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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024151770
(43)【公開日】2024-10-25
(54)【発明の名称】差動装置
(51)【国際特許分類】
F16H 48/11 20120101AFI20241018BHJP
F16H 48/285 20120101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
F16H48/11
F16H48/285
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023065460
(22)【出願日】2023-04-13
(71)【出願人】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】110002583
【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉坂 正
【テーマコード（参考）】
3J027
【Ｆターム（参考）】
3J027FA11
3J027FA37
3J027FB01
3J027HB04
3J027HC02
(57)【要約】
【課題】一対のサイドギヤと、一方のサイドギヤに噛み合う二つの短尺ピニオンギヤと、他方のサイドギヤならびに二つの短尺ピニオンギヤに噛み合う長尺ピニオンギヤと、二つの短尺ピニオンギヤ及び長尺ピニオンギヤを保持する保持穴が形成されたハウジングとを備えた差動装置において、長尺ピニオンギヤのハウジングに対する傾きを抑制し、以って騒音の発生や差動制限力の変動を抑制する。
【解決手段】長尺ピニオンギヤ３３は、一側噛み合い部３３１及び他側噛み合い部３３２を有し、一側噛み合い部３３１が第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２に噛み合うと共に、他側噛み合い部３３２が他方のサイドギヤ２２に噛み合う。第１の短尺ピニオンギヤ３１と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅の中心位置Ｃ１と、第２の短尺ピニオンギヤ３２と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅の中心位置Ｃ２とを、長尺ピニオンギヤ３３の軸方向にオフセットさせる。
【選択図】図１
【解決手段】長尺ピニオンギヤ３３は、一側噛み合い部３３１及び他側噛み合い部３３２を有し、一側噛み合い部３３１が第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２に噛み合うと共に、他側噛み合い部３３２が他方のサイドギヤ２２に噛み合う。第１の短尺ピニオンギヤ３１と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅の中心位置Ｃ１と、第２の短尺ピニオンギヤ３２と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅の中心位置Ｃ２とを、長尺ピニオンギヤ３３の軸方向にオフセットさせる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のサイドギヤと、前記一対のサイドギヤの外周に配置された複数のピニオンギヤ組と、前記複数のピニオンギヤ組をそれぞれ保持する複数の保持穴が形成されたハウジングとを備え、
前記一対のサイドギヤ及び前記ハウジングは、共通の回転軸線を中心として相対回転可能であり、
前記複数のピニオンギヤ組は、前記一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤに噛み合う第１及び第２の短尺ピニオンギヤと、前記一対のサイドギヤのうち他方のサイドギヤならびに前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤに噛み合う長尺ピニオンギヤとを有し、前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤ及び前記長尺ピニオンギヤのそれぞれが前記回転軸線と平行な自転軸を中心として回転可能に前記保持穴に保持されており、
前記長尺ピニオンギヤは、前記自転軸に沿って並ぶ一側噛み合い部及び他側噛み合い部を有し、前記一側噛み合い部が前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤに噛み合うと共に前記他側噛み合い部が前記他方のサイドギヤに噛み合い、
前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤは、前記長尺ピニオンギヤの前記一側噛み合い部を挟んで前記一方のサイドギヤの周方向に沿って離間して配置され、
前記第１の短尺ピニオンギヤと前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅の中心位置と、前記第２の短尺ピニオンギヤと前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅の中心位置とが、前記長尺ピニオンギヤの軸方向にオフセットしている、
差動装置。
前記一対のサイドギヤ及び前記ハウジングは、共通の回転軸線を中心として相対回転可能であり、
前記複数のピニオンギヤ組は、前記一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤに噛み合う第１及び第２の短尺ピニオンギヤと、前記一対のサイドギヤのうち他方のサイドギヤならびに前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤに噛み合う長尺ピニオンギヤとを有し、前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤ及び前記長尺ピニオンギヤのそれぞれが前記回転軸線と平行な自転軸を中心として回転可能に前記保持穴に保持されており、
