JP5391605B2

JP5391605B2 - 車両用差動装置

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Publication number: JP5391605B2
Application number: JP2008200933A
Authority: JP
Inventors: 紳一郎中島; 高広吉山; 恒小林
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2028-08-04
Also published as: EP2154395B1; CN101644317A; EP2154395A3; US8292775B2; EP2154395A2; JP2010038223A; CN101644317B; US20100029434A1

Description

本発明は、車両用差動装置に関し、特にドライブ側から回転駆動力を受けるピニオンギヤ、及びピニオンギヤにギヤ軸を直交させて噛合するサイドギヤを備えた車両用差動装置に関する。

従来の車両用差動装置として、エンジントルクを受けて回転するデフケースと、このデフケースの回転軸線に沿って互いに並列する１対のサイドギヤと、これら１対のサイドギヤに噛合するピニオンギヤと、このピニオンギヤを支持するピニオンギヤシャフトとを備えたものがある（例えば特許文献１）。

デフケースには、１対のサイドギヤ及びピニオンギヤを収容する収容空間、及びこの収容空間に連通するピニオンギヤ挿入孔が設けられている。また、デフケースには、その収容空間に連通してピニオンギヤの軸線と直交する方向に開口する１対の車軸挿通孔が設けられている。

１対のサイドギヤは、ボス部及びギヤ部を有する無底筒状の傘歯車からなり、デフケースの回転軸線に沿って移動可能に配置され、かつボス部をそれぞれ車軸挿通孔内に臨ませてデフケース内に回転自在に支持されている。１対のサイドギヤ内には、左右の車軸がそれぞれ車軸挿通孔を挿通してスプライン嵌合されている。

ピニオンギヤは、フランジ付きギヤ胴部及びギヤ部を有する無底筒状の傘歯車からなり、フランジ付きギヤ胴部のフランジをピニオンギヤ挿入孔の内周面に摺動させてデフケースに回転自在に支持されている。ピニオンギヤの軸心部には、ピニオンギヤシャフトを挿入させるシャフト挿入孔が設けられている。

ピニオンギヤシャフトは、１対のサイドギヤ間に介在してデフケースの収容空間に配置されている。そして、シャフト挿入孔の内周面の摺動によってピニオンギヤを回転自在に支持するように構成されている。

以上の構成により、車両のエンジン側からのトルクがドライブピニオン及びリングギヤを介してデフケースに入力されると、デフケースがその回転軸線の回りに回転される。次に、デフケースが回転されると、この回転力がピニオンギヤに伝達され、さらにピニオンギヤから１対のサイドギヤに伝達される。１対のサイドギヤにはそれぞれ車軸がスプライン嵌合によって連結されているため、エンジン側からのトルクが車両の運転状況に応じて分配され、ドライブピニオン，リングギヤ，デフケース，ピニオンギヤ及び１対のサイドギヤを介して左右の車軸に伝達される。

ピニオンギヤが回転すると、ピニオンギヤの外周面がデフケースのピニオンギヤ挿入孔の内周面（ピニオンギヤ外周面支持部）と摺動するとともに、ピニオンギヤのシャフト挿通孔の内周面がピニオンギヤシャフトの外周面（ピニオンギヤ内周面支持部）と摺動するため、これら各支持部と各ピニオンギヤとの間に摩擦抵抗を発生し、これら摩擦抵抗によって各ピニオンギヤの自転が抑制され、１対のサイドギヤの差動回転が制限される。

また、ピニオンギヤの回転によって１対のサイドギヤとの噛み合い面でスラスト力が発生し、これらスラスト力により１対のサイドギヤが互いに離間する方向に移動して各車軸挿通孔の内側開口周縁に圧接するため、１対のサイドギヤと１対の車軸挿通孔の内側開口周縁との間に摩擦抵抗を発生し、これら摩擦抵抗によっても１対のサイドギヤの差動回転が制限される。

ところで、この種の車両用差動装置において、十分に大きな差動制限トルクを得るためには、ピニオンギヤがその軸線をピニオンギヤシャフトの軸線に平行にした状態で摩擦摺動することが重要であるため、シャフト挿入孔の内周面とピニオンギヤシャフトのピニオンギヤ内周面支持部との間におけるクリアランスが実質的に存在せず、ピニオンギヤシャフトの軸線に沿って均一な寸法になるように加工されている。

これにより、デフケースの回転時にピニオンギヤとサイドギヤとの噛み合いによって発生するピニオンギヤに対するピニオンギヤシャフトからの反力がその軸線と直交する方向に沿って作用し、この状態を維持しながらシャフト挿入孔の内周面がピニオンギヤシャフトのピニオンギヤ内周面支持部を摩擦摺動する。
実用新案登録第２５２０７２８号公報

