JP2021173389A

JP2021173389A - 車両用差動装置

Info

Publication number: JP2021173389A
Application number: JP2020080121A
Authority: JP
Inventors: 鶴金; Hak Kim; 知生吉濱; Tomoo Yoshihama; 拓也津田; Takuya Tsuda; 健二浅見; Kenji Asami; 亮太鈴木; Ryota Suzuki
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2021-11-01
Anticipated expiration: 2040-04-30
Also published as: JP7396187B2

Abstract

【課題】高い差動制限力を安定して発生させることが可能な車両用差動装置を提供する。【解決手段】差動装置１は、一対の出力軸７１，７２のうち一方の出力軸７１に相対回転不能に連結される第１連結部材５１と、他方の出力軸７２に相対回転不能に連結される第２連結部材５２と、第１連結部材５１と第１結合部Ｊ１においてヘリカルスプライン結合された第１サイドギヤ４１と、第２連結部材５２と第２結合部Ｊ２においてヘリカルスプライン結合された第２サイドギヤ４２と、第１サイドギヤ４１に噛み合う第１ピニオンギヤ３１と第２サイドギヤ４２に噛み合う第２ピニオンギヤ３２とを噛み合わせてなる複数のピニオンギヤ組３とを備える。第１連結部材５１と第１サイドギヤ４１とは、第１結合部Ｊ１を軸方向に挟む二箇所においてインロー嵌合し、第２連結部材５２と第２サイドギヤ４２とが第２結合部Ｊ２を軸方向に挟む二箇所においてインロー嵌合する。【選択図】図４

Description

本発明は、車両の駆動源の駆動力を一対の出力軸に差動を許容して配分する車両用差動装置に関する。

従来、車両においてエンジン等の駆動源の駆動力を一対の出力軸に差動を許容して配分する差動装置には、出力軸間の差動回転を抑制する差動制限機能を備えたものがある。このような差動装置を備えた車両は、例えば右車輪がスリップした際にも左車輪に駆動力を伝達することができるので、走行安定性が高められる。本出願人は、出力軸間の差動回転を抑制する差動制限力をさらに高める構成を備えた車両用差動装置として、特許文献１のものを提案している。

特許文献１に記載の車両用差動装置は、一対の出力軸のうち一方の出力軸に相対回転不能に連結される第１連結部材と、他方の出力軸に相対回転不能に連結される第２連結部材と、第１連結部材とヘリカルスプライン結合された第１サイドギヤと、第２連結部材とヘリカルスプライン結合された第２サイドギヤと、第１サイドギヤに噛み合わされた第１ピニオンギヤと第２サイドギヤに噛み合わされた第２ピニオンギヤとを噛み合わせてなる複数のピニオンギヤ組とを備えている。車両の前進加速時には、ヘリカルスプライン結合された部分で発生する軸方向のスラスト力によって第１連結部材及び第１サイドギヤ、ならびに第２連結部材及び第２サイドギヤがそれぞれワッシャに押し付けられることによって発生する摩擦力により、差動制限力が高められる。

特許第６５６５５２４号公報

上記のように構成された車両用差動装置では、使用状況によっては、差動制限力が所期の値から変動してしまったり、車両の加速状態と減速状態とが切り換わるときに差動制限力のヒステリシスが発生してしまう場合があった。本発明者らは、この原因と対策について鋭意研究し、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は、高い差動制限力を安定して発生させることが可能な車両用差動装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、車両の駆動力を一対の出力軸に差動を許容して配分する車両用差動装置であって、前記一対の出力軸のうち一方の出力軸に相対回転不能に連結される第１連結部材と、前記一対の出力軸のうち他方の出力軸に相対回転不能に連結される第２連結部材と、前記第１連結部材と第１結合部においてヘリカルスプライン結合された第１サイドギヤと、前記第２連結部材と第２結合部においてヘリカルスプライン結合された第２サイドギヤと、前記第１サイドギヤに噛み合う第１ピニオンギヤと前記第２サイドギヤに噛み合う第２ピニオンギヤとを噛み合わせてなる複数のピニオンギヤ組と、前記複数のピニオンギヤ組を保持するデフケースと、を備え、前記第１連結部材と前記第１サイドギヤとが前記第１結合部を軸方向に挟む二箇所においてインロー嵌合し、前記第２連結部材と前記第２サイドギヤとが前記第２結合部を軸方向に挟む二箇所においてインロー嵌合している、車両用差動装置を提供する。

本発明に係る車両用差動装置によれば、高い差動制限力を安定して発生させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る車両用差動装置の構成例を示す断面図である。車両用差動装置の分解斜視図である。車両用差動装置の要部の構成部材を示す説明図である。車両の前進走行時における車両用差動装置の動作状態を示す断面図であり、（ａ）は加速時における動作状態を、（ｂ）は減速時における動作状態をそれぞれ示す。（ａ）は、比較例に係る車両用差動装置を示す断面図である。（ｂ）〜（ｄ）は、第１サイドギヤのヘリカルスプライン歯と第１連結部材のヘリカルスプライン歯との噛み合い部を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両用差動装置の構成例を示す断面図である。図２は、車両用差動装置の分解斜視図である。

