けられた複数の凸部でなり、
前記第２嵌合部は、前記デフケースの外周面における前記デフリングギヤの結合面に周方向に並べて設けられた複数の凹部でなり、
前記凸部及び凹部は、前記デフケースにおける前記開口部の周方向対応部位において、他の部位より周方向の間隔が広くなるように設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のデファレンシャル装置。
【請求項５】
前記デフケース内に組み込まれて前記デフピニオンギヤを支持するピニオンシャフトは樹脂製であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のデファレンシャル装置。
【請求項６】
デフサイドギヤ及びデフピニオンギヤを収容するデフケースと、該デフケースに結合されたデフリングギヤと、を有するデファレンシャル装置の製造方法であって、
前記デフケースの射出成型用金型内に、型開き状態で金属製のデフリングギヤを嵌め込む工程と、
前記金型の型締め後、該金型内に形成されるキャビティに溶融樹脂を注入してデフケースを射出成型する工程と、
前記溶融樹脂の硬化後、前記金型を開いて、樹脂製のデフケースに金属製のデフリングギヤが結合されてなる成型品を取り出す工程と、
を有することを特徴とするデファレンシャル装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載されるデファレンシャル装置及びその製造方法に関し、車両の駆動機構の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるデファレンシャル装置は、周知のように左右の車軸の回転差を吸収するものである。このデファレンシャル装置は、デファレンシャルギヤケース（以下、「デフケース」と記す）と、デフケースに取り付けられたデフリングギヤとを有し、前記デフケース内に、ピニオンシャフトと、このピニオンシャフトに回転自在に支持されたデフピニオンギヤと、デフピニオンギヤに噛み合わされ、左右の車軸が連結さる一対のデフサイドギヤとが収納されている。
【０００３】
そして、駆動源から入力されたトルクによってデフリングギヤが回転すると、デフケースが一体的に回転し、このデフケースの回転に伴って、デフケース内のデフピニオンギヤと、デフサイドギヤとを介して車軸ないし車輪が回転する。
【０００４】
ここで、このようなデファレンシャル装置のデフケースとデフリングギヤとは、従来、それぞれに設けられたフランジ部同士を複数のボルトによって締結することにより結合されるのが通例であった。
【０００５】
ところで、近年の車両においては、エンジンの燃費性能の向上やモータを駆動源とする場合の電力消費量低減等の省エネルギ化のために軽量化が求められており、その一環としてデファレンシャル装置の軽量化が検討されている。つまり、前述のデフリングギヤをデフケースに複数のボルトで取り付ける構造の場合、ボルト締結部の剛性確保のため、デフリングギヤ側及びデフケース側のフランジ部の肉厚を厚くする必要があり、その結果、デフケースおよびデフリングギヤが重くなる。また、ボルト自体も重量増の原因となり、これがデファレンシャル装置の軽量化の阻害要因となっているのである。
【０００６】
この問題に対して、特許文献１には、デフリングギヤとデフケースとを溶接によって結合したデファレンシャル装置が開示されている。これによれば、ボルトで締結するためのフランジ部やボルトが廃止されるため、デファレンシャル装置の軽量化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１３７７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に記載のデファレンシャル装置の採用だけでは車両の軽量化は必ずしも十分ではなく、デファレンシャル装置に関し、さらなる軽量化が望まれている。そこで、例えば、デファレンシャル装置の樹脂化が考えられるが、車両の駆動力を伝達する動力伝達装置としての信頼性の問題が残る。
【０００９】
そこで、本発明は、信頼性を確保しつつ、軽量化を実現したデファレンシャル装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明に係るデファレンシャル装置およびその製造方法は次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、請求項１に記載の発明に係るデファレンシャル装置は、