しかし、ピニオンギヤ挿入孔の内周面とピニオンギヤシャフトのピニオンギヤ内周面支持部との間のクリアランスがピニオンギヤシャフトの軸線に沿って均一な寸法になるように加工された従来の車両用差動装置によると、ピニオンギヤ挿入孔の内周面とピニオンギヤシャフトのピニオンギヤ内周面支持部とが、これらの対向面のうちのどの部分で当接するかが定まらない。つまり、ピニオンギヤ挿入孔の内周面とピニオンギヤシャフトのピニオンギヤ内周面支持部との間の微小な隙間を完全に均一に形成することは困難であり、実際は加工上の誤差によりこの隙間は不均一となる。仮に、ピニオンギヤがピニオンギヤ挿入孔の外側（デフケースの回転軸線に対する径方向外側）の部分のみでピニオンギヤシャフトに当接する場合には、ピニオンギヤの回転軸がデフケースの回転軸線に直交する直線に対して傾斜しやすくなり、ピニオンギヤの外周面とデフケースのピニオンギヤ挿入孔の内周面とが片当りするおそれがある。また、ピニオンギヤがピニオンギヤ挿入孔の中央付近でピニオンギヤシャフトに当接する場合には、潤滑油が行き届かずに摩耗や焼き付きが発生するおそれがある。

従って、本発明の目的は、安定した差動制限力を得ることができるとともに、ピニオンギヤ及びピニオンギヤシャフトの焼き付き発生を抑制することができる車両用差動装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、駆動源の駆動力によって回転するデフケースと、前記デフケース内に回転自在に収容された１対のサイドギヤと、前記１対のサイドギヤにギヤ軸を直交させて噛合し、軸心部にシャフト挿入孔が設けられた１対のピニオンギヤと、前記１対のピニオンギヤの前記シャフト挿入孔に挿入して前記デフケース内に収容され、その軸線方向に移動規制されたピニオンギヤシャフトとを備え、前記デフケースは、前記１対のピニオンギヤをその外周面による摺動によって回転自在に支持する１対のピニオンギヤ外周面支持部、及び前記ピニオンギヤシャフトを挿入するための１対のピニオンギヤシャフト挿入孔を有し、前記ピニオンギヤシャフトは、前記シャフト挿入孔の内周面に対向して前記１対のピニオンギヤを回転自在に支持する１対のピニオンギヤ内周面支持部を有し、前記１対のピニオンギヤシャフト挿入孔にそれぞれ対応するシャフト端部を挿入した状態で前記デフケースとの間で前記１対のサイドギヤのギヤ軸回りの相対回転が規制されない位置に配置され、前記１対のピニオンギヤは、前記シャフト挿入孔の内周面が前記１対のピニオンギヤ内周面支持部を摺動可能な摺動面、及び前記１対のピニオンギヤ内周面支持部に接触しない非摺動面で形成され、前記摺動面及び前記非摺動面が前記シャフト挿入孔の軸線方向に沿って互いに隣接する位置に配置され、前記ピニオンギヤシャフトは、前記１対のピニオンギヤシャフト挿入孔の内周面との間における前記１対のサイドギヤのギヤ軸回りの寸法が、前記１対のピニオンギヤ外周面支持部と前記１対のピニオンギヤの外周面との間における前記１対のサイドギヤのギヤ軸回りの寸法よりも大きい寸法に設定されていることを特徴とする車両用差動装置を提供する。

本発明によると、安定した差動制限力を得ることができるとともに、ピニオンギヤ及びピニオンギヤシャフトの焼き付き発生を抑制することができる。

[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために一部を破断して示す斜視図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用差動装置をデフケースの回転軸線と平行に切断して示す断面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用差動装置をデフケースの回転軸線と直角に切断して示す断面図である。図４は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用差動装置の要部を拡大して示す断面図である。

（車両用差動装置の全体構成）
図１〜図３において、符号１で示す車両用差動装置は、エンジントルクを受けて回転するデフケース２と、このデフケース２の回転軸線Ｏと直交する軸線上に位置するピニオンギヤシャフト５０と、このピニオンギヤシャフト５０上で互いに並列する１対のピニオンギヤ３，４と、これら１対のピニオンギヤ３，４にギヤ軸を直交させて噛合する１対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒと、これら１対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの背面側に位置する１対のスラストワッシャ６Ｌ，６Ｒとから大略構成されている。

（デフケース２の構成）
デフケース２は、図２に示すように、ピニオンギヤ３，４及びサイドギヤ５Ｌ，５Ｒ・スラストワッシャ６Ｌ，６Ｒを収容する収容空間２Ａを内部に有し、全体が１ピースの部材によって形成されている。

