JP2000202726A - ディファレンシャルギヤの組付方法及び組付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】サイドギヤの組み付けミスを防止して、再起動
までに必要とされる作業工数を低減し、ラインストップ
時間を低減する。 【解決手段】一方のサイドギヤ用通孔Ｄ１１からデフケ
ースＤ１の内部へ向かってガイドピン１３を前進させる
とともに、窓部Ｄ２から一対のサイドギヤＤ３をそれぞ
れ挿入し、ガイドピン１３にサイドギヤＤ３を挿入しな
がらデフケース内のそれぞれの正規位置に装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディファレンシャ
ルケース（以下、デフケースともいう）内に一対のサイ
ドギヤ，一対のピニオンギヤ及びピニオンメートシャフ
トを組み付けるディファレンシャルギヤの組付方法及び
組付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のデフケースの組付方法として
は、たとえば特開平６−２５４，７３２号公報に開示さ
れたものが知られているが、ダミーシャフトを挿入する
ためのハンド構造や、サイドギヤにスプライン軸を挿入
して回転させる機構が複雑になり、コストアップや故障
増加の問題があった。

【０００３】そこで本願出願人は、特開平９−７４３６
７号公報記載のデフケースの組付方法および装置を先に
提案した。この組み付け方法は、デフケースの窓部から
一対のサイドギヤをそれぞれ挿入してデフケース内の正
規位置に装着したのち、同じく窓部から一対のピニオン
ギヤをそれぞれ挿入してサイドギヤに噛み合わせ、この
状態でサイドギヤの回転軸を中心にして、一対のピニオ
ンギヤをデフケース内の正規位置まで同期回転させ、最
後に一対のピニオンギヤにピニオンメートシャフトを挿
入するものである。これにより、ダミーシャフトを用い
なくとも組付けを行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サイド
ギヤの軸径とデフケースの孔径とのクリアランスが小さ
い場合に上記組み付け方法を用いると、組み付け口元
（図４（Ｂ）および（Ｃ）に「Ｚ」にて示す。）で噛み
込みが生じ、ラインストップとなるおそれが大きい。

【０００５】本発明は、サイドギヤの組み付けミスを防
止して、再起動までに必要とされる作業工数を低減し、
ラインストップ時間を低減することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、第１の観点による請求項１記載のディファレ
ンシャルギヤの組付方法は、対面する位置に一対の窓部
が形成されるとともに他の対面する位置に一対のサイド
ギヤ用通孔が形成されたデフケース内に、一対のサイド
ギヤ，一対のピニオンギヤ及びピニオンメートシャフト
を組み付けるディファレンシャルギヤの組付方法におい
て、前記一方のサイドギヤ用通孔から当該デフケースの
内部へ向かってガイドピンを前進させるとともに、前記
それぞれの窓部から前記一対のサイドギヤをそれぞれ挿
入し、前記ガイドピンに前記サイドギヤを挿入しながら
前記デフケース内のそれぞれの正規位置に装着する工程
を有することを特徴とする。

【０００７】この請求項１記載の発明では、一対のサイ
ドギヤをデフケースの正規位置に装着する際にガイドピ
ンに当該サイドギヤを挿入しながら行うので、サイドギ
ヤとデフケースとを正確に位置出しすることができ、サ
イドギヤとデフケースとの噛み込みが防止できる。

【０００８】この場合、特に限定されないが、請求項２
記載のディファレンシャルギヤの組付方法では、前記サ
イドギヤの装着工程の後に、前記それぞれの窓部から前
記一対のピニオンギヤをそれぞれ挿入して前記一対のサ
イドギヤに噛み合わせ、前記一対のサイドギヤの回転軸
を中心に、前記一対のピニオンギヤを前記デフケース内
のそれぞれの正規位置まで同期回転させる工程と、前記
それぞれの正規位置まで移動した前記一対のピニオンギ
ヤにピニオンメートシャフトを挿入する工程とをさらに
有することを特徴とする。

【０００９】この請求項２記載の発明では、一対のサイ
ドギヤをデフケースのそれぞれの正規位置に装着したの
ち、それぞれの窓部から一対のピニオンギヤをそれぞれ
挿入して一対のサイドギヤに噛み合わせ、一対のサイド
ギヤの回転軸を中心に、一対のピニオンギヤをデフケー
ス内のそれぞれの正規位置まで同期回転させる。すなわ
ち、サイドギヤを回転させるのではなく、ピニオンギヤ
を同期回転させるので、ダミーシャフトを挿入する機構
とサイドギヤを回転させる機構が不要となり、装置構造
が簡素となる。その結果、故障頻度を低下させることが
できると共にコストダウンを図ることができる。

【００１０】上記発明においては特に限定されないが、
請求項３記載のディファレンシャルギヤの組付方法は、
前記ガイドピンは、前記サイドギヤ用通孔および前記サ
イドギヤの通孔に対して、径方向に所定の自由度を有す
ることを特徴とする。

【００１１】ガイドピンをサイドギヤ用通孔およびサイ
ドギヤの通孔に対して所定のクリアランスを有するよう
に若干緩めに設定しておくことで、サイドギヤのガイド
ピンへの挿入動作にさほどの精度が必要なくなり、挿入
ミスによるラインストップを防止することができる。

【００１２】また、上記発明においては特に限定されな
いが、請求項４記載のディファレンシャルギヤの組付方
法は、前記ガイドピンにサイドギヤを挿入しながらデフ
ケース内のそれぞれの正規位置に装着する際に、実質的
に前記デフケースに対して、振動を付与することを特徴
とする。

