JP2020012492A - ディファレンシャルギヤ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスミッションケース内での配置に制約が生じることなく、デフケースの小型・軽量化を実現すること。【解決手段】トランスミッションケース１０内に配置され、エンジン１（走行用駆動源）からの駆動力を左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに差動を許容して分配するディファレンシャルギヤ装置Ａである。ディファレンシャルギヤ装置Ａは、デフケース７１と、メートシャフト７２と、第１メートギヤ７３及び第２メートギヤ７４と、第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６と、メートシャフト７２の抜け止め構造と、を備える。デフケース７１に対してメートシャフト７２が軸方向に抜けるのを抑える抜け止め構造を、メートシャフト７２と第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６とが互いに対向するデフケース内部位置で凹凸嵌合させた凹凸嵌合抜け止め構造９とする。【選択図】図３

Description

本発明は、トランスミッションケース内に配置されるディファレンシャルギヤ装置に関する。

従来、メートシャフト４７４の両端部をデフケースライト４５１の外周から外方に突出させている。メートシャフトの両端部は、軸方向に所定長さまで削り取ることで、軸方向に当接平面４８５ｂが延在する段差部４７５を形成している。前記当接平面をファイナルギヤ４５２のフランジ部４５２ｃの平坦な側面に当接する。段差部４７５の凸部４７５ｄをデフケースレフト４７１のフランジ部４７１ｂ及びファイナルギヤのフランジ部の間に挟んで一体に結合した自動変速機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１０６４０５号公報

上記特許文献１には、ロックピンを廃止するために、デフケース外部位置でメートシャフトとファイナルギヤをボルト固定し、メートシャフトを抜け止めする構成が開示されている。このため、ファイナルギヤの位置がメートシャフトの延長線上にないと成立しないため、トランスミッションケース内での配置に制約が生じる、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、トランスミッションケース内での配置に制約が生じることなく、デフケースの小型・軽量化を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、トランスミッションケース内に配置され、走行用駆動源からの駆動力を左右の駆動輪に差動を許容して分配するディファレンシャルギヤ装置であって、
デフケースと、
デフケースに両端部が支持されるメートシャフトと、
メートシャフトに回転可能に支持されるメートギヤと、
メートギヤに対し両側からの噛み合い状態で設けられた第１サイドギヤ及び第２サイドギヤと、
デフケースに対してメートシャフトが軸方向に抜けるのを抑える抜け止め構造と、
を備える。
抜け止め構造を、メートシャフトと第１サイドギヤ及び第２サイドギヤとが互いに対向するデフケース内部位置で凹凸嵌合させた凹凸嵌合抜け止め構造とする。

このように、メートシャフトの抜け止め構造が、デフケースのケース本体部位置やケース外部位置ではなく、デフケースのケース内部位置で対向配置されるメートシャフトとサイドギヤの凹凸嵌合抜け止め構造とされる。このため、デフケースの小型・軽量化が、デフケースの全周に亘る薄肉化により実現されることになる。この結果、トランスミッションケース内での配置に制約が生じることなく、デフケースの小型・軽量化を実現することができる。

実施例１のディファレンシャルギヤ装置が適用されたベルト式無段変速機ユニットを搭載したエンジン車の駆動系構成を示す全体構成図である。 実施例１のディファレンシャルギヤ装置の全体構成を示す断面図である。 実施例１のディファレンシャルギヤ装置の全体構成を示す分解斜視図である。 比較例のディファレンシャルギヤ装置の全体構成を示す断面図である。 実施例１の凹凸嵌合抜け止め構造において遠心力によりメートシャフトが抜け出すのを抑える抜け止め作用を示す作用説明図である。 実施例１の凹凸嵌合抜け止め構造においてメートシャフトが自転するのを抑える自転防止作用を示す作用説明図である。

以下、本発明によるディファレンシャルギヤ装置を実現する最良の実施形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

実施例１におけるディファレンシャルギヤ装置は、エンジン車の駆動系に搭載されるベルト式無段変速機ユニットのトランスミッションケース内に配置される。以下、実施例１の構成を、「エンジン車の駆動系構成」、「ディファレンシャルギヤ装置の詳細構成」に分けて説明する。

［エンジン車の駆動系構成］
図１は、実施例１のディファレンシャルギヤ装置が適用されたベルト式無段変速機ユニットを搭載したエンジン車の駆動系構成を示す。以下、図１に基づいてエンジン車の駆動系構成を説明する。

エンジン車の駆動系は、図１に示すように、エンジン１（走行用駆動源）と、トルクコンバータ２と、前後進切替機構３と、バリエータ４と、終減速機構５と、駆動輪６Ｌ，６Ｒと、を備えている。なお、ベルト式無段変速機ユニットは、トルクコンバータ２と前後進切替機構３とバリエータ４と終減速機構５とを、トランスミッションケース１０に収めたユニットにより構成される。

