JP6481261B2

JP6481261B2 - 車両用差動装置

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Publication number: JP6481261B2
Application number: JP2014084673A
Authority: JP
Inventors: 拓也津田; 昭直峯岸; 健二串崎
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2019-03-13
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Also published as: US20150300482A1; EP2933534A3; EP2933534B1; US9366333B2; EP2933534A2; JP2015203483A

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が、例えば車両の左右輪間に配置されている。このような車両用差動装置には、出力軸間の差動を制限することで、一方の出力軸によって駆動力が伝達される車輪（例えば左車輪）にスリップが発生した場合にも、他方の出力軸によって駆動力が伝達される車輪（例えば右車輪）に駆動力を伝達可能とし、低μ路走行時等の走行安定性を高めたものがある（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（差動歯車装置）は、エンジンの駆動力が入力されるデフケース（ハウジング）と、デフケースに回転可能に支持された複数対のピニオンギヤ（遊星歯車）と、これら複数対のピニオンギヤに噛み合う一対のサイドギヤ（太陽歯車）と、一対のサイドギヤの対向面間に配置されたセンタワッシャと、一対のサイドギヤとデフケースとの間にそれぞれ配置されたエンドワッシャとを備えている。ハウジング内には潤滑油が導入され、この潤滑油によって各部の摺動が潤滑される。

ピニオンギヤ及びサイドギヤは、捩れ歯を有するヘリカルギヤであり、ピニオンギヤとサイドギヤとの噛み合いによって、互いのギヤ間に軸方向のスラスト力が発生する。そして、このスラスト力によって一対のサイドギヤがセンタワッシャ又はエンドワッシャに押し付けられて摩擦力が発生し、この摩擦力によって一対のサイドギヤ間の差動が制限される。

特開２００９−１７４５７７号公報

近年の環境意識の高まりにより、車両の燃費性能のさらなる向上が求められ、車両用差動装置にも小型軽量化が要請されている。しかし、車両用差動装置を構成するピニオンギヤやサイドギヤ、及びワッシャ（センタワッシャ及びエンドワッシャ）を単に小型化した場合には、サイドギヤとワッシャとの摺動面の面積が減少することにより、スラスト力による面圧が高くなる。そして、面圧が高い状態でサイドギヤがワッシャに対して高速で回転すると、局所的に油膜切れが発生する可能性が高くなる。このようにして油膜切れが発生すると、摺動面における摩擦係数が上昇して摩擦力が不安定になり、一対のサイドギヤの相対回転時に振動が発生してしまうおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、サイドギヤとワッシャとの間の摩擦力が不安定になることを抑制し、以って小型軽量化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、上記課題を解決するため、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であって、前記駆動力が入力されるデフケースと、前記デフケースに回転可能に支持された複数のピニオンギヤと、前記複数のピニオンギヤに噛み合うと共に、前記一対の出力軸にそれぞれ連結される一対のサイドギヤと、前記一対のサイドギヤのうち、少なくとも一方のサイドギヤの軸方向端面と摺動する摺動面を有し、前記摺動面における摺動が潤滑油によって潤滑されるワッシャとを備え、前記一対のサイドギヤ及び前記複数のピニオンギヤは、その噛み合いにより軸方向のスラスト力を発生させるヘリカルギヤであり、前記ワッシャは、前記摺動面に二硫化モリブデン及びグラファイトを含有する潤滑剤をコーティングして固体潤滑性を高める表面処理が施されており、当該摺動面のビッカーズ硬さが４００〜６００Ｈｖであり、前記サイドギヤの軸方向端面のビッカーズ硬さが９００〜１５００Ｈｖである、車両用差動装置を提供する。

本発明によれば、サイドギヤとワッシャとの間の摩擦力が不安定になることを抑制することができ、以って車両用差動装置の小型軽量化を図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。図１のＡ−Ａ線断面図である。車両用差動装置の分解斜視図である。実施例及び比較例に係る摺動試験の結果を示すグラフである。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係る車両用差動装置の構成について、図１乃至図３を参照して説明する。

図１は、車両用差動装置１の構成例を示す断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は、車両用差動装置１の分解斜視図である。

