JP2014081033A - ディファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機で発生したスパイクトルクを緩和し、変速機のコンパクト化や低コスト化を図る。
【解決手段】 ディファレンシャル装置１０ａは、変速機からの回転トルクにて回転するリングギヤ１１と、ピニオンシャフト１３と、ピニオンギヤ１４，１５と、回転トルクをドライブシャフト４１，４２に伝達するサイドギヤ２１，２２と、を備える。サイドギヤ２１，２２は、ピニオンギヤ１４，１５と噛合し、ドライブシャフト４１，４２の外周上を回転自在であるギヤ部２３と、ドライブシャフト４１，４２とその外周上を一体的に回転し、通常トルク発生時のギヤ部２３の回転がトルク伝達部材２５を介して伝達される第一の回転体２４と、ドライブシャフト４１，４２とその外周上を一体的に回転し、スパイクトルク発生時のギヤ部２３の回転が、スパイクトルクを緩和するダンパー部２７を介して伝達される第二の回転体２６と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディファレンシャル装置に関し、特にドグクラッチ機構を有する変速機で発生する衝撃波（スパイクトルク）を緩和する、ダンパー装置を備えたディファレンシャル装置に関する。

自動車などの車両において、ドグクラッチ機構を有する変速機は、同期機構がないために、シフト変更するにはクラッチを操作して、エンジンやモータなどの動力源の回転からギヤを切り離す。次いで、新たなギヤに切り替えるには、ドグクラッチ機構におけるギヤセレクターの溝と新たなギヤのドグとを噛み合わせる必要がある。
その際、入力軸の回転数と出力軸の回転数が同期していない状態で噛み合わせることになるので、入力軸側の慣性と出力軸側の慣性が衝突するために、スパイクトルクが発生する。前記スパイクトルクは、乗員に聞こえると共に乗員が感じる衝撃波を起こしている。そのために、車両走行中に乗員に不快感を起こさせる要因となっている。
上記のスパイクトルクを緩和するには、特許文献１に示したように変速機の内部にショックを緩和する液圧やスプリング等のダンパー装置を配置している。図５及び図６はその例を示したものである。

図５に示した変速機１１０は、エンジンの回転を伝達するクラッチ１６１に連結した入力軸１２０と、その入力軸１２０に平行な出力軸１３０とを備えている。前記出力軸１３０には、複数の被動ギヤ（第１速ギヤ〜第５速ギヤ）１３１ａ〜１３１ｅを並列的に配置している。さらに、前記入力軸１２０には、前記出力軸１３０に配置された各被動ギヤ１３１ａ〜１３１ｅに噛合する、複数の駆動ギヤ（第１速ギヤ〜第５速ギヤ）１２１ａ〜１２１ｅを配置している。
前記入力軸１２０には、ドグクラッチ機構１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃが設けられており、その軸上の複数の駆動ギヤ１２１ａ〜１２１ｅは、上記のドグクラッチ機構１５０ａ〜１５０ｃに配置される構成である。

クラッチ１６１の側に配置されるドグクラッチ機構１５０ａは、第１速ギヤ１２１ａと第２速ギヤ１２１ｂとの間に、動力を伝達するギヤを選択するギヤセレクター部１５１が設けられている。ドグクラッチ機構１５０ｂは、第３速ギヤ１２１ｃと第４速ギヤ１２１ｄとの間にギヤセレクター部１５１が設けられている。ドグクラッチ機構１５０ｃは、第５速ギヤ１２１ｅの隣にギヤセレクター部１５１が設けられている。
前記ギヤセレクター部１５１は、いずれも、入力軸１２０に支持され、回転方向に固定される一方、軸方向にスライド可能なハブ１５２（ギヤセレクター）と、該ハブ１５２の外周に設けられるセレクタフォーク１５３とを有するドグクラッチからなり、シフトレバー操作によってセレクタフォーク１５３が軸方向に動き、ハブ１５２をいずれかにスライドさせる。
その結果、ハブ１５２の爪部１５４がいずれかの駆動ギヤ（ここでは、第１速ギヤ１２１ａと第２速ギヤ１２１ｂのいずれか、又は、第３速ギヤ１２１ｃと第４速ギヤ１２１ｄのいずれか、又は第５速ギヤ１２１ｅ）の被係合部１２２に噛み合って、入力軸１２０と出力軸１３０との間の動力伝達がいずれかの駆動ギヤを介して確立される。
なお、出力軸１３０には出力駆動ギヤ１３２が設けられ、前記出力駆動ギヤ１３２と噛合する最終被動ギヤ１６３を介してディファレンシャル装置１６２の側へ出力される。

