(57)【要約】【課題】遊星歯車装置を構成する部品の寸法誤差の累積などにより生ずる偏当たりを回避してピニオンギヤの外周面とキャリヤの内壁面との接触部分の接触面圧を減少させ、ピニオンギヤの外周面およびキャリヤの内壁面の摩耗を減少させ騒音の発生を抑えることができる車両用遊星歯車装置を提供する。【解決手段】リングギヤ２、サンギヤ３と、ピニオンギヤ６を収容したキャリヤ４を有する車両用遊星歯車装置において、キャリヤ４がピニオンギヤ６の外周面に対向する内壁面５ａ、５ｂを有するとともに、キャリヤ４の内壁面５ａ、５ｂがピニオンギヤ６の半径より大きい曲率半径および互いに離隔した曲率中心をそれぞれ有して形成され、ピニオンギヤ６がキャリヤ４の放射方向に摺動するようキャリヤ４の内壁面５ａ、５ｂとピニオンギヤ６の外周面との間に隙間を形成してピニオンギヤ６をキャリヤ４に対して配置した。【選択図】図２
2008215534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
はすば内歯車のリングギヤと、前記リングギヤ内に軸線を前記リングギヤの軸線と一致させて配置されたはすば外歯車のサンギヤと、前記リングギヤおよび前記サンギヤの軸線と一致させて前記リングギヤと前記サンギヤとの間に挿入され、放射方向に沿って貫通された貫通孔が形成された円筒部を有するキャリヤと、前記キャリヤの前記貫通孔に回転自在および軸方向に摺動自在に収容されて前記リングギヤおよび前記サンギヤと噛み合うはすば外歯車のピニオンギヤと、を備えた車両用遊星歯車装置において、
前記キャリヤが前記ピニオンギヤの外周面に対向する２つの内壁面を有するとともに、前記２つの内壁面が前記ピニオンギヤの半径より大きい曲率半径および互いに離隔した曲率中心をそれぞれ有して形成され、前記ピニオンギヤが前記キャリヤの放射方向に摺動するよう前記キャリヤの内壁面と前記ピニオンギヤの外周面との間に隙間を形成して前記ピニオンギヤを前記キャリヤに対して配置したことを特徴とする車両用遊星歯車装置。
【請求項２】
はすば内歯車のリングギヤと、前記リングギヤ内に軸線を前記リングギヤの軸線と一致させて配置されたはすば外歯車のサンギヤと、前記リングギヤおよび前記サンギヤの軸線と一致させて前記リングギヤと前記サンギヤとの間に挿入され、放射方向に沿って貫通された貫通孔が形成された円筒部を有するキャリヤと、前記キャリヤの前記貫通孔に回転自在および軸方向に摺動自在に収容されて前記リングギヤおよび前記サンギヤと噛み合うはすば外歯車のピニオンギヤと、を備えた車両用遊星歯車装置において、
前記キャリヤが前記ピニオンギヤの外周面に対向する内壁面を有するとともに、前記キャリヤの内壁面が、平面部と、前記平面部に対して、前記キャリヤの放射外方と放射内方に延在する一対の曲面部で形成され、前記ピニオンギヤが前記キャリヤの放射方向に摺動するよう前記キャリヤの内壁面と前記ピニオンギヤの外周面との間に隙間を形成して前記ピニオンギヤを前記キャリヤに対して配置したことを特徴とする車両用遊星歯車装置。
【請求項３】
前記平面部の所定の幅の中心が、前記キャリヤの円筒部の円周方向の幅の中心と一致する位置に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の車両用遊星歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車において無負荷状態の一方の車輪側が空転することを防止して、他方の車輪側に動力を伝達するようにした差動制限装置の車両用遊星歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、四輪駆動車においては、前輪の回転と後輪の回転に差が生じた場合に、回転差を少なくするための車両用遊星歯車装置を有する差動制限装置が設けられている。
従来、この種の車両用遊星歯車装置は、例えば、図６（ａ）に示すように、はすば内歯車３１ａを有するリングギヤ３１と、このリングギヤ３１内に軸線をリングギヤ３１の軸線と一致させて配置されたはすば外歯車３２ａを有するサンギヤ３２と、リングギヤ３１およびサンギヤ３２の軸線と一致させてリングギヤ３１とサンギヤ３２との間に挿入され、放射方向に沿って貫通された貫通孔３３が形成された円筒部を有するキャリヤ３４と、このキャリヤ３４の貫通孔３３に回転自在および軸方向に摺動可能に収容されてリングギヤ３１およびサンギヤ３２と噛み合うはすば外歯車３５ａを有するピニオンギヤ３５とで構成されている。
【０００３】
