(57)【要約】【課題】ピニオンと収容孔の摩擦面を確保しつつ、鉄粉を有効に排出することができ、耐久性を向上することができる差動制限装置を提供する。【解決手段】差動制限装置１において、回転可能に配置されたデフケースと、デフケースに相対回転可能に収容された一対の出力部材と、一対の出力部材と噛み合い、軸平行に配置され互いに噛み合う複数のピニオン組と、デフケース内に複数形成されピニオン組を収容する収容孔１５，１７と、収容孔１５，１７に形成されピニオン組の歯先と摺動して差動制限力を付与する摺動面と、収容孔１５，１７の一部に形成されデフケース３の外部に開口する開口部と、収容孔１５，１７にピニオン組の歯すじと交差する方向に形成されピニオン組の歯先の歯幅より狭い幅を有する溝２７，２９と、溝２７，２９の一部で開口部に開放されデフケースの回転方向の後方に位置して溝２７，２９を傾斜させる溝端部３１，３３とを有した。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に配置されたデフケースと、
このデフケースに相対回転可能に収容された一対の出力部材と、
この一対の出力部材のうち一方の出力部材と噛み合う一方のピニオンと他方の出力部材と噛み合う他方のピニオンとを備えて前記一方のピニオンと前記他方のピニオンとが軸平行に配置され互いに噛み合う複数のピニオン組と、
前記デフケース内に複数形成され前記ピニオン組を収容する収容孔と、
この収容孔に形成され前記ピニオン組の歯先と摺動して差動制限力を付与する摺動面と、
前記収容孔の一部に形成され前記デフケースの外部に開口する開口部と、
前記収容孔に前記ピニオン組の歯すじと交差する方向に形成され前記ピニオン組の歯先の歯幅より狭い幅を有する溝と、
この溝の一部で前記開口部に開放され前記デフケースの回転方向の後方に位置して前記溝を傾斜させる溝端部と、
を有することを特徴とする差動制限装置。
【請求項２】
前記溝は、前記溝端部に向けて深さが漸次深くなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の差動制限装置。
【請求項３】
前記溝は、前記溝端部に向けて幅が漸次広くなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の差動制限装置。
【請求項４】
前記溝と前記摺動面とは、前記収容孔に周方向位置が異なって設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の差動制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に適用される差動制限装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、差動制限装置としては、ピニオン歯先にローレット溝加工を施して潤滑性を向上させると共に、ローレット面の摺動面積を選定することで所定の差動制限力を与えるものが記載されている（例えば、特許文献１参照）。このような差動制限装置の場合には、デフケースに形成された収容孔とピニオン歯先との摺動摩擦によって、摺動面が磨耗して微小な磨耗鉄粉が放出される。しかし、デフケースの収容孔は袋状に形成されているので、この微小な磨耗鉄粉はデフケース外部に排出されずに、収容孔の摺動面に滞留してしまう。
【０００３】
この鉄粉は、ピニオン歯先面に付着し、摺動摩擦時のピニオン歯先の表層を攻撃することになるので、デフケースへ入力するトルクに応じて、歯先のピッチングを起こす要因になっている。
【０００４】
この問題に対しては、特許文献１の構造のローレット形状を工夫しても、デフケース内を潤滑するオイルによって排出することが困難であり、高トルクを許容する平行軸型の差動制限装置の提供に限界があった。すなわち、高トルクの入力時に、ピニオン歯先と収容孔との間の偏磨耗やピッチングの問題であり、差動制限装置の耐久性が十分に得られないことであった。
【０００５】
そこで、考えうる他の方法としては、デフケースの収容孔に工夫をすることで、鉄粉の排出性を向上させることを考えた。
【０００６】
特許文献２の構造は、収容孔の表面に縦溝を形成したものであるが、目的とするところは騒音の防止である。その構造は、ピニオンの歯すじ（ねじれ角）と交差するように設けられており、また良好な特性を得るために、その溝はピニオンのほぼ歯先の幅を有していることが開示されている。
【特許文献１】特開平８−１２１５７２号公報
