JP5229008B2 - 車両用差動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用差動装置に関し、回転駆動力を受けるピニオンギヤの倒れ込みを防止するためのピニオンギヤシャフト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（駆動源の駆動力）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１対のピニオンギヤとを備えている（例えば特許文献１参照）。

デフケースには、各軸線が互いに直交する１対のピニオンギヤ挿入孔及び１対の車軸挿入孔が設けられている。

１対のサイドギヤは、無底筒状の傘歯車からなり、デフケース内に回転自在に収容されている。１対のサイドギヤ内には、左右の車軸がその一部を各車軸挿通孔を挿通してスプライン嵌合されている。１対のサイドギヤのギヤ背面と各車軸挿通孔の内側開口周縁との間にはそれぞれ環状の摺動部材が介装されている。

１対のピニオンギヤは、無底筒状の傘歯車からなり、各ピニオン挿入孔内に回転自在に支持されている。１対のピニオンギヤの軸心部にはピニオンギヤシャフトが挿通され、ピニオンギヤの倒れ込みが抑制されている。

以上の構成により、車両のエンジン側からのトルクが駆動軸及びデフケースの外周部に連結されたリングギヤを介してデフケースに入力されると、デフケースが回転軸線の回りに回転せしめられる。デフケースが回転せしめられると、この回転力が１対のピニオンギヤに伝達され、さらに１対のピニオンギヤから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左右の車軸に分配される。また、運転者がアクセルを閉じて車両が減速するような場面では、左右の車軸から、１対のサイドギヤ、１対のピニオンギヤ、デフケース、リングギヤ、駆動軸を介してエンジンを回転させるトルクが加速時とは逆方向に伝達される。

この場合、１対のピニオンギヤが各ピニオンギヤ挿入孔内で回転すると、その外周面が各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）と摺動するため、これら各ピニオンギヤ外周面支持部と各ピニオンギヤの外周面との間に摩擦抵抗を発生し、これら摩擦抵抗によって１対のサイドギヤの差動回転が制限される。

また、１対の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各摺動部材を介して圧接するため、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。

実用新案登録第２５２０７２８号公報（図１）

しかしながら、特許文献１の車両用差動装置によると、車両の前進トルクがエンジン側から１対の車軸に伝達されるドライブモード、及び車両の前進中における減速時にトルクが１対の車軸からエンジン側に伝達されるコーストモードの両モード時に１対のピニオンギヤの外周面が各ピニオンギヤ挿入孔のピニオンギヤ外周面支持部で摺動するため、各モード時に互いに異なるロック率（トルクバイアス比）性能を得ることができない。このため、例えばコーストモードにおいてドライブモードと同様の高いロック率性能を有する場合には、低μ路等でのブレーキによる減速時に車輪のロックを防止する所謂アンチロックブレーキシステムの動作に差動制限力が影響を及ぼし、同システムの性能を十分に発揮できないおそれがある。また、旋回時等における車両の不安定な挙動を修正する車両安定化制御装置や急加速時の車輪の空転を防止する装置等が搭載された車両では、ドライブモードにおけるロック率を高めると、これらの装置との干渉により、その性能が十分に発揮されない可能性がある。またさらに、これらの装置を備えていない場合でも、主に直進時に発生するコーストモードとカーブを抜ける際にも発生する機会の多いドライブモードとでは、ロック率を異ならせたいというニーズがある。つまり、ドライブモードにおけるロック率とコーストモードにおけるロック率は、車両の構成に応じてそれぞれ最適な値があり、これに適合させるためには両モードにおけるロック率を異ならせる必要があるが、上記従来の車両用差動装置ではこのような対応ができなかった。

従って、本発明の目的は、ドライブモード及びコーストモードの各モード時に互いに異なるロック率性能を得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、車両の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、１対の車軸にそれぞれ相対回転不能に連結される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通孔が設けられた複数のピニオンギヤと、前記ピニオンギヤの前記シャフト挿通孔に挿通され、前記シャフト挿通孔の内周面による摺動によって前記ピニオンギヤを回転自在に支持するピニオンギヤ内周面支持部を有するピニオンギヤシャフトとを備え、前記デフケースは、前記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ピニオンギヤ外周面支持部を有するとともに、前記車両のドライブモード及びコーストモードのいずれか一方のモードにおいて、前記ピニオンギヤの前記シャフト挿通孔からギヤ背面側に突出する前記ピニオンギヤシャフトの両挿通端部をそれぞれ支持するピニオンギヤシャフト外周面支持部を有する車両用差動装置を提供する。