トルクコンバータ２は、エンジン１からの入力トルクを増幅する機能と伝達トルクの変動を抑える機能を有する発進要素である。このトルクコンバータ２には、トルク増幅機能を必要としないときに締結するロックアップクラッチ２０が内蔵される。ロックアップクラッチ２０は、クラッチ解放状態のとき、エンジン出力軸１１とトルクコンバータ出力軸２１との間のトルク伝達がトルクコンバータ２の流体を介して行われる。クラッチ完全締結状態のとき、エンジン出力軸１１とトルクコンバータ出力軸２１とを直結する。

トルクコンバータ２は、ポンプインペラ２３と、タービンランナ２４と、ステータ２６と、を構成要素とする。ポンプインペラ２３は、エンジン出力軸１１にコンバータハウジング２２を介して連結される。タービンランナ２４は、トルクコンバータ出力軸２１に連結される。ステータ２６は、ポンプインペラ２３とタービンランナ２４との間に配され、ケースにワンウェイクラッチ２５を介して設けられる。

前後進切替機構３は、バリエータ４への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向で切り替える機構である。この前後進切替機構３は、ダブルピニオン式遊星歯車３０と、前進クラッチ３１と、後退ブレーキ３２と、を有する。ここで、前進クラッチ３１は、Ｄレンジ等の前進走行レンジ選択時に締結される。後退ブレーキ３２は、Ｒレンジ等の後退走行レンジ選択時に締結される。なお、Ｎレンジの選択時には、前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２はいずれも解放される。

バリエータ４は、ベルト接触径の変化により変速比（＝バリエータ入力回転速度とバリエータ出力回転速度の比）を無段階に変化させるベルト式無段変速機構である。このバリエータ４は、プライマリプーリ４２と、セカンダリプーリ４３と、プーリベルト４４と、を有する。

プライマリプーリ４２は、バリエータ入力軸４０の同軸上に配された一対の固定プーリ４２ａとスライドプーリ４２ｂにより構成される。ここで、バリエータ入力軸４０は、ダブルピニオン式遊星歯車３０のキャリアに連結され、エンジン出力軸１１及びトルクコンバータ出力軸２１と同軸位置に配される。なお、スライドプーリ４２ｂは、変速時、プライマリ圧室４５に導かれるプライマリ圧によりスライド動作する。

セカンダリプーリ４３は、バリエータ出力軸４１の同軸上に配された一対の固定プーリ４３ａとスライドプーリ４３ｂにより構成される。ここで、バリエータ出力軸４１は、終減速機構５に連結され、バリエータ入力軸４０から所定間隔離した平行配置により設けられる。なお、スライドプーリ４３ｂは、変速時、セカンダリ圧室４６に導かれるセカンダリ圧によりスライド動作する。

プーリベルト４４は、プライマリプーリ４２のＶ字形状をなすシーブ面と、セカンダリプーリ４３のＶ字形状をなすシーブ面に掛け渡されている。このプーリベルト４４は、２組の積層リングと、２組の積層リングに沿って挟み込みにより環状に積層して取り付けられた多数のエレメントと、によって構成されている。２組の積層リングは、環状リングを内から外へ多数重ね合わせて構成される。各エレメントは、打ち抜き板材により形成される。なお、プーリベルト４４としては、プーリ進行方向に多数配列したチェーンエレメントを、プーリ軸方向に貫通するピンにより結合したチェーンタイプのベルトであっても良い。

終減速機構５は、バリエータ出力軸４１からの回転速度を減速する減速機能と差動機能を与え、バリエータ４から出力される動力を増大して左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに分配する機構である。この終減速機構５は、減速ギヤ機構として、バリエータ出力軸４１に設けられたアウトプットギヤ５２と、アイドラ軸５０に設けられたアイドラギヤ５３及びリダクションギヤ５４と、を有する。そして、旋回走行時等において左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒの差動回転を許容する差動機能を発揮する装置として、リダクションギヤ５４と左右のドライブシャフト５１Ｌ，５１Ｒとの間に介装されたディファレンシャルギヤ装置Ａが配置されている。なお、ディファレンシャルギヤ装置Ａは、リダクションギヤ５４と噛み合うファイナルギヤ７０と、ファイナルギヤ７０がボルト固定されるデフケース７１と、を備えている。

［ディファレンシャルギヤ装置の詳細構成］
図２及び図３は、実施例１のディファレンシャルギヤ装置Ａの全体構成を示す。以下、図２及び図３に基づいてディファレンシャルギヤ装置Ａの詳細構成を説明する。

