(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）を前記入力部材（Ｉ，ＩＸ）の軸方向に嵌合して溶接（ｗ）させる被溶接部（２１）と、前記被溶接部（２１）よりも前記入力部材（Ｉ，ＩＸ）の半径方向内方側且つ軸方向内方側に在って前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）を圧入させる被圧入部（２２）と、前記被溶接部（２１）及び前記被圧入部（２２）間を接続して前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）との間に圧入の際の前記被圧入部（２２）の変形を許容する空間（２４）を形成する接続面（２３）とを有し、
前記接続面（２３）の、前記被溶接部（２１）に連なる一端部は、該被溶接部（２１）から前記半径方向外方側に延出し、前記被圧入部（２２）の一部と前記空間（２４）とは、前記入力部材（Ｉ，ＩＸ）の回転中心から放射方向に見て互いにオーバラップするように配置されることを特徴とする差動装置。
【請求項２】
前記カバー部（Ｃ，Ｃ′）は、前記出力軸（Ａ，Ａ′）を同心状に囲繞するボス部（Ｃｂ）と、前記ボス部（Ｃｂ）から前記半径方向外方側に張出すように連設される側壁部（Ｃｓ）とを有し、前記側壁部（Ｃｓ）の外周部には、前記被溶接部（２１）に嵌合して溶接（ｗ）される大径部（３１）と、前記大径部（３１）の軸方向内端に段差面（３３）を介して連なり且つ前記被圧入部（２２）に圧入される小径部（３２）とが形成され、前記被圧入部（２２）の軸方向外端（２２ｏ）が前記段差面（３３）に当接又は近接していると共に、前記接続面（２３）が、前記軸方向外端（２２ｏ）又はその近傍部から前記半径方向外方に向かうにつれて前記段差面（３３）から徐々に離間する傾斜部（２３ｂ）を有していることを特徴とする、請求項１に記載の差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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る差動装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記差動装置として、例えばデフケースが、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た差動装置が、例えば特許文献１にも記載されているように公知であり、この従来装置では、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、圧入手段と溶接手段とを併用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５０９９１０号公報
【特許文献２】特許第４８０３８７１号公報
【特許文献３】特開２００２−３６４７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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間を、圧入手段と溶接手段とを併用して接合すると、溶接の際に溶接部周辺に生じる熱歪の影響に加えて、圧入の際に圧入部周辺に生じる機械的な歪の影響も加わることで、入力部及びデフケース、延いては差動装置全体の組立精度が低下する虞れがある。
【０００５】
尚、上記従来装置では、差動装置における入力部の配置形態、例えばヘリカルギヤとすることに関係して、デフケースに対して入力部側からスラスト荷重が少なからず作用する場合があり、その場合には入力部とデフケースとの境界部である溶接部に応力集中が生じ易くなって、溶接部の耐久性を低下させる等の虞れもある。
【０００６】
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の結合に、圧入手段と溶接手段とを併用した場合にも、同様に発生する。
【０００７】
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前記差動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、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、前記カバー部を前記入力部材の軸方向に嵌合して溶接させる被溶接部と、前記被溶接部よりも前記入力部材の半径方向内方側且つ軸方向内方側に在って前記カバー部を圧入させる被圧入部と、前記被溶接部及び前記被圧入部間を接続して前記カバー部との間に圧入の際の前記被圧入部の変形を許容する空間を形成する接続面とを有し、前記接続面の、前記被溶接部に連なる一端部は、該被溶接部から前記半径方向外方側に延出し、前記被圧入部の一部と前記空間とは、前記入力部材の回転中心から放射方向に見て互いにオーバラップするように配置される（これを第１の特徴とする）。
【００１４】
好適には、前記カバー部が、前記出力軸を同心状に囲繞するボス部と、前記ボス部から前記半径方向外方側に張出すように連設される側壁部とを有し、前記側壁部の外周部には、前記被溶接部に嵌合して溶接される大径部と、前記大径部の軸方向内端に段差面を介して連なり且つ前記被圧入部に圧入される小径部とが形成され、前記被圧入部の軸方向外端が前記段差面に当接又は近接していると共に、前記接続面が、前記軸方向外端又はその近傍部から前記半径方向外方に向かうにつれて前記段差面から徐々に離間する傾斜部を有している（これを第２の特徴とする）。
【発明の効果】
【００１７】
第１の特徴によれば、デフケースの入力部材が、カバー部を入力部材の軸方向に嵌合して溶接させる被溶接部と、被溶接部よりも入力部材の半径方向内方側且つ軸方向内方側に在ってカバー部を圧入させる被圧入部と、被溶接部及び被圧入部間を接続してカバー部との間に圧入の際の被圧入部の変形を許容する空間を形成する接続面とを有しているので、圧入の際に入力部材の被圧入部周辺の撓み変形が許容されて、被圧入部周辺に生じる機械的な歪を緩和することができ、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。また、差動装置における入力部材の配置形態等により回転中の入力部材に対して駆動源側からスラスト荷重が少なからず作用する場合があっても、接続面の、被溶接部に連なる一端部は、被溶接部から半径方向外方側に延出しているので、その延出部側にスラスト荷重に因る応力を分散させることができ、これにより、入力部材とカバー部との溶接部に応力集中が生じるのを効果的に防止できて、応力集中による溶接部の耐久性低下を回避可能となる。また、被圧入部の一部と前記空間とは、入力部材の回転中心から放射方向に見て互いにオーバラップするように配置されるので、圧入の際に入力部材の被圧入部周辺が半径方向外方に撓み変形し易くなり、圧入による歪を効果的に緩和でき、歪の影響で入力部材及びカバー部の組立精度が低下するのを一層効果的に防止できる。
【００２０】