前記長尺ピニオンギヤは、前記自転軸に沿って並ぶ一側噛み合い部及び他側噛み合い部を有し、前記一側噛み合い部が前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤに噛み合うと共に前記他側噛み合い部が前記他方のサイドギヤに噛み合い、
前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤは、前記長尺ピニオンギヤの前記一側噛み合い部を挟んで前記一方のサイドギヤの周方向に沿って離間して配置され、
前記第１の短尺ピニオンギヤと前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅の中心位置と、前記第２の短尺ピニオンギヤと前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅の中心位置とが、前記長尺ピニオンギヤの軸方向にオフセットしている、
差動装置。
【請求項2】
前記長尺ピニオンギヤの軸方向において前記第１の短尺ピニオンギヤと前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅の中心位置が前記第２の短尺ピニオンギヤと前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅の中心位置よりも前記他側噛み合い部から遠い位置にあり、
前記回転軸線まわりの前記ハウジングの回転方向において前記他側噛み合い部が前記他方のサイドギヤから受ける噛み合い反力の方向と前記一側噛み合い部が前記第１の短尺ピニオンギヤから受ける噛み合い反力の方向とが同じである、
請求項１に記載の差動装置。
前記回転軸線まわりの前記ハウジングの回転方向において前記他側噛み合い部が前記他方のサイドギヤから受ける噛み合い反力の方向と前記一側噛み合い部が前記第１の短尺ピニオンギヤから受ける噛み合い反力の方向とが同じである、
請求項１に記載の差動装置。
【請求項3】
前記第１の短尺ピニオンギヤが前記第２の短尺ピニオンギヤよりも前記ハウジングの主たる回転方向の前方に位置している、
請求項２に記載の差動装置。
請求項２に記載の差動装置。
【請求項4】
前記第１の短尺ピニオンギヤの軸方向における歯幅と、前記第２の短尺ピニオンギヤの軸方向における歯幅とが同じであり、
前記第１の短尺ピニオンギヤが前記第２の短尺ピニオンギヤよりも前記他側噛み合い部から遠い位置に配置されている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の差動装置。
前記第１の短尺ピニオンギヤが前記第２の短尺ピニオンギヤよりも前記他側噛み合い部から遠い位置に配置されている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の差動装置。
【請求項5】
前記第１の短尺ピニオンギヤと前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅と、前記第２の短尺ピニオンギヤと前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅とが異なり、これらの噛み合い歯幅の違いによって前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅の中心位置が前記長尺ピニオンギヤの軸方向にオフセットしている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の差動装置。
請求項１乃至３の何れか１項に記載の差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に搭載され、入力される駆動力を一対のサイドギヤから差動を許容して出力する差動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、入力される駆動力を一対のサイドギヤから差動を許容して出力する差動装置が車両のデファレンシャル装置として用いられている。差動装置には、一対のサイドギヤの相対回転を抑制し、例えば左右の車輪の一方がスリップしても他方の車輪に駆動力を伝達できる差動制限機能を備えたものがある。本出願人は、このような差動装置として、特許文献１に記載のものを提案している。
【0003】
特許文献１に記載の差動装置は、第１及び第２のサイドギヤと、第１のピニオンギヤに二つの第２のピニオンギヤを噛み合わせてなる複数のピニオンギヤ組と、複数のピニオンギヤ組を保持するハウジングとを備えている。第１及び第２のピニオンギヤは、第１及び第２のサイドギヤと平行となるように、ハウジングに形成されたボアに保持されている。第１のピニオンギヤは、第２のピニオンギヤよりも軸方向の長さが長く、第１のサイドギヤに噛み合う軸方向一端側ギヤ部と、二つの第２のピニオンギヤに噛み合う軸方向他端側ギヤ部とを一体に有している。二つの第２のピニオンギヤは、第２のサイドギヤの周方向に離れた位置で第２のサイドギヤにそれぞれ噛み合い、第１のピニオンギヤの軸方向他端側ギヤ部は、第２のサイドギヤの径方向外側にあたる位置で二つの第２のピニオンギヤに噛み合う。第１及び第２のサイドギヤが差動回転すると、第１及び第２のピニオンギヤの歯先面がボアの内面を摺動する。この摺動によって発生する摩擦力は、第１及び第２のサイドギヤの差動回転を抑制する差動制限力となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－７５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のように構成された差動装置では、第１のピニオンギヤが第１のサイドギヤや第２のピニオンギヤから受ける噛み合い反力によってボア内でハウジングに対して傾斜してしまうと、騒音が発生したり、差動制限力が所期のものから変動してしまうおそれがある。
【0006】