このように構成された従来の車両用遊星歯車装置においては、前後輪が同じ回転数で回転しているとき、すなわち、前後輪に回転差がないときは、エンジンから出力されたトルクはインプットシャフト３６からキャリヤ３４に入力され、所定のトルク配分でピニオンギヤ３５からサンギヤ３２を介して前輪側に出力されるとともに、ピニオンギヤ３５からリングギヤ３１を介して後輪側に出力される。前後輪に回転差が生じたときは、前輪側に連結されているサンギヤ３２と後輪側に連結されているリングギヤ３１との間に回転差が生ずる。その結果、リングギヤ３１およびピニオンギヤ３５がはすば歯車で形成されているのでピニオンギヤ３５にその軸方向で矢印Ａで示すスラスト力が生ずる。このスラスト力によりピニオンギヤ３５がキャリヤ３４の貫通孔３３内を矢印Ａ方向に摺動し、ピニオンギヤ３５の端面３５ｂがリングギヤ３１の内壁面３１ｂに接触した状態でピニオンギヤ３５がリングギヤ３１を押圧する。この押圧作用により、端面３５ｂと内壁面３１ｂとの接触部分に摩擦力が生じ、ピニオンギヤ３５とリングギヤ３１とが係合し、ピニオンギヤ３５およびサンギヤ３２を介して連結されている前輪側とリングギヤ３１を介して連結されている後輪側とが係合する。その結果、前後輪が同じ回転数で回転しているときのトルク配分と異なったトルク配分になり前後輪の回転差が減少する。
このような従来の車両用遊星歯車装置においては、インプットシャフト３６の回転がキャリヤ３４に伝達されると、キャリヤ３４の貫通孔３３内のピニオンギヤ３５はキャリヤ３４とともに公転し、ピニオンギヤ３５の外周面がキャリヤ３４の内壁面３３ａ、３３ｂに接触した状態でピニオンギヤ３５がキャリヤ３４の内壁を押圧する。この押圧作用により接触部分に接触面圧による集中応力、いわゆるヘルツ応力が生ずる。このヘルツ応力によってキャリヤ３４の内壁面３３ａ、３３ｂとピニオンギヤ３５の外周面との接触部分に摩擦が生ずるので、この接触部分が摩耗し易い。
【０００４】
このような、接触部分の摩耗を少なくするため、例えば、キャリヤ３４の内壁面３３ａ、３３ｂをピニオンギヤ３５の外周円の半径と同一の曲率半径を有する円弧面で形成した車両用遊星歯車装置が提案されている。この車両用遊星歯車装置においては、キャリヤ３４の内壁面３３ａ、３３ｂをピニオンギヤ３５の外周円の半径と同一の曲率半径を有する円弧面で形成することにより、ピニオンギヤ３５の外周面とキャリヤ３４の内壁面３３ａ、３３ｂとが接触したとき、接触部分の面積を大きくすることができ、接触面圧を減少させて、接触部分の摩耗を低減させている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３１４６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来の車両用遊星歯車装置においては、貫通孔３３およびピニオンギヤ３５やその他の車両用遊星歯車装置を構成する部品に許容された寸法誤差の範囲内で寸法のばらつきが生じてしまう。このような寸法のばらつきが累積した場合、キャリヤ３４の内壁面３３ａ、３３ｂがピニオンギヤ３５の外周円の半径と同じ半径の曲率半径で円弧面が形成されていると、図６（ｂ）に示すように、キャリヤ３４の内壁面３３ａ、３３ｂとピニオンギヤ３５の外周面とで偏当たり部３８が生じてしまうことがある。偏当たり部３８が生ずると、その接触部分の面積は小さくなり接触面圧は高くなってしまう。その結果、接触部分の摩耗が大きくなるという問題があった。なお、偏当たりとは、本来部品同士が互いに接触する所定の範囲内では均等に接触する部分が、部品の寸法誤差の累積などにより、局部的に接触し接触部分の面圧が高くなることをいう。
【０００６】
また、ピニオンギヤ３５の端面３５ｂとリングギヤ３１の内壁面３１ｂとの間でも偏当たり部３９が生じてしまうことがある。このような偏当たり部３９が生ずると、差動制御の際に矢印Ｂ方向に生ずるスラスト力により、この偏当たり３９を支点とするモーメント力がピニオンギヤ３５の軸方向に直交する方向に作用する。このモーメント力は、ピニオンギヤ３５の外周面を貫通孔３３の内壁面に押圧する矢印Ｄ方向で作用するので、偏当たり３８の接触面圧がより高まり、接触部分の摩耗が大きくなるとともに接触部分から生ずる騒音の発生を抑えることが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、前述のような従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、遊星歯車装置を構成する部品の寸法誤差の累積などにより生ずる偏当たりを回避してピニオンギヤの外周面とキャリヤの内壁面との接触部分の接触面圧を減少させ、ピニオンギヤの外周面およびキャリヤの内壁面の摩耗を低減するとともに騒音の発生を抑えることができる車両用遊星歯車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】
【０００８】
