(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
はすばフェースギヤを備え、差動軸上で回転するサイドギヤと、
前記サイドギヤと噛合うように形成され、回転軸を軸中心として回転可能であり、第１端面と、該第１端面に相対する第２端面とを有し、前記第１及び第２端面が前記回転軸と直交するはすばピニオンと、
該はすばピニオンを収容するように形成され、環状のリング部を有するピニオンハウジングとを含む差動歯車であって、
前記ピニオンハウジングは、半径方向外側面と、半径方向内側面と、前記半径方向外側面から半径方向内側へ延びる空間部と、前記はすばピニオンを支えるように形成された第１支持部材とを含み、
該第１支持部材が、外周面を有し、前記ピニオンハウジングの前記半径方向内側面に対して半径方向内側に配置され、前記はすばピニオンの前記第１端面が、前記第１支持部材の前記外周面に接触することを特徴とする差動歯車。
【請求項２】
はすばフェースギヤを備え、差動軸上で回転するサイドギヤと、
前記サイドギヤと噛合うように形成され、回転軸を軸中心として回転可能であり、第１端面と、該第１端面に相対する第２端面とを有し、前記第１及び第２端面が前記回転軸と直交するはすばピニオンと、
該はすばピニオンを収容するように形成され、環状のリング部を有するピニオンハウジングとを含む差動歯車であって、
前記ピニオンハウジングは、半径方向外側面と、半径方向内側面と、
前記半径方向外側面から前記半径方向内側面を通って半径方向内側へ延びることにより、第１端部と、該第１端部と相対する第２端部とで開口している空間部と、
前記はすばピニオンを支えるように形成され、外周面を有し、前記ピニオンハウジングの前記半径方向内側面に対して半径方向内側に配置され、前記はすばピニオンの前記第１端面が、前記外周面に接触する第１支持部材と、
前記はすばピニオンを支えるように形成され、内周面を有し、前記ピニオンハウジングの前記半径方向外側面に対して半径方向外側に配置され、前記はすばピニオンの前記第２端面が接触する第２支持部材とを含むことを特徴とする差動歯車。
【請求項３】
前記はすばピニオンは、前記空間部に配置されることを特徴とする請求項１又は２記載の差動歯車。
【請求項４】
前記ピニオンハウジングは、第１の面と、該第１の面に相対する第２の面と、前記第１の面から前記第２の面へと延びるチャネルとを含み、
該チャネルは、前記空間部と放射状に整列していることを特徴とする請求項１又は２記載の差動歯車。
【請求項５】
前記空間部は、前記ピニオンハウジングの前記半径方向外側面から、前記ピニオンハウジングの前記半径方向内側面を通って延びることにより、前記空間部の第１端部と前記空間部の第２端部とで開口し、前記第２端部が、前記第１端部と相対していることを特徴とする請求項１記載の差動歯車。
【請求項６】
前記第１支持部材は、円筒状であることを特徴とする請求項１又は２記載の差動歯車。
【請求項７】
前記第１支持部材は、前記ピニオンハウジングの前記半径方向内側面と係合していることを特徴とする請求項１又は２記載の差動歯車。
【請求項８】
前記第１支持部材は、中心穴を有することを特徴とする請求項１又は２記載の差動歯車。
【請求項９】
前記第１支持部材は、前記ピニオンハウジングの前記半径方向内側面と非接触であることを特徴とする請求項１又は２記載の差動歯車。
【請求項１０】
前記はすばピニオンを支えるように形成された第２支持部材を有し、該第２支持部材が、前記ピニオンハウジングの前記半径方向外側面に対して半径方向外側に配置されることを特徴とする請求項１記載の差動歯車。
【請求項１１】
前記第２支持部材は、円筒状であることを特徴とする請求項２又は１０記載の差動歯車。
【請求項１２】
前記第２支持部材は、前記ピニオンハウジングの前記半径方向外側面と非接触であることを特徴とする請求項２又は１０記載の差動歯車。
【請求項１３】
前記はすばピニオンの前記第２端面は、前記第２支持部材に接触することを特徴とする請求項１０記載の差動歯車。
【請求項１４】
前記はすばピニオンの前記第１端面と前記第２端面との少なくとも１つが、球体の一部を成す形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載の差動歯車。
【請求項１５】
前記はすばピニオンの前記第１端面と前記第２端面との少なくとも１つの、前記球体の一部を成す形状の半径曲率は、前記差動軸上に中心を有する球体により規定されることを特徴とする請求項１４記載の差動歯車。
【請求項１６】
前記第１支持部材の外周面は、球体の一部を成す形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載の差動歯車。
