(57)【要約】【課題】第１内歯ギヤに噛み合って自転および公転する第１外歯ギヤと、第１外歯ギヤと一体回転可能な第２内歯ギヤに噛み合って回転する第１外歯ギヤとを用いて、等トルク配分、等差動回転の可能な差動装置を提供する。【解決手段】第１，第２内歯ギヤの各内歯と第１，第２外歯ギヤの各外歯とを、全て円弧歯形で形成するとともに、第１内歯ギヤのピッチ円半径をＲ１，第１外歯ギヤのピッチ円半径をＲ２，第２内歯ギヤのピッチ円半径をＲ３，第２外歯ギヤのピッチ円半径をＲ４としたときに、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝４：３：３：２であるか、またはＲ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝３：２：４：３とする。【選択図】  図２
2016031080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転軸線（Ｘ１）周りに回転する入力部材（１０）の回転力を、該第１回転軸線（Ｘ１）上に相対回転可能に並ぶ第１出力軸（１７）および第２出力軸（１８）に分配して伝達する差動装置において、
前記入力部材（１０）と一体回転可能な第１内歯ギヤ（３）と、前記第１内歯ギヤ（３）の内歯（３ａ）に外歯（４ａ）を噛合させる第１外歯ギヤ（４）と、この第１外歯ギヤ（４）を前記第１回転軸線（Ｘ１）から偏心した第２回転軸線（Ｘ２）周りに回転自在に支承する偏心軸部（７ｂ）を有し、前記第１回転軸線（Ｘ１）周りに回転可能な軸部材（７）と、前記第１外歯ギヤ（４）と一体回転可能な第２内歯ギヤ（５）と、前記第２内歯ギヤ（５）の内歯（５ａ）に外歯（６ａ）を噛合させていて、前記第１回転軸線（Ｘ１）周りに回転可能な第２外歯ギヤ（６）とを備え、
前記軸部材（７）は前記第１出力軸（１７）に一体回転可能に接続され、前記第２外歯ギヤ（６）は前記第２出力軸（１８）に一体回転可能に接続され、
前記第１，第２内歯ギヤ（３，５）の各内歯（３ａ，５ａ）と前記第１，第２外歯ギヤ（４，６）の各外歯（４ａ，６ａ）とは、円弧歯形に形成されており、前記第１内歯ギヤ（３）のピッチ円半径をＲ１、前記第１外歯ギヤ（４）のピッチ円半径をＲ２、前記第２内歯ギヤ（５）のピッチ円半径をＲ３、前記第２外歯ギヤ（６）のピッチ円半径をＲ４としたときに、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝４：３：３：２であるか、またはＲ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝３：２：４：３であることを特徴とする差動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の差動装置において、前記第１外歯ギヤ（４）および前記第２外歯ギヤ（６）の外歯（４ａ，６ａ）の歯数は、何れも３２以上であることを特徴とする差動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の差動装置において、一体化された前記第１外歯ギヤ（４）および第２内歯ギヤ（５）の重心（Ｇ）の位相と１８０度ずれた位相で前記第１回転軸線（Ｘ１）周りに回転するバランサ（１６）を有することを特徴とする差動装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載の差動装置において、自動車のミッションケース（１）に前記第１回転軸線（Ｘ１）周りに回転自在に支持されるデフケース（２）が、前記入力部材（１０）と、この入力部材（１０）に結合されて前記第１，第２内歯ギヤ（３，５）、前記第１，第２外歯ギヤ（４，６）、および前記軸部材（７）を覆うケース部材（８，９）とで構成されることを特徴とする差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１回転軸線周りに回転する入力部材の回転力を、該第１回転軸線上に相対回転可能に並ぶ第１出力軸および第２出力軸に分配して伝達する差動装置に関し、特に自動車の左右又は前後駆動輪の回転差を許容する差動装置として好適に用いられる差動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベベルギヤを用いた従来の差動装置では、それの出力軸方向の幅を短くすることが困難であるとともに、ギヤの径を大きくできないので、各ギヤの強度を確保するために各ギヤが厚肉となって軽量化が図り難かった。
【０００３】