【００１３】サイドギヤとデフケースとの組付位置が僅
かにずれていても、フローティング状態のサイドギヤに
対して相対的に振動を付与することで、円滑にサイドギ
ヤを装着することができる。

【００１４】この場合、特に限定はされないが、請求項
５記載のディファレンシャルギヤの組付方法では、少な
くとも前記デフケースに対して振動を付与する際に、当
該デフケースを非固定状態とすることを特徴とする。

【００１５】デフケースもフローティング状態としてお
くことで、印加された振動による組付がよりスムーズと
なる。

【００１６】（２）こうしたディファレンシャルギヤの
組付方法は、請求項６記載のディファレンシャルギヤの
組付装置により実施することができる。すなわち、上記
目的は、デフケース内に組み付けられる一対のサイドギ
ヤ及び一対のピニオンギヤを把持可能なハンドを有する
産業用ロボットと、前記デフケースの対面する位置に形
成された一対のサイドギヤ用通孔の一方から当該デフケ
ースの内部へ向かって前進および後退するガイドピンを
駆動するガイドピン駆動部と、前記ガイドピンを前記一
方のサイドギヤ用通孔から前記デフケースの内部へ向か
って前進させ、前記デフケースの対面する位置に形成さ
れた一対の窓部から前記一対のサイドギヤを前記デフケ
ース内にそれぞれ挿入し、前記ガイドピンに前記サイド
ギヤを挿入しながら前記デフケース内のそれぞれの正規
位置に装着する動作指令を前記産業用ロボットおよび前
記ガイドピン駆動部へ出力する制御手段と、を備えたこ
とを特徴とするディファレンシャルギヤの組付装置によ
っても達成することができる。

【００１７】この請求項６記載の発明では、制御手段か
ら産業用ロボットおよびガイドピン駆動部へ動作指令を
出力し、一対のサイドギヤをデフケースの正規位置に装
着する際にガイドピンに当該サイドギヤを挿入しながら
行うので、サイドギヤとデフケースとを正確に位置出し
することができ、サイドギヤとデフケースとの噛み込み
が防止できる。

【００１８】上記請求項６記載の発明においては特に限
定されないが、請求項７記載のディファレンシャルギヤ
の組付装置は、前記制御手段は、前記サイドギヤをデフ
ケース内の正規位置に装着したのち、前記産業用ロボッ
トのそれぞれのハンドで前記一対のピニオンギヤをそれ
ぞれ把持し、前記それぞれの窓部から当該一対のピニオ
ンギヤを前記デフケース内にそれぞれ挿入して前記サイ
ドギヤに噛み合わせ、前記サイドギヤの回転軸を中心に
前記一対のハンドを同期回転させて前記一対のピニオン
ギヤを前記デフケース内のそれぞれの正規位置に組み付
ける動作指令を出力することを特徴とする。

【００１９】この請求項７記載の発明では、一対のサイ
ドギヤをデフケースのそれぞれの正規位置に装着したの
ち、それぞれの窓部から一対のピニオンギヤをそれぞれ
挿入して一対のサイドギヤに噛み合わせ、一対のサイド
ギヤの回転軸を中心に、一対のピニオンギヤをデフケー
ス内のそれぞれの正規位置まで同期回転させる。すなわ
ち、サイドギヤを回転させるのではなく、ピニオンギヤ
を同期回転させるので、ダミーシャフトを挿入する機構
とサイドギヤを回転させる機構が不要となり、装置構造
が簡素となる。その結果、故障頻度を低下させることが
できると共にコストダウンを図ることができる。

【００２０】また、請求項７記載の発明において、一対
の産業用ロボットから構成すれば、一対のピニオンギヤ
を同期回転させる操作はきわめて簡単に実現できる。し
かも、この操作は、サイドギヤの回転軸に対称なデフケ
ースに対してピニオンギヤを同期回転させる操作である
ため、一対のロボットの基本座標と教示上座標とを設定
することで、一方のロボットを教示すると、他方のロボ
ットは、この教示内容をソフトウェア上で対称変換する
だけで教示することができ、教示操作も著しく簡単にな
る。このように一方のロボットの教示内容を他方のロボ
ットに変換教示することにより、それぞれを教示する場
合に比較して、動作精度が向上し、組付誤差を抑制する
ことができる。

【００２１】本発明のディファレンシャルギヤの組付装
置において、ハンドの構造は特に限定されないが、請求
項８記載のディファレンシャルギヤの組付装置は、前記
一方のサイドギヤをデフケースの正規位置へ装着するハ
ンドは、前記サイドギヤを載置可能な平板状とされ、当
該平板部に前記ガイドピンが挿通可能な切欠き部が形成
されていることを特徴とする。

【００２２】この請求項８記載のディファレンシャルギ
ヤの組付装置では、サイドギヤを載置可能であってガイ
ドピンが挿通可能な構造であるため、サイドギヤの傾き
が防止され、円滑に組み付けることができる。

【００２３】また、請求項９記載のディファレンシャル
ギヤの組付装置は、前記ガイドピンの外径は、前記サイ
ドギヤ用通孔および前記サイドギヤの通孔のそれぞれの
内径に対して、所定の隙間寸法だけ小さいことを特徴と
する。