ディファレンシャルギヤ装置Ａは、図２及び図３に示すように、ファイナルギヤ７０と、デフケース７１と、メートシャフト７２と、第１メートギヤ７３と、第２メートギヤ７４と、第１サイドギヤ７５と、第２サイドギヤ７６と、を備えている。

ここで、デフケース７１の内部空間に配置されるメートシャフト７２、第１メートギヤ７３、第２メートギヤ７４、第１サイドギヤ７５、第２サイドギヤ７６により差動ギヤ機構Ｇが構成される。

ファイナルギヤ７０は、デフケース７１の一端部からケース外周方向に突出するケースフランジ部７１ａに対してボルト７７により固定される。なお、ファイナルギヤ７０とリダクションギヤ５４は、リダクションギヤ５４を小径歯車とし、ファイナルギヤ７０を大径歯車として噛み合う減速ギヤ対を構成している。

デフケース７１は、ファイナルギヤ７０又は駆動輪６Ｌ，６Ｒから回転駆動力が入力されると、出力回転軸OLを中心軸として回転駆動するケース部材である。このデフケース７１は、ケースフランジ部７１ａと、ケース本体部７１ｂと、円筒ボス部７１ｃ，７１ｃと、ケース内面７１ｄと、メートシャフト穴７１ｅ，７１ｅと、組み付け穴７１ｆ，７１ｆと、を有して構成される。

ケース本体部７１ｂは、差動ギヤ機構Ｇを収納しながら差動ギヤ機構Ｇの外周を覆うように形成される。このケース本体部７１ｂは、全体に亘ってケース厚を薄肉化し、軽量・小型化を実現している。

円筒ボス部７１ｃ，７１ｃは、ケース本体部７１ｂの両端から突出して形成される。円筒ボス部７１ｃ，７１ｃの外周円筒面は、トランスミッションケース１０に対して図外のベアリングを介して回転可能に両端支持される。円筒ボス部７１ｃ，７１ｃの内周円筒面は、油溝が形成され、左右のドライブシャフト５１Ｌ，５１Ｒが装着される。

ケース内面７１ｄは、球面形状に形成される。ここで、「球面形状」とは、図２に示すように、ケース本体部７１ｂによる内部空間の中心点Ｐからケース本体部７１ｂのあらゆる内面までの距離が等距離である面形状をいう。

メートシャフト穴７１ｅ，７１ｅは、図２及び図３に示すように、ケース本体部７１ｂの対向する２箇所の位置に円形状に開口して形成される。このメートシャフト穴７１ｅ，７１ｅの開口径は、メートシャフト７２の外径よりも僅かに大きく設定される。

組み付け穴７１ｆ，７１ｆは、図３に示すように、ケース本体部７１ｂの対向する２箇所の位置に大きく開口して形成される。この組み付け穴７１ｆ，７１ｆの開口面積は、差動ギヤ機構Ｇをケース本体部７１ｂに組み付ける時にギヤ部品を挿入することが可能な面積に設定される。

メートシャフト７２は、出力回転軸OLの垂直方向にメートシャフト穴７１ｅ，７１ｅを貫通して配置される。メートシャフト７２には、第１メートギヤ７３と第２メートギヤ７４が回転可能に支持される。このメートシャフト７２がデフケース７１から軸方向に抜けるのを抑える抜け止め構造は、後述する凹凸嵌合抜け止め構造９とされる。

第１メートギヤ７３は、メートシャフト７２の一端部（図２の上端部）に回転可能に支持される。第１メートギヤ７３は、図２の左側で第１サイドギヤ７５と噛み合い、図２の右側で第２サイドギヤ７６と噛み合う。第１メートギヤ７３のギヤ背面形状は、ケース内面７１ｄの球面形状と符合する球面形状とされる。そして、第１メートギヤ７３のギヤ背面とケース内面７１ｄとの間には、第１メートワッシャ７８が介装される。

第２メートギヤ７４は、メートシャフト７２の他端部（図２の下端部）に回転可能に支持される。第２メートギヤ７４は、図２の左側で第１サイドギヤ７５と噛み合い、図２の右側で第２サイドギヤ７６と噛み合う。第２メートギヤ７４のギヤ背面形状は、ケース内面７１ｄの球面形状と符合する球面形状とされる。そして、第２メートギヤ７４のギヤ背面とケース内面７１ｄとの間には、第２メートワッシャ７９が介装される。