そこで、特許文献１のように、２つの内歯ギヤおよび２つの外歯ギヤからなる噛み合い機構を用いた差動装置が知られているが、内歯ギヤと外歯ギヤとの噛み合いはインボリュート干渉やトロコイド干渉が生じ易く、特にインボリュート干渉は歯数が少ないときに、またトロコイド干渉は歯数差が少ないときに生じ易いため、このものでは、これらの干渉を避けるために歯数を多くしなければならず、そのためギヤの径が必要以上に増大して差動装置を小型化できなかった。しかも特許文献１のものは、等トルク配分および等差動回転を得るための各ギヤの歯数等に対する検討が不充分であったため、等トルク配分および等差動回転を行う差動装置としては適用し難いものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１４０５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、左右の出力軸に対して互いに等しく分割したトルク配分を保つ等トルク配分と、車両の旋回時のように２つの出力軸間に差回転を与えるときに、入力部材の回転数を変えずに一方の出力軸の回転数の増加分を他方の出力軸の回転数の減少分と等しくする等差動回転とを可能とする差動装置を、２つの内歯ギヤおよび２つの外歯ギヤからなる噛み合い機構により実現し、且つそれらの内歯および外歯を円弧歯形に形成することで、そのような差動機構をインボリュート干渉やトロコイド干渉を生じることなく提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、第１回転軸線周りに回転する入力部材の回転力を、該第１回転軸線上に相対回転可能に並ぶ第１出力軸および第２出力軸に分配して伝達する差動装置において、前記入力部材と一体回転可能な第１内歯ギヤと、前記第１内歯ギヤの内歯に外歯を噛合させる第１外歯ギヤと、この第１外歯ギヤを前記第１回転軸線から偏心した第２回転軸線周りに回転自在に支承する偏心軸部を有していて、前記第１回転軸線周りに回転可能な軸部材と、前記第１外歯ギヤと一体回転可能な第２内歯ギヤと、前記第２内歯ギヤの内歯に外歯を噛合させていて、前記第１回転軸線周りに回転可能な第２外歯ギヤとを備え、前記軸部材は前記第１出力軸に一体回転可能に接続され、前記第２外歯ギヤは前記第２出力軸に一体回転可能に接続され、前記第１，第２内歯ギヤの各内歯と前記第１，第２外歯ギヤの各外歯とは、円弧歯形に形成されており、前記第１内歯ギヤのピッチ円半径をＲ１、前記第１外歯ギヤのピッチ円半径をＲ２、前記第２内歯ギヤのピッチ円半径をＲ３、前記第２外歯ギヤのピッチ円半径をＲ４としたときに、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝４：３：３：２であるか、またはＲ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝３：２：４：３であることを第１の特徴とする。なお、前記入力部材は、後述する本発明の実施形態中のリングギヤ１０に対応する。
【０００７】
また本発明は、第１の特徴に加えて、前記第１外歯ギヤおよび前記第２外歯ギヤの外歯の歯数は、何れも３２以上であることを第２の特徴とする。
【０００８】
また本発明は、第１または第２の特徴に加えて、一体化された前記第１外歯ギヤおよび第２内歯ギヤの重心の位相と１８０度ずれた位相で前記第１回転軸線周りに回転するバランサを有することを第３の特徴とする。
【０００９】
また更に本発明は、第１ないし第３の何れかの特徴に加えて、自動車のミッションケースに前記第１回転軸線周りに回転自在に支持されるデフケースが、前記入力部材と、この入力部材に結合されて前記第１，第２内歯ギヤ、前記第１，第２外歯ギヤ、および前記軸部材を覆うケース部材とで構成されることを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の特徴によれば、第１回転軸線周りに回転する入力部材の回転力を、該第１回転軸線上に相対回転可能に並ぶ第１出力軸および第２出力軸に分配して伝達する差動装置が、入力部材と一体回転可能な第１内歯ギヤと、第１内歯ギヤの内歯に外歯を噛合させる第１外歯ギヤと、この第１外歯ギヤを第１回転軸線から偏心した第２回転軸線周りに回転自在に支承する偏心軸部を有していて、第１回転軸線周りに回転可能な軸部材と、第１外歯ギヤと一体回転可能な第２内歯ギヤと、第２内歯ギヤの内歯に外歯を噛合させていて、第１回転軸線周りに回転可能な第２外歯ギヤとを備え、軸部材は第１出力軸に一体回転可能に接続され、第２外歯ギヤは第２出力軸に一体回転可能に接続され、第１，第２内歯ギヤの各内歯と第１，第２外歯ギヤの各外歯とは、円弧歯形に形成されており、第１内歯ギヤのピッチ円半径をＲ１、第１外歯ギヤのピッチ円半径をＲ２、第２内歯ギヤのピッチ円半径をＲ３、第２外歯ギヤのピッチ円半径をＲ４としたときに、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝４：３：３：２であるか、またはＲ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝３：２：４：３であるので、入力部材を回転させるとき、第１，第２出力軸間に回転数差を与えない場合には第１，第２出力軸を入力部材と一体回転させ得るとともに、第１，第２出力軸間に回転数差を与える場合には、一方の出力軸の回転数の増加分を他方の出力軸の回転数の減少分と等しくする等差動回転の可能な差動装置が、２つの内歯ギヤおよび２つの外歯ギヤからなる噛み合い機構を用いて実現できる。
【００１１】