【００２４】ガイドピンをサイドギヤ用通孔およびサイ
ドギヤの通孔に対して所定のクリアランスを有するよう
に若干緩めに設定しておくことで、サイドギヤのガイド
ピンへの挿入動作にさほどの精度が必要なくなり、挿入
ミスによるラインストップを防止することができる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１および６記載の発明によれば、
一対のサイドギヤをデフケースの正規位置に装着する際
にガイドピンに当該サイドギヤを挿入しながら行うの
で、サイドギヤとデフケースとを正確に位置出しするこ
とができ、サイドギヤとデフケースとの噛み込みが防止
できる。

【００２６】これに加えて、請求項２および７記載の発
明によれば、サイドギヤを回転させるのではなくピニオ
ンギヤを同期回転させるので、ダミーシャフトを挿入す
る機構とサイドギヤを回転させる機構が不要となり、装
置構造が簡素となる。その結果、故障頻度を低下させる
ことができると共に、装置等設備のコストダウンを図る
ことができる。

【００２７】また、請求項３および８記載の発明によれ
ば、ガイドピンをサイドギヤ用通孔およびサイドギヤの
通孔に対して所定のクリアランスを有するように若干緩
めに設定しておくので、サイドギヤのガイドピンへの挿
入動作にさほどの精度が必要なくなり、挿入ミスによる
ラインストップを防止することができる。

【００２８】請求項４および５記載の発明によれば、サ
イドギヤとデフケースとの組付位置が僅かにずれていて
も、フローティング状態のサイドギヤに対して相対的に
振動を付与することで、円滑にサイドギヤを装着するこ
とができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。まず、本実施形態の組付対象となる
ディファレンシャルギヤの構造について説明する。図１
２は本実施形態の組付対象となるディファレンシャルギ
ヤを示す分解斜視図、図１３は図１２のＡ−Ａ線に沿う
断面図、図１４は図１３のＢ−Ｂ線に沿う断面図であ
る。

【００３０】本実施形態の組付対象となるディファレン
シャルギヤＤは、主として、デフケースＤ１、一対のサ
イドギヤＤ３，Ｄ３、一対のピニオンギヤＤ４，Ｄ４及
びピニオンメートシャフトＤ５から構成されており、そ
の他にサイドギヤＤ３及びピニオンギヤＤ４とデフケー
スＤ１との間に介装されるスラストワッシャＤ６を有し
ている。

【００３１】図１３及び図１４に示すように、デフケー
スＤ１には、その対面する位置に一対の窓部Ｄ２，Ｄ２
が形成され、この窓部Ｄ２からサイドギヤＤ３、ピニオ
ンギヤＤ４及びスラストワッシャＤ６が挿入されて、デ
フケースＤ１内に組み付けられるようになっている。ま
た、このデフケースＤ１には、左右の車輪軸がそれぞれ
接続される通孔Ｄ１１，Ｄ１１（本発明のサイドギヤ用
通孔に相当する。）が形成され、この通孔Ｄ１１にサイ
ドギヤＤ３がそれぞれ装着される。

【００３２】さらに、これら一対のサイドギヤＤ３，Ｄ
３に噛み合うように、一対のピニオンギヤＤ４，Ｄ４が
デフケースＤ１内に設けられ、デフケースＤ１を貫通し
て設けられたピニオンメートシャフトＤ５で互いに連結
されている。なお、図１３における「Ｄ１２」は、デフ
ケースＤ１に開設されたピニオンメートシャフト通孔で
ある。

【００３３】こうしたディファレンシャルギヤＤは、本
発明のディファレンシャルギヤの組付装置を用い、本発
明のディファレンシャルギヤの組付方法により組み付け
ることができる。

【００３４】図１は本発明のディファレンシャルギヤの
組付装置の実施形態を示す全体正面図、図２（Ａ）は本
発明に係る右側ハンドの実施形態を示す平面図、図２
（Ｂ）は同じく正面図、図３（Ａ）は本発明に係る左側
ハンドの実施形態を示す平面図、図３（Ｂ）は同じく正
面図である。

【００３５】また、図４（Ａ）〜（Ｆ）及び図５（Ｇ）
〜（Ｋ）は本発明のディファレンシャルギヤの組付方法
を説明するための断面図、図６は図４（Ａ）の詳細断面
図、図７は図４（Ｂ）の詳細断面図、図８は図４（Ｃ）
の詳細断面図、図９（Ａ）は図４（Ｄ）の詳細横断面
図、図９（Ｂ）は同じく縦断面図、図１０（Ａ）は図４
（Ｅ）及び（Ｆ）の詳細横断面図、図１０（Ｂ）は同じ
く縦断面図、図１１（Ａ）〜（Ｃ）は図４（Ｆ）及び図
５（Ｇ）の詳細横断面図である。

【００３６】図１に示すように、本実施形態のディファ
レンシャルギヤの組付装置は、デフケースＤ１を位置決
めする位置決め治具１１、サイドギヤＤ３を組み付ける
際の振動付加用シリンダ１４（図４（Ｂ）参照）、ガイ
ドピン１３およびその駆動部１３Ｄ、これらが載置され
た基台１０、当該基台１０に設けられたダミーシャフト
挿入機２０、ピニオンメートシャフト挿入機３０、及び
基台１０の左右両側に設置された産業用ロボットＲＲ，
ＬＲとからなる。