デフサイドギヤ及びデフピニオンギヤを収容するデフケースと、該デフケースに結合されたデフリングギヤとを有するデファレンシャル装置であって、
前記デフリングギヤは金属製であり、前記デフケースは樹脂製であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記デフリングギヤの内周面に第１嵌合部、前記デフケースの外周面に第２嵌合部がそれぞれ設けられ、
前記第１嵌合部と第２嵌合部とは、前記デフリングギヤと前記デフケースとの相対回転を規制するように、互いに嵌合されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とは、前記デフリングギヤと前記デフケースとの軸方向の相対移動を規制するように、互いに嵌合されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、
前記デフケースは、内部に前記デフサイドギヤ及び前記デフピニオンギヤを組み込むための開口部を有し、
前記第１嵌合部は、前記デフリングギヤの内周面に周方向に並べて設けられた複数の凸部でなり、
前記第２嵌合部は、前記デフケースの外周面における前記デフリングギヤの結合面に周方向に並べて設けられた複数の凹部でなり、
前記凸部及び凹部は、前記デフケースにおける前記開口部の周方向対応部位において、他の部位より周方向の間隔が広くなるように設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記デフケース内に組み込まれて前記デフピニオンギヤを支持するピニオンシャフトは樹脂製であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明に係るデファレンシャル装置の製造方法は、
デフサイドギヤ及びデフピニオンギヤを収容するデフケースと、該デフケースに結合されたデフリングギヤと、を有するデファレンシャル装置の製造方法であって、
前記デフケースの射出成型用金型内に、型開き状態で金属製のデフリングギヤを嵌め込む工程と、
前記金型の型締め後、該金型内に形成されるキャビティに溶融樹脂を注入してデフケースを射出成形する工程と、
前記溶融樹脂の硬化後、前記金型を開いて、樹脂製のデフケースに金属製のデフリングギヤが結合されてなる成形品を取り出す工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
まず、請求項１に記載の発明によれば、従来、金属製であったデフケースを樹脂製とすることで、デファレンシャル装置の軽量化を図ることができ、当該車両の燃費性能等が向上することになる。その場合に、駆動トルクが直接入力されるデフリングギヤについては、従来同様、金属製とすることで、車両の動力伝達装置としてのデファレンシャル装置の信頼性が確保される。
【００１８】
また、請求項２記載の発明によれば、前記デフリングギヤの内周面に第１嵌合部を設け、前記デフケースの外周面に第２嵌合部を設けることによって、前記デフリングギヤと前記デフケースの相対回転が規制される。つまり、前記デフリングギヤと前記デフケースとが回転方向により強固に結合され、駆動源からのトルクを確実に車軸に伝達することが可能となる。
【００１９】
またさらに、請求項３に記載の発明によれば、前記デフリングギヤと前記デフケースとの軸方向の相対移動を規制するように前記第１及び第２嵌合部とが互いに嵌合されることで、デフリングギヤとデフケースとが軸方向にも強固に結合される。したがって、例えばデフリングギヤがヘリカルギヤである場合に、駆動源側からのトルクを伝達することによって生じるスラスト力によるデフケースからのデフリングギヤの抜けを防止することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明によれば、前記デフリングギヤに設けられる第１嵌合部は複数の凸部でなり、前記デフケースに設けられる第２嵌合部は複数の凹部でなるので、デフリングギヤ側の第１嵌合部を凹部で構成する場合のように、該デフリングギヤの強度を確保するための厚肉化を必要とせず、デフリングギヤの重量増が抑制される。
【００２１】
ところで、前記デフケースは、デフサイドギヤ等を組み付けるための開口部を有するため、該デフケースの開口部が設けられた部位とそれ以外の部位とで周方向に剛性が不均一となる。そのため、例えば、デフリングギヤがヘリカルギヤであって、駆動力の伝達に伴いデフケースにスラスト力が作用する場合、デフリングギヤの前記開口部に対応する部位が駆動側のギヤに噛み合うときにデフケースの軸方向の撓みが大きくなる。