【請求項１７】
前記第１支持部材の外周面の、前記球体の一部を成す形状の半径曲率は、前記差動軸上に中心を有する球体により規定されることを特徴とする請求項１６記載の差動歯車。
【請求項１８】
前記球体の一部を成す形状は、前記差動軸上に中心を有する球体の半径曲率よりも、小さい半径曲率を有することを特徴とする請求項１６記載の差動歯車。
【請求項１９】
前記第１支持部材は、可撓性材料で形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の差動歯車。
【請求項２０】
前記第２支持部材は、可撓性材料で形成されることを特徴とする請求項２又は１０記載の差動歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はすばフェースギヤを有する第１ギヤ、はすばフェースギヤと噛合うように形成されたはすばピニオンを有する第２ギヤ、はすばピニオンを収容するように形成されたピニオンハウジング、及び、はすばピニオンを支えるように形成された支持部材を含む差動歯車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
差動歯車で使用するためのはすばフェースギヤは、例えば、特許文献１及び特許文献２で示されているように、当技術の中では周知なものである。しかしながら、差動歯車へのはすばフェースギヤの結合は、例えば、ギヤの強度についての課題、許容誤差のギヤ構成要素を製造するコスト、ギヤ構成要素内でのトルクの等分配を保証する難しさ等の理由により、一般的に利用されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第３２５３４８３号明細書
【特許文献２】米国特許第４７９１８３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
はすばフェースギヤ、はすばピニオン、及び、ピニオンハウジングを有する差動歯車において、差動歯車は、ピニオンハウジング内に配置されている複数のはすばピニオンに、トルクを分配するように形成される。ピニオンハウジングは、ピニオンハウジングの半径方向外側面から半径方向内側へ延びた、少なくとも１つの空間部を有する、環状のリング部を含んでいる。各々の空間部は、ピニオンハウジングの半径方向内側面によって構成された壁により閉じられた、閉鎖空間部を含んでいる。はすばピニオンは、各閉鎖空間部内に配置される。各はすばピニオンは、ピニオンハウジング内でピニオンをガイド、或いは、案内する目的で設計された突出部を、その一端部に有している。この突出部は、はすばピニオンの縦軸に沿った方向に延びている。突出部は、その直径がはすばピニオンの直径よりも小さいものである。突出部のその小さい直径は、はすばピニオンのガイド機能に、比較的悪い影響を及ぼすものである。突出部を有しているはすばピニオンの端部は、ピニオンハウジングの半径方向内側面を定める、ピニオンハウジングの内壁に接触している。その結果、はすばピニオンの端部とピニオンハウジングとの接触面での摩擦により、熱が生じる。差動歯車の構成要素間での熱交換は、はすばピニオンと接触している範囲の、ピニオンハウジングの内壁が薄いため、不十分である。更に、ギヤ構成要素は、ギヤ構成要素の製造、差動歯車の組み立て、及び／又は、運転負荷によるギヤ構成要素の変形によって引き起こされる誤差を来たし、それら全てが不可避であることから、差動歯車のピニオン間でのトルクの不等分配を引き起こすものである。差動歯車のピニオン間でのトルクの不等分配が起こる際には、トルク性能が低くなる。更に、閉鎖空間部の使用は、ピニオンハウジングの製造をより難しくさせるものとなる。閉鎖空間部の縦軸は、それ自身がはすばピニオン上の突出部の縦軸と直線状である、はすばピニオンの縦軸と直線状になる必要があるため、ピニオンハウジングとはすばピニオンとに要求される許容誤差はとても厳しく、差動歯車の製造を更に複雑にする。
【０００５】
ピニオンハウジング内でのはすばピニオンのガイドを改善することと、ピニオンハウジング内に配置されている複数のはすばピニオン間のトルク分配を最善の状態にすることは有益であり、その両方が、差動歯車のトルク性能を著しく高めることになる。はすばピニオンとピニオンハウジングとの面接触により摩擦が生じる、差動歯車の範囲内での熱交換状態を改善することも、また有益である。更に、トルク分配型差動歯車機構の大量生産に際し、はすばピニオンとピニオンハウジングとの製造精度を高めるための、商業的に実行不可能な程の高いコストが掛かる製造方法へと変更することなく、差動歯車の生産性を改善するために有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の態様）
