JP5851743B2 - ディファレンシャル装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディファレンシャル装置に関する。

車両の駆動源の駆動力を一対の出力軸に、これら出力軸間の差動を制限して配分するディファレンシャル装置が知られている。

特許文献１に記載のディファレンシャル装置は、駆動源の駆動力を一対の出力部材に差動を許容して伝達する差動機構と、この差動機構の差動回転を制限する差動制限機構とを備えている。

差動機構は、駆動源の駆動力により回転するデフケースと、デフケースと一体的に回転するピニオンシャフトと、ピニオンシャフトに回転可能に支承された複数のピニオンギヤと、これら複数のピニオンギヤに噛み合う一対のサイドギヤとを備えている。

差動制限機構は、ピニオンギヤとデフケースとの間に設けられた一対のカムリングと、このカムリングとデフケースの内壁との間に配置された多板クラッチとを備えている。この多板クラッチは、デフケースの内周にスプライン連結された外側摩擦板と、サイドギヤの外周にスプライン連結された内側摩擦板とを交互に配置して構成されている。

カムリングには、複数のピニオンギヤにそれぞれ対応し、周方向の中央部に向かって傾斜する傾斜面を有する複数の溝が形成されている。この複数の溝には、ピニオンシャフトの端部が支持されている。そして、ピニオンギヤが回転駆動されると、ピニオンシャフトの端部が傾斜面に当接してカムスラスト力を発生させ、このカムスラスト力によってカムリングが多板クラッチを押圧する。この多板クラッチの押圧により発生する摩擦力は、サイドギヤのデフケースに対する回転を制限する差動制限力となる。

特開２００６−１８９１４９号公報

特許文献１に記載のディファレンシャル装置では、デフケースのピニオンギヤの外周部にカムリング及び多板クラッチが配置されているので、デフケースの径方向寸法が大きくなる。また、差動制限機構として、一対のカムリング、及び一対のカムリングにそれぞれ対応して設けられた多板クラッチを有するので、部品点数が多くなる。

そこで、本発明は、部品点数の増大及び大型化を抑制しながら差動制限力を増大させることのできるディファレンシャル装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、（１）〜（３）に記載するディファレンシャル装置を提供する。

（１）車両の駆動源の駆動力を伝達する一対の駆動軸にそれぞれ相対回転不能に連結される一対のサイドギヤと、前記一対のサイドギヤに回転軸線を直交させて噛み合い、回転軸線に沿った貫通孔を有する複数のピニオンギヤと、前記ピニオンギヤの前記貫通孔の内面に接触して前記ピニオンギヤを回転可能に支持する支持部材と、を備え、前記ピニオンギヤは、前記貫通孔の内面における前記支持部材との接触面が第１の接触領域、及び前記第１の接触領域よりも大径に形成された第２の接触領域を有し、前記第２の接触領域は、前記第１の接触領域との間に前記支持部材に接触しない非接触領域を挟んで、前記第１の接触領域よりも前記一対のサイドギヤの回転軸線に対する径方向の外側に形成され、前記非接触領域は、前記ピニオンギヤの回転軸線方向における前記ピニオンギヤと前記サイドギヤとの噛み合い中心点に対応する位置を含む範囲に形成されている、ディファレンシャル装置。

このディファレンシャル装置によれば、貫通孔における支持部材との接触面が、サイドギヤの回転軸線に対する径方向の外側の領域で大径に形成されているので、この外側の領域における支持部材との摩擦力の作用点とピニオンギヤの回転軸線との距離（モーメントアーム）が長くなり、貫通孔がその全長に亘って同径に形成された場合と比較して、差動制限力が大きくなる。また、非接触領域を挟む第１及び第２の接触領域でピニオンギヤが支持されるので、ピニオンギヤの姿勢が安定する。

また、このディファレンシャル装置によれば、ピニオンギヤとサイドギヤとの噛み合い中心点における荷重が第１の接触領域及び第２の接触領域に適切に分担される。

（２）前記ピニオンギヤは、前記ピニオンギヤと前記サイドギヤとの間の駆動力伝達荷重の分担割合が、前記第１の接触領域よりも前記第２の接触領域で高い、上記（１）に記載のディファレンシャル装置。

このディファレンシャル装置によれば、支持部材との摩擦力の作用点とピニオンギヤの回転軸線との距離が第１の接触領域よりも長い第２の接触領域でより多くの駆動力伝達荷重を分担するので、第２の接触領域における駆動力伝達荷重の分担割合が第１の接触領域よりも小さい場合、あるいは第１の接触領域と第２の接触領域における駆動力伝達荷重の分担割合が等しい場合に比較して、差動制限力が大きくなる。