本発明によると、ドライブモード及びコーストモードの各モード時に互いに異なるロック率性能を得ることができる。

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示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用差動装置のドライブモード状態及びコーストモード状態を説明するために示す縦断面図。図２（ａ）はコーストモード状態を、また図２（ｂ）はドライブモード状態をそれぞれ示す。 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説明するために示す横断面図。 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説明するために示す縦断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用差動装置の動作を説明するために示す断面図。図５（ａ）はドライブモード時の動作を、また図５（ｂ）はコーストモード時の動作をそれぞれ示す。 本発明の第２の実施の形態に係る車両用差動装置の要部を説明するために示す縦断面図。

[第１の実施の形態]
本発明の第１実施の形態に係る車両差動装置につき、図１〜図４を用いて説明する。図１は、車両用差動装置をデフケースの回転軸線に沿って切断して示す。図２（ａ）及び（ｂ）は、デフケースの回転軸線と直行し、ピニオンギヤシャフトの軸線に沿った面内におけるドライブモード時のピニオンギヤ及びピニオンギヤシャフトの配置状態とコーストモード時のピニオンギヤ及びピニオンギヤシャフトの配置状態を示す。図３は、デフケースの回転軸線と平行でピニオンギヤシャフトの軸線と直行する面内におけるピニオンギヤ及びピニオンギヤシャフトの配置状態を示す。図４は、デフケースの回転軸線と直行し、ピニオンギヤシャフトの軸線に沿った面内におけるピニオンギヤ及びピニオンギヤシャフトの配置状態を示す。

（車両用差動装置の全体構成）
図１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に沿って互いに並列する１対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒと、これら１対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する１対のピニオンギヤ４，４と、これら１対のピニオンギヤ４，４のギヤ軸上に軸線をもつピニオンギヤシャフト５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、サイドギヤ３Ｌ，３Ｒ及びピニオンギヤ４，４・ピニオンギヤシャフト５等を収容するための収容空間２０ａを内部に有するケース本体２０、及びピニオンギヤシャフト挿入孔９，９（後述）の外側開口部を閉塞するシャフト抜け止め用リング２１からなる。

ケース本体２０には、回転軸線Ｏに沿って開口する１対の車軸挿通孔６Ｌ，６Ｒと、これら１対の車軸挿通孔６Ｌ，６Ｒの各軸線と直交する方向に軸線をもつピニオンギヤ挿入孔７，７の内面を形成する１対のピニオンギヤ外周面支持部８，８（後述）と、ピニオンギヤ挿入孔７，７に連通するピニオンギヤシャフト挿入孔９，９の内面を形成する１対のピニオンギヤシャフト外周面支持部１０，１０（後述）とが設けられている。ピニオンギヤ挿入孔７及びピニオンギヤシャフト挿入孔９の詳細については、ピニオンギヤ外周面支持部８及びピニオンギヤシャフト外周面支持部１０と共に後述する。

また、ケース本体２０には、回転軸線Ｏに関して対称な領域であって、ピニオンギヤ挿入孔７，７から円周方向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（図示せず）が設けられている。ケース本体２０の外周の左方車軸側には、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１１が一体に設けられている。

１対の車軸挿通孔６Ｌ，６Ｒは、収容空間２０ａに連通し、かつ左右の車軸（図示せず）をそれぞれ挿通させる挿通孔によって形成されている。車軸挿通孔６Ｌ，６Ｒの内側開口周縁には、球面からなるスラストワッシャ受部６Ｌａ，６Ｒａが設けられている。スラストワッシャ受部６Ｌａ，６Ｒａとサイドギヤ３Ｌ，３Ｒとの間には、サイドギヤ３Ｌ，３Ｒとピニオンギヤ４，４との噛み合いを調整可能なスラストワッシャ１２Ｌ，１２Ｒが介装されている。