図５の変速機においては、各ドグクラッチ機構１５０ａ〜１５０ｃにて発生する、前述したスパイクトルクのショックエネルギーを受けるために、図６に示すようにドグクラッチ機構１５０ａ〜１５０ｃにおけるハブ１５２の爪部１５４と噛み合う被係合部１２２と、駆動ギヤ１２１ａとの間にダンパー装置１２３を挟み込むように配置している。なお、図６は、図５において点線で囲んだ部分を一例として示した拡大詳細図である。

特表２０１０−５１０４６４号公報

図５の変速機１１０においては、減速比が小さい入力軸１２０と出力軸１３０にてスパイクトルクのショックエネルギーを受けるには、ダンパー装置１２３を大きく作動させる必要があるので、ダンパー装置１２３自体が大きくなる。しかも、図６に示すように、各ドグクラッチ機構１５０ａ〜１５０ｃにおけるハブ１５２の爪部１５４が噛み込む被係合部１２２と、駆動ギヤ１２１ａとの間にダンパー装置１２３を挟み込むように配置する必要があるので、変速機１１０の軸方向の全長が大きくなる。また、前記ダンパー装置１２３は、各ドグクラッチ機構１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃにおける駆動ギヤ１２１ａ〜１２１ｅのすべてに組み込む必要があるために、変速機１１０の軸方向の全長が大きくなるだけでなく、コストが増大する。

本発明は上記に鑑みなされたものであり、特にドグクラッチ機構を有する変速機で発生したスパイクトルクを緩和すると共に、変速機に対してコンパクト化と低コスト化を図ることを可能とする、ダンパー装置を備えたディファレンシャル装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のディファレンシャル装置は、変速機の出力軸からのトルクが入力されて回転するリングギヤと、前記リングギヤとその回転方向に一体的に回転するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトに回転自在に軸支されるピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合すると共に前記ピニオンギヤからの回転をドライブシャフトに伝達するサイドギヤと、を備えたディファレンシャル装置において、
前記サイドギヤは、前記ピニオンギヤと噛合すると共に前記ドライブシャフトの外周上を回転自在に設けたギヤ部と、前記ドライブシャフトとその外周上を一体的に回転すると共に、通常トルク発生時における前記ギヤ部の回転がトルク伝達部材を介して伝達される第一の回転体と、前記ドライブシャフトとその外周上を一体的に回転すると共に、スパイクトルク発生時における前記ギヤ部の回転が、前記スパイクトルクを緩和するダンパー部を介して伝達される第二の回転体と、を備えていることを特徴とする。

また、前記第一の回転体と前記第二の回転体との間に、前記第一の回転体がトルク伝達部材を介して前記ギヤ部へ押圧するように前記第一の回転体に対して付勢力を与える弾性シートと、前記弾性シートに隣接して前記第二の回転体と接触する摩擦部材とを介在することが好ましい。

また、前記トルク伝達部材は、回転円周上に配置した複数のボール部材であることが好ましい。

また、前記ダンパー部が、トルクを吸収する弾力性を有する弾性部材であることが好ましい。

本発明のディファレンシャル装置は、変速機の出力軸からのトルクが入力されて回転するリングギヤと、前記リングギヤとその回転方向に一体的に回転するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトに回転自在に軸支されるピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合すると共に前記ピニオンギヤからの回転をドライブシャフトに伝達するサイドギヤと、を備えたディファレンシャル装置において、
前記サイドギヤは、前記ピニオンギヤと噛合すると共に前記ドライブシャフトの外周上を回転自在に設けたギヤ部と、前記ドライブシャフトとその外周上を一体的に回転する第三の回転体と、前記ドライブシャフトの外周上を回転自在に設けると共に、前記ギヤ部の回転が伝達される第四の回転体と、前記第三の回転体と前記第四の回転体との間に、前記第四の回転体の回転を前記第三の回転体へ伝達するように介在して、スパイクトルク発生時に前記第四の回転体の回転をスリップさせて前記スパイクトルクを緩和する摩擦部材と、を備えていることを特徴とする。

