JP3967575B2 - デファレンシャル装置 - Google Patents
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、デファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＰ０１３０８０６Ａ２号公報に図６のようなデファレンシャル装置２０１が記載されている。これは、エンジンに回転駆動されるデフケース２０３と、デフケース２０３とカムギヤ２０５とを通して形成された収納孔２０７，２０９に摺動回転自在に収納されたピニオンギヤ２１１，２１３と、一方の車輪側に連結されたサイドギヤ２１５と他方の車輪側に連結された他のサイドギヤとを備え、ピニオンギヤ２１１，２１３はカムギヤ２０５の径方向外側で互いに噛合うと共に、サイドギヤと各別に噛合っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術はデファレンシャル装置２０１内部に潤滑オイルを流出入させる手段を備えていないため、高負荷の差動運転状態が長時間続いた場合には、収納孔２０７，２０９とピニオンギヤ２１１，２１３との間で潤滑不良をおこす可能性があった。
【０００４】
そこで、この発明は、ピニオンギヤとピニオンギヤの収納孔との間に潤滑オイルを確実に流出入させることができるデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明のデファレンシャル装置は、エンジンの駆動力により回転するデフケースと、左右の車軸にそれぞれ連結された一対のヘリカルサイドギヤと、前記デフケースに設けられた収納孔に摺動回転自在に収納されるとともに前記サイドギヤを相対回転自在に連結する一対のヘリカルピニオンギヤとを備え、前記一対のピニオンギヤの少なくとも一方のピニオンギヤは左右のギヤ部とこれらの左右のギヤ部を連結する小径の軸部を有し、該小径の軸部が対向する前記デフケースの周壁に前記軸部と前記収納孔との間の空間とデフケースの外部との間を潤滑オイルが流出入する開口を設けたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
この発明のデファレンシャル装置は、開口をピニオンギヤの小径の軸部と対向するようにデフケースの周壁に設けることで、収納孔とピニオンギヤとの摺動面積を保有しつつ、軸部と収納孔との間の空間を介してデフケース内部とデフケース外部との間に潤滑オイルを確実に流出入させることで、ピニオンギヤとの間で摩擦トルクが生じる収納孔等の各摺動部やギヤの噛合い部を潤滑することができる。
【０００７】
【実施例】
まず、図１ないし図３及び図５により参考例の説明をする。図１はこの参考例のデファレンシャル装置を示し、図５はこのデファレンシャル装置が用いられた車両の動力系を示す。左右の方向はこの車両及び図１での左右の方向である。
【０００８】
図５のように、この動力系は、エンジン１、トランスミッション３、プロペラシャフト５、リヤデフ７（後輪側に配置された図１のデファレンシャル装置）、後車軸９，１１、左右の後輪１３，１５、左右の前輪１７，１９などから構成されている。
【０００９】
リヤデフ７のデフケース２１はデフキャリヤ２３内に回転自在に支承されており、デフケース２１にはリングギヤ２５が固定されている。リングギヤ２５はドライブピニオンギヤ２７と噛合い、ドライブピニオンギヤ２７はプロペラシャフト５側のドライブピニオンシャフト２９と一体に形成されている。こうして、エンジン１の駆動力はトランスミッション３とプロペラシャフト５とを介してデフケース２１を回転駆動する。
【００１０】
図１のように、デフケース２１の内部には左右のヘリカルサイドギヤ３１，３３が同軸配置されている。これらのサイドギヤ３１，３３はそれぞれ軸方向外側のボス部３５，３７とデフケース２１との間に形成された軸支部３９，４１によりデフケース２１に支承されていると共に、互いの間に形成された軸支部４３により互いに支承し合い、自由端をセンタリングしている。又、サイドギヤ３１，３３はスプライン４５，４７により左右の後車軸９，１１に連結されている。サイドギヤ３１，３３の間及び右のサイドギヤ３３とデフケース２１との間にはワッシャ４９，５１が配置されている。