即ち、上記構成の差動装置において、今入力部材および第１内歯ギヤを固定して第１出力軸を回転させると、第１出力軸に軸部材を介して接続された第１外歯ギヤが第１出力軸の第１回転軸線周りに公転しようとするが、第１外歯ギヤの外歯が第１内歯ギヤの内歯に噛み合っているので、第１外歯ギヤは偏心軸部の第２回転軸線を中心に自転しながら第１出力軸の第１回転軸線周りに公転することになる。このとき、第１外歯ギヤと一体回転可能な第２内歯ギヤも、第２回転軸線を中心に自転しながら第１回転軸線周りに公転するので、第２内歯ギヤの内歯に噛み合う外歯を有して第１回転軸線周りに回転可能な第２外歯ギヤが、該第２内歯ギヤの自転および公転に連動して、第１回転軸線周りに第１出力軸とは回転数は同じで逆転する。そのため、このように第１，第２出力軸が別々の回転数で回転している状態で入力部材を回転させると、第１，第２出力軸には各々の回転数に入力部材の回転数が付加された回転が出力される。
【００１２】
そして、このような機構において、第１内歯ギヤを固定して第１出力軸の回転を第２出力軸に伝達するときの減速比は、第１内歯ギヤの歯数をＺ１，第１外歯ギヤの歯数をＺ２、前記第２内歯ギヤの歯数をＺ３、第２外歯ギヤの歯数をＺ４としたときに、〔１−｛（Ｚ１×Ｚ３）／（Ｚ２×Ｚ４）｝〕で表されるが、その理由を以下に説明する。
【００１３】
いま、第１内歯ギヤを固定した状態で第１出力軸を−１回転させると、第１外歯ギヤは第１内歯ギヤの内側を〔Ｚ１／Ｚ２−１〕回転する。この回転数は、先行技術文献として挙げた特許文献１に記載されている第２部材２の回転数〔（Ｚ１−Ｚ２）／Ｚ２〕回転と同じであるが、このとき第１外歯ギヤと一体回転する第２内歯ギヤの回転により回転する第２外歯ギヤの回転数は、特許文献１に記載されているような〔｛（Ｚ１−Ｚ２）／Ｚ２｝×（Ｚ３／Ｚ４）−１〕とはならない。
【００１４】
即ち、第１出力軸と第２内歯ギヤと第２外歯ギヤとの関係を糊付け法で考察することにして、先ず、これら第１出力軸、第２内歯ギヤ、第２外歯ギヤ全体を糊付けして−１回転させると、第１出力軸、第２内歯ギヤ、第２外歯ギヤは各々−１回転することになる。次に第１出力軸を固定して第２内歯ギヤを１回転させれば、第１出力軸の０回転に対し、第２内歯ギヤは１回転し、第２外歯ギヤは〔Ｚ３／Ｚ４〕回転することになるので、この状態で第２内歯ギヤを〔Ｚ１／Ｚ２〕回転させれば、第１出力軸の０回転に対し、第２内歯ギヤは〔Ｚ１／Ｚ２〕回転し、第２外歯ギヤは〔（Ｚ３／Ｚ４）×（Ｚ１／Ｚ２）〕回転することになる。従って、このときの回転数と全体を糊付けしたときの回転数とを加え合わせれば、第１出力軸の−１回転に対し、第２内歯ギヤは〔Ｚ１／Ｚ２−１〕回転し、第２外歯ギヤは〔（Ｚ３／Ｚ４）×（Ｚ１／Ｚ２）−１〕回転することになる。
【００１５】
このように、第１内歯ギヤを固定した状態で第１出力軸を−１回転させるときの第１外歯ギヤの回転数は、〔Ｚ１／Ｚ２−１〕即ち特許文献１に記載されている第２部材２の回転数〔（Ｚ１−Ｚ２）／Ｚ２〕と同じになるが、第２外歯ギヤの回転数は、特許文献１に記載されているような〔｛（Ｚ１−Ｚ２）／Ｚ２｝×（Ｚ３／Ｚ４）−１〕とはならないので、特許文献１のものでは等トルク配分および等差動回転を得ることができない。
【００１６】
さて、前記第２外歯ギヤの回転数〔（Ｚ３／Ｚ４）×（Ｚ１／Ｚ２）−１〕は、第１出力軸の−１回転に対する値として求めているので、第１出力軸を正方向に１回転させる場合には、第２外歯ギヤは、正方向に〔１−（Ｚ３／Ｚ４）×（Ｚ１／Ｚ２）〕回転することになって、減速比が〔１−｛（Ｚ１×Ｚ３）／（Ｚ２×Ｚ４）｝〕で表されることになる。
【００１７】
ここで、各ギヤのピッチ円半径Ｒと、各ギヤの歯数Ｚと、各ギヤのモジュールmとの関係は、m＝２Ｒ／Ｚで表される。例えば、第１，第２内歯ギヤの各内歯と第１，第２外歯ギヤの各外歯とを全て同一モジュールの円弧歯形で形成すると、
２Ｒ１／Ｚ１＝２Ｒ２／Ｚ２＝２Ｒ３／Ｚ３＝２Ｒ４／Ｚ４（＝m）
となって、各ギヤの歯数比Ｚ１：Ｚ２：Ｚ３：Ｚ４が、各ギヤのピッチ円半径比Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４と同じになる。
【００１８】
而るに、本発明では、各ギヤのピッチ円半径比Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４を４：３：３：２または３：２：４：３としているので、各ギヤの歯数比Ｚ１：Ｚ２：Ｚ３：Ｚ４も４：３：３：２または３：２：４：３となって、何れの場合でも前記減速比を−１にできる。これは入力部材を固定して一方の出力軸をｎ回転させると他方の出力軸が反対方向にｎ回転することを意味しているから、入力部材に回転を与えている場合には、一方の出力軸の回転数を入力部材の回転数よりもｎ回転分だけ増加させると他方の出力軸の回転数が入力板の回転数よりもｎ回転分だけ減少するような等差動回転が行われることになる。なお、一方の出力軸の回転数を入力部材の回転数よりも増加させない場合、即ち、第１，第２出力軸に差回転がない場合には、これら第１，第２出力軸の回転数が入力部材の回転数と等しくなるから、その場合に第１，第２出力軸が入力部材と一体回転することは当然である。しかも後述するように、各ギヤのピッチ円半径比を前記のように設定することで、第１，第２出力軸の等トルク配分が可能となるので、各ギヤのピッチ円半径の比を上記のように設定することで、等トルク配分、等差動回転の可能な差動機構が実現できるのである。
【００１９】