本発明のディファレンシャル装置は、変速機の出力軸からの回転トルクが、リングギヤ、ピニオンシャフト、回転するピニオンギヤからサイドギヤへと伝達される。
通常走行時では、前記サイドギヤにおいて、前記ピニオンギヤに噛合するギヤ部がドライブシャフトの外周上を回転し、前記ギヤ部の回転トルクはトルク伝達部材を介して第一の回転体へ伝達され、前記第一の回転体とドライブシャフトが一体的に回転する。
しかし、スパイクトルク発生時では、前記スパイクトルクが、回転するピニオンギヤからサイドギヤのギヤ部へ伝達され、前記ギヤ部から第二の回転体へ伝達されるが、当該第二の回転体に設けたダンパー部にて緩和され、前記第二の回転体とドライブシャフトが一体的に回転する。
したがって、変速機で発生したスパイクトルクを、ディファレンシャル装置にて確実に緩和することができる。しかも変速機に複数のダンパー装置を配置する必要がないので、変速機に対してコンパクト化と低コスト化を図ることができる。

第一の回転体と第二の回転体との間に、弾性シートと摩擦部材を介在させることによって、通常走行時では、弾性シートの付勢力によって第一の回転体がトルク伝達部材を介してギヤ部へ押圧するので、より確実に、前記ギヤ部の回転トルクがトルク伝達部材を介して第一の回転体へ伝達される。
一方、スパイクトルク発生時では、通常走行時の通常トルクを超えるために、前記スパイクトルクは主としてギヤ部の外周側の側面から第二の回転体へ伝達され、ダンパー部によって緩和される。これに加えて、ギヤ部からトルク伝達部材を介して伝達するトルクは、弾性シートの付勢力に抗して摩擦部材を第二の回転体へ押圧し、前記スパイクトルクを緩和することに寄与する。

本発明の他のディファレンシャル装置は、変速機の出力軸からの回転トルクが、リングギヤ、ピニオンシャフト、回転するピニオンギヤからサイドギヤへと伝達される。
通常走行時では、前記サイドギヤにおいて、前記ピニオンギヤに噛合するギヤ部がドライブシャフトの外周上を回転し、前記ギヤ部の回転トルクは第四の回転体へ伝達される。前記第四の回転体の回転トルクは摩擦部材を介して第三の回転体へ伝達される。次いで、前記第三の回転体とドライブシャフトが一体的に回転する。
しかし、スパイクトルク発生時では、前記スパイクトルクが、回転するピニオンギヤからサイドギヤのギヤ部、第四の回転体へ伝達され、前記第四の回転体の回転トルクは摩擦部材を介して第三の回転体へ伝達されるが、通常トルクを超えたスパイクトルクは摩擦部材への押し付け力を低減させ、前記第四の回転体がスリップするので、前記スパイクトルクを緩和できる。その緩和された回転トルクを第三の回転体へ伝達することができる。次いで、前記第三の回転体とドライブシャフトが一体的に回転する。
したがって、変速機で発生したスパイクトルクを、ディファレンシャル装置にて確実に緩和することができる。しかも変速機に複数のダンパー装置を配置する必要がないので、変速機に対してコンパクト化と低コスト化を図ることができた。

図１（ａ）は、本発明の一の実施形態に係るディファレンシャル装置の概略的な構成図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の部分的な拡大図である。 図２（ａ）は、図１（ａ），（ｂ）のディファレンシャル装置において、車両が通常走行時に伝達するトルクの伝達経路を示す説明図であり、図２（ｂ）は、スパイクトルク発生時に伝達するトルクの伝達経路を示す説明図である。 図３は、本発明の他の実施形態に係るディファレンシャル装置における部分的な構成図で、図２（ｂ）に相当する拡大図である。 図４（ａ）は、図３のディファレンシャル装置において、車両が通常走行時に伝達するトルクの伝達経路を示す説明図であり、図４（ｂ）は、スパイクトルク発生時に伝達するトルクの伝達経路を示す説明図である。 図５は、従来の一の変速機における構成を示すギヤトレーン図である。 図６は、図５において点線で囲んだ部分の概略を示すドグクラッチ装置の模式的な説明図である。