第１サイドギヤ７５は、第１メートギヤ７３及び第２メートギヤ７４に対して図２の左側から噛み合う。第１サイドギヤ７５には、ドライブシャフト５１Ｌ（第１ドライブシャフト）の端部がスプライン嵌合により固定されている。第１サイドギヤ７５のギヤ背面形状は、ケース内面７１ｄの球面形状と符合する球面形状とされる。そして、第１サイドギヤ７５のギヤ背面とケース内面７１ｄとの間には、落下防止構造を有する第１サイドワッシャ８１が介装される。第１サイドワッシャ８１の落下防止構造は、例えば、ツバ部を設け、ツバ部をデフケース７１に引っ掛けることで組み付け後の落下を防止する。

第２サイドギヤ７６は、第１メートギヤ７３及び第２メートギヤ７４に対して図２の右側から噛み合う。第２サイドギヤ７６には、ドライブシャフト５１Ｒ（図１の右側）の端部がスプライン嵌合により固定されている。第２サイドギヤ７６のギヤ背面形状は、ケース内面７１ｄの球面形状と符合する球面形状とされる。そして、第２サイドギヤ７６のギヤ背面とケース内面７１ｄとの間には、落下防止構造を有する第２サイドワッシャ８２が介装される。第２サイドワッシャ８２の落下防止構造は、例えば、ツバ部を設け、ツバ部をデフケース７１に引っ掛けることで組み付け後の落下を防止する。

ここで、第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６のセンタリング機構は、図２に示すように、デフケース７１の円筒ボス部７１ｃ，７１ｃに支持されるドライブシャフト５１Ｌ，５１Ｒに対するジャーナルセンタリング機構とされる。

デフケース７１に対してメートシャフト７２が軸方向に抜けるのを抑える凹凸嵌合抜け止め構造９は、メートシャフト７２と第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６とが互いに対向するデフケース内部位置で凹凸嵌合させる構造としている。

凹凸嵌合抜け止め構造９は、第１円形凹溝部９１（第１凹溝部）と、第２円形凹溝部９２（第２凹溝部）と、第１円筒ボス部９３（第１ボス部）と、第２円筒ボス部９４（第２ボス部）と、を備える。

第１円形凹溝部９１及び第２円形凹溝部９２は、メートシャフト７２の両面位置に形成される。第１円形凹溝部９１及び第２円形凹溝部９２の溝形状は、メートシャフト７２の円筒面に沿って同じ深さで切り込まれた溝底面９１ａ，９２ａと、溝底面９１ａ，９２ａの両端部に形成された円形溝面９１ｂ，９２ｂと、を有する形状とされる。

第１円筒ボス部９３及び第２円筒ボス部９４は、第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６のシャフト側ギヤ端部から両円形凹溝部９１，９２に入り込む位置まで延ばして形成される。第１円筒ボス部９３及び第２円筒ボス部９４のボス部形状は、溝底面９１ａ，９２ａに一部が符合する円筒端面９３ａ，９４ａと、円形溝面９１ｂ，９２ｂに一部が符合する円筒外周面９３ｂ，９４ｂと、を有する円筒形状としている。

次に、実施例１の作用を、「メートシャフトの抜け止め作用」、「デフケースへの差動ギヤ機構の組み付け作用」に分けて説明する。

［メートシャフトの抜け止め作用］
昨今、エンジンダウンサイジングなど、小型軽量化技術が主流になりつつある。そんな中、変速機ユニットの最終減速装置であるディファレンシャルギヤ装置が、変速機ユニットのレイアウト・重量に占める割合は大きく、更なる小型・軽量化技術が必要である。

比較例１のディファレンシャルギヤ装置は、図４に示す構成となっていて、コンベンショナルな構造として多くの差動機構に使われている。

この比較例１では、デフケースに対するメートシャフトの抜け止め構造を、デフケースに形成したケース側ロックピン穴と、メートシャフトに形成したシャフト側ロックピン穴と、２つのロックピン穴を貫通して挿入するロックピンと、を備える構成としている。

このように、比較例１では、デフケースに対するメートシャフトの抜け止め構造を、ロックピンを用い、デフケースの外周位置で抜け止めする構造としている。つまり、デフケースの外周位置にケース側ロックピン穴を形成する必要があるため、その分、デフケースのケース外径が、ケース側ロックピン穴を形成し、ボルト締結スペースを確保するだけの大きな外径になる。

したがって、変速機ユニットを小型化したり、ディファレンシャルギヤ装置を小型化したりすると、デフケースの外周位置に配置されるアイドラギヤとの距離間隔が狭くなり、図４に示すように、アイドラギヤとデフケースの干渉が問題となる。

比較例２（特許文献１）のディファレンシャルギヤ装置は、特開２００３−１０６４０５号公報に開示されるように、ロックピンを廃止するために、デフケース外部位置でメートシャフトとファイナルギヤをボルト固定し、メートシャフトを抜け止めする構成としている。