【００１１】
左のボス部３５の外周には、図２のような形状の、カムギヤ５３が配置され、その内周全面をボス部３５の外周に摺動接触することにより、デフケース２１に対してセンタリングされている。
【００１２】
サイドギヤ３１，３３の径方向外側には長いヘリカルピニオンギヤ５５と短いヘリカルピニオンギヤ５６とが４対配置されており、これらは図１と図３のようにデフケース２１とカムギヤ５３とを通して形成された長短の収納孔５７，５９にそれぞれ摺動回転自在に収納されている。長いピニオンギヤ５５は左右のギヤ部６１，６３とこれらを連結する小径の軸部６５とからなり、左のギヤ部６１は短いピニオンギヤ５６の左端部の噛合い、右のギヤ部６３は右のサイドギヤ３３と噛合っている。又、短いピニオンギヤ５６の右端部は左のサイドギヤ３１と噛合っている。
【００１３】
デフケース２１を回転させるエンジン１の駆動力は各ピニオンギヤからサイドギヤ３１，３３を介して左右の後輪１３，１５に分配され、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤの自転により左右各側に差動分配される。
【００１４】
トルクの伝達中各ピニオンギヤはサイドギヤ３１，３３との噛合い反力により収納孔５７，５９の壁面に押し付けられて摩擦トルクが生じると共に、ヘリカルギヤの噛合いスラスト力によりサイドギヤ３１，３３の間及びサイドギヤ３１，３３とデフケース２１との間で摩擦トルクが生じる。これらの摩擦トルクにより差動制限力が得られる。
【００１５】
図１のように、デフケース２１の左側壁６７には開口６９が設けられている。
【００１６】
又、長い収納孔５７は右側壁７１でデフケース２１を貫通し、図３のような開口７３を形成している。デフキャリヤ２３にはオイルが封入されており、このオイルはリングギヤの回転によりデフケース２１に撥ね掛けられ、各開口６９，７３から流出入して各ギヤの噛合い部や摺動部などを潤滑する。
【００１７】
図３のように、カムギヤ５３には収納孔５７，５９の一部をなす凹部７５，７７が設けられており、残りの円筒面７９でデフケース２１に対し回転不能に固定されている。このように外周を固定されていると共に、上記のように、内周の全面をボス部３５を介してデフケース２１にセンタリングされているから、図６の従来例と異って、ピニオンギヤとの片当りが生じることはなく、差動制限力が安定する。
【００１８】
次に、図４により一実施例の説明をする。この実施例も上記参考例のリヤデフ７と同様に図５の車両のリヤデフ８１として用いられている。以下、左右の方向はこの車両と図４での左右の方向である。
【００１９】
リヤデフ８１のデフケース８３は本体８５と、本体８５にボルト８７で固定されたカバー８９とからなり、本体８５にはリングギヤ２５が固定されている。
【００２０】
図４のように、デフケース８３の内部には左右のヘリカルサイドギヤ９１，９３が同軸配置されている。これらのサイドギヤ９１，９３は軸方向外側のボス部９５，９７とデフケース８３の側壁９９，１０１との間に形成された軸支部１０３，１０５によりデフケース８３に支承されていると共に、互いの間に形成された軸支部１０７で互いの自由端を支承し合い、センタリングをしている。各ボス部９５，９７には油溝１０９，１１１が設けられている。
【００２１】
各サイドギヤ９１，９３はスプライン１１３，１１５により左右の後車軸９，１１にそれぞれ連結されている。又、各サイドギヤ９１，９３の間にはワッシャ１１７が配置され、各車軸９，１１間には互いのスラスト力を授受するスラストブロック１２１が配置されている。
【００２２】
各ボス部９５，９７の外周にはカムギヤ１２３，１２３が配置され、その内周全面をボス部９５，９７の外周と摺動接触することによりデフケース８３に対してセンタリングされている。
【００２３】
サイドギヤ９１，９３の径方向外側にはヘリカルピニオンギヤ１２５と他のヘリカルピニオンギヤとが４対配置されている。又、デフケース８３と各カムギヤ１２３にはこれらのピニオンギヤを摺動回転自在に収納する収納孔１２７が形成されている。ピニオンギヤ１２５は左右のギヤ部１２９，１３１とこれらを連結する小径の軸部１３３とからなり、他のピニオンギヤも左右のギヤ部とこれらを連結する小径の軸部とからなっている。
