(57)【要約】【課題】差動歯車機構の一方のサイドギヤが空転しても他方のサイドギヤに回転トルクを伝達することができる混成差動歯車装置を提供する。【解決手段】内歯車３、太陽歯車５及び遊星歯車６によって遊星歯車機構７を構成する。太陽歯車５に支持部材１１を介して自転可能に設けられたピニオンギヤ１２と、回転軸線Ｌ上に回転可能に配置され、ピニオンギヤ１２と噛み合う一対のサイドギヤ１３とによって差動歯車機構１０を構成する。太陽歯車５の一端部と一方のサイドギヤ１３との間には多板式摩擦発生機構２０を設け、太陽歯車５の他端部と他方のサイドギヤ１３との間には、多板式摩擦発生機構２０′を設ける。一対のサイドギヤ１３，１３の差動回転時に摩擦発生機構２０，２０′に発生する摩擦抵抗により、サイドギヤ１３，１３の差動回転を制限する。【選択図】　　　　図１
2004060695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車機構と差動歯車機構とを備え、上記遊星歯車機構が、軸線を回転軸線と一致させて回転自在に配置された内歯車と、この内歯車の内側に軸線を上記回転軸線と一致させて回転可能に配置された太陽歯車と、上記内歯車及び上記太陽歯車と噛み合う遊星歯車と、上記回転軸線を中心とし回転可能に配置され、上記遊星歯車を自転可能に支持するキャリアとを有し、上記差動歯車機構が、上記太陽歯車に自転可能に、かつ太陽歯車と一体に公転するように設けられたピニオンギヤと、上記回転軸線上に回転可能に配置され、上記ピニオンギヤと噛み合う一対のサイドギヤとを有する混成差動歯車装置において、
上記差動歯車機構に上記一対のサイドギヤの差動回転を制限する差動制限機構を内蔵させたことを特徴とする混成差動歯車装置。
【請求項２】
上記差動歯車機構の上記ピニオンギヤ及び上記一対のサイドギヤがそれぞれ傘歯車によって構成され、
上記差動制限機構が、上記太陽歯車に回転不能に設けられた第１摩擦板と、上記サイドギヤに回転不能に設けられ、上記第１摩擦板と対向して配置された第２の摩擦板とを有し、上記ピニオンギヤとの噛み合いによって上記サイドギヤに作用する上記回転軸線方向へのスラスト力により、上記第１、第２摩擦板を互いに当接させ、上記第１摩擦板と上記第２摩擦板との間に発生する摩擦抵抗によって上記一対のサイドギヤの差動回転を制限することを特徴とする請求項１に記載の混成差動歯車装置。
【請求項３】
上記差動歯車機構の上記ピニオンギヤ及び上記一対のサイドギヤがそれぞれ傘歯車によって構成され、
上記差動制限機構が、上記一対のサイドギヤの各外周部に上記回転軸線を中心として断面円形に形成され、サイドギヤの前面側から背面側へ向かうにしたがって小径になる第１当接面と、上記太陽歯車の内周部の両端部にそれぞれ設けられ、上記第１当接面に対応した形状をなす第２当接面とを有し、上記ピニオンギヤとの噛み合いによって上記サイドギヤに作用する上記回転軸線方向へのスラスト力により、上記第１、第２当接面を互いに当接させ、上記第１当接面と上記第２当接面との間に発生する摩擦抵抗によって上記一対のサイドギヤの差動回転を制限することを特徴とする請求項１に記載の混成差動歯車装置。
【請求項４】
上記差動歯車機構の上記ピニオンギヤが、少なくとも一対に用いられ、この一対のピニオンギヤが、上記太陽歯車の内周面に形成された一対の収容凹部にそれぞれ自転可能に収容され、上記一対のピニオンギヤが互いに噛み合わされるとともに、上記一対のサイドギヤとそれぞれ噛み合わされ、
上記差動制限機構が、上記収容凹部の内周面と上記ピニオンギヤの外周面との間に発生する摩擦抵抗によって上記一対のサイドギヤの差動回転を制限することを特徴とする請求項１に記載の混成差動歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遊星歯車機構の太陽歯車に差動歯車機構を組み込んだ混成差動歯車装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の混成差動歯車装置が国際公開ＷＯ　０１／４４６９１　Ａ１公報に開示されている。この混成差動歯車装置は、回転軸線を中心として回転駆動されるハウジングを備えている。このハウジングの内部には、それぞれの軸線を回転軸線と一致させた内歯車及び太陽歯車が回転可能に設けられている。また、ハウジングには、遊星歯車がハウジングと一体に公転し、かつ自転し得るように設けられている。遊星歯車は、内歯車及び太陽歯車と噛み合っている。したがって、ハウジングが回転駆動されると、内歯車、太陽歯車及び遊星歯車が回転する。この場合、遊星歯車が自転しないときには混成差動歯車装置全体が一体に回転する。つまり、内歯車と太陽歯車とが同一速度で回転する。一方、遊星歯車が自転すると、それに応じて内歯車と太陽歯車とが差動回転する。