デフケース２には、図２に示すように、回転軸線Ｏに沿って開口する車軸挿通孔９Ｌ，９Ｒ、これら車軸挿通孔９Ｌ，９Ｒの軸線と直交する方向に軸線をもつ部品挿入・支持部１０，１１、及びこれら部品挿入・支持部１０，１１のうち一方の部品挿入・支持部１０の軸線回りに等間隔（１８０°）をもって並列するピン取付孔２ｂ，２ｂが設けられている。また、デフケース２には、図１に示すように、回転軸線Ｏに関して対称な領域であって、部品挿入・支持部１０，１１から回転軸線Ｏの回りに等間隔をもって離間する部位に位置するサイドギヤ通過孔１２Ｌ，１２Ｒが設けられている。デフケース２の左方車軸側には、図１〜図３に示すように、回転軸線Ｏと直交する平面内で円周方向に沿う円環状のリングギヤ取付用フランジ１３が一体に設けられている。

車軸挿通孔９Ｌ，９Ｒは、図２に示すように、回転軸線Ｏに沿う方向に開口する貫通孔によって形成されている。車軸挿通孔９Ｌには左側の車軸（図示せず）が、また車軸挿通孔９Ｒには右側の車軸（図示せず）がそれぞれ挿通されている。車軸挿通孔９Ｌ，９Ｒの内側開口周縁には、スラストワッシャ６Ｌ，６Ｒを受ける球面からなるスラストワッシャ受部９Ｌａ，９Ｒａが設けられている。

部品挿入・支持部１０，１１は、図２に示すように、デフケース２の内外に回転軸線Ｏと直交する軸線方向に沿って開口し、かつ内側開口部の内径が外側開口部の内径よりも大きい段状の貫通孔（円形孔）によって形成されている。部品挿入・支持部１０，１１の内側開口サイズは、ピニオンギヤ３，４の外径と略同一の内径（サイドギヤ５Ｌ，５Ｒの外径より小さい内径）に設定されている。

部品挿入・支持部１０，１１の内側開口部の内面は、ピニオンギヤシャフト５０の軸線方向においてピニオンギヤ３，４とサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとの噛み合い中心点（ピニオンギヤ３，４からサイドギヤ５Ｌ，５Ｒへのトルク伝達時に両ギヤの歯面が接触する領域における荷重中心）よりもデフケース２の回転軸線Ｏから遠い位置に配置され、ピニオンギヤ３，４のギヤ鍔部３Ｂ，４Ｂ（後述）の外周面による摺動面積を実質的に変化させない摺動によってピニオンギヤ３，４を回転自在に支持するピニオンギヤ外周面支持部としての第１ピニオンギヤ支持面１０Ａ，１１Ａで形成されている。

部品挿入・支持部１０，１１の外側開口部の内面は、第１ピニオンギヤ支持面１０Ａ，１１Ａよりもデフケース２の回転軸線Ｏから遠い位置に配置され、ピニオンギヤシャフト５０の両端部の外周面とそれぞれ空隙をもって対向するピニオンギヤシャフト非支持面１０Ｂ，１１Ｂで形成されている。

部品挿入・支持部１０，１１の段状面には、図２に示すように、所定の曲率をもつ球面で形成されたピニオンギヤ受部１０Ｃ，１１Ｃが設けられている。

ピン取付孔２ｂ，２ｂは、図２に示すように、部品挿入・支持部１０の内周面（ピニオンギヤシャフト非支持面１０Ｂ，１１Ｂ）に回転軸線Ｏに沿って開口されている。ピン取付孔２ｂ，２ｂには、ピニオンギヤシャフト５０の軸線方向への移動を規制するピン５２，５２の両端部が固定されている。これにより、ピニオンギヤシャフト５０がその軸線方向に抜け止めされている。

サイドギヤ通過孔１２Ｌ，１２Ｒは、図１及び図３に示すように、平面非円形状の開口部を有する貫通孔によって形成されている。そして、その開口サイズは、ピニオンギヤ３，４及びサイドギヤ５Ｌ，５Ｒをデフケース２内に挿入し得るようなサイズに設定されている。