この車両用差動装置１は、車両のエンジン等の駆動源の駆動力を一対の出力軸７１，７２に差動を許容して配分するために用いられる。図１では、一対の出力軸７１，７２を仮想線（二点鎖線）で示している。この車両用差動装置１は、駆動源の駆動力を左右の駆動輪に配分するデファレンシャル装置として用いられ、入力された駆動力を一対の出力軸７１，７２としての左右のドライブシャフトに配分する。以下、車両用差動装置１を単に差動装置１という。

差動装置１は、駆動力が入力されるデフケース２と、第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２を噛み合わせてなる複数のピニオンギヤ組３と、第１ピニオンギヤ３１に噛み合う第１サイドギヤ４１と、第２ピニオンギヤ３２に噛み合う第２サイドギヤ４２と、第１サイドギヤ４１にヘリカルスプライン結合された第１連結部材５１と、第２サイドギヤ４２にヘリカルスプライン結合された第２連結部材５２と、第１サイドギヤ４１と第２サイドギヤ４２との間に配置されたセンタワッシャ６０と、デフケース２に保持された第１サイドワッシャ６１及び第２サイドワッシャ６２とを備えている。

デフケース２には、図１に仮想線（二点鎖線）で示すリングギヤ１１が複数のボルト１２によって固定される。デフケース２は、このリングギヤ１１から入力される駆動源の駆動力により、回転軸線Ｏを中心として回転する。第１サイドギヤ４１、第２サイドギヤ４２、第１連結部材５１、及び第２連結部材５２は、デフケース２に収容され、デフケース２に対して回転軸線Ｏを中心として相対回転可能である。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。

デフケース２は、有底円筒状のデフケース本体２１と、デフケース本体２１の開口を塞ぐように配置されたデフケース蓋体２２とを有し、デフケース本体２１とデフケース蓋体２２とが複数のボルト２３によって結合されている。デフケース本体２１は、円筒状の筒部２１１と、筒部２１１における軸方向一側の端部から径方向内方に延出するように形成された環状の第１側壁部２１２と、第１側壁部２１１の中心部から軸方向外方に向かって延出された円筒状の第１延出部２１３と、第１筒部２１１における軸方向他側の端部から径方向外方に張り出して形成された第１フランジ部２１４とを一体に有している。第１側壁部２１２には、潤滑油を流通させる油孔２１２ａが形成されている。

デフケース蓋体２２は、円盤状の第２側壁部２２１と、第２側壁部２２１の中心部から軸方向外方に向かって延出された円筒状の第２延出部２２２と、第２側壁部２２１から径方向外方に張り出して形成された第２フランジ部２２３とを一体に有している。第２側壁部２２１には、潤滑油を流通させる油孔２２１ａが形成されている。

リングギヤ１１を固定するためのボルト１２は、デフケース本体２１の第１フランジ部２１４及びデフケース蓋体２２の第２フランジ部２２３に挿通されている。第１延出部２１３及び第２延出部２２２の外周には、図略の軸受が配置され、デフケース２がこれらの軸受によってデフキャリアに対して回転可能に支持される。

第１サイドワッシャ６１は、第１側壁部２１２に保持され、第２サイドワッシャ６２は、第２側壁部２２１に保持されている。センタワッシャ６０は、第１サイドギヤ４１及び第１連結部材５１と、第２サイドギヤ４２及び第２連結部材５２との間に配置されている。センタワッシャ６０、第１サイドワッシャ６１、及び第２サイドワッシャ６２は、デフケース２に対する相対回転が規制されている。

デフケース２には、４組のピニオンギヤ組３が収容されている。それぞれのピニオンギヤ組３は、一つの第１ピニオンギヤ３１と、二つの第２ピニオンギヤ３２とを噛み合わせてなる。第１ピニオンギヤ３１は、ピッチ円径が異なる大径ギヤ部３１１及び小径ギヤ部３１２と、大径ギヤ部３１１と小径ギヤ部３１２との間に設けられ、小径ギヤ部３１２側から大径ギヤ部３１１側に向かって徐々にピッチ円径が大きくなる傾斜ギヤ部３１３とを有している。二つの第２ピニオンギヤ３２は、軸方向の長さが第１ピニオンギヤ３１よりも短く、それぞれ第１ピニオンギヤ３１の小径ギヤ部３１２に噛み合っている。