しかし、メートシャフトとファイナルギヤのボルト固定がデフケース外部位置であるため、ディファレンシャルギヤ装置の外径が大きくなり、変速機ユニットやディファレンシャルギヤ装置の小型・軽量化が難しい、という問題があった。加えて、ファイナルギヤの位置がメートシャフトの延長線上にないとメートシャフトの抜け止め構造が成立しないため、トランスミッションケース内での配置に制約が生じる、という問題があった。

本発明者は、上記問題に着目し、トランスミッションケース１０内での配置に制約が生じることなく、デフケース７１の小型・軽量化を実現することを課題とした。この課題を解決するため、デフケース７１に対してメートシャフト７２が軸方向に抜けるのを抑える抜け止め構造として、メートシャフト７２と両サイドギヤ７５，７６とが互いに対向するデフケース内部位置で凹凸嵌合させた凹凸嵌合抜け止め構造９を採用した。

即ち、凹凸嵌合抜け止め構造９が、メートシャフト７２と両サイドギヤ７５，７６を凹凸嵌合させた構造とされる。このため、比較例１のロックピンが廃止され、デフケース７１の小型・軽量化が、デフケース７１の全周に亘る薄肉化により実現されることになる。したがって、デフケース７１を小型・軽量化すると、図２に示すように、デフケース７１の外周位置に配置されるアイドラギヤ５３との距離間隔が広く確保される。また、ベルト式無段変速機ユニットを小型化したり、ディファレンシャルギヤ装置Ａを小型化したりしても、デフケース７１の薄肉化による減少したケース厚分の余裕スペースによりアイドラギヤ５３とデフケース７１の距離間隔を確保することができる。つまり、アイドラギヤ５３とデフケース７１の干渉が問題になることはない。

凹凸嵌合抜け止め構造９は、デフケース７１のケース内部位置で凹凸嵌合させた構造としている。言い換えると、ファイナルギヤ７０とメートシャフト７２は、凹凸嵌合抜け止め構造９に拘束されることなく、それぞれの設定位置を自由に決めることができるという設定自由度を確保している。したがって、比較例２のようにファイナルギヤの位置がメートシャフトの延長線上に存在しなければならないというような位置制約を受けることがない。つまり、ディファレンシャルギヤ装置Ａをトランスミッションケース１０内に配置する際、トランスミッションケース１０内で配置する位置に制約が生じることはない。

この結果、トランスミッションケース１０内での配置に制約が生じることなく、デフケース７１の小型・軽量化を実現するディファレンシャルギヤ装置Ａを提供することができる。ここで、凹凸嵌合抜け止め構造９は、第１円形凹溝部９１及び第２円形凹溝部９２と、第１円筒ボス部９３及び第２円筒ボス部９４と、を備える。

このため、メートシャフト７２が遠心力により、図５の矢印Ｂで示す軸方向にメートシャフト７２が抜け出そうとしても、円形溝面９１ｂ，９２ｂと円筒外周面９３ｂ，９４ｂとの対向当接により、メートシャフト７２が矢印Ｂ方向に抜け出すのを防止できる。

さらに、メートシャフト７２に作用する力により、図６の矢印Ｃで示す回転方向にメートシャフト７２が自転しようとしても、円形溝面９１ｂ，９２ｂと円筒外周面９３ｂ，９４ｂとの曲面当接により、メートシャフト７２が矢印Ｃ方向に自転するのを防止できる。

即ち、凹凸嵌合抜け止め構造９により、メートシャフト７２の矢印Ｂ方向への抜け出し防止作用と、メートシャフト７２の矢印Ｃ方向への自転防止作用を併せた比較例１のロックピンと同等の作用が得られる。

［デフケースへの差動ギヤ機構の組み付け作用］
比較例１（図４）でのデフケースへの差動ギヤ機構の組み付けは、
(a) デフケースの内部へ第１サイドギヤと第１サイドワッシャ及び第２サイドギヤと第２サイドワッシャを入れる。
(b) 第１メートギヤと第１メートワッシャ及び第２メートギヤと第２メートワッシャを水平方向に公転させながら挿入する。
(c) メートシャフトを挿入する。
(d) ロックピンを圧入する。
という手順を経過して差動ギヤ機構が組み付けられる。

これに対し、実施例１において、デフケース７１は、ケース内面７１ｄを球面形状とし、対向する２箇所の位置に差動ギヤ機構Ｇをデフケース７１に組み付ける時にギヤ部品を挿入する組み付け穴７１ｆ，７１ｆを有する。第１メートギヤ７３及び第２メートギヤ７４は、ギヤ背面形状を、ケース内面７１ｄの球面形状と符合する球面形状としている。第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６は、ギヤ背面形状を、ケース内面７１ｄの球面形状と符合する球面形状としている。