本発明に係る車両用遊星歯車装置は、上記目的達成のため、（１）はすば内歯車のリングギヤと、前記リングギヤ内に軸線を前記リングギヤの軸線と一致させて配置されたはすば外歯車のサンギヤと、前記リングギヤおよび前記サンギヤの軸線と一致させて前記リングギヤと前記サンギヤとの間に挿入され、放射方向に沿って貫通された貫通孔が形成された円筒部を有するキャリヤと、前記キャリヤの前記貫通孔に回転自在および軸方向に摺動自在に収容されて前記リングギヤおよび前記サンギヤと噛み合うはすば外歯車のピニオンギヤと、を備えた車両用遊星歯車装置において、前記キャリヤが前記ピニオンギヤの外周面に対向する２つの内壁面を有するとともに、前記２つの内壁面が前記ピニオンギヤの半径より大きい曲率半径および互いに離隔した曲率中心をそれぞれ有して形成され、前記ピニオンギヤが前記キャリヤの放射方向に摺動するよう前記キャリヤの内壁面と前記ピニオンギヤの外周面との間に隙間を形成して前記ピニオンギヤを前記キャリヤに対して配置したことを特徴とする。
【０００９】
この構成により、本発明に係る車両用遊星歯車装置においては、前後輪が同じ回転数で回転しているとき、すなわち、前後輪に回転数の差がないときは、エンジンからのトルクはインプットシャフトから、キャリヤを介してピニオンギヤに入力される。ピニオンギヤに入力されたトルクは、一方はサンギヤに入力され、フロントアウトプットシャフトを介して最終的に前輪に入力され、他方はリングギヤに入力され、リヤアウトプットシャフトを介して、最終的に後輪に入力される。前輪および後輪へ入力されるトルクはピニオンギヤを介して所定の比率で配分される。前後輪に回転数の差があるとき、例えば、路面状態により、後輪が空転し前輪と後輪の回転数に所期しない差が生じた場合には、互いに異なった回転数で回転するピニオンギヤとリングギヤとの間でトルク差が生ずる。このトルク差が生ずると、ピニオンギヤおよびリングギヤがはすば歯車で形成されているので、ピニオンギヤにスラスト力が生ずる。このスラスト力は、ピニオンギヤの軸方向の端部がリングギヤの内壁を押圧する方向に作用する。ピニオンギヤの軸方向の端部がリングギヤの内壁を押圧すると、両者の接触部分に摩擦力が生じ、前輪側と後輪側とが接触部分で係合し、空転している後輪に、前輪のトルクが伝達されるので前後輪での差動が制限されることになる。
【００１０】
また、キャリヤがピニオンギヤの外周面に対向する２つの内壁面を有するとともに、前記２つの内壁面を前記ピニオンギヤの半径より大きい曲率半径および互いに離隔した曲率中心でそれぞれ形成し、ピニオンギヤが放射方向に移動できるようにしたので、車両用遊星歯車装置における各構成部品の寸法誤差の累積により生ずる偏当たりを回避することができる。その結果、従来生じていた偏当たり部分の摩耗が減少するとともに偏当たり部分の接触面圧が低くなるので偏当たり部分から生ずる騒音の発生も抑制される。また、キャリヤの内壁面がピニオンギヤの半径より大きい曲率半径で形成されているので、キャリヤの内壁面とピニオンギヤの外周面との間に隙間を形成することができる。したがって、この隙間に潤滑油を充填するスペースを確保することができ、この隙間に潤滑油を充填するようにすれば、従来生じていた偏当たり部分の摩耗をより一層低減することができる。ここで、曲率半径とは、曲線における局所的な曲がり具合を円に近似した場合、この近似した円の半径をいう。
【００１１】
本発明に係る車両用遊星歯車装置は、（２）はすば内歯車のリングギヤと、前記リングギヤ内に軸線を前記リングギヤの軸線と一致させて配置されたはすば外歯車のサンギヤと、前記リングギヤおよび前記サンギヤの軸線と一致させて前記リングギヤと前記サンギヤとの間に挿入され、放射方向に沿って貫通された貫通孔が形成された円筒部を有するキャリヤと、前記キャリヤの前記貫通孔に回転自在および軸方向に摺動自在に収容されて前記リングギヤおよび前記サンギヤと噛み合うはすば外歯車のピニオンギヤと、を備えた車両用遊星歯車装置において、前記キャリヤが前記ピニオンギヤの外周面に対向する内壁面を有するとともに、前記キャリヤの内壁面が、平面部と、前記平面部に対して、前記キャリヤの放射外方と放射内方に延在する一対の曲面部で形成され、前記ピニオンギヤが前記キャリヤの放射方向に摺動するよう前記キャリヤの内壁面と前記ピニオンギヤの外周面との間に隙間を形成して前記キャリヤに対して配置したことを特徴とする。
【００１２】
この構成により、本発明に係る車両用遊星歯車装置においては、キャリヤがピニオンギヤの外周面に対向する内壁面を有するとともに、キャリヤの内壁面を、平面部と、平面部の放射外方と放射内方に延在する一対の曲面部で形成し、ピニオンギヤの放射方向にピニオンギヤが移動することができるようにしたので、車両用遊星歯車装置における各構成部品の寸法誤差の累積により生ずる偏当たりを回避することができる。その結果、従来生じていた偏当たり部分の摩耗が減少するとともに騒音の発生が抑制される。また、キャリヤの内壁面とピニオンギヤの外周面との間に隙間を形成することができる。したがって、この隙間に潤滑油を充填するスペースを確保することができ、この隙間に潤滑油を充填するようにすれば、従来生じていた偏当たり部分の摩耗をより一層低減することができる。