デフケース本体２１には、４組のピニオンギヤ組３をそれぞれ保持する四つのボア２０が形成されている。ボア２０の内面は、第１ピニオンギヤ３１の大径ギヤ部３１１が摺動する摺動面２０ａ、第１ピニオンギヤ３１の小径ギヤ部３１２が摺動する摺動面２０ｂ、及び第２ピニオンギヤ３２が摺動する摺動面２０ｃを含んでいる。車両の直進走行時には、第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２がボア２０内で自転することなくデフケース２と共に回転（公転）する。また、車両の旋回時等において一対の出力軸７１，７２が差動回転する際には、第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２がボア２０内で自転しながらデフケース２と共に回転する。

第１サイドギヤ４１は、第１ピニオンギヤ３１の大径ギヤ部３１１に噛み合っている。第２サイドギヤ４２は、第２ピニオンギヤ３２に噛み合っている。第１サイドギヤ４１及び第２サイドギヤ４２の外周には、歯筋が軸方向に対して傾斜した複数の斜歯４１１，４２１がそれぞれ形成されている。第１サイドギヤ４１における複数の斜歯４１１の捩じれ方向は、車両の前進方向への加速時に第１サイドギヤ４１がセンタワッシャ６０側に押し付けられる方向である。第２サイドギヤ４２における複数の斜歯４２１の捩じれ方向は、車両の前進方向への加速時に第２サイドギヤ４２がセンタワッシャ６０側に押し付けられる方向である。

第１連結部材５１は、一対の出力軸７１，７２のうち一方の出力軸７１に相対回転不能に連結される。第１連結部材５１の内周面には、出力軸７１との連結のためのストレートスプライン嵌合部５１１が形成されている。第２連結部材５２は、一対の出力軸７１，７２のうち他方の出力軸７２に相対回転不能に連結される。第２連結部材５２の内周面には、出力軸７２との連結のためのストレートスプライン嵌合部５２１が形成されている。

第１サイドギヤ４１は、第１結合部Ｊ_１において第１連結部材５１とヘリカルスプライン結合されている。第２サイドギヤ４２は、第２結合部Ｊ_２において第２連結部材５２とヘリカルスプライン結合されている。第１サイドギヤ４１の内周には、歯筋が軸方向に対して傾斜した複数のヘリカルスプライン歯４１２が形成され、第２サイドギヤ４２の内周には、歯筋が軸方向に対して傾斜した複数のヘリカルスプライン歯４２２が形成されている。第１連結部材５１の外周には、歯筋が軸方向に対して傾斜した複数のヘリカルスプライン歯５１２が形成され、第２連結部材５２の外周には、歯筋が軸方向に対して傾斜した複数のヘリカルスプライン歯５２２が形成されている。

第１結合部Ｊ_１では、第１サイドギヤ４１のヘリカルスプライン歯４１２と第１連結部材５１のヘリカルスプライン歯５１２とが噛み合っており、この噛み合いによって第１サイドギヤ４１から第１連結部材５１に駆動力が伝達される。これらのヘリカルスプライン歯４１２，５１２の捩じれ方向は、車両の前進方向への加速時に第１サイドギヤ４１がセンタワッシャ６０側に押し付けられ、第１連結部材５１が第１サイドワッシャ６１側に押し付けられる方向である。

第２結合部Ｊ_２では、第２サイドギヤ４２のヘリカルスプライン歯４２２と第２連結部材５２のヘリカルスプライン歯５２２とが噛み合っており、この噛み合いによって第２サイドギヤ４２から第２連結部材５２に駆動力が伝達される。これらのヘリカルスプライン歯４２２，５２２の捩じれ方向は、車両の前進方向への加速時に第２サイドギヤ４２がセンタワッシャ６０側に押し付けられ、第２連結部材５２が第２サイドワッシャ６２側に押し付けられる方向である。

ところで、車両走行時には、例えば一方の出力軸７１から第１連結部材５１に作用する径方向の力によって第１連結部材５１が第１サイドギヤ４１に対して傾くと、第１結合部Ｊ_１における第１サイドギヤ４１のヘリカルスプライン歯４１２と第１連結部材５１のヘリカルスプライン歯５１２との噛み合いが不適切な状態となるおそれがある。同様に、例えば他方の出力軸７２から第２連結部材５２に作用する径方向の力によって第２連結部材５２が第２サイドギヤ４２に対して傾くと、第２結合部Ｊ_２における第２サイドギヤ４２のヘリカルスプライン歯４２２と第２連結部材５２のヘリカルスプライン歯５２２との噛み合いが不適切な状態となるおそれがある。

本実施の形態では、第１連結部材５１と第１サイドギヤ４１とが第１結合部Ｊ_１を軸方向に挟む二箇所においてインロー嵌合することで、第１連結部材５１が第１サイドギヤ４１に対して傾くことを抑制している。また、第２連結部材５２と第２サイドギヤ４２とが第２結合部Ｊ_２を軸方向に挟む二箇所においてインロー嵌合することで、第２連結部材５２が第２サイドギヤ４２に対して傾くことを抑制している。以下、このための構成について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。なお、ここでインロー嵌合とは、互いに嵌合する内側部材と外側部材との嵌合部において、内側部材の外径と外側部材の内径とが略等しく、かつ内側部材と外側部材とが軸方向に相対移動可能である嵌合を意味する。