よって、実施例１でのデフケース７１への差動ギヤ機構Ｇの組み付けは、
(A) 第１メートギヤ７３と第１メートワッシャ７８及び第２メートギヤ７４と第２メートワッシャ７９を、組み付け穴７１ｆからデフケース７１の内部へ入れ、メートシャフト７２をメートシャフト穴７１ｅからデフケース７１の内部へ入れる。
(B) メートシャフト７２の第１円形凹溝部９１（第１凹溝部）及び第２円形凹溝部９２（第２凹溝部）をそれぞれ、組み付け穴７１ｆ側に向け、組み付け穴７１ｆから第１サイドギヤ７５と第１サイドワッシャ８１及び第２サイドギヤ７６と第２サイドワッシャ８２を入れる。
(C) 第１サイドギヤ７５と第２サイドギヤ７６を第１メートギヤ７３と第２メートギヤ７４に噛み合わせ、第１サイドワッシャ８１と第２サイドワッシャ８２をケース内面７１ｄに貼り付け（例えばグリス等）、第１サイドギヤ７５と第２サイドギヤ７６を垂直方向に公転させながら挿入する。
という手順を経過して差動ギヤ機構Ｇが組み付けられる。

ここで、第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６を球面タイプにすることで、サイドギヤ軸長を短縮することが可能となる。加えて、延長した先端部にサークリップ位置をずらせば、スプラインの面圧も下げられる。

比較例１では、第１サイドギヤ及び第２サイドギヤのセンタリング機構を、図４に示すように、第１サイドギヤ及び第２サイドギヤのそれぞれに有するギヤボス部を、デフケースのボス支持部に対して支持するサイドボスセンタリング機構としている。

このサイドボスセンタリング機構の場合、ギヤボス部とボス支持部との間での凝着摩耗（２つの固体間の真の接触面積を構成する凝着部分が、摩耗運動によりせん断されることに起因して発生する摩耗現象）が問題になる。

これに対し、実施例１では、第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６のセンタリング機構を、デフケース７１の円筒ボス部に支持される左右のドライブシャフト５１Ｌ，５１Ｒに対するジャーナルセンタリング機構としている。

このように、第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６を球面タイプにし、ジャーナルセンタリング機構にすることで、サイドボスセンタリング機構で問題になっていた凝着摩耗を防止することができる。

上記のように、実施例１におけるディファレンシャルギヤ装置Ａにあっては、下記に列挙する効果が得られる。

(1) トランスミッションケース１０内に配置され、走行用駆動源（エンジン１）からの駆動力を左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに差動を許容して分配するディファレンシャルギヤ装置Ａであって、
デフケース７１と、
デフケース７１に両端部が支持されるメートシャフト７２と、
メートシャフト７２に回転可能に支持されるメートギヤ（第１メートギヤ７３、第２メートギヤ７４）と、
メートギヤ（第１メートギヤ７３、第２メートギヤ７４）に対し両側からの噛み合い状態で設けられた第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６と、
デフケース７１に対してメートシャフト７２が軸方向に抜けるのを抑える抜け止め構造と、を備え、
抜け止め構造を、メートシャフト７２と第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６とが互いに対向するデフケース内部位置で凹凸嵌合させた凹凸嵌合抜け止め構造９とする。
このため、トランスミッションケース１０内での配置に制約が生じることなく、デフケース７１の小型・軽量化を実現するディファレンシャルギヤ装置Ａを提供することができる。
即ち、メートシャフト７２の抜け止め構造が、デフケース７１のケース内部位置でのサイドギヤ７５，７６との凹凸嵌合抜け止め構造９とされる。よって、デフケース７１の小型・軽量化が、デフケース７１の全周に亘る薄肉化により実現され、変速機ユニット（ベルト式無段変速機ユニット）やディファレンシャルギヤ装置Ａのダウンサイジング要求に応えることができる。また、デフケース７１のケース外部位置に設けられるファイナルギヤ７０の軸方向位置の設定自由度やギヤ外径の設定自由度が確保される。

(2) 凹凸嵌合抜け止め構造９は、
メートシャフト７２の両面位置に形成された第１円形凹溝部９１（第１凹溝部）及び第２円形凹溝部９２（第２凹溝部）と、
第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６のシャフト側ギヤ端部から両円形凹溝部９１，９２（両凹溝部）に入り込む位置まで延ばした第１円筒ボス部９３（第１ボス部）及び第２円筒ボス部９４（第２ボス部）と、を備える。
このため、メートシャフト７２に溝加工を施し、第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６を鋳造によりボス成形することで、加工工数を削減して容易に凹凸嵌合抜け止め構造９を構成することができる。
即ち、サイドギヤを鋳造によりボス成形することは、比較例１の場合でも行われている加工処理である。よって、凹凸嵌合を逆にし、メートシャフトに凸部を加える加工を施し、第１サイドギヤ及び第２サイドギヤに凹部を形成する加工を行う場合に比べ、加工工数を削減できる。

