JP6264021B2 - 車両用差動装置 - Google Patents

Description

本発明は、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一対のサイドギヤと、これら一対のサイドギヤに噛合する複数のピニオンギヤと、これら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１参照）。

特許文献１に記載の車両用差動装置では、第１ピニオンギヤ支持部材（ピニオンギヤシャフト）の両端部に軸方向に突出する凸部が形成され、デフケースのケース本体には、この凸部が嵌合する凹溝によるガイド部が形成され、組み立て時において第１ピニオンギヤ支持部材がガイド部に沿って車軸方向に移動可能に構成されている。また、ピニオンギヤは、板状の第２ピニオンギヤ支持部材に形成された挿入孔に挿入されて支持され、この第２ピニオンギヤ支持部材の車軸方向への移動は、デフケースのケース本体に装着されるケース蓋体によって規制されている。

以上のように構成された特許文献１に記載の車両用差動装置は、第１ピニオンギヤ支持部材、複数のピニオンギヤ、及び第２ピニオンギヤ支持部材をデフケースの外部で組み立てて組付体を構成し、この組付体をデフケース内でガイド部に沿って車軸方向に移動させて組み付けを行うことができるので、装置組立作業の簡素化を図ることができる。

また、特許文献１に記載の車両用差動装置では、デフケースの内面と一対のサイドギヤの背面との間にスラストワッシャが配置され、このスラストワッシャと一対のサイドギヤの背面との摺動による摩擦抵抗力、及び第２ピニオンギヤ支持部材の挿入孔の内周面とピニオンギヤの外周面との摺動による摩擦抵抗力が、一対のサイドギヤの差動回転を制限する差動制限力として作用する。

特開２０１０−５３８９０号公報

この種の車両用差動装置では、悪路や凍結路等の低μ路における車輪のスリップを抑制し、走行安定性を向上させるために、差動制限力を高めることが要請されている。また、上記のように構成された車両用差動装置において、デフケース内に車軸方向に延びる凹溝を形成するための溝加工は、例えば円形の穴加工と比べると加工に手間がかかるだけでなく、加工精度を確保し難いという課題があった。

したがって、本発明の目的は、製造が容易で加工精度を確保でき、差動制限力を高めて安定走行を可能とした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軸線の回りに回転し、前記回転軸線に直交する方向に沿ってシャフト挿入孔が形成されたデフケースと、前記デフケース内に回転自在に収容され、一対の車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、前記デフケースに形成された一対のスラストワッシャ受部と前記一対のサイドギヤの背面に形成された摺動面との間にそれぞれ１枚ずつ配置されたスラストワッシャと、前記一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形成された複数のピニオンギヤと、前記デフケースの前記シャフト挿入孔に挿入される挿入端部、及び前記ピニオンギヤの前記シャフト挿通孔に挿通され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支持部を有するピニオンギヤシャフトと、前記回転軸線に平行な案内面を有し、前記案内面における摺動によって前記ピニオンギヤの前記回転軸線方向への移動を案内する案内部材とを備え、前記ピニオンギヤは、前記一対のサイドギヤとの噛み合い反力によって前記回転軸線方向へ移動可能に支持され、前記デフケースの前記シャフト挿入孔は、前記回転軸線に直交する方向に沿って前記デフケースを貫通し、前記ピニオンギヤシャフトの前記挿入端部における前記回転軸線方向の寸法よりも大きな内径を有する貫通孔として形成され、前記案内部材は、前記案内面が前記ピニオンギヤシャフトの前記挿入端部と摺動可能に前記シャフト挿入孔に収容され、前記シャフト挿入孔の内径と前記ピニオンギヤシャフトの前記挿入端部における前記回転軸線方向の寸法との差が、前記ピニオンギヤの前記回転軸線方向への移動を妨げない寸法に設定され、前記一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤの前記摺動面及び前記スラストワッシャ受部と前記スラストワッシャとの隙間をａ、前記一方のサイドギヤと前記ピニオンギヤとの前記回転軸線方向の隙間をｂ、前記一対のサイドギヤのうち他方のサイドギヤの前記摺動面と前記ピニオンギヤとの前記回転軸線方向の隙間をｃ、前記他方のサイドギヤ及び前記スラストワッシャ受部と前記スラストワッシャとの隙間をｄとし、前記シャフト挿入孔の内径をＤ _０ 、前記ピニオンギヤシャフトの前記挿入端部における前記回転軸線方向の寸法をＤ _１ としたとき、下記の不等式を満たす、車両用差動装置を提供する。
（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＜（Ｄ _０ −Ｄ _１ ）