シャフト抜け止め用リング２１は、ケース本体２１の外周面に取り付けられている。そして、ピニオンギヤシャフト５のケース本体２０外への抜けを防止するように構成されている。

（サイドギヤ３Ｌ，３Ｒの構成）
サイドギヤ３Ｌ，３Ｒは、ボス部３Ｌａ，３Ｒａ及びその外周側に形成されたギヤ部３Ｌｂ，３Ｒｂを有する略環状の歯車（ピニオンギヤ４，４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内に回転自在に支持されている。

サイドギヤ３Ｌ，３Ｒの歯数は、ピニオンギヤ４，４の歯数の２．１倍以上の歯数（例えばピニオンギヤ４，４の歯数７に対しサイドギヤ３Ｌ，３Ｒの歯数１５）に設定されている。サイドギヤ３Ｌ，３Ｒの外径は、ピニオンギヤ４，４の外径より大きい寸法に設定されている。

サイドギヤ３Ｌ，３Ｒの背面には、スラストワッシャ受部６Ｌａ，６Ｒａにスラストワッシャ１２Ｌ，１２Ｒを介して適合する球面からなる摺動部３Ｌｃ，３Ｒｃが設けられている。サイドギヤ３Ｌ，３Ｒ内には、左右の車軸（図示せず）がそれぞれ車軸挿通孔６Ｌ，６Ｒを挿通して相対回転不能にスプライン嵌合されている。

（ピニオンギヤ４，４の構成）
ピニオンギヤ４，４は、それぞれが所定の外径をもつ基端部４ａ，４ａ、及び基端部４ａ，４ａの回転軸線Ｏ側に一体に形成されてサイドギヤ３Ｌ，３Ｒのギヤ部３Ｌｂ，３Ｒｂに噛合するギヤ部４ｂ，４ｂを有する傘歯車からなる。ギヤ部４ｂ，４ｂは、そのギヤ歯の径方向及び軸方向の中心部にサイドギヤ３Ｌ，３Ｒのギヤ部３Ｌｂ，３Ｒｂとの噛合荷重が最も大きくなる噛み合い中心点が位置するように形成されている。基端部４ａ，４ａの円筒状の外周面はピニオンギヤ外周面支持部８，８に回転かつ摺動自在に支持されている。また、基端部４ａ，４ａの回転軸線Ｏとは反対側（ギヤ背面側）の端面は、ピニオンギヤ挿入孔７の底面に対向する。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ピニオンギヤ外周面支持部８は、ピニオンギヤ挿入孔７の内面を形成し、かつピニオンギヤ４の基端部４ａの外周面と摺動して摩擦力を発生させるギヤ支持面で形成されている。

ピニオンギヤ挿入孔７は、ピニオンギヤ４の基端部４ａの少なくとも一部を挿入させる丸孔によって形成されている。ピニオンギヤ挿入孔７の直径はピニオンギヤ４の基端部４ａの外周面の直径よりも大きく設定されている。

また、ピニオンギヤ４は、その軸心部にピニオンギヤシャフト５を挿通させるシャフト挿通孔４ｃが設けられている。シャフト挿通孔４ｃは、各内径が互いに異なる３つの内面を有する段状孔によって形成されている。シャフト挿通孔４ｃの内面は、ピニオンギヤシャフト５のピニオンギヤ内周面支持部５ａ（後述）と摺動する摺動面４０ｃ、及び摺動面４０ｃよりも大径に形成され、ピニオンギヤシャフト５の外周面と摺動しない非摺動面４１ｃ，及び非摺動面４１ｃの一端からピニオンギヤ４の背面側に向かってテーパ状に拡径するテーパ面４２ｃで形成されている。

そして、ピニオンギヤ４は、図２（ａ）に示すように、車両の前進中における減速時に１対の車軸からエンジン側にトルクが伝達されるコーストモードにおいて、基端部４ａの外周面がピニオンギヤ外周面支持部８に、またシャフト挿通孔４ｃの摺動面４０ｃがピニオンギヤシャフト５のピニオンギヤ内周面支持部５ａ（後述）にそれぞれ摺動かつ回転自在に支持されている。

一方、ピニオンギヤ４は、図２（ｂ）に示すように、車両の前進トルクがエンジン側から１対の車軸に伝達されるドライブモードにおいて、基端部４ａの外周面がピニオンギヤ外周面支持部８に摺動かつ回転自在に支持されている。

