(57)【要約】【課題】装置全体の小型・軽量化を図ることができる混成差動歯車装置を提供する。【解決手段】第１差動歯車装置２は、入力エレメントとしての複数の遊星歯車５、複数の遊星歯車５に噛合する第１出力エレメントとしての太陽歯車６、及び複数の遊星歯車５に噛合する第２出力エレメントとしての内歯車７を有し、第２差動歯車装置３は、フロント側の左右輪にそれぞれ連結されたサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒ、サイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒに噛合するピニオンギヤ１２，１３、及びピニオンギヤ１２，１３を回転自在に支持するピニオンギヤシャフト１５を有し、ピニオンギヤシャフト１５は、内歯車７に対して回転不能に、かつ車軸方向に移動可能に支持されている。【選択図】図３
2008185138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動力を前輪側及び後輪側に分配する第１差動歯車装置と、
前記第１差動歯車装置によって分配された駆動力を前記前輪側又は前記後輪側の左右輪に分配する第２差動歯車装置と、
前記第１差動歯車装置及び前記第２差動歯車装置を収容するデフケースとを備え、
前記第１差動歯車装置は、第１エレメントとしての内歯車、前記内歯車の軸線と同一の軸線をもつ第２エレメントとしての太陽歯車、及び前記太陽歯車と前記内歯車との間に介在する第３エレメントとしての複数の遊星歯車を有し、
前記第１エレメント，前記第２エレメント及び前記第３エレメントのうちいずれか１つのエレメントが入力エレメントとされ、他の２つのエレメントがそれぞれ第１出力エレメントと第２出力エレメントとされ、
前記第２差動歯車装置は、前記前輪側又は前記後輪側の左右輪にそれぞれ連結された１対のサイドギヤ、前記１対のサイドギヤに噛合する少なくとも１対のピニオンギヤ、及び前記少なくとも１対のピニオンギヤを回転自在に支持するピニオンギヤシャフトを有し、
前記ピニオンギヤシャフトは、前記第１出力エレメント及び前記第２出力エレメントのうち一方の出力エレメントに対して回転不能に、かつ車軸方向に移動可能に支持されている
ことを特徴とする混成差動歯車装置。
【請求項２】
前記第１差動歯車装置及び前記第２差動歯車装置は、前記デフケースの回転軸線方向に互いに並列して配置されている請求項１に記載の混成差動歯車装置。
【請求項３】
前記第１差動歯車装置及び前記第２差動歯車装置は、前記デフケースの回転軸線と直角な方向に互いに並列して配置されている請求項１に記載の混成差動歯車装置。
【請求項４】
前記ピニオンギヤシャフトが前記一方の出力エレメントに対して車軸方向に移動可能な距離は、前記一方の出力エレメントが前記デフケースに対して車軸方向に移動可能な距離より大きい請求項１に記載の混成差動歯車装置。
【請求項５】
前記一方の出力エレメントと前記１対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤとに発生するスラスト力の合力は、前記第１出力エレメント及び前記第２出力エレメントのうち他方の出力エレメントに発生するスラスト力より大きい請求項１に記載の混成差動歯車装置。
【請求項６】
前記ピニオンギヤシャフトが前記デフケースに対して車軸方向に移動可能な距離は、前記一方の出力エレメントが前記デフケースに対して車軸方向に移動可能な距離の１／２より大きい請求項５に記載の混成差動歯車装置。
【請求項７】
前記第１出力エレメント及び前記第２出力エレメントのうち他方の出力エレメントは、前記１対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤからのスラスト力を受けるシャフト連結部材と、前記一方の出力エレメントからのスラスト力を受けるギヤ部材とによって形成されている請求項１に記載の混成差動歯車装置。
【請求項８】
前記内歯車，前記太陽歯車及び前記遊星歯車は、ヘリカルギヤからなる請求項１に記載の混成差動歯車装置。
【請求項９】
車両の駆動力を前輪側及び後輪側に分配するプラネタリギヤ式差動装置と、
前記前輪側又は前記後輪側の左右輪にそれぞれ連結された１対のサイドギヤ、前記１対のサイドギヤに噛合する少なくとも１対のピニオンギヤ、及び前記少なくとも１対のピニオンギヤを回転自在に支持するピニオンギヤシャフトを有し、前記プラネタリギヤ式差動装置によって分配された駆動力を前記左右輪に分配するベベルギヤ式差動装置とを備えた混成差動歯車装置において、
前記ピニオンギヤシャフトは、前記プラネタリギヤ式差動装置の出力エレメントに対して回転不能に、かつ車軸方向に移動可能に支持されている