また特に第２の特徴によれば、カバー部は、出力軸を同心状に囲繞するボス部と、ボス部から半径方向外方側に張出すように連設される側壁部とを有し、側壁部の外周部には、被溶接部に嵌合して溶接される大径部と、大径部の軸方向内端に段差面を介して連なり且つ被圧入部に圧入される小径部とが形成され、段差面に被圧入部の軸方向外端が当接又は近接していると共に、接続面が被圧入部の軸方向外端又はその近傍部から半径方向外方に向かうにつれて段差面から徐々に離間する傾斜部を有しているので、被圧入部と小径部との圧入接触面積を十分確保しながら、入力部材の被圧入部周辺の半径方向外方への撓み変形を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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）
【図２】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）
【図３】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）
【図４】図１の４矢視部の拡大図
【図５】図４の５−５線断面図
【図６】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対応の部分断面図
【図７】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）
【図８】本発明の第３実施形態に係る差動装置の分解斜視図
【図９】従来の差動装置の一例を示す縦断面図
【図１０】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
【図１１】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
【図１２】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
【図１３】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
【図１４】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
【図１５】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
【図１６】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
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
先ず、図１〜図５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。
【００２５】
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。
【００２６】
差動機構ＤＭは、複数のピニオン（差動ギヤ）Ｐと、それらピニオン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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、ミッションケース１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。
【００３０】
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。また、入力歯部Ｉｇは、本実施形態ではヘリカルギヤとして形成されるが、本発明では、必ずしもヘリカルギヤとする必要はなく、通常のスパーギヤでもよい。なお、入力歯部Ｉｇは、本実施形態では入力部材Ｉの外周面にその横幅一杯（即ち軸方向全幅）に亘り形成されているが、入力歯部Ｉｇを入力部材Ｉよりも小幅に形成してもよい。
【００３１】
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をスパーギヤ又はヘリカルギヤとしてもよい。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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及び図５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突設しており、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の段付き孔状に形成される一対の取付孔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、両取付孔Ｉｈの内周壁にカバー部Ｃ，Ｃ′の外周部が各々取付けられる。
【００３６】
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。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、これの上記開口部より直方体状の取付体Ｔが挿入される。
【００３７】
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の外周部を後述する如く入力部材Ｉの取付孔Ｉｈに圧入及び溶接することにより、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１５が介装される。
【００３８】
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の端部を該端部の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。
【００３９】
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の端部やその周辺部の焼付き防止に有効である。
【００４０】
ところで、上記した一方のカバー部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。
【００４１】
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が上記肉抜き部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。
【００４２】
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、その外周端側が開放されない貫通孔状に形成してもよい。
【００４３】
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。
【００４４】
次に図４及び図５を併せて参照して、入力部材Ｉにカバー部Ｃ，Ｃ′を固定するための構造を具体的に説明する。
【００４５】