【００１３】
本発明の（２）の構成を有する車両用遊星歯車装置は、（３）前記平面部の所定の幅の中心が、前記キャリヤの円筒部の円周方向の幅の中心と一致する位置に配置されることが好ましい。
【００１４】
この構成により、本発明に係る車両用遊星歯車装置においては、平面部の所定の幅の中心が、キャリヤの円筒部の円周方向の幅の中心と一致する位置に配置されているので、ピニオンギヤの軸方向端部とリングギヤのハウジング内壁面に偏当たりが生じた場合、ピニオンギヤの放射方向に移動することができるので、車両用遊星歯車装置における各構成部品の寸法誤差により生ずる偏当たりを回避することができる。その結果、従来生じていた偏当たり部分の摩耗が減少するとともに騒音の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、遊星歯車装置を構成する部品の寸法誤差の累積などにより生ずる偏当たりを回避してピニオンギヤの外周面とキャリヤの内壁面との接触部分の接触面圧を減少させ、ピニオンギヤの外周面およびキャリヤの内壁面の摩耗を低減させるとともに騒音の発生を抑制することができる車両用遊星歯車装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１から図４は本発明の第１の実施の形態に係る車両用遊星歯車装置を示す図である。
本発明に係る車両用遊星歯車装置は、例えば、前輪と後輪とで回転数の差が生じた場合に、前輪および後輪の差動を制限することにより車両の走行性能を向上させるトルク感応式の差動制限装置を構成している。
【００１８】
まず、車両用遊星歯車装置１の構成について説明する。車両用遊星歯車装置１は、図１、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、はすば内歯車のリングギヤ２と、リングギヤ２内に軸線をリングギヤ２の軸線と一致させて配置されたはすば外歯車のサンギヤ３と、リングギヤ２およびサンギヤ３の軸線と一致させてリングギヤ２とサンギヤ３との間に挿入され、放射方向に沿って貫通された貫通孔５が形成された円筒部１５を有するキャリヤ４と、キャリヤ４の貫通孔５に回転自在および軸方向に摺動自在に収容されてリングギヤ２およびサンギヤ３と噛み合うはすば外歯車のピニオンギヤ６とにより構成される。
【００１９】
また、車両用遊星歯車装置１を有する差動制限装置１０は、図１に示すように、端部にスプラインが形成されたインプットシャフト２２と、リヤアウトプットシャフト２３と、一端部にスプラインが形成され他端部に外歯車が形成されたドライブギヤ２４と、外歯車が形成されたアイドラギヤ２５と、円筒体の内周部にスプラインが形成され外周部に外歯車が形成されたドリブンギヤ２６と、端部にスプラインが形成されたフロントアウトプットシャフト２７とにより構成される。
【００２０】
インプットシャフト２２およびハウジング２８は、インプットシャフト２２とハウジング２８との間に設けられた軸受２２ａにより回転自在に連結されている。リヤアウトプットシャフト２３およびハウジング２８は、リヤアウトプットシャフト２３とハウジング２８との間に設けられた軸受２３ａにより回転自在に連結されている。ドライブギヤ２４およびハウジング２８は、ドライブギヤ２４とハウジング２８との間に設けられた軸受２４ａ、２４ｂにより回転自在に連結されている。アイドラギヤ２５およびハウジング２８は、アイドラギヤ２５とハウジング２８との間に設けられた軸受２５ａ、２５ｂにより回転自在に連結されている。ドリブンギヤ２６およびハウジング２８は、ドリブンギヤ２６とハウジング２８との間に設けられた軸受２６ａ、２６ｂにより回転自在に連結されている。フロントアウトプットシャフト２７およびハウジング２８は、フロントアウトプットシャフト２７とハウジング２８との間に設けられた軸受２７ａにより回転自在に連結されている。
【００２１】
リングギヤ２は、図２（ａ）に示すように、円筒部１１および円筒部１１と一体的に形成された底部１２により構成される。円筒部１１には、その内壁面から突出して所定の歯数を有するはすば内歯車１１ａが形成されている。底部１２には、外面１２ａから突出してリヤアウトプットシャフト２３がその軸線と円筒部１１の軸線とが同一直線上に配列されるよう一体的に形成されている。
サンギヤ３は、円筒体で形成され、その一端部の外周面から突出した所定の歯数を有するはすば外歯車３ａが形成され、他端部の内壁面から突出したスプライン３ｂが形成されている。
【００２２】
キャリヤ４は、図２（ａ）に示すように、円筒部１５と、底部１６と、ボス部１７とにより構成される。円筒部１５の外周円と内周円の放射方向の中心を通る円周をｄとすると、円筒部１５には、図３に示すように円周ｄの線上に中心を有し、放射方向に沿って貫通された貫通孔５が円周方向に３箇所等間隔で形成されている。この貫通孔５は軸方向に貫通して形成されている。