【０００３】
太陽歯車には、オープンデフと称される差動歯車機構が組み込まれている。この差動歯車機構は、それぞれ傘歯車からなるピニオンギヤと一対のサイドギヤとを有している。ピニオンギヤは、太陽歯車に自転可能に設けられており、回転軸線を中心として太陽歯車と一体に公転する。一方、一対のサイドギヤは、それぞれの軸線を回転軸線と一致させて回転可能に配置されており、ピニオンギヤと噛み合っている。したがって、太陽歯車が回転すると、ピニオンギヤ及び一対のサイドギヤが回転する。この場合、ピニオンギヤが自転しないときには、一対のサイドギヤが同一速度で回転する。ピニオンギヤが自転すると、一対のサイドギヤが差動回転する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
オープンデフは、一対のサイドギヤの差動回転を制限する差動制限機能を有していない。このため、上記従来の混成差動歯車装置を例えば四輪駆動車のセンターデフとして用いた場合、つまり内歯車をリヤデフに接続し、差動歯車機構の一対のサイドギヤを左右の前輪に接続した場合には、左右の前輪の少なくとも一方が空転ないしはそれに近い状態になると、全ての車輪に伝達される回転トルクが低下してしまうという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、遊星歯車機構と差動歯車機構とを備え、上記遊星歯車機構が、軸線を回転軸線と一致させて回転自在に配置された内歯車と、この内歯車の内側に軸線を上記回転軸線と一致させて回転可能に配置された太陽歯車と、上記内歯車及び上記太陽歯車と噛み合う遊星歯車と、上記回転軸線を中心とし回転可能に配置され、上記遊星歯車を自転可能に支持するキャリアとを有し、上記差動歯車機構が、上記太陽歯車に自転可能に、かつ太陽歯車と一体に公転するように設けられたピニオンギヤと、上記回転軸線上に回転可能に配置され、上記ピニオンギヤと噛み合う一対のサイドギヤとを有する混成差動歯車装置において、上記差動歯車機構に上記一対のサイドギヤの差動回転を制限する差動制限機構を内蔵させたことを特徴としている。
この場合、上記差動歯車機構の上記ピニオンギヤ及び上記一対のサイドギヤがそれぞれ傘歯車によって構成され、上記差動制限機構が、上記太陽歯車に回転不能に設けられた第１摩擦板と、上記サイドギヤに回転不能に設けられ、上記第１摩擦板と対向して配置された第２の摩擦板とを有し、上記ピニオンギヤとの噛み合いによって上記サイドギヤに作用する上記回転軸線方向へのスラスト力により、上記第１、第２摩擦板を互いに当接させ、上記第１摩擦板と上記第２摩擦板との間に発生する摩擦抵抗によって上記一対のサイドギヤの差動回転を制限するようにしてもよい。
また、上記差動歯車機構の上記ピニオンギヤ及び上記一対のサイドギヤがそれぞれ傘歯車によって構成され、上記差動制限機構が、上記一対のサイドギヤの各外周部に上記回転軸線を中心として断面円形に形成され、サイドギヤの前面側から背面側へ向かうにしたがって小径になる第１当接面と、上記太陽歯車の内周部の両端部にそれぞれ設けられ、上記第１当接面に対応した形状をなす第２当接面とを有し、上記ピニオンギヤとの噛み合いによって上記サイドギヤに作用する上記回転軸線方向へのスラスト力により、上記第１、第２当接面を互いに当接させ、上記第１当接面と上記第２当接面との間に発生する摩擦抵抗によって上記一対のサイドギヤの差動回転を制限するようにしてもよい。
さらに、上記差動歯車機構の上記ピニオンギヤが、少なくとも一対に用いられ、この一対のピニオンギヤが、上記太陽歯車の内周面に形成された一対の収容凹部にそれぞれ自転可能に収容され、上記一対のピニオンギヤが互いに噛み合わされるとともに、上記一対のサイドギヤとそれぞれ噛み合わされ、上記差動制限機構が、上記収容凹部の内周面と上記ピニオンギヤの外周面との間に発生する摩擦抵抗によって上記一対のサイドギヤの差動回転を制限するようにしてもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図６を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態の混成差動歯車装置は、四輪駆動車のセンターデフ及びフロントデフとして用いられているが、センターデフ及びリアデフ、その他各種の差動歯車装置として用いることが可能である。