以下、図面に示した実施形態に基づき本発明のディファレンシャル装置を詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の一の実施形態に係るディファレンシャル装置１０の概略的な構成図である。例えば一般的な変速機の出力軸の駆動力を車両の左右輪に分配し、左右の回転差を吸収する差動装置である。前記変速機は、図５で示すような概略的構成であるが、スパイクトルクを緩和する対策がとられていないものである。前記変速機は従来の技術において図５にて説明しているので、本実施形態では変速機の構造的な説明を省略する。

本実施形態のディファレンシャル装置１０は、特にドグクラッチ機構を有する変速機で発生する衝撃波（スパイクトルク）を緩和する、ダンパー装置を備えたものである。
第一の実施形態のディファレンシャル装置１０ａは、図１（ａ）に示すように変速機の出力軸からのトルクが入力されて回転するリングギヤ１１を備えている。前記リングギヤ１１は、図１（ａ）に示す軸心ａを回転軸として回転し、外周に歯１１ａを形成した、はすば歯車である。前記変速機の出力軸からの回転が、例えばドライブピニオン（図示省略）にて伝達され、そのドライブピニオンと噛合してリングギヤ１１が回転する。
また、ディファレンシャルケース１２が、前記リングギヤ１１の内周側に一体的に固定されている。前記ディファレンシャルケース１２内に、ピニオンシャフト１３、第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５、第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２が配置されている。

ピニオンシャフト１３は、その軸心ｂを前記リングギヤ１１の回転軸心ａに直交するように前記ディファレンシャルケース１２内に配設される。したがって、ピニオンシャフト１３は、前記リングギヤ１１の回転方向と同様に、軸心ａを中心として回転する構成である。

第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５は、ピニオンシャフト１３の軸心ｂを回転軸とする、かさ歯車であり、リングギヤ１１の回転軸心ａを対称線として対称位置にて前記ピニオンシャフト１３の外周上に回転自在に軸支されている。なお、第一ピニオンギヤ１４と第二ピニオンギヤ１５は、それぞれ互いに独立して回転自在であるので、ピニオンシャフト１３の軸心ｂを回転軸として互いに逆方向に回転することができる。軸心ｂを回転軸として回転することを「自転」と称し、軸心ａを回転軸としてピニオンシャフト１３の回転で回転することを「公転」と称する。

第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２は、軸心ａを回転軸として回転し、前記第一ピニオンギヤ１４及び前記第二ピニオンギヤ１５と噛合する、かさ歯車である。すなわち、第一サイドギヤ２１は、軸心ａを回転軸とする第一ドライブシャフト４１の一端が、第一サイドギヤ２１の軸穴にスプライン構造などによって嵌合して一体的に回転する構成である。一方、第二サイドギヤ２２は、軸心ａを回転軸とする第二ドライブシャフト４２の一端が、第二サイドギヤ２２の軸穴にスプライン構造などによって嵌合して一体的に回転する構成である。第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２は、軸心ｂを対称線として対称位置に配置されている。

第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２は、前述した変速機で発生したスパイクトルクを緩和するためのダンパー装置が内蔵されている。第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２についてさらに詳しく説明する。
第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２は、図１（ｂ）に示すように対称位置に配置されているが基本的に同じ構造であり、ギヤ部２３、第一の回転体２４、ダンパー部２７、第二の回転体２６で構成されている。なお、前記ダンパー部２７が、第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２のそれぞれに内蔵されるダンパー装置である。したがって、第一サイドギヤ２１について詳しく説明し、第二サイドギヤ２２についての説明は割愛する。なお、第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２における同様の構成部材は同符号としている。

第一サイドギヤ２１において、ギヤ部２３は、前記第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５と噛合するかさ歯車であり、前記第一ドライブシャフト４１の外周上を回転自在に軸支されている。

第一の回転体２４は、前記第一ドライブシャフト４１とその外周上を例えばスプライン構造などによって嵌合して一体的に回転する構成である。しかも、通常トルク発生時における前記ギヤ部２３の回転が、トルク伝達部材２５を介して伝達される構成である。本実施形態では、第一の回転体２４が、前記ギヤ部２３とその内周側の側面で、トルク伝達部材２５を介して接触している。前記トルク伝達部材２５としては、複数のボール部材２５ａを回転円周方向にほぼ等間隔で配置したものから構成することができる。