【特許文献２】特開平６−５８３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２の構成では、溝の幅が大きいことにより、ピニオンと収容孔との摩擦面が十分に確保できないことが分かった。また、溝の形成方向をピニオンの歯すじと交差するように形成しても、溝の形成方向によってデフケースの回転時にオイルによる鉄粉の排出が十分に期待できないことが分かった。
【０００８】
そこで、この発明は、ピニオンと収容孔の摩擦面を確保しつつ、鉄粉を有効に排出することができ、耐久性を向上することができる差動制限装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の差動制限装置は、回転可能に配置されたデフケースと、このデフケースに相対回転可能に収容された一対の出力部材と、この一対の出力部材のうち一方の出力部材と噛み合う一方のピニオンと他方の出力部材と噛み合う他方のピニオンとを備えて前記一方のピニオンと前記他方のピニオンとが軸平行に配置され互いに噛み合う複数のピニオン組と、前記デフケース内に複数形成され前記ピニオン組を収容する収容孔と、この収容孔に形成され前記ピニオン組の歯先と摺動して差動制限力を付与する摺動面と、前記収容孔の一部に形成され前記デフケースの外部に開口する開口部と、前記収容孔に前記ピニオン組の歯すじと交差する方向に形成され前記ピニオン組の歯先の歯幅より狭い幅を有する溝と、この溝の一部で前記開口部に開放され前記デフケースの回転方向の後方に位置して前記溝を傾斜させる溝端部とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の差動制限装置は、前記溝は、前記溝端部に向けて深さが漸次深くなるように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の差動制限装置は、前記溝は、前記溝端部に向けて幅が漸次広くなるように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の差動制限装置は、前記溝と前記摺動面とは、前記収容孔に周方向位置が異なって設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の差動制限装置は、収容孔に形成された溝がピニオン組の歯すじと交差する方向に形成されピニオン組の歯先の歯幅より狭い幅を有するので、収容孔のピニオン組の歯先と摺動する摺動面を十分に確保することができる。
【００１４】
また、溝の一部で開口部に開放されデフケースの回転方向の後方に位置して溝を傾斜させる溝端部を有するので、ピニオン組の歯すじ方向に影響を受けることがなく、溝が回転方向後方に傾斜され、デフケースの遠心力を利用して、収容孔内で発生する鉄粉を効果的に排出することができる。
【００１５】
従って、このような差動制限装置では、ピニオンと収容孔の摩擦面を確保しつつ、鉄粉を有効に排出することができ、耐久性を向上することができる。
【００１６】
請求項２の差動制限装置は、溝が溝端部に向けて深さが漸次深くなるように形成されているので、溝端部に向かって鉄粉を含むオイル量が増大される。これにより、溝内を移動するオイルの慣性力を利用して鉄粉の排出効果を高めることができる。
【００１７】
請求項３の差動制限装置は、溝が溝端部に向けて幅が漸次広くなるように形成されているので、溝端部に向かって鉄粉を含むオイル量が増大され、溝内を移動するオイルの慣性力を利用して鉄粉の排出効果を高めることができる。
【００１８】
請求項４の差動制限装置は、溝と摺動面とが収容孔に周方向位置が異なって設けられているので、摺動摩擦部位に溝の形成位置が干渉することがなく、摩擦特性を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１〜図８を用いて本発明の実施の形態に係る差動制限装置について説明する。なお、デフケースの回転方向とは車両が前進している時の回転方向（矢印Ｘで示す回転方向）を示すが、デフケース自体は正逆どちらの方向にも回転可能である。
【００２０】
本実施の形態の差動制限装置１は、回転可能に配置されたデフケース３と、デフケース３に相対回転可能に収容された一対の出力部材としてのサイドギヤ５，７と、サイドギヤ５と噛み合うピニオン９とサイドギヤ７と噛み合うピニオン１１とを備えてピニオン９，１１が軸平行に配置され互いに噛み合う複数のピニオン組１３と、デフケース３内に複数形成されピニオン組１３を収容する収容孔１５，１７と、収容孔１５，１７に形成されピニオン組１３の歯先と摺動して差動制限力を付与する摺動面１９，２１と、収容孔１５，１７の一部に形成されデフケース３の外部に開口する開口部２３，２５と、収容孔１５，１７にピニオン組１３の歯すじと交差する方向に形成されピニオン組１３の歯先の歯幅より狭い幅を有する溝２７，２９と、溝２７，２９の一部で開口部２３，２５に開放されデフケース３の回転方向の後方に位置して溝２７，２９を傾斜させる溝端部３１，３３とを有する。