【０００７】
図１及び図２は、この発明の第１実施の形態を示す。この実施の形態の混成差動歯車装置Ａは、回転軸線Ｌを中心として回転駆動されるハウジング１を備えている。ハウジング１は、本体部１Ａと蓋部１Ｂとを有している。本体部１Ａは、一端側から他端側へ向かって小径になる中空の円推台状に形成されており、その軸線を回転軸線Ｌと一致させて配置されている。一方、蓋部１Ｂは、本体部１Ａの大径側の開口端部にボルトＢによって固定され、当該開口部を閉じている。ハウジング１の外周部には、入力歯車２がボルトＢ１によって固定されている。この入力歯車３がエンジン（図示せず）によって回転駆動されことにより、ハウジング１が回転軸線Ｌを中心として回転駆動される。
【０００８】
ハウジング１の内部には、内歯車３がその軸線を回転軸線Ｌと一致させて回転自在に収容されている。内歯車３は、内歯車部３Ａと、この内歯車部３Ａの一端部（図１において右端部）に一端部（図１において左端部）がスプライン結合等によって回転軸線Ｌ方向へ移動可能に、かつ回転不能に連結された出力部３Ｂとから構成されている。内歯車部３Ａの一端部は、ワッシャ４Ａを介して本体部１Ａの内面に突き当たっている。これにより、内歯車部３Ａが本体部１Ａの大径側から小径側へ向かう方向（図１において右方向）へ移動不能になっている。同様に、出力部３Ｂもワッシャ４Ｂを介して本体部１Ａの内面に突き当たっており、本体部１Ａの大径側から小径側へ向かう方向へ移動不能になっている。しかも、内歯車部３Ａ及び出力部３Ｂは、ワッシャ４Ｃ及び後述する遊星歯車６を介して蓋部１Ｂに突き当たっており、それによって本体部１Ａの小径側から大径側へ向かう方向へも移動不能になっている。したがって、内歯車３は、ハウジング１に対して回転軸線Ｌ方向へほぼ移動不能になっている。出力部３Ｂの他端部（図１において右端部）は、本体部１Ａの小径側端部に形成された円筒状をなす軸受部１ａを回動可能に貫通して外部に突出している。軸受部１ａから外部に突出した出力部３Ｂの他端部には、リアデフ（図示せず）に接続される。
【０００９】
ハウジング１の内部で内歯車２の内側には、太陽歯車５設けられている。太陽歯車５は、円筒状をなしており、その軸線を回転軸線Ｌと一致させて回転自在に配置されている。太陽歯車５は、その一端部（図１において右端部）が出力部３Ｂ及びワッシャ４Ｂを介して本体部１Ａに突き当たることによって本体部１Ａの大径側から小径側への移動が阻止され、他端部が蓋部１Ｂに突き当たることにより、本体部１Ａの小径側から大径側への移動が阻止されている。この結果、太陽歯車５は、回転軸線Ｌ方向へはほとんど移動不能になっている。
【００１０】
ハウジング１の内部側を向く蓋部１Ｂの端面（図１において右端面）には、円筒状をなす支持筒部１ｂが形成されている。支持筒部１ｂは、その軸線を回転軸線Ｌと一致させて配置されており、内歯車部３Ａの内周面と太陽歯車５の外周面との間をそれらに対して若干の隙間をもって本体部１Ａの大径側から小径側へ向かって延びている。支持筒部１ｂには、その先端面（図１の右端面）から回転軸線Ｌと平行に延びる複数の収容孔１ｃが支持筒部１ｂの周方向に等間隔に配置形成されている。収容孔１ｃは、その軸線が支持筒部１ｂの外周面と内周面との中央に位置するように配置されている。しかも、収容孔１ｃの内径は、支持筒部１ｂの厚さ（支持筒部１ｂの外周面と内周面との間の距離）より大径になっている。したがって、支持筒部１ｂの外周側及び内周側に位置する収容孔１ｃの一側部及び他側部は、支持筒部１ｂの外周面及び内周面からそれぞれ開放されている。
【００１１】
収容孔１ｃの内部には、遊星歯車６が回転自在に収容されている。したがって、遊星歯車６は、自転可能であるのは勿論のこと、ハウジング１が回転すると、回転軸線Ｌを中心としてハウジング１と一体に公転する。遊星歯車６の一端部（図１において右端部）は、ワッシャ４Ｃ、内歯車部３Ａ及びワッシャ４Ａを介して本体部１Ａに突き当たり、遊星歯車６の他端部は、収容孔１ｃの底部、つまり蓋部１Ｂに突き当たっている。したがって、遊星歯車６は、その軸線方向へはほとんど移動不能になっている。
【００１２】