底部１６には、内面１６ａから突出して、ボス部１７が、その軸線と円筒部１５の軸線とが一致するよう一体的に形成されている。ボス部１７には、その内壁面から突出したスプライン１７ａが形成されている。
【００２３】
キャリヤ４は、図３に示すように、貫通孔５に収容されたピニオンギヤ６の外周面に対向する内壁面５ａ、５ｂを有する。この内壁面５ａ、５ｂは、円周ｄと内壁面５ａとの交点、円周ｄと内壁面５ｂとの交点との間が、所定の距離Ｌになるよう対向して形成されている。この距離Ｌは、ピニオンギヤ６のＰ０を中心とする半径をｒｐとし、ピニオンギヤ６が貫通孔５に収容されたとき、円周ｄの線上でピニオンギヤ６の外周面と内壁面５ａおよびピニオンギヤ６の外周面と内壁面５ｂとの間に画成されるそれぞれのとすると、２ｒｐ＋２Ｓで表される。
【００２４】
この隙間Ｓは、図３においては、内壁面５ａとピニオンギヤ６の外周面、５ｂとピニオンギヤ６の外周面との間の双方に画成された場合を示しているが、キャリヤ４およびピニオンギヤ６の回転の状態によっては内壁面５ａとピニオンギヤ６の外周面との間に２Ｓの隙間、または内壁面５ｂとピニオンギヤ６の外周面との間に２Ｓの隙間が画成される。この隙間Ｓにはグリースなどの粘度の高い潤滑油が充填され、ピニオンギヤ６およびキャリヤ４が潤滑されるようになっている。
【００２５】
内壁面５ａは、図３に示すように、ピニオンギヤ６の半径ｒｐより大きい曲率半径ｒｈ１を有し、内壁面５ｂは、内壁面５ａと同様に、ピニオンギヤ６の半径ｒｐより大きい曲率半径ｒｈ１を有して、それぞれ形成されている。また、内壁面５ａおよび内壁面５ｂは、距離２ａだけ互いに離隔した曲率中心をそれぞれ有している。
【００２６】
前述した内壁面５ａ、５ｂとピニオンギヤ６の隙間Ｓおよび内壁面５ａ、５ｂの大きい曲率半径ｒｈ１により、ピニオンギヤ６は、貫通孔５内で放射方向および軸方向に自由に移動できるようになっている。すなわち、ピニオンギヤ６は、放射方向においては円周ｄ方向で隙間２Ｓの範囲内で自由に移動でき、円周ｄと直交する方向で、所定の範囲内で自由に移動できるようになっている。
この円周ｄと直交する方向の所定の範囲は、ピニオンギヤ６のはすば外歯車６ａとリングギヤ２のはすば内歯車１１ａとの間で形成されるバックラッシと、ピニオンギヤ６のはすば外歯車６ａとサンギヤ３のはすば外歯車３ａとの間で形成されるバックラッシとを合わせた間隔で画成される。
【００２７】
このように、ピニオンギヤ６は貫通孔５内で自転し、キャリヤ４に従動して公転するとともに、リングギヤ２とサンギヤ３との間で画成される間隔の範囲内で移動し、隙間２Ｓの範囲内で移動することができる。そのため、車両用遊星歯車装置１を構成する部品に許容された寸法誤差の範囲内での寸法のばらつきが累積しても、ピニオンギヤ６が前述の各方向へ移動することにより、接触部分の偏当たりが回避される。その結果、差動制御の際にピニオンギヤに生ずるスラスト力により、従来生じていた偏当たり部分を支点とするモーメント力が減少しピニオンギヤの外周面とキャリヤの内壁面との接触部分の接触面圧が低下し、接触部分の摩耗が減少するとともに接触部分で生ずる騒音の発生が抑制される。
【００２８】
ピニオンギヤ６は、図２（ａ）に示すように、円筒体で形成され、その外周面に突出したはすば外歯車６ａが形成され、軸線方向に延在する潤滑油通路用の貫通孔６ｂが形成されている。
【００２９】
リングギヤ２のはすば内歯車１１ａ、サンギヤ３のはすば外歯車３ａ、ピニオンギヤ６のはすば外歯車６ａの歯数などのはすば歯車の各諸元は、車種や前後輪へのトルク配分の比率その他の条件により決定される。例えば、ピニオンギヤ６のはすば外歯車６ａの歯数を６個で形成し、リングギヤ２のはすば内歯車１１ａの歯数を４０個で形成し、サンギヤ３のはすば外歯車３ａの歯数を２０個で形成してもよい。この場合には、例えば、サンギヤ３が右に１回転すると、ピニオンギヤ６を介してリングギヤ２は左に１／２回転することになる。
【００３０】
リングギヤ２は、リングギヤ２の軸線とリヤアウトプットシャフト２３の軸線が一致するようリングギヤ２の底部１２でリヤアウトプットシャフト２３と連結され、図示していないディファレンシャルを介して最終的に後輪と連結される。また、リングギヤ２には、リングギヤ２の円筒部１１の放射内方にリングギヤ２の軸線とキャリヤ４の軸線を一致させ、かつはすば内歯車１１ａの内周面とキャリヤ４の外周面との間に所定の隙間ができるようキャリヤ４が収容されている。
【００３１】
サンギヤ３は、サンギヤ３の軸線とドライブギヤ２４の軸線が一致するようドライブギヤ２４の端部とスプライン結合により連結されている。また、サンギヤ３は、リングギヤ２のボス部１７の軸線とサンギヤ３の軸線が一致するようサンギヤ３の端部の放射内方に、ボス部１７の外周面とサンギヤ３の内周面との間に所定の隙間ができるようボス部１７を収容している。