本発明の差動歯車は、はすばフェースギヤを含むサイドギヤと、サイドギヤと噛合うように形成されたはすばピニオンと、はすばピニオンを収容するように形成されたピニオンハウジングと、はすばピニオンを支えるように形成された第１支持部材とを含んでいる。サイドギヤは、差動軸上で回転する。はすばピニオンは、回転軸を軸中心として回転可能であり、第１端面と、第１端面に相対する第２端面とを有しており、これら第１及び第２端面が回転軸と直交している。ピニオンハウジングは、環状のリング部を備え、そして、半径方向外側面、半径方向内側面、及び、半径方向外側面から半径方向内側へ延びる空間部を含んでいる。第１支持部材は、外周面を有しており、ピニオンハウジングの半径方向内側面に対して半径方向内側に配置され、はすばピニオンの第１端面が、第１支持部材の外周面に接触する。いくつかの実施形態では、差動歯車は、はすばピニオンを支えるように形成された第２支持部材を含んでいる。第２支持部材は、ピニオンハウジングの半径方向外側面に対して半径方向外側に配置されている。
【０００７】
本発明の差動歯車は、はすばフェースギヤを含むサイドギヤと、サイドギヤと噛合うように形成されたはすばピニオンと、はすばピニオンを収容するように形成されたピニオンハウジングと、はすばピニオンを支えるように形成された第１支持部材と、はすばピニオンを支えるように形成された第２支持部材とを含んでいる。サイドギヤは、差動軸上で回転する。はすばピニオンは、回転軸を軸中心として回転可能であり、第１端面と、第１端面に相対する第２端面とを有しており、これら第１及び第２端面が回転軸と直交している。ピニオンハウジングは、環状のリング部を備え、そして、半径方向外側面、半径方向内側面、及び、半径方向外側面から半径方向内側面を通って半径方向内側へ延びることにより、第１端部と第２端部との両方で開口している空間部を含んでいる。空間部の第２端部は、第１端部の反対側に位置している。第１支持部材は、外周面を有し、ピニオンハウジングの半径方向内側面に対して半径方向内側に配置され、はすばピニオンの第１端面が、第１支持部材の外周面に接触する。第２支持部材は、内周面を有し、ピニオンハウジングの半径方向外側面に対して半径方向外側に配置され、はすばピニオンの第２端面が、この第２支持部材に接触する。
【０００８】
本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら、例を挙げて説明していくこととする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る差動歯車の側面断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る差動歯車の側面断面図である。
【図３】図３は、図２で示す差動歯車の正面断面図である。
【図４】図４は、図２で示す差動歯車の部分的な正面断面図である。
【図５】図５は、製造偏差がゼロである場合の、図４で示す差動歯車の少なくとも１つのはすばピニオンの軸方向変位量を示す模式図である。
【図６】図６は、製造偏差が少なくともいくらかある場合の、図４で示す差動歯車の少なくとも１つのはすばピニオンの軸方向変位量を示す模式図である。
【図７】図７は、図２で示す差動歯車の部分的な正面断面図である。
【図８】図８は、製造偏差がゼロである場合の、図７で示す差動歯車の少なくとも１つのはすばピニオンの軸方向変位量を示す模式図である。
【図９】図９は、いくらかの製造偏差がある場合の、図７で示す差動歯車の少なくとも１つのはすばピニオンの軸方向変位量を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る差動歯車の側面断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る差動歯車の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで、実施例が本明細書内に記述され、添付図面の中で説明されている、本発明の実施の形態について詳細に言及する。本発明が具体例と共に記述されている場合があるが、本発明をそれら具体例に限定するように意図するものではないことは理解されるであろう。これに反して、本発明は、代替となるもの、部分的に改造したもの、同等なものを含むように意図されており、それらは追加クレームによって盛り込まれることで、本発明の趣旨や範囲に含まれるものである。
【００１１】