この車両用差動装置１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ために用いられる。駆動源としては、エンジンや電動モータが挙げられる。本実施の形態に係る車両用差動装置１は、例えばプロペラシャフトを介して伝達された駆動源の駆動力を左右の後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としての左右一対のアクスルシャフトに配分する。

車両用差動装置１は、駆動力が入力されるデフケース２と、デフケース２に回転可能に支持された第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２と、第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２に噛み合うと共に、一対のアクスルシャフトにそれぞれ連結される第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５と、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５の間に配置されたアクスルスペーサ６と、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５の少なくとも何れかの軸方向端面と摺動するセンタワッシャ７０ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２とを備えている。

デフケース２、第１サイドギヤ４、及び第２サイドギヤ５は、回転軸線Ｏを共有し、この回転軸線Ｏ上で相対回転可能である。第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２は、その回転軸が回転軸線Ｏと平行である。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、軸方向の一方が開口した有底円筒状の本体部２１、及び本体部２１の開口を塞ぐように配置された蓋部２２を有している。本体部２１と蓋部２２とは、図略のボルトによって連結され、一体に回転する。

本体部２１は、円筒形状の円筒部２１０と、円筒部２１０における軸方向の一側の端部を塞ぐように形成された底部２１１と、円筒部２１０の軸方向における底部２１１とは反対側の端部から外方に張り出して形成されたフランジ部２１２とを一体に有している。蓋部２２は、本体部２１の底部２１１と軸方向に対向する円盤形状の円盤部２２１と、円盤部２２１の外周面からさらに外方に張り出して形成されたフランジ部２２２とを一体に有している。

本体部２１側のフランジ部２１２には、複数（本実施の形態では１０個）のボルト挿通孔２１２ａが形成され、蓋部２２側のフランジ部２２２にも同数のボルト挿通孔２２２ａが形成されている。本体部２１及び蓋部２２のフランジ部２１２，２２２は、互いに突き合わされることによりボルト挿通孔２１２ａ，２２２ａが連通する。本体部２１と蓋部２２とを連結するボルトは、ボルト挿通孔２１２ａ，２２２ａを挿通して図略のリングギヤに螺合し、このリングギヤを介して駆動源の駆動力がデフケース２に入力される。

第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２は、互いに噛み合わされて対をなし、デフケース２に回転可能に支持されている。本実施の形態では、図２及び図３に示すように、４対の第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２がデフケース２に支持されている。

第１ピニオンギヤ３１は、円柱状の軸部３１０と、軸部３１０の一端部（デフケース２の本体部２１における底部２１１側の端部）に設けられた第１ギヤ部３１１と、軸部３１０の他端部（デフケース２の蓋部２２側の端部）に設けられた第２ギヤ部３１２とを一体に有している。第１ギヤ部３１１と第２ギヤ部３１２の間には、これら両ギヤ部３１１，３１２の歯底円よりも細径の頸部３１ａが形成されている。

第２ピニオンギヤ３２は、第１ピニオンギヤ３１と対称な形状を有している。すなわち、第２ピニオンギヤ３２は、円柱状の軸部３２０と、軸部３２０の一端部（デフケース２の蓋部２２側の端部）に設けられた第１ギヤ部３２１と、軸部３２０の他端部（デフケース２の本体部２１における底部２１１側の端部）に設けられた第２ギヤ部３２２とを一体に有している。第１ギヤ部３２１と第２ギヤ部３２２の間には、これら両ギヤ部３２１，３２２の歯底円よりも細径の頸部３２ａが形成されている。

第１ピニオンギヤ３１は、第１ギヤ部３１１が第２ギヤ部３１２よりも軸方向の長さが長く形成されている。同様に、第２ピニオンギヤ３２は、第１ギヤ部３２１が第２ギヤ部３２２よりも軸方向の長さが長く形成されている。第１ピニオンギヤ３１の第１ギヤ部３１１は、第２ピニオンギヤ３２の第２ギヤ部３２２と噛み合わされ、第１ピニオンギヤ３１の第２ギヤ部３１２は、第２ピニオンギヤ３２の第１ギヤ部３２１と噛み合わされている。