図３は、車両用差動装置の要部の構成部材を軸方向の間隔をあけて示す説明図である。図４は、車両の前進走行時における差動装置１の動作状態を示す断面図であり、（ａ）は加速時における差動装置１の動作状態を、（ｂ）は減速時における差動装置１の動作状態を、それぞれ示す。なお、図４では、説明の明確化のため、各部材の軸方向への移動量及び各部材間に発生する軸方向の隙間の大きさを実際よりも誇張して示している。

第１連結部材５１は、第１結合部Ｊ_１の軸方向一側（第１サイドワッシャ６１側）に第１サイドギヤ４１に向かって突出する第１外側環状突起５１３を有し、この第１外側環状突起５１３が第１サイドギヤ４１の内周嵌合面４１ａにインロー嵌合している。複数のヘリカルスプライン歯５１２と第１外側環状突起５１３との間には軸方向の隙間が形成されており、この隙間によってヘリカルスプライン歯５１２の加工が容易化されている。

第１外側環状突起５１３は、複数のヘリカルスプライン歯５１２との隙間における外周面５１ａ（図３参照）から径方向外方に突出しており、第１外側環状突起５１３の先端面５１３ａが第１サイドギヤ４１の内周嵌合面４１ａに向かい合う。第１外側環状突起５１３の先端面５１３ａの外径は、第１サイドギヤ４１の内周嵌合面４１ａの内径よりも僅かに小さく形成されている。以下、第１外側環状突起５１３と第１サイドギヤ４１の内周嵌合面４１ａとの嵌合部を第１外側嵌合部Ｆ_１１という。

第１サイドギヤ４１は、第１結合部Ｊ_１の軸方向他側（センタワッシャ６０側）に第１連結部材５１に向かって突出する第１内側環状突起４１３を有し、この第１内側環状突起４１３が第１連結部材５１の外周嵌合面５１ｂにインロー嵌合している。複数のヘリカルスプライン歯４１２と第１内側環状突起４１３との間には軸方向の隙間が形成されており、この隙間によってヘリカルスプライン歯４１２の加工が容易化されている。

第１内側環状突起４１３は、複数のヘリカルスプライン歯４１２との隙間における内周面４１ｂ（図３参照）から径方向内方に突出しており、第１内側環状突起４１３の先端面４１３ａが第１連結部材５１の外周嵌合面５１ｂに向かい合う。第１内側環状突起４１３の先端面４１３ａの内径は、第１連結部材５１の外周嵌合面５１ｂの外径よりも僅かに大きく形成されている。以下、第１内側環状突起４１３と第１連結部材５１の外周嵌合面５１ｂとの嵌合部を第１内側嵌合部Ｆ_１２という。

第２連結部材５２は、第２結合部Ｊ_２の軸方向一側（第２サイドワッシャ６２側）に第２サイドギヤ４２に向かって突出する第２外側環状突起５２３を有し、この第２外側環状突起５２３が第２サイドギヤ４２の内周嵌合面４２ａにインロー嵌合している。複数のヘリカルスプライン歯５２２と第２外側環状突起５２３との間には軸方向の隙間が形成されている。

第２外側環状突起５２３は、複数のヘリカルスプライン歯５２２との隙間における外周面５２ａ（図３参照）から径方向外方に突出しており、第２外側環状突起５２３の先端面５２３ａが第２サイドギヤ４２の内周嵌合面４２ａに向かい合う。第２外側環状突起５２３の先端面５２３ａの外径は、第２サイドギヤ４２の内周嵌合面４２ａの内径よりも僅かに小さく形成されている。以下、第２外側環状突起５２３と第２サイドギヤ４２の内周嵌合面４２ａとの嵌合部を第２外側嵌合部Ｆ_２１という。

第２サイドギヤ４２は、第２結合部Ｊ_２の軸方向他側（センタワッシャ６０側）に第２連結部材５２に向かって突出する第２内側環状突起４２３を有し、この第２内側環状突起４２３が第２連結部材５２の外周嵌合面５２ｂにインロー嵌合している。複数のヘリカルスプライン歯４２２と第２内側環状突起４２３との間には軸方向の隙間が形成されている。

第２内側環状突起４２３は、複数のヘリカルスプライン歯４２２との隙間における内周面４２ｂ（図３参照）から径方向内方に突出しており、第２内側環状突起４２３の先端面４２３ａが第２連結部材５２の外周嵌合面５２ｂに向かい合う。第２内側環状突起４２３の先端面４２３ａの内径は、第２連結部材５２の外周嵌合面５２ｂの外径よりも僅かに大きく形成されている。以下、第２内側環状突起４２３と第２連結部材５２の外周嵌合面５２ｂとの嵌合部を第２内側嵌合部Ｆ_２２という。