図１は、本発明の趣旨に沿って表した、差動歯車１０の実施の形態を概略的に示している。差動歯車１０は、本発明の実施の形態では、差動歯車筐体１２、サイドギヤ１４、はすばピニオン１６、ピニオンハウジング１８、そして、第１支持部材２０により構成されている。差動歯車筐体１２は、当技術では周知なものであり、サイドギヤ１４、はすばピニオン１６、ピニオンハウジング１８、そして、第１支持部材２０等の、他のあらゆる差動歯車１０の構成要素を収容するために提供されるものである。
【００１２】
サイドギヤ１４は、はすばフェースギヤを含んでいる。従って、サイドギヤ１４は、一群の螺旋歯を含んでいる。この螺旋歯の数と、サイドギヤ１４の螺旋歯の側面形状は、本発明の様々な実施の形態では一様でないものである。サイドギヤ１４に、機械切削工法に代えて、鍛造工法を適用すれば、サイドギヤ１４の強度を著しく高めることになる。従って、サイドギヤ１４を構成しているはすばフェースギヤは、強固であり、適切に支えられている。高強度のはすばフェースギヤの使用は、より高いトルクを許容し、広範囲のトルクバイアス比を提供する。サイドギヤ１４は、差動軸２２上で回転する。本発明のある実施形態では、第１と第２のサイドギヤ１４が、ピニオンハウジング１８の両面に配置される。各々のサイドギヤ１４は、複数のスプラインを含む半径方向内側面を有する、環状のハブ部（図示省略）を含んでいる。この環状のハブ部は、車両の車軸（図示省略）を受けるように形成され、これにより、車軸が、スプラインによる相互結合を介して、サイドギヤ１４に接続される。
【００１３】
はすばピニオン１６は、サイドギヤ１４と噛合うように形成されている。はすばピニオン１６は、第１端面２４と第２端面２６を有している。第２端面２６は、第１端面２４と相対している。はすばピニオン１６は、一群の螺旋歯を含んでいる。この螺旋歯の数と、はすばピニオン１６の螺旋歯の側面形状は、本発明の様々な実施の形態では一様でないものである。はすばピニオン１６は、本発明の実施の形態では概ね円筒状であるが、はすばピニオン１６の形状は、本発明の様々な実施の形態によって異なるものである。本発明の実施の形態によっては、複数のピニオン１６が存在し得る。差動歯車１０内のピニオン１６の数は様々である。しかしながら、大抵は少なくとも２つのピニオン１６が存在する。ピニオン１６の数は、ある実施形態では３つ又は４つ程度であるが、他の実施形態では、それより多くの、或いは、少ないピニオン１６が用いられている。
【００１４】
ピニオンハウジング１８は、はすばピニオン１６を収容、かつ／又は、配置するように形成されている。詳細には、ピニオンハウジング１８は、はすばピニオン１６が作動するように、或いは、サイドギヤ１４と噛合うように、収容、かつ／又は、配置するように形成されている。本発明の実施の形態では、ピニオンハウジング１８は、多数のはすばピニオン１６を収容、かつ／又は、配置するように形成されている。はすばピニオン１６は、ピニオンハウジング１８の円周方向に、間隔をあけて配置されている。ピニオンハウジング１８は、本発明のある実施形態では、材料から一体成型（例えば、単一的、複合的、かつ／又は、一体的な構造）されるものである。本発明のある実施形態では、ピニオンハウジング１８は概ねリング状である。詳細には、ピニオンハウジング１８は、環状のリング部を含んでいる。ピニオンハウジング１８は、半径方向外側面２８と半径方向内側面３０とを備えている。半径方向外側面２８は、ピニオンハウジング１８の円周方向に延びている。更に、ピニオンハウジング１８は、空間部３２を有している。本発明のある実施形態では、ピニオンハウジング１８は、複数の空間部３２を有している。一例としてであり、限定されるものではないが、およそ３つ又は４つの空間部３２が、ピニオンハウジング１８を通って延びている。しかし、３つ又は４つの空間部３２について詳細に言及されているが、本発明の他の実施形態では、空間部３２がより少ない、又は、多いこともあり得る。空間部３２は、ピニオンハウジング１８の円周方向に等角度で間隔をあけて配置されている。しかし、本説明では、空間部３２を、ピニオンハウジング１８の円周方向に等角度で間隔をあけて配置されている態様について説明しているが、本発明の他の実施形態では、空間部３２は、互い違いとなる配置、かつ／又は、形状で、間隔をあけて配置されることもあり得る。
【００１５】