ことを特徴とする混成差動歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混成差動歯車装置に関し、特にサイドギヤに噛合するピニオンギヤを回転自在に支持するピニオンギヤシャフトを備えた混成差動歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の混成差動歯車装置として、例えば２つの差動歯車装置を車軸方向に互いに並列して配置されたものがある（特許文献１）。
【０００３】
この混成差動歯車装置は、プラネタリギヤ式差動装置からなるセンターデフとしての第１差動歯車装置と、ベベルギヤ式差動装置からなるフロントデフとしての第２差動歯車装置と、第１差動歯車装置及び第２差動歯車装置を収容するデフケースとを備えている。
【０００４】
第１差動歯車装置は、第１入力部材としての遊星歯車と、遊星歯車に噛合する第１出力部材としての太陽歯車と、太陽歯車と同一の軸線上で遊星歯車に噛合する第２出力部材としての内歯車とを有している。第２差動歯車装置は、内歯車に支持されたピニオンギヤシャフトと、このピニオンギヤシャフトに回転自在に支持された第２入力部材としての１対のピニオンギヤと、これら１対のピニオンギヤに噛合する第３出力部材及び第４出力部材としての１対のサイドギヤとを有している。デフケースは、第１リングギヤ取付用フランジを有するケース本体と、第２リングギヤ取付用フランジを有するキャップとによって形成されている。
【０００５】
遊星歯車は、デフケースの回転力を受けて回転し、この回転力を太陽歯車と内歯車に伝達する。太陽歯車は、遊星歯車の回転力を受けて回転し、この回転力をリヤ車軸（出力歯車）に伝達する。内歯車は、遊星歯車の回転力を受けて回転し、この回転力をピニオンギヤシャフトに伝達する。
【０００６】
ピニオンギヤシャフトは、内歯車の回転力を受けて回転し、この回転力を１対のピニオンギヤに伝達する。１対のピニオンギヤは、ピニオンギヤシャフト（内歯車）の回転力を受けて回転（自転又は公転）し、この回転力を１対のサイドギヤに伝達する。１対のサイドギヤは、１対のピニオンギヤの回転力を受けて回転し、この回転力を左右のフロント車軸に伝達する。
【０００７】
デフケースは、車両のエンジン側（リングギヤ）からのトルクを受けて回転し、この回転力を遊星歯車に伝達する。
【０００８】
以上の構成により、車両のエンジン側からのトルクがデフケースに入力されると、デフケースが回転軸線の回りに回転する。デフケースが回転すると、この回転力が遊星歯車に伝達され、さらに遊星歯車から内歯車及び太陽歯車に伝達される。これにより、内歯車及び太陽歯車が回転し、この回転力（内歯車の回転力）がピニオンギヤシャフトを介して１対のピニオンギヤに伝達される。このため、１対のピニオンギヤが自転又は公転し、これら自転又は公転力が１対のサイドギヤに伝達される。
【０００９】
この場合、太陽歯車には出力歯車が、また１対のサイドギヤには左右のフロント車軸がそれぞれ連結されているため、エンジン側のトルクがデフケース及び第１差動歯車装置（遊星歯車，太陽歯車）を介して出力歯車に伝達されるとともに、デフケース，第１差動歯車装置（遊星歯車，内歯車）及び第２差動歯車装置（ピニオンギヤ，サイドギヤ）を介して左右のフロント車軸に伝達される。
【００１０】
ところで、この種の混成差動歯車装置においては、ピニオンギヤシャフトが内歯車に支持されており、ピニオンギヤシャフトの車軸方向の位置が内歯車の回転軸線方向（車軸方向）の位置に依存する。このため、内歯車，遊星歯車及び太陽歯車がヘリカルギヤからなる場合、デフケースの回転力が遊星歯車を介して内歯車及び太陽歯車に伝達され、これら内歯車及び太陽歯車にスラスト力が発生して内歯車及び太陽歯車が互いに接近する方向にデフケースの回転軸線に沿って移動すると、ピニオンギヤシャフトが内歯車と共に太陽歯車側に移動する。この際、太陽歯車側のサイドギヤがピニオンギヤを介してピニオンギヤシャフトからの負荷を、また太陽歯車に発生するスラスト力をそれぞれ受けると、安定した性能（ピニオンギヤとサイドギヤとの良好な噛合状態）を得ることができないばかりか、耐久性が低下することから、デフケースには太陽歯車とサイドギヤとの間に介在する壁部が設けられている。これにより、太陽歯車に発生するスラスト力を壁部で受け、このスラスト力が太陽歯車側のサイドギヤに及ばないようにして安定した性能を得るとともに、耐久性の低下を抑制することが行われる。
【特許文献１】特開２００３−１３０１７８号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１によると、太陽歯車に発生するスラスト力を受ける壁部が太陽歯車とサイドギヤとの間に介在する構造であるため、デフケースの軸線方向寸法が大きくなり、装置全体が大型・重量化するという問題があった。
【００１２】