このように、第１連結部材５１と第１サイドギヤ４１とが第１結合部Ｊ_１を軸方向に挟む第１外側嵌合部Ｆ_１１及び第１内側嵌合部Ｆ_１２でインロー嵌合することで、第１連結部材５１が第１サイドギヤ４１に対して傾くことが抑制されている。また、第２連結部材５２と第２サイドギヤ４２とが第２結合部Ｊ_２を軸方向に挟む第２外側嵌合部Ｆ_２１及び第２内側嵌合部Ｆ_２２でインロー嵌合することで、第２連結部材５２が第２サイドギヤ４２に対して傾くことが抑制されている。

また、本実施の形態では、第１連結部材５１に、第１外側環状突起５１３の先端面５１３ａからさらに径方向外方に突出した第１環状壁部５１４が設けられている。第１環状壁部５１４は、第１連結部材５１における第１サイドワッシャ６１側の端部に設けられており、第１サイドギヤ４１における第１サイドワッシャ６１側の軸方向端面４１ｃと軸方向に向かい合う内側側面５１４ａ、及び第１サイドワッシャ６１の摩擦面６１ａと軸方向に向かい合う外側側面５１４ｂを有している。第１サイドギヤ４１におけるセンタワッシャ６０側の軸方向端面４１ｄは、センタワッシャ６０の第１摩擦面６０ａに向かい合っている。

第１連結部材５１における第１サイドワッシャ６１側の軸方向端面５１０ａは、第１連結部材５１がセンタワッシャ６０から離間する方向に移動したときに第１サイドワッシャ６１の摩擦面６１ａに当接する摩擦面５１０ｂと、摩擦面５１０ｂから僅かに軸方向に窪んで形成されて第１サイドワッシャ６１に当接しない窪み面５１０ｃとを有している。第１環状壁部５１４の外側側面５１４ｂは、その全体が摩擦面５１０ｂに含まれている。摩擦面５１０ｂ及び窪み面５１０ｃは、第１連結部材５１の周方向全体にわたって環状に設けられており、摩擦面５１０ｂの面積が窪み面５１０ｃの面積よりも大きく、かつ摩擦面５１０ｂが窪み面５１０ｃの外側に形成されている。ただし、軸方向端面５１０ａに段差を設けず、軸方向端面５１０ａの全体を摩擦面５１０ｂとしてもよい。

同様に、第２連結部材５２には、第２外側環状突起５２３の先端面５２３ａからさらに径方向外方に突出した第２環状壁部５２４が設けられている。第２環状壁部５２４は、第２連結部材５１における第２サイドワッシャ６２側の端部に設けられており、第２サイドギヤ４２における第２サイドワッシャ６２側の軸方向端面４２ｃと軸方向に向かい合う内側側面５２４ａ、及び第２サイドワッシャ６２の摩擦面６２ａと軸方向に向かい合う外側側面５２４ｂを有している。第２サイドギヤ４２におけるセンタワッシャ６０側の軸方向端面４２ｄは、センタワッシャ６０の第２摩擦面６０ｂに向かい合っている。

第２連結部材５２における第２サイドワッシャ６２側の軸方向端面５２０ａは、第２連結部材５２がセンタワッシャ６０から離間する方向に移動したときに第２サイドワッシャ６２の摩擦面６２ａに当接する摩擦面５２０ｂと、摩擦面５２０ｂから僅かに軸方向に窪んで形成されて第２サイドワッシャ６２に当接しない窪み面５２０ｃとを有している。第２環状壁部５２４の外側側面５２４ｂは、その全体が摩擦面５２０ｂに含まれている。摩擦面５２０ｂ及び窪み面５２０ｃは、第２連結部材５２の周方向全体にわたって環状に設けられており、摩擦面５２０ｂの面積が窪み面５２０ｃの面積よりも大きく、かつ摩擦面５２０ｂが窪み面５２０ｃの外側に形成されている。ただし、軸方向端面５２０ａに段差を設けず、軸方向端面５２０ａの全体を摩擦面５２０ｂとしてもよい。

なお、第１サイドギヤ４１に第１連結部材５１を組みつける際には、第１サイドギヤ４１の軸方向端面４１ｃ側から第１連結部材５１を第１サイドギヤ４１の内側に挿入する。また、第２サイドギヤ４２に第２連結部材５２を組みつける際には、第２サイドギヤ４２の軸方向端面４２ｃ側から第２連結部材５２を第２サイドギヤ４２の内側に挿入する。