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取付けるための段付き孔状の取付孔Ｉｈが形成される。取付孔Ｉｈの内周壁は、カバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓの外周部（即ち油保持部７及び連結腕部９の各外端部）を入力部材Ｉの軸方向に嵌合して溶接させる大径の被溶接部２１と、被溶接部２１よりも入力部材Ｉの半径方向内方側且つ軸方向内方側に在ってカバー部Ｃ，Ｃ′の上記外周部を圧入させる被圧入部２２と、被溶接部２１及び被圧入部２２間を接続してカバー部Ｃ，Ｃ′との間に上記圧入の際の被圧入部２２の変形を許容する空間２４を形成する接続面２３とを有している。
【００４６】
そして、接続面２３の、被溶接部２１に連なる一端部は、被溶接部２１から半径方向外方側に延出しており、その延出部２３ａが上記空間２４に臨んでいる。しかも、空間２４と被圧入部２２の少なくとも一部とは、入力部材Ｉの回転中心から放射方向に見て互いにオーバラップする（即ち軸方向で同じ領域に位置する）ように配置される。
【００４７】
またカバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓの外周部（即ち油保持部７及び連結腕部９の各外端部）には、入力部材Ｉの被溶接部２１に嵌合して溶接される大径部３１と、大径部３１の軸方向内端に段差面３３を介して連なり且つ被圧入部２２に圧入される小径部３２とが形成される。そして、被圧入部２２の軸方向外端２２ｏが段差面３３に当接又は近接（図示例では近接）している。
【００４８】
さらに入力部材Ｉの接続面２３は、被圧入部２２の軸方向外端２２ｏの近傍部から半径方向外方に向かうにつれて段差面３３から徐々に離間する傾斜部２３ｂを有している。そして、傾斜部２３ｂと、上記した延出部２３ａとは、傾斜部２３ｂ及び延出部２３ａの半径方向外端側で横断面円弧状をなす中間湾曲部２３ｃを介して滑らかに連続している。尚、傾斜部２３ｂは、被圧入部２２の軸方向外端２２ｏを起点として、それから半径方向外方に向かうにつれて段差面３３から徐々に離間するように形成してもよい。
【００４９】
また、入力部材Ｉの接続面２３と被圧入部２２との接続部には第１の面取りｒ１が形成され、第１の面取りｒ１に対応してカバー部Ｃ，Ｃ′の段差面３３には、第１の面取りｒ１を逃げるようにして第１の面取りｒ１に小間隙を介して対向する第１の凹部ｒ１′が形成される。またカバー部Ｃ，Ｃ′の内側面と小径部３２との接続部には第２の面取りｒ２が形成され、第２の面取りｒ２に対応して入力部材Ｉの被圧入部２２と支持壁部Ｉｓ外側面との接続部には、第２の面取りｒ２を逃げるようにして第２の面取りｒ２に小間隙を介して対向する第２の凹部ｒ２′が形成される。
【００５０】
次に、上記第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、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。
【００５１】
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、飛散した潤滑油の一部は、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。
【００５２】
ところで本実施形態において、カバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓの外周部（即ち油保持部７及び連結腕部９の各外端部）は、入力部材Ｉの取付孔Ｉｈに圧入及び溶接により取付、固定されるが、その取付固定作業は、予めピニオンシャフトＰＳの端部にセットした取付体Ｔを入力部材Ｉの支持壁部Ｉｓの取付溝Ｉａに装入、保持させた状態で行われる。
【００５３】
取付固定作業について、次に具体的に説明する。先ず、入力部材Ｉの取付孔Ｉｈの被圧入部２２にカバー部Ｃ，Ｃ′の小径部３２を軸方向に圧入させると共に、同取付孔Ｉｈの被溶接部２１に同カバー部Ｃ，Ｃ′の大径部３１を嵌合させる。次いで、嵌合部、即ち被溶接部２１と大径部３１との突き当て当接部を、カバー部Ｃ，Ｃ′の外側方から突き当て溶接ｗする。
【００５４】
溶接作業は、例えば、図４及び図５に示すようにカバー部Ｃ，Ｃ′の外側方に配備される溶接用レーザトーチＧから上記突き当て当接部の外端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ことによって行われる。その際にレーザのエネルギにより、取付孔Ｉｈの被溶接部２１とカバー部Ｃ，Ｃ′の大径部３１とを互いに突き当て溶接ｗすることができる。尚、この場合、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の左右一対の取付孔Ｉｈの被溶接部２１に左右のカバー部Ｃ，Ｃ′の大径部３１を同時に突き当て溶接ｗすることができるため、溶接作業効率が高められる。
【００５５】
そして、本実施形態では、入力部材Ｉの取付孔Ｉｈの内周壁が、カバー部Ｃ，Ｃ′の外周部（即ち油保持部７及び連結腕部９の各外端部）を入力部材Ｉの軸方向に嵌合して溶接させる大径の被溶接部２１と、被溶接部２１よりも入力部材Ｉの半径方向内方側で且つ軸方向内方側に在ってカバー部Ｃ，Ｃ′の外周部を圧入させる被圧入部２２と、被溶接部２１及び被圧入部２２間を接続してカバー部Ｃ，Ｃ′との間に圧入の際の被圧入部２２の変形（従って変位）を許容する空間２４を形成する接続面２３とを有している。そのため、上記圧入の際に入力部材Ｉの被圧入部２２周辺が半径方向に僅かに撓み変形することが許容され、被圧入部２２周辺に圧入時に生じる機械的な歪が緩和されるから、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。
【００５６】
また、差動装置Ｄにおける入力部材Ｉの配置形態等（例えば本実施形態のように入力歯部Ｉｇをヘリカルギヤとしたこと）によっては、回転中の入力部材Ｉに対して駆動源側からスラスト荷重が少なからず作用する場合がある。そのような場合でも、本実施形態では取付孔Ｉｈの接続面２３の、被溶接部２１に連なる一端部は、被溶接部２１から半径方向外方側に延出しているので、延出部２３ａ側に上記スラスト荷重に因る応力を分散させることができる。その結果、入力部材Ｉとカバー部Ｃ，Ｃ′との突き当て溶接部ｗに応力集中が生じるのを効果的に防止できるから、応力集中による溶接部ｗの耐久性低下が回避可能となる。しかも、上記空間２４と被圧入部２２の少なくとも一部とは、入力部材Ｉの回転中心から放射方向に見て互いにオーバラップする（即ち軸方向で同じ領域に位置する）ように配置されるため、圧入の際に入力部材Ｉの被圧入部２２周辺が半径方向外方に一層撓み変形し易くなり、圧入による歪が効果的に緩和され、歪の影響に因る入力部材Ｉ及びカバー部Ｃ，Ｃ′の組立精度低下が効果的に抑制される。
【００５７】