従って、本発明の目的は、デフケースの軸線方向寸法を短縮することができ、もって装置全体の小型・軽量化を図ることができる混成差動歯車装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）本発明は、上記目的を達成するために、車両の駆動力を前輪側及び後輪側に分配する第１差動歯車装置と、前記第１差動歯車装置によって分配された駆動力を前記前輪側又は前記後輪側の左右輪に分配する第２差動歯車装置と、前記第１差動歯車装置及び前記第２差動歯車装置を収容するデフケースとを備え、前記第１差動歯車装置は、第１エレメントとしての内歯車、前記内歯車の軸線と同一の軸線をもつ第２エレメントとしての太陽歯車、及び前記太陽歯車と前記内歯車との間に介在する第３エレメントとしての複数の遊星歯車を有し、前記第１エレメント，前記第２エレメント及び前記第３エレメントのうちいずれか１つのエレメントが入力エレメントとされ、他の２つのエレメントがそれぞれ第１出力エレメントと第２出力エレメントとされ、第２差動歯車装置は、前記前輪側又は前記後輪側の左右輪にそれぞれ連結された１対のサイドギヤ、前記１対のサイドギヤに噛合する少なくとも１対のピニオンギヤ、及び前記少なくとも１対のピニオンギヤを回転自在に支持するピニオンギヤシャフトを有し、前記ピニオンギヤシャフトは、前記第１出力エレメント及び前記第２出力エレメントのうち一方の出力エレメントに対して回転不能に、かつ車軸方向に移動可能に支持されていることを特徴とする混成差動歯車装置を提供する。
【００１４】
（２）本発明は、上記目的を達成するために、車両の駆動力を前輪側及び後輪側に分配するプラネタリギヤ式差動装置と、前記前輪側又は前記後輪側の左右輪にそれぞれ連結された１対のサイドギヤ、前記１対のサイドギヤに噛合する少なくとも１対のピニオンギヤ、及び前記少なくとも１対のピニオンギヤを回転自在に支持するピニオンギヤシャフトを有し、前記プラネタリギヤ式差動装置によって分配された駆動力を前記左右輪に分配するベベルギヤ式差動装置とを備えた混成差動歯車装置において、前記ピニオンギヤシャフトは、前記プラネタリギヤ式差動装置の出力エレメントに対して回転不能に、かつ車軸方向に移動可能に支持されていることを特徴とする混成差動歯車装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、デフケースの軸線方向寸法を短縮することができ、装置全体の小型・軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
[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混成差動歯車装置を説明するために示す分解斜視図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る混成差動歯車装置における歯車の噛合状態を示す斜視図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る混成差動歯車装置を説明するために示す断面図である。
【００１７】
（混成差動歯車装置の全体構成）
図１〜図３において、符号１で示す車両用の混成差動歯車装置は、プラネタリギヤ式差動装置からなる第１差動歯車装置２と、ベベルギヤ式差動装置からなる第２差動歯車装置３と、第１差動歯車装置２及び第２差動歯車装置３を収容するデフケース４とから大略構成されている。
【００１８】
（第１差動歯車装置２の構成）
第１差動歯車装置２は、図３に示すように、第１入力部材（第１入力エレメント）としての複数の遊星歯車５と、これら複数の遊星歯車５に噛合する第１出力部材（第１出力エレメント）としての太陽歯車６と、この太陽歯車６の軸線上で複数の遊星歯車５に噛合する第２出力部材（第２出力エレメント）としての内歯車７とを有し、デフケース４の回転軸線Ｏ上に第２差動歯車装置３と並列して配置されている。そして、センターデフとして機能し、エンジン（駆動源）側の駆動力を４輪駆動車の前輪側及び後輪側に分配するように構成されている。第１差動歯車装置２の各歯車５〜７にはヘリカルギヤが用いられる。
【００１９】
複数の遊星歯車５は、太陽歯車６と内歯車７との間に配置され、かつデフケース４に一体に形成された複数の支持部４Ａａ（図３参照）の間で自転可能に保持されている。そして、デフケース４と共に公転するように構成されている。
【００２０】
太陽歯車６は、デフケース４の回転軸線Ｏと同一の軸線をもつ円筒体からなり、遊星歯車５の内側に回転自在に保持され、かつ第２差動歯車装置３のサイドギヤ（後述）に発生するスラスト力を受ける位置で車軸方向に移動自在に配置されている。太陽歯車６の内周面には、左右のフロント車軸（図示せず）のうち右フロント車軸を挿通させるリヤ車軸連結用の筒シャフト（図示せず）を移動自在に連結するスプライン嵌合部６Ａが設けられている。そして、太陽歯車６は、遊星歯車５からの回転力を受け、筒シャフト等を介してリヤ車軸（図示せず）に出力するように構成されている。