図２に示すように、第１ピニオンギヤ３１は、デフケース２の本体部２１における円筒部２１０に形成された第１収容部２１０ａに収容されている。また、第２ピニオンギヤ３２は、同じくデフケース２の本体部２１における円筒部２１０に形成された第２収容部２１０ｂに収容されている。第１収容部２１０ａと第２収容部２１０ｂとは、一部において連通し、この連通した部分において第１ピニオンギヤ３１の第１ギヤ部３１１と第２ピニオンギヤ３２の第２ギヤ部３２２とが噛み合い、かつ第１ピニオンギヤ３１の第２ギヤ部３１２と第２ピニオンギヤ３２の第１ギヤ部３２１とが噛み合っている。

また、デフケース２の本体部２１における円筒部２１０には、潤滑油をデフケース２の内部に導く潤滑油導入溝２１０ｃ、及び潤滑油をデフケース２から排出するための潤滑油排出孔２１０ｄがそれぞれ４箇所に形成されている。潤滑油導入溝２１０ｃは、車両の前進走行時に潤滑油をデフケース２の内部に導くように形成され、潤滑油導入溝２１０ｃから導入された潤滑油は、デフケース２内の各部を潤滑して潤滑油排出孔２１０ｄから排出される。この潤滑油は、例えばギヤの潤滑に適した粘性を有するギヤオイルであり、車両用差動装置１を回転可能に支持するデフキャリア内に封入されている。

第１サイドギヤ４と第２サイドギヤ５とは、デフケース２内に軸方向に並列し、相対回転可能に支持されている。第１サイドギヤ４には、例えば車両の右後輪のアクスルシャフトが連結され、第２サイドギヤ５には、例えば車両の左後輪のアクスルシャフトが連結される。デフケース２の本体部２１における底部２１１には、第１サイドギヤ４に連結されるアクスルシャフトを挿通させるシャフト挿通孔２１１ｂが形成され、蓋部２２における円盤部２２１には、第２サイドギヤ５に連結されるアクスルシャフトを挿通させるシャフト挿通孔２２１ｂが形成されている。

第１サイドギヤ４は、アクスルシャフトが相対回転不能に嵌合するスプライン嵌合部４００をその中心部に有する円筒形状の本体部４０と、本体部４０の外周面の一部に形成されたギヤ部４１とを一体に有している。第２サイドギヤ５は、アクスルシャフトが相対回転不能に嵌合するスプライン嵌合部５００をその中心部に有する円筒形状の本体部５０と、本体部５０の外周面の一部に形成されたギヤ部５１とを一体に有している。

第１サイドギヤ４と第２サイドギヤ５との間には、軸方向の両側からアクスルシャフトが突き当てられるアクスルスペーサ６、及びセンタワッシャ７０が配置されている。アクスルスペーサ６には、中心部を軸方向に貫通する貫通孔６ａが形成されると共に、貫通孔６ａを中心としてアクスルスペーサ６の軸方向端面及び外周面に延びる複数の油溝６ｂが形成されている。このアクスルスペーサ６は、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５にそれぞれ形成された凹部に収容されている。

センタワッシャ７０は、第１サイドギヤ４の本体部４０における軸方向端面４０ａと、第２サイドギヤ５の本体部５０における軸方向端面５０ａとの間に配置されている。センタワッシャ７０には、図３に示すように、環状の円板部７００の外周面から第１ピニオンギヤ３１の頸部３１ａと第２ピニオンギヤ３２の頸部３２ａとの間に向かって突出する４つの突部７０１が形成されている。円板部７００の中心部には、センタワッシャ７０を軸方向（厚さ方向）に貫通する丸孔７００ａが形成され、この丸孔７００ａの内側にアクスルスペーサ６が配置されている。

第１サイドギヤ４の本体部４０におけるセンタワッシャ７０側とは反対側の軸方向端面４０ｂと、デフケース２の本体部２１における底部２１１の内面２１１ａとの間には、第１エンドワッシャ７１が配置されている。第１エンドワッシャ７１には、図３に示すように、環状の円板部７１０の外周面から外方に突出する２つの突部７１１が形成されている。円板部７１０の中心部には、第１エンドワッシャ７１を軸方向（厚さ方向）に貫通してアクスルシャフトを挿通させる丸孔７１０ａが形成されている。