本発明によると、製造が容易で加工精度を確保でき、差動制限力を高めて安定走行を可能にすることができる。

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の断面図である。 ピニオンギヤシャフトの挿入端部の支持構造を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。 ピニオンギヤシャフトの挿入端部の支持構造による作用を説明するための説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係るピニオンギヤシャフトの挿入端部を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）におけるＣ−Ｃ線断面図、（ｄ）は変形例を示す斜視図である。

［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の断面図である。図１では、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た断面を示している。

この車両用差動装置１は、車両の駆動源としてのエンジンの駆動力によって回転軸線Ｏ_１の回りに回転するデフケース２と、このデフケース２内に回転自在に収容され、一対の車軸（ドライブシャフト）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３Ｌ，３Ｒと、これら一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ４と、これら一対のピニオンギヤ４のギヤ軸上に軸線Ｏ_２を有して一対のピニオンギヤ４を支持するピニオンギヤシャフト５と、ピニオンギヤ４の回転軸線Ｏ_１方向への移動を案内する一対の案内部材５２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、ピニオンギヤ４及びピニオンギヤシャフト５等を収容するための収容空間２ａを内部に有している。

デフケース２には、回転軸線Ｏ_１に沿って開口する一対の車軸挿通孔６Ｌ，６Ｒと、これら一対の車軸挿通孔６Ｌ，６Ｒの各軸線と直交する方向に軸線を有し、ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃが挿入される一対のシャフト挿入孔９とが形成されている。また、デフケース２には、ピニオンギヤシャフト５に形成された貫通孔５ｉを貫通するガイドピン５１が嵌入されるピン孔２ｂが形成されている。

シャフト挿入孔９は、回転軸線Ｏ_１に直交する方向に沿ってデフケース２を貫通する貫通孔として形成されている。より具体的には、シャフト挿入孔９は円形の丸孔である。案内部材５２は、このシャフト挿入孔９に収容されている。シャフト挿入孔９は、例えばデフケース２の外側から内側（収容空間２ａ）に向かってドリル等の穿孔工具を回転軸線Ｏ_１に直交する方向に移動させることにより形成することができる。

デフケース２は、一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒ、ピニオンギヤ４、ピニオンギヤシャフト５、及び一対の案内部材５２を収容する１ピースの部材によって構成されている。すなわち、デフケース２は、その全体が１つの部材から構成され、一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒ及びピニオンギヤ４は、回転軸線Ｏ_１を中心とするデフケース２の周方向において一対のシャフト挿入孔９の間に形成された図略の開口から収容空間２ａ内に挿入される。

また、デフケース２には、回転軸線Ｏ_１に関して対称な領域であって、シャフト挿入孔９から円周方向に等間隔を有して離間する部位に位置するサイドギヤ通過孔（図示せず）が形成されている。デフケース２の外周の右方車軸側には、回転軸線Ｏ_１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２０が一体に設けられている。デフケース２は、このリングギヤ取付用フランジ２０に取り付けられるリングギヤから回転駆動力を受け、回転軸線Ｏ_１周りに回転する。

一対の車軸挿通孔６Ｌ，６Ｒは、収容空間２ａ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、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、スラストワッシャ１２Ｌ，１２Ｒが介装されている。