【００２１】
内歯車７は、デフケース４における回転軸線Ｏの両方向に開口する円筒体からなり、遊星歯車５とデフケース４との間に回転自在に配置されている。そして、遊星歯車５からの回転力を受けて第２差動歯車装置３のピニオンギヤ（ピニオンギヤシャフト）に出力するように構成されている。内歯車７の第２差動歯車装置側端部には、第２差動歯車装置３のピニオンギヤ等を収容する円筒状のハウジング８が一体に設けられている。ハウジング８の内周面には、スラストワッシャ９を介して太陽歯車６からのスラスト力を受ける環状の壁部１０が一体に設けられている。また、ハウジング８の内周面には、ハウジング径方向（デフケース４の回転軸線側）に開口し、かつ回転軸線Ｏに沿って延びる複数（本実施の形態では４個）の凹部１１が設けられている。
【００２２】
環状の壁部１０は、第２差動歯車装置３のサイドギヤ（１対のサイドギヤのうち太陽歯車側のサイドギヤ）の外周囲に配置されている。複数の凹部１１は、ハウジング８の円周方向に所定の間隔（９０°）をもって並設されている。凹部１１の回転軸線側開口端面は扁平な面で形成されている。
【００２３】
（第２差動歯車装置３の構成）
第２差動歯車装置３は、図３に示すように、第２入力部材としての２対のピニオンギヤ１２，１３（図３では１対のピニオンギヤのみを示す）と、これら２対のピニオンギヤ１２，１３に噛合する第３出力部材及び第４出力部材としての左右１対のサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒと、２対のピニオンギヤ１２，１３を回転自在に支持する複数（本実施の形態では２本）のピニオンギヤシャフト１５とを有し、デフケース４のキャップ（後述）と第１差動歯車装置２との間に介在してデフケース４の回転軸線Ｏ上に配置されている。そして、フロントデフとして機能し、第１差動歯車装置２によって分配された駆動力を４輪駆動車における前輪側の左右輪に分配するように構成されている。
【００２４】
２対のピニオンギヤ１２，１３は、それぞれ（各対のピニオンギヤ）がデフケース４の回転軸線Ｏと直角な軸線方向に沿って互いに並列し、ハウジング８にピニオンギヤシャフト１５を介して回転自在に配置されている。そして、ピニオンギヤシャフト１５を介してエンジン側のトルクを第１差動歯車装置２（ハウジング８）から受け、サイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒに入力するように構成されている。ピニオンギヤ１２，１３の背面は扁平な面で形成されており、これらピニオンギヤ１２，１３の背面と凹部１１の回転軸線側開口端面との間にワッシャ表裏両面を共に平面とするスラストワッシャ１６が介装されている。
【００２５】
なお、ピニオンギヤ１２，１３の背面が球面である場合には、ワッシャ表裏両面をそれぞれ平面及び球面とするスラストワッシャが用いられる。
【００２６】
サイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒは、ボス部１４Ｌａ，１４Ｒａ及びギヤ部１４Ｌｂ，１４Ｒｂを有する略円筒状の傘歯車からなり、ボス部１４Ｌａ，１４Ｒａをそれぞれデフケース４（キャップ）の車軸挿通孔（後述）と太陽歯車６内に臨ませてデフケース４内において車軸回りに回転自在に、かつ車軸方向に移動自在に支持されている。そして、サイドギヤ１４Ｒ及び内歯車７に発生するスラスト力（太陽歯車側に作用するスラスト力）Ｓ２，Ｓ３（図３に示す）の合力は、太陽歯車６に発生するスラスト力（サイドギヤ側に作用するスラスト力）Ｓ１（図３に示す）より大きくなるように設定されている。サイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒには、左右のフロント車軸（図示せず）がそれぞれスプライン嵌合されている。サイドギヤ１４Ｌの背面と車軸挿通孔（キャップ側の車軸挿通孔）の内側開口周縁との間にはスラストワッシャ１７が、またサイドギヤ１４Ｒの背面と太陽歯車６のサイドギヤ側開口端面との間にはスラストワッシャ１８がそれぞれ介装されている。
【００２７】