（ピニオンギヤシャフト５０の構成）
ピニオンギヤシャフト５０は、図２に示すように、ピニオンギヤ３，４のシャフト挿通孔３Ｄ，４Ｄ（後述）の内周面による摺動面積を実質的に変化させない摺動によってピニオンギヤ３，４を回転自在に支持するピニオンギヤ内周面支持部としての第２ピニオンギヤ支持面５０Ａ，５０Ｂを有し、ピニオンギヤ３，４（シャフト挿通孔３Ｄ，４Ｄ）を挿通し、かつ両端部をそれぞれ部品挿入・支持部１０，１１の外側開口部（ピニオンギヤシャフト挿入孔）内に挿入した状態で配置されている。そして、デフケース２（部品挿入・支持部１０，１１）のピニオンギヤシャフト非支持面１０Ｂ，１１Ｂとの間におけるサイドギヤ５Ｌ，５Ｒのギヤ軸回り（デフケース２の回転軸線Ｏ回り）の隙間の寸法Ｇ_１が第１ピニオンギヤ支持面１０Ａ，１１Ａとピニオンギヤ３，４のギヤ外周面（ギヤ鍔部３Ｂ，４Ｂ）との間におけるデフケース２の回転軸線回りの隙間の寸法Ｇ_２よりも大きい寸法（Ｇ_１＞Ｇ_２）に設定されている。これにより、ピニオンギヤシャフト５０がデフケース２の回転軸線Ｏ回りの相対回転が規制されることはない。

第２ピニオンギヤ支持面５０Ａは、それぞれが所定の間隔をもって互いに並列するピニオンギヤ内周面支持部５０ａ，５１ａからなり、ピニオンギヤシャフト５０の一方側端部に配置されている。ピニオンギヤ内周面支持部（第１ピニオンギヤ内周面支持部）５０ａはピニオンギヤ３とサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとの噛み合い中心点よりもデフケース２の回転軸線Ｏから遠い位置に、またピニオンギヤ内周面支持部（第２ピニオンギヤ内周面支持部）５１ａの少なくとも一部はピニオンギヤ３とサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとの噛み合い中心点よりもデフケース２の回転軸線Ｏに近い位置にそれぞれ配置されている。

第２ピニオンギヤ支持面５０Ｂは、それぞれが所定の間隔をもって互いに並列するピニオンギヤ内周面支持部５０ｂ，５１ｂからなり、ピニオンギヤシャフト５０の他方側端部に配置されている。ピニオンギヤ内周面支持部（第１ピニオンギヤ内周面支持部）５０ｂはピニオンギヤ４とサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとの噛み合い中心点よりもデフケース２の回転軸線Ｏから遠い位置に、またピニオンギヤ内周面支持部（第２ピニオンギヤ内周面支持部）５１ｂの少なくとも一部はピニオンギヤ４とサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとの噛み合い中心点よりもデフケース２の回転軸線Ｏに近い位置にそれぞれ配置されている。

（ピニオンギヤ３，４の構成）
ピニオンギヤ３，４は、略同一の構成であるため、例えばピニオンギヤ３のみについて説明する。なお、ピニオンギヤ４については、各部位の符号をピニオンギヤ３の各部位の符号に対応して付し（例えば、ピニオンギヤ４のギヤ胴部にはピニオンギヤ３のギヤ胴部３Ａに対応して４Ａを、またピニオンギヤ４のギヤ鍔部にはピニオンギヤ３のギヤ鍔部３Ｂに対応して４Ｂをそれぞれ付す。）、その説明は省略する。

ピニオンギヤ３は、図２に示すように、中心軸線をギヤ軸線Ｃ（図４に示す）とするギヤ胴部３Ａ、このギヤ胴部３Ａの外側に突出する第１被支持部としてのギヤ鍔部３Ｂ、及びこれらギヤ胴部３Ａ，ギヤ鍔部３Ｂのサイドギヤ側に位置するギヤ部３Ｃ（サイドギヤ５Ｌ，５Ｒとの噛み合い部）を有する無底筒状の傘歯車からなり、部品挿入・支持部１０の第１ピニオンギヤ支持面１０Ａ及びピニオンギヤシャフト５０の第２ピニオンギヤ支持面５０Ａに回転自在に支持されている。

ギヤ胴部３Ａは、図２に示すように、その軸心部（中心軸線を含む部位）にピニオンギヤシャフト５０を挿通させるシャフト挿通孔（シャフト挿入孔）３Ｄを有し、全体が略円環状の第１ギヤ胴部３０ａ及び略截頭円錐形状の第２ギヤ胴部３１ａからなる円筒体によって形成されている。

シャフト挿通孔３Ｄは、図２に示すように、各内径が互いに異なる大小２つの内面を有する丸孔によって形成されている。シャフト挿通孔３Ｄの内面のうち内径の小さい内面は、内径の大きい他の内面を介して連接し、かつピニオンギヤシャフト５０の第２ピニオンギヤ支持面５０Ａのピニオンギヤ内周面支持部５０ａ，５１ａをそれぞれ摺動する第２被支持部としての第２摺動面３０Ａと第３被支持部としての第３摺動面３１Ａとで形成されている。