（３）前記支持部材は、前記サイドギヤの回転軸線に対する周方向の端部が前記ピニオンギヤの前記第２の接触領域に接触しないように切欠き形成されている、上記（１）〜（２）の何れかに記載のディファレンシャル装置。

このディファレンシャル装置によれば、支持部材がサイドギヤの回転軸線方向の両端部付近ではピニオンギヤと接触しないので、支持部材からピニオンギヤへ駆動力を伝達する接触面のサイドギヤの回転方向に対する角度が浅くなり、支持部材が上記切欠きを有しない場合に比較して、差動制限力が大きくなる。

本発明によれば、部品点数の増大及び大型化を抑制しながら差動制限力を増大させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るディファレンシャル装置が搭載された車両１００の概略の構成を示す模式図。 ディファレンシャル装置の断面図。 第１のピニオンギヤ及びその周辺部を示す図２のＡ−Ａ線断面図。 第１のピニオンギヤの形状を詳細に示す断面図。 第１のピニオンギヤの回転軸線に沿った第１のピニオンギヤ及びその周辺部を示す断面図。 本発明の第２の実施の形態に係る第１のピニオンギヤ及びその周辺部を、ピニオンシャフトから第１のピニオンギヤへの駆動力のベクトル図と共に示す説明図。 本発明の第３の実施の形態に係る第１のピニオンギヤ及びその周辺部を示す断面図。 本発明の第４の実施の形態に係るディファレンシャル装置の断面図。 本発明の第５の実施の形態に係るディファレンシャル装置の断面図。 本発明の第６の実施の形態に係るディファレンシャル装置の断面図。 本発明の第６の実施の形態に係る第１のピニオンギヤ及びその周辺部を示す図１０のＢ−Ｂ線断面図。 本発明の第７の実施の形態に係る第１のピニオンギヤ及びその周辺部を示す断面図。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。

図１に示すように、車両１００は、駆動系を構成する装置として、駆動源としてのエンジン１０と、エンジン１０の出力を変速するトランスミッション１１と、トランスミッション１１の出力を一対の駆動軸としてのドライブシャフト１２１，１２２に配分するディファレンシャル装置１とを備えている。

ドライブシャフト１２１は右前輪１３１に連結され、ドライブシャフト１２２は左前輪１３２に連結されている。ドライブシャフト１２１，１２２は、エンジン１０の駆動力を右前輪１３１及び左前輪１３２に伝達する。また、ディファレンシャル装置１の外周にはリングギヤ１０が固定され、リングギヤ１０はトランスミッション１１の出力軸に設けられた出力ギヤ１１０と噛み合っている。エンジン１０，トランスミッション１１，及びディファレンシャル装置１は車体１０１に支持されている。

図２に示すように、ディファレンシャル装置１は、ドライブシャフト１２１，１２２（図１に示す）に相対回転不能にそれぞれ連結された第１及び第２のサイドギヤ２１，２２と、第１及び第２のサイドギヤ２１，２２に共に噛み合う第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２と、第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２を挿通する軸状のピニオンシャフト４０と、このピニオンシャフト４０に外嵌された環状のフリクションリング４１，４２と、ピニオンシャフト４０と一体回転し、第１及び第２のサイドギヤ２１，２２及び第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２を収容するデフケース５０とを備えている。

第１及び第２のサイドギヤ２１，２２及び第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２は、第１及び第２のサイドギヤ２１，２２の回転軸線Ｏ_１とピニオンギヤ３１，３２の回転軸線Ｏ_２とを直交させてデフケース５０内に支持されている。デフケース５０内には、第１及び第２のサイドギヤ２１，２２及び第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２の回転を円滑にし、この回転に伴う摩耗を抑制するための潤滑油が供給される。

ピニオンシャフト４０及びフリクションリング４１，４２は、第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２を回転可能に支持する支持部材４を構成する。つまり、支持部材４は、第１部材としてのピニオンシャフト４０と、第２部材としてのフリクションリング４１，４２とを有する。ピニオンシャフト４０は、軸方向の一端部及び他端部がデフケース５０に形成された保持孔５０ａに保持されている。ピニオンシャフト４０は、ピニオンシャフト４０の一端部をその径方向に貫通するピン５１によってデフケース５０に対して回り止め及び抜け止めされている。