【００３７】なお、図１において、基台１０に向かって
右側のロボットＲを右側ロボットＲＲ、左側のロボット
Ｒを左側ロボットＬＲと便宜的に称するが、教示内容が
左右対称である点及びハンドＨの構成が一部相違する点
を除けば、基本的な機能は同じである。

【００３８】図示する一対の産業用ロボットＲＲ，ＬＲ
はマニプレータ形多関節ロボットであるが、本発明では
特に限定されず、他の産業用ロボットを用いることもで
きる。この産業用ロボットＲのアーム先端には、図２お
よび図３に示すハンドＨがそれぞれ設けられており、図
２に示す右側ロボットＲＲのハンドＨは、デフケースＤ
１を把持する機能を備えたデフケース把持ハンド１Ｈ、
サイドギヤＤ３を把持する機能を備えたサイドギヤ把持
ハンド２Ｈ及びピニオンギヤＤ４を把持する機能を備え
たピニオンギヤ把持ハンド３Ｈからなる。

【００３９】図２に示す右側ハンドＨは、アーム先端が
固定されるベースプレートＨ１を有し、このベースプレ
ートＨ１の下部に、シリンダ１Ｈ２により開閉可能なチ
ャック１Ｈ１を有するデフケース把持ハンド１Ｈが設け
られている。このチャック１Ｈ１の開閉動作により、上
側通孔Ｄ１１部分でデフケースＤ１を把持及び開放する
ことができる。

【００４０】また、ベースプレートＨ１の右側には、サ
イドギヤ把持ハンド２Ｈが設けられ、サイドギヤＤ３の
頂面を載置できる平板部２Ｈ１が固定されている。一
方、シリンダ２Ｈ４のロッドに設けられたクランプピン
２Ｈ２がサイドギヤＤ３の歯元に、ガイド２Ｈ３が歯部
に対して進退移動可能に設けられている。これにより、
平板部２Ｈ１でサイドギヤＤ３の頂面を載置し、クラン
プピン２Ｈ２及びガイド２Ｈ３を前進させることにより
サイドギヤＤ３を把持することができるようになってい
る。

【００４１】また、ベースプレートＨ１の左側には、ピ
ニオンギヤ把持ハンド３Ｈが設けられており、その根本
にガイド３Ｈ２が取り付けられたピン３Ｈ１が固定され
ている。このピン３Ｈ１はピニオンギヤＤ４の軸孔Ｄ４
１の側面に当接し、一方、ガイド３Ｈ２はピニオンギヤ
Ｄ４の底面に当接する。ピニオンギヤＤ４の把持は、こ
のピン３Ｈ１と、ベースプレートＨ１に設けられたクラ
ンプ３Ｈ３によって行われる。クランプ３Ｈ３は、シリ
ンダ３Ｈ４によって２つのストッパ３Ｈ５，３Ｈ６間を
回動可能に設けられており、クランプ３Ｈ３の先端はピ
ニオンギヤＤ４の歯元Ｄ４２に対して開閉することとな
る。すなわち、ピニオンギヤＤ４は、ピン３Ｈ１とクラ
ンプ３Ｈ３とガイド３Ｈ２とによって位置決めされた状
態で把持されることになるが、ピン３Ｈ１は軸孔Ｄ４１
の側面に当接するので、ピニオンギヤＤ４はピン３Ｈ１
の軸芯からオフセットした位置でハンド３Ｈに把持され
る。これにより、後述するデフケースＤ１とハンド３Ｈ
との干渉が回避されることになる。

【００４２】ちなみに、図３に示す左側ロボットＬＲの
ハンドＨは、右側ロボットＲＲのデフケース把持ハンド
１Ｈに代えて、ピニオンメートシャフトを把持する機能
を備えたピニオンメートシャフト把持ハンドを有し、ま
たサイドギヤＤ３の把持機構が相違している。すなわ
ち、左側ハンドＨのサイドギヤ把持ハンド２Ｈでは、サ
イドギヤＤ３の軸孔Ｄ３１の側面に引っかかるクランプ
２Ｈ１を有している。一方、シリンダ２Ｈ４のロッドに
設けられたクランプピン２Ｈ２がサイドギヤＤ３の歯元
に、ガイド２Ｈ３が歯部に対して進退移動可能に設けら
れている。これにより、クランプ２Ｈ１でサイドギヤＤ
３の軸孔Ｄ３１の側面を引っかけ、クランプピン２Ｈ２
及びガイド２Ｈ３を前進させることによりサイドギヤＤ
３を把持することができるようになっている。

【００４３】一方、基台１０には、デフケースＤ１の通
孔Ｄ１１およびサイドギヤの軸孔Ｄ３１に挿通されるガ
イドピン１３およびこのガイドピン１３を昇降させるガ
イドピン駆動部１３Ｄが設けられており、このガイドピ
ン１３の外径は、通孔Ｄ１１および軸孔３１の内径に比
べて所定のクリアランスを有するように形成されてい
る。さらに、基台１０には、図４（Ｂ）に示す振動付加
用シリンダ１４が設けられており、サイドギヤＤ３をデ
フケースＤ１の正規位置に装着する際に、基台１０を介
してデフケースＤ１に振動を付加する。なお、本実施形
態ではサイドギヤＤ３およびデフケースＤ１に相対的な
振動を印加するためにシリンダ１４を用いたが、本発明
はこれにのみ限定されず、他の手段を用いて振動を付加
することもできる。