（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を介して対向する平面からなる摺動面３Ｌｃ，３Ｒｃが形成されている。また、サイドギヤ３Ｌ，３Ｒには、その中心部にスプライン嵌合部３Ｌｄ，３Ｒｄが形成され、このスプライン嵌合部３Ｌｄ，３Ｒｄに左右の車軸（図示せず）がそれぞれ車軸挿通孔６Ｌ，６Ｒを挿通してスプライン嵌合されている。

（ピニオンギヤ４の構成）
ピニオンギヤ４は、それぞれが所定の外径を有する基部４ａと、基部４ａの外周側に一体に形成されたギヤ部４ｂと、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とを有する傘歯車からなる。ギヤ部４ｂは、サイドギヤ３Ｌ，３Ｒのギヤ部３Ｌｂ，３Ｒｂに噛合する。基部４ａにおける回転軸線Ｏ_１とは反対側の端面には、平坦なギヤ背面４ｄが形成されている。

デフケース２の収容空間２ａにおける内面とピニオンギヤ４のシャフト挿通孔４ｃの開口端面（ギヤ背面４ｄ）との間には、スペーサとしての球面背面部材８が介在して配置されている。球面背面部材８は、ピニオンギヤ４のギヤ背面４ｄに対向する対向面としての摺動面８ａと、摺動面８ａの反対側（デフケース２側）に形成された曲面８ｂと、軸線Ｏ_２に沿う方向に貫通する貫通孔８ｃとが形成されている。ピニオンギヤ４のギヤ背面４ｄ、及び球面背面部材８の摺動面８ａは、ピニオンギヤシャフト５の軸方向に対して直交する平坦な面に形成されている。

貫通孔８ｃの内径は、ピニオンギヤシャフト５の外径よりも大きく、ピニオンギヤシャフト５の車軸方向Ａへの移動を妨げない大きさに設定されている。ピニオンギヤ４のギヤ背面４ｄは、球面背面部材８の摺動面８ａに接触して車軸方向Ａに摺動可能である。

（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、長手方向の中央に位置する中央部５ａと、ピニオンギヤ４のシャフト挿通孔４ｃに挿通されるピニオンギヤ支持部５ｂと、ピニオンギヤ４のシャフト挿通孔４ｃを挿通してギヤ背面側からデフケース２の外周方向に延在する挿入端部５ｃとを有し、サイドギヤ３Ｌ，３Ｒ間に介在して配置されている。ピニオンギヤ支持部５ｂは、一対のピニオンギヤ４のシャフト挿通孔４ｃの内面との摺動によって、一対のピニオンギヤ４を回転自在に支持している。

ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃは、デフケース２のシャフト挿入孔９に挿入されている。ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃは、一対の案内部材５２（図１では手前側の案内部材５２のみを示す）の間に配置されている。これにより、ピニオンギヤシャフト５、及びピニオンギヤシャフト５に回転可能に支持されたピニオンギヤ４が、ガイドピン５１に沿ってデフケース２の回転軸線Ｏ_１に平行な車軸方向Ａに移動可能に支持されている。次に、このピニオンギヤシャフト５及びピニオンギヤ４の支持構造について説明する。

（ピニオンギヤシャフト５及びピニオンギヤ４の支持構造）
図２は、ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃの支持構造を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。なお、ピニオンギヤシャフト５の両端部における挿入端部５ｃの支持構造は、それぞれ同様に構成されているので、図２では、一方の挿入端部５ｃの支持構造を示す。

ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃには、ピニオンギヤシャフト５の軸線Ｏ_２に平行で、かつ回転軸線Ｏ_１（車軸方向Ａ）に平行な一対の摺動面５ｅと、摺動面５ｅに直交する一対の摺動端面５ｆと、それぞれの摺動面５ｅに形成され、車軸方向Ａに沿うザグリによる長穴５ｇと、一対の摺動面５ｅ間の摺動凸部５ｈに車軸方向Ａに沿って形成され、ガイドピン５１が挿入される貫通孔５ｉが形成されている。