フリクションリング４１，４２は、環状に形成され、デフケース５０の保持孔５０ａの内側の位置に、一方の軸方向端面をデフケース５０の内面に対向させて配置されている。フリクションリング４１とフリクションリング４２とは、同形状に形成されている。

図３に示すように、フリクションリング４１の外周面には、第１及び第２のサイドギヤ２１，２２の回転軸線Ｏ_１に垂直かつピニオンシャフト４０の中心軸に平行な２つの平面４１ａに沿って切欠き形成された２つの切欠き部４１１が形成されている。フリクションリング４１の外周面のうち、２つの切欠き部４１１を除く部分は、円弧面４１ｂとして形成されている。

また、フリクションリング４１は、ピニオンシャフト４０を挿通させる挿通孔４１０を有している。挿通孔４１０の内面は、２つの平面４１０ａと、これら２つの平面４１０ａの間にそれぞれ形成された円弧状の２つの円弧面４１０ｂとからなる。２つの平面４１０ａは、２つの平面４１ａに平行で、かつ互いに向かい合うように形成されている。

ピニオンシャフト４０は、フリクションリング４１の挿通孔４１０に挿通される部分の断面形状が、挿通孔４１０に対応した形状に形成されている。すなわち、ピニオンシャフト４０の外面は、挿通孔４１０の２つの平面４１０ａにそれぞれ対向する２つの平面４０ａと、挿通孔４１０の２つの円弧面４１０ｂにそれぞれ対向する２つの円弧面４０ｂとによって構成されている。平面４０ａ及び円弧面４０ｂは、フリクションリング４１及び第１のピニオンギヤ３１に挿通された部分の全体に亘って形成されている。つまり、本実施の形態では、フリクションリング４１の挿通孔４１０の内面及びピニオンシャフト４０の外面の断面形状が共に非円形に形成されていることにより、フリクションリング４１がピニオンシャフト４０に対して回転不能とされている。

図２に示すように、デフケース５０は、支持部材４に回転可能に支持された第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２、及び第１及び第２のサイドギヤ２１，２２を収容している。デフケース５０は、リングギヤ１０（図１に示す）が固定されるフランジ部５００と、第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２及び第１及び第２のサイドギヤ２１，２２を収容する収容部５０１と、ドライブシャフト１２１，１２２を挿通させる円筒部５０２，５０３と、を一体に有している。

収容部５０１の第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２の背面側（回転軸線Ｏ_１に対する径方向外側）には、フリクションリング４１，４２の背面４１ｄ，４２ｄに接触し、回転軸線Ｏ_２方向へのフリクションリング４１，４２の移動を規制する背面支持部５０１ａ，５０１ｂが形成されている。本実施の形態では、背面支持部５０１ａ，５０１ｂが球面状に形成され、同じく球面状に形成されたフリクションリング４１，４２の背面４１ｄ，４２ｄに接触し、第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２には接触しないように形成されている。

また、デフケース５０の一方の保持孔５０ａに直交して形成された貫通孔５０ｂには、ピン５１が圧入されている。円筒部５０２，５０３の内周面５０２ａ，５０３ａには、ドライブシャフト１２１，１２２との摺動を円滑にする潤滑油を供給するための螺旋溝が形成されている。また、円筒部５０２，５０３の外周面５０２ｂ，５０３ｂには、デフケース５０を車体に対して回転可能に支持する図略のベアリングが嵌合される。

第１及び第２のサイドギヤ２１，２２は、傘歯車からなり、その背面がデフケース５０の内面に平板状のワッシャ５２，５３を介して対向している。第１及び第２のサイドギヤ２１，２２の中心部には、ドライブシャフト１２１，１２２を連結するためのスプライン嵌合部２１ａ，２２ａが形成されている。

第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２は、第１及び第２のサイドギヤ２１，２２よりも小径に形成された傘歯車からなり、支持部材４に回転可能に支持されている。なお、本実施の形態では、ディファレンシャル装置１が一対のピニオンギヤを有する場合について説明するが、複数対のピニオンギヤ（例えば４つ）を有していてもよい。この場合には、支持部材４を十字状に構成して、各ピニオンギヤを支持することができる。

第１及び第２のサイドギヤ２１，２２とデフケース５０とは、同軸上に配置され、回転軸線Ｏ_１を共有している。第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２の回転軸線Ｏ_２は、回転軸線Ｏ_１と直交している。すなわち、第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２は、第１及び第２のサイドギヤ２１，２２に回転軸線を直交させて噛み合っている。