【００４４】また、基台１０には、ダミーシャフト挿入
機２０とピニオンメートシャフト挿入機３０とがさらに
設けられており、ピニオンギヤＤ４を正規位置まで組み
付けたのち、これら一対のピニオンギヤＤ４，Ｄ４にピ
ニオンメートシャフトＤ５を挿入して組み付ける。

【００４５】ダミーシャフト挿入機２０は、先端がテー
パ状に形成されたダミーシャフト２１と、このダミーシ
ャフト２１を回転させるモータ２２と、ダミーシャフト
２１をデフケースＤ１に対して進退移動させるスライダ
２３とを有し、モータ２２でダミーシャフト２１を回転
させながらスライダ２３でデフケースＤ１に対して前進
させ、デフケースＤ１のピニオンメートシャフト通孔Ｄ
１２と一対のピニオンギヤＤ４の軸孔Ｄ４１との芯合わ
せを行う。

【００４６】ピニオンメートシャフト挿入機３０は、先
端にピニオンメートシャフトＤ５がセットされるシャフ
ト３１と、このシャフト３１をデフケースＤ１に対して
進退移動させるスライダ３２とを有しており、シャフト
３１の先端にピニオンメートシャフトＤ５をセットした
のち、このピニオンメートシャフトＤ５の先端を上述し
たダミーシャフト２１の先端に押し当て、ダミーシャフ
ト２１を後退させながらピニオンメートシャフトＤ５を
前進させることにより、軸芯が出されたデフケースＤ１
のピニオンメートシャフト通孔Ｄ１２及びピニオンギヤ
Ｄ４の軸孔Ｄ４１に対してピニオンメートシャフトＤ５
が円滑に挿入されることになる。

【００４７】次に、組付方法について説明する。上述し
たディファレンシャルギヤＤにおいて、ピニオンギヤＤ
４は窓部Ｄ２からデフケースＤ１内に挿入されるが、ピ
ニオンメートシャフトＤ５が挿入される当該ピニオンギ
ヤＤ４の正規の組付位置は、窓部Ｄ２からサイドギヤＤ
３の回転方向に９０゜位相した位置にある。また、その
構造上、サイドギヤＤ３を先に組み付ける必要があるた
め、最初にサイドギヤＤ３を窓部Ｄ２からデフケースＤ
１内に挿入して組み付け、次いで、ピニオンギヤＤ４を
窓部Ｄ２からデフケースＤ１内に挿入したのち、サイド
ギヤＤ３と噛み合わせたまま正規位置まで回転させる必
要がある。このため、本実施形態では以下の工程を経て
ディファレンシャルギヤの組み付けが行われる。

【００４８】まず、図４（Ａ）に示すように、右側の産
業用ロボットＲＲを用いてデフケースＤ１を把持し、基
台１０の位置決め治具１１上に載置して位置決めする。
このとき、デフケース把持ハンド１Ｈのチャック１Ｈ１
は、図６（Ａ）に示すようにデフケースＤ１の上側通孔
Ｄ１１を引っかけることにより当該デフケースＤ１を把
持し、位置決め治具１１上に載置して位置決めしたのち
は、図６（Ｂ）に示すように、チャック１Ｈ１を閉じて
通孔Ｄ１１から引き抜くことにより、デフケースＤ１の
位置決め治具１１上への載置が完了する。なお、位置決
め治具１１上に載置されたデフケースＤ１は、図外のク
ランプにより固定されるが、現時点では非固定状態とし
ておき、ピニオンギヤＤ４を組み付けたのち固定され
る。

【００４９】このとき、同図に示すようにガイドピン駆
動部１３Ｄを駆動してガイドピン１３をデフケースＤ１
内に前進させる。

【００５０】次に、デフケースＤ１に開設された窓部Ｄ
２を利用してサイドギヤＤ３を正規位置へ組み付ける。
すなわち、まず図４（Ｂ）及び図７に示すように、左側
ロボットＬＲのサイドギヤ把持ハンド２Ｈでサイドギヤ
Ｄ３を把持して、左側の窓部Ｄ２からデフケースＤ１内
へ挿入し、ガイドピン１３に挿入しながら下側の通孔Ｄ
１１へ組み付ける。このとき、サイドギヤＤ３をガイド
ピン１３に挿入したらハンド２Ｈの把持を解除し、振動
付加用シリンダ１４を作動させてデフケースＤ１に振動
を印加する。これにより、サイドギヤＤ３は、ガイドピ
ン１３に沿って徐々に通孔Ｄ１１へ装着されることにな
る。

【００５１】この後、図４（Ｃ）及び図８に示すよう
に、右側ロボットＲＲのサイドギヤ把持ハンド２Ｈで他
方のサイドギヤＤ３を把持して、右側の窓部Ｄ２からデ
フケースＤ１内へ挿入し、ここでガイドピン１３をさら
に上昇させることによりサイドギヤＤ３に当該ガイドピ
ン１３を挿通させながら、上側の通孔Ｄ１１へ組み付け
る。下側の通孔Ｄ１１に組み付けられるサイドギヤＤ３
はガイドピン１３に沿ってその自重および印加された振
動で通孔Ｄ１１に組み付けられ、上側のサイドギヤＤ３
はサイドギヤ把持ハンド２Ｈに把持された状態でガイド
ピン１３に沿って印加された振動により上側の通孔Ｄ１
１に装着される。