このように、本発明の第１の特徴によれば、等トルク配分、等差動回転の可能な差動機構を、２つの内歯ギヤおよび２つの外歯ギヤからなる噛み合い機構で構成できるので、差動機構の出力軸方向の幅を短くできてそれをコンパクトに構成できる。また従来のベベル式差動装置あるいは遊星歯車式差動装置に比較してギヤの径を大きくできて強度および耐久性が増すから、各ギヤの強度を確保するためにそれらを厚肉とする必要がなく（すなわち、歯幅を大きくする必要がなく）、差動機構の軽量化および薄型化が図れる。
【００２０】
しかも、このような差動機構を構成する内歯ギヤおよび外歯ギヤの歯を全て円弧歯形としているので、歯数を少なくしてもインボリュート干渉やトロコイド干渉が生じ難く、また歯元応力の上昇を歯形の円弧形状で抑制できるから、各ギヤの径を必要以上に増大させなくてもよくなって、差動機構を更にコンパクトに構成できる。
【００２１】
また本発明の第２の特徴によれば、第１外歯ギヤおよび第２外歯ギヤの外歯の歯数を、何れも３２以上としているので、インボリュート干渉およびトロコイド干渉を確実に防止できるとともに、円弧で課題となる噛み合い率に関しても確実に１以上とれる。よって、第１内歯ギヤおよび第１外歯ギヤ、並びに第２内歯ギヤおよび第２外歯ギヤを確実に噛み合わせることができる。
【００２２】
また本発明の第３の特徴によれば、第１出力軸の軸心周りを偏心して公転する第１外歯ギヤおよび第２内歯ギヤのアンバランス回転を、バランサによって相殺できるので、第１外歯ギヤおよび第２内歯ギヤのアンバランス量による遠心力に起因する振動、およびそれに伴う騒音の発生を効果的に抑制できる。
【００２３】
また本発明の第４の特徴によれば、自動車のミッションケースに第１回転軸線周りに回転自在に支持されるデフケースが、前記入力部材と、この入力部材に結合されて前記第１，第２内歯ギヤ、前記第１，第２外歯ギヤ、および前記軸部材を覆うケース部材とで構成されるので、２つの内歯ギヤおよび２つの外歯ギヤからなる噛み合い機構を、自動車の左右又は前後駆動輪の回転差を許容する差動装置として好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る差動装置の縦断正面図。
【図２】図１の差動装置の模式図。
【図３】図１の３−３矢視断面図。
【図４】図１の４−４矢視断面図。
【図５】（Ａ）は図３の５（Ａ）部拡大図、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）はその            変形例を示す対応図。
【図６】図１の差動装置のスケルトン図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る差動装置のスケルトン図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて以下に説明する。
【００２６】
図１〜図６は、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝４：３：３：２とした本発明の差動装置を、自動車の差動装置として用いた第１実施形態を示すものであり、図７は、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝３：２：４：３とした本発明の差動装置を、自動車の差動装置として用いた第２実施形態のスケルトン図を示すものであるが、以下の説明は第１，第２実施形態に共通であるので、以下両者を区別せずに説明する。
【００２７】
図１，２において、自動車のミッションケース１内に収容される差動装置Ｄは、デフケース２と、このデフケース２内に収容される第１内歯ギヤ３、第１外歯ギヤ４、第２内歯ギヤ５、第２外歯ギヤ６、および軸部材７を備えている。デフケース２は、中空円筒状の第１軸８ａを有する円形の第１ケース部材８と、前記第１軸８ａと同一軸線上に並ぶ中空円筒状の第２軸９ａを有する円形の第２ケース部材９と、これら第１，第２ケース部材８，９の半径方向外端部間を連結するリングギヤ１０とで構成され、第１，第２軸８ａ，９ａがミッションケース１に、軸受１１，１２を介して第１回転軸線Ｘ１周りに回転自在に支承されることで、リングギヤ１０も第１回転軸線Ｘ１周りに回転自在となる。
【００２８】
図３を併せて参照して、第１内歯ギヤ３は、リングギヤ１０の内周に、これらと一体に第１回転軸線Ｘ１周りに回転し得るように固定されており、第１内歯ギヤ３の内方には、該第１内歯ギヤ３の内歯３ａに噛み合う外歯４ａを有する第１外歯ギヤ４が配置され、第１外歯ギヤ４の内方には、該第１外歯ギヤ４を公転および自転可能に支承する軸部材７が配置される。なお、第１内歯ギヤ３はリングギヤ１０と一体成形することも可能である。
【００２９】
軸部材７は、第１ケース部材８の第１軸８ａの内周に相対回転自在に嵌合する中心軸部７ａと、第１回転軸線Ｘ１からＣだけ偏心した第２回転軸線Ｘ２を有して中心軸部７ａに一体的に結合される偏心軸部７ｂとよりなっており、この偏心軸部７ｂの外周に、第１外歯ギヤ４を第１ベアリング１３を介して回転自在に支承することで、軸部材７は第１外歯ギヤ４を第１回転軸線Ｘ１周りに公転可能且つ第２回転軸線Ｘ２周りに自転可能に支承する。なお、図１〜３では偏心軸部７ｂが中心軸部７ａとは別体に形成されて中心軸部７ａに固定されているが両者は一体成形することも可能である。要するに、両者が一体回転可能に構成されていればよい。
【００３０】