【００３２】
ドライブギヤ２４は、アイドラギヤ２５と噛み合い、アイドラギヤ２５は、ドリブンギヤ２６と噛み合っている。ドリブンギヤ２６は、ドリブンギヤ２６の軸線とフロントアウトプットシャフト２７の軸線が一致するよう、フロントアウトプットシャフト２７とスプライン結合により連結されている。
【００３３】
キャリヤ４は、キャリヤ４の軸線とインプットシャフト２２の軸線が一致するようボス部１７でインプットシャフト２２の先端部とスプライン結合により連結されている。
【００３４】
ピニオンギヤ６は、前述したようにキャリヤ４の内壁面５ａ、５ｂとピニオンギヤ６の外周面との間に所定の隙間ができるよう、貫通孔５に収容されるとともに、図２（ｂ）に示すように、貫通孔５の放射外方側でリングギヤ２のはすば内歯車１１ａと噛み合い、放射内方側でサンギヤ３のはすば外歯車３ａと噛み合っている。
【００３５】
この構成により、図１に示すように、エンジンのトルクがインプットシャフト２２に入力されインプットシャフト２２が、例えば、右回転すると、キャリヤ４が右回転する。キャリヤ４が右回転すると貫通孔５に収容されたピニオンギヤ６の外周面が、内壁面５ａに接触し、キャリヤ４の回転に従動してキャリヤ４の軸線を中心に右回りに公転するとともに、貫通孔５内で左廻りに自転する。ピニオンギヤ６の外周面が、内壁面５ａに接触する際に、ピニオンギヤ６は貫通孔５内で移動するので、図４（ｂ）に示すように、ピニオンギヤ６の外周面と、内壁面５ａとの間にＤで示す隙間ができる。車両用遊星歯車装置１の部品り寸法のばらつきにより、このような隙間ができず、ピニオンギヤ６の外周面と内壁面５ａとが接触したとしてもその接触部分の接触面圧は顕著に減少するとともに接触部分で生ずる騒音の発生が抑制される。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図５（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る車両用遊星歯車装置の部分側面図であり、キャリヤの貫通孔にピニオンギヤが収容された状態を示している。
【００３７】
なお、第２の実施の形態に係る車両用遊星歯車装置においては、第1の実施の形態のキャリヤに形成された貫通孔が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１〜図４に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００３８】
キャリヤ４に形成された貫通孔９は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、第１の実施の形態と同様に放射方向に貫通されている。また、この貫通孔９は軸方向に貫通して形成されている。
キャリヤ４は、貫通孔９に収容されたピニオンギヤ６の外周面に対向する内壁面９ａ、９ｂを有する。この内壁面９ａ、９ｂは、第１の実施の形態と同様に円周ｄと内壁面９ａとの交点、円周ｄと内壁面９ｂとの交点との間が、所定の距離Ｌになるよう対向して形成されている。この距離Ｌは、ピニオンギヤ６の半径をｒｐとし、円周ｄの線上でピニオンギヤ６が貫通孔９に収容されたときピニオンギヤ６の外周面と内壁面９ａおよびピニオンギヤ６の外周面と内壁面９ｂとの間に画成される各隙間をＳとすると、２ｒｐ＋２Ｓで構成される。
【００３９】
キャリヤ４の内壁面９ａは、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、平面部９ｃおよび平面部９ｃの放射外方に延在する曲面部９ｄと平面部９ｃの放射内方に延在する曲面部９ｅの一対の曲面部で形成される。平面部９ｃは、図５（ａ）に示すように、所定の幅を有しピニオンギヤ６の軸方向の両端部間で形成されている。所定の幅は、交点Ｐ２と交点Ｐ３との距離からなる。交点Ｐ２は、円周ｄに直交する線上で中心Ｐ０から内側方向の距離ｂに位置する中心Ｐ５を通り円周ｄに並行する直線と、Ｐ５を中心とする曲率半径ｒｈ２の円弧が交わる点を表し、交点Ｐ３は、円周ｄに直交する線上で中心Ｐ０から外側方向の距離ｂに位置する中心Ｐ６を通り円周ｄに並行する直線と、Ｐ６を中心とする曲率半径ｒｈ２の円弧が交わる点を表す。平面部９ｃの距離２ｂで形成される所定の幅は、ピニオンギヤ６のはすば外歯車６ａとリングギヤ２のはすば内歯車１１ａとの間で形成されるバックラッシと、ピニオンギヤ６のはすば外歯車６ａとサンギヤ３のはすば外歯車３ａとの間で形成されるバックラッシとの合計よりも長いことが好ましい。この所定の幅が、前述のバックラッシとの合計よりも長いと、ピニオンギヤ６はバックラッシとの合計からなる距離の範囲内で自由に移動することができる。