第二の回転体２６は、前記第一ドライブシャフト４１とその外周上を例えばスプライン構造などによって嵌合して一体的に回転する構成である。しかも、スパイクトルク発生時における前記ギヤ部２３の回転が、前記スパイクトルクを緩和するダンパー部２７を介して伝達される構成である。なお、前記第二の回転体２６は、前記ギヤ部２３に対して前記第一の回転体２４より外側（図１（ｂ）において左側）に並列で配置されており、前記ギヤ部２３とは第一の回転体２４より外周側の側面で接触している。第二の回転体２６にはダンパー部２７が内蔵されている。
前記ダンパー部２７としては、スプリング、ラバーなどのようにトルクを吸収する弾力性を有する弾性部材、あるいは、流体圧ダンパー（オイル式ダンパー）などのダンパー装置があり、トルクを吸収するものであればよく、特に限定されない。

また、本実施形態では、前記第一の回転体２４と前記第二の回転体２６との間に、前記第一の回転体２４が複数のボール部材２５ａを介して前記ギヤ部２３へ押圧するように前記第一の回転体２４に対して付勢力を与える弾性シート２８と、その弾性シート２８の外側（図１（ｂ）において左側）に位置して前記第二の回転体２６と接触するように配置した摩擦部材２９と、を介在している。

次に、上記の第一の実施形態のディファレンシャル装置１０ａの作用を説明する。
変速機の出力軸から伝達される回転が、例えばドライブピニオンにて伝達され、そのドライブピニオンと噛合するリングギヤ１１が軸心ａを回転軸として回転する。
リングギヤ１１が回転すると、ピニオンシャフト１３が軸心ａを回転軸として回転し、第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５が公転する。すると、第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５に噛み合う第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２に係合する第一ドライブシャフト４１及び第二ドライブシャフト４２が、それぞれ独立して軸心ａを回転軸として回転する。

したがって、リングギヤ１１に伝達したトルクは、ピニオンシャフト１３に伝達され、第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５の公転によって、それぞれ第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２から第一ドライブシャフト４１及び第二ドライブシャフト４２へ伝達される。

より詳しく説明すると、車両が通常走行時では、変速機の出力軸からの回転トルクは、図２（ａ）に示すようにリングギヤ１１と一体的に回転するピニオンシャフト１３へ伝達され、公転する第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５へ伝達される。
第一サイドギヤ２１は、第一ピニオンギヤ１４の公転によって、前記第一ピニオンギヤ１４に噛合するギヤ部２３が第一ドライブシャフト４１の外周上を回転し、前記ギヤ部２３の回転トルクはトルク伝達部材２５を構成する複数のボール部材２５ａを介して第一の回転体２４へ伝達される。第一ドライブシャフト４１は、スプライン構造にて嵌合する前記第一の回転体２４と一体的に軸心ａを回転軸として回転する。
一方、第二サイドギヤ２２は、第二ピニオンギヤ１５の公転によって、前記第二ピニオンギヤ１５に噛合するギヤ部２３が第二ドライブシャフト４２の外周上を回転し、前記ギヤ部２３の回転トルクはトルク伝達部材２５である複数のボール部材２５ａを介して第一の回転体２４へ伝達される。第二ドライブシャフト４２は、スプライン構造にて嵌合する前記第一の回転体２４と一体的に軸心ａを回転軸として回転する。

変速機がシフト変更される際にスパイクトルクが発生した時は、変速機の出力軸からのスパイクトルクが入力されてリングギヤ１１が回転する。前記スパイクトルクは、図２（ｂ）に示すようにリングギヤ１１と一体的に回転するピニオンシャフト１３へ伝達され、公転する第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５へ伝達される。
第一サイドギヤ２１は、第一ピニオンギヤ１４の公転によって、前記第一ピニオンギヤ１４に噛合するギヤ部２３が第一ドライブシャフト４１の外周上を回転する。前記ギヤ部２３のスパイクトルクは、通常走行時の通常トルクを超えるために、複数のボール部材２５ａを介して第一の回転体２４を押し退けるので、主としてギヤ部２３の外周側の側面からダンパー部２７にて緩和されて第二の回転体２６へ伝達されることになる。第一ドライブシャフト４１は、スプライン構造にて嵌合する前記第二の回転体２６と一体的に軸心ａを回転軸として回転する。
一方、第二サイドギヤ２２は、第二ピニオンギヤ１５の公転によって、前記第二ピニオンギヤ１５に噛合するギヤ部２３が第二ドライブシャフト４２の外周上を回転する。前記ギヤ部２３のスパイクトルクは、通常走行時の通常トルクを超えるために、ボール部材２５ａを介して第一の回転体２４を押し退けるので、主としてギヤ部２３の外周側の側面からダンパー部２７にて緩和されて第二の回転体２６へ伝達されることになる。第二ドライブシャフト４２は、スプライン構造にて嵌合する前記第二の回転体２６と一体的に軸心ａを回転軸として回転する。