第２外歯ギヤ５の前記第１ケース部材８側の側面からは断面弓状の舌片５ｂが突出しており、該舌片５ｂが第１外歯ギヤ４の弓形の開口部４ｂに嵌合し、第１外歯ギヤ４と第２内歯ギヤ５とが一体的に結合されることで、第２内歯ギヤ５が第１外歯ギヤ４と一体となって第１回転軸線Ｘ１周りに公転するとともに第２回転軸線Ｘ２周りに自転する。
【００３１】
図４を併せて参照して、この第２内歯ギヤ５の内方には、第２内歯ギヤ５の内歯５ａに噛み合う外歯６ａを有する第２外歯ギヤ６が配置される。この第２外歯ギヤ６は、それの中心軸６ｂが第２ケース部材９の第２軸９ａの内周に回転自在に嵌合することで、第２内歯ギヤ５の公転および自転に連動して第１回転軸線Ｘ１周りに回転する。
【００３２】
また、第１ケース部材８とは反対側の軸部材７の中心軸部７ａの端部は、第２外歯ギヤ６の中心軸６ｂの内周に第２ベアリング１４を介して回転自在に嵌合しており、また第１ケース部材８と軸部材７との間、軸部材７と第１外歯ギヤ４との間、第２ケース部材９と第２外歯ギヤ６との間にはそれぞれスラストワッシャ１５、１５′、１５″が介装されていて、デフケース２内における第１外歯ギヤ４、第２内歯ギヤ５、第２外歯ギヤ６、および軸部材７の円滑な相対回動を可能としている。
【００３３】
再び図３を併せて参照して、軸部材７の中心軸部７ａには、第１回転軸線Ｘ１周りに公転する第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５の重心Ｇの位相（第１回転軸線Ｘ１と直交する投影面で見たときの該重心Ｇの位置と第２回転軸線Ｘ２の位置とは通常略一致している。）と１８０度ずれた位相で第１回転軸線Ｘ１周りに回転するよう、該中心軸部７ａの外周から半径方向外方に偏心軸部７ｂの突出方向と逆向きに突出するバランサ１６が配置される。
【００３４】
バランサ１６は中心軸部７ａと一体に形成されることが望ましいが別体に形成されていても良い。また、第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５のアンバランス量とバランサ１６のアンバランス量とは同量とすることが望ましいが、完全に同量とすることは難しいので、経験上の知識から、第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５のアンバランス量とバランサ１６のアンバランス量との差を第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５のアンバランス量の１００分の１未満とするのが望ましい。
【００３５】
軸部材７の中心軸部７ａの前記第１軸８ａ側の内周および第２外歯ギヤ６の中心軸６ｂの前記第２軸９ａ側の内周には、これら中心軸部７ａおよび中心軸６ｂと共に第１回転軸線Ｘ１周りを回転すべく、第１出力軸１７の外周および第２出力軸１８の外周が各々スプライン嵌合する。またこれら第１，第２出力軸１７，１８は、デフケース２の右方および左方に各々延びて図示せぬ自動車の駆動輪に接続される。また第１，第２出力軸１７，１８とミッションケース１との間にはオイルシール１９，１９′がそれぞれ介装されて、ミッションケース１内のオイルが外部に流出するのを防止している。
【００３６】
図３，図４で示すように、第１，第２内歯ギヤ３，５の各内歯３ａ，５ａと第１，第２外歯ギヤ４，６の各外歯４ａ，６ａとは、全て円弧歯形で形成されており、これにより、歯数を少なくしてもインボリュート干渉やトロコイド干渉が生じ難く、また歯元応力の上昇を歯形の円弧形状で抑制できる。また第１内歯ギヤ３のピッチ円半径Ｒ１と、第１外歯ギヤ４のピッチ円半径Ｒ２と、第２内歯ギヤ５のピッチ円半径Ｒ３と、第２外歯ギヤ６のピッチ円半径Ｒ４とは、それらの比Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４が４：３：３：２または３：２：４：３となるように構成されていて、これにより第１，第２出力軸の等トルク配分、等差動回転が可能となる。また、第１外歯ギヤ４および第２外歯ギヤ６の外歯４ａ，６ａの歯数は、何れも３２以上とされており、これにより噛み合い率を１以上の大きな値にできて、第１内歯ギヤおよび第１外歯ギヤ、並びに第２内歯ギヤおよび第２外歯ギヤを確実に噛み合わせることができるが、噛み合い率を１以上にできれば、前記歯数を特に３２以上に限定する必要はない。
【００３７】
なお、円弧歯形の形状は、図５（Ａ）に明示するように、第１内歯ギヤ３内周の円弧状の突出部間に形成された内歯３ａに、第１外歯ギヤ４外周の円弧状の凹部間に形成された外歯４ａが噛合するようにされているが、これに限定されるものでない。
【００３８】
例えば、図５（Ｂ）に示すように、第１内歯ギヤ３内周の円弧状の内歯３ａ′に第１外歯ギヤ４外周の円弧状の外歯４ａ′が噛合するようにされていてもよく、また図５（Ｃ）に示すように、内歯３ａ″および外歯４ａ″が共に円弧状の歯末と円弧状の歯元とを有し、円弧状の歯末と歯元とをインボリュート曲線で繋いだものであってもよい。
【００３９】
また図５（Ｄ）に示すように、内歯ギヤ３の本体の内周面にローラの半周部を埋設して、該ローラの突出した半周部を内歯３ａとすることもでき、また図５（Ｅ）に示すように、外歯ギヤ４の本体の外周面にローラの半周部を埋設して、該ローラの突出した半周部を外歯４ａとすることもできる。