【００４０】
曲面部９ｄは、交点Ｐ３と縁部Ｐ４との間でＰ６を中心とする曲率半径ｒｈ２の円弧で形成される。曲面部９ｄの円弧と平面部９ｃの直線は交点Ｐ３で滑らかに接続されている。
曲面部９ｅは、交点Ｐ２と縁部Ｐ１との間でＰ５を中心とする曲率半径ｒｈ２の円弧で形成される。曲面部９ｅの円弧と平面部９ｃの直線は交点Ｐ２で滑らかに接続されている。
【００４１】
内壁面９ｂは、内壁面９ａと同じ形状の平面部および曲面部で形成し、内壁面９ａに対向するよう形成することが好ましい。また、内壁面９ｂは、内壁面９ａと異なった形状の平面部および曲面部で形成し、内壁面９ａに対向するよう形成してもよい。
【００４２】
ピニオンギヤ６が貫通孔９に収容されたとき、第１の実施の形態における隙間Ｓと同様の隙間Ｓがピニオンギヤ６の外周面と内壁面９ａ、９ｂとの間に画成される。また、隙間Ｓは、図５（ａ）および（ｂ）においては、内壁面９ｂとピニオンギヤ６の外周面との間に図示されているが、キャリヤ４およびピニオンギヤ６の回転の状態によっては内壁面９ａとピニオンギヤ６の外周面との間、または内壁面９ａとピニオンギヤ６の外周面との間および内壁面９ｂとピニオンギヤ６の外周面との間の双方に画成される。この隙間Ｓにはグリースなどの粘度の高い潤滑油が充填され、ピニオンギヤ６およびキャリヤ４が潤滑されるようになっている。
【００４３】
なお、第２の実施の形態においては、内壁面９ａ、９ｂを平面部９ｃと曲面部９ｄ、９ｅで形成した場合について説明したが、内壁面９ａ、９ｂを平面部９ｃのみで形成してもよい。内壁面９ａ、９ｂを平面部９ｃのみで形成すると、貫通孔９の放射外方側および放射内方側が、より広くなるので、ピニオンギヤ６の潤滑がより良好になる。
【００４４】
以上説明した構成により、第１の実施の形態と同様、ピニオンギヤ６は、貫通孔９内で放射方向および軸方向に移動できるようになっている。ピニオンギヤ６は、放射方向においては円周ｄ方向で隙間Ｓの範囲内で移動でき、円周ｄと直交する方向で、所定の範囲内で移動できるようになっている。この所定の範囲は、ピニオンギヤ６のはすば外歯車６ａとリングギヤ２のはすば内歯車１１ａとの間で形成されるバックラッシと、ピニオンギヤ６のはすば外歯車６ａとサンギヤ３のはすば外歯車３ａとの間で形成されるバックラッシとの合計で画成される。
【００４５】
このように、ピニオンギヤ６は貫通孔９内で自転し、キャリヤ４に従動して公転するとともに、リングギヤ２とサンギヤ３との間で画成される間隔の範囲内で移動し、隙間Ｓの範囲内で移動することができる。そのため、車両用遊星歯車装置１を構成する部品に許容された寸法誤差の範囲内での寸法のばらつきが累積しても、ピニオンギヤ６が前述の各方向への移動することにより、接触部分の偏当たりが回避される。その結果、差動制御の際にピニオンギヤに生ずるスラスト力により、従来生じていた偏当たり部分を支点とするモーメント力が減少しピニオンギヤの外周面とキャリヤの内壁面との接触部分の接触面圧が低下し、接触部分の摩耗が減少するとともに接触部分で生ずる騒音の発生が抑制される。
【００４６】
第２の実施の形態に係る車両用遊星歯車装置１における構成により、図１に示すように、エンジンのトルクがインプットシャフト２２に入力されインプットシャフト２２が、例えば、右回転すると、キャリヤ４が右回転する。キャリヤ４が右回転すると貫通孔９に収容されたピニオンギヤ６の外周面が、内壁面９ａに接触し、キャリヤ４の回転に従動してキャリヤ４の軸線を中心に右回りに公転するとともに、貫通孔９内で左廻りに自転する。ピニオンギヤ６の外周面が、内壁面９ａに接触する際に、ピニオンギヤ６は貫通孔９内で移動するので、図４（ｂ）に示すように、ピニオンギヤ６の外周面と、内壁面５ａとの間にＤで示す隙間ができる。車両用遊星歯車装置１の部品の寸法のばらつきにより、このような隙間ができず、ピニオンギヤ６の外周面と内壁面５ａとが接触したとしてもその接触部分の接触面圧は顕著に減少するとともに接触部分で生ずる騒音の発生が抑制される。
【００４７】
また、曲面部９ｄは、図５（ｂ）に示すように、前述の、交点Ｐ３と縁部Ｐ４との間でＰ０を中心とする曲率半径ｒｈ３の円弧で形成してもよい。曲面部９ｄの円弧と平面部９ｃの直線は交点Ｐ３で滑らかに接続されている。
曲面部９ｅは、前述の交点Ｐ２と縁部Ｐ１との間でＰ０を中心とする曲率半径ｒｈ３の円弧で形成される。曲面部９ｅの円弧と平面部９ｃの直線は交点Ｐ２で滑らかに接続されている。
【００４８】