第１のピニオンギヤ３１と第２のピニオンギヤ３２とは、同形状に形成されている。第１のピニオンギヤ３１には、回転軸線Ｏ_２に沿って第１のピニオンギヤ３１を貫通する貫通孔３１０が形成されている。また、第２のピニオンギヤ３２には、回転軸線Ｏ_２に沿って第２のピニオンギヤ３２を貫通する貫通孔３２０が形成されている。そして、支持部材４は、第１のピニオンギヤ３１の貫通孔３１０及び第２のピニオンギヤ３２の貫通孔３２０の内面に接触して第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２を回転可能に支持している。

図４に示すように、第１のピニオンギヤ３１は本体部３１ａとギヤ部３１ｂとからなる。ギヤ部３１ｂは、本体部３１ａの外周部に本体部３１ａと一体に形成され、第１及び第２のサイドギヤ２１，２２に噛み合う複数のギヤ歯３１４が放射状に形成されている。

貫通孔３１０は、本体部３１ａの中心部に形成され、デフケース５０に収容された状態における回転軸線Ｏ_１（図２に示す）に対して遠い側から順に、大径部３１１，中径部３１２，小径部３１３を有している。小径部３１３及び中径部３１２の内径は、ギヤ部３１ｂの最小径ｄ_０よりも小さく、大径部３１１の内径は、ギヤ部３１ｂの最小径ｄ_０よりも大きく形成されている。

小径部３１３の内面３１３ａは、ピニオンシャフト４０の円弧面４０ｂ（図３に示す）に接触する第１の接触領域である。大径部３１１の内面３１１ａは、フリクションリング４１の円弧面４１ｂ（図３に示す）に接触する第２の接触領域である。中径部３１２の内面３１２ａは、ピニオンシャフト４０及びフリクションリング４１の何れにも接触しない非接触領域である。すなわち、大径部３１１の内面３１１ａは、小径部３１３の内面３１３ａとの間に、非接触領域である中径部３１２の内面３１２ａを挟んで、小径部３１３の内面３１３ａよりもデフケース５０の回転軸線Ｏ_１に対する径方向の外側に形成されている。また、内面３１１ａ、内面３１２ａ、及び内面３１３ａは、回転軸線Ｏ_２に対して平行となるように形成されている。

大径部３１１の内面３１１ａ及び小径部３１３の内面３１３ａは、支持部材４（ピニオンシャフト４０及びフリクションリング４１，４２）と接触する接触面３１０ａである。つまり、この接触面３１０ａは、デフケース５０の回転軸線Ｏ_１に対する径方向の内側の領域（内面３１３ａ）よりも外側の領域（内面３１１ａ）で大径に形成されている。

図２に示すように、第１のピニオンギヤ３１の大径部３１１には、フリクションリング４１が収容されている。フリクションリング４１の外周面は、大径部３１１の内面３１１ａに対向し、第１のピニオンギヤ３１がデフケース５０内で自転（回転軸線Ｏ_２を回転軸とする回転）すると、大径部３１１の内面３１１ａがフリクションリング４１の円弧面４１ｂと摺動する。また、第２のピニオンギヤ３２においても、その大径部３２１にフリクションリング４２が収容され、第２のピニオンギヤ３２が自転すると、大径部３２１の内面３２１ａがフリクションリング４２の外周に形成された円弧面と摺動する。

図５に示すように、第１のピニオンギヤ３１の小径部３１３における内面３１３ａとピニオンシャフト４０の円弧面４０ｂ（図３に示す）との接触領域の回転軸線Ｏ_２に沿った方向の中心位置をｐ_１、第１のピニオンギヤ３１の大径部３１１における内面３１１ａとフリクションリング４１の外周における円弧面４１ｂ（図３に示す）との接触領域の回転軸線Ｏ_２に沿った方向の中心位置をｐ_２、第１のピニオンギヤ３１のギヤ歯３１４と第１のサイドギヤ２１のギヤ歯２１１との噛み合い中心（第１のピニオンギヤ３１から第１のサイドギヤ２１への駆動力伝達時に最も荷重が大きくなる点）をｐ_３とすると、ｐ_２とｐ_３との回転軸線Ｏ_２方向の距離ｌ_２は、ｐ_１とｐ_３との回転軸線Ｏ_２方向の距離ｌ_１よりも小さい（ｌ_２＜ｌ_１）。