第２サイドギヤ５の本体部５０におけるセンタワッシャ７０側とは反対側の軸方向端面５０ｂと、デフケース２の蓋部２２における円盤部２２１の内面２２１ａとの間には、第２エンドワッシャ７２が配置されている。第２エンドワッシャ７２には、図３に示すように、環状の円板部７２０の外周面から外方に突出する２つの突部７２１が形成されている。円板部７２０の中心部には、第２エンドワッシャ７２を軸方向（厚さ方向）に貫通してアクスルシャフトを挿通させる丸孔７２０ａが形成されている。

また、デフケース２の蓋部２２における円盤部２２１には、第２エンドワッシャ７２の２つの突部７２１がそれぞれ嵌合する２つの窪部２２１ｃが形成されている。第２エンドワッシャ７２は、突部７２１が窪部２２１ｃに嵌合することで、デフケース２に対して回り止めされている。なお、図示は省略しているが、第１エンドワッシャ７１も、同様の構成によってデフケース２に対して回り止めされている。

図１に示すように、第１サイドギヤ４のギヤ部４１は、本体部４０の外周面においてセンタワッシャ７０側に片寄って形成されている。同様に、第２サイドギヤ５のギヤ部５１は、本体部５０の外周面においてセンタワッシャ７０側に片寄って形成されている。第１サイドギヤ４のギヤ部４１には、第１ピニオンギヤ３１の第１ギヤ部３１１が噛み合い、第２サイドギヤ５のギヤ部５１には、第２ピニオンギヤ３２の第１ギヤ部３２１が噛み合っている。

なお、第２ピニオンギヤ３２の第２ギヤ部３２２は、第１サイドギヤ４の本体部４０の外周側においてギヤ部４１と径方向に対向しない位置に配置され、第１サイドギヤ４とは噛み合わない。また、第１ピニオンギヤ３１の第２ギヤ部３１２は、第２サイドギヤ５の本体部５０の外周側においてギヤ部５１と径方向に対向しない位置に配置され、第２サイドギヤ５とは噛み合わない。

第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２ならびに第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５は、その噛み合いにより軸方向のスラスト力を発生させるヘリカルギヤである。すなわち、第１ピニオンギヤ３１の第１ギヤ部３１１及び第２ギヤ部３１２、ならびに第２ピニオンギヤ３２の第１ギヤ部３２１及び第２ギヤ部３２２は、捩じれ歯によって形成され、第１サイドギヤ４のギヤ部４１及び第２サイドギヤ５のギヤ部５１も、第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２の各ギヤ部に適合する捩れ角を有する捩じれ歯によって形成されている。

これにより、デフケース２に駆動源の駆動力が入力され、この駆動力がデフケース２から第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２を介して第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５に伝達される際、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５には、軸方向のスラスト力が作用する。本実施の形態では、車両の前進走行時における加速時又は速度一定の定常走行時に第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５に互いに接近する方向のスラスト力が作用し、例えばエンジンブレーキによる減速時には、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５に互いに離間する方向のスラスト力が作用するように各ギヤ部の捩れ角が設定されている。ただし、これに限らず、車両の前進走行時における加速時又は定常走行時に第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５が互いに離間する方向のスラスト力を受けるように各ギヤ部の捩れ角を設定してもよい。

センタワッシャ７０は、第１サイドギヤ４の軸方向端面４０ａに対向する平面が第１摺動面７０ａとして形成され、第２サイドギヤ５の軸方向端面５０ａに対向する平面が第２摺動面７０ｂとして形成されている。第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５に互いに接近する方向のスラスト力が作用した状態で、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５が相対回転すると、センタワッシャ７０の第１摺動面７０ａが第１サイドギヤ４の軸方向端面４０ａと摺動し、センタワッシャ７０の第２摺動面７０ｂが第２サイドギヤ５の軸方向端面５０ａと摺動する。

第１エンドワッシャ７１は、第１サイドギヤ４の軸方向端面４０ｂに対向する平面が摺動面７１ａとして形成され、この摺動面７１ａの裏側の平面７１ｂは、デフケース２の本体部２１における底部２１１の内面２１１ａに接触する。また、第２エンドワッシャ７２は、第２サイドギヤ５の軸方向端面５０ｂに対向する平面が摺動面７２ａとして形成され、この摺動面７２ａの裏側の平面７２ｂは、デフケース２の蓋部２２における円盤部２２１の内面２２１ａに接触する。