ピニオンギヤシャフト１５は、複数の凹部１１のうち対応する凹部内にシャフト端部を臨ませてハウジング８内に配置され、また内歯車７（ハウジング８）に対して回転不能に、かつ車軸方向に移動可能に支持されている。ピニオンギヤシャフト１５のシャフト両端部には、軸心に対して対称で、かつ互いに平行な平面部１５ａが形成されている。この平面部１５ａは、凹部１１の平面部と当接するように構成されている。ピニオンギヤシャフト１５が内歯車７に対して車軸方向に移動可能な距離は、太陽歯車６がデフケース４に対して車軸方向に移動可能な距離より大きい距離に設定されている。ピニオンギヤシャフト１５がデフケース４に対して車軸方向に移動可能な距離は、太陽歯車６がデフケース４に対して車軸方向に移動可能な距離の１／２より大きい距離に設定されていることが望ましい。これにより、遊星歯車５の回転時（デフケース４の回転時）に太陽歯車６及び内歯車７にスラスト力Ｓ１，Ｓ２が発生し、ピニオンギヤシャフト１５（ピニオンギヤ１２，１３）及び太陽歯車６がサイドギヤ１４Ｒへの移動によってサイドギヤ１４Ｒを押圧しても、ピニオンギヤシャフト１５がセルフアライメント効果の働きによって両サイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒ間の回転軸線方向中央部に移動して配置され、ピニオンギヤ１２，１３とサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒとの噛み合いアンバランスによる悪影響を低減することができる。
【００２８】
（デフケース４の構成）
デフケース４は、図１〜図３に示すように、一方に開口するケース本体４Ａと、ケース本体４Ａの開口部を閉塞するキャップ４Ｂとを備えている。
【００２９】
ケース本体４Ａは、回転軸線Ｏに沿って開口する車軸挿通孔１９を有し、全体が円筒体によって形成されている。車軸挿通孔１９にはリヤ車軸連結用の筒シャフトが挿通されている。車軸挿通孔１９の内側開口周縁とサイドギヤ１４Ｒの背面との間にスラストワッシャ２０が介装されている。
【００３０】
ケース本体４Ａの内周面には、キャップ側及び車軸（回転軸線）側に開口し、かつ円周方向に所定の間隔（９０°）をもって並列する複数（本実施の形態では４個）の位置決め凹部２３（１個のみ図示）が設けられている。これら位置決め凹部２３は、キャップ位置決め用ワッシャ２７（後述）の廻り止め部及び移動規制部（差動歯車装置側の移動規制部）として機能するように構成されている。ケース本体４Ａの開口端部には、回転軸線Ｏと直角な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２４が一体に設けられている。
【００３１】
リングギヤ取付用フランジ２４は、フランジ両端面に開口するボルト取付孔２４Ａを有し、ドライブピニオン（図示せず）を介してエンジン側のトルクを受けるリングギヤ（図示せず）を取り付けるように構成されている。ケース本体４Ａの開口部内には、リングボルト２５がその中央開口部にキャップ４Ｂを挿通させて配置されている。
【００３２】
リングボルト２５は、ケース本体４Ａの内周面に進退可能にねじ止めされ、キャップ４Ｂを圧入方向と反対の方向に位置決めして車軸（車軸挿通孔１９の軸線）方向に固定するように構成されている。
【００３３】
一方、キャップ４Ｂは、車軸挿通孔１９の軸線方向（デフケース４の回転軸線方向）に開口する車軸挿通孔２６を有し、ケース本体４Ａ内に圧入して配置され、かつキャップ位置決め用ワッシャ２７によって圧入方向及び車軸回りに位置決めされている。車軸挿通孔２６には、左右のフロント車軸（図示せず）のうち左フロント車軸が挿通されている。
【００３４】
キャップ４Ｂの内側端面には、サイドギヤ１４Ｌの周囲に沿う環状の突起３１が一体に設けられている。突起３１には、円周方向に所定の間隔（１８０°）をもって並列する複数（本実施の形態では２個）の切り欠き３１Ａが設けられている。
【００３５】
キャップ位置決め用ワッシャ２７は、ケース本体４Ａの位置決め凹部２３にそれぞれ嵌合する第１位置決め凸部２７Ａ（３個のみ図示）、及び突起３１の切り欠き３１Ａにそれぞれ嵌合する第２位置決め凸部２７Ｂ（１個のみ図示）を有し、ケース本体４Ａ内に挿入して挿入方向及び車軸回りに位置決めされ、かつキャップ４Ｂとハウジング８（内歯車７）との間に介装され、全体が略環状体によって形成されている。
【００３６】
第１位置決め凸部２７Ａは、キャップ位置決め用ワッシャ２７の外周面に突出して形成され、ケース本体４Ａの位置決め凹部２３に嵌合してキャップ位置決め用ワッシャ２７を挿入方向及び車軸回りに位置決めするように構成されている。第２位置決め凸部２７Ｂは、キャップ位置決め用ワッシャ２７の内周面に突出して形成され、突起３１の切り欠き３１Ａに嵌合してキャップ４Ｂを圧入方向及び車軸回りに位置決めするように構成されている。
【００３７】
〔混成差動歯車装置１の動作〕