（ピニオンギヤシャフト５の構成）
ピニオンギヤシャフト５は、図１に示すように、ピニオンギヤ４，４の摺動面４０ｃ，４０ｃにそれぞれ対応する１対のピニオンギヤ内周面支持部５ａ，５ａ、ピニオンギヤ４，４の非摺動面４１ｃ，４１ｃ及びテーパ面４２ｃ，４２ｃにそれぞれ対応する１対の非摺動部５ｂ，５ｂ、ならびにピニオンギヤ４，４のシャフト挿通孔４ｃ，４ｃを挿通してギヤ背面側からデフケース２の外周方向に突出した１対の挿通端部５ｃ，５ｃを有し、サイドギヤ３Ｌ，３Ｒ間に介在して配置されている。そして、ピニオンギヤ内周面支持部５ａ，５ａがコーストモード時に１対のピニオンギヤ４，４を摺動面４０ｃ，４０ｃによる摺動によってそれぞれ回転自在に支持し、またドライブモード時にピニオンギヤ４，４の傾きを抑制するようにそれぞれ構成されている。

図３に示すように、ピニオンギヤシャフト外周面支持部１０は、ピニオンギヤシャフト挿入孔９の内面を形成する第１内面１０ａ及び第２内面１０ｂを有し、ピニオンギヤシャフト５の挿通端部５ｂの外周面に適合する支持面で形成されている。

第１内面１０ａは、ピニオンギヤシャフト挿入孔９の軸線に一致する第１軸線Ｓ_１を中心軸線とする円周面の一部からなるシャフト支持面で形成されている。そして、コーストモード状態においてピニオンギヤシャフト５の挿通端部５ｂ，５ｂを支持するように構成されている。

第２内面１０ｂは、第１軸線Ｓ_１に車両の前進時におけるデフケース２の回転方向とは反対方向に沿って並列し、かつ第１軸線Ｓ_１と平行な第２軸線Ｓ_２を中心軸線とする円周面の一部からなるシャフト支持面で形成されている。

ピニオンギヤシャフト挿入孔９は、ピニオンギヤシャフト５の挿通端部５ｂの一部を挿入させる貫通孔からなる長孔によって形成され、その外側開口部が前述したようにシャフト抜け止めリング２１によって閉塞されている。

また、ピニオンギヤシャフト挿入孔９は、図４に示すように、ピニオンギヤ挿入孔７の軸線上にそれぞれピニオンギヤ４を軸線を一致させて配置するとともに、ピニオンギヤ４のシャフト挿通孔４ｃの軸線上にピニオンギヤシャフト５を軸線を一致させて配置した状態（中立状態）において、ピニオンギヤ４のシャフト挿通孔４ｃの摺動面４０ｃとピニオンギヤシャフト５のピニオンギヤ内周面支持部５ａとの間に形成された環状空間１３の径方向寸法をｃとするとともに、ピニオンギヤシャフト外周面支持部１０の第１内面１０ａとピニオンギヤシャフト５の挿通端部５ｂの外周面との間の寸法をｂ_１とし、かつピニオンギヤシャフト外周面支持部１０の第２内面１０ｂとピニオンギヤシャフト５の挿通端部５ｂの外周面との間の寸法をｂ_２とすると、寸法ｂ_２がｂ_２＞ｂ_１＋２ｃの不等式を満足する寸法に設定されている。この不等式ｂ_２＞ｂ_１＋２ｃは、次に示す手順を経て求められる。

コーストモード時には、ピニオンギヤ４の基端部４ａの外周面がピニオンギヤ外周面支持部８に押し付けられ、ピニオンギヤ４がシャフト挿通孔４ｃの摺動面４０ｃの摺動によってピニオンギヤシャフト５のピニオンギヤ内周面支持部５ａに回転自在に支持されるとともに、ピニオンギヤシャフト５の挿通端部５ｂがピニオンギヤシャフト外周面支持部１０の第１内面１０ａに支持される。このため、中立状態において、ピニオンギヤ４の基端部４ａの外周面とピニオンギヤ外周面支持部８との間に形成される環状空間１４の径方向寸法をａとすると、径方向寸法ａはａ≒ｂ_１＋ｃ…（１）となる。