【００５２】さらに、図４（Ｄ）及び図９（Ａ）（Ｂ）
に示すように、左側ロボットＬＲのピニオンギヤ把持ハ
ンド３ＨでピニオンギヤＤ４を把持して左側の窓部Ｄ２
からデフケースＤ１内へ挿入し、右側ロボットＲＲで上
側のサイドギヤＤ３を把持したまま、両サイドギヤＤ
３，Ｄ３へ噛み合わせる。左側ロボットＬＲがピニオン
ギヤＤ４の把持を継続すると、上側のサイドギヤＤ３は
正規位置に保持できるので、右側ロボットＲＲのサイド
ギヤ把持ハンド３Ｈはそれまで把持していた上側のサイ
ドギヤＤ３を放し、図４（Ｅ）及び図１０に示すよう
に、他方のピニオンギヤＤ４を把持して右側の窓部Ｄ２
からデフケースＤ１内へ挿入し、両サイドギヤＤ３，Ｄ
３に噛み合わせる。ここで、振動付加用シリンダ１４の
駆動を停止するとともに、ガイドピン１３を後退させ
る。

【００５３】ピニオンメートシャフトＤ５が挿入される
ピニオンギヤＤ４の正規の組付位置は、この位置からサ
イドギヤＤ３の回転方向に９０゜位相した位置であるの
で、図４（Ｆ）に示すように、両ロボットＲＲ，ＬＲの
ピニオンギヤ把持ハンド３Ｈで両ピニオンギヤＤ４，Ｄ
４を把持したまま、ハンドを同期回転させる。このと
き、本実施形態では、ピニオンギヤ把持ハンド３Ｈとデ
フケースＤ１の窓部Ｄ２との干渉を避けるため、図１１
（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、ピニオンギヤＤ４を把持
した状態でピニオンギヤ把持ハンド３ＨとデフケースＤ
１の窓部Ｄ２とが干渉しない位置、すなわち当初の組付
位置から約４５゜位相させた位置までは、ピニオンギヤ
Ｄ４を把持したままロボットＲＲ，ＬＲのハンドを同期
回転させる。この場合、本実施形態のピニオンギヤ把持
ハンド３Ｈはピン３Ｈ１の軸芯からオフセットした位置
でピニオンギヤＤ４を把持しているので、可能な限り正
規位置まで回転させることができる。

【００５４】そして、ピニオンギヤ把持ハンド３Ｈとデ
フケースＤ１の窓部Ｄ２とが干渉する手前の位置で、ピ
ニオンギヤＤ４を放し、ピニオンギヤＤ４の軸孔Ｄ４１
からピン３Ｈ１を抜く。図１１（Ｂ）に示すように、こ
の位置では、ピニオンギヤＤ４は窓部Ｄ２を通過してデ
フケースＤ１の球面座Ｄ１３に到達しているので、ピニ
オンギヤ把持ハンド３Ｈを放しても、ピニオンギヤＤ４
が脱落するおそれはない。

【００５５】次いで、図１１（Ｃ）に示すように、ピン
３Ｈ１又はガイド３Ｈ２を利用してピニオンギヤＤ４の
歯部を押しながら、当該ピニオンギヤＤ４を残りの４５
゜同期回転させる。

【００５６】なお、図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、右側ロボ
ットＲＲのみを便宜的に示しているが、サイドギヤＤ３
の回転軸Ｏを中心に、左側ロボットＬＲも他方のピニオ
ンギヤＤ４を把持しながら同期回転する。

【００５７】この工程において、左右ロボットＲＲ，Ｌ
Ｒは、サイドギヤＤ３の回転軸Ｏを中心として対称に動
作するので、実際の教示作業は一方のロボットのみ行
い、他方のロボットに対しては、この教示内容をソフト
ウェア上で座標変換することにより行うことができる。

【００５８】すなわち、図１１において、右側ロボット
ＲＲに（Ａ）から（Ｃ）に至る動作を実際に教示したの
ち、これにより得られたｘ−ｙ平面の動作座標データ
を、サイドギヤＤ３の回転軸Ｏを中心とした点対称変換
し、このｘ−ｙ平面上で変換されたデータを左側ロボッ
トＬＲの教示データとして当該ロボットＬＲの制御部に
入力する。これにより、実際の教示作業で生じる動作誤
差を最小限とすることができ、ピニオンギヤの組付精度
をより向上させることができる。

【００５９】以上の工程により、サイドギヤＤ３，Ｄ３
とピニオンギヤＤ４，Ｄ４とがそれぞれ正規位置に組み
付けられるが、次にピニオンギヤＤ４，Ｄ４にピニオン
メートシャフトＤ５を挿入する。すなわち、図５（Ｈ）
に示すように、図１のダミーシャフト挿入機２０にてダ
ミーシャフト２１を回転させながら前進させ、一方のピ
ニオンメートシャフト通孔Ｄ１２から一方のピニオンギ
ヤＤ４の軸孔Ｄ４１に通し、さらに他方のピニオンギヤ
Ｄ４の軸孔Ｄ４１と他方のピニオンメートシャフト通孔
Ｄ１２に挿通させる。

【００６０】このとき、ダミーシャフト２１の先端はテ
ーパ状に形成されており、しかも回転しながら前進する
ので、両通孔Ｄ１２，Ｄ１２とピニオンギヤの軸孔Ｄ４
１，Ｄ４１とが芯ズレしていても、これを簡単に修正す
ることができる。