【００４０】
本発明における円弧歯形は、１つの円弧よりなる歯形は勿論、曲率が異なる複数の円弧を連ねてなる歯形をも含む。
【００４１】
上記円弧歯形の形状もしくは構造は、第２内歯ギヤ５及び第２外歯ギヤ６についても同様に適用される。
【００４２】
前述したように各ギヤのピッチ円半径Ｒと、各ギヤの歯数Ｚと、各ギヤのモジュールmとの間には、m＝２Ｒ／Ｚの関係があることから、全ての円弧歯形のモジュールmを同一とする場合には、ピッチ円半径比と歯数比とを同じにすることができる。また、内歯ギヤと外歯ギヤとの噛み合いを用いた差動機構ではインボリュート干渉やトロコイド干渉が生じ易く、特にインボリュート干渉は歯数が少ないときに生じ易くトロコイド干渉は歯数差が少ないときに生じ易いが、全ての歯を円弧歯形とすることで、歯数を少なくしてもインボリュート干渉やトロコイド干渉を生じ難くすることができ、しかも歯元応力の上昇を歯形の円弧形状で抑制できる。なお、円弧歯形では、歯数が少なすぎると噛み合い率が１未満となって、歯車を連続的に噛み合わせることができなくなるが、第１外歯ギヤ４および第２外歯ギヤ６の外歯４ａ，６ａの歯数を何れも３２以上にすることで、噛み合い率を１以上の大きな値とすることができて、第１内歯ギヤ３および第１外歯ギヤ４、並びに第２内歯ギヤ５および第２外歯ギヤ６を確実に噛み合わせることができる。
【００４３】
上記差動装置Ｄにおいて、今、デフケース２を固定した状態で第１出力軸１７を回転させると、軸部材７の中心軸部７ａの回転により偏心軸部７ｂが回転して、第１外歯ギヤ４を第１回転軸線Ｘ１周りに回転させようとするが、その際、デフケース２と一体の第１内歯ギヤ３が固定状態であるので、第１外歯ギヤ４は、偏心軸部７ｂの第２回転軸線Ｘ２周りに自転しながら第１回転軸線Ｘ１周りに公転する。このとき、第１外歯ギヤ４と一体の第２内歯ギヤ５も、第２回転軸線Ｘ２周りに自転しながら第１回転軸線Ｘ１周りに公転するので、これに連動して第２外歯ギヤ６が第１回転軸線Ｘ１周りに回転し、これにより第１，第２出力軸１７，１８が異なる回転数で回転することになるが、第１，第２実施形態では各ギヤのピッチ円半径比Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４が４：３：３：２または３：２：４：３とされているので、第１出力軸１７の回転を第２出力軸１８に伝達するときの減速比が−１となる。そのため、第１出力軸１７をｎ回転させると第２出力軸１８が反対方向にｎ回転することになるから、この状態でリングギヤ１０に回転力を与えてデフケース２を回転させると、第１出力軸１７はデフケース２の回転数よりもｎだけ大きい回転数で回転することになり、また第２出力軸１８はデフケース２の回転数よりもｎだけ小さい回転数で回転することになって、一方の出力軸の回転数の増加分を他方の出力軸の回転数の減少分と等しくする等差動回転が実現できる。なお、第１，第２出力軸１７，１８の間に差回転がない場合には、これら第１，第２出力軸１７，１８の回転数がデフケース２の回転数と等しくなり、第１，第２出力軸１７，１８がデフケース２と一体に回転するから、第１，第２出力軸１７，１８間に回転数差を与えない場合には、第１，第２出力軸１７，１８をデフケース２と一体に回転させることができる。
【００４４】
次に、各ギヤのピッチ円半径比Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４を４：３：３：２または３：２：４：３に設定することで等トルク配分が可能となる理由を説明する。
【００４５】
図６は、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４を４：３：３：２としたときの本発明の第１実施形態のスケルトン図を示すものであり、図７は、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４を３：２：４：３としたときの本発明の第２実施形態のスケルトン図を示すものであるが、説明の都合上、各ギヤ３〜６をそれらと等価の基準ピッチ円Ｐ１〜Ｐ４で表している。
【００４６】
図６または図７におけるＲ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４が、未だ上記の比に定まっていないとして、これらの比を４：３：３：２または３：２：４：３に定めることで等トルク配分が可能となる理由を以下に説明する。
【００４７】
今、図６または図７において、第１内歯ギヤ３にリングギヤ１０からトルクＴｉｎが加わったとして、該トルクＴｉｎにより第１内歯ギヤ３の基準ピッチ円Ｐ１と第１外歯ギヤ４の基準ピッチ円Ｐ２との接触部に力Ｆ１が作用するとともに第２内歯ギヤ５の基準ピッチ円Ｐ３と第２外歯ギヤ６の基準ピッチ円Ｐ４との接触部に力Ｆ２が作用し、これらの力Ｆ１，Ｆ２により第１出力軸１７にトルクＴＬが加わるとともに第２出力軸１８にトルクＴＲが加わったとすれば、
Ｔｉｎ＝Ｆ１・Ｒ１・・・（１）
ＴＲ＝Ｆ２・Ｒ４・・・（２）
が成り立ち、また、遊星機構のモーメントバランスから、
Ｔｉｎ＝ＴＬ＋ＴＲ・・・（３）
が成り立つ。
【００４８】
ここで、等トルク配分となるためにはＴＬ＝ＴＲ・・・（４）
でなければならないから、（３），（４）式より、