そこで、本発明は、一対のサイドギヤと、一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤに噛み合う二つの短尺ピニオンギヤと、他方のサイドギヤならびに二つの短尺ピニオンギヤに噛み合う長尺ピニオンギヤと、二つの短尺ピニオンギヤ及び長尺ピニオンギヤを保持する保持穴が形成されたハウジングとを備え、長尺ピニオンギヤのハウジングに対する傾きを抑制することが可能な差動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記の目的を達成するため、一対のサイドギヤと、前記一対のサイドギヤの外周に配置された複数のピニオンギヤ組と、前記複数のピニオンギヤ組をそれぞれ保持する複数の保持穴が形成されたハウジングとを備え、前記一対のサイドギヤ及び前記ハウジングは、共通の回転軸線を中心として相対回転可能であり、前記複数のピニオンギヤ組は、前記一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤに噛み合う第１及び第２の短尺ピニオンギヤと、前記一対のサイドギヤのうち他方のサイドギヤならびに前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤに噛み合う長尺ピニオンギヤとを有し、前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤ及び前記長尺ピニオンギヤのそれぞれが前記回転軸線と平行な自転軸を中心として回転可能に前記保持穴に保持されており、前記長尺ピニオンギヤは、前記自転軸に沿って並ぶ一側噛み合い部及び他側噛み合い部を有し、前記一側噛み合い部が前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤに噛み合うと共に前記他側噛み合い部が前記他方のサイドギヤに噛み合い、前記第１及び第２の短尺ピニオンギヤは、前記長尺ピニオンギヤの前記一側噛み合い部を挟んで前記一方のサイドギヤの周方向に沿って離間して配置され、前記第１の短尺ピニオンギヤと前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅の中心位置と、前記第２の短尺ピニオンギヤと前記一側噛み合い部との噛み合い歯幅の中心位置とが、前記長尺ピニオンギヤの軸方向にオフセットしている、差動装置を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る差動装置によれば、長尺ピニオンギヤのハウジングに対する傾きを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施の形態に係る差動装置を示す斜視図であり、（ａ）は装置全体の外観を示し、（ｂ）はハウジングの一部を破断してその内部を示している。
【図4】一組のピニオンギヤ組を示す斜視図である。
【図5】長尺ピニオンギヤを単体で示す側面図である。
【図6】第１のハウジング部材の一部を示す斜視断面図である。
【図7】（ａ）は、本実施の形態に係る第１の短尺ピニオンギヤ、第２の短尺ピニオンギヤ、及び長尺ピニオンギヤの位置関係を模式的に示す説明図である。（ｂ）は、比較例を模式的に示す説明図である。
【図8】変形例を示す説明図である。
【図9】変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図面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。
本発明の実施の形態について、図面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。
【0011】
図１は、本発明の実施の形態に係る差動装置１を示す斜視図であり、（ａ）は装置全体の外観を示し、（ｂ）はハウジング４の一部を破断してその内部を示している。図２は、図１（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。図３（ａ）は、図２のＯ－Ｂ線断面図、図３（ｂ）は、図２のＯ－Ｃ線断面図、図３（ｃ）は、図２のＯ－Ｄ線断面図である。
【0012】
差動装置１は、車両に搭載され、入力された駆動力を一対の駆動軸に差動を許容して配分するために用いられる。本実施の形態では、エンジン等の駆動源の駆動力を左右の車輪に連結されたドライブシャフトに差動を許容して配分するために差動装置１を用いる場合について説明するが、差動装置１を四輪駆動車に搭載し、前後のプロペラシャフトに駆動力を配分するセンターデファレンシャルとして用いることも可能である。
【0013】
差動装置１は、一対のサイドギヤ２１，２２と、一対のサイドギヤ２１，２２の外周に配置された複数のピニオンギヤ組３と、複数のピニオンギヤ組３をそれぞれ保持する複数の保持穴４０が形成されたハウジング４と、センタワッシャ５０及びサイドワッシャ５１，５２とを備えている。本実施の形態では、三組のピニオンギヤ組３がハウジング４に保持されている。一対のサイドギヤ２１，２２及びハウジング４は、共通の回転軸線Ｏを中心として相対回転可能である。
【0014】
一対のサイドギヤ２１，２２は、回転軸線Ｏに沿って並んでいる。以下、一対のサイドギヤ２１，２２のうち、図３（ａ）～（ｃ）における図面左側のサイドギヤ２１を一方のサイドギヤ２１といい、図面右側のサイドギヤ２２を他方のサイドギヤ２２という。ただし、図３（ａ）～（ｃ）における図面左右方向は、必ずしも車両への搭載状態における左右方向に対応するものではない。
【0015】
図４は、一組のピニオンギヤ組３を示す斜視図である。ピニオンギヤ組３は、一方のサイドギヤ２１に噛み合う第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２と、他方のサイドギヤ２２ならびに第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２に噛み合う長尺ピニオンギヤ３３とを有している。第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２、ならびに長尺ピニオンギヤ３３は、外周面に斜歯が形成された斜歯歯車である。第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２及び長尺ピニオンギヤ３３のそれぞれは、回転軸線Ｏと平行な自転軸を中心として回転可能にハウジング４の保持穴４０に保持されている。