【００２４】
ピニオンギヤ１２５のギヤ部１２９の左端部は他のピニオンギヤの左のギヤ部と噛合い、右端部は左のサイドギヤ９１と噛合っている。又、他のピニオンギヤの右のギヤ部は左端部で右のサイドギヤ９３との噛合い、右端部でピニオンギヤ１２５のギヤ部１３１と噛合っている。
【００２５】
デフケース８３を回転させるエンジン１の駆動力は、各ピニオンギヤからサイドギヤ９１，９３を介して左右の後輪１３，１５に分配され、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤの自転により左右各側に差動分配される。
【００２６】
トルクの伝達中各ピニオンギヤはサイドギヤ９１，９３との噛合い反力により収納孔１２７の壁面に押し付けられて摩擦トルクが生じると共に、ヘリカルギヤの噛合いスラスト力によりサイドギヤ９１，９３の間及びサイドギヤ９１，９３とカムギヤ１２３との間で摩擦トルクが生じる。これらの摩擦トルクにより差動制限力が得られる。
【００２７】
デフケース８３には各収納孔１２７が右側壁１０１を貫通して形成された開口１３５の他に、カバー８９に形成された開口１３７と，ピニオンギヤ１２５の小径の軸部１３３が対向するデフケース８３の周壁に軸部１３３と収納孔１２７との間の空間１３８とデフケースの外部との間をオイルが流出入する開口１３９が設けられ、リングギヤ２５により撥ね掛けられたオイルはこれらの開口１３５，１３７，１３９から流出入し、各摺動部やギヤの噛合い部などを潤滑する。
【００２８】
左のカムギヤ１２３は収納孔１２７の一部をなす凹部１４１を除いた外周の円筒部１４３でデフケース８３に対して回転不能に固定されている。一方、右のカムギヤ１２３はカムギヤ１２３の外周のセンタリング部１４２によってデフケース８３にセンタリングされ、かつデフケース８３に対し回転不能に圧入固定されている。このように、外周を固定されていると共に、上記のように内周の全面をボス部９５，９７を介してデフケース８３にセンタリングされているから、図６の従来例と異って、センタリングが確実であってピニオンギヤとの片当りが生じることはなく、差動制限力が安定する。
【００２９】
又、サイドギヤ９１，９３とワッシャ１１７間の摩擦係数と、サイドギヤ９１，９３とカムギヤ１２３間の摩擦係数とを変えることによりカムスラスト力による差動制限力を車両の前進時と後進時とで変えることができる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明のデファレンシャル装置は、開口をピニオンギヤの小径の軸部と対向するようにデフケースの周壁に設けることで、収納孔とピニオンギヤとの摺動面積を保有しつつ、軸部と収納孔との間の空間を介してデフケース内部とデフケース外部との間に潤滑オイルを確実に流出入させることで、ピニオンギヤとの間で摩擦トルクが生じる収納孔等の各摺動部やギヤの噛合い部を潤滑することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例の断面図である。
【図２】 図１の参考例に用いられたカムギヤの斜視図である。
【図３】 図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】 一実施例の断面図である。
【図５】 参考例、および実施例を用いた車両の動力系を示すスケルトン機構図である。
【図６】 従来例の断面図である。
【符号の説明】
７，８１ リヤデフ（デファレンシャル装置）
２１，８３ デフケース
３１，３３，９１，９３ サイドギヤ
３５，３７，９５，９７ ボス部
５３，１２３ カムギヤ
５５，５６，１２５ ピニオンギヤ
５７．５９．１２７ 収納孔
１３８ 空間
【産業上の利用分野】