遊星歯車６の外径は、収容孔１ｃの内径とほぼ同一に設定されている。したがって、遊星歯車６の外周部の一部は、収容孔１ｃの外周側及び内周側の開放部からそれぞれ突出している。そして、遊星歯車６は、収容孔１ｃの外周側の開放部から突出した箇所において内歯車３と噛み合い、収容孔１ｃの内周側の開放部から突出した箇所において太陽歯車５と噛み合っている。したがって、ハウジング１が回転すると、その回転が遊星歯車６から内歯車３及び太陽歯車５に伝達される。この場合、遊星歯車６が自転すると、それに応じて内歯車３と太陽歯車４とが差動回転する。遊星歯車６が自転しないときには、内歯車３、太陽歯車５及び遊星歯車６がハウジング１と一体に回転する。これから明かなように、内歯車３、太陽歯車５及び遊星歯車６によって遊星歯車機構７が構成されている。
【００１３】
内歯車３、太陽歯車５及び遊星歯車６は、捩れ歯を有している。したがって、ハウジング１が回転駆動されると、内歯車部３Ａと遊星歯車６との間、及び太陽歯車５と遊星歯車６との間には、回転軸線Ｌと平行な方向に作用するスラスト力が発生する。この場合、スラスト力は、混成差動歯車装置Ａが設けられた車両が前進しているときには、内歯車部３Ａ及び太陽歯車５を本体部１Ａの大径側から小径側へ押し、遊星歯車６を本体部１Ａの小径側から大径側へ押す。この結果、内歯車部３Ａ及び出力部３Ｂがワッシャ４Ａ，４Ｂを介して本体部１Ａに押し付けられ、遊星歯車６がハウジング１の蓋部１Ｂに押し付けられる。したがって、内歯車３と太陽歯車５との差動回転時には、内歯車部３Ａ及び出力部３Ｂと本体部１Ａとの間、並びに遊星歯車６と蓋部１Ｂとの間に摩擦抵抗が発生する。しかも、遊星歯車６が内歯車部３Ａ及び太陽歯車５との噛み合い反力によって収容孔１ｃの内周面に押圧接触させられる結果、遊星歯車６の外周面と収容孔１ｃの内周面との間にも摩擦抵抗が発生する。これらの摩擦抵抗により、内歯車３と太陽歯車５との間の差動回転が制限されるようになっている。
【００１４】
太陽歯車５の内部には、差動歯車機構１０が組み込まれている。すなわち、太陽歯車５の内部の中央部には、支持部材１１が固定されている。支持部材１１は、回転軸線Ｌ方向から見た形状が略十字状をなしており、回転軸線Ｌと直交する方向に延びる４つの軸部１１ａを有している。各軸部１１ａには、傘歯車からなるピニオンギヤ１２が回転自在に嵌合されている。したがって、ピニオンギヤ１２は、軸部１１ａを中心として自転可能であるとともに、太陽歯車５が回転すると太陽歯車５と共に回転軸線Ｌを中心として公転する。
【００１５】
太陽歯車５の内部における回転軸線Ｌ上には、傘歯車からなる一対のサイドギヤ１３，１３が回転自在に配置されている。一方のサイドギヤ（図１において左側のサイドギヤ）１３は、太陽歯車５の左端部に固定された後述する固定板２１を介して回転自在、かつ回転軸線Ｌ方向へ摺動可能に支持されている。他方のサイドギヤ１３は、太陽歯車５の右端部に設けられた固定板部２１′を介して回転自在に、かつ回転軸線Ｌ方向へ摺動可能に支持されている。各サイドギヤ１３は、ピニオンギヤ１２と噛み合っている。したがって、太陽歯車５が回転すると、その回転が支持部材１１を介してピニオンギヤ１２に伝達され、さらに各サイドギヤ１３に伝達される。この場合、ピニオンギヤ１２が自転すると、それに対応して一対のサイドギヤ１３，１３が差動回転する。ピニオンギヤ１２が自転しないときには、ピニオンギヤ１２及びサイドギヤ１３が太陽歯車５と一体に回転する。
【００１６】
太陽歯車５とサイドギヤ１３，１３との各間には、差動制限機構としての多板式摩擦発生機構２０，２０′がそれぞれ設けられている。多板式摩擦発生機構２０は、一対のサイドギヤ１３，１３が差動回転するのを制限するものであるが、一対のサイドギヤ１３，１３は、差動回転時には太陽歯車５に対して相対回転する。そこで、多板式摩擦発生機構２０，２０′は、直接的には、サイドギヤ１３，１３の太陽歯車５に対する相対回転を制限する。それによって、サイドギヤ１３，１３の差動回転を制限するものである。
【００１７】
一方の多板式摩擦発生機構２０は、固定板２１、可動板２２及び摩擦板２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを有している。固定板２１は、太陽歯車５の内周面の一端部（図１において左端部）に固定されている。つまり、固定板２１は、太陽歯車５に対し回転軸線Ｌ方向へ移動不能かつ回転不能になっている。固定板２１は、太陽歯車５に対して移動不能であれば、回転可能に設けてもよい。可動板２２は、固定板２１より中央側の太陽歯車５の内部に、固定板２１と対向し、かつ離れて配置されている。可動板２２は、太陽歯車５の内周面に回転軸線Ｌ方向へ移動可能に、かつ回転不能に設けられている。可動板２２は、太陽歯車５に対して移動可能かつ回転可能に設けてもよい。
【００１８】