なお、弾性シート２８と摩擦部材２９が、第一の回転体２４と第二の回転体２６との間に介在していることによって、通常走行時では、弾性シート２８の付勢力によって第一の回転体２４が複数のボール部材２５ａを介してギヤ部２３を押圧するので、より確実に、前記ギヤ部２３の回転トルクが複数のボール部材２５ａを介して第一の回転体２４へ伝達されることになる。
一方、スパイクトルクが発生時では、通常走行時の通常トルクを超えるために、前記スパイクトルクは主としてギヤ部２３の外周側の側面から第二の回転体２６へ伝達されるので、前記第二の回転体２６のダンパー部２７によって緩和されることになる。しかも、ギヤ部２３からボール部材２５ａを介して伝達するトルクは、弾性シート２８の付勢力に抗して摩擦部材２９を第二の回転体２６へ押圧し、スパイクトルクを緩和する。

前述したように第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５が自転しない場合は、第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５の公転が、そのまま第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２に伝達するので、ピニオンシャフト１３の回転速度と、第一ドライブシャフト４１及び第二ドライブシャフト４２の回転速度が同じである。
一方、車両が旋回するときなどは、第一ドライブシャフト４１と第二ドライブシャフト４２との回転速度が異なってくるので、第一サイドギヤ２１と第二サイドギヤ２２との回転速度が異なってくる。この回転速度の差は、第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２にそれぞれ噛合する第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５が、軸心ｂを回転軸として互いに逆方向に自転することによって吸収される。
言い換えると、第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５が、軸心ｂを回転軸として互いに逆方向に自転すると、第一サイドギヤ２１と第二サイドギヤ２２、並びに第一ドライブシャフト４１と第二ドライブシャフト４２は、ピニオンシャフト１３に対して逆方向に相対回転することになる。これによって、第一ドライブシャフト４１と第二ドライブシャフト４２のうちの一方が、ピニオンシャフト１３に比べて高速で回転させ、他方をピニオンシャフト１３に比べて低速で回転させることになる。

上記のように第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５が自転する場合、変速機の出力軸からリングギヤ１１に伝達したトルクは、通常走行時でも、スパイクトルク発生時でも、前述したように自転しない場合と同様にして第一ドライブシャフト４１及び第二ドライブシャフト４２に伝達される。通常走行時は、回転トルクがトルク伝達部材２５を構成する複数のボール部材２５ａを介して第一の回転体２４へ伝達される。スパイクトルク発生時は、スパイクトルクがダンパー部２７にて緩和されて第二の回転体２６へ伝達される。

以上のように、本実施形態のディファレンシャル装置１０ａは、変速機で発生したスパイクトルクを確実に緩和することができる。しかも、変速機に複数のダンパー装置を配置する必要がないので、変速機に対してコンパクト化と低コスト化を図ることができる。

次に、本発明の第二の実施形態のディファレンシャル装置１０ｂについて説明する。なお、第一の実施形態のディファレンシャル装置１０ａとほぼ同様であるので、主に異なる点を説明し、同様の部材は同符号を付し、詳しい説明は省略する。
第二の実施形態のディファレンシャル装置１０ｂと異なる点は、第一サイドギヤ３１及び第二サイドギヤ３２におけるダンパー装置に関わる構造である。
前記第一サイドギヤ３１及び第二サイドギヤ３２は、図３に示すように対称位置に配置されているが基本的に同じ構造であり、ギヤ部３３、第三の回転体３４、摩擦部材３５、第四の回転体３６で構成している。なお、前記摩擦部材３５が、第一サイドギヤ２１及び第二サイドギヤ２２のそれぞれに内蔵するダンパー装置である。したがって、第一サイドギヤ３１について詳しく説明し、第二サイドギヤ３２についての説明は割愛する。なお、前記第一サイドギヤ３１及び第二サイドギヤ３２における同様の構成部材は同符号としている。