一方、ドライブモード時には、ピニオンギヤ４の基端部４ａの外周面がピニオンギヤ外周面支持部８に押し付けられ、またピニオンギヤ４のシャフト挿通孔４ｃの摺動面４０ｃがピニオンギヤシャフト５のピニオンギヤ内周面支持部５ａに限りなく接近することがあっても、ピニオンギヤシャフト５の挿通端部５ｂがピニオンギヤシャフト外周面支持部１０の第２内面１０ｂに支持されることがない。このため、寸法ｂ_２がｂ_２＞ａ＋ｃ…（２）となる。

（１），（２）よりｂ_２＞ｂ_１＋２ｃが求められる。

〔車両用差動装置１の動作〕
次に、本実施の形態に示す車両用差動装置１の動作につき、図１及び図５（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）はドライブモード時の動作を、また図５（ｂ）はコーストモード時の動作をそれぞれ示す。

図１において、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シャフト５及びピニオンギヤ４，４に伝達され、さらにピニオンギヤ４，４からサイドギヤ３Ｌ，３Ｒに伝達される。左右のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒにはそれぞれ車軸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・デフケース２・ピニオンギヤシャフト５・ピニオンギヤ４，４・サイドギヤ３Ｌ，３Ｒを介して左右の車軸に伝達される。

ここで、車両が直進の前進加速状態であり、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４，４がサイドギヤ３Ｌ，３Ｒの中心軸周りを自転することなく公転し、ピニオンギヤ４，４及びサイドギヤ３Ｌ，３Ｒがデフケース２及びピニオンギヤシャフト５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、例えば右側の車輪と路面との間にスリップが発生した場合には、ピニオンギヤ４，４がサイドギヤ３Ｌ，３Ｒと噛合しながら自転し、エンジン側からのトルクが左右の車軸（車輪）間で差動分配される。すなわち、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。

本実施の形態においては、図５（ａ）に示すように、ドライブモード時にデフケース２にトルクが作用すると、このトルクがピニオンギヤ４の基端部４ａに伝達され、ピニオンギヤ４が自転しながら、その基端部４ａの外周面がデフケース２のピニオンギヤ外周面支持部８を摺動する。このため、ピニオンギヤ４における基端部４ａの外径をＤ_１とするとともに、デフケース２からピニオンギヤ４に伝達される荷重をＰとすると、ピニオンギヤ４とデフケース２との間にＤ_１，Ｐ，及び摩擦係数μに比例した摩擦力Ｆ_１（Ｆ_１＝μ×Ｄ_１×Ｐ）が発生する。

一方、図５（ｂ）に示すように、コーストモード時にデフケース２にトルクが作用すると、このトルクがピニオンギヤ４の基端部４ａ及びピニオンギヤシャフト５の挿通端部５ｂに分散して伝達され、ピニオンギヤ４が自転しながら、その基端部４ａの外周面がデフケース２のピニオンギヤ外周面支持部８を摺動するとともに、ピニオンギヤ４のシャフト挿通孔４ｃの摺動面４０ｃがピニオンギヤシャフト５のピニオンギヤ内周面支持部５ａを摺動する。このため、ピニオンギヤ４におけるシャフト挿通孔４ｃの内径をＤ_２とするとともに、デフケース２からピニオンギヤ４に作用する荷重をＰ_１とし、かつデフケース２からピニオンギヤシャフト５に作用する（ピニオンギヤシャフト５からピニオンギヤ４に伝達される）荷重をＰ_２（Ｐ＝Ｐ_１＋Ｐ_２）とすると、ピニオンギヤ４とデフケース２との間に発生する摩擦力ｆ_１＝μ×Ｄ_１×Ｐ_１とピニオンギヤ４とピニオンギヤシャフト５との間に発生する摩擦力ｆ_２＝μ×Ｄ_２×Ｐ_２とが発生する（Ｆ_１＞ｆ_１＋ｆ_２）。