車両の前進方向への加速時（以下、ドライブ時という）には、図４（ａ）に示すように、第１連結部材５１の摩擦面５１０ｂが第１サイドワッシャ６１の摩擦面６１ａに押し付けられると共に、第１サイドギヤ４１の軸方向端面４１ｄがセンタワッシャ６０の第１摩擦面６０ａに押し付けられる。第１連結部材５１に作用する軸方向のスラスト力は、第１連結部材５１のヘリカルスプライン歯５１２と第１サイドギヤ４１のヘリカルスプライン歯４１２との噛み合いによるものである。第１サイドギヤ４１に作用する軸方向のスラスト力は、第１サイドギヤ４１のヘリカルスプライン歯４１２と第１連結部材５１のヘリカルスプライン歯５１２との噛み合い、及び第１サイドギヤ４１の外周面に形成された斜歯４１１と第１ピニオンギヤ３１の大径ギヤ部３１１との噛み合いによるものである。

同様に、ドライブ時には、図４（ａ）に示すように、第２連結部材５２の摩擦面５２０ｂが第２サイドワッシャ６１の摩擦面６２ａに押し付けられると共に、第２サイドギヤ４２の軸方向端面４２ｄがセンタワッシャ６０の第２摩擦面６０ｂに押し付けられる。第２連結部材５２に作用する軸方向のスラスト力は、第２連結部材５２のヘリカルスプライン歯５２２と第２サイドギヤ４２のヘリカルスプライン歯４２２との噛み合いによるものである。第２サイドギヤ４２に作用する軸方向のスラスト力は、第２サイドギヤ４２のヘリカルスプライン歯４２２と第２連結部材５２のヘリカルスプライン歯５２２との噛み合い、及び第２サイドギヤ４２の外周面に形成された斜歯４２１と第２ピニオンギヤ３２との噛み合いによるものである。

一方、車両の減速時（以下、コースト時という）には、図４（ｂ）に示すように、第１サイドギヤ４１の軸方向端面４１ｄがセンタワッシャ６０から離間する。また、第１サイドギヤ４１の軸方向端面４１ｃが第１環状壁部５１４の内側側面５１４ａに当接し、これにより第１サイドギヤ４１のヘリカルスプライン歯４１２と第１連結部材５１のヘリカルスプライン歯５１２との噛み合いによるスラスト力が発生しなくなる。また、第１連結部材５１は、第１サイドギヤ４１の斜歯４１１と第１ピニオンギヤ３１の大径ギヤ部３１１との噛み合いによって発生するスラスト力を第１環状壁部５１４の内側側面５１４ａから受け、摩擦面５１０ｂが第１サイドワッシャ６１の摩擦面６１ａに押し付けられる。

同様に、コースト時には、図４（ｂ）に示すように、第２サイドギヤ４２の軸方向端面４２ｄがセンタワッシャ６０から離間する。また、第２サイドギヤ４２の軸方向端面４２ｃが第２環状壁部５２４の内側側面５２４ａに当接し、これにより第２サイドギヤ４２のヘリカルスプライン歯４２２と第２連結部材５２のヘリカルスプライン歯５２２との噛み合いによるスラスト力が発生しなくなる。また、第２連結部材５２は、第２サイドギヤ４２の斜歯４２１と第２ピニオンギヤ３２との噛み合いによって発生するスラスト力を第２環状壁部５２４の内側側面５２４ａから受け、摩擦面５２０ｂが第２サイドワッシャ６２の摩擦面６２ａに押し付けられる。

ドライブ時において、第１連結部材５１の摩擦面５１０ｂと第１サイドワッシャ６１の摩擦面６１ａとの間に発生する摩擦力、及び第１サイドギヤ４１の軸方向端面４１ｄとセンタワッシャ６０の第１摩擦面６０ａとの間に発生する摩擦力は、デフケース２に対する第１サイドギヤ４１及び第１連結部材５１の相対回転を抑制する摩擦抵抗力となる。また、第２連結部材５２の摩擦面５２０ｂと第２サイドワッシャ６２の摩擦面６２ａとの間に発生する摩擦力、及び第２サイドギヤ４２の軸方向端面４２ｄとセンタワッシャ６０の第２摩擦面６０ｂとの間に発生する摩擦力は、デフケース２に対する第２サイドギヤ４２及び第２連結部材５２の相対回転を抑制する摩擦抵抗力となる。これらの摩擦抵抗力は、ドライブ時において一対の出力軸７１，７２の差動回転を制限する差動制限力となる。

本実施の形態では、第１連結部材５１の摩擦面５１０ｂに含まれる第１環状壁部５１４の外側側面５１４ｂが第１サイドワッシャ６１の摩擦面６１ａに当接して摩擦力を発生させるため、第１環状壁部５１４が設けられていない場合に比較して第１連結部材５１と第１サイドワッシャ６１の摩擦面６１ａとの接触面積を増大させることができ、焼き付きや摩耗が抑制される。同様に、第２連結部材５２の摩擦面５２０ｂに含まれる第２環状壁部５２４の外側側面５２４ｂが第２サイドワッシャ６２の摩擦面６２ａに当接して摩擦力を発生させるため、第２環状壁部５２４が設けられていない場合に比較して第２連結部材５２と第２サイドワッシャ６２の摩擦面６２ａとの接触面積を増大させることができ、焼き付きや摩耗が抑制される。