第一サイドギヤ３１において、ギヤ部３３は、前記第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５と噛合する、かさ歯車であり、前記第一ドライブシャフト４１の外周上を回転自在に軸支されている。

第三の回転体３４は、第一ドライブシャフト４１とその外周上を例えばスプライン構造などによって嵌合して一体的に回転する構成である。本実施形態では前記ギヤ部３３と内周側の側面で接触しているが、相対的にスリップ可能な状態であって前記ギヤ部３３の回転が伝達されない構成である。

第四の回転体３６は、前記第一ドライブシャフト４１の外周上を回転自在に軸支されている。前記ギヤ部３３と外周側の側面で接触して前記ギヤ部３３の回転が伝達される構成である。

摩擦部材３５は、前記第三の回転体３４と前記第四の回転体３６との間に介在され、前記第四の回転体３６の回転を前記第三の回転体３４へ伝達する。しかも、スパイクトルク発生時における前記第四の回転体３６の回転をスリップさせて、通常トルクを超えた前記スパイクトルクを緩和する構成である。

次に、上記の第二の実施形態のディファレンシャル装置１０ｂの作用を説明する。なお、第一の実施形態のディファレンシャル装置１０ａの作用とほぼ同様であるので、主に異なる点である第一サイドギヤ３１及び第二サイドギヤ３２の作用について説明する。
車両が通常走行時では、変速機の出力軸からの回転トルクは、図４（ａ）に示すようにリングギヤ１１と一体的に回転するピニオンシャフト１３へ伝達され、公転する第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５へ伝達される。
第一サイドギヤ３１は、第一ピニオンギヤ１４の公転によって、前記第一ピニオンギヤ１４に噛合するギヤ部３３が第一ドライブシャフト４１の外周上を回転し、前記ギヤ部３３の回転トルクは第四の回転体３６へ伝達する。前記第四の回転体３６の回転トルクは摩擦部材３５を介して第三の回転体３４へ伝達される。次いで、第一ドライブシャフト４１は、スプライン構造にて嵌合する前記第三の回転体３４と一体的に軸心ａを回転軸として回転する。
一方、第二サイドギヤ３２は、第二ピニオンギヤ１５の公転によって、前記第二ピニオンギヤ１５に噛合するギヤ部３３が第二ドライブシャフト４２の外周上を回転し、前記ギヤ部３３の回転トルクは第四の回転体３６へ伝達される。前記第四の回転体３６の回転トルクは摩擦部材３５を介して第三の回転体３４へ伝達される。次いで、第二ドライブシャフト４２は、スプライン構造にて嵌合する前記第三の回転体３４と一体的に軸心ａを回転軸として回転する。

変速機がシフト変更される際にスパイクトルクが発生した時は、変速機の出力軸からのスパイクトルクは、図４（ｂ）に示すようにリングギヤ１１と一体的に回転するピニオンシャフト１３へ伝達され、公転する第一ピニオンギヤ１４及び第二ピニオンギヤ１５へ伝達される。
第一サイドギヤ３１は、第一ピニオンギヤ１４の公転によって、前記第一ピニオンギヤ１４に噛合するギヤ部３３が第一ドライブシャフト４１の外周上を回転し、前記ギヤ部３３の回転トルクは第四の回転体３６へ伝達される。前記第四の回転体３６の回転トルクは摩擦部材３５を介して第三の回転体３４へ伝達されるが、通常トルクを超えた前記スパイクトルクは摩擦部材３５への押し付け力を低減させるために、前記第四の回転体３６がスリップし、前記スパイクトルクが緩和される。したがって、緩和された回転トルクが第三の回転体３４へ伝達される。次いで、第一ドライブシャフト４１は、スプライン構造にて嵌合する前記第三の回転体３４と一体的に軸心ａを回転軸として回転する。
一方、第二サイドギヤ３２は、第二ピニオンギヤ１５の公転によって、前記第二ピニオンギヤ１５に噛合するギヤ部３３が第二ドライブシャフト４２の外周上を回転し、前記ギヤ部３３の回転トルクは第四の回転体３６へ伝達される。前記第四の回転体３６の回転トルクは摩擦部材３５を介して第三の回転体３４へ伝達されるが、通常トルクを超えた前記スパイクトルクは摩擦部材３５への押し付け力を低減させるために、前記第四の回転体３６がスリップし、前記スパイクトルクが緩和される。したがって、緩和された回転トルクが第三の回転体３４へ伝達される。次いで、第二ドライブシャフト４２は、スプライン構造にて嵌合する前記第三の回転体３４と一体的に軸心ａを回転軸として回転する。