(3) 第１凹溝部及び第２凹溝部を、溝形状を円形とする第１円形凹溝部９１及び第２円形凹溝部９２とし、
第１ボス部及び第２ボス部を、第１円形凹溝部９１及び第２円形凹溝部９２の円形溝面９１ｂ，９２ｂに符合する円筒外周面９３ｂ，９４ｂを有する第１円筒ボス部９３及び第２円筒ボス部９４とする。
このため、デフケース７１に対してメートシャフト７２が軸方向に抜けるのを抑える抜け止め機能に加え、凹凸嵌合抜け止め構造９に新たな構成を付加することなく、メートシャフト７２の自転防止機能を得ることができる。

(4) デフケース７１は、ケース内面７１ｄを球面形状とし、対向する２箇所の位置に差動ギヤ機構Ｇをデフケース７１に組み付ける時にギヤ部品を挿入する組み付け穴７１ｆ，７１ｆを有し、
メートギヤ（第１メートギヤ７３、第２メートギヤ７４）は、ギヤ背面形状を、ケース内面７１ｄの球面形状と符合する球面形状とし、
第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６は、ギヤ背面形状を、ケース内面７１ｄの球面形状と符合する球面形状とする。
このため、組み付け性を確保するために分割構造のデフケースにする必要なく、一体構造によるデフケース７１に対して差動ギヤ機構Ｇを容易に組み付けることができる。

(5) 第１サイドギヤ７５に連結された左側のドライブシャフト５１Ｌ（第１ドライブシャフト）と、第２サイドギヤ７６に連結された右側のドライブシャフト５１Ｒ（第２ドライブシャフト）とを備え、
第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６のセンタリング機構を、デフケース７１の円筒ボス部７１ｃに支持される左右のドライブシャフト５１Ｌ，５１Ｒ（第１ドライブシャフト及び第２ドライブシャフト）に対するジャーナルセンタリング機構とする。
このため、サイドボスセンタリング機構によるディファレンシャルギヤ装置で問題になっていた凝着摩耗を防止することができる。

以上、本発明のディファレンシャルギヤ装置を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、凹凸嵌合抜け止め構造９として、メートシャフト７２の第１円形凹溝部９１及び第２円形凹溝部９２と、第１サイドギヤ７５及び第２サイドギヤ７６の第１円筒ボス部９３及び第２円筒ボス部９４と、を備える例を示した。しかし、凹凸嵌合抜け止め構造としては、メートシャフトに設けられる凸部と、第１サイドギヤ及び第２サイドギヤに形成される凹部とを備えるというように、凹凸嵌合を実施例１とは逆にする構造例であっても良い。さらに、凹凸嵌合抜け止め構造としては、デフケースに対してメートシャフトが軸方向に抜けるのを抑える抜け止め機能のみを有する構造例であっても良い。この場合、メートシャフトの自転防止機能を得るため、例えば、メートシャフトとメートシャフト穴との間に回転方向の係合構造を付加しても良い。

実施例１では、デフケース７１として、ケース内面７１ｄを球面形状とし、第１メートギヤ７３、第２メートギヤ７４、第１サイドギヤ７５、第２サイドギヤ７６のギヤ背面形状を、ケース内面７１ｄの球面形状と符合する球面形状とする例を示した。しかし、デフケースとしては、図４の比較例１に示すようなケース形状とする例であっても良い。また、実施例１では、ケース内面７１ｄを、球面形状に形成し、「球面形状」とは、図２に示すように、ケース本体部７１ｂによる内部空間の中心点Ｐからケース本体部７１ｂのあらゆる内面までの距離が等距離である球面形状と説明した。しかし、第１メートギヤ７５、第２メートギヤ７４は、球面形状である必要はなく、第１サイドギヤ７５、第２サイドギヤ７６のギヤ背面形状を球面形状とすれば良い。

実施例１では、第１サイドギヤ４５及び第２サイドギヤ４６のセンタリング機構として、ジャーナルセンタリング機構とする例を示した。しかし、第１サイドギヤ及び第２サイドギヤのセンタリング機構としては、比較例１で示したサイドボスセンタリング機構による例としても良い。