つまり、第２の接触領域の中心位置とギヤ歯３１４及びギヤ歯２１１の噛み合い中心との回転軸線Ｏ_２方向の距離は、第１の接触領域の中心位置とギヤ歯３１４及びギヤ歯２１１の噛み合い中心との回転軸線Ｏ_２方向の距離よりも短いので、第１のピニオンギヤ３１と第１のサイドギヤ２１との駆動力伝達荷重の分担割合は、第１の接触領域よりも第２の接触領域で高い。

また、ｐ_２の回転軸線Ｏ_２からの距離ｒ_２は、ｐ_１の回転軸線Ｏ_２からの距離ｒ_１よりも長い。これにより、第１のピニオンギヤ３１の第１の接触領域におけるピニオンシャフト４０との間の摩擦力と、第１のピニオンギヤ３１の第２の接触領域におけるフリクションリング４１との間の摩擦力とが同じであると仮定した場合、第１のピニオンギヤ３１の自転を抑制する力（差動制限力）の寄与度は、距離ｒ_２と距離ｒ_１との比に応じて、第２の接触領域における差動制限力の方が大きくなる。

つまり、より差動制限力を大きく発生させることのできる第２の接触領域における駆動力伝達荷重の分担割合を、第１の接触領域における駆動力伝達荷重の分担割合よりも大きくしているので、例えば第１のピニオンギヤ３１の貫通孔３１０の径をその全長に亘って同径（小径部３１３の径）とした場合に比較して、差動制限力を大きくすることができる。

また、貫通孔３１０の非接触領域である内面３１２ａは、回転軸線Ｏ_２方向における噛み合い中心ｐ_３に対応する位置を含む範囲に形成されている。換言すれば、噛み合い中心ｐ_３は内面３１２ａの外周側に位置している。これにより、駆動力伝達荷重は、貫通孔３１０の内面３１１ａ又は内面３１３ａの一方ではなく、貫通孔３１０の両端部にあたる内面３１１ａ及び内面３１３ａの双方に作用するので、第１のピニオンギヤ３１の自転時の姿勢が安定する。

なお、図５では説明のために、回転軸線Ｏ_１及び回転軸線Ｏ_２を含む断面においてｐ_１，ｐ_２，ｐ_３を示しているが、第１のピニオンギヤ３１とピニオンシャフト４０及びフリクションリング４１との間では、回転軸線Ｏ_１の周方向に駆動力の伝達が行われるので、実際に駆動力伝達荷重が発生する位置は、内面３１１ａ，３１３ａの周方向に沿った図５の紙面の手前又は奥側である。

［第２の実施の形態］
次に、図６を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、フリクションリング４１の回転軸線Ｏ_１（サイドギヤ２１，２２の回転軸線）に対する周方向の両側に一対の切欠き部４１２が形成された構成が第１の実施の形態と異なる。また、図示は省略しているが、フリクションリング４２も同様に形成されている。この他の構成は第１の実施の形態と共通である。なお、以下の実施の形態において、第１の実施の形態について説明したものと機能が共通する構成要素については、共通する符号を付して、その重複した説明を省略する。

図６に示すように、本実施の形態では、フリクションリング４１に、回転軸線Ｏ_１に平行かつピニオンシャフト４０の中心軸に平行な２つの平面４１ｃに沿って切欠き形成された２つの切欠き部４１２が形成されている。２つの平面４１ｃは、互いに平行で、ピニオンシャフト４０を挟むように回転軸線Ｏ_１の周方向に離間して形成されている。

図６では、ピニオンシャフト４０がデフケース５０から受けた駆動力をフリクションリング４１を介して第１のピニオンギヤ３１へ伝達する際の荷重をベクトルで示している。この図では、ピニオンシャフト４０からフリクションリング４１への荷重の作用点をｐ_０とし、その荷重の向き及び大きさをベクトルｖ_１で示している。

ピニオンシャフト４０からフリクションリング４１へ伝達された駆動力は、切欠き部４１２（平面４１ｃ）の両端部付近における２つの作用点ｐ_１１，ｐ_１２から第１のピニオンギヤ３１へ伝達される。