つまり、ピニオンギヤ４の自転を抑制する摩擦力は、ピニオンギヤ４の軸線からの距離が大きい箇所に作用した方がより大きくなる。本実施形態では、ドライブモードでは基端部４ａの外周面から全ての荷重が伝達されるが、コーストモードでは一部の荷重がシャフト挿通孔４ｃの摺動面４０ｃからも伝達される。図５（ａ）（ｂ）に示すように、基端部４ａのピニオンギヤ４の軸線からの距離は、ピニオンギヤ４とサイドギヤ３Ｌ，３Ｒとの噛み合い中心点の軸線からの距離よりも大きく、摺動面４０ｃの軸線からの距離はサイドギヤ３Ｌ，３Ｒとの噛み合い中心点の軸線からの距離よりも小さい。これにより、ドライブモード時及びコーストモード時に各ロック率性能を互いに異にした状態でサイドギヤ３Ｌ，３Ｒ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。

なお、ピニオンギヤ４，４の自転によってサイドギヤ３Ｌ，３Ｒ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３Ｌ，３Ｒが互いに離間する方向に移動してスラストワッシャ１２Ｌ，１２Ｒをスラストワッシャ受部６Ｌｃ，６Ｒｃに圧接するため、スラストワッシャ１２Ｌ，１２Ｒとスラストワッシャ受部６Ｌａ，６Ｒａとの間に摩擦抵抗を発生し、これら摩擦抵抗によってもサイドギヤ３Ｌ，３Ｒ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。

ドライブモード時にあってはピニオンギヤ４，４における基端部４ａ，４ａの外周面がデフケース２のピニオンギヤ外周面支持部８，８を摺動する、一方コーストモード時にあってはピニオンギヤ４，４の基端部４ａ，４ａの外周面がデフケース２のピニオンギヤ外周面支持部８，８を摺動するとともに、ピニオンギヤ４，４のシャフト挿通孔４ｃ，４ｃの摺動面４０ｃ，４０ｃがピニオンギヤシャフト５のピニオンギヤ内周面支持部５ａ，５ａを摺動する。これにより、両モード時におけるロック率が異なり、ドライブモード時には高いロック率を発揮しながら、コーストモード時にはドライブモード時に比べてロック率を低くし、差動制限を抑制することができる。

[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２実施の形態に係る車両差動装置の要部につき、図６を用いて説明する。図６は、デフケースの回転軸線と直行し、ピニオンギヤシャフトの軸線に沿った面内におけるピニオンギヤ及びピニオンギヤシャフトの配置状態を示す。図６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６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１（図１に示す）のデフケース２（ケース本体２０）は、トルク伝達時におけるピニオンギヤシャフト５の撓りや傾き、及びピニオンギヤ４のピニオンギヤシャフト５に対する傾きに対応し、ドライブモード及びコーストモードの何れでも、ピニオンギヤ４の基端部４ａの外周面がデフケース２のピニオンギヤ外周面支持部８と片当りすることなく摺動するようにした点に特徴がある。つまり、図６に誇張して示すように、ピニオンギヤ４とピニオンギヤ外周面支持部８との当接部と、ピニオンギヤ４とサイドギヤ３Ｌ，３Ｒとの噛合部とは、ピニオンギヤ４の軸方向にずれているので、トルク伝達時にはピニオンギヤシャフト５の軸線に対してピニオンギヤ４の軸線が僅かに傾くことになる。また、ピニオンギヤシャフト５自体も、デフケース２の回転軸線Ｏに直行する方向に対して傾いたり、伝達トルクが大きくなれば撓ることもある。つまり、ドライブモード時とコーストモード時では、ピニオンギヤ４の軸線方向が互いに平行ではなく、僅かながら相対的に傾くことになる。ピニオンギヤ外周面支持部８に対してピニオンギヤ４の軸線が大きく傾くと、ピニオンギヤ４の外周面がピニオンギヤ外周面支持部８に片当りして摺動し、所期の性能を発揮できないばかりか、使用状況によっては摺動部に焼けが発生するおそれもある。本実施形態はこの課題に着目して、第１の実施の形態に係る車両用差動装置１にさらに改良を加えたものである。

このため、ピニオンギヤ外周面支持部１５は、ドライブモード及びコーストモードの両モード時に対応して区分された１対のピニオンギヤ支持領域面１６，１７からなり、これら１対のピニオンギヤ支持領域面１６，１７がピニオンギヤシャフト外周面支持部１０（第１内面１０ａ）の第１軸線Ｓ_１（図３に示す）に対して傾斜する軸線ｔ，ｕを中心軸線とする円周面の一部によって形成されている。