Ｔｉｎ＝２ＴＲ・・・（５）
が成り立つ。
【００４９】
ここで更に、一体化された第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５におけるモーメントの釣り合いから、
Ｆ１・Ｒ２＝Ｆ２・Ｒ３・・・（６）
が成り立ち、（６）式は、
Ｆ２＝（Ｆ１・Ｒ２）／Ｒ３・・・（７）
と変形できるから、（２），（７）式より、
ＴＲ＝（Ｆ１・Ｒ２・Ｒ４）／Ｒ３・・・（８）
と表せる。
（５）式の両辺に（１），（８）式を代入すれば、
Ｆ１・Ｒ１＝２｛（Ｆ１・Ｒ２・Ｒ４）／Ｒ３｝・・・（９）
となるが、（９）式の両辺をＦ１で除した後、両辺にＲ３を乗算することで、（９）式は、
Ｒ１・Ｒ３＝２（Ｒ２・Ｒ４）・・・（１０）
と変形できる。ここで第１回転軸線Ｘ１に対する第２回転軸線Ｘ２の偏心量をＣとすれば、図６または図７から明らかなように、
Ｒ１＝Ｒ２＋Ｃ・・・（１１）
Ｒ３＝Ｒ４＋Ｃ・・・（１２）
であるから、（１１），（１２）式を（１０）式に代入することで、
（Ｒ２＋Ｃ）（Ｒ４＋Ｃ）＝２（Ｒ２・Ｒ４）・・・（１３）
が得られ、これを変形することで、
Ｒ２・Ｒ４−Ｒ２・Ｃ−Ｒ４・Ｃ＝Ｃ2・・・（１４）
が得られる。
【００５０】
即ち、図６または図７において、等トルク配分となるためには（１４）式が成り立たなければならないが、本発明ではＲ１〜Ｒ４の整数比を算出するので、Ｃ，Ｒ２，Ｒ４は（１４）式を成り立たせる整数値でなければならない。
【００５１】
ここで、簡単のために偏心量ＣをＣ＝１とすれば、（１４）式は、
Ｒ２・Ｒ４−Ｒ２−Ｒ４＝１・・・（１５）
となるが、（１５）式を満足するＲ２，Ｒ４の整数解は、
Ｒ２＝３，Ｒ４＝２・・・（パターン１）
Ｒ２＝２，Ｒ４＝３・・・（パターン２）
の２つのパターンしか存在しない。
【００５２】
ここでパターン１のようにＲ２＝３，Ｒ４＝２とすれば、（１１），（１２）式よりＲ１＝４，Ｒ３＝３となり、パターン２のようにＲ２＝２，Ｒ４＝３とすれば、同式よりＲ１＝３，Ｒ３＝４となるが、Ｒ１〜Ｒ４をこれらの値に設定してやれば（６）式よりＦ１＝Ｆ２となり、これと（１），（２）式から（５）式を成り立たせることができるから、該（５）式と（３）式とから（４）式、即ちＴＬ＝ＴＲを成立させることができる。
【００５３】
なお、（１４）式でＣを２以上の整数ｋとした場合でも、Ｒ２・Ｒ４−Ｒ２・ｋ−Ｒ４・ｋ＝ｋ2を成り立たせるＲ２，Ｒ４の整数解は、
Ｒ２＝３ｋ，Ｒ４＝２ｋ・・・（パターン１）
Ｒ２＝２ｋ，Ｒ４＝３ｋ・・・（パターン２）
の２つのパターンしか存在しないので、パターン１であればＲ１＝４ｋ，Ｒ２＝Ｒ３＝３ｋ，Ｒ４＝２ｋ、即ち、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝４：３：３：２となり、パターン２であればＲ１＝Ｒ４＝３ｋ，Ｒ２＝２ｋ，Ｒ３＝４ｋ、即ち、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝３：２：４：３となる。
【００５４】
次に、この第１，第２実施形態の作用について説明する。
【００５５】
第１回転軸線Ｘ１周りに回転するリングギヤ１０の回転力を、該第１回転軸線Ｘ１上に相対回転可能に並ぶ第１出力軸１７および第２出力軸１８に分配して伝達する差動装置が、リングギヤ１０と一体回転可能な第１内歯ギヤ３と、第１内歯ギヤ３の内歯３ａに外歯４ａを噛合させる第１外歯ギヤ４と、この第１外歯ギヤ４を第１回転軸線Ｘ１から偏心した第２回転軸線Ｘ２周りに回転自在に支承する偏心軸部７ｂを有していて、第１回転軸線Ｘ１周りに回転可能な軸部材７と、第１外歯ギヤ４と一体回転可能な第２内歯ギヤ５と、第２内歯ギヤ５の内歯５ａに外歯６ａを噛合させていて、第１回転軸線Ｘ１周りに回転可能な第２外歯ギヤ６とを備え、軸部材７は第１出力軸１７に一体回転可能に接続され、第２外歯ギヤ６は第２出力軸１８に一体回転可能に接続され、第１，第２内歯ギヤ３，５の各内歯３ａ，５ａと第１，第２外歯ギヤ４，６の各外歯４ａ，６ａとは、全て円弧歯形に形成されており、第１内歯ギヤ３のピッチ円半径をＲ１、第１外歯ギヤ４のピッチ円半径をＲ２、第２内歯ギヤ５のピッチ円半径をＲ３、第２外歯ギヤ６のピッチ円半径をＲ４としたときに、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝４：３：３：２であるか、またはＲ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝３：２：４：３であるので、リングギヤ１０を回転させるとき、第１，第２出力軸１７，１８間に回転数差を与えない場合には第１，第２出力軸１７，１８をリングギヤ１０と一体回転させ得るとともに、第１，第２出力軸１７，１８間に回転数差を与える場合には、一方の出力軸の回転数の増加分を他方の出力軸の回転数の減少分と等しくする等差動回転が、２つの内歯ギヤ３，５および２つの外歯ギヤ４，６からなる噛み合い機構を用いて実現できる。そのため、等トルク配分、等差動回転の可能な差動機構をベベルギヤを用いることなく構成できるので、差動機構の出力軸方向の長さを抑えてそれをコンパクトに構成できる。また比較的大径のギヤを用いることができるので、各ギヤの強度を確保するためにそれらを厚肉とする必要がなく、差動機構の軽量化が図れる。