【００２２】
これに対し、請求項４に記載の発明によれば、デフケースの前記開口部の周方向対応部位では、前記凹部間の間隔が他の部位よりも長くなるように設定されることで、前記開口部に対応する部位で凹部を設けることによる剛性の低下が抑制され、デフケースの剛性が周方向に均一化される。これにより、デフケースの軸方向の撓みの周期的な変動が抑制され、この撓みの変動に起因するデフリングギヤと駆動源側のギヤとの噛み合い状態の変動ひいては騒音、振動の発生を抑制することができる。
【００２３】
そして、請求項５に記載の発明によれば、前記デフピニオンギヤを支持するピニオンシャフトを樹脂製とすることで、デファレンシャル装置のさらなる軽量化が可能となる。
【００２４】
一方、請求項６に記載の発明によれば、樹脂製のデフケースと該デフケースに結合された金属製のデフリングギヤとを有し、デファレンシャル装置を構成するデフケース成形品が製造され、上述の請求項１に記載の発明による効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るデファレンシャル装置の断面図である。
【図２】図１におけるデフケース成形品のＡ矢視図である。
【図３】図１におけるデフリングギヤの単体のＢ矢視図である。
【図４】図３の矢印Ｃによる展開図である。
【図５】第２実施形態に係るデファレンシャル装置の要部説明図である。
【図６】第３実施形態に係るデファレンシャル装置の要部説明図である。
【図７】第４実施形態に係るデファレンシャル装置の要部説明図である。
【図８】第５実施形態に係るデファレンシャル装置の要部説明図である。
【図９】第６実施形態に係るデファレンシャル装置の要部説明図である。
【図１０】第７実施形態に係るデファレンシャル装置の要部説明図である。
【図１１】第８実施形態に係るデファレンシャル装置の図３相当の図面である。
【図１２】本発明のデファレンシャル装置の製造方法に係る実施形態のフローチャートである。
【図１３】同実施形態における成型品構成部材を個々に成形する工程の説明図である。
【図１４】成型品構成部材を接合する工程の説明図である。
【図１５】図１４におけるＸ−Ｘ断面の説明図である。
【図１６】成形品を型出しする工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るデファレンシャル装置の詳細を実施形態毎に説明する。
【００２７】
［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態に係るデファレンシャル装置１は、ほぼ球状のデフケース１０と、デフケース１０の車体左右方向（軸方向）の一端寄りに設けられたフランジ部１２の外周面１２ａに取り付けられたデフリングギヤ２０とを有する。また、デフケース１０の軸方向の両端部には、左右に延びる円筒状のボス部１３、１４が設けられ、これらのボス部１３，１４の内周に左右の車軸６１，６２がそれぞれ回転自在に支持されている。
【００２８】
さらに、デフケース１０の中央部には、軸方向に直交する軸線を中心とした一対の穴部１５，１６が対向させて形成されており、穴部１５，１６には、軸方向と直交させてピニオンシャフト３０の両端部が挿入されている。
【００２９】
前記ピニオンシャフト３０は、その一端側に貫通形成されたピン穴３１を有し、デフケース１０に形成されたピン穴１７と、前記ピニオンシャフト３０のピン穴３１とにピン３２が挿入されている。これにより、ピニオンシャフト３０はデフケース１０に回転不能かつ抜け出し不能に固定されている。
【００３０】
そして、ピニオンシャフト３０の両端側には、デフケース１０の内壁面に近接して一対のデフピニオンギヤ４０，４０が回転自在に嵌合されていると共に、これら一対のデフピニオンギヤ４０，４０に噛み合う一対のデフサイドギヤ５０，５０が備えられており、これらのデフサイドギヤ５０，５０に、前記デフケース１０のボス部１３，１４に回転自在に支持された左右の車軸６１，６２の端部がそれぞれスプライン嵌合されている。
【００３１】
なお、図２に示すように、デフケース１０の周壁部には、ピニオンシャフト３０の支持部を避けて一対の開口部１８，１８が設けられ、これらの開口部から前記デフピニオンギヤ４０，４０やデフサイドギヤ５０，５０をデフケース１０内に組み込むようになっている。