【0016】
図４では、第１の短尺ピニオンギヤ３１の中心軸線Ｏ１、第２の短尺ピニオンギヤ３２の中心軸線Ｏ２、及び長尺ピニオンギヤ３３の中心軸線Ｏ３を一点鎖線で示している。また、図４では、第１の短尺ピニオンギヤ３１の軸方向における歯幅をＷ０１で示し、第２の短尺ピニオンギヤ３２の軸方向における歯幅をＷ０２で示している。第１の短尺ピニオンギヤ３１、第２の短尺ピニオンギヤ３２、及び長尺ピニオンギヤ３３は、それぞれ中心軸線Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３を自転軸として保持穴４０内で自転する。
【0017】
第１の短尺ピニオンギヤ３１は、第２の短尺ピニオンギヤ３２よりもハウジング４の主たる回転方向の前方に位置している。ハウジング４の主たる回転方向は、差動装置１が搭載された車両の前進走行時におけるハウジング４の回転方向である。図４では、ハウジング４の主たる回転方向を矢印Ｄで示している。
【0018】
第１の短尺ピニオンギヤ３１及び第２の短尺ピニオンギヤ３２は、ピッチ円直径や歯幅等の仕様が共通である。つまり、第１の短尺ピニオンギヤ３１と第２の短尺ピニオンギヤ３２とは、形状、大きさ、及び材質等が同じであり、同一の工程で製造されたものを用いることができる。
【0019】
図４に示すように、第２の短尺ピニオンギヤ３２は、歯幅Ｗ０２の全体が長尺ピニオンギヤ３３に噛み合うが、第１の短尺ピニオンギヤ３１は、歯幅Ｗ０１の一部が長尺ピニオンギヤ３３に噛み合わず、第２の短尺ピニオンギヤ３２に対して軸方向に位置ずれしている。この位置ずれの作用及び効果については後述する。
【0020】
図１（ｂ）に示すように、一方のサイドギヤ２１は、外周面に第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２と噛み合う斜歯が形成された斜歯歯車である。他方のサイドギヤ２２は、外周面に長尺ピニオンギヤ３３と噛み合う斜歯が形成された斜歯歯車である。一方のサイドギヤ２１の斜歯の捩れ方向と、他方のサイドギヤ２２の斜歯の捩れ方向とは互いに逆向きである。一方のサイドギヤ２１は、他方のサイドギヤ２２よりもピッチ円径及び歯先円直径が小さく形成されている。
【0021】
図３（ａ）～（ｃ）に示すように、一方のサイドギヤ２１の中心部には、左右のドライブシャフトのうち一方のドライブシャフトが相対回転不能に連結されるスプライン嵌合孔２１０が形成されている。また、他方のサイドギヤ２２の中心部には、左右のドライブシャフトのうち他方のドライブシャフトが相対回転不能に連結されるスプライン嵌合孔２２０が形成されている。一方のサイドギヤ２１と他方のサイドギヤ２２との間には、センタワッシャ５０が配置されている。
【0022】
長尺ピニオンギヤ３３は、その軸方向長さが第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２の軸方向長さよりも長く、一方のサイドギヤ２１の外周側及び他方のサイドギヤ２２の外周側にわたって配置されている。第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２は、一方のサイドギヤ２１の外周側に配置されている。長尺ピニオンギヤ３３は、その自転軸に沿って並ぶ一側噛み合い部３３１及び他側噛み合い部３３２を一体に有し、一側噛み合い部３３１が第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２に噛み合うと共に、他側噛み合い部３３２が他方のサイドギヤ２２に噛み合っている。
【0023】
図５は、長尺ピニオンギヤ３３を単体で示す側面図である。一側噛み合い部３３１と他側噛み合い部３３２とは、歯数が同一であり、歯筋３３ａ及び歯溝３３ｂが連続して形成されている。ただし、歯筋３３ａ及び歯溝３３ｂは、必ずしも連続していなくてもよい。一側噛み合い部３３１の歯先面３３１ａ及び他側噛み合い部３３２の歯先面３３２ａは、長尺ピニオンギヤ３３の周方向に所定の幅を有している。一側噛み合い部３３１は、長尺ピニオンギヤ３３の軸方向の中央部３３３よりも軸方向の一端側に設けられ、他側噛み合い部３３２は、中央部３３３よりも軸方向の他端側に設けられている。長尺ピニオンギヤ３３の中央部３３３は、センタワッシャ５０の外周側にあたる位置に配置されている。
【0024】
一側噛み合い部３３１は、他側噛み合い部３３２よりもピッチ円直径及び歯先円直径が小さく形成されている。図５に示すように、一側噛み合い部３３１のピッチ円直径をＰ１とし、他側噛み合い部３３２のピッチ円直径をＰ２とすると、Ｐ２はＰ１よりも大きく、Ｐ１に対するＰ２の比率（Ｐ２／Ｐ１）は、例えば１．０５～１．１５である。また、一側噛み合い部３３１における歯筋３３ａの捩れ角をθ１とし、他側噛み合い部３３２における歯筋３３ａの捩れ角をθ２とすると、θ２はθ１よりも大きく、その比率は、例えば一側噛み合い部３３１と他側噛み合い部３３２のピッチ円直径の比率と同じである。
【0025】
第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２は、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１を挟んで一方のサイドギヤ２１の周方向に沿って離間して配置され、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１に噛み合っている。第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２は、ピッチ円直径及び歯筋の捩れ角が軸方向の全体にわたって均一である。中央部３３３では、一側噛み合い部３３１側から他側噛み合い部３３２側に向かってピッチ円直径及び歯先円直径が徐々に大きくなっている。
【0026】