この発明は、デファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＰ０１３０８０６Ａ２号公報に図６のようなデファレンシャル装置２０１が記載されている。これは、エンジンに回転駆動されるデフケース２０３と、デフケース２０３とカムギヤ２０５とを通して形成された収納孔２０７，２０９に摺動回転自在に収納されたピニオンギヤ２１１，２１３と、一方の車輪側に連結されたサイドギヤ２１５と他方の車輪側に連結された他のサイドギヤとを備え、ピニオンギヤ２１１，２１３はカムギヤ２０５の径方向外側で互いに噛合うと共に、サイドギヤと各別に噛合っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術はデファレンシャル装置２０１内部に潤滑オイルを流出入させる手段を備えていないため、高負荷の差動運転状態が長時間続いた場合には、収納孔２０７，２０９とピニオンギヤ２１１，２１３との間で潤滑不良をおこす可能性があった。
【０００４】
そこで、この発明は、ピニオンギヤとピニオンギヤの収納孔との間に潤滑オイルを確実に流出入させることができるデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明のデファレンシャル装置は、エンジンの駆動力により回転するデフケースと、左右の車軸にそれぞれ連結された一対のヘリカルサイドギヤと、前記デフケースに設けられた収納孔に摺動回転自在に収納されるとともに前記サイドギヤを相対回転自在に連結する一対のヘリカルピニオンギヤとを備え、前記一対のピニオンギヤの少なくとも一方のピニオンギヤは左右のギヤ部とこれらの左右のギヤ部を連結する小径の軸部を有し、該小径の軸部が対向する前記デフケースの周壁に前記軸部と前記収納孔との間の空間とデフケースの外部との間を潤滑オイルが流出入する開口を設けたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
この発明のデファレンシャル装置は、開口をピニオンギヤの小径の軸部と対向するようにデフケースの周壁に設けることで、収納孔とピニオンギヤとの摺動面積を保有しつつ、軸部と収納孔との間の空間を介してデフケース内部とデフケース外部との間に潤滑オイルを確実に流出入させることで、ピニオンギヤとの間で摩擦トルクが生じる収納孔等の各摺動部やギヤの噛合い部を潤滑することができる。
【０００７】
【実施例】
まず、図１ないし図３及び図５により参考例の説明をする。図１はこの参考例のデファレンシャル装置を示し、図５はこのデファレンシャル装置が用いられた車両の動力系を示す。左右の方向はこの車両及び図１での左右の方向である。
【０００８】
図５のように、この動力系は、エンジン１、トランスミッション３、プロペラシャフト５、リヤデフ７（後輪側に配置された図１のデファレンシャル装置）、後車軸９，１１、左右の後輪１３，１５、左右の前輪１７，１９などから構成されている。
【０００９】
リヤデフ７のデフケース２１はデフキャリヤ２３内に回転自在に支承されており、デフケース２１にはリングギヤ２５が固定されている。リングギヤ２５はドライブピニオンギヤ２７と噛合い、ドライブピニオンギヤ２７はプロペラシャフト５側のドライブピニオンシャフト２９と一体に形成されている。こうして、エンジン１の駆動力はトランスミッション３とプロペラシャフト５とを介してデフケース２１を回転駆動する。
【００１０】
図１のように、デフケース２１の内部には左右のヘリカルサイドギヤ３１，３３が同軸配置されている。これらのサイドギヤ３１，３３はそれぞれ軸方向外側のボス部３５，３７とデフケース２１との間に形成された軸支部３９，４１によりデフケース２１に支承されていると共に、互いの間に形成された軸支部４３により互いに支承し合い、自由端をセンタリングしている。又、サイドギヤ３１，３３はスプライン４５，４７により左右の後車軸９，１１に連結されている。サイドギヤ３１，３３の間及び右のサイドギヤ３３とデフケース２１との間にはワッシャ４９，５１が配置されている。
【００１１】
左のボス部３５の外周には、図２のような形状の、カムギヤ５３が配置され、その内周全面をボス部３５の外周に摺動接触することにより、デフケース２１に対してセンタリングされている。
【００１２】