実施例１では、差動ギヤ機構Ｇとして、デフケース７１の内部空間に噛み合い状態で配されたメートシャフト７２、第１メートギヤ７３、第２メートギヤ７４、第１サイドギヤ７５、第２サイドギヤ７６により構成される例を示した。しかし、差動ギヤ機構としては、メートギヤの数を増減したり、ギヤ噛み合い角度を異ならせたりする等の他の種類のギヤ機構により構成される例としても良い。

実施例１では、本発明のディファレンシャルギヤ装置を、ベルト式無段変速機ユニットを搭載したエンジン車の駆動系に適用する例を示した。しかし、本発明のディファレンシャルギヤ装置は、手動変速機や複数の変速段を有する自動変速機等を搭載した車両に適用することができる。さらに、車両としても、エンジン車に限らず、ハイブリッド車や電気自動車等に対しても適用できる。

１ エンジン（走行用駆動源）
５１Ｌ ドライブシャフト（第１ドライブシャフト）
５１Ｒ ドライブシャフト（第２ドライブシャフト）
５３ アイドラギヤ
６Ｌ，６Ｒ 駆動輪
１０ トランスミッションケース
Ａ ディファレンシャルギヤ装置
Ｇ 差動ギヤ機構
７０ ファイナルギヤ
７１ デフケース
７１ａ ケースフランジ部
７１ｂ ケース本体部
７１ｃ 円筒ボス部
７１ｄ ケース内面
７１ｅ メートシャフト穴
７１ｆ 組み付け穴
７２ メートシャフト
７３ 第１メートギヤ（メートギヤ）
７４ 第２メートギヤ（メートギヤ）
７５ 第１サイドギヤ
７６ 第２サイドギヤ
７７ シャフト固定ピン
OL 出力回転軸
９ 凹凸嵌合抜け止め構造
９１ 第１円形凹溝部（第１凹溝部）
９２ 第２円形凹溝部（第２凹溝部）
９３ 第１円筒ボス部（第１ボス部）
９４ 第２円筒ボス部（第２ボス部）

Claims (5)

1. トランスミッションケース内に配置され、走行用駆動源からの駆動力を左右の駆動輪に差動を許容して分配するディファレンシャルギヤ装置であって、
   デフケースと、
   前記デフケースに両端部が支持されるメートシャフトと、
   前記メートシャフトに回転可能に支持されるメートギヤと、
   前記メートギヤに対し両側からの噛み合い状態で設けられた第１サイドギヤ及び第２サイドギヤと、
   前記デフケースに対して前記メートシャフトが軸方向に抜けるのを抑える抜け止め構造と、を備え、
   前記抜け止め構造を、前記メートシャフトと前記第１サイドギヤ及び第２サイドギヤとが互いに対向するデフケース内部位置で凹凸嵌合させた凹凸嵌合抜け止め構造とする
   ことを特徴とするディファレンシャルギヤ装置。
2. 請求項１に記載されたディファレンシャルギヤ装置において、
   前記凹凸嵌合抜け止め構造は、
   前記メートシャフトの両面位置に形成された第１凹溝部及び第２凹溝部と、
   前記第１サイドギヤ及び第２サイドギヤのシャフト側ギヤ端部から前記両凹溝部に入り込む位置まで延ばした第１ボス部及び第２ボス部と、を備える
   ことを特徴とするディファレンシャルギヤ装置。
3. 請求項２に記載されたディファレンシャルギヤ装置において、
   前記第１凹溝部及び第２凹溝部を、溝形状を円形とする第１円形凹溝部及び第２円形凹溝部とし、
   前記第１ボス部及び第２ボス部を、前記第１円形凹溝部及び第２円形凹溝部の円形溝面に符合する円筒外周面を有する第１円筒ボス部及び第２円筒ボス部とする
   ことを特徴とするディファレンシャルギヤ装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載されたディファレンシャルギヤ装置において、
   前記デフケースは、ケース内面を球面形状とし、対向する２箇所の位置に差動ギヤ機構を前記デフケースに組み付ける時にギヤ部品を挿入する組み付け穴を有し、
   前記メートギヤは、ギヤ背面形状を、前記ケース内面の球面形状と符合する球面形状とし、
   前記第１サイドギヤ及び第２サイドギヤは、ギヤ背面形状を、前記ケース内面の球面形状と符合する球面形状とする
   ことを特徴とするディファレンシャルギヤ装置。
5. 請求項４に記載されたディファレンシャルギヤ装置において、
   前記第１サイドギヤに連結された第１ドライブシャフトと、
   前記第２サイドギヤに連結された第２ドライブシャフトと、を備え、
   前記第１サイドギヤ及び第２サイドギヤのセンタリング機構を、前記デフケースの円筒ボス部に支持される第１ドライブシャフト及び第２ドライブシャフトに対するジャーナルセンタリング機構とする
   ことを特徴とするディファレンシャルギヤ装置。