固定板２１と可動板２２との間には、円板からなる摩擦板２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが配置されている。摩擦板２３Ａ，２３Ｂは、いずれも一枚以上設けられている。摩擦板２３Ａ，２３Ｂは、同数宛て用いてもよく、いずれか一方を他方より一枚多く用いてもよい。この実施の形態においては、摩擦板２３Ａが２枚設けられ、摩擦板２３Ｂが１枚設けられている。両摩擦板２３Ａは、太陽歯車５の内周に回転不能に、かつ回転軸線Ｌ方向へ移動可能に連結されている。一方の摩擦板２３Ａは、固定板２１に接触するように配置され、他方の摩擦板２３Ａは可動板２２に接触するように配置されている。摩擦板２３Ｂは、サイドギヤ１３の外周に回転不能に、かつ回転軸線Ｌ方向へ移動可能に連結されており、一方の摩擦板２３Ａに接触するように配置されている。摩擦板２３Ｃは、この実施の形態では２枚用いられているが、用いなくてもよく、１枚あるいは３枚以上設けてもよい。摩擦板２３Ｃは、太陽歯車５及びサイドギヤ１３に対して回転可能であるとともに、回転軸線Ｌ方向へ移動可能になっている。
【００１９】
太陽歯車５の回転時に、サイドギヤ１３がピニオンギヤ１２との噛み合い反力によって回転軸線Ｌ上を可動板２２側から固定板２１側へ向かう方向へ押されると、サイドギヤ１が可動板２２に突き当たり、可動板２２、摩擦板２３Ａ、摩擦板２３Ｃ、摩擦板２３Ｂ及び摩擦板２３Ａを固定板２１側へ順次押し、回転軸線Ｌ方向において隣接するものどうしを互いに押圧接触させる。この状態でサイドギヤ１３が太陽歯車５に対して相対回転すると、左側の摩擦板２３Ａと摩擦板２３Ｂとが相対回転するとともに、右側の摩擦板２３Ａと摩擦板２３Ｂとの間に配置された摩擦板２３Ｃ，２３Ｃが摩擦板２３Ａ，２３Ｂに対して相対回転するとともに、互いに相対回転する。この結果、互いに接触する摩擦板２３Ａ，２３Ｂ，２ＣＣ間に摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗によってサイドギヤ１３の太陽歯車５に対する相対回転が制限され、ひいては一対のサイドギヤ１３，１３の差動回転が制限される。
【００２０】
他方の多板式摩擦発生機構２０′は、上記摩擦発生機構２０の固定板２１に代えて、太陽歯車５の内周面に一体に形成された固定板部２１′が用いられている点を除き、摩擦発生機構２０と同様に構成されている。そこで、摩擦発生機構２０′の説明については省略する。
【００２１】
上記構成の混成差動歯車装置Ａにおいては、差動歯車機構１０に差動制限機構としての多板式摩擦発生機構２０，２０′が設けられているから、一対のサイドギヤ１３，１３のいずれか一方がほとんど空転するような状態になったとしても、他方のサイドギヤ１３には摩擦発生機構２０，２０′に発生する摩擦抵抗に対応したる大きさのトルクが伝達される。したがって、内歯車３にも回転トルクが伝達される。よって、混成差動歯車装置Ａをセンターデフとして用いた場合には、左右いずれかの前輪が空転しても、他方の前輪及び後輪には、回転トルクを伝達することができる。しかも、一対のサイドギヤ１３，１３が差動回転し始めたときには、摩擦板２３Ｃが摩擦板２３Ａ，２３Ｂの両者に対して相対回転するので、摩擦板２３Ｃ，２３Ｃ間及び摩擦板２３Ｃと摩擦板２３Ａ，２３Ｂとの各間には大きな摩擦抵抗が瞬間的に発生することがなく、摩擦抵抗が徐々に大きくなる。したがって、空転していないサイドギヤ１３には徐々に大きな回転トルクが伝達される。
【００２２】
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態に関しては、上記実施の形態と異なる構成についてのみ説明することとし、上記実施の形態と同様な構成には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
図３及び図４は、この発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態の混成差動歯車装置Ｂにおいては、一対のサイドギヤ１３，１３の差動回転を制限するために、太陽歯車５の一端部（図３において左端部）とサイドギヤ１３との間にクラッチタイプの摩擦発生機構３０Ａが設けられ、太陽歯車５の他端部とサイドギヤ１３との間にクラッチタイプの他の摩擦発生機構３０Ｂが設けられている。
【００２４】