また、本実施形態では、カバー部Ｃ，Ｃ′の側壁部Ｃｓの外周部（即ち油保持部７及び連結腕部９の各外端部）には、入力部材Ｉの被溶接部２１に嵌合して溶接される大径部３１と、大径部３１の軸方向内端に段差面３３を介して連なり且つ被圧入部２２に圧入される小径部３２とが形成されるが、被圧入部２２の外端２２ｏが段差面３３に当接又は近接している上、接続面２３が、被圧入部２２の外端２２ｏ又は外端２２ｏの近傍部から半径方向外方に向かうにつれて段差面３３から徐々に離間する傾斜部２３ｂを有している。これにより、被圧入部２２と小径部３２との圧入接触面積を十分確保しながら、入力部材Ｉの被圧入部２２周辺を半径方向外方へ一層容易に撓み変形させることが可能となる。
【００５８】
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と該軸部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ピニオンシャフトＰＳの有効直径ｄ２の小径化、延いてはピニオンＰの、出力軸Ａ，Ａ′軸方向での幅狭化を図ることができる。
【００５９】
また上記のようにピニオンシャフトＰＳ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。
【００６０】
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、また伝動系を小型化する上で頗る有利となる。
【００６１】
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６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′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。
【００６２】
また本第２実施形態では、支持軸部ＰＳ′の外周面と、支持軸部ＰＳ′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。
【００６３】
次に図７及び図８を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。この第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。
【００６４】
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に結合されて該入力部材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。
【００６５】
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って、溶接と圧入とを併用している。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、それら支持壁部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。
【００６６】
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ＩＸ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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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８（特に図１〜図５）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。
【００７３】
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９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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
【数１】
0006660149.tif 000002
【００７７】
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１０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。
【００７８】
【数２】
0006660149.tif 000003
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
【数３】
0006660149.tif 000004
【００８３】
（５）式は、ピニオンＰの歯数Ｚ２が１０の時には図１０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。
【００８４】
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。
【００８５】
【数４】
0006660149.tif 000005
【００８６】
（６）式は、ピニオンＰの歯数Ｚ２が１０の時には図１０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。
【００８７】
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１１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。
【００８８】
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１１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。
【００８９】
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。
【００９０】
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１１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。
【００９１】
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。
【００９２】
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１２のＬ７で示される。
【００９３】
【数５】
0006660149.tif 000006
【００９４】
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１２参照）を示すものであるが、図１２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。
【００９５】
【表１】
0006660149.tif 000007
【００９６】
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。
【００９７】
【数６】
0006660149.tif 000008
【００９８】