【００３２】
以上のようなデファレンシャル装置１の構成は周知であるが、本発明においては、前記デフリングギヤ２０は鉄等の金属で形成されているのに対し、前記デフケース１０は樹脂（炭素繊維強化樹脂やガラス繊維強化樹脂等）で形成されている。
【００３３】
次に、図３及び図４により、前記デフケース１０におけるフランジ部１２の外周面１２ａにデフリングギヤ２０を取り付けるための構成を説明する。
【００３４】
まず、デフリングギヤ２０の内周面２０ａに第１嵌合部として内側に突出する複数の凸部２１…２１が設けられている。一方、図１、図２に示すように、デフケース１０におけるフランジ部１２の外周面１２ａには、デフリングギヤ２０の凸部２１…２１に対応するように周方向に並べて凹部１１…１１が設けられ、これらの凸部２１…２１と凹部１１…１１とが互いに嵌合されている。
【００３５】
ここで、この第１実施形態では、複数の前記凹部１１…１１及び前記凸部２１…２１は、デフケース１０およびデフリングギヤ２０の周方向にそれぞれ等間隔で設けられている。また、図４に示すように、デフリングギヤ２０に設けられた凸部２１は、デフリングギヤ２０の内側から見た形状が楕円形状であり、デフリングギヤ２０の幅方向に長軸を、周方向に短軸を備えている。
【００３６】
またさらに、前記デフリングギヤ２０は、金属で形成されており、ヘリカルギヤでなる入力部を有する環状のリム部２２を備えており、その入力部は、駆動源側からのトルクで回転駆動される金属製のドライブギヤ（図示せず）と噛み合う。
【００３７】
以上の構成により、このデファレンシャル装置１によれば、前記トルクが直接入力されるデフリングギヤ２０を金属製とし、デフケース１０を樹脂製することで、車両の駆動力を伝達する動力伝達装置としてのデファレンシャル装置１の信頼性を維持しつつ、その軽量化が図られている。
【００３８】
デフリングギヤ２０を樹脂化した場合に、当該ギヤ２０と噛合するドライブギヤが金属製のため、前記トルク伝達時にデフリングギヤ２０の歯の信頼性を確保することができないという課題に対し、本実施例では、デフリングギヤ２０を金属製としたため、上記の信頼性を確保することができる。
【００３９】
また、デフケース１０とデフリングギヤ２０との取り付け部は、デフケース１０におけるフランジ部１２の外周面１２ａに設けられた凹部１１…１１とデフリングギヤ２０の内周面２０ａに設けられた凸部２１…２１とが互いに嵌合されているので、デフケース１０とデフリングギヤ２０との回転方向の相対移動を規制でき、これにより、駆動源側からのトルクを確実に車軸６１，６２に伝達可能となる。
【００４０】
さらに、これらの凹部１１…１１及び凸部２１…２１の嵌合により、デフリングギヤ２０がヘリカルギヤであることによって生じるスラスト力によって、デフリングギヤ２０がデフケース１０から軸方向に抜けることを防止している。
【００４１】
その場合に、凸部２１と凹部１１は形状が対応し、凸部２１の全体が凹部１１に完全に嵌合することで、前記トルクの伝達及びデフリングギヤ２０の抜けの防止が一層確実化されることになる。
【００４２】
また、金属製デフリングギヤ２０に凸部２１を設け、デフケース１０に凹部１１を設けることで、強度を低下させる凹部をデフリングギヤ２０に備える場合よりもデフリングギヤを薄肉化でき、軽量化が可能となる。
【００４３】
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態を示すもので、この実施形態のデフリングギヤ２２０においても、内周面２２０ａに内側に突出する複数の凸部２２１…２２１が設けられ、これらの凸部２２１…２２１は、前記デフリングギヤ２２０の周方向に等間隔で並べて設けられているが、この実施形態では、デフリングギヤの内側から見た形状が略菱形形状であり、デフリングギヤ２２０の幅方向の対角線が周方向の対角線より長くなるように設けられている。
【００４４】
そして、第１実施形態と同様、前記凸部２２１…２２１の全体がデフケース２１０におけるフランジ部２１２の外周面２１２ａに設けられた対応する形状の凹部２１１…２１１に嵌合されることにより、トルクの確実な伝達とデフリングギヤ２２０の抜けの防止が図られている。
【００４５】
［第３実施形態］
図６は、第３実施形態を示すもので、この実施形態のデフリングギヤ３２０においても、内周面３２０ａに内側に突出する複数の凸部３２１…３２１が設けられ、これらの凸部３２１…３２１は、デフリングギヤ３２０の周方向に等間隔で並べて設けられているが、この実施形態では、デフリングギヤの内側から見た形状が所定の幅を持つく字状の屈曲形状で、デフリングギヤ３２０の幅方向の中心線に関して対称形状とされている。