【００５６】
しかも、このような差動機構を構成する内歯ギヤ３，５および外歯ギヤ４，６の歯を全て円弧歯形に形成しているので、歯数を少なくしてもインボリュート干渉やトロコイド干渉が生じ難く、また歯元応力の上昇を歯形の円弧形状で抑制できるから、各ギヤの径を必要以上に増大させなくてもよくなって、差動機構を更にコンパクトに構成できる。
【００５７】
また、第１外歯ギヤ４および第２外歯ギヤ６の外歯４ａ，６ａの歯数を、何れも３２以上としているので、インボリュート干渉およびトロコイド干渉を確実に防止できるとともに、噛み合い率を１以上の大きな値とすることができて、第１内歯ギヤ３および第１外歯ギヤ４、並びに第２内歯ギヤ５および第２外歯ギヤ６を確実に噛み合わせることができる。
【００５８】
また、第１出力軸１７の軸心周りを偏心して公転する第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５のアンバランス回転を、バランサ１６によって相殺できるので、第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５のアンバランス量による遠心力に起因する振動、およびそれに伴う騒音の発生を効果的に抑制できる。
【００５９】
また、自動車のミッションケース１に第１回転軸線Ｘ１周りに回転自在に支持されるデフケース２が、前記第１，第２内歯ギヤ３，５、前記第１，第２外歯ギヤ４，６、および前記軸部材７を覆う第１，第２ケース部材８，９とリングギヤ１０とで構成されるので、２つの内歯ギヤ３，５および２つの外歯ギヤ４，６からなる噛み合い機構を、自動車の左右又は前後駆動輪の回転差を許容する差動装置として好適に使用できる。
【００６０】
また、第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５のアンバランス量とバランサ１６のアンバランス量との差を第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５のアンバランス量の１００分の１未満とすることで、第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５のアンバランス量とバランサ１６のアンバランス量とを略同量にできて、第１外歯ギヤ４および第２内歯ギヤ５の質量および偏心量に対するバランサ１６の質量および偏心量を最適化できる。
【００６１】
以上、本発明の第１，第２実施形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６２】
例えば、第１，第２実施形態ではバランサ１６を用いているが、このバランサを省略しても良い。
【００６３】
また本発明では、差動装置Ｄをミッションケース１内に収容されて自動車の左右又は前後の駆動輪の回転差を許容する差動装置に適用しているが、本発明の差動装置は自動車の差動装置に限定されるものではない。
【００６４】
また本発明では、第１ケース部材８と軸部材７との間、軸部材７と第１外歯ギヤ４との間、第２ケース部材９と第２外歯ギヤ６との間にはそれぞれスラストワッシャ１５、１５′、１５″を介装しているが、スラストワッシャに代えてベアリングを介装してもよく、また、軸部材７の中心軸部７ａと第１軸８ａの内周との間、第２外歯ギヤの中心軸６ｂと第２軸９ａの内周との間に各々ベアリングを介装してもよい。
【００６５】
内歯ギヤ３，５および外歯ギヤ４，６は、スパーギヤであっても良く、ヘリカルギヤであっても良い。
【００６６】
上記実施形態では、リングギヤ１０を入力部材の一例として説明したが、入力部材は第１内歯ギヤ３に回転を伝えられるものであれば良く、ギヤが設けられていなくても良い。
【００６７】
また第１内歯ギヤ３と第１外歯ギヤ４とが同一モジュールであり、第２内歯ギヤ５と第２外歯ギヤ６とが同一モジュールであれば良く、前者のモジュールと後者のモジュールとが必ずしも同一である必要はない。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・・ミッションケース
２・・・・デフケース
３・・・・第１内歯ギヤ
３ａ・・・第１内歯ギヤの内歯
４・・・・第１外歯ギヤ
４ａ・・・第１外歯ギヤの外歯
５・・・・第２内歯ギヤ
５ａ・・・第２内歯ギヤの内歯
６・・・・第２外歯ギヤ
６ａ・・・第２外歯ギヤの外歯
７・・・・軸部材
７ｂ・・・偏心軸部
８・・・・第１ケース部材
８ａ・・・第１軸
９・・・・第２ケース部材
９ａ・・・第２軸
１０・・・入力部材（リングギヤ）
１７・・・第１出力軸
１８・・・第２出力軸
Ｘ１・・・第１回転軸線
Ｘ２・・・第２回転軸線
Ｒ１・・・第１内歯ギヤのピッチ円半径
Ｒ２・・・第１外歯ギヤのピッチ円半径
Ｒ３・・・第２内歯ギヤのピッチ円半径
Ｒ４・・・第２外歯ギヤのピッチ円半径
【図１】
2016031080.tif 000003
【図２】
2016031080.tif 000004
【図３】
2016031080.tif 000005
【図４】
2016031080.tif 000006
【図５】
2016031080.tif 000007
【図６】
2016031080.tif 000008
【図７】
2016031080.tif 000009