一方、シャフト挿通孔３Ｄの内面のうち内径の大きい内面は、第２摺動面３０Ａと第３摺動面３１Ａとの間に介在して、すなわちシャフト挿通孔３Ｄの軸線方向に沿って第２摺動面３０Ａ及び第３摺動面３１Ａに隣接する位置に配置され、ピニオンギヤシャフト５０の外周面を摺動しない非摺動面３２Ａで形成されている。これにより、非摺動面３２Ａとピニオンギヤシャフト５０の外周面との間に潤滑油が貯留され、ピニオンギヤシャフト５０の外周面とピニオンギヤ３の第２摺動面３０Ａとの間、及びピニオンギヤシャフト５０の外周面と第３摺動面３１Ａとの間に潤滑油が十分に供給される。

第１ギヤ胴部３０ａはギヤ胴部３Ａのギヤ背面側に、また第２ギヤ胴部３１ａはギヤ胴部３Ａのギヤ先端面側（ギヤ胴部３Ａの軸線方向においてギヤ背面側とは反対の側）にそれぞれ配置されている。第１ギヤ胴部３０ａの外周面にはギヤ鍔部３Ｂが、また第２ギヤ胴部３１ａの外周面にはギヤ部３Ｃの歯元がそれぞれ配置されている。

ここで、「ギヤ背面」とは、ピニオンギヤ３のギヤ軸線方向両端面のうちデフケース２の回転軸線Ｏから遠い位置に配置される端面のことをいう。

ギヤ鍔部３Ｂは、図２に示すように、第１ギヤ胴部３０ａの外周面に全周にわたって一体に設けられ、全体がギヤ軸線方向に沿って外径を均一な寸法とする円環体によって形成されている。そして、ギヤ胴部３Ａと共にピニオンギヤ３における断面略Ｔ字状のギヤ基部（ピニオンギヤ３において、ギヤ部３Ｃを除く部位）として機能するように構成されている。

ギヤ鍔部３Ｂの外周面は、部品挿入・支持部１０の第１ピニオンギヤ支持面１０Ａを摺動する第１被支持部としての第１摺動面３０Ｂで形成されている。

ギヤ鍔部３Ｂの背面は、図２に示すように、部品挿入・支持部１０のピニオンギヤ受部１０Ｃに適合し、かつピニオンギヤ受部１０Ｃを摺動する第４被支持部としての第４摺動面３１Ｂで形成されている。

ギヤ部３Ｃは、図２に示すように、デフケース２に対する被支持部としての摺動部を含まず、ギヤ鍔部３Ｂよりもデフケース２の回転軸線Ｏに近い位置に配置されている。ギヤ部３Ｃのギヤ背面側端縁は、その一部がギヤ鍔部３Ｂのギヤ先端側端面に一体に設けられている。

（サイドギヤ５Ｌ，５Ｒの構成）
サイドギヤ５Ｌ，５Ｒは、図１及び図２に示すように、各外径が互いに異なるボス部５Ｌａ，５Ｒａ及びギヤ部５Ｌｂ，５Ｒｂを有する略環状の歯車（ピニオンギヤ３，４の外径より大きい外径を有し、単一の歯先円錐角をもつ傘歯車）からなり、デフケース２の収容空間２Ａに回転自在に支持され、ピニオンギヤ３，４に噛合するように構成されている。

サイドギヤ５Ｌ，５Ｒの背面には、スラストワッシャ受部９Ｌａ，９Ｒａにスラストワッシャ６Ｌ，６Ｒを介して適合する球面からなる摺動部５Ｌｃ，５Ｒｃが設けられている。サイドギヤ５Ｌ，５Ｒ内には、それぞれ左右の車軸（図示せず）が車軸挿通孔９Ｌ，９Ｒに挿通してスプライン嵌合されている。

（スラストワッシャ６Ｌ，６Ｒの構成）
スラストワッシャ６Ｌ，６Ｒは、図２に示すように、サイドギヤ５Ｌ，５Ｒとピニオンギヤ３，４との噛み合いを調整する環状のワッシャからなり、サイドギヤ５Ｌ，５Ｒの摺動部５Ｌｃ，５Ｒｃとスラストワッシャ受部９Ｌａ，９Ｒａとの間に介装されている。そして、左右の車軸をそれぞれ挿通させてサイドギヤ５Ｌ，５Ｒのスラスト力を受けるように構成されている。スラストワッシャ６Ｌ，６Ｒには、ワッシャ内周部からワッシャ外周部に潤滑油を導入する潤滑油導入路（図示せず）が設けられている。