サイドギヤ３１，３３の径方向外側には長いヘリカルピニオンギヤ５５と短いヘリカルピニオンギヤ５６とが４対配置されており、これらは図１と図３のようにデフケース２１とカムギヤ５３とを通して形成された長短の収納孔５７，５９にそれぞれ摺動回転自在に収納されている。長いピニオンギヤ５５は左右のギヤ部６１，６３とこれらを連結する小径の軸部６５とからなり、左のギヤ部６１は短いピニオンギヤ５６の左端部の噛合い、右のギヤ部６３は右のサイドギヤ３３と噛合っている。又、短いピニオンギヤ５６の右端部は左のサイドギヤ３１と噛合っている。
【００１３】
デフケース２１を回転させるエンジン１の駆動力は各ピニオンギヤからサイドギヤ３１，３３を介して左右の後輪１３，１５に分配され、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤの自転により左右各側に差動分配される。
【００１４】
トルクの伝達中各ピニオンギヤはサイドギヤ３１，３３との噛合い反力により収納孔５７，５９の壁面に押し付けられて摩擦トルクが生じると共に、ヘリカルギヤの噛合いスラスト力によりサイドギヤ３１，３３の間及びサイドギヤ３１，３３とデフケース２１との間で摩擦トルクが生じる。これらの摩擦トルクにより差動制限力が得られる。
【００１５】
図１のように、デフケース２１の左側壁６７には開口６９が設けられている。
【００１６】
又、長い収納孔５７は右側壁７１でデフケース２１を貫通し、図３のような開口７３を形成している。デフキャリヤ２３にはオイルが封入されており、このオイルはリングギヤの回転によりデフケース２１に撥ね掛けられ、各開口６９，７３から流出入して各ギヤの噛合い部や摺動部などを潤滑する。
【００１７】
図３のように、カムギヤ５３には収納孔５７，５９の一部をなす凹部７５，７７が設けられており、残りの円筒面７９でデフケース２１に対し回転不能に固定されている。このように外周を固定されていると共に、上記のように、内周の全面をボス部３５を介してデフケース２１にセンタリングされているから、図６の従来例と異って、ピニオンギヤとの片当りが生じることはなく、差動制限力が安定する。
【００１８】
次に、図４により一実施例の説明をする。この実施例も上記参考例のリヤデフ７と同様に図５の車両のリヤデフ８１として用いられている。以下、左右の方向はこの車両と図４での左右の方向である。
【００１９】
リヤデフ８１のデフケース８３は本体８５と、本体８５にボルト８７で固定されたカバー８９とからなり、本体８５にはリングギヤ２５が固定されている。
【００２０】
図４のように、デフケース８３の内部には左右のヘリカルサイドギヤ９１，９３が同軸配置されている。これらのサイドギヤ９１，９３は軸方向外側のボス部９５，９７とデフケース８３の側壁９９，１０１との間に形成された軸支部１０３，１０５によりデフケース８３に支承されていると共に、互いの間に形成された軸支部１０７で互いの自由端を支承し合い、センタリングをしている。各ボス部９５，９７には油溝１０９，１１１が設けられている。
【００２１】
各サイドギヤ９１，９３はスプライン１１３，１１５により左右の後車軸９，１１にそれぞれ連結されている。又、各サイドギヤ９１，９３の間にはワッシャ１１７が配置され、各車軸９，１１間には互いのスラスト力を授受するスラストブロック１２１が配置されている。
【００２２】
各ボス部９５，９７の外周にはカムギヤ１２３，１２３が配置され、その内周全面をボス部９５，９７の外周と摺動接触することによりデフケース８３に対してセンタリングされている。
【００２３】
サイドギヤ９１，９３の径方向外側にはヘリカルピニオンギヤ１２５と他のヘリカルピニオンギヤとが４対配置されている。又、デフケース８３と各カムギヤ１２３にはこれらのピニオンギヤを摺動回転自在に収納する収納孔１２７が形成されている。ピニオンギヤ１２５は左右のギヤ部１２９，１３１とこれらを連結する小径の軸部１３３とからなり、他のピニオンギヤも左右のギヤ部とこれらを連結する小径の軸部とからなっている。
【００２４】
ピニオンギヤ１２５のギヤ部１２９の左端部は他のピニオンギヤの左のギヤ部と噛合い、右端部は左のサイドギヤ９１と噛合っている。又、他のピニオンギヤの右のギヤ部は左端部で右のサイドギヤ９３との噛合い、右端部でピニオンギヤ１２５のギヤ部１３１と噛合っている。
【００２５】