ピニオンギヤ支持領域面１６は、ドライブモード時に対応し、軸線ｔを中心軸線とする円周面の一部によって形成されている。軸線ｔの傾斜角（デフケース２の回転軸線に直行する方向に対する角度）は、ドライブモード時におけるピニオンギヤ４の軸線の角傾斜角（同じくデフケース２の回転軸線に直行する方向に対する角度）に適合するように設定され、これら両傾斜角は実質的に等しい角度に設定されている。ピニオンギヤ支持領域面１７は、コーストモード時に対応し、軸線ｔの傾斜角よりも大きい傾斜角に設定された軸線ｕを中心軸線とする円周面の一部によって形成されている。軸線ｕの傾斜角（デフケース２の回転軸線に直行する方向に対する角度）は、コーストモード時におけるピニオンギヤ４の軸線の角傾斜角（同じくデフケース２の回転軸線に直行する方向に対する角度）に適合するように設定され、これら両傾斜角は実質的に等しい角度に設定されている。

ピニオンギヤ挿入孔７の底面には、ピニオンギヤ４の背面部を受けるピニオンギヤ受部１８，１９がそれぞれドライブモード時とコーストモード時に対応して設けられている。

[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。

ドライブモード時にはピニオンギヤ支持領域面１６にピニオンギヤ４をその軸線と軸線ｔとが平行な状態で、またコーストモード時にはピニオンギヤ支持領域面１７にピニオンギヤ４をその軸線と軸線ｕとがそれぞれ平行な状態で摺動することが可能となる。

以上、本発明の車両用差動装置を上記の各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各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。

（１）各実施の形態では、ピニオンギヤシャフト外周面支持部１０が第１軸線Ｓ_１を中心軸線とする円周面の一部からなる第１内面１０ａ、及び第２軸線Ｓ_２を中心軸線とする円周面の一部からなる第２内面１０ｂを有する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ピニオンギヤシャフト外周面支持部が第１内面及び第２内面に加え、例えば第１軸線及び第２軸線に平行な第３軸線を中心軸線とする円周面の一部からなる第３内面を有するものでもよい。

（２）各実施の形態では、コーストモードの状態において、１対のピニオンギヤシャフト外周面支持部１０，１０がピニオンギヤシャフト５の両挿通端部５ｂ，５ｂをそれぞれ回転自在に支持する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ドライブモードの状態において、１対のピニオンギヤシャフト外周面支持部がピニオンギヤシャフトの両挿通端部をそれぞれ回転自在に支持し、コーストモード時には１対のピニオンギヤシャフト外周面支持部がピニオンギヤシャフトの両挿通端部を支持しないようにしてもよい。この場合、コーストモード時にはドライブモード時に比べて高いロック率性能が得られる。

（３）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、１ピースの部材あるいは３ピース以上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。

（４）各実施の形態では、１対のピニオンギヤ４，４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、複数対又は複数のピニオンギヤであってもよい。

１…車両用差動装置、２…デフケース、２０…ケース本体、２０ａ…収容空間、２１…シャフト抜け止め用リング、３Ｌ，３Ｒ…サイドギヤ、３Ｌａ，３Ｒａ…ボス部、３Ｌｂ，３Ｒｂ…ギヤ部、３Ｌｃ，３Ｒｃ…摺動部、４…ピニオンギヤ、４ａ…基端部、４ｂ…ギヤ部、４ｃ…シャフト挿通孔、４０ｃ…摺動面、４１ｃ…非摺動面、４２ｃ…非摺動面（テーパ面）、５…ピニオンギヤシャフト、５ａ…ピニオンギヤ内周面支持部、５ｂ…非摺動部、５ｃ…挿通端部、６Ｌ，６Ｒ…車軸挿通孔、６Ｌａ，６Ｒａ…スラストワッシャ受部、７…ピニオンギヤ挿入孔、８…ピニオンギヤ外周面支持部、９…ピニオンギヤシャフト挿入孔、１０…ピニオンギヤシャフト外周面支持部、１０ａ…第１内面、１０ｂ…第２内面、１１…取付用フランジ、１２Ｌ，１２Ｒ…スラストワッシャ、１３，１４…環状空間、Ｏ…回転軸線、Ｓ_１…第１軸線、Ｓ_２…第２軸線、ｔ，ｕ…軸線