【００６１】これと相前後して、左側ロボットＬＲでピ
ニオンメートシャフトＤ５を把持し、図１のピニオンメ
ートシャフト挿入機３０のシャフト３１の先端にセット
する。そして、デフケースＤ１を貫通したダミーシャフ
ト２１の先端に、シャフト３１の先端にセットされたピ
ニオンメートシャフトＤ５の先端を押し当て、図５
（Ｉ）に示すように、シャフト３１によりピニオンメー
トシャフトＤ５を前進させながら、ダミーシャフト２１
を後退させる。これにより、ピニオンメートシャフトＤ
５は、デフケースＤ１及びピニオンギヤＤ４の軸孔Ｄ４
１に円滑に挿入されることとなる。

【００６２】最後に、図５（Ｊ）に示す如く、サイドギ
ヤＤ３，Ｄ３とピニオンギヤＤ４，Ｄ４との位相合わせ
を行ったのち、ピニオンメートシャフトＤ５を固定すべ
くＣリングなどを挿入する。以上で、ディファレンシャ
ルギヤＤの組み付けが終了するので、図５（Ｋ）に示す
ように、右側ロボットＲＲのデフケース把持ハンド１Ｈ
を用いて、組み付けを完了したディファレンシャルギヤ
Ｄを把持し、次の工程に搬出する。

【００６３】このように、本実施形態のディファレンシ
ャルギヤの組付方法及び組付装置によれば、一対のサイ
ドギヤＤ３，Ｄ３をデフケースＤ１の正規位置に装着す
る際にガイドピン１３に当該サイドギヤＤ３，Ｄ３を挿
入しながら行うので、サイドギヤＤ３とデフケースＤ１
とを正確に位置出しすることができ、サイドギヤＤ３と
デフケースＤ１との噛み込み（図４に示す「Ｚ」部）が
防止できる。

【００６４】また、サイドギヤＤ３を回転させるのでは
なく、ピニオンギヤＤ４，Ｄ４を同期回転させるので、
ダミーシャフトを挿入する機構とサイドギヤを回転させ
る機構を別途設ける必要がなくなり、装置構造が簡素と
なる。その結果、組付装置の故障頻度を低下させること
ができると共に、組付装置等設備の設備費用が廉価とな
り、コストダウンを図ることができる。

【００６５】また、一対の産業用ロボットＲＲ，ＬＲか
ら構成されているので、一対のピニオンギヤＤ４，Ｄ４
を同期回転させる操作はきわめて簡単に実現できる。し
かも、一方のロボットを教示し、この教示内容をソフト
ウェア上で対称変換するだけで他方のロボットを教示で
きるので、教示操作も著しく簡単になる。この場合に
は、それぞれのロボットを別々に教示する場合に比べ、
動作精度が向上し、組付誤差が少なくなる。

【００６６】さらに、本実施形態では、両ピニオンギヤ
Ｄ４，Ｄ４を同期回転させる際に、図１１に示す如く工
程を２分割しているので、ピニオンギヤを脱落させるこ
となく、ハンドＨとデフケースＤ１との干渉が回避でき
る。また、同じピニオンギヤ把持ハンド３Ｈでピニオン
ギヤＤ４を同期回転させるので、ハンドの交換時間を必
要とせず、動作時間を短縮できる。

【００６７】本実施形態のピニオンギヤ把持ハンド３Ｈ
は、ピン３Ｈ１とクランプ３Ｈ３とによってピニオンギ
ヤＤ４を把持する構造であるため、簡単な構造で確実に
ピニオンギヤを把持できるだけでなく、ハンドの小型化
及び軽量化が実現できる。また、ピン３Ｈ１はピニオン
ギヤＤ４の軸孔Ｄ４１の側面に当接するので、ピニオン
ギヤＤ４の回転軸中心からオフセットした位置で把持す
ることができ、これによりハンドＨとデフケースＤ１と
の干渉がより回避できる。

【００６８】また、産業用ロボットＲＲ，ＬＲのハンド
Ｈは、多機能ハンド１Ｈ，２Ｈ，３Ｈで構成されている
ので、一対のロボットＲＲ，ＬＲでディファレンシャル
ギヤの組立作業を全て行うことができ、工程の集約化に
よる作業時間の短縮を実現できる。

【００６９】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディファレンシャルギヤの組付装置の
実施形態を示す全体正面図である。

【図２】本発明に係る右側ハンドの実施形態を示す図で
あって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。

【図３】本発明に係る左側ハンドの実施形態を示す図で
あって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。

【図４】本発明のディファレンシャルギヤの組付方法を
説明するための断面図である。

【図５】本発明のディファレンシャルギヤの組付方法を
説明するための断面図である。

【図６】本発明のディファレンシャルギヤの組付方法を
説明する図４（Ａ）の詳細断面図である。

【図７】本発明のディファレンシャルギヤの組付方法を
説明する図４（Ｂ）の詳細断面図である。

【図８】本発明のディファレンシャルギヤの組付方法を
説明する図４（Ｃ）の詳細断面図である。

【図９】本発明のディファレンシャルギヤの組付方法を
説明する図４（Ｄ）の詳細断面図であって、（Ａ）は横
断面図、（Ｂ）は縦断面図である。

【図１０】本発明のディファレンシャルギヤの組付方法
を説明する図４（Ｅ）及び（Ｆ）の詳細断面図であっ
て、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は縦断面図である。

【図１１】本発明のディファレンシャルギヤの組付方法
を説明する図４（Ｆ）及び図５（Ｇ）の詳細横断面図で
ある。

【図１２】ディファレンシャルギヤを示す分解斜視図で
ある。

【図１３】図１２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図１４】図１３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