〔車両用差動装置１の動作〕
車両のエンジン側からのトルクがドライブピニオン及びリングギヤを介してデフケース２に入力されると、デフケース２が回転軸線Ｏの回りに回転する。デフケース２が回転すると、この回転力がピニオンギヤ３，４に伝達され、さらにピニオンギヤ３，４からサイドギヤ５Ｌ，５Ｒに伝達される。この場合、左右のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒにはそれぞれ車軸（図示せず）がスプライン嵌合されているため、エンジン側からのトルクがドライブピニオン及びリングギヤ・ピニオンギヤ３，４・サイドギヤ５Ｌ，５Ｒを介して左右の車軸に伝達される。

ここで、車両が直進状態であり、左右各車輪と路面との間でスリップが発生しない場合には、エンジン側からのトルクがデフケース２に伝達されると、ピニオンギヤ３，４がサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの中心軸回りを自転することなく公転し、ピニオンギヤ３，４及びサイドギヤ５Ｌ，５Ｒ・ピニオンギヤシャフト５０がデフケース２と共に一体に回転するため、エンジン側からのトルクが左右各車軸に等分に伝達され、左右各車輪が等しい回転数で回転する。

一方、例えば右側の車輪がぬかるみに落ち込んで路面との間でスリップが発生した場合には、ピニオンギヤ３，４がサイドギヤ５Ｌ，５Ｒと噛合しながら自転するため、エンジン側からのトルクが左右の車軸（車輪）間で差動分配され、左側の車輪がデフケース２の回転速度より低い速度で回転し、右側の車輪がデフケース２の回転速度より高い速度で回転する。この場合、ピニオンギヤシャフト５０がデフケース２に支持されていないため、エンジントルクはデフケース２からピニオンギヤシャフト５０に伝達されず、ピニオンギヤ３，４にのみ伝達される。従って、ピニオンギヤシャフトがデフケースに支持される場合に比較して、デフケース２の第１ピニオンギヤ支持面１０Ａ，１１Ａを介してピニオンギヤ３，４の第１摺動面３０Ｂ，４０Ｂに伝達されるエンジントルクの割合が高められる。

本実施の形態においては、デフケース２にエンジントルクが作用した状態でピニオンギヤ３，４が自転すると、第１摺動面３０Ｂ，４０Ｂがデフケース２の第１ピニオンギヤ支持面１０Ａ，１１Ａで摺動するとともに、第２摺動面３０Ａ，４０Ａが第２ピニオンギヤ支持面５０Ａのピニオンギヤ内周面支持部５０ａと第２ピニオンギヤ支持面５０Ｂのピニオンギヤ内周面支持部５０ｂを、また第３摺動面３１Ａ，４１Ａが第２ピニオンギヤ支持面５０Ａのピニオンギヤ内周面支持部５１ａ，第２ピニオンギヤ支持面５０Ｂのピニオンギヤ内周面支持部５１ｂをそれぞれ摺動する。ただし、前述のようにエンジントルクは第１摺動面３０Ｂ，４０Ｂからピニオンギヤ３，４に伝達されるので、第２摺動面３０Ａ，４０Ａ及び第３摺動面３１Ａ，４１Ａはピニオンギヤ３，４の傾きを抑制し得る程度の押圧力が作用するのみである。即ち、第２摺動面３０Ａ，４０Ａ及び第３摺動面３１Ａ，４１Ａよりも大径である第１摺動面３０Ｂ，４０Ｂがエンジントルクにより強く圧接されるので、第１摺動面３０Ｂ，４０Ｂと第１ピニオンギヤ支持面１０Ａ，１１Ａとの間に比較的大きい摩擦抵抗が発生し、これら摩擦抵抗によってサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの差動回転が制限され、左右各車輪と路面との間で発生するスリップが抑えられる。

また、本実施の形態においては、ピニオンギヤ３，４の回転によってサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとの噛み合い面で各々のギヤの回転軸方向のスラスト力が発生する。このスラスト力によりサイドギヤ５Ｌ，５Ｒが互いに離間する方向に移動してスラストワッシャ６Ｌ，６Ｒをスラストワッシャ受部９Ｌａ，９Ｒａに圧接するため、スラストワッシャ６Ｌ，６Ｒとサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとの間に摩擦抵抗が発生し、これら摩擦抵抗によってもサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの差動回転が制限される。さらに、ピニオンギヤ３，４に発生するスラスト力によりピニオンギヤ３，４の第４摺動面３１Ｂ，４１Ｂがデフケース２のピニオンギヤ受部１０Ｃ，１１Ｃに圧接するため、ピニオンギヤ３，４の自転による摩擦抵抗が発生し、これによってもサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの差動回転が制限される。

[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

（１）ピニオンギヤ３，４とサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとの噛み合いが理論的な噛合位置で行われるため、安定した差動制限トルクを得ることができる。