第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５に互いに離間する方向のスラスト力が作用すると、第１エンドワッシャ７１の摺動面７１ａが第１サイドギヤ４の軸方向端面４０ｂと摺動し、第２エンドワッシャ７２の摺動面７２ａが第２サイドギヤ５の軸方向端面５０ｂと摺動する。

センタワッシャ７０の第１摺動面７０ａが第１サイドギヤ４の軸方向端面４０ａと摺動し、センタワッシャ７０の第２摺動面７０ｂが第２サイドギヤ５の軸方向端面５０ａと摺動することで、センタワッシャ７０の第１及び第２摺動面７０ａ，７０ｂと第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５の軸方向端面４０ａ，５０ａとの間に発生する摩擦抵抗力が、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５の差動を制限する差動制限力となる。

また、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５に互いに離間する方向のスラスト力が作用した場合には、第１エンドワッシャ７１の摺動面７１ａが第１サイドギヤ４の軸方向端面４０ｂと摺動し、第２エンドワッシャ７２の摺動面７２ａが第２サイドギヤ５の軸方向端面５０ｂと摺動することで、第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２の摺動面７１ａ，７２ａと第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５の軸方向端面４０ｂ，５０ｂとの間に発生する摩擦抵抗力が、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５の差動を制限する差動制限力となる。

なお、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５の差動を制限する差動制限力は、第１ピニオンギヤ３１の第１ギヤ部３１１及び第２ギヤ部３１２の歯先面とデフケース２の本体部２１における第１収容部２１０ａの内面との摩擦摺動、及び第２ピニオンギヤ３２の第１ギヤ部３２１及び第２ギヤ部３２２の歯先面とデフケース２の本体部２１における第２収容部２１０ｂの内面との摩擦摺動によっても発生する。

センタワッシャ７０の第１及び第２摺動面７０ａ，７０ｂ、ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２の摺動面７１ａ，７２ａにおける摺動は、デフケース２内に導入された潤滑油によって潤滑される。この潤滑油は、摩耗を抑制すると共に、摩擦によって発生する熱を放熱する機能を有している。

センタワッシャ７０ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２は、例えば冷間圧延鋼板等の鉄系金属からなる板状の基材の表面に、固体潤滑性を高める表面処理が施されている。本実施の形態では、この表面処理が、二硫化モリブデン及びグラファイト（黒鉛）を含有する潤滑剤をコーティングするデフリックコート（登録商標）である。つまり、センタワッシャ７０の第１及び第２摺動面７０ａ，７０ｂ、ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２の摺動面７１ａ，７２ａは、二硫化モリブデン及びグラファイトを含有する潤滑剤に覆われている。また、本実施の形態では、この潤滑剤の剥離を防止するため、基材の表面にポーラス層（多孔質層）を生成するための窒化処理が施されている。

この表面処理により、センタワッシャ７０ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２は、その表面における摩擦係数が、基材の表面の摩擦係数よりも低くなっている。また、センタワッシャ７０の第１及び第２摺動面７０ａ，７０ｂ、ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２の摺動面７１ａ，７２ａのビッカーズ硬さは、第１サイドギヤ４の軸方向端面４０ａ，４０ｂ、及び第２サイドギヤ５の軸方向端面５０ａ，５０ｂのビッカーズ硬さよりも低い。

より具体的には、センタワッシャ７０の第１及び第２摺動面７０ａ，７０ｂ、ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２の摺動面７１ａ，７２ａのビッカーズ硬さをＶ_１（Ｈｖ）とし、第１サイドギヤ４の軸方向端面４０ａ，４０ｂ、及び第２サイドギヤ５の軸方向端面５０ａ，５０ｂのビッカーズ硬さをＶ_２（Ｈｖ）とすると、Ｖ_１は例えば６００以下であり、Ｖ_２は例えば９００〜１５００である。すなわち、Ｖ_１はＶ_２の３分の２以下である。また、Ｖ_１の望ましい範囲は、４００〜６００である。

（摺動試験）
上記のようにデフリックコートが施された実施例に係るセンタワッシャ、及びデフリックコートが施されていない基材のみの比較例に係るセンタワッシャを用いて摺動試験を行った結果について、図４を参照して説明する。