空間部３２は、ピニオンハウジング１８の略中心から外側へと、実質上は放射状に延びる軸を有している。空間部３２は、半径方向外側面２８から半径方向内側へと延びている。本発明のある実施形態では、空間部３２は、ピニオンハウジング１８の半径方向外側面２８から、ピニオンハウジング１８の半径方向内側面３０を通って延びている。従って、空間部３２は、空間部３２の第１端部３４と、空間部３２の第２端部３６との両側で開口している。空間部３２の第１端部３４は、空間部３２の第２端部３６と相対している。すなわち、閉鎖空間部ではなく、ピニオンハウジング１８の全体にわたって機械加工される空間部３２を用いることにより、ピニオンハウジング１８の製造と空間部３２の機械加工が複雑になることはない。例えば、空間部３２をシングルセットアップで機械加工することにより、製造誤差の要因が排除されることになる。はすばピニオン１６は、空間部３２内に配置される。シングルセットアップで機械加工することにより、製造誤差の要因を排除することと同様に、はすばピニオン１６の端部が突出していないことで、はすばピニオンは、空間部３２内で信頼できる正確な動作を行うようになる。はすばピニオン１６の正確な動作は、差動歯車１０の適切な動作にとって重要なものである。はすばピニオン１６の数は、ピニオンハウジング１８内の空間部３２の数に概ね依存するが、空間部３２の数より少数のピニオン１６が、本発明の実施の形態で用いられている。本発明のそれらの実施形態では、１つ又はそれ以上の空間部３２が空いた状態である。ピニオン１６の大きさも様々であるが、概ねピニオンハウジング１８の空間部３２内で動作するような大きさであることにより、ピニオン１６が空間部３２内で回転可能となっている。
【００１６】
更に、ピニオンハウジング１８は、第１の面３８と第２の面４０を有している。第１の面３８は、第２の面４０と相対している。ピニオンハウジング１８は、更に、ピニオンハウジング１８の環状のリング部の、第１の面３８から第２の面４０へと延びる、チャネル４２を含んでいる。チャネル４２は、空間部３２と放射状に整列しているものである。更に、チャネル４２の数は、大抵はピニオンハウジング１８内の空間部３２の数に依存するが、空間部３２の数より少ない、或いは、多くのチャネル４２が、本発明の実施の形態で用いられる場合もある。各々のサイドギヤ１４のはすば面は、ピニオンハウジング１８に面している。サイドギヤ１４は、ピニオン１６と協働し、或いは、噛合うように形成されている。詳細には、サイドギヤ１４の螺旋歯が、ピニオン１６の螺旋歯と協働し、或いは、噛合う。サイドギヤ１４の螺旋歯と、ピニオン１６の螺旋歯との両者が、ピニオンハウジング１８内でチャネル４２内へと延びている。ピニオン１６とサイドギヤ１４間が噛合うように形成されることで、サイドギヤ１４は、それらの軸（つまり、差動軸２２）上で強制的に回転するものとなる。サイドギヤ１４は、ピニオン１６から出力部（例えば、車両の車軸）へ、トルクを伝達するように形成されている。出力部（例えば、車軸）が、サイドギヤ１４に着座し、接合されることにより、差動歯車１０を搭載する自動車が動くことができる。サイドギヤ１４が、出力部（例えば、車軸）を通して着座することで、異なる速度で回転する際に、ピニオン１６は、それを補うようにして、ピニオンハウジング１８内部で回転し、サイドギヤ１４と噛合うものである。
【００１７】
第１支持部材２０は、はすばピニオン１６を支えるように形成されている。詳細には、第１支持部材２０は、はすばピニオン１６が軸方向に動作することを抑えるように形成されている。図１に概略的に示されているような、本発明のある実施形態では、はすばピニオン１６は、大抵は、第１支持部材２０と差動歯車筐体１２の内周面との間で、軸方向に対して拘束されている。ピニオンハウジング１８は、はすばピニオン１６上へ圧力をかけ、それらを差動軸２２（例えば、サイドギヤ１４の軸中心線）の周りで、かつ／又は、軸上で動かすものである。第１支持部材２０は、ピニオンハウジング１８の半径方向内側面３０に対して半径方向内側に配置されている。従って、第１支持部材２０は、はすばピニオン１６を内部から支えるものとみなされる。第１支持部材２０は、概ね円筒形の形状を有している。第１支持部材２０は、図１に概略的に示されているような、本発明のある実施形態では、完全な円筒状の部位である。第１支持部材２０は、本発明の他の実施形態では、中心穴を有している。第１支持部材２０は、ピニオンハウジング１８の半径方向内側面３０の円周方向に広がる、外周面４４を有していることで、ピニオンハウジング１８の、各々の空間部３２の端部３４に面している。図１に概略的に示されているような、本発明のある実施形態では、差動歯車１０の第１支持部材２０は、ピニオンハウジング１８の半径方向内側面３０と係合している。詳細には、第１支持部材２０の外周面４４が、ピニオンハウジング１８の半径方向内側面３０に係合している。換言すれば、第１支持部材２０は、自身の軸上でのみ回転するように形成されており、ピニオンハウジング１８に対して浮動することはできない。図１に概略的に示されている実施形態では、差動歯車１０の第１支持部材２０は、更にはすばピニオン１６の第１端面２４と接触している。詳細には、第１支持部材２０の外周面４４が、はすばピニオン１６の第１端面２４と接触している。第１支持部材２０の面の広い範囲が、はすばピニオン１６の第１端面２４と接していることにより、差動歯車の構成要素間の熱交換が著しく改善される。