作用点ｐ_１２における荷重の向き及び大きさは、作用点ｐ_１１における荷重の向き及び大きさと対称であるので、作用点ｐ_１１における荷重を例にとって説明すると、作用点ｐ_１１におけるベクトルｖ_１に平行な方向の荷重の大きさは、ベクトルｖ_１１により示されるように、作用点ｐ_０における荷重の大きさの１／２である。このベクトルｖ_１１により示される荷重は、第１のピニオンギヤ３１の内面３１１ａの法線方向の荷重（ベクトルｖ_２１）の分力であるので、内面３１１ａに垂直な方向には、ベクトルｖ_１に平行な方向の荷重よりも大きな荷重が作用する。

また、作用点ｐ_１２についても同様に、ベクトルｖ_１に平行な方向に、ベクトルｖ_１２に示される、作用点ｐ_０における荷重の大きさの１／２の荷重が作用する。そして、作用点ｐ_１２における内面３１１ａに垂直な方向には、ベクトルｖ_１に平行な方向の荷重よりも大きな荷重（ベクトルｖ_２２に示す）が作用する。作用点ｐ_１１及び作用点ｐ_１２におけるベクトルｖ_１に平行な方向の荷重の合計は、作用点ｐ_０におけるベクトルｖ_１方向の荷重に相当する。

換言すれば、ピニオンシャフト４０から第１のピニオンギヤ３１への駆動力伝達時に第１のピニオンギヤ３１の内面３１１ａの法線方向に作用する荷重（ベクトルｖ_２１，ｖ_２２）は、第１のピニオンギヤ３１の公転方向に平行な荷重（ベクトルｖ_１１，ｖ_１２）及び第１のピニオンギヤ３１の公転方向に垂直な荷重（ベクトルｖ_３１，ｖ_３２）に分解され、２つの作用点ｐ_１１，ｐ_１２おける第１のピニオンギヤ３１の公転方向に平行な荷重の合力がピニオンシャフト４０からフリクションリング４１への荷重（ベクトルｖ_１）に相当する。

これにより、フリクションリング４１に切欠き部４１２が形成されていない場合に比較して、フリクションリング４１と第１のピニオンギヤ３１との間の摩擦力が大きくなる。よって、ディファレンシャル装置１の差動制限力が増大する。

［第３の実施の形態］
次に、図７を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、フリクションリング４１の回転軸線Ｏ_１（サイドギヤ２１，２２の回転軸線）に平行な方向の両端に一対の切欠き４１１が形成され、かつ回転軸線Ｏ_１の周方向の両端に一対の切欠き部４１２が形成されている。また、図示は省略しているが、フリクションリング４２も同様に形成されている。この他の構成は第１及び第２の実施の形態と共通である。

本実施の形態によれば、第２の実施の形態について述べた作用及び効果に加え、第１のピニオンギヤ３１と摺動するフリクションリング４１の円弧面４１ｂに、一対の切欠き４１１からも潤滑油が供給され、より適切にフリクションリング４１と第１のピニオンギヤ３１との潤滑を行うことができる。

［第４の実施の形態］
次に、図８を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。第１の実施の形態（図２参照）では、背面支持部５０１ａ，５０１ｂが、第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２に接触しないように形成されていたが、本実施の形態では、背面支持部５０１ａ，５０１ｂが、球面状のワッシャ５４，５５を介してフリクションリング４１，４２の背面４１ｄ，４２ｄと、第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２の背面３１１ｂ，３２１ｂとを支持し、ワッシャ５４，５５が第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２の背面３１１ｂ，３２１ｂと摺動するように形成されていている。球面状のワッシャ５４，５５は、デフケース５０に対して回転しないように回り止めされている。これにより、第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２の回転時に背面３１１ｂ，３２１ｂとワッシャ５４，５５との間で摩擦力が発生し、第１の実施の形態に比較して、ディファレンシャル装置１の差動制限力がさらに増大する。

［第５の実施の形態］
次に、図９を参照して本発明の第５の実施の形態について説明する。第１の実施の形態（図２参照）では、第１及び第２のサイドギヤ２１，２２とデフケース５０の内面との間に平板状のワッシャ５２，５３が配置されていたが、本実施の形態では、平板状のワッシャ５２，５３に替えて、回転軸線Ｏ_２に近づく方向の中心部側に向かって内径が徐々に大きくなるテーパ状の環状支持部材６１，６２が配置されている。環状支持部材６１，６２は、デフケース５０に対して回転不能に収容されている。