一方の摩擦発生機構３０Ａは、サイドギヤ１３、固定板３１、中間部材３２及び摩擦部材３３とを有している。固定板３１は、円板状をなしており、その外周面が太陽歯車５の一端部内周面に固定されている。中間部材３２は、筒状をなしており、その軸線を回転軸線Ｌと一致させた状態で固定板３１より内側の太陽歯車５内に配置されている。中間部材３２は、太陽歯車５の内周面に回転不能に設けられており、固定板３１に突き当たることにより、太陽歯車５から外側へ向かって移動することができなくなっている。摩擦部材３３は、サイドギヤ１３と中間部材３２との間に配置され、回転軸線Ｌを中心として回転可能に設けられている。
【００２５】
摩擦部材３３は、当接部３３ａと補強部３３ｂとから構成されている。当接部３３ａは、その軸線を回転軸線と一致させた肉厚の薄い筒状体として形成されており、太陽歯車５の中央側から端部側へ向かうにしたがって小径になっている。一方、補強部３３ｂ、その軸線を回転軸線Ｌと一致させた円板状をなしており、当接部３３ａの小径側の端部に一体に形成されている。これにより、摩擦部材３３が断面「く」字状に形成され、その肉厚に比して高い強度が得られるようになっている。
【００２６】
当接部３３ａの外周面及び内周面は、回転軸線Ｌ上に中心を位置させた球面の一部によって構成されている。この場合、球面の中心は、太陽歯車５の回転軸線Ｌ方向における中央部に配置されており、当接部３３ａの大径側の端部から外側に出ている。この結果、当接部３３ａの外周面及び内周面の直径は、太陽歯車５の中央側から端部側へ向かうにしたがって小径になっている。
【００２７】
太陽歯車５の回転時にサイドギヤ１３がピニオンギヤ１２との噛み合い反力によって太陽歯車５の中央側から固定板３１側へ押圧移動させられると、サイドギヤ１３の外周面が当接部３３ａの内周面に突き当たる。それによって、摩擦部材３３が太陽歯車５の端部側へ押圧移動させられると、当接部３３ａの外周面が中間部材３２の内周面に突き当たる。中間部材３２は、固定板３１に突き当たって停止する。したがって、サイドギヤ１３がピニオンギヤ１２との噛み合い反力によって太陽歯車５の中央側から端部側へ移動させられると、サイドギヤ１３の外周が当接部３３ａの内周面に押圧接触し、当接部３３ａの外周面が中間部材３２の内周面に押圧接触する。
【００２８】
当接部３３ａの内周面に突き当たるサイドギヤ１３の外周面には、当接面１３ａが形成されている。この当接面１３ａは、当接部３３ａの内周面と同一の球面によって構成されている。当接部３３ａの外周面に突き当たる中間部材３２の内周面には、当接面３２ａが形成されている。この当接面３２ａは、当接部３３ａの外周面と同一の球面によって構成されている。したがって、サイドギヤ１３が太陽歯車５に対して回転すると、当接部３３ａの内周面とサイドギヤ１３の当接面１３ａとが摺接するとともに、当接部３３ａの外周面と中間部材３２の当接面３２ａとが摺接する。その結果、当接部３３ａの内周面とサイドギヤ１３の当接面１３ａとの間、及び当接部３３ａの外周面と中間部材３２の当接面３２ａとの間に摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗によってサイドギヤ１３の太陽歯車５に対する相対回転が制限される。ここで、当接部３３ａの内周面及び外周面並びにそれらに突き当たるサイドギヤ１３の当接面１３ａ及び中間部材３２の当接面３２ａがサイドギヤ１３の移動方向たる太陽歯車５の中央側から端部側へ向かって小径になっているので、楔作用と同様の作用により、サイドギヤ１３に作用する噛み合い反力が増大させられる。したがって、当接部３３ａの内周面とサイドギヤ１３の当接面１３ａとの間、及び当接部３３ａの外周面と中間部材３２の当接面３２ａとの間に発生する摩擦抵抗は、サイドギヤ１３に作用する噛み合い反力が同一であると仮定すると、上記多板式摩擦発生機構２０の摩擦板２３Ａ，２３Ｂ間に発生する摩擦抵抗より大きくなる。したがって、一つの摩擦部材３３だけで十分に大きな摩擦抵抗が得られる。
【００２９】
摩擦部材３３は、この実施の形態の場合、サイドギヤ１３及び中間部材１４のいずれに対しても回転可能になっているが、実際には、中間部材１４にほとんど回転不能に連結され、サイドギヤ１３に対して相対回転する。これは、摩擦部材３３の外径がその内径より大径だからである。このような場合には、サイドギヤ１３の当接面１３ａが第１当接面となり、摩擦部材３３の当接部３３ａの内周面が第２当接面となる。その一方、仮に摩擦部材３３がサイドギヤ１３に回転不能な状態になっているものとすると、その場合には、当接部３３ａの外周面が第１当接面となり、中間部材３２の当接面３２ａが第２当接面になる。このように、摩擦部材３３は、サイドギヤ１３と中間部材３２とのいずれか一方に対しては回転することなく、他方に対して回転するから、いずれか一方に回転不能に設けてもよい。この場合、摩擦部材３３は、サイドギヤ１３又は中間部材１４と一体に形成してもよく、別体に形成して固定してもよい。