第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２は、その軸方向長さが長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１の軸方向長さに相当する長さであり、他方のサイドギヤ２２の外周側には第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２が位置していない。長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１は、一方のサイドギヤ２１の径方向外側にあたる位置で第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２に噛み合っている。長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１と一方のサイドギヤ２１との間には僅かな隙間が形成されている。
【0027】
ハウジング４は、有底円筒状の第１のハウジング部材４１と、第１のハウジング部材４１の開口側に固定された第２のハウジング部材４２とを有している。第１のハウジング部材４１には、ピニオンギヤ組３の長尺ピニオンギヤ３３ならびに第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２を保持する保持穴４０が形成されている。本実施の形態では、差動装置１が三組のピニオンギヤ組３を有しているので、第１のハウジング部材４１には、三つの保持穴４０が形成されている。保持穴４０は、第１のハウジング部材４１の開口側に開放されている。
【0028】
第１のハウジング部材４１は、三つの保持穴４０が形成された円筒部４１１と、円筒部４１１の一端部から内方に突出して形成された底部４１２と、円筒部４１１の他端部から外方に突出して形成されたフランジ部４１３と、底部４１２の中央部から軸方向に突出して一方のドライブシャフトの連結部（等速ジョイントのステム部）を挿通させる導管部４１４とを一体に有している。第１のハウジング部材４１の円筒部４１１には、その外周面から内方に向かって凹陥部４１０が凹設されている。凹陥部４１０は、円筒部４１１の内周面に開口している。底部４１２と他方のサイドギヤ２２との間には、サイドワッシャ５２が配置されている。底部４１２には、潤滑油を流動させる油孔４１２ａが形成されている。導管部４１４の内面には、潤滑油を流動させる油溝４１４ａが形成されている。
【0029】
図６は、第１のハウジング部材４１の一部を示す斜視断面図である。保持穴４０は、第１の短尺ピニオンギヤ３１を収容する第１の短穴４０１、第２の短尺ピニオンギヤ３２を収容する第２の短穴４０２、及び長尺ピニオンギヤ３３を収容する長穴４０３によって形成されている。第１の短穴４０１、第２の短穴４０２、及び長穴４０３は、回転軸線Ｏと平行に延在している。第２の短穴４０２は、長穴４０３よりも短く形成されており、第１の短穴４０１は、第２の短尺ピニオンギヤ３２に対する第１の短尺ピニオンギヤ３１の位置ずれ分だけ、第２の短穴４０２よりもさらに短く形成されている。第１の短尺ピニオンギヤ３１は、軸方向の一部が第１の短穴４０１に収容され、軸方向の他の一部が第１の短穴４０１から突出する。第２の短尺ピニオンギヤ３２は、軸方向の全体が第２の短穴４０２に収容される。
【0030】
長尺ピニオンギヤ３３は、軸方向の全体が長穴４０３に収容される。長穴４０３は、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１を収容する小径穴部４０４と、長尺ピニオンギヤ３３の他側噛み合い部３３２を収容する大径穴部４０５と有して形成されている。小径穴部４０４は、第１の短穴４０１及び第２の短穴４０２と連通している。
【0031】
第１の短穴４０１の内面４０１ａ及び第２の短穴４０２の内面４０２ａは、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２の歯先円直径の２分の１に対応する曲率半径で形成された湾曲面である。長穴４０３の小径穴部４０４の内面４０４ａは、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１の歯先円直径の２分の１に対応する曲率半径で形成された湾曲面であり、長穴４０３の大径穴部４０５の内面４０５ａは、長尺ピニオンギヤ３３の他側噛み合い部３３２の歯先円直径の２分の１に対応する曲率半径で形成された湾曲面である。
【0032】
第１の短尺ピニオンギヤ３１は、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１との噛み合い反力により、歯先面３１ａが第１の短穴４０１の内面４０１ａに押し付けられる。第１の短尺ピニオンギヤ３１が第１の短穴４０１内で回転するとき、第１の短尺ピニオンギヤ３１の歯先面３１ａが第１の短穴４０１の内面４０１ａを摺動する。
【0033】
同様に、第２の短尺ピニオンギヤ３２は、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１との噛み合い反力により、歯先面３２ａが第２の短穴４０２の内面４０２ａに押し付けられる。第２の短尺ピニオンギヤ３２が第２の短穴４０２内で回転するとき、第２の短尺ピニオンギヤ３２の歯先面３２ａが第２の短穴４０２の内面４０２ａを摺動する。
【0034】
長尺ピニオンギヤ３３は、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２との噛み合い反力により、一側噛み合い部３３１の歯先面３３１ａが小径穴部４０４の内面４０４ａに押し付けられ、他方のサイドギヤ２２との噛み合い反力により他側噛み合い部３３２の歯先面３３２ａが大径穴部４０５の内面４０５ａに押し付けられる。長尺ピニオンギヤ３３が長穴４０３内で回転するとき、一側噛み合い部３３１の歯先面３３１ａが小径穴部４０４の内面４０４ａを摺動し、他側噛み合い部３３２の歯先面３３２ａが大径穴部４０５の内面４０５ａを摺動する。
【0035】