図４は、実施例及び比較例に係るセンタワッシャと、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５の軸方向端面４０ａ，５０ａと同等の表面性状を有する摩擦材とを潤滑油中で荷重を加えながら摺動させた摺動試験の結果を示すグラフである。このグラフでは、横軸にＰＶ値（ＭＰａ・ｍ／ｓ）を、縦軸に摩擦係数を、それぞれ示している。ここで、ＰＶ値とは、実施例及び比較例に係るセンタワッシャが摩擦材から受ける面圧（ＭＰａ）に、センタワッシャと摩擦材との摺動速度（ｍ／ｓ）を掛け合わせた値である。また、摩擦係数は、実施例及び比較例に係るセンタワッシャと摩擦材との間に発生する摩擦力を荷重で除して得られる値である。なお、この試験は、潤滑油の初期温度を４０℃とし、ＰＶ値を一定の割合で高めながら、センタワッシャと摩擦材との間に発生する摩擦力を測定することにより行った。

図４に示すように、デフリックコートを施した実施例に係るセンタワッシャを用いた場合には、ＰＶ値が約２００であるときの摩擦係数が約０．９であり、この値をピークとしてＰＶ値が高くなるほど摩擦係数が緩やかに低下している。摩擦係数が低下する理由としては、試験の進行と共に潤滑油の温度が上昇し、この温度上昇に伴って潤滑油の粘性が低下すること、及び潤滑油に含まれる添加剤の活性が高まることが要因として考えられる。また、ＰＶ値が高くなっても摩擦係数が安定している理由としては、局所的に油膜切れが発生しても、センタワッシャの表面にデフリックコートが施されているために、摩擦力の大幅な変動が抑えられているためであると考えられる。

一方、デフリックコートを施していない比較例に係るセンタワッシャを用いた場合には、ＰＶ値が約３５００以上で摩擦係数が大きく変動している。このことは、ＰＶ値が約３５００以上となると、潤滑油の油膜切れが発生した部分における摩擦力が急激に上昇し、全体としての摩擦係数が不安定になることを示している。このような現象が車両に搭載された状態で発生すると、振動が発生すると共に、安定した差動制限力が得られないこととなる。

なお、センタワッシャに限らず、エンドワッシャ（第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２）にデフリックコートを施した場合にも、同様の効果が期待できる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本発明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）センタワッシャ７０の第１及び第２摺動面７０ａ，７０ｂ、ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２の摺動面７１ａ，７２ａに固体潤滑性を高める表面処理が施されているので、センタワッシャ７０又は第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２が第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５から大きな荷重を受けた状態で、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５が相対回転しても、摩擦力（差動制限力）の大幅な変動が抑えられる。これにより、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５や、センタワッシャ７０ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２を小型化することが可能となり、車両用差動装置１の小型化や製造コストの低減に寄与することができる。

（２）固体潤滑性を高める表面処理として、潤滑性や耐摩耗性に優れたデフリックコートを採用したので、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５の相対回転時におけるセンタワッシャ７０又は第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２との間の摩擦力の大幅な変動を抑制する効果を確実に得ることができる。

（３）図４に示されるように、デフリックコートを施すことにより摺動面における摩擦係数が低下するので、センタワッシャ７０、第１エンドワッシャ７１、及び第２エンドワッシャ７２に焼き付き等が発生することを抑制できる。

（４）センタワッシャ７０ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２と、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５との間の摩擦係数は、デフリックコートに含まれる二硫化モリブデン及びグラファイト等の配合比を変えることにより調整することが可能である。このため、例えば第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５のギヤ部４１，５１、ならびに第１ピニオンギヤ３１及び第２ピニオンギヤ３２の各ギヤ部３１１，３１２，３２１，３２２の捩れ角を変えなくとも、一対のアクスルシャフトのＴＢＲ（トルクバイアスレシオ）を調整することができ、車種や用途に適合した差動制限性能を得ることができる。