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４に入力されると、デフケース４が回転軸線Ｏの回りに回転する。デフケース４が回転すると、この回転力が遊星歯車５に伝達され、さらに遊星歯車５を介して太陽歯車６と内歯車７とに伝達される。これにより、太陽歯車６及び内歯車７が共に回転し、この回転力がハウジング８及びピニオンギヤシャフト１５を介してピニオンギヤ１２，１３に伝達される。このため、ピニオンギヤ１２，１３が回転し、この回転力がサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒに伝達される。
【００３８】
この場合、太陽歯車６にはリア車軸連結用の筒シャフトが、またサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒにはそれぞれ左右のフロント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４・第１差動歯車装置２（遊星歯車５及び太陽歯車６）を介して筒シャフトに伝達されるとともに、デフケース４・第１差動歯車装置２（遊星歯車５及び内歯車７）・第２差動歯車装置３（ピニオンギヤ１２，１３及びサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒ）を介して左右のフロント車軸に伝達される。
【００３９】
ここで、車両が直線上を等速で走行する等の非差動時には、エンジン側からのトルク（回転力）が遊星歯車５を介して太陽歯車６及び内歯車７に伝達され、太陽歯車６及び内歯車７が車軸に対して等速で回転する。これら太陽歯車６及び内歯車７のうち太陽歯車６からの回転力を受けてリヤ車軸（筒シャフト）が回転する。また、ピニオンギヤ１２，１３が自転せずにハウジング８及びピニオンギヤシャフト１５を介して内歯車７からの回転力を受けてサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒ上を公転し、ピニオンギヤ１２，１３及びサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒがデフケース４と共に一体に回転する。これにより、前後の左右各車輪が等しい回転数で回転される。
【００４０】
一方、走行中に車両が例えば左方に旋回したり、あるいは前方の右車輪がぬかるみに落ち込んだりした場合等には、エンジン側からのトルクが第１差動装置２を介して第２差動装置３と筒シャフト（リヤ車軸）に差動分配される。さらに、第２差動装置３では、ピニオンギヤ１２，１３がサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒ上で自転し、この回転力がフロント車軸の左右車輪間で差動分配される。このため、前方の左車輪及びリヤ車軸（左右車輪）がデフケース４の回転速度より低い速度で回転され、前方の右車輪がデフケース４の回転速度より高い速度で回転される。
【００４１】
このような混成差動歯車装置１においては、デフケース４の回転力が遊星歯車５を介して太陽歯車６及び内歯車７に伝達されると、これら各歯車は中心軸に対して斜めに歯が形成されたヘリカルギヤであるので、これら太陽歯車６及び内歯車７にそれぞれ車軸方向のスラスト力が発生する。車両の走行状態及びヘリカルギヤの向きによっては、図３に示すようにスラスト力Ｓ１，Ｓ２が発生し、太陽歯車６及び内歯車７が互いに接近する方向（デフケース４の回転軸線Ｏの方向）に移動する。また、内歯車７の回転力がピニオンギヤシャフト１５及びピニオンギヤ１２，１３を介してサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒに伝達され、これらサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒにスラスト力Ｓ３が発生してサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒが互いに離間する方向に移動する。この場合、ピニオンギヤシャフト１５が内歯車７に対して車軸方向に移動自在に支持されているため、太陽歯車側のサイドギヤ１４Ｒがピニオンギヤ１２，１３を介してピニオンギヤシャフト１５からの負荷（内歯車７に発生するスラスト力Ｓ２）を受けることがない。このため、ピニオンギヤ１２，１３とサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒとが良好な噛合状態を維持したまま、太陽歯車６に発生するスラスト力Ｓ１を内歯車７及びサイドギヤ１４Ｒが受けることになる。この際、スラスト力Ｓ２とスラスト力Ｓ３との合力がスラスト力Ｓ１より大きいため、スラスト力Ｓ１が内歯車７及びサイドギヤ１４Ｒによって吸収される。
【００４２】
[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００４３】