Claims (7)

1. 車両の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、１対の車軸にそれぞれ相対回転不能に連結される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通孔が設けられた複数のピニオンギヤと、
   前記ピニオンギヤの前記シャフト挿通孔に挿通され、前記シャフト挿通孔の内周面による摺動によって前記ピニオンギヤを回転自在に支持するピニオンギヤ内周面支持部を有するピニオンギヤシャフトとを備え、
   前記デフケースは、
   前記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ピニオンギヤ外周面支持部を有するとともに、
   前記車両のドライブモード及びコーストモードのいずれか一方のモードにおいて、前記ピニオンギヤの前記シャフト挿通孔からギヤ背面側に突出する前記ピニオンギヤシャフトの両挿通端部をそれぞれ支持するピニオンギヤシャフト外周面支持部を有する
   車両用差動装置。
2. 前記デフケースは、前記ピニオンギヤ外周面支持部が前記ピニオンギヤの噛合部よりも外周側に形成された摺動部をそれぞれ挿入させるピニオンギヤ挿入孔の内面で形成され、前記ピニオンギヤシャフト外周面支持部が前記ピニオンギヤシャフトの前記両挿通端部をそれぞれ挿入させるピニオンギヤシャフト挿入孔の内面で形成されている請求項１に記載の車両用差動装置。
3. 前記ピニオンギヤ挿入孔は、前記ピニオンギヤの外周面に適合する内周面を有する丸孔によって形成され、
   前記ピニオンギヤシャフト挿入孔は、前記ピニオンギヤ挿入孔の軸線に一致する第１軸線を中心軸線とする円周面の一部からなる第１内面、及び前記第１軸線と平行な第２軸線を中心軸線とする円周面の一部からなる第２内面を有し、前記第１軸線及び前記第２軸線が前記デフケースの回転方向に沿って互いに並列する長孔によって形成されている請求項２に記載の車両用差動装置。
4. 前記ピニオンギヤシャフト挿入孔は、前記ピニオンギヤ挿入孔の軸線上にそれぞれ前記ピニオンギヤを配置するとともに、前記ピニオンギヤの前記シャフト挿通孔の軸線上に前記ピニオンギヤシャフトを配置した状態において、前記ピニオンギヤの前記シャフト挿通孔の内周面と前記ピニオンギヤシャフトの外周面との間に形成された環状空間の径方向寸法をｃとするとともに、前記ピニオンギヤシャフト外周面支持部の前記第１内面と前記ピニオンギヤシャフトの前記両挿通端部の外周面との間の寸法をｂ_１とし、かつ前記ピニオンギヤシャフト外周面支持部の前記第２内面と前記ピニオンギヤシャフトの前記両挿通端部の外周面との間の寸法をｂ_２とすると、寸法ｂ_２がｂ_２＞ｂ_１＋２ｃの不等式を満足する寸法に設定されている請求項３に記載の車両用差動装置。
5. 前記ピニオンギヤ外周面支持部は、前記ドライブモード時に前記ピニオンギヤの外周面と摺動する第１ピニオンギヤ支持領域面と前記コーストモード時に前記ピニオンギヤの外周面と摺動する第２ピニオンギヤ支持領域面とを有し、前記第１及び第２ピニオンギヤ支持領域面の中心軸線は、前記両モードにおける前記ピニオンギヤの軸線の傾斜に対応するように相対角度を有している請求項２に記載の車両用差動装置。
6. 前記デフケースは、前記コーストモードの状態において、前記ピニオンギヤシャフト外周面支持部が前記ピニオンギヤシャフトの前記両挿通端部をそれぞれ回転自在に支持する請求項１に記載の車両用差動装置。
7. 前記デフケースは、前記ドライブモードの状態において、前記ピニオンギヤシャフト外周面支持部が前記ピニオンギヤシャフトの前記両挿通端部をそれぞれ回転自在に支持する請求項１に記載の車両用差動装置。

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