（５）センタワッシャ７０の第１及び第２摺動面７０ａ，７０ｂ、ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２の摺動面７１ａ，７２ａにおけるビッカーズ硬さは、第１サイドギヤ４の軸方向端面４０ａ，４０ｂ、及び第２サイドギヤ５の軸方向端面５０ａ，５０ｂのビッカーズ硬さよりも低いので、センタワッシャ７０や第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２による第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５に対する相手攻撃性（摩耗させやすさ）を低減することができる。これにより、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５の摩耗を抑え、第１サイドギヤ４及び第２サイドギヤ５のデフケース２内における軸方向のガタつきや、潤滑油中に摩耗粉が混入してしまうこと等を抑制することが可能となる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は、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、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能であり、例えば以下に示すような変形も可能である。

上記実施の形態では、本発明を車両の左右輪に駆動力を配分する差動装置に適用した場合について説明したが、これに限らず、四輪駆動車の前輪側及び後輪側に駆動源の駆動力を配分するセンターデファレンシャルに本発明を適用することも可能である。

また、上記実施の形態では、センタワッシャ７０ならびに第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２にデフリックコートを施した場合について説明したが、センタワッシャ７０のみ、あるいは第１エンドワッシャ７１及び第２エンドワッシャ７２にデフリックコートを施してもよい。

またさらに、上記実施の形態では、固体潤滑性を高める表面処理として、デフリックコートを採用した場合について説明したが、固体潤滑性を高める効果があれば、デフリックコート以外の表面処理を採用してもよい。

１…車両用差動装置、２…デフケース、２１…本体部、２１０…円筒部、２１０ａ…第１収容部、２１０ｂ…第２収容部、２１０ｃ…潤滑油導入溝、２１０ｄ…潤滑油排出孔、２１１…底部、２１１ａ…内面、２１１ｂ…シャフト挿通孔、２１２…フランジ部、２１２ａ…ボルト挿通孔、２２…蓋部、２２１…円盤部、２２１ａ…内面、２２１ｂ…シャフト挿通孔、２２１ｃ…窪部、２２２…フランジ部、２２２ａ…ボルト挿通孔、３１…第１ピニオンギヤ、３１０…軸部、３１１…第１ギヤ部、３１２…第２ギヤ部、３１ａ…頸部、３２…第２ピニオンギヤ、３２０…軸部、３２１…第１ギヤ部、３２２…第２ギヤ部、３２ａ…頸部、４…第１サイドギヤ、４０…本体部、４００，５００…スプライン嵌合部、４０ａ，４０ｂ…軸方向端面、４１…ギヤ部、５…第２サイドギヤ、５０…本体部、５０ａ，５０ｂ…軸方向端面、５１…ギヤ部、６…アクスルスペーサ、６ａ…貫通孔、６ｂ…油溝、７０…センタワッシャ、７００…円板部、７００ａ…丸孔、７０１…突部、７０ａ…第１摺動面、７０ｂ…第２摺動面、７１…エンドワッシャ、７１０…円板部、７１０ａ…丸孔、７１１…突部、７１ａ…摺動面、７１ｂ…平面、７２…エンドワッシャ、７２０…円板部、７２０ａ…丸孔、７２１…突部、７２ａ…摺動面、７２ｂ…平面、Ｏ…回転軸線

Claims

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であって、
前記駆動力が入力されるデフケースと、
前記デフケースに回転可能に支持された複数のピニオンギヤと、
前記複数のピニオンギヤに噛み合うと共に、前記一対の出力軸にそれぞれ連結される一対のサイドギヤと、
前記一対のサイドギヤのうち、少なくとも一方のサイドギヤの軸方向端面と摺動する摺動面を有し、前記摺動面における摺動が潤滑油によって潤滑されるワッシャとを備え、
前記一対のサイドギヤ及び前記複数のピニオンギヤは、その噛み合いにより軸方向のスラスト力を発生させるヘリカルギヤであり、
前記ワッシャは、前記摺動面に二硫化モリブデン及びグラファイトを含有する潤滑剤をコーティングして固体潤滑性を高める表面処理が施されており、当該摺動面のビッカーズ硬さが４００〜６００Ｈｖであり、前記サイドギヤの軸方向端面のビッカーズ硬さが９００〜１５００Ｈｖである、
車両用差動装置。
前記ワッシャが前記一対のサイドギヤの間に配置された、
請求項１に記載の車両用差動装置。
前記ワッシャが前記サイドギヤと前記デフケースの内面との間に配置された、
請求項１又は２に記載の車両用差動装置。