案内部材５２は、シャフト挿入孔９の内面に対応した曲面からなる周面５２ｂ、及び平面からなる案内面５２ａを有し、その軸線Ｏ_２に直交する断面における断面形状が円弧面状に形成されている。周面５２ｂは、シャフト挿入孔９の曲率半径とほぼ同じ曲率半径を有している。案内部材５２は、案内面５２ａがピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃにおける摺動面５ｅと摺動可能に、シャフト挿入孔９に収容されている。これにより、案内部材５２は、案内面５２ａにおけるピニオンギヤシャフト５の摺動面５ｅとの摺動によって、ピニオンギヤシャフト５及びピニオンギヤ４の回転軸線Ｏ_１方向への移動を案内する。

また、案内部材５２は、摺動端面５ｆに接触する端面５２ｃと、この端面５２ｃと反対側の端面５２ｄとを有し、周面５２ｂから案内面５２ａに向けて貫通する貫通孔５２ｅが端面５２ｃ，５２ｄに平行に形成されている。一対の案内部材５２は、シャフト挿入孔９に摺動凸部５ｈを介して案内面５２ａ同士が対向するように配置される。案内部材５２の貫通孔５２ｅには、固定ピン５３が挿入される。固定ピン５３の一端は案内面５２ａから突出し、その突出した部分がピニオンギヤシャフト５の長穴５ｇに嵌入するように構成されている。これにより、案内部材５２のピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃからの離脱を防いでいる。

図２（ｃ）に示すように、ピニオンギヤシャフト５の摺動凸部５ｈは、案内部材５２の案内面５２ａに接触し、ピニオンギヤシャフト５は、車軸方向Ａに移動可能となっている。つまり、シャフト挿入孔９の内径とピニオンギヤシャフト５の外径との差が、ピニオンギヤシャフト５の車軸方向Ａへの最大移動量となる。なお、長穴５ｇは、この最大移動量の範囲内におけるピニオンギヤシャフト５の車軸方向Ａへの移動を妨げない長さに形成されている。

（ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃの支持構造による作用）
図３は、ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃの支持構造による作用を説明するための説明図である。

図３に示すように、サイドギヤ３Ｒの摺動面３Ｒｃ及びデフケース２のスラストワッシャ受部６Ｒａとスラストワッシャ１２Ｒとの隙間をａ、サイドギヤ３Ｒとピニオンギヤ４との回転軸線Ｏ_１方向の隙間をｂ、ピニオンギヤ４とサイドギヤ３Ｌとの回転軸線Ｏ_１方向の隙間をｃ、サイドギヤ３Ｌの摺動面３Ｌｃ及びデフケース２のスラストワッシャ受部６Ｌａとスラストワッシャ１２Ｌとの隙間をｄとし、シャフト挿入孔９の内径をＤ_０、ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃにおける回転軸線Ｏ_１方向の寸法（挿入端部５ｃの外径）をＤ_１とし、Ｄ_０とＤ_１との差（シャフト挿入孔９の内面と挿入端部５ｃと隙間）の１／２をそれぞれｅ，ｆとすると、隙間ａ〜ｆの関係は、次式を満たすように設定されている。
（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＜（ｅ＋ｆ）＝（Ｄ_０−Ｄ_１）
つまり、シャフト挿入孔９は、ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃにおける回転軸線Ｏ_１方向の寸法（Ｄ_１）よりも大きな内径（Ｄ_０）を有し、シャフト挿入孔９の内径（Ｄ_０）とピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃにおける回転軸線Ｏ_１方向の寸法（Ｄ_１）との差が、ピニオンギヤ４の回転軸線Ｏ_１方向への移動を妨げない寸法に設定されている。なお、上記の隙間ａ〜ｆは、各部における回転軸線Ｏ_１（車軸方向Ａ）に平行な方向の隙間を示している。