以上説明したように、本発明に係る車両用遊星歯車装置は、はすば内歯車１１ａのリングギヤ２と、リングギヤ２内に軸線をリングギヤ２の軸線と一致させて配置されたはすば外歯車３ａのサンギヤ３と、リングギヤ２およびサンギヤ３の軸線と一致させてリングギヤ２とサンギヤ３との間に挿入され、放射方向に沿って貫通された貫通孔５が形成された円筒部１５を有するキャリヤ４と、キャリヤ４の貫通孔５に回転自在に収容されてリングギヤ２およびサンギヤ３と噛み合うはすば外歯車６ａのピニオンギヤ６とを備え、キャリヤ４がピニオンギヤ６の外周面に対向する内壁面５ａ、５ｂを有するとともに、キャリヤ４の内壁面５ａ、５ｂがピニオンギヤ６の半径ｒｐより大きい曲率半径ｒｈおよび互いに離隔した曲率中心をそれぞれ有して形成され、キャリヤ４の内壁面５ａ、５ｂとピニオンギヤ６の外周面との間にそれぞれ隙間Ｓが形成されるようピニオンギヤ６がキャリヤ４に対して配置されている。その結果、車両用遊星歯車装置１を構成する部品に許容された寸法誤差の範囲内で累積した誤差により生ずる偏当たりを回避してピニオンギヤ６とリングギヤ２との接触面積を大きくすることにより、ピニオンギヤ６の外周面とキャリヤ４の内壁面５ａ、５ｂとの接触部分の接触面圧を減少させ、ピニオンギヤ６の外周面およびキャリヤ４の内壁面５ａ、５ｂの摩耗を低減するとともに接触部分で生ずる騒音の発生を抑制することができるという効果を奏する。したがって、本発明の車両用遊星歯車装置１は、広くトルク感応式、ヘリカル式トルセンリミッド・スリップ・デフ（ＬＳＤ）などの差動制限装置全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用遊星歯車装置が車両の差動制限装置に組み込まれた状態の差動制限装置の断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る車両用遊星歯車装置の分解斜視図であり、リングギヤ、ピニオンギヤ、キャリヤおよびサンギヤを分解した状態を示し、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用遊星歯車装置の部分側面図であり、リングギヤ、ピニオンギヤ、キャリヤおよびサンギヤが噛み合った状態を示す。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る車両用遊星歯車装置の部分側面図であり、キャリヤの内壁面の曲率半径をｒｈ１で形成した貫通孔にピニオンギヤが収容された状態を示す。
【図４】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用遊星歯車装置の部分断面図であり、リングギヤ、ピニオンギヤおよびサンギヤが噛み合った状態を示し、（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ方向から見た部分平面図であり、キャリヤの貫通孔に収容されたピニオンギヤがリングギヤの内壁面に接触した状態を示す。
【図５】（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る車両用遊星歯車装置の部分側面図であり、キャリヤの曲面部の曲率半径をｒｈ２で形成した貫通孔にピニオンギヤが収容された状態を示し、（ｂ）は、キャリヤの曲面部の曲率半径をｒｈ３で形成した貫通孔にピニオンギヤが収容された状態を示す。
【図６】（ａ）は、従来の車両用遊星歯車装置の部分断面図であり、（ｂ）は、図６（ａ）のＣ−Ｃ方向から見た部分平面図であり、キャリヤの貫通孔に収容されたピニオンギヤがリングギヤの内壁面に接触した状態を示す。
【符号の説明】
【００５０】
１      車両用遊星歯車装置
２、３１    リングギヤ
３、３２    サンギヤ
３ａ、１７ａ    スプライン
４ａ、３５ａ    はすば外歯車
４、３４    キャリヤ
５、９、３３    貫通孔
５ａ、５ｂ、９ａ、９ｂ、３３ａ、３３ｂ  内壁面
６、３５    ピニオンギヤ
９ｃ    平面部
９ｄ、９ｅ    曲面部
１０    車両の差動制限装置
１１    円筒部
１２、１６    底部
１２ａ  外面
１５    円筒部
１６ａ  内面
１７    ボス部
２２    インプットシャフト
２３    リヤアウトプットシャフト
２４    ドライブギヤ
２５    アイドラギヤ
２６    ドリブンギヤ
２７    フロントアウトプットシャフト
２８    ハウジング
３１ａ  はすば内歯車
３１ｂ  内側面
３５ｂ  端部
３８、３９  偏当たり部
ａ、ｂ    中心間の距離
ｄ    外周円と内周円の放射方向の中心を通る円周
Ｌ    対向する内壁面間の距離
Ｐ１、Ｐ４    縁部
Ｐ２、Ｐ３    交点
Ｐ０、Ｐ５、Ｐ６    中心
ｒｐ    半径
ｒｈ１、ｒｈ２、ｒｈ３    曲率半径
Ｓ    隙間
【図１】
2008215534.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008215534.tif 000007
【図６】
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