第１の短尺ピニオンギヤ３１の歯先面３１ａと第１の短穴４０１の内面４０１ａとの間に発生する摩擦力、第２の短尺ピニオンギヤ３２の歯先面３２ａと第２の短穴４０２の内面４０２ａとの間に発生する摩擦力、ならびに長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１の歯先面３３１ａ及び他側噛み合い部３３２の歯先面３３２ａと小径穴部４０４の内面４０４ａ及び大径穴部４０５の内面４０５ａとの間に発生する摩擦力は、サイドギヤ２１，２２の差動回転を制限する差動制限力となる。
【0036】
第２のハウジング部材４２は、第１のハウジング部材４１の開口側における複数の保持穴４０の一端を閉塞する環板部４２１と、第１のハウジング部材４１のフランジ部４１３に突き当てられるフランジ部４２２と、環板部４２１から軸方向に突出して他方のドライブシャフトの連結部を挿通させる導管部４２３とを一体に有している。導管部４２３の内面には、潤滑油を流動させる油溝４２３ａが形成されている。環板部４２１と一方のサイドギヤ２１との間には、サイドワッシャ５１が配置されている。
【0037】
環板部４２１には、各ピニオンギヤ組３の第１の短尺ピニオンギヤ３１の一部を収容する収容穴４２０が形成されている。収容穴４２０は、第１のハウジング部材４１の第１の短穴４０１から突出した第１の短尺ピニオンギヤ３１の一部を収容している。第１の短穴４０１の軸方向長さと収容穴４２０の軸方向長さとを合わせた長さは、第１の短尺ピニオンギヤ３１の軸方向長さよりも僅かに長く形成されている。
【0038】
第１のハウジング部材４１のフランジ部４１３と、第２のハウジング部材４２のフランジ部４２２とは、複数のボルト４３（図１参照）によって締結されている。ハウジング４は、図略の軸受によってデフキャリアに回転可能に支持され、図３に仮想線（二点鎖線）で示すリングギヤ６１から入力される駆動力により回転軸線Ｏまわりに回転する。第１及び第２のハウジング部材４１，４２のフランジ部４１３，４２２には、リングギヤ６１を固定するためのボルト６２の軸部を挿通させるボルト挿通孔４１３ａ，４２２ａがそれぞれ形成されている。また、第１のハウジング部材４１のフランジ部４１３には、ボルト４３が螺合するねじ孔４１３ｂ（図６参照）が形成されている。
【0039】
リングギヤ６１から入力される駆動力によってハウジング４が回転すると、その駆動力が第１のハウジング部材４１に保持された複数のピニオンギヤ組３に伝達され、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２から一方のサイドギヤ２１に、また長尺ピニオンギヤ３３から他方のサイドギヤ２２に、それぞれ駆動力が配分される。一方のサイドギヤ２１と他方のサイドギヤ２２とが同じ速度で回転する場合には、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２ならびに長尺ピニオンギヤ３３が保持穴４０内で回転（自転）しない。
【0040】
一方、例えば旋回走行時等において一方のサイドギヤ２１と他方のサイドギヤ２２との間に回転速差が生じると、その回転速差に応じた速度で第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２ならびに長尺ピニオンギヤ３３が保持穴４０内で回転し、差動制限力が発生する。また、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２との噛み合いによって一方のサイドギヤ２１に発生する軸方向のスラスト力、及び長尺ピニオンギヤ３３との噛み合いによって他方のサイドギヤ２２に発生する軸方向のスラスト力により、両サイドギヤ２１，２２とセンタワッシャ５０又はサイドワッシャ５１，５２との摺動によって発生する摩擦力も、一方のサイドギヤ２１と他方のサイドギヤ２２との差動回転を制限する差動制限力となる。
【0041】
次に、第１の短尺ピニオンギヤ３１が第２の短尺ピニオンギヤ３２に対して軸方向に位置ずれしている本実施の形態の構成の作用について、図７を参照して説明する。
【0042】
図７（ａ）は、本実施の形態に係る第１の短尺ピニオンギヤ３１、第２の短尺ピニオンギヤ３２、及び長尺ピニオンギヤ３３の位置関係を模式的に示す説明図である。前述のように、本実施の形態では第１の短尺ピニオンギヤ３１が第２の短尺ピニオンギヤ３２に対して軸方向に位置ずれしており、第１の短尺ピニオンギヤ３１が第２の短尺ピニオンギヤ３２よりも他側噛み合い部３３２から遠い位置に配置されている。図７（ｂ）は、第１の短尺ピニオンギヤ３１が長尺ピニオンギヤ３３の軸方向において第２の短尺ピニオンギヤ３２と同じ位置に配置された比較例を模式的に示す説明図である。
【0043】
図７（ａ）及び（ｂ）では、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１と第１の短尺ピニオンギヤ３１との噛み合い歯幅をＷ１で、一側噛み合い部３３１と第２の短尺ピニオンギヤ３２との噛み合い歯幅をＷ２で、長尺ピニオンギヤ３３の他側噛み合い部３３２と他方のサイドギヤ２２との噛み合い歯幅をＷ３で、それぞれ示している。ここで、噛み合い歯幅とは、各ギヤ同士が噛み合っている部分の軸方向の幅をいう。
【0044】
また、図７（ａ）及び（ｂ）では、第１の短尺ピニオンギヤ３１と長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅の中心位置をＣ１で、第２の短尺ピニオンギヤ３２と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅の中心位置をＣ２で、長尺ピニオンギヤ３３の他側噛み合い部３３２と他方のサイドギヤ２２との噛み合い歯幅の中心位置をＣ３で、それぞれ示している。噛み合い歯幅の中心位置とは、各ギヤの軸方向における噛み合い歯幅の二等分点をいう。
【0045】