以上のように、本実施形態のディファレンシャル装置１０ｂは、変速機で発生したスパイクトルクを確実に緩和することができる。しかも、変速機に複数のダンパー装置を配置する必要がないので、変速機に対してコンパクト化と低コスト化を図ることができる。

１０，１０ａ，１０ｂ ディファレンシャル装置
１１ リングギヤ １１ａ 歯
１２ ディファレンシャルケース
１３ ピニオンシャフト
１４ 第一ピニオンギヤ
１５ 第二ピニオンギヤ
２１ 第一サイドギヤ
２２ 第二サイドギヤ
２３ ギヤ部
２４ 第一の回転体
２５ トルク伝達部材 ２５ａ ボール部材
２６ 第二の回転体
２７ ダンパー部
２８ 弾性シート
２９ 摩擦部材
３１ 第一サイドギヤ
３２ 第二サイドギヤ
３３ ギヤ部
３４ 第三の回転体
３５ 摩擦部材
３６ 第四の回転体
４１ 第一ドライブシャフト
４２ 第二ドライブシャフト

Claims (5)

1. 変速機の出力軸からのトルクが入力されて回転するリングギヤと、前記リングギヤとその回転方向に一体的に回転するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトに回転自在に軸支されるピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合すると共に前記ピニオンギヤからの回転をドライブシャフトに伝達するサイドギヤと、を備えたディファレンシャル装置において、
   前記サイドギヤは、
   前記ピニオンギヤと噛合すると共に前記ドライブシャフトの外周上を回転自在に設けたギヤ部と、
   前記ドライブシャフトとその外周上を一体的に回転すると共に、通常トルク発生時における前記ギヤ部の回転がトルク伝達部材を介して伝達される第一の回転体と、
   前記ドライブシャフトとその外周上を一体的に回転すると共に、スパイクトルク発生時における前記ギヤ部の回転が、前記スパイクトルクを緩和するダンパー部を介して伝達される第二の回転体と、を備えていることを特徴とするディファレンシャル装置。
2. 前記第一の回転体と前記第二の回転体との間に、前記第一の回転体がトルク伝達部材を介して前記ギヤ部へ押圧するように前記第一の回転体に対して付勢力を与える弾性シートと、前記弾性シートに隣接して前記第二の回転体と接触する摩擦部材とを介在した請求項１に記載のディファレンシャル装置。
3. 前記トルク伝達部材は、回転円周上に配置した複数のボール部材である請求項１又は２記載のディファレンシャル装置。
4. 前記ダンパー部が、トルクを吸収する弾力性を有する弾性部材である請求項１、２又は３記載のディファレンシャル装置。
5. 変速機の出力軸からのトルクが入力されて回転するリングギヤと、前記リングギヤとその回転方向に一体的に回転するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトに回転自在に軸支されるピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合すると共に前記ピニオンギヤからの回転をドライブシャフトに伝達するサイドギヤと、を備えたディファレンシャル装置において、
   前記サイドギヤは、
   前記ピニオンギヤと噛合すると共に前記ドライブシャフトの外周上を回転自在に設けたギヤ部と、
   前記ドライブシャフトとその外周上を一体的に回転する第三の回転体と、
   前記ドライブシャフトの外周上を回転自在に設けると共に、前記ギヤ部の回転が伝達される第四の回転体と、
   前記第三の回転体と前記第四の回転体との間に、前記第四の回転体の回転を前記第三の回転体へ伝達するように介在して、スパイクトルク発生時に前記第四の回転体の回転をスリップさせて前記スパイクトルクを緩和する摩擦部材と、を備えていることを特徴とするディファレンシャル装置。

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