【００４６】
そして、第１実施形態と同様、前記凸部３２１…３２１の全体がデフケース３１０におけるフランジ部３１２の外周面３１２ａに設けられた対応する形状の凹部３１１…３１１に嵌合されることにより、トルクの確実な伝達とデフリングギヤ３２０の抜けの防止が図られている。
【００４７】
［第４実施形態］
図７は、第４実施形態を示すもので、この実施形態のデフリングギヤ４２０においても、内周面４２０ａに内側に突出する複数の凸部４２１…４２１が設けられ、これらの凸部４２１…４２１は、前記デフリングギヤ４２０の周方向に等間隔で並べて設けられているが、この実施形態では、デフリングギヤの内側から見た形状が矩形であり、デフリングギヤ４２０の幅方向の両側の面には、基端部をえぐる溝４２１ａ…４２１ａが形成されている。
【００４８】
そして、第１実施形態と同様、前記凸部４２１…４２１の全体がデフケース４１０におけるフランジ部４１２の外周面４１２ａに設けられた対応する形状の凹部４１１…４１１に嵌合されることにより、トルクの確実な伝達とデフリングギヤ４２０の抜けの防止が図られている。さらに、前記デフリングギヤ４２０の内周面４２０ａとデフケース４１０のフランジ部４１２の外周面４１２ａ…４１２ａとの離脱が防止され、両者の結合が一層強固なものとされている。
【００４９】
［第５実施形態］
図８は、第５実施形態を示すもので、この実施形態のデフリングギヤ５２０においては、内周面５２０ａに配設される凸部５２１はデフリングギヤ５２０の全周にわたって連続する帯状の突起で、両側部５２１ｂ，５２１ｂには交互に半円状の窪み部５２１ｃ…５２１ｃが設けられている。一方、デフケース５１０側の凹部５１１…５１１には、この窪み部５２１ｃ…５２１ｃに対応する膨らみ部５１１ｂ…５１１ｂが設けられ、これらが嵌合することでトルクを確実に伝達し、前記デフリングギヤ５２０の幅方向側の凸部５２１の側部５２１ｂ，５２１ｂによって、デフリングギヤ５２０の抜け防止が図られている。
【００５０】
さらに、この実施形態によれば、前記凸部５２１をデフリングギヤ５２０の全周にわたって連続する帯状の突起とすることで、デフリングギヤ５２０の剛性が向上し、その結果、デフリングギヤ５２０の薄肉化が可能となって、デファレンシャル装置１の軽量化につながる。
【００５１】
［第６実施形態］
図９は、第６実施形態を示すもので、この実施形態のデフリングギヤ６２０においては、内周面６２０ａに配設される凸部６２１はデフリングギヤ６２０の全周にわたって連続する帯状の突起で、両側部６２１ｂ，６２１ｂには交互に矩形の窪み部６２１ｃ…６２１ｃが設けられている。また、前記凸部６２１の両側面には、窪み部６２１ｃ…６２１ｃの部分を除いて基端部をえぐる溝６２１ａ…６２１ａが形成されている。
【００５２】
一方、デフケース６１０側の凹部６１１…６１１には、デフリングギヤ６２０の凸部における窪み部６２１ｃ…６２１ｃに対応する膨らみ部６１１ｂ…６１１ｂが設けられ、これらが嵌合することでトルクを確実に伝達し、前記デフリングギヤ６２０の幅方向側の凸部６２１の端面６２１ｂ…６２１ｂによって、デフリングギヤ６２０の抜け防止が図られていると共に、前記デフリングギヤ６２０の内周面６２０ａとデフケース６１０のフランジ部６１２の外周面６１２ａとの離脱が防止され、両者の結合が一層強固なものとされている。
【００５３】
さらに、この実施形態においても、前記凸部６２１をデフリングギヤ６２０の全周にわたって連続する帯状の突起とすることで、デフリングギヤ６２０の剛性が向上し、その結果、デフリングギヤ６２０を薄肉化が可能となって、デファレンシャル装置１の軽量化につながる。
【００５４】
［第７実施形態］
図１０は、第７実施形態を示すもので、この実施形態のデフリングギヤ７２０においても、内周面７２０ａに内側に突出する複数の凸部７２１…７２１が設けられ、これらの凸部７２１…７２１は、前記デフリングギヤ７２０の周方向に等間隔で並べて設けられているが、この実施形態では、デフリングギヤ７２０の内側から見た形状が矩形であり、デフリングギヤ７２０の幅方向の中心部に、凸部７２１の矩形を分断する窪み部７２１ｂ…７２１ｂが形成されている。そして、第１実施形態と同様、全体がデフケース７１０におけるフランジ部７１２の外周面７１２ａに設けられた対応する形状の凹部７１１…７１１に嵌合されることにより、トルクの確実な伝達とデフリングギヤ７２０の抜けの防止が図られている。