また、図７（ａ）及び（ｂ）では、一方のサイドギヤ２１の周方向において長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１が第１の短尺ピニオンギヤ３１から受ける噛み合い反力の方向及び大きさを、噛み合い歯幅の中心位置Ｃ１から延びる矢印Ｆ１で、一側噛み合い部３３１が第２の短尺ピニオンギヤ３２から受ける噛み合い反力の方向及び大きさを噛み合い歯幅の中心位置Ｃ２から延びる矢印Ｆ２で、他側噛み合い部３３２が他方のサイドギヤ２２から受ける噛み合い反力の方向及び大きさを噛み合い歯幅の中心位置Ｃ３から延びる矢印Ｆ３で、それぞれ示している。
【0046】
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１が第２の短尺ピニオンギヤ３２から受ける噛み合い反力は、一側噛み合い部３３１が第１の短尺ピニオンギヤ３１から受ける噛み合い反力よりも大きく、他側噛み合い部３３２が他方のサイドギヤ２２から受ける噛み合い反力は、一側噛み合い部３３１が第２の短尺ピニオンギヤ３２から受ける噛み合い反力よりもさらに大きい。
【0047】
図７（ｂ）に示す比較例では、長尺ピニオンギヤ３３の軸方向における中心位置Ｃ１の位置と中心位置Ｃ２の位置とが同じであるので、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１が第２の短尺ピニオンギヤ３２から受ける噛み合い反力の一部と第１の短尺ピニオンギヤ３１から受ける噛み合い反力とが打ち消しあう。これにより、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１は、全体としては、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２から図面左側（ハウジング４の主たる回転方向側）に向かう力を受ける。一方、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１は、他方のサイドギヤ２２から図面右側（ハウジング４の主たる回転方向の反対側）に向かう力を受ける。これにより、長尺ピニオンギヤ３３には、軸方向に沿った長さ方向の中心点Ｃを中心として矢印Ｒ方向の回転力が発生する。この回転力は、保持穴４０内で長尺ピニオンギヤ３３をハウジング４に対して傾斜させる要因となる。
【0048】
長尺ピニオンギヤ３３が保持穴４０内でハウジング４に対して傾くと、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２との噛み合い不整合により長尺ピニオンギヤ３３の回転時に騒音が発生したり、差動制限力が所期のものから変動してしまうおそれがある。また、例えば耐久試験時において長尺ピニオンギヤ３３が傾斜して回転する状態が長く続くと、保持穴４０の内面や、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２もしくは長尺ピニオンギヤ３３の歯面、あるいは他方のサイドギヤ２２の歯面に偏摩耗が発生するおそれもある。
【0049】
本実施の形態では、図７（ａ）に示すように、第１の短尺ピニオンギヤ３１と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅の中心位置Ｃ１と、第２の短尺ピニオンギヤ３２と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅の中心位置Ｃ２とが、長尺ピニオンギヤ３３の軸方向にオフセットしている。すなわち、長尺ピニオンギヤ３３の長さ方向の中心点Ｃに関し、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１が第１の短尺ピニオンギヤ３１から受ける噛み合い反力のモーメントアームの長さＬ１が、一側噛み合い部３３１が第２の短尺ピニオンギヤ３２から受ける噛み合い反力のモーメントアームの長さＬ２よりも長くなっている。
【0050】
つまり、本実施の形態では、長尺ピニオンギヤ３３の軸方向において第１の短尺ピニオンギヤ３１と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅の中心位置Ｃ１が第２の短尺ピニオンギヤ３２と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅の中心位置Ｃ２よりも他側噛み合い部３３２から遠い位置にあり、ハウジング４の回転方向において、他側噛み合い部３３２が他方のサイドギヤ２２から受ける噛み合い反力の方向と、一側噛み合い部３３１が第１の短尺ピニオンギヤ３１から受ける噛み合い反力の方向とが同じである。
【0051】
このピニオンギヤ組３の構成により、本実施の形態では、一側噛み合い部３３１が第１の短尺ピニオンギヤ３１から受ける噛み合い反力によって、中心点Ｃを中心として長尺ピニオンギヤ３３を矢印Ｒ方向に回転させる回転力が比較例の場合よりも小さくなる。
【0052】
（実施の形態の効果）
以上説明した本実施の形態によれば、長尺ピニオンギヤ３３のハウジング４に対する傾きを抑制することが可能となり、長尺ピニオンギヤ３３の回転時に発生する騒音や差動制限力の変動を抑制することができる。また、保持穴４０の内面や、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２もしくは長尺ピニオンギヤ３３の歯面、あるいは他方のサイドギヤ２２の歯面に偏摩耗が発生することを抑制することができる。またさらに、本実施の形態によれば、第１の短尺ピニオンギヤ３１及び第２の短尺ピニオンギヤ３２として同じ仕様のものを用いることができるので、部品種数の増加によってコストが上昇してしまうことを抑制することが可能となる。
以上説明した本実施の形態によれば、長尺ピニオンギヤ３３のハウジング４に対する傾きを抑制することが可能となり、長尺ピニオンギヤ３３の回転時に発生する騒音や差動制限力の変動を抑制することができる。また、保持穴４０の内面や、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２もしくは長尺ピニオンギヤ３３の歯面、あるいは他方のサイドギヤ２２の歯面に偏摩耗が発生することを抑制することができる。またさらに、本実施の形態によれば、第１の短尺ピニオンギヤ３１及び第２の短尺ピニオンギヤ３２として同じ仕様のものを用いることができるので、部品種数の増加によってコストが上昇してしまうことを抑制することが可能となる。