【００１８】
図２に概略的に示されているような、本発明の別の実施形態において、差動歯車１１０は、第１支持部材１２０に変更されている点と、第２支持部材４６が含まれている点を除いて、図１に概略的に示されている実施形態と本質的に同様なものある。図２に概略的に示されているような、本発明の実施の形態では、差動歯車１１０の第１支持部材１２０が、ピニオンハウジング１８の半径方向内側面３０と係合しないように変更されている。しかしながら、差動歯車１１０の第１支持部材１２０は、はすばピニオン１６の第１端面２４とは接触するようになっている。詳細には、第１支持部材１２０の外周面１４４が、はすばピニオン１６の第１端面２４と接触している。この実施形態では、第１支持部材１２０は、ピニオンハウジング１８と係合していないため、ピニオンハウジング１８に対して浮動することができる。この実施形態では、全てのはすばピニオン１６間での、トルクの等分配が可能となる。本発明のある実施形態では、第１支持部材１２０は、完全に円筒状の部位を構成している。本発明の別の実施形態では、第１支持部材１２０は、中心穴４５を有している。中心穴４５は、差動歯車１１０の有用性を改善するように形成されている。本明細書に記述されている差動歯車１０、１１０、２１０、３１０には、何れも中心穴４５を有する、或いは、完全に円筒状の部位である、第１支持部材２０、１２０、２２０、３２０が用いられている。
【００１９】
図２〜３に概略的に示されているような、本発明の実施の形態では、差動歯車１１０は、第２支持部材４６を有している。第２支持部材４６も、また、はすばピニオン１６を支えるように形成されている。詳細には、第２支持部材４６は、はすばピニオン１６が軸方向に動作することを抑えるように形成されている。本発明のある実施形態では、はすばピニオン１６は、大抵は、第１支持部材１２０と第２支持部材４６との間で、軸方向に対して拘束されている。第２支持部材４６は、ピニオンハウジング１８の半径方向外側面２８に対して半径方向外側に配置されている。従って、第２支持部材４６は、はすばピニオン１６を外部から支えるものとみなされる。第２支持部材４６は、概ね円筒形の形状を有している。第２支持部材４６は、差動歯車筐体１２の半径方向内側面の円周方向に広がる、外周面４８を有している。更に、第２支持部材４６は、ピニオンハウジング１８の半径方向外側面２８の円周方向に広がる、内周面５０を有していることで、ピニオンハウジング１８の、各々の空間部３２の端部３６に面している。本発明のある実施形態では、差動歯車１１０の第２支持部材４６は、ピニオンハウジング１８の半径方向外側面２８と係合していない。しかしながら、第２支持部材４６は、はすばピニオン１６と接触している。詳細には、第２支持部材４６は、はすばピニオン１６の第２端面２６と接触している。この実施形態では、第２支持部材４６は、ピニオンハウジング１８と係合していないため、ピニオンハウジング１８に対して浮動することができる。この実施形態では、全てのはすばピニオン１６間での、トルクの等分配が可能となる。
【００２０】
４つ、或いはそれ以上のはすばピニオン１６を有する差動歯車１１０に関して、第１支持部材１２０と第２支持部材４６は、可撓性材料で形成される。ある実施形態では、この可撓性材料は、弾性変形可能なものである。可撓性材料の使用により、第１及び第２支持部材１２０、４６は、板ばねのように機能するものとなる。製造誤差に起因して、はすばピニオン１６が、それらの軸方向に等しく配置されない場合がある。そのように配置されるはすばピニオン１６は、より大きな荷重が作用して、第１及び第２支持部材１２０、４６のどちらか一方、或いは、両方を弾性変形させるものとなる。第１及び第２支持部材１２０、４６のどちらか一方、或いは、両方の弾性変形は、差動歯車１１０のトルク性能への、製造誤差に起因する悪影響を軽減する。第１及び第２支持部材１２０、４６が可撓性材料で形成されている場合であっても、第１及び第２支持部材１２０、４６の硬度及び剛性は、第１及び第２支持部材１２０、４６上への機能的な負荷を、十分に留めておけるだけ大きいものである。しかしながら、第１及び第２支持部材１２０、４６の硬度及び剛性は、全てのはすばピニオン１６間に、実質上等しく負荷を分散するために、十分に弾性変形を許容し得るだけの小さなものである。本発明のある実施形態では、第１及び第２支持部材１２０、４６の可撓性材料として、スチールが使用されている。本説明ではスチールについて言及したが、詳細には、本発明の他の実施形態において、他のあらゆる可撓性材料が使用できる。第１及び第２支持部材１２０、４６への可撓性材料の使用について、４つ、或いはそれ以上のはすばピニオン１６を有する差動歯車１１０に関して記述したが、それよりも少ないはすばピニオン１６を有する、本発明の他のあらゆる実施形態についても、第１及び第２支持部材１２０、４６のどちらか一方、或いは両方が、可撓性材料で形成される。更に、差動歯車１１０に関して、第１及び第２支持部材１２０、４６へのみの可撓性材料の使用について記述したが、可撓性材料の使用は、本明細書内に記述されている、本発明の他のあらゆる実施形態の支持部材（例えば、第１支持部材２０）に関して用いられるものである。