デフケース８３を回転させるエンジン１の駆動力は、各ピニオンギヤからサイドギヤ９１，９３を介して左右の後輪１３，１５に分配され、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤの自転により左右各側に差動分配される。
【００２６】
トルクの伝達中各ピニオンギヤはサイドギヤ９１，９３との噛合い反力により収納孔１２７の壁面に押し付けられて摩擦トルクが生じると共に、ヘリカルギヤの噛合いスラスト力によりサイドギヤ９１，９３の間及びサイドギヤ９１，９３とカムギヤ１２３との間で摩擦トルクが生じる。これらの摩擦トルクにより差動制限力が得られる。
【００２７】
デフケース８３には各収納孔１２７が右側壁１０１を貫通して形成された開口１３５の他に、カバー８９に形成された開口１３７と，ピニオンギヤ１２５の小径の軸部１３３が対向するデフケース８３の周壁に軸部１３３と収納孔１２７との間の空間１３８とデフケースの外部との間をオイルが流出入する開口１３９が設けられ、リングギヤ２５により撥ね掛けられたオイルはこれらの開口１３５，１３７，１３９から流出入し、各摺動部やギヤの噛合い部などを潤滑する。
【００２８】
左のカムギヤ１２３は収納孔１２７の一部をなす凹部１４１を除いた外周の円筒部１４３でデフケース８３に対して回転不能に固定されている。一方、右のカムギヤ１２３はカムギヤ１２３の外周のセンタリング部１４２によってデフケース８３にセンタリングされ、かつデフケース８３に対し回転不能に圧入固定されている。このように、外周を固定されていると共に、上記のように内周の全面をボス部９５，９７を介してデフケース８３にセンタリングされているから、図６の従来例と異って、センタリングが確実であってピニオンギヤとの片当りが生じることはなく、差動制限力が安定する。
【００２９】
又、サイドギヤ９１，９３とワッシャ１１７間の摩擦係数と、サイドギヤ９１，９３とカムギヤ１２３間の摩擦係数とを変えることによりカムスラスト力による差動制限力を車両の前進時と後進時とで変えることができる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明のデファレンシャル装置は、開口をピニオンギヤの小径の軸部と対向するようにデフケースの周壁に設けることで、収納孔とピニオンギヤとの摺動面積を保有しつつ、軸部と収納孔との間の空間を介してデフケース内部とデフケース外部との間に潤滑オイルを確実に流出入させることで、ピニオンギヤとの間で摩擦トルクが生じる収納孔等の各摺動部やギヤの噛合い部を潤滑することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例の断面図である。
【図２】 図１の参考例に用いられたカムギヤの斜視図である。
【図３】 図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】 一実施例の断面図である。
【図５】 参考例、および実施例を用いた車両の動力系を示すスケルトン機構図である。
【図６】 従来例の断面図である。
【符号の説明】
７，８１ リヤデフ（デファレンシャル装置）
２１，８３ デフケース
３１，３３，９１，９３ サイドギヤ
３５，３７，９５，９７ ボス部
５３，１２３ カムギヤ
５５，５６，１２５ ピニオンギヤ
５７．５９．１２７ 収納孔
１３８ 空間
Claims (1)
- エンジンの駆動力により回転するデフケースと、左右の車軸にそれぞれ連結された一対のヘリカルサイドギヤと、前記デフケースに設けられた収納孔に摺動回転自在に収納されるとともに前記サイドギヤを相対回転自在に連結する一対のヘリカルピニオンギヤとを備え、
前記一対のピニオンギヤの少なくとも一方のピニオンギヤは左右のギヤ部とこれらの左右のギヤ部を連結する小径の軸部を有し、
該小径の軸部が対向する前記デフケースの周壁に前記軸部と前記収納孔との間の空間とデフケースの外部との間を潤滑オイルが流出入する開口を設けたことを特徴とするデファレンシャル装置。
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-
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