（２）ピニオンギヤシャフト５０の外周面とピニオンギヤ３の第２摺動面３０Ａ，第３摺動面３１Ａとの間、及びピニオンギヤシャフト５０の外周面と第２摺動面４０Ａ，第３摺動面４１Ａとの間に潤滑油が十分に供給され、ピニオンギヤ３，４及びピニオンギヤシャフト５０の焼き付き発生を抑制することができる。

（３）エンジントルクがデフケース及びピニオンギヤシャフトを介してピニオンギヤに伝達される場合と比べ、ピニオンギヤ３，４に伝達されるエンジントルクの割合を従来よりも高めることができ、トルクバイアス比（Torque Bias Ratio：ＴＢＲ）を高い値に設定することができる。

[第２の実施の形態]
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る車両用差動装置を説明するために示す断面図である。図５において、図２と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図５に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る車両用差動装置４１は、シャフト全体がデフケース２の収容空間２Ａに収容されたピニオンギヤシャフト５０を備えた点に特徴がある。

このため、サイドギヤ５Ｌ，５Ｒには、それぞれがピニオンギヤシャフト５０側に突出する凸部５Ｌｄ，５Ｒｄが設けられている。ピニオンギヤシャフト５０には、その軸線回りに等間隔（１８０°）をもって互いに並列する扁平な切り欠き面付きの切り欠き５０Ｃ，５１Ｃを形成することにより、サイドギヤ５Ｌ，５Ｒの凸部５Ｌｄ，５Ｒｄにそれぞれ嵌合する凹部５００Ｃ，５１０Ｃが設けられている。これにより、サイドギヤ５Ｌ，５Ｒの凸部５Ｌｄ，５Ｒｄとピニオンギヤシャフト５０の凹部５００Ｃ，５１０Ｃとの嵌合状態において、ピニオンギヤシャフト５０の軸線方向の移動及びその軸線回りの回転が規制される。

なお、サイドギヤ５Ｌ，５Ｒの凸部５Ｌｄ，５Ｒｄとピニオンギヤシャフト５０の凹部５００Ｃ，５１０Ｃとの間には、耐焼き付き対策として例えば潤滑油を供給することが望ましい。

[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、次に示す効果が得られる。

ピニオンギヤシャフト５０の軸線方向の移動規制及びその軸線回りの回転規制が専用の部材を用いることなく、サイドギヤ５Ｌ，５Ｒを用いて行われるため、部品点数を削減することができ、コストの低廉化を図ることができる。

なお、本実施の形態においては、ピニオンギヤシャフト５０の軸線方向の移動規制及びその軸線回りの回転規制がサイドギヤ５Ｌ，５Ｒに凸部５Ｌｄ，５Ｒｄを、またピニオンギヤシャフト５０に凸部５Ｌｄ，５Ｒｄに嵌合する凹部５００Ｃ，５１０Ｃをそれぞれ設けることにより行われる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、サイドギヤに凹部を、またピニオンギヤシャフトにサイドギヤの凹部に嵌合する凸部をそれぞれ設けることにより、ピニオンギヤシャフトの軸線方向の移動及びその軸線回りの回転を規制してもよい。

以上、本発明の車両用差動装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の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態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。

各実施の形態では、デフケース２が１ピースの部材によって形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、複数のケースエレメントからなるデフケースであっても勿論よい。

本発明の第１の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために一部を破断して示す斜視図。本発明の第１の実施の形態に係る車両用差動装置をデフケースの回転軸線と平行に切断して示す断面図。本発明の第１の実施の形態に係る車両用差動装置をデフケースの回転軸線と直角に切断して示す断面図。本発明の第１の実施の形態に係る車両用差動装置の要部を拡大して示す断面図。本発明の第２の実施の形態に係る車両用差動装置を説明するために示す断面図。