特に、本実施の形態では、第１環状壁部５１４の外側側面５１４ｂによって摩擦面５１０ｂが外径側に増大されているので、第１サイドワッシャ６１の摩擦面６１ａとの摩擦力によって、Ｔ（トルク）＝Ｆ（力）×Ｒ（回転軸線から力の加わる点までの距離）の関係に基づき、より大きな差動制限力を発生させることができる。第２連結部材５２の第２環状壁部５２４についても同様である。

また、本実施の形態では、センタワッシャ６０の第１摩擦面６０ａに当接する第１サイドギヤ４１の軸方向端面４１ｄが第１内側環状突起４１３の側面を含む範囲に形成されており、これにより第１サイドギヤ４１とセンタワッシャ６０の第１摩擦面６０ａとの接触面積が拡大され、焼き付きや摩耗が抑制される。同様に、センタワッシャ６０の第２摩擦面６０ｂに当接する第２サイドギヤ４２の軸方向端面４２ｄが第２内側環状突起４２３の側面を含む範囲に形成されており、これにより第２サイドギヤ４２とセンタワッシャ６０の第２摩擦面６０ｂとの接触面積が拡大され、焼き付きや摩耗が抑制される。

一方、コースト時には、第１連結部材５１の摩擦面５１０ｂと第１サイドワッシャ６１の摩擦面６１ａとの間に発生する摩擦力がデフケース２に対する第１連結部材５１の相対回転を抑制する摩擦抵抗力となり、第２連結部材５２の摩擦面５２０ｂと第２サイドワッシャ６２の摩擦面６２ａとの間に発生する摩擦力がデフケース２に対する第２連結部材５２の相対回転を抑制する摩擦抵抗力となる。これらの摩擦抵抗力は、コースト時において一対の出力軸７１，７２の差動回転を制限する差動制限力となる。

ドライブ時及びコースト時の何れにおいても、第１外側嵌合部Ｆ_１１、第１内側嵌合部Ｆ_１２、第２外側嵌合部Ｆ_２１、及び第２内側嵌合部Ｆ_２２における嵌合状態が保たれ、第１サイドギヤ４１に対する第１連結部材５１の傾き、及び第２サイドギヤ４２に対する第２連結部材５２の傾きが抑制される。また、コースト時には、第１サイドギヤ４１のヘリカルスプライン歯４１２と第１連結部材５１のヘリカルスプライン歯５１２との噛み合いによるスラスト力、及び第２サイドギヤ４２のヘリカルスプライン歯４２２と第２連結部材５２のヘリカルスプライン歯５２２との噛み合いによるスラスト力が発生しないので、ドライブ時よりも一対の出力軸７１，７２の差動回転を制限する差動制限力が小さくなる。

なお、第１連結部材５１の第１環状壁部５１４、及び第２連結部材５２の第２環状壁部５２４をなくしてもよい。この場合には、コースト時においても第１サイドギヤ４１のヘリカルスプライン歯４１２と第１連結部材５１のヘリカルスプライン歯５１２との噛み合いによるスラスト力によって第１サイドギヤ４１と第１連結部材５１とが互いに逆方向に押し付けられ、また第２サイドギヤ４２のヘリカルスプライン歯４２２と第２連結部材５２のヘリカルスプライン歯５２２との噛み合いによるスラスト力によって第２サイドギヤ４２と第２連結部材５２とが互いに逆方向に押し付けられるので、ドライブ時と同様の差動制限力が発生する。

（比較例）
図５（ａ）は、第１サイドギヤ４１に第１内側環状突起４１３が設けられておらず、第２サイドギヤ４２に第２内側環状突起４２３が設けられていない場合の比較例を示す断面図である。図５（ａ）において、上記の実施の形態と共通する構成要素については、図１乃至図４に付したものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。

この比較例では、第１結合部Ｊ_１の第１サイドワッシャ６１側の第１外側嵌合部Ｆ_１１では第１連結部材５１と第１サイドギヤ４１とがインロー嵌合しているものの、第１結合部Ｊ_１のセンタワッシャ６０側では第１連結部材５１と第１サイドギヤ４１とがインロー嵌合していない。また、第２結合部Ｊ_２の第２サイドワッシャ６２側の第２外側嵌合部Ｆ_２１では第２連結部材５２と第２サイドギヤ４２とがインロー嵌合しているものの、第２結合部Ｊ_２のセンタワッシャ６０側では第２連結部材５２と第２サイドギヤ４２とがインロー嵌合していない。このため、本実施の形態に比較して、第１連結部材５１が第１サイドギヤ４１に対して傾きやすく、第２連結部材５２が第２サイドギヤ４２に対して傾きやすい。図５（ａ）では、第１連結部材５１が第１サイドギヤ４１に対して傾き、第２連結部材５２が第２サイドギヤ４２に対して傾いた状態を、傾きの角度を誇張して示している。