【００５５】
一方、デフケース７１０側の凹部７１１には、前記凸部７２１における窪み部７２１ｂ…７２１ｂに対応する膨らみ部７１１ｂ…７１１ｂが設けられることで、前記デフケース７１０のフランジ部７１２の外周部７１２ａが、デフリングギヤ７２０の凸部７２１によって周方向に分断され気味になることを抑制でき、デフケース７１０のフランジ部外周部の強度の低下が抑制される。
【００５６】
図１１は、第１実施形態に係るデフリングギヤ２０の変形例を示すもので、このデフリングギヤ２０’においては、内周面２０ａ’に設けられた複数の凸部２１’…２１’が、前記デフリングギヤ２０’の周方向に不等間隔で並べて設けられている。
【００５７】
ここで、前記デフケース１０’は、デフサイドギヤおよびデフピニオンギヤを組み付けるための開口部１８’，１８’を有し、これらの開口部１８’，１８’が設けられた部位ｘ，ｘで他の部位ｙ，ｙより剛性が低下し、前記凸部２１’を等間隔で設けた場合、デフケース１０’の剛性が周方向に不均一となる。
【００５８】
そこで、本実施形態では、図１１に示すように、前記凸部２１’…２１’が、デフケース１０’の周壁の開口部１８’，１８’が設けられていない部位ｙ，ｙから開口部１８’，１８’が設けられている部位ｘ，ｘに向かって間隔が広くなるように設けられ、これに対応させて、デフケース１０’においても、凹部１１’…１１’が、開口部１８’，１８’が設けられていない部位ｙ，ｙから開口部１８’，１８’が設けられている部位ｘ，ｘに向かって間隔が広くなるように設けられている。
【００５９】
したがって、本実施形態のデファレンシャル装置１によれば、前記デフケース１０’の開口部１８’，１８’を設けることによる周方向の剛性変化を抑制することができ、デフケースの剛性が周方向に均一化される。これにより、デフケースの軸方向の撓みの周期的な変動が抑制され、この撓みの変動に起因するデフリングギヤと駆動源側のギヤとの噛み合い状態の変動ひいては騒音、振動の発生を抑制することができる。
【００６０】
次に、本発明に係るデファレンシャル装置の製造方法の発明に係る実施形態について説明する。
【００６１】
この実施形態では、図１２に示すように、デフリングギヤ製造工程と、デフケース射出成形用金型へのデフリングギヤ嵌め込み工程と、デフケース射出成形工程と、成形品仕上げ工程とを行う。
【００６２】
まず、デフリングギヤ製造工程では、例えば鍛造もしくは３Ｄプリンタを用いた三次元積層造形法によってデフリングギヤ２０が成形され、焼き入れ処理や仕上げ処理等の所定の処理が必要に応じて行われる。
【００６３】
次に、デフケース射出成形用金型へのデフリングギヤ嵌め込み工程では、前記処理済みのデフリングギヤ２０がデフケース射出成形用の金型へ嵌め込まれる。ここで、デフケース射出成形用の金型は、ピニオンシャフト３０が貫通する穴部１５，１６の中心で車両幅方向の左右に２分割されており、デフリングギヤ２０が嵌め込まれた側の成形装置を第１成形装置７０とし、他方側の成形装置を第２成形装置８０とする（図１３参照）。
【００６４】
また、デフケース射出成形工程では、第１成形装置７０および第２成形装置８０に溶融樹脂を射出することで、デフリングギヤ２０が装着された第１成形品と、第２成形品とが射出成形される。そして、樹脂の硬化後、型開きされ、第１、第２成形品が第１、第２成形装置７０，８０の型からそれぞれ取り出される。
【００６５】
さらに、成形品仕上げ工程では、第１成形品と、第２成形品とを結合し、図２に示すようなデフリングギヤ２０がデフケース１０におけるフランジ部１２の外周に取り付けられてなる成形品が製造される。
【００６６】
次に、この製造方法の実施形態を具体的に説明する。まず、図１３及び図１４により、前記工程の装置の構成を説明する。
【００６７】
第１成形装置７０は、図１３（ａ）に示すように、成形型として外型７１と中型７２とを有し、型締め及び型開きを行う成形開閉装置（図示せず）と、型締め時に外型７１と中型７２とで形成されるキャビティ７３に溶融樹脂を射出するゲート７４とを有する。このゲート７４は外型７１に備えられている。
【００６８】
この第１成形装置７０の外型７１は、第１外型７１ａと第２外型７１ｂとに分割され、前記第１外型７１ａは、外周部にデフリングギヤ２０の嵌め込み部７１ａ’を備えている。この嵌め込み部７１ａ’にデフリングギヤ２０を嵌め込んだ後、第１外型７１ａと第２外型７１ｂとを合わせることで、外周部にデフリングギヤ２０が配置され、かつ前記ゲート７４が設けられた面と反対側の面が開放された空間７１ｃを有する外型７１が構成される。