【００２１】
さて、図３を参照すると、差動歯車１１０の正面からの断面図が概略的に示されている。図示の実施形態では、差動歯車１１０は、８つのはすばピニオン１６を有している。８つのはすばピニオン１６について詳細に説明するが、本発明の他の実施形態において、差動歯車１１０はそれよりも少ない、或いは、多くのピニオンを有し得るものである。はすばピニオン１６は、第１支持部材１２０及び第２支持部材４６と、連動するものである。第１支持部材１２０は中心線ＣＬｓｕｐ１を有し、第２支持部材４６は中心線ＣＬｓｕｐ２を有している。はすばピニオン１６とサイドギヤ１４によって及ぼされる軸方向スラストの下で、はすばピニオン１６は、差動歯車１１０を搭載する車両が、右旋回をするのか左旋回をするのかに応じ、半径方向外側へ（つまり、実質上半径方向外側へ向かい、はすばピニオンの軸から第２支持部材４６へ）、或いは、半径方向内側へ（つまり、実質上半径方向内側へ向かい、はすばピニオンの軸から第１支持部材１２０へ）押されるものである。（商業的に採用できないような）製造誤差／偏差が無い理想的な場合は、全てのはすばピニオン１６の軸方向変位は、その距離が略等しいものとなる。これは、第１及び第２支持部材１２０、４６の、一様な弾性変形をもたらすことになる。しかしながら、製造誤差／偏差が有る場合は、夫々のはすばピニオン１６は、実質上ははすばピニオンの軸から一定の距離だけ変位し、かつ、夫々のはすばピニオン１６の軸方向変位量が異なる値となる。第１及び第２支持部材１２０、４６が可撓性であるため、はすばピニオン１６の軸方向スラストは、互いに略等しいものとなる。このようにして、全てのはすばピニオン１６間での、実質上等しい負荷の分散が達成される。はすばピニオン１６の軸方向スラストが、互いに略等しくなることを許容するべく、第１及び第２支持部材１２０、４６が可撓性であり、かつ、製造偏差を吸収するように形成されている。従って、差動歯車１１０は、製造偏差に比較的影響を受けず、はすばピニオン１６は、実質上等しい負荷分散となり、そして、差動歯車１１０の動力容量は、著しく増加するものとなる。
【００２２】
次に、図４を参照すると、差動歯車１１０を搭載する車両が左旋回をする際に、はすばピニオン１６は、図示のように半径方向外側へ付勢される。（商業的に採用できないような）製造誤差／偏差を持たない理想的な差動歯車とするのであれば、全てのはすばピニオン１６は、図５で概略的に示されているような等変位量δの負荷の下に配置される。しかしながら、（不可避の）製造誤差／偏差が有る場合には、夫々のはすばピニオン１６は、ｉ＝１〜Ｎ、Ｎがはすばピニオン１６の総数であるとして、図６で概略的に示されているような個々の軸方向変位量δｉを生じることとなる。
【００２３】
さて、図７を参照すると、差動歯車１１０を搭載する車両が右旋回をする際に、はすばピニオン１６は、図示のように半径方向内側へ付勢される。（商業的に採用できないような）製造誤差／偏差を持たない理想的な差動歯車とするのであれば、全てのはすばピニオン１６は、図８で概略的に示されているような等変位量Δの負荷の下に配置される。しかしながら、（不可避の）製造誤差／偏差が有る場合には、夫々のはすばピニオン１６は、ｉ＝１〜Ｎ、Ｎがはすばピニオン１６の総数であるとして、図９で概略的に示されているような個々の軸方向変位量Δｉを生じることとなる。
【００２４】
図１０で概略的に示されているような、本発明の他の実施形態では、差動歯車２１０は、はすばピニオン２１６と第１支持部材２２０に変更されている点を除いて、図２に概略的に示されている実施形態と本質的に同様なものある。詳細には、変更されたはすばピニオン２１６は、球体の一部を成す形状の第１端部２２４を有している。この球体の一部を成す形状の半径曲率Ｒｓｐｈは、差動軸２２上に中心Ｏｓｐｈを有する球体により規定される。本発明のある実施形態では、はすばピニオン２１６の第１端面２２４は、実質上凹面となっている。変更された第１支持部材２２０は、ピニオンハウジング１８の半径方向内側面３０の円周方向に広がる、外周面２４４を有していることで、第１支持部材２２０は、ピニオンハウジング１８の、各々の空間部３２の端部３４に面している。