【００３０】
他方の摩擦発生機構３０Ｂは、摩擦部材３３の当接部３３ａの外周面が太陽歯車５の内周面に直接接触しており、摩擦発生機構３０Ａの固定板３１及び中間部材３２が設けられていない。当接部３３ａに接触する太陽歯車５の内周面が、当接面５ａになっている。当接面５ａは、当接部３３ａの外周面を構成する曲面と同一の曲面によって構成されている。その他の構成は、上記摩擦発生機構３０Ａと同様である。したがって、摩擦発生機構３０Ｂにおいても、摩擦部材３３は太陽歯車５及びサイドギヤ１３の両者に対して回転可能であるが、実際には太陽歯車５に回転不能に固定され、サイドギヤ１３に対して相対回転する。その場合には、サイドギヤ１３の当接面１３ａが第１当接面になり、摩擦部材３３の当接部３３ａの内周面が第２当接面になる。勿論、摩擦部材３３がサイドギヤ１３に対して回転不能に連結されることもあり、その場合には摩擦部材３３の当接部３３ａの外周面が第１当接面になり、太陽歯車５の当接面５ａが第２当接面になる。
【００３１】
なお、この実施の形態の混成差動歯車装置Ｂにおいては、サイドギヤ１３の当接面１３ａが摩擦部材３３の当接部３３ａの内周面に確実に接触することができるよう、各サイドギヤ１３，１３がそれぞれ支持孔１ｄ，３ａに若干の隙間をもって嵌合されている。また、十字状をなす支持部材１１に代えて、断面円形の棒状をなす支持部材１１′が用いられており、この支持部材１１′の両端部にピニオンギヤ１２がそれぞれ設けられている。したがって、この実施の形態においては、ピニオンギヤ１２が二つだけ用いられている。
【００３２】
図５及び図６は、この発明の第３の実施の形態を示している。この実施の形態の混成差動歯車装置Ｃにおいては、差動歯車機構１０に代えて差動歯車機構４０が用いられている。この差動歯車機構４０は、それ自体が差動制限機能を有している。
【００３３】
すなわち、太陽歯車５には、回転軸線Ｌと平行に延びる少なくとも一対の収容孔（収容凹部）５ｂ，５ｃが形成されている。収容孔５ｂ，５ｃは、この実施の形態では四対形成されており、各対が太陽歯車５の周方向に等間隔をもって配置されている。太陽歯車５の径方向内側における各収容孔５ｂ，５ｃの一側部は、太陽歯車５の内周面から開放されている。しかも、収容孔５ｂ，５ｃは、太陽歯車５の周方向において隣接する側部どうしが互いに連通している。一方の収容孔５ｂは、太陽歯車５を貫通する貫通孔として形成されている。他方の収容孔５ｃは、太陽歯車５の一端面から他端側へ向かって延びる止まり孔として形成されている。
【００３４】
収容孔５ｂ，５ｃには、ピニオンギヤ４１，４２が回転可能（自転可能）にそれぞれ収容されている。一方の収容孔５ｂに収容されたピニオンギヤ４１は、その両端部に歯車部４１ａ，４１ｂが形成されるとともに、その中間部に首部４１ｃが形成されている。歯車部４１ａ，４１ｂは、捩れ歯を有しており、互いに同一の歯車諸元をもって形成されている。首部４１ｃの外径は、歯車部４１ａ，４１ｂの歯底円径より若干小径になっている。他方の収容孔５ｃに収容されたピニオンギヤ４２は、歯車部４１ａ，４１ｂと捩れ方向が逆である点、長さが異なる点を除いて、それらと同一の歯車諸元を有している。ピニオンギヤ４２の一端部（図５において左端部）４２ａは、収容孔５ｂ，５ｃの連通箇所において遊星歯車４１の歯車部４１ａと噛み合っている。
【００３５】
太陽歯車５の内部には、一対のサイドギヤ４３，４４がそれぞれの軸線を回転軸線Ｌと一致させて回動可能に配置されている。一方のサイドギヤ４３は、支持孔１ｄに回転可能に支持されており、他方のサイドギヤ４４は、支持孔３ａに回転可能に支持されている。一方のサイドギヤ４３は、ピニオンギヤ４２の他端部（図５において右端部）４２ｂと噛み合っている。他方のサイドギヤ４４は、ピニオンギヤ４１の歯車部４１ｂと噛み合っている。したがって、太陽歯車５が回転すると、その回転がピニオンギヤ４１，４２を介して一対のサイドギヤ４３，４４に伝達される。この場合、一対のサイドギヤ４３，４４は、ピニオンギヤ４１，４２が自転するときには差動回転し、ピニオンギヤ４１，４２が自転しないときには、回転軸線Ｌを中心として太陽歯車５及びピニオンギヤ４１，４２と一体的に回転する。
【００３６】