第１及び第２のサイドギヤ２１，２２は、第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２との噛み合い反力によって環状支持部材６１，６２に向かって押し付けられる。これにより、第１及び第２のサイドギヤ２１、２２の環状支持部材６１，６２との接触面の回転軸線Ｏ_１に対する角度が第１の実施の形態の場合（第１及び第２のピニオンギヤ３１，３２の噛み合い反力を平板状のワッシャ５２，５３で受ける場合）よりも浅くなり、これに応じて第１及び第２のサイドギヤ２１、２２が環状支持部材６１，６２から受ける摩擦力が大きくなり、第１の実施の形態に比較して、ディファレンシャル装置１の差動制限力がさらに増大する。

［第６の実施の形態］
次に、図１０及び図１１を参照して本発明の第６の実施の形態について説明する。第１の実施の形態（図３参照）では、フリクションリング４１の挿通孔４１０の内面及びピニオンシャフト４０の外面の断面形状が共に非円形に形成されていることにより、フリクションリング４１がピニオンシャフト４０に対して回転不能とされていたが、本実施の形態では、フリクションリング４１，４２とピニオンシャフト４０との間に挿入された円柱状のピン７１，７２により、フリクションリング４１，４２とピニオンシャフト４０とが回転不能とされている。

図１１に示すように、ピン７１が挿入された挿入孔７１０は、フリクションリング４１の内周面に形成された断面半円状の凹部７１０ａと、ピニオンシャフト４０の外周面に形成された断面半円状の凹部７１０ｂとの結合により、形成されている。この挿入孔７１０は、ピニオンシャフト４０の延伸方向に平行に延びるように形成されている。ピン７１は、その一端がデフケース５０の保持孔５０ｂに圧入されたピン５１に当接して抜け止めされている。

ピン７２が挿入された挿入孔７２０は、フリクションリング４２の内周面に形成された断面半円状の凹部７２０ａと、ピニオンシャフト４０の外周面に形成された断面半円状の凹部７２０ｂとの結合により形成されている。ピン７２は、デフケース５０の保持孔５０ｃに圧入されたピン５６に当接して抜け止めされている。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態に比較して、ピニオンシャフト４０に対してフリクションリング４１，４２を回り止めするための構成が容易となり、製造コストを低減することができる。

［第７の実施の形態］
次に、図１２を参照して本発明の第７の実施の形態について説明する。第７の実施の形態では、フリクションリング４１の回転軸線Ｏ_１（サイドギヤ２１，２２の回転軸線）に対する周方向の一端に切欠き部４１３が形成され、他端に切欠き部４１４が形成されている。すなわち、フリクションリング４１は、回転軸線Ｏ_１に対する周方向の両端部が第１のピニオンギヤ３１の大径部３１１の内面３１１ａに接触しないように、非対称に切欠き形成されている。また、図示は省略しているが、フリクションリング４２も同様に形成されている。この他の構成は第１及び第２の実施の形態と共通である。

本実施の形態では、切欠き部４１４の切欠き量が、切欠き部４１３の切欠き量よりも大きく形成されている。より具体的には、切欠き部４１３は回転軸線Ｏ_１に平行かつピニオンシャフト４０の中心軸に平行な平面４１ｃ_１に沿って切欠き形成され、切欠き部４１４は平面４１ｃ_１に平行で、かつ平面４１ｃ_１よりも回転軸線Ｏ_１方向の幅が大きい平面４１ｃ_２に沿って切欠き形成されている。

図１２では、車両の前進時における加速時及び減速時に、ピニオンシャフト４０がデフケース５０から受けた駆動力をフリクションリング４１を介して第１のピニオンギヤ３１へ伝達する際の荷重をベクトルで示している。この図では、ピニオンシャフト４０からフリクションリング４１への加速時における荷重の作用点をｐ_０とし、その荷重の向き及び大きさをベクトルｖ_１で示している。また、ピニオンシャフト４０からフリクションリング４１への減速時における荷重の作用点をｐ_２とし、その荷重の向き及び大きさをベクトルｖ_２で示している。

加速時においてピニオンシャフト４０からフリクションリング４１へ伝達された駆動力は、切欠き部４１３（平面４１ｃ_１）の両端部付近における２つの作用点ｐ_１１，ｐ_１２から第１のピニオンギヤ３１へ伝達される。

一方、減速時においてピニオンシャフト４０からフリクションリング４１へ伝達された制動力は、切欠き部４１４（平面４１ｃ_２）の両端部付近における２つの作用点ｐ_２３，ｐ_２４から第１のピニオンギヤ３１へ伝達される。