【0053】
［変形例］
次に、実施の形態の二つの変形例について、図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９において、上記の実施の形態について説明したものに対応する部材等については、図７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。これらの変形例は、何れも上記の実施の形態と同様に、中心位置Ｃ１が中心位置Ｃ２よりも他側噛み合い部３３２から遠い位置にあり、他側噛み合い部３３２が他方のサイドギヤ２２から受ける噛み合い反力の方向と、一側噛み合い部３３１が第１の短尺ピニオンギヤ３１から受ける噛み合い反力の方向とが同じである。
次に、実施の形態の二つの変形例について、図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９において、上記の実施の形態について説明したものに対応する部材等については、図７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。これらの変形例は、何れも上記の実施の形態と同様に、中心位置Ｃ１が中心位置Ｃ２よりも他側噛み合い部３３２から遠い位置にあり、他側噛み合い部３３２が他方のサイドギヤ２２から受ける噛み合い反力の方向と、一側噛み合い部３３１が第１の短尺ピニオンギヤ３１から受ける噛み合い反力の方向とが同じである。
【0054】
図８に示す変形例では、長尺ピニオンギヤ３３の一側噛み合い部３３１が第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２よりも長く形成されており、第１の短尺ピニオンギヤ３１の配置位置が第２の短尺ピニオンギヤ３２の配置位置よりも他側噛み合い部３３２から遠い位置である。第１の短尺ピニオンギヤ３１と第２の短尺ピニオンギヤ３２とは、軸方向の長さ等の仕様が共通である。第１の短尺ピニオンギヤ３１は、第１のハウジング部材４１に形成された第１の短穴４０１に軸方向の全体が収容されている。第２の短尺ピニオンギヤ３２を収容する第２の短穴４０２は、第１の短穴４０１よりも軸方向に長く形成されており、第２のハウジング部材４２の環板部４２１には、第２の短尺ピニオンギヤ３２を第２の短穴４０２の奥側に定位させるための突起４２１ａが設けられている。
【0055】
図９に示す変形例では、第２の短尺ピニオンギヤ３２の軸方向の一部がギヤ歯の形成されていない円筒部３２１となっており、この円筒部３２１の軸方向長さに応じて一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅Ｗ２が短くなっている。第１の短尺ピニオンギヤ３１は、第１の短穴４０１に軸方向の全体が収容されている。第２の短尺ピニオンギヤ３２は、円筒部３２１が第２のハウジング部材４２側となるように配置され、円筒部３２１を含む軸方向の全体が第２の短穴４０２に収容されている。
【0056】
この図９に示す変形例では、第１の短尺ピニオンギヤ３１と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅Ｗ１と第２の短尺ピニオンギヤ３２と一側噛み合い部３３１との噛み合い歯幅Ｗ２との違いにより、噛み合い歯幅の中心位置Ｃ１，Ｃ２が長尺ピニオンギヤ３３の軸方向にオフセットしている。
【0057】
これらの変形例によっても、上記の実施の形態と同様に、長尺ピニオンギヤ３３のハウジング４に対する傾きを抑制することが可能となり、長尺ピニオンギヤ３３の回転時に発生する騒音や差動制限力の変動を抑制することができる。また、保持穴４０の内面や、第１及び第２の短尺ピニオンギヤ３１，３２もしくは長尺ピニオンギヤ３３の歯面、あるいは他方のサイドギヤ２２の歯面に偏摩耗が発生することを抑制することができる。
【0058】
（付記）
以上、本発明を実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、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、実施の形態及び変形例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。
以上、本発明を実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、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、実施の形態及び変形例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。
【符号の説明】
【0059】
１…差動装置
２１，２２…サイドギヤ
３…ピニオンギヤ組
３１…第１の短尺ピニオンギヤ
３２…第２の短尺ピニオンギヤ
３３…長尺ピニオンギヤ
３３１…一側噛み合い部
３３２…他側噛み合い部
４…ハウジング
４０…保持穴
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…噛み合い歯幅の中心位置
Ｏ…回転軸線
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３…噛み合い歯幅
Ｗ０１，Ｗ０２…歯幅
２１，２２…サイドギヤ
３…ピニオンギヤ組
３１…第１の短尺ピニオンギヤ
３２…第２の短尺ピニオンギヤ
３３…長尺ピニオンギヤ
３３１…一側噛み合い部
３３２…他側噛み合い部
４…ハウジング
４０…保持穴
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…噛み合い歯幅の中心位置
Ｏ…回転軸線
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３…噛み合い歯幅
Ｗ０１，Ｗ０２…歯幅
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】