図５（ｂ）〜（ｄ）は、第１サイドギヤ４１のヘリカルスプライン歯４１２と第１連結部材５１のヘリカルスプライン歯５１２との噛み合い部を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、第１連結部材５１が第１サイドギヤ４１に対して傾くと、ヘリカルスプライン歯４１２，５１２の軸方向の両端部において、これらの噛み合いが緩い部分ときつい部分が発生してしまう。これにより、差動制限力が所期の値から変わってしまったり、ドライブ（加速）状態からコースト（減速）状態に変わるとき、あるいはコースト状態からドライブ状態に変わるときの差動制限力のヒステリシスが大きくなる等の問題が発生する場合がある。

（実施の形態の効果）
本実施の形態では、第１連結部材５１と第１サイドギヤ４１とが第１結合部Ｊ_１を軸方向に挟む二箇所においてインロー嵌合しているので、第１連結部材５１が第１サイドギヤ４１に対して傾くことが抑制される。また、第２連結部材５２と第２サイドギヤ４２とが第２結合部Ｊ_２を軸方向に挟む二箇所においてインロー嵌合しているので、第２連結部材５２が第２サイドギヤ４２に対して傾くことが抑制される。これにより、第１サイドギヤ４１のヘリカルスプライン歯４１２と第１連結部材５１のヘリカルスプライン歯５１２との噛み合い、及び第２サイドギヤ４２のヘリカルスプライン歯４２２と第２連結部材５２のヘリカルスプライン歯５２２との噛み合いが適正なものとなり、適切な差動制限力を発揮することができると共に、ドライブ状態とコースト状態との切り換わり時における差動制限力のヒステリシスを抑制することができる。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、この実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、ピニオンギヤ組３が一つの第１ピニオンギヤ３１と二つの第２ピニオンギヤ３２とを有する場合について説明したが、これに限らず、一つの第１ピニオンギヤ３１と一つの第２ピニオンギヤ３２とを噛み合わせてピニオンギヤ組を構成してもよい。

１…車両用差動装置２…デフケース
３…ピニオンギヤ組３１…第１ピニオンギヤ
３２…第２ピニオンギヤ４１…第１サイドギヤ
４１ａ…内周嵌合面４２…第２サイドギヤ
４２ａ…内周嵌合面５１…第１連結部材
５１３…第１外側環状突起５１ｂ…外周嵌合面
５２…第２連結部材５２３…第２外側環状突起
５２ｂ…外周嵌合面

Claims

車両の駆動力を一対の出力軸に差動を許容して配分する車両用差動装置であって、
前記一対の出力軸のうち一方の出力軸に相対回転不能に連結される第１連結部材と、
前記一対の出力軸のうち他方の出力軸に相対回転不能に連結される第２連結部材と、
前記第１連結部材と第１結合部においてヘリカルスプライン結合された第１サイドギヤと、
前記第２連結部材と第２結合部においてヘリカルスプライン結合された第２サイドギヤと、
前記第１サイドギヤに噛み合う第１ピニオンギヤと前記第２サイドギヤに噛み合う第２ピニオンギヤとを噛み合わせてなる複数のピニオンギヤ組と、
前記複数のピニオンギヤ組を保持するデフケースと、を備え、
前記第１連結部材と前記第１サイドギヤとが前記第１結合部を軸方向に挟む二箇所においてインロー嵌合し、
前記第２連結部材と前記第２サイドギヤとが前記第２結合部を軸方向に挟む二箇所においてインロー嵌合している、
車両用差動装置。
前記第１連結部材は、前記第１結合部の軸方向一側に前記第１サイドギヤに向かって突出する第１外側環状突起を有し、前記第１外側環状突起が前記第１サイドギヤの内周嵌合面にインロー嵌合し、
前記第１サイドギヤは、前記第１結合部の軸方向他側に前記第１連結部材に向かって突出する第１内側環状突起を有し、前記第１内側環状突起が前記第１連結部材の外周嵌合面にインロー嵌合し、
前記第２連結部材は、前記第２結合部の軸方向一側に前記第２サイドギヤに向かって突出する第２外側環状突起を有し、前記第２外側環状突起が前記第２サイドギヤの内周嵌合面にインロー嵌合し、
前記第２サイドギヤは、前記第２結合部の軸方向他側に前記第２連結部材に向かって突出する第２内側環状突起を有し、前記第２内側環状突起が前記第２連結部材の外周嵌合面にインロー嵌合している、
請求項１に記載の車両用差動装置。