（１）内歯車７に対して車軸方向にピニオンギヤシャフト１５が移動可能に支持されているため、ピニオンギヤ１２，１３とサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒとが良好な噛合状態を維持したまま、太陽歯車６に発生するスラスト力Ｓ１を内歯車７及びサイドギヤ１４Ｒが受けて吸収する。これにより、太陽歯車６とサイドギヤ１４Ｒとの間に従来必要とした壁部が不要になるため、デフケース４の軸線方向寸法を短縮することができ、装置全体の小型・軽量化を図ることができる。
【００４４】
（２）ピニオンギヤシャフト１５が内歯車７に対して車軸方向に移動可能であることは、組立誤差を吸収することができ、装置組立作業の簡素化を図ることができる。
【００４５】
[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混成差動歯車装置を説明するために示す分解斜視図である。図５は、本発明の第２の実施の形態に係る混成差動歯車装置における歯車の噛合状態を示す斜視図である。図６は、本発明の第２の実施の形態に係る混成差動歯車装置を説明するために示す断面図である。図４〜図６において、図１〜図３と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４６】
図４〜図６に示すように、第２の実施の形態に示す混成差動歯車装置４１は、太陽歯車６に代え、１対のサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒのうちサイドギヤ１４Ｒからのスラスト力Ｓ４を受けるシャフト連結部材４２Ａ、及び内歯車７からのスラスト力Ｓ５を受けるギヤ部材４２Ｂによって形成された太陽歯車４２を備えた点に特徴がある。
【００４７】
このため、シャフト連結部材４２Ａは、内周面にリヤ車軸連結用の筒シャフト（図示せず）を車軸方向に移動可能に連結する第１スプライン嵌合部４２０Ａを、また外周面にギヤ部材４２Ｂを車軸方向に移動可能に連結する第２スプライン嵌合部４２１Ａを有し、デフケース４の回転軸線Ｏ上に配置され、全体が円筒体によって形成されている。
【００４８】
ギヤ部材４２Ｂは、遊星歯車５に噛合し、全体がシャフト連結部材４２Ａの外径より大きい内径をもつ円筒体によって形成されている。ギヤ部材４２Ｂのハウジング側開口端面と壁部１０の太陽歯車側端面との間にはスラストワッシャ９が介装されている。
【００４９】
このように構成された混成差動歯車装置４１においては、図６に示すように、デフケース４の回転力が遊星歯車５を介して太陽歯車４２（ギヤ部材４２Ｂ）及び内歯車７に伝達され、これらギヤ部材４２Ｂ及び内歯車７にそれぞれスラスト力Ｓ６，Ｓ５が発生してギヤ部材４２Ｂ及び内歯車７が互いに接近する方向にデフケース４の回転軸線Ｏに沿って移動すると、ピニオンギヤシャフト１５が内歯車７と共に太陽歯車側に移動する。また、内歯車７の回転力がピニオンギヤシャフト１５及びピニオンギヤ１２，１３を介してサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒに伝達され、これらサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒにスラスト力Ｓ４が発生してサイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒが互いに離間する方向に移動する。この場合、ピニオンギヤシャフト１５が内歯車７に対して車軸方向に移動可能に支持されているため、太陽歯車側のサイドギヤ１４Ｒがピニオンギヤ１２，１３を介してピニオンギヤシャフト１５からの負荷を受けることがない。このため、太陽歯車４２（ギヤ部材４２Ｂ）に発生するスラスト力Ｓ６を内歯車７が受け、このスラスト力Ｓ６が内歯車７によって吸収される。
【００５０】
[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果（１）及び（２）と同様の効果が得られる。
【００５１】
以上、本発明の車両用混成差動装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の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。
【００５２】
（１）本実施の形態では、第１入力エレメントとして遊星歯車５、第１出力エレメントとして太陽歯車６、第２出力エレメントとして内歯車７である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、第１入力エレメントとして遊星歯車、第１出力エレメントとして内歯車、第２出力エレメントとして太陽歯車であってもよい。また、第１入力エレメントとして太陽歯車、第１出力エレメントとして内歯車又は遊星歯車、第２出力エレメントとして遊星歯車又は内歯車であってもよく、さらには第１入力エレメントとして内歯車、第１出力エレメントとして太陽歯車又は遊星歯車、第２出力エレメントとして遊星歯車又は太陽歯車であっても実施可能である。すなわち要するに、本発明においては、第１エレメントとして内歯車、第２エレメントとしての太陽歯車、及び第３エレメントとして遊星歯車である場合に、第１エレメント，第２エレメント及び第３エレメントのうちいずれか１つのエレメントは入力エレメントとされ、他の２つのエレメントはそれぞれ第１出力エレメントと第２出力エレメントとされていればよい。