【００６９】
一方、型締め時に、中型７２は、その先端面７２ａが前記外型７１の空間７１ｃの中央部の底面７１ｄに当接するまで、前記空間７１ｃに突入され、中型７２と外型７１とで囲まれる空間が前記キャビティ７３となる。
【００７０】
なお、外型７１の解放された面の周縁には略扇形の２個の切り込み部７１ｅ，７１ｅが対向させて設けられ（図１５参照）、型締め時に、その切り込み部７１ｅ，７１ｅに嵌まり込むように、中型７２には２個の突起部７２ｂ，７２ｂが設けられている。
【００７１】
第２成形装置８０は、図１３（ｂ）に示すように、第１成形装置７０と同様に、成形型として外型８１と中型８２とを有し、型締め及び型開きを行う成形開閉装置（図示せず）と、型締め時に外型８１と中型８２とで形成されるキャビティ８３に溶融樹脂を射出するゲート８４とを有する。この第２成形装置８０外型８１は、前記ゲート８４が備えられ、このゲート８４が設けられた面と反対側の面が開放された空間８１ａを有する。
【００７２】
一方、型締め時に、中型８２は、その先端面８２ａが前記外型８１の空間８１ａの中央部の底面８１ｂに当接するまで、前記空間８１ａに突入され、中型８２と外型８１とで囲まれた空間が前記キャビティ８３となる。
【００７３】
なお、外型８１の開放された面の周縁には略扇形の２個の切り込み部８１ｃ，８１ｃが対向させて設けられ（図１５参照）、型締め時に、その切り込み部８１ｃ，８１ｃに嵌まり込むように、中型８２には２個の突起部８２ｂ，８２ｂが設けられている。また、外型８１の切り込み部８１ｃには、第１成形品１０ａと第２成形品１０ｂの接合用の溶融樹脂を射出するためのゲート８１ｄが設けられている。
【００７４】
また、第１成形装置７０及び第２成形装置８０から、それぞれの中型７２，８２が取り外された後に、これら成形装置の外型７１，８１の間の中型７２，８２の突起部７２ｂ，８２ｂが嵌合されていた空間にスペーサ９０，９０が挟み込まれ、このスペーサ９０，９０が形成する空間９３に溶融樹脂を射出することで、第１成形品１０ａと第２成形品１０ｂとが結合される。
【００７５】
図１４に示すように、スペーサ９０，９０は、成形型として、外側スペーサ９１，９１と内側スペーサ９２，９２とを有し、型締め時に外側スペーサ９１，９１と内側スペーサ９２，９２とで形成されるキャビティ９３，９３に溶融樹脂を射出するゲート９４，９４とを有する。
【００７６】
このスペーサ９０，９０は、図１５に示すように、デフケース１０の一対の開口部１８，１８の中心で車両上下方向に対向して設けられており、それぞれデフケース１０の内側と外側とに分割され、外側に位置する略扇形の２個の外側スペーサ９１，９１と、デフケース１０の内側に位置する略扇形の内側スペーサ９２，９２とで構成される。外側スペーサ９１，９１は、前記ゲート９４，９４を備え、このゲート９４，９４が設けられた面と反対側の面が開放されている。
【００７７】
一方、内側スペーサ９２，９２は、デフケース１０の外側に開放され、外側スペーサ９１，９１の周縁部９１ａ，９１ａと内側スペーサ９２，９２の周縁部９２ａ，９２ａが、デフケース１０の開口部１８，１８で対接する。この外側スペーサ９１，９１と内側スペーサ９２，９２によって囲まれる空間が、第１成形品１０ａと第２成形品１０ｂを接合するための溶融樹脂を射出するキャビティ９３，９３となる。
【００７８】
次に、図１３、１４、１５、１６により、本実施形態に係る成形品Ｄの成形方法を説明する。ここで、成形型開閉装置は、例えば油圧シリンダで構成され、シリンダの伸縮により、中型７２，８２を外型７１，８１に対して対接、離間させることで型締め、型開きを行う。
【００７９】
第１成形装置７０では、第１外型７１ａと第２外型７１ｂの間のデフリングギヤ２０の嵌め込み部７１ａ’にデフリングギヤ２０が嵌め込まれ、外型７１の開放面側の空間７１ｃに中型７２を突入させ、型締めすることでできるキャビティ７３へゲート７４から溶融樹脂が注入され、成形品１０ａが射出成形される。この溶融樹脂の硬化後、第１成形装置７０から中型７２が型開きされる。
【００８０】
第２成形装置８０では、第１成形装置７０同様に、外型８１に中型８２を突入させ、型締めすることでできるキャビティ８３へゲート８４から溶融樹脂が注入され、成形品１０ｂが射出成形される。この溶融樹脂の硬化後、第２成形装置８０から中型８２が型開きされる。