Ｄ…ディファレンシャルギヤ Ｄ１…デフケース Ｄ１１…通孔 Ｄ１２…ピニオンメートシャフト通孔 Ｄ２…窓部 Ｄ３…サイドギヤ Ｄ３１…軸孔（通孔） Ｄ３２…歯元 Ｄ４…ピニオンギヤ Ｄ４１…軸孔 Ｄ４２…歯元 Ｄ５…ピニオンメートシャフト Ｒ…産業用ロボット ＲＲ…右側ロボット ＬＲ…左側ロボット Ｈ…ハンド Ｈ１…ベースプレート １Ｈ…デフケース把持ハンド ２Ｈ…サイドギヤ把持ハンド ３Ｈ…ピニオンギヤ把持ハンド １０…基台 １１…位置決め治具 １３…ガイドピン １４…振動付加用シリンダ ２０…ダミーシャフト挿入機 ３０…ピニオンメートシャフト挿入機

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対面する位置に一対の窓部が形成されると
   ともに他の対面する位置に一対のサイドギヤ用通孔が形
   成されたデフケース内に、一対のサイドギヤ，一対のピ
   ニオンギヤ及びピニオンメートシャフトを組み付けるデ
   ィファレンシャルギヤの組付方法において、 前記一方のサイドギヤ用通孔から当該デフケースの内部
   へ向かってガイドピンを前進させるとともに、前記それ
   ぞれの窓部から前記一対のサイドギヤをそれぞれ挿入
   し、前記ガイドピンに前記サイドギヤを挿入しながら前
   記デフケース内のそれぞれの正規位置に装着する工程を
   有することを特徴とするディファレンシャルギヤの組付
   方法。
2. 【請求項２】前記サイドギヤの装着工程の後に、前記そ
   れぞれの窓部から前記一対のピニオンギヤをそれぞれ挿
   入して前記一対のサイドギヤに噛み合わせ、前記一対の
   サイドギヤの回転軸を中心に、前記一対のピニオンギヤ
   を前記デフケース内のそれぞれの正規位置まで同期回転
   させる工程と、 前記それぞれの正規位置まで移動した前記一対のピニオ
   ンギヤにピニオンメートシャフトを挿入する工程とをさ
   らに有することを特徴とする請求項１記載のディファレ
   ンシャルギヤの組付方法。
3. 【請求項３】前記ガイドピンは、前記サイドギヤ用通孔
   および前記サイドギヤの通孔に対して、径方向に所定の
   自由度を有することを特徴とする請求項１または２記載
   のディファレンシャルギヤの組付方法。
4. 【請求項４】前記ガイドピンにサイドギヤを挿入しなが
   らデフケース内のそれぞれの正規位置に装着する際に、
   実質的に前記デフケースに対して、振動を付与すること
   を特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のディファレ
   ンシャルギヤの組付方法。
5. 【請求項５】少なくとも前記デフケースに対して振動を
   付与する際に、当該デフケースを非固定状態とすること
   を特徴とする請求項４記載のディファレンシャルギヤの
   組付方法。
6. 【請求項６】デフケース内に組み付けられる一対のサイ
   ドギヤ及び一対のピニオンギヤを把持可能なハンドを有
   する産業用ロボットと、 前記デフケースの対面する位置に形成された一対のサイ
   ドギヤ用通孔の一方から当該デフケースの内部へ向かっ
   て前進および後退するガイドピンを駆動するガイドピン
   駆動部と、 前記ガイドピンを前記一方のサイドギヤ用通孔から前記
   デフケースの内部へ向かって前進させ、前記デフケース
   の対面する位置に形成された一対の窓部から前記一対の
   サイドギヤを前記デフケース内にそれぞれ挿入し、前記
   ガイドピンに前記サイドギヤを挿入しながら前記デフケ
   ース内のそれぞれの正規位置に装着する動作指令を前記
   産業用ロボットおよび前記ガイドピン駆動部へ出力する
   制御手段と、を備えたことを特徴とするディファレンシ
   ャルギヤの組付装置。
7. 【請求項７】前記制御手段は、前記サイドギヤをデフケ
   ース内の正規位置に装着したのち、前記産業用ロボット
   のそれぞれのハンドで前記一対のピニオンギヤをそれぞ
   れ把持し、前記それぞれの窓部から当該一対のピニオン
   ギヤを前記デフケース内にそれぞれ挿入して前記サイド
   ギヤに噛み合わせ、前記サイドギヤの回転軸を中心に前
   記一対のハンドを同期回転させて前記一対のピニオンギ
   ヤを前記デフケース内のそれぞれの正規位置に組み付け
   る動作指令を出力することを特徴とする請求項６記載の
   ディファレンシャルギヤの組付装置。
8. 【請求項８】前記一方のサイドギヤをデフケースの正規
   位置へ装着するハンドは、前記サイドギヤを載置可能な
   平板状とされ、当該平板部に前記ガイドピンが挿通可能
   な切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項６
   または７記載のディファレンシャルギヤの組付装置。
9. 【請求項９】前記ガイドピンの外径は、前記サイドギヤ
   用通孔および前記サイドギヤの通孔のそれぞれの内径に
   対して、所定の隙間寸法だけ小さいことを特徴とする請
   求項６〜８の何れかに記載のディファレンシャルギヤの
   組付装置。