【００２１】
また、溝２７，２９は、溝端部３１，３３に向けて深さが漸次深くなるように形成されている。
【００２２】
さらに、溝２７，２９は、溝端部３１，３３に向けて幅が漸次広くなるように形成されている。
【００２３】
また、溝２７，２９と摺動面１９，２１とは、収容孔１５，１７に周方向位置が異って設けられている。
【００２４】
図１〜図８に示すように、デフケース３は、ケース本体３５とカバー３７とを備え、軸方向両側に形成されたボス部３９，４１でベアリング（不図示）を介してキャリア（不図示）に回転可能に支持されている。また、デフケース３にはフランジ部４３が形成され、このフランジ部４３にはリングギヤ（不図示）が固定される。リングギヤは、動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合っており、駆動力が伝達されてデフケース３を回転駆動させると共に、デフケース３に収容された一対のサイドギヤ５，７、複数（ここでは４組）のピニオン組１３に駆動力を伝達している。
【００２５】
一対のサイドギヤ５，７は、デフケース３に収容され、ボス部４５，４７でデフケース３に回転可能に支持されている。この一対のサイドギヤ５，７は、サイドギヤ５がピニオン９と噛み合い、サイドギヤ７がピニオン１１と噛み合うことより、デフケース３に入力された駆動力を一対のサイドギヤ５，７に連結された駆動軸（不図示）側に分配する。また、一対のサイドギヤ５，７間の差動は、それぞれ噛み合うピニオン組１３によって許容されている。
【００２６】
ピニオン組１３は、一対のサイドギヤ５，７と周方向等間隔に複数箇所（ここでは４箇所）で噛み合っている。このピニオン組１３は、短軸状のピニオン９と長軸状のピニオン１１とを備え、互いに軸平行に配置されている。短軸状のピニオン９は、第１ギヤ部４９と第２ギヤ部５１とを備え、第１ギヤ部４９と第２ギヤ部５１とが連続するギヤ歯として形成されている。短軸状のピニオン９の第１ギヤ部４９は、サイドギヤ５と噛み合い、第２ギヤ部５１は第１ギヤ部４９の噛み合いの軸方向外側で長軸状のピニオン１１の第２ギヤ部５５と噛み合っている。長軸状のピニオン１１は、第１ギヤ部５３と第２ギヤ部５５とを備え、第１ギヤ部５３と第２ギヤ部５５とが軸部５７によって連結されている。長軸状のピニオン１１の第１ギヤ部５３はサイドギヤ７と噛み合い、第２ギヤ部５５は短軸状のピニオン９の第２ギヤ部５１と噛み合っている。このピニオン組１３の短軸状のピニオン９と長軸状のピニオン１１とは、それぞれデフケース３の収容孔１５，１７に収容されている。
【００２７】
収容孔１５，１７は、デフケース３の周方向等間隔に複数（ここでは４組）設けられている。収容孔１５は短軸状のピニオン９を収容し、収容孔１７は長軸状のピニオン１１を収容している。これらの収容孔１５，１７の内面には、ピニオン組１３と一対のサイドギヤ５，７との噛み合い反力によってピニオン組１３の歯先と摺動する摺動面１９，２１が設けられている。
【００２８】
摺動面１９，２１は、一対のサイドギヤ５，７間に差回転が生じるとピニオン組１３が自転して噛み合い反力によって摺動面１９，２１側にピニオン組１３が移動してピニオン組１３の歯先と摺動する。この摺動面１９，２１とピニオン組１３との摩擦抵抗により、差動制限力が発生される。また、差動制限力は、サイドギヤ５，７との噛み合いによって発生する軸方向へのスラスト力によるピニオン組１３の軸方向端面とデフケース３との間の摩擦抵抗、サイドギヤ５，７同士の摩擦抵抗、サイドギヤ５，７とデフケース３との間の摩擦抵抗によっても発生される。これらの摩擦抵抗により、トルク感応型の差動制限力が得られる。
【００２９】
このような収容孔１５，１７が形成されたデフケース３の一部（収容孔１５，１７の一部）には、開口部２３，２５が設けられている。開口部２３は、収容孔１５，１７を閉塞するカバー３７の収容孔１５，１７が設けられた部分の中間部に設けられ、デフケース３の外部へ開放されている。開口部２５は、ケース本体３５の収容孔１７の底部に設けられ、デフケース３の外部へ開放されている。これらの開口部２３，２５には、収容孔１５，１７に形成された溝２７，２９が連通されている。