作用点ｐ_２４における荷重の向き及び大きさは、作用点ｐ_２３における荷重の向き及び大きさと対称であるので、作用点ｐ_２３における荷重を例にとって説明すると、作用点ｐ_２３におけるベクトルｖ_２に平行な方向の荷重の大きさは、ベクトルｖ_１３により示されるように、作用点ｐ_２における荷重の大きさの１／２である。このベクトルｖ_１３により示される荷重は、第１のピニオンギヤ３１の内面３１１ａの法線方向の荷重（ベクトルｖ_２３）の分力であるので、内面３１１ａに垂直な方向には、ベクトルｖ_２に平行な方向の荷重よりも大きな荷重が作用する。

また、作用点ｐ_２４についても同様に、ベクトルｖ_２に平行な方向に、ベクトルｖ_１４に示される、作用点ｐ_２における荷重の大きさの１／２の荷重が作用する。そして、作用点ｐ_２４における内面３１１ａに垂直な方向には、ベクトルｖ_２に平行な方向の荷重よりも大きな荷重（ベクトルｖ_２４に示す）が作用する。作用点ｐ_２３及び作用点ｐ_２４におけるベクトルｖ_２に平行な方向の荷重の合計は、作用点ｐ_２におけるベクトルｖ_２方向の荷重に相当する。

本実施の形態では、切欠き部４１４が、切欠き部４１３よりも大きく形成されているので、作用点ｐ_２３及び作用点ｐ_２４と作用点ｐ_２との回転軸線Ｏ_１方向の距離が、作用点ｐ_１１及び作用点ｐ_１２と作用点ｐ_０との回転軸線Ｏ_１方向の距離よりも大きくなり、ベクトルｖ_２３，ｖ_２４の長さがベクトルｖ_２１，ｖ_２２がよりも長くなる。つまり、フリクションリング４１と第１のピニオンギヤ３１との間で伝達される駆動力又は制動力に対する差動制限力の大きさの割合が、車両の加速時よりも減速時に大きくなる。

これにより、例えば図６に示す第２の実施の形態のように、２つの切欠き部４１２（本実施の形態に係る切欠き部４１３と同形状）が対称な形状に形成された場合に比較して、減速時における差動制限力を大きくすることができ、車両の挙動を安定させることができる。つまり、一般的に減速時においてフリクションリング４１と第１のピニオンギヤ３１との間で伝達される制動力は、加速時における駆動力よりも小さいので、減速時における差動制限力が不足する傾向にあるが、本実施の形態のように切欠き部を非対称とすることで、減速時における差動制限力を補うことが可能となる。

１…ディファレンシャル装置
２１…第１のサイドギヤ
２２…第２のサイドギヤ
３１…第１のピニオンギヤ
３２…第２のピニオンギヤ
４…支持部材
４０…ピニオンシャフト
４１，４２…フリクションリング
５０…デフケース
１００…車両

Claims (3)

1. 車両の駆動源の駆動力を伝達する一対の駆動軸にそれぞれ相対回転不能に連結される一対のサイドギヤと、
   前記一対のサイドギヤに回転軸線を直交させて噛み合い、回転軸線に沿った貫通孔を有する複数のピニオンギヤと、
   前記ピニオンギヤの前記貫通孔の内面に接触して前記ピニオンギヤを回転可能に支持する支持部材と、を備え、
   前記ピニオンギヤは、前記貫通孔の内面における前記支持部材との接触面が第１の接触領域、及び前記第１の接触領域よりも大径に形成された第２の接触領域を有し、
   前記第２の接触領域は、前記第１の接触領域との間に前記支持部材に接触しない非接触領域を挟んで、前記第１の接触領域よりも前記一対のサイドギヤの回転軸線に対する径方向の外側に形成され、
   前記非接触領域は、前記ピニオンギヤの回転軸線方向における前記ピニオンギヤと前記サイドギヤとの噛み合い中心点に対応する位置を含む範囲に形成されているディファレンシャル装置。
2. 前記ピニオンギヤは、前記ピニオンギヤと前記サイドギヤとの間の駆動力伝達荷重の分担割合が、前記第１の接触領域よりも前記第２の接触領域で高い、
   請求項１に記載のディファレンシャル装置。
3. 前記支持部材は、前記サイドギヤの回転軸線に対する周方向の端部が前記ピニオンギヤの前記第２の接触領域に接触しないように切欠き形成されている、
   請求項１乃至２の何れか１項に記載のディファレンシャル装置。
   

Images