太陽歯車５の回転時には、ピニオンギヤ４１の歯車部４１ａ，４１ｂの外周面が、歯車部４１ａ，４１ｂとサイドギヤ４４及ピニオンギヤ４２との噛み合い反力によって収容孔５ｂの内周面に押し付けられ、ピニオンギヤ４２の外周面が、サイドギヤ４３及び歯車部４１ａとの噛み合い反力によって収容孔５ｃの内周面に押し付けられる。したがって、一対のサイドギヤ４３，４４の差動回転時には、歯車部４１ａ，４１ｂの外周面と収容孔５ｂの内周面との間、及びピニオンギヤ４２の外周面と収容孔５ｃの内周面との間に摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗により、ピニオンギヤ４１，４２の回転が制限され、ひいてはサイドギヤ４３，４４の差動回転が制限される。
【００３７】
特に、この実施の形態の混成差動歯車装置Ｃにおいては、ピニオンギヤ４１の歯車部４１ａ，４１ｂ、ピニオンギヤ４２及び一対のサイドギヤ４３，４４が捩れ歯を有しているので、太陽歯車５の回転時には、一方のピニオンギヤ４１が、歯車部４１ａとピニオンギヤ４２との噛み合い及び歯車部４１ｂとサイドギヤ４４との噛み合いによって発生するスラスト力によって回転軸線Ｌ方向へ押圧される。この場合、ピニオンギヤ４１は、遊星歯車装置Ｃが車両のセンターデフとして用いられているものとすると、車両の前進時にピニオンギヤ４１の一端面（図５において左端面）がワッシャ４Ｄを介して蓋部１Ｂに突き当たるように押圧される。したがって、サイドギヤ４３，４４の差動回転時には、ピニオンギヤ４１の一端面とワッシャ４Ｄとの間に摩擦抵抗が作用する。この摩擦抵抗によってサイドギヤ４３，４４の差動回転が制限される。なお、他方のピニオンギヤ４２は、その一端部４２ａとピニオンギヤ４１の歯車部４１ａとの噛み合いによるスラスト力と、その他端部４２ｂとサイドギヤ４３との噛み合いよるスラスト力とが相殺されるので、ピニオンギヤ４２の端面が他の部材に押圧接触させられることはほとんどない。
【００３８】
なお、この発明は上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記三つの実施の形態のうちの前ニ者については、摩擦板２３Ａ，２３Ｂ、又は摩擦部材３３に予圧を作用させて、摩擦板２３Ａ，２３Ｂどうし、あるいは他の部材に、又は摩擦部材３３を他の部材に押圧接触させるようにしておいてもよい。そのようにすれば、いずれか一方のサイドギヤ１３が抵抗なく空転したとしても他方のサイドギヤに予圧に応じたトルクを伝達することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、差動歯車機構に一対のサイドギヤの差動回転を制限する差動制限機構を内蔵させているので、混成差動歯車装置を例えば四輪駆動車のセンターデフとして用いた場合、つまり内歯車をリヤデフに接続し、差動歯車機構の一対のサイドギヤを左右の前輪に接続した場合には、左右の前輪の少なくとも一方がほぼ空転したとしても、他の車輪には回転トルクを伝達することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示す、図２のＸ−Ｘ線に沿う縦断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】この発明の第２の実施の形態を示す縦断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図５】この発明の第３の実施の形態を示す縦断面図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
Ａ　混成差動歯車装置
Ｂ　混成差動歯車装置
Ｃ　混成差動歯車装置
Ｌ　回転軸線
１　ハウジング（キャリア）
３　内歯車
５　太陽歯車
５ａ　当接面（第２当接面）
５ｂ　収容孔（収容凹部）
５ｃ　収容孔（収容凹部）
６　遊星歯車
７　遊星歯車機構
１０　差動歯車機構
１２　ピニオンギヤ
１３　サイドギヤ
１３ａ　当接面（第１当接面）
２０　多板式摩擦発生機構（差動制限機構）
２０′　多板式摩擦発生機構（差動制限機構）
２３Ａ　摩擦板
２３Ｂ　摩擦板
２３Ｃ　摩擦板
３０Ａ　摩擦発生機構（差動制限機構）
３０Ｂ　摩擦発生機構（差動制限機構）
４０　差動歯車機構
４１　ピニオンギヤ
４２　ピニオンギヤ
４３　サイドギヤ
４４　サイドギヤ
【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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