【００３０】
溝２７，２９は、収容孔１５，１７の内面に摺動面１９，２１と周方向位置が異なって設けられている。この溝２７，２９は、ピニオン組１３の歯すじと交差する方向に形成され、ピニオン組１３の歯先の歯幅より狭い幅を有している。これらの溝２７，２９の溝端部３１，３３は、開口部２３，２５に開放されている。
【００３１】
溝端部３１，３３は、溝２７，２９の底部よりも矢印Ｘ方向に回転するデフケース３の回転方向の後方に位置している。また、溝端部３３側の深さ５９は、溝２７の底部側の深さ６１よりも深く形成されており、溝２７は溝端部３１に向けて深さが漸次深くなるように形成されている。また、溝端部３１側の幅６３は、溝２７の底部側の幅６５よりも広く形成されており、溝２７は溝端部３１に向けて幅が漸次広くなるように形成されている。なお、ここでは溝端部３１のみの深さ及び幅を示しているが、溝端部３３の深さ及び幅も同様に設定されており、溝２９の形状についても溝２７と同様に形成されている。
【００３２】
このような差動制限装置１では、収容孔１５，１７に形成された溝２７，２９がピニオン組１３の歯すじと交差する方向に形成されピニオン組１３の歯先の歯幅より狭い幅を有するので、収容孔１５，１７のピニオン組１３の歯先と摺動する摺動面１９，２１を十分に確保することができる。
【００３３】
また、溝２７，２９の一部で開口部２３，２５に開放されデフケース３の回転方向の後方に位置して溝２７，２９を傾斜させる溝端部３１，３３を有するので、ピニオン組１３の歯すじ方向に影響を受けることがなく、溝２７，２９が回転方向後方に傾斜され、デフケース３の遠心力を利用して、収容孔１５，１７内で発生する鉄粉を効果的に排出することができる。
【００３４】
従って、このような差動制限装置１では、ピニオン９，１１と収容孔１５，１７の摩擦面を確保しつつ、鉄粉を有効に排出することができ、耐久性を向上することができる。
【００３５】
また、溝２７，２９が溝端部３１，３３に向けて深さが漸次深くなるように形成されているので、溝端部３１，３３に向かって鉄粉を含むオイル量が増大される。これにより、溝２７，２９内を移動するオイルの慣性力を利用して鉄粉の排出効果を高めることができる。
【００３６】
さらに、溝２７，２９が溝端部３１，３３に向けて幅が漸次広くなるように形成されているので、溝端部３１，３３に向かって鉄粉を含むオイル量が増大され、溝内を移動するオイルの慣性力を利用して鉄粉の排出効果を高めることができる。
【００３７】
また、溝２７，２９と摺動面１９，２１とが収容孔１５，１７に周方向位置が異なって設けられているので、摺動摩擦部位に溝２７，２９の形成位置が干渉することがなく、摩擦特性を安定させることができる。
【００３８】
なお、本発明の実施の形態では、車両が主に前進状態であるため、デフケースの回転方向を車両が前進している時の回転方向としているが、これに限らず、デフケースの回転方向を車両が後退している時の回転方向としてもよい。この場合、収容孔に溝を２条形成させ、一方の溝の溝端部を前進時のデフケースの回転方向の後方に位置させ、他方の溝の溝端部を後退時のデフケースの回転方向の後方に位置させればよい。
【００３９】
また、溝の形状についても、断面が三角形状のものや半円形状のものなど、どのような形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】一実施形態の差動制限装置の断面図である。
【図２】（ａ）一実施形態のケース本体の断面図である。（ｂ）図２（ａ）の矢印Ｙ方向からの矢視図である。（ｃ）図２（ａ）の矢印Ｚ方向からの矢視図である。
【図３】一実施形態のケース本体の一側からの側面図である。
【図４】一実施形態のケース本体の他側からの側面図である。
【図５】一実施形態の差動制限装置の要部拡大図である。
【図６】一実施形態の差動制限装置の要部拡大図である。
【図７】一実施形態の摺動面と溝との位置関係を示す概略図である。
【図８】一実施形態の溝の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…差動制限装置
３…デフケース
５，７…サイドギヤ（出力部材）
９，１１…ピニオン
１３…ピニオン組
１５，１７…収容孔
１９，２１…摺動面
２３，２５…開口部
２７，２９…溝
３１，３３…溝端部
【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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