【００５３】
（２）本実施の形態では、第１差動歯車装置２及び第２差動歯車装置３がデフケース４の回転軸線方向に互いに並列して配置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、図７に示すように第１差動歯車装置２及び第２差動歯車装置３がデフケース４の回転軸線と直角な方向に互いに並列して配置された混成差動歯車装置７１であっても、本実施の形態と同様の効果を奏する。この場合、遊星歯車５が第１入力エレメントとして、内歯車７が第１出力エレメントとして、太陽歯車６が第２出力エレメントとしてそれぞれ機能する。また、ピニオンギヤシャフト１５が太陽歯車６に対して回転不能に、かつ車軸方向に移動可能に支持されている。
【００５４】
（３）本実施の形態では、第１差動歯車装置２及び第２差動歯車装置３をそれぞれセンターデフとフロントデフとする混成差動歯車装置１，４１である場合について説明したが、センターデフとリヤデフとする混成差動歯車装置としてもよい。
【００５５】
（４）本実施の形態では、本実施の形態では、サイドギヤ１４Ｌ，１４Ｒに噛合するピニオンギヤが２対のピニオンギヤ１２，１３である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、１対のピニオンギヤである場合にも本実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５６】
（５）本実施の形態では、デフケース４がケース本体４Ａ及びキャップ４Ｂ（２ピースの部材）からなる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、デフケースを１ピースの部材によって形成してもよく、また３個以上のケースエレメントからなるデフケースであっても勿論よい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る混成差動歯車装置を説明するために示す分解斜視図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る混成差動歯車装置における歯車の噛合状態を示す斜視図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る混成差動歯車装置を説明するために示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る混成差動歯車装置を説明するために示す分解斜視図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る混成差動歯車装置における歯車の噛合状態を示す斜視図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る混成差動歯車装置を説明するために示す断面図。
【図７】本発明の各実施の形態に係る混成差動歯車装置の変形例を説明するために示す断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１，４１，７１…混成差動歯車装置、２…第１差動歯車装置、３…第２差動歯車装置、４…デフケース、４Ａ…ケース本体、４Ｂ…キャップ、５…遊星歯車、６，４２…太陽歯車、６Ａ…スプライン嵌合部、７…内歯車、８…ハウジング、９，１６，１７，１８，２０，２８…スラストワッシャ、１０…壁部、１１…凹部、１２，１３…ピニオンギヤ、１４Ｌ，１４Ｒ…サイドギヤ、１４Ｌａ，１４Ｒａ…ボス部、１４Ｌｂ，１４Ｒｂ…ギヤ部、１５…ピニオンギヤシャフト、１９，２６…車軸挿通孔、２３…位置決め凹部、２４…リングギヤ取付用フランジ、２４Ａ…ボルト取付孔、２５…リングボルト、２７…キャップ位置決め用ワッシャ、２７Ａ…第１位置決め凸部、２７Ｂ…第２位置決め凸部、３１…突起、３１Ａ…切り欠き、４２Ａ…シャフト連結部材、４２Ｂ…ギヤ部材、４２０Ａ…第１スプライン嵌合部、４２１Ａ…第２スプライン嵌合部、Ｏ…回転軸線
【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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