（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１３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。
【００９９】
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１０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。
【０１００】
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。
【０１０１】
【数７】
0006660149.tif 000009
【０１０２】
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。
【０１０３】
【数８】
0006660149.tif 000010
【０１０４】
（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１３のように（より具体的には、図１３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１３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１３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１３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１３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１３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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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１〜８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。
【０１０７】
尚、前述の説明（特に図１０，１２，１３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１４，１５，１６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。
【０１０８】
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１５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１５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１５に示されるように上記特定領域に収まっている。
【０１０９】
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１３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１３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１５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１５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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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、その一方のカバー部Ｃの結合手段としては、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。
【０１１２】
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の取付孔Ｉｈの被溶接部２１に全周に亘り突き当て溶接ｗしてもよいし、或いはその周方向の一部にだけ突き当て溶接ｗしてもよい。
【０１１３】
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，ＩＸ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。
【０１１４】
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、その入力部材Ｉ，ＩＸの、上記駆動部材と連動、連結される部分が、入力部材の入力部となる。
【０１１５】
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、上記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。
【０１１６】
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。
【符号の説明】
【０１１７】
Ａ，Ａ′・・出力軸
Ｃ，Ｃ′・・カバー部
Ｃｂ・・・・ボス部
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）
Ｉｐ・・・・被動プーリ（入力部）
Ｉｈ・・・・取付孔
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・・・・・溶接
２１・・・・被溶接部
２２・・・・被圧入部
２２ｏ・・・外端
２３・・・・接続面
２３ａ・・・延出部
２３ｂ・・・傾斜部
２４・・・・空間
３１・・・・大径部
３２・・・・小径部
３３・・・・段差面
【図１】
0006660149.tif 000011
【図２】
0006660149.tif 000012
【図３】
0006660149.tif 000013
【図４】
0006660149.tif 000014
【図５】
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【図６】
0006660149.tif 000016
【図７】
0006660149.tif 000017
【図８】
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【図９】
0006660149.tif 000019
【図１０】
0006660149.tif 000020
【図１１】
0006660149.tif 000021
【図１２】
0006660149.tif 000022
【図１３】
0006660149.tif 000023
【図１４】
0006660149.tif 000024
【図１５】
0006660149.tif 000025
【図１６】
0006660149.tif 000026