【００８１】
次に、第１成形品１０ａと第２成形品１０ｂを接合するため、外型７１，８１をそれぞれ第１成形品１０ａ及び第２成形品１０ｂを保持した状態で、開放面同士を対接させるが、この時、外型７１の切り込み部７１ｅ，７１ｅと、外型８１の切り込み部８１ｃ，８１ｃとで形成された空間に、スペーサ９０，９０が挟み込まれる。また、切り込み部８１ｃ，８１ｃに設けられたゲート８１ｄ，８１ｄと外側スペーサ９１，９１に設けられたゲート９４，９４は、外型８１の外部とキャビティ９３とが連通するように設けられているので、これらのゲートを通して溶融樹脂がキャビティ９３，９３に導かれ、第１成形品１０ａと第２成形品１０ｂとが接合される。
【００８２】
前記溶融樹脂の硬化後、成形品Ｄを取り出すために型開きされる。まず、外型８１及び外側スペーサ９１，９１が取り外され、次に外型７１が取り外されることで内側スペーサ９２，９２が残った成形品Ｄが型出しされる。その後、内側スペーサ９２，９２は、成形品Ｄに設けられた開口部１８，１８から挿入した工具等を用いて挟み込まれ、成形品Ｄの内側へ引き抜かれて成形品Ｄから分離される。そして、この分離後の内側スペーサ９２，９２が前記開口部１８，１８から取り出されて成形品Ｄ単体が得られる。
【００８３】
このような製造方法により、金属製のデフリングギヤ２０が結合された樹脂製のデフケース１０を成形品Ｄとして製造することができ、デファレンシャル装置１の軽量化を図ることによる、燃費性能等の向上及びデファレンシャル装置１の信頼性を確保することができる。
【００８４】
なお、デフリングギヤ２０を射出成形型に組込後に融液を送り込む工程であっても、樹脂は金属よりも溶融温度が低いため、金属側への焼き戻し等の懸念は不要である。
【００８５】
また、請求項５では、ピニオンシャフト３０が樹脂製であることを記載したが、前記ピニオンシャフト３０は金属で形成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、デファレンシャルギヤケースと、デファレンシャルリングギヤと、を備えたデファレンシャル装置及びその製造方法に好適に利用することが出来る。
【符号の説明】
【００８７】
１                          デファレンシャル装置
１０                        デフケース
１１                        凹部
１２                        フランジ部
１２ａ                      外周面
１８                        開口部
２０                        デフリングギヤ
２０ａ                      内周面
２１                        凸部
３０                        ピニオンシャフト
４０                        デフピニオンギヤ
５０                        デフサイドギヤ
６１，６２                  車軸
７０                        第１成形装置
７１                        外型
７２                        中型
７３                        キャビティ
７４                        ゲート
８０                        第２成形装置
８１                        外型
８２                        中型
８３                        キャビティ
８４                        ゲート
９０                        スペーサ
９１                        外側スペーサ
９２                        内側スペーサ
９３                        キャビティ
９４                        ゲート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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