ピニオンギヤ４は、一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒとの噛み合い反力によって、回転軸線Ｏ_１方向へ移動可能に支持されている。例えば、図１において、左側の車軸に伝わるトルクが右側の車軸に伝わるトルクよりも大きい場合、ピニオンギヤ４は、左側のサイドギヤ３Ｌから受ける噛み合い反力Ｆ_Ｌが右側のサイドギヤ３Ｒから受ける噛み合い反力Ｆ_Ｒよりも大きくなり、噛み合い反力Ｆ_Ｌと噛み合い反力Ｆ_Ｒとの差の力ΔＦ（＝Ｆ_Ｌ−Ｆ_Ｒ）によってピニオンギヤシャフト５及びピニオンギヤ４がサイドギヤ３Ｒ側（図３の右側）へ移動する。またさらに、サイドギヤ３Ｒには、ピニオンギヤ４との噛み合いによる軸方向の噛み合い反力Ｆ_Ｍが作用する。この場合に、サイドギヤ３Ｒに作用する摩擦トルク（差動制限トルク）Ｔ_Ｒは、次の式で表される。
Ｔ_Ｒ＝μ（ΔＦ＋Ｆ_Ｍ）Ｒ ・・・（１）
ただし、Ｒはスラストワッシャ受部６Ｒａの回転軸線Ｏ_１からの平均距離であり、μはサイドギヤ３Ｒとスラストワッシャ１２Ｒとの間の摩擦係数である。

一方、仮にピニオンギヤシャフト５が車軸方向Ａに移動しない構成の場合（例えば、ピニオンギヤ４がデフケース２に固定された場合）には、ピニオンギヤ４が左側のサイドギヤ３Ｌから受ける噛み合い反力Ｆ_Ｌがピニオンギヤ５によって受け止められる。したがって、サイドギヤ３Ｒに作用する摩擦トルクＴ_Ｒは、次の式で表される。
Ｔ_Ｒ＝μＦ_ＭＲ ・・・（２）
すなわち、上記式（１）、（２）から明らかなように、ピニオンギヤシャフト５が車軸方向Ａに移動可能な構成とすることにより、摩擦トルクＴ_Ｒが増大することが分かる。そして、増大した摩擦トルクによりサイドギヤ３Ｌ，３Ｒの差動回転を抑制することができ、例えば低μ路走行時における車輪の滑りを抑制すること等が可能となる。なお、左側のサイドギヤ３Ｌには、噛み合い反力Ｆ_Ｌに応じた摩擦トルクが作用する。

（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の動作を説明する。

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_１の回りに回転する。デフケース２が回転すると、そ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に伝達され、さらにピニオンギヤ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、及びサイドギヤ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滑り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滑りが発生した場合には、ピニオンギヤ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。

デフケース２にトルクが作用した状態で一対のピニオンギヤ４が自転すると、一対のピニオンギヤ４と一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒとの噛み合い面で発生するスラスト力により、一対のピニオンギヤ４のギヤ背面４ｄと球面背面部材８の摺動面８ａとの間に摩擦抵抗が発生し、この摩擦抵抗によって一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒの差動回転が制限される。

また、これらスラスト力により一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒが互いに離間する方向に移動するため、一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒの摺動面３Ｌｃ，３Ｒｃとスラストワッシャ受部６Ｌａ，６Ｒａとの間で摩擦抵抗が発生し、これらの摩擦抵抗によっても一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒの差動回転が制限される。この際、ピニオンギヤ４は、左側のサイドギヤ３Ｌから受ける噛み合い反力Ｆ_Ｌと右側のサイドギヤ３Ｒから受ける噛み合い反力Ｆ_Ｒとの差（ΔＦ）によって車軸方向Ａに沿って移動し、上記の式（１）に示される摩擦トルクＴ_Ｒが発生する。これにより、一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒの差動回転が制限される。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、以下に示す作用及び効果が得られる。