符号の説明

１…車両用差動装置
２…デフケース、２Ａ…収容空間、２ｂ…ピン取付孔
３，４…ピニオンギヤ、３Ａ，４Ａ…ギヤ胴部、３０ａ，４０ａ…第１ギヤ胴部、３１ａ，４１ａ…第２ギヤ胴部、３０Ａ，４０Ａ…第２摺動面、３１Ａ，４１Ａ…第３摺動面、３２Ａ，４２Ａ…非摺動面、３Ｂ，４Ｂ…ギヤ鍔部、３０Ｂ，４０Ｂ…第１摺動面、３１Ｂ，４１Ｂ…第３摺動面、３Ｃ，４Ｃ…ギヤ部、３Ｄ，４Ｄ…シャフト挿通孔
５Ｌ，５Ｒ…サイドギヤ、５Ｌａ，５Ｒａ…ボス部、５Ｌｂ，５Ｒｂ…ギヤ部、５Ｌｃ，５Ｒｃ…摺動部、５Ｌｄ，５Ｒｄ…凸部
６Ｌ，６Ｒ…スラストワッシャ
９Ｌ，９Ｒ…車軸挿通孔、９Ｌａ，９Ｒａ…スラストワッシャ受部
５０…ピニオンギヤシャフト、５０Ａ，５０Ｂ…第２ピニオンギヤ支持面、５０ａ，５１ａ…ピニオンギヤ内周面支持部、５０ｂ，５１ｂ…ピニオンギヤ内周面支持部、５０Ｃ，５１Ｃ…切り欠き、５００Ｃ，５１０Ｃ…凹部
１０，１１…部品挿入・支持部、１０Ａ，１１Ａ…第１ピニオンギヤ支持面、１０Ｂ，１１Ｂ…ピニオンギヤシャフト非支持面、１０Ｃ，１１Ｃ…ピニオンギヤ受部
１２Ｌ，１２Ｒ…サイドギヤ通過孔
１３…リングギヤ取付用フランジ
５２…ピン
Ｃ…ギヤ軸線
Ｇ_１，Ｇ_２…寸法
Ｏ…回転軸線

Claims

駆動源の駆動力によって回転するデフケースと、
前記デフケース内に回転自在に収容された１対のサイドギヤと、
前記１対のサイドギヤにギヤ軸を直交させて噛合し、軸心部にシャフト挿入孔が設けられた１対のピニオンギヤと、
前記１対のピニオンギヤの前記シャフト挿入孔に挿入して前記デフケース内に収容され、その軸線方向に移動規制されたピニオンギヤシャフトとを備え、
前記デフケースは、前記１対のピニオンギヤをその外周面による摺動によって回転自在に支持する１対のピニオンギヤ外周面支持部、及び前記ピニオンギヤシャフトを挿入するための１対のピニオンギヤシャフト挿入孔を有し、
前記ピニオンギヤシャフトは、前記シャフト挿入孔の内周面に対向して前記１対のピニオンギヤを回転自在に支持する１対のピニオンギヤ内周面支持部を有し、前記１対のピニオンギヤシャフト挿入孔にそれぞれ対応するシャフト端部を挿入した状態で前記デフケースとの間で前記１対のサイドギヤのギヤ軸回りの相対回転が規制されない位置に配置され、
前記１対のピニオンギヤは、前記シャフト挿入孔の内周面が前記１対のピニオンギヤ内周面支持部を摺動可能な摺動面、及び前記１対のピニオンギヤ内周面支持部に接触しない非摺動面で形成され、前記摺動面及び前記非摺動面が前記シャフト挿入孔の軸線方向に沿って互いに隣接する位置に配置され、
前記ピニオンギヤシャフトは、前記１対のピニオンギヤシャフト挿入孔の内周面との間における前記１対のサイドギヤのギヤ軸回りの寸法が、前記１対のピニオンギヤ外周面支持部と前記１対のピニオンギヤの外周面との間における前記１対のサイドギヤのギヤ軸回りの寸法よりも大きい寸法に設定されている
ことを特徴とする車両用差動装置。
前記ピニオンギヤシャフトは、その軸線方向の移動及び軸線回りの回転が規制され、かつ全体が前記デフケース内に収容されている請求項１に記載の車両用差動装置。
前記ピニオンギヤシャフトは、その軸線方向において前記１対のピニオンギヤ内周面支持部がそれぞれ所定の間隔をもって互いに並列する第１ピニオンギヤ内周面支持部と第２ピニオンギヤ内周面支持部とからなる請求項１に記載の車両用差動装置。
前記デフケースは、その回転軸線から前記１対のピニオンギヤ外周面支持部が前記１対のピニオンギヤと前記１対のサイドギヤとの噛み合い中心点よりも遠い位置に配置され、
前記ピニオンギヤシャフトは、前記回転軸線から前記１対のピニオンギヤ内周面支持部の前記第１ピニオンギヤ内周面支持部が前記１対のピニオンギヤと前記１対のサイドギヤとの噛み合い中心点よりも遠い位置に、また前記回転軸線に前記１対のピニオンギヤ内周面支持部の前記第２ピニオンギヤ内周面支持部の少なくとも一部が前記１対のピニオンギヤと前記１対のサイドギヤとの噛み合い中心点よりも近い位置にそれぞれ配置されている請求項３に記載の車両用差動装置。
前記１対のサイドギヤは、それぞれが前記ピニオンギヤシャフトの軸線回りの回転及びその軸線方向の移動を規制するための凸部又は凹部を有し、
前記ピニオンギヤシャフトは、前記１対のサイドギヤの前記凸部又は前記凹部に嵌合する凹部又は凸部を有する請求項１に記載の車両用差動装置。