第１支持部材２２０の外周面２４４も、また、球体の一部を成す形状を有している。この球体の一部を成す形状の半径曲率も、また、差動軸２２上に中心Ｏｓｐｈを有する球体により規定される。本発明のある実施形態では、第１支持部材２２０の外周面２４４は、実質上凸面となっている。他のいくつかの実施形態のように、差動歯車２１０の第１支持部材２２０は、ピニオンハウジング１８の半径方向内側面３０と係合していない。その代わりとして、第１支持部材２２０の外周面２４４が、はすばピニオン２１６の第１端面２２４と接触している。図１０で概略的に示されている変更実施形態では、はすばピニオン２１６と、第１支持部材２２０とは、点接触するのではなく、面接触をしている。面接触は、はすばピニオン２１６と第１支持部材２２０との相互作用面での接触圧を、著しく減少させる。図１０で概略的に示されている実施形態は、差動歯車２１０の製造誤差が無視できるほど小さい場合に使用され、そして、第１支持部材２２０の球状面と、はすばピニオン２１６の第１端面２２４の球状面とが、整列していないとしても、はすばピニオン２１６と第１支持部材２２０との相互作用面の、球面接触の支持能力に悪影響を及ぼすものではない。
【００２５】
図１１で概略的に示されているような、本発明の他の実施形態では、差動歯車３１０は、第１支持部材３２０に変更されている点を除いて、図１０に概略的に示されている実施形態と本質的に同様なものある。変更された第１支持部材３２０は、ピニオンハウジング１８の半径方向内側面３０の円周方向に広がる、外周面３４４を有していることで、ピニオンハウジング１８の、各々の空間部３２の端部３４に面している。第１支持部材３２０の外周面３４４は、球体の一部を成す形状を有している。しかしながら、第１支持部材３２０の、この球体の一部を成す形状の半径曲率Ｒｓｕｐは、差動軸２２上に中心Ｏｓｐｈを有する球体の半径曲率Ｒｓｐｈよりも小さいものである。本発明のある実施形態では、第１支持部材３２０の外周面３４４は、実質上凸面となっている。差動軸２２上に中心Ｏｓｐｈを有する球体の半径曲率Ｒｓｐｈと比較して、第１支持部材３２０がより小さい半径曲率Ｒｓｕｐを有することで、はすばピニオン２１６の端面２２４と第１支持部材３２０の外周面３４４との、接触面の摩擦性が改善される。摩擦状態の改善は、所謂弾性流体力学上の作用（ＥＨＤ作用）によるものである。弾性流体力学上の作用から、はすばピニオン２１６の端面２２４の対向面と、第１支持部材３２０の外周面３４４とが離間されるが、相対する面の粗さによる相互作用の結果、負荷を支える面積を広くするように接触面上での弾性変形が起こることで、潤滑油の粘性抵抗により、負荷を支えることが可能となるものである。当技術の通常の手法の１つは、弾性流体力学の摩擦性の理論に従って発展させた方法で、第１支持部材３２０の球体の一部を成す形状の半径曲率Ｒｓｕｐを、差動軸２２上に中心Ｏｓｐｈを有する球体の半径曲率Ｒｓｐｈと比較して、適切に縮小させるように、配置及び使用するものである。
【００２６】
上述した本発明の具体的な実施形態は、図の解説や説明を目的として示したものである。これらは、すべてを網羅する、或いは、本発明を明確な形式に限定することを意図したものではなく、上述した趣旨の見解で様々な変更及び変形が可能となるものである。実施形態は、本発明の本質と、その実用的な応用を説明するために選ばれ、記述されたものであり、それによって他の当業者が、本発明と、考慮された特有の使用目的に合わせた種々の変更を含む、様々な実施形態とを利用できるようにするものである。本発明について、上述した明細内容にかなり詳細に記述してきたが、本発明の様々な変更及び修正は、明細内容を読み取り、理解することにより、当業者には明確になると思われる。そのような変更及び修正の全ては、それらが追加クレームの範囲内である限り、本発明に含まれるように意図されるものである。本発明の範囲は、ここへ追加されたクレーム、及び、それらと同等のもので決定されるように意図されるものである。
【符号の説明】
【００２７】
１０、１１０、２１０、３１０：差動歯車、１４：サイドギヤ、１６、２１６：はすばピニオン、１８：ピニオンハウジング、２０、１２０、２２０、３２０：第１支持部材、２２：差動軸、２４、２２４：第１端面、２６：第２端面、２８：半径方向外側面、３０：半径方向内側面、３２：空間部、３４：第１端部、３６：第２端部、３８：第１の面、４０：第２の面、４２：チャネル、４４、１４４、２４４、３４４：外周面、４５：中心穴、４６：第２支持部材、Ｒｓｐｈ：半径曲率、Ｏｓｐｈ：中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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