（１）ピニオンギヤシャフト５をデフケース２に対して車軸方向Ａに移動可能に構成したので、サイドギヤ３Ｌ，３Ｒに差動が発生した際に、サイドギヤ３Ｌ，３Ｒに発生する摩擦トルクを増大させることができ、これによりサイドギヤ３Ｌ，３Ｒの差動制限力が増大して車両の安定走行が可能になる。

（２）ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃの支持構造は、デフケース２に対しては円形のシャフト挿入孔９を形成するだけであるので、製造が容易となる。つまり、デフケース２のシャフト挿入孔９は、回転軸線Ｏ_１に直交する方向に沿ってデフケース２を貫通しているので、デフケース２の外側から工具を収容空間２ａに向かって移動させることによって形成することができ、製造が容易であると共に加工精度を確保することが可能となる。

（３）球面背面部材８は、ピニオンギヤ４のギヤ背面４ｄに対向する摺動面８ａが平坦な面に形成されているので、ピニオンギヤ４をギヤ背面４ｄに沿って回転軸線Ｏ_１方向へ円滑に移動させることができる。また、ピニオンギヤ４の回転（ピニオンギヤシャフト５周りの自転）に伴うギヤ背面４ｄと球面背面部材８の摺動面８ａとの摩擦抵抗によってピニオンギヤ４の回転が抑制され、差動制限力をさらに高めることが可能となる。

（４）ピニオンギヤ４は、ピニオンギヤシャフト５と共に、シャフト挿入孔９に収容される案内部材５２の案内面５２ａにおける摺動によって回転軸線Ｏ_１方向への移動が案内されるので、デフケース２のシャフト挿入孔９を円形の丸孔として形成することができる。これにより、例えばデフケース２のシャフト挿入孔９を回転軸線Ｏ_１方向に長い長穴として形成する場合に比較して、製造が容易であると共に高い加工精度を確保することが可能となる。また、ピニオンギヤシャフト５及びピニオンギヤ４を回転軸線Ｏ_１方向に円滑に案内することが可能となる。

（５）シャフト挿入孔９の内径（Ｄ_０）とピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃにおける回転軸線Ｏ_１方向の寸法（Ｄ_１）との差が、ピニオンギヤ４の回転軸線Ｏ_１方向への移動を妨げない寸法に設定されているので、ピニオンギヤ４が左右のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒから受ける噛み合い反力の差によるピニオンギヤ４の移動がピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃとシャフト挿入孔９の内面との当接（干渉）によって規制されることがない。これにより、ピニオンギヤ４が左右のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒから受ける噛み合い反力の差によって一対のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒのうち一方のサイドギヤをスラストワッシャ（スラストワッシャ１２Ｌ又は１２Ｒ）に確実に押し付けることができ、差動制限力の増大効果を確実に得ることができる。

［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃを示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）におけるＣ−Ｃ線断面図、（ｄ）はピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃの変形例を示す斜視図である。第１の実施の形態では、一対の案内部材５２によってピニオンギヤシャフト５を案内するように構成したが、本実施の形態は、１つの案内部材５４に長穴状の案内溝５４ａを形成し、この案内溝５４ａに沿ってピニオンギヤシャフト５及び一対のピニオンギヤ４を案内するようにしたものであり、その他は第１の実施の形態と同様に構成されている。以下、異なる点を中心に説明する。

案内部材５４は、ピニオンギヤシャフト５の軸線Ｏ_２に沿って見た場合にＣ字状であり、シャフト挿入孔９の内面に対向する周面５４ｂが円弧状に形成されている。案内溝５４ａは、周面５４ｂの円弧中心（軸線Ｏ_２）を含む直線状に形成され、その長手方向における一方の端部が溝底部５４１によって閉塞されると共に、他方の端部が周面５４ｂから開口している。また、案内部材５４には、案内溝５４ａの長手方向に沿って溝底部５４１を貫通する貫通孔５４ｃが形成されている。この貫通孔５４ｃには、ガイドピン５１が挿入され、案内部材５４の軸方向移動がガイドピン５１によって規制される。案内溝５４ａの長手方向は、車軸方向Ａと平行である。

ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃには、ピニオンギヤシャフト５の軸線Ｏ_２に平行で、かつ回転軸線Ｏ_１（車軸方向Ａ）に平行な一対の摺動面５ｅと、摺動面５ｅに直交する一対の摺動端面５ｆと、一対の摺動面５ｅ間の摺動凸部５ｈに車軸方向Ａに沿って形成された貫通孔５ｉが形成されている。

ピニオンギヤ４が左右のサイドギヤ３Ｌ，３Ｒから受ける噛み合い反力の差によって、ピニオンギヤシャフト５に車軸方向Ａへの移動力が加わった場合、ピニオンギヤシャフト５の摺動凸部５ｈは、摺動面５ｅが案内部材５４の案内溝５４ａの内面を摺動しながら車軸方向Ａに移動する。案内溝５４ａの長手方向寸法は、サイドギヤ３Ｌ，３Ｒとの噛み合い反力を受けたピニオンギヤ４の回転軸線Ｏ_１方向の移動を妨げない寸法に設定されている。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、案内部材５４は１つとなり、固定ピン５３が不要になるので、第１の実施の形態よりも部品点数を減らすことができる。

なお、ピニオンギヤシャフト５の挿入端部５ｃは、図４（ｄ）に示すように、摺動面５ｊの形状は、軸線Ｏ_２に平行でなく、傾斜していてもよい。この場合、案内溝５４ａは、その内面が摺動面５ｊと平行となるように形成する。この変形例によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

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。

上記各実施の形態では、一対のピニオンギヤ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もよい。

また、各実施の形態では、ピニオンギヤ４の背面側に球面背面部材８を配置したが、球面背面部材８を省いてデフケース２のピニオンギヤ４に対向する面に球面背面部材８の摺動面８ａと同様の摺動面を形成し、ピニオンギヤ４のギヤ背面４ｄをデフケース２の摺動面で摺動させてもよい。

１…車両用差動装置、２…デフケース、２ａ…収容空間、２ｂ…ピン孔、３Ｌ、３Ｒ…サイドギヤ、３Ｌａ、３Ｒａ…ボス部、３Ｌｂ、３Ｒｂ…ギヤ部、３Ｌｃ、３Ｒｃ…摺動面、３Ｌｄ…スプライン嵌合部、４…ピニオンギヤ、４ａ…基部、４ｂ…ギヤ部、４ｃ…シャフト挿通孔、４ｄ…ギヤ背面、５…ピニオンギヤシャフト、５ａ…中央部、５ｂ…ピニオンギヤ支持部、５ｃ…挿入端部、５ｅ…摺動面、５ｆ…摺動端面、５ｇ…長穴、５ｈ…摺動凸部、５ｉ…貫通孔、５ｊ…摺動面、６Ｌ、６Ｒ…車軸挿通孔、６Ｌａ、６Ｒａ…スラストワッシャ受部、８…球面背面部材、８ａ…摺動面、８ｂ…曲面、８ｃ…貫通孔、９…シャフト挿入孔、１２Ｌ、１２Ｒ…スラストワッシャ、２０…リングギヤ取付用フランジ、５０…切り欠き、５１…ガイドピン、５２…案内部材、５２ａ…案内面、５２ｂ…周面、５２ｃ…端面、５２ｄ…端面、５２ｅ…貫通孔、５３…固定ピン、５４…案内部材、５４ａ…案内溝、５４ｂ…周面、５４ｃ…貫通孔、５４１…溝底部、Ａ…車軸方向、Ｏ_１…回転軸線、Ｏ_２…軸線

Claims (5)

1. 車両の駆動源の駆動力によって回転軸線の回りに回転し、前記回転軸線に直交する方向に沿ってシャフト挿入孔が形成されたデフケースと、
   前記デフケース内に回転自在に収容され、一対の車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、
   前記デフケースに形成された一対のスラストワッシャ受部と前記一対のサイドギヤの背面に形成された摺動面との間にそれぞれ１枚ずつ配置されたスラストワッシャと、
   前記一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形成された複数のピニオンギヤと、
   前記デフケースの前記シャフト挿入孔に挿入される挿入端部、及び前記ピニオンギヤの前記シャフト挿通孔に挿通され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支持部を有するピニオンギヤシャフトと、
   前記回転軸線に平行な案内面を有し、前記案内面における摺動によって前記ピニオンギヤの前記回転軸線方向への移動を案内する案内部材とを備え、
   前記ピニオンギヤは、前記一対のサイドギヤとの噛み合い反力によって前記回転軸線方向へ移動可能に支持され、
   前記デフケースの前記シャフト挿入孔は、前記回転軸線に直交する方向に沿って前記デフケースを貫通し、前記ピニオンギヤシャフトの前記挿入端部における前記回転軸線方向の寸法よりも大きな内径を有する貫通孔として形成され、
   前記案内部材は、前記案内面が前記ピニオンギヤシャフトの前記挿入端部と摺動可能に前記シャフト挿入孔に収容され、
   前記シャフト挿入孔の内径と前記ピニオンギヤシャフトの前記挿入端部における前記回転軸線方向の寸法との差が、前記ピニオンギヤの前記回転軸線方向への移動を妨げない寸法に設定され、
   前記一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤの前記摺動面及び前記スラストワッシャ受部と前記スラストワッシャとの隙間をａ、前記一方のサイドギヤと前記ピニオンギヤとの前記回転軸線方向の隙間をｂ、前記一対のサイドギヤのうち他方のサイドギヤの前記摺動面と前記ピニオンギヤとの前記回転軸線方向の隙間をｃ、前記他方のサイドギヤ及び前記スラストワッシャ受部と前記スラストワッシャとの隙間をｄとし、前記シャフト挿入孔の内径をＤ _０ 、前記ピニオンギヤシャフトの前記挿入端部における前記回転軸線方向の寸法をＤ _１ としたとき、下記の不等式を満たす、
   車両用差動装置。
   （ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＜（Ｄ _０ −Ｄ _１ ）
2. 前記ピニオンギヤシャフトは、前記挿入端部に前記回転軸線と平行に貫通孔が形成され、前記デフケースに固定されたガイドピンが同貫通孔に挿入されることにより前記シャフト挿入孔から抜け止めされ、
   前記案内部材は、前記デフケースの外部から前記シャフト挿入孔に挿入可能な形状を有し、前記シャフト挿入孔の曲率半径に対応した曲率半径の曲面からなる周面が同内面に対向して前記シャフト挿入孔に収容されて抜け止めされ、
   前記デフケースは、前記一対のサイドギヤ、前記ピニオンギヤ、前記ピニオンギヤシャフト、及び前記案内部材を収容する１ピースの部材によって構成されている、
   請求項１に記載の車両用差動装置。
3. 前記案内部材は、前記周面と前記案内面との間を貫通する貫通孔に固定ピンが挿入され、前記案内面から突出した前記固定ピンの一端が前記ピニオンシャフトの前記挿入端部に形成された長穴に嵌入して抜け止めされている、
   請求項２に記載の車両用差動装置。
4. 前記案内部材は、前記回転軸線と平行な貫通孔を有し、同貫通孔に前記ガイドピンが挿入されることで抜け止めされている、
   請求項２に記載の車両用差動装置。
5. 前記デフケースの内面と前記ピニオンギヤにおける前記シャフト挿通孔の開口端面との間に介在するスペーサをさらに備え、
   前記ピニオンギヤの前記開口端面、及び前記スペーサにおける前記開口端面との対向面が、前記ピニオンギヤシャフトの軸方向に対して直交する平坦な面に形成されている、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用差動装置。

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