JP2005249204A - ディファレンシャルアッセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】 操作窓が設けられたディファレンシャルケーシングの周辺にピニオンギヤの対を均等に配置することができるディファレンシャルアッセンブリを提供する。
【解決手段】 第１〜４ピニオン孔の対がディファレンシャルケーシング４０の内部に形成される。第１〜４ピニオンギヤの対１００・１０２・１０４・１０６は、スライド可能、回転可能に第１〜４ピニオン孔の対の内部に配置される。ディファレンシャルケーシング４０の第１及び第４ピニオンギヤの対１００・１０６の間には、開口窓１２４が形成される。第２ピニオン孔の対は、第１及び第３ピニオン孔の対からの径方向の距離が等しい位置にある。第３ピニオン孔の対は、第２及び第４ピニオン孔の対からの径方向の距離が等しい位置にある。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自動推進の乗物（automotive）の動力伝達系路に用いるディファレンシャル（differential）に関する。より詳しくは、４つのピニオン対の配置と、シャフト（軸）の軸ぶれ（axle shaft endplay）及びサイドギアの軸ぶれと、を独立して調節できるＣクリップ（C-clip）ディファレンシャルに関する。

自動推進の乗物の動力伝達系路に使用される型のディファレンシャルは、通常は対となる出力シャフト間の相対的な回転運動（速度差回転（speed differentiation）など）を円滑に行うため、ディファレンシャルケーシング（differential casing）内に支えられる複数のギアセットを備えている。上記複数のギアセットは、一般的には出力シャフトの末端に固定された、ヘリカルサイドギアを含んでおり、このヘリカルサイドギアは、ヘリカルピニオンギヤの対とかみ合っている。

上記のような型のディファレンシャルは、平行軸ヘリカルギアディファレンシャル（parallel axis helical gear differential）として知られている。ディファレンシャルケーシングに加えられる入力トルク（input torque）は、サイドギアとピニオンギヤのかみ合いを通じて伝達され、当該トルクに応じて推進力が生み出される。これら及び他の駆動力を受け入れるためには、ギアポケットの壁表面及びディファレンシャルケーシングの他のスラスト表面（thrust surface）に、適切な支持材（support）が設けられる必要がある。

一部のディファレンシャルにおいては、ディファレンシャルの出力シャフトの位置決め及び保持を行うためにＣ型の保持装置（retainer）、またはＣクリップ（C-clip）を取り付ける必要がある。このＣクリップを取り付けるには、ディファレンシャルケーシングに備えられた操作窓を通じ、ディファレンシャルケーシングの内部空間で作業を行わねばならない。

一般的には、サイドギアはディファレンシャルの外面の周辺に一様に広がるように装着されることが好ましい。この均等な装着を実現する方法のひとつに、ピニオンギヤの対をディファレンシャルケーシングの外面の周辺に均等に配置する方法があげられる。しかしながら、ディファレンシャルケーシングの外面には操作窓が設けられることから、ピニオンギヤの対を周辺に均等に配することと操作窓を設けることとは両立しえない問題点になりがちである。

本発明の乗物（vehicle）用のディファレンシャルアッセンブリは、軸の周囲を回転できるディファレンシャルケーシングを備えている。上記ディファレンシャルケーシングの内部には、対となるサイドギアが配置される。上記ディファレンシャルケーシングの内部には、第１、第２、第３、第４ピニオン孔の対が形成される。第１、第２、第３、第４ピニオン孔の対の内部には、スライド可能、かつ、回転可能に第１、第２、第３、第４ピニオンギヤの対が配置される。上記第１及び第４ピニオン孔の対の間のディファレンシャルケーシング上には、開口窓が設けられる。上記第２ピニオン孔の対は、上記第１ピニオン孔の対からの径方向の距離と、上記第３ピニオン孔の対からの径方向の距離とが等しくなる位置に配されている。上記第３ピニオン孔の対は、上記第２ピニオン孔の対からの径方向の距離と、上記第４ピニオン孔の対からの径方向の距離とが等しくなる位置に配されている。

上記以外の特徴としては、ディファレンシャルケーシングの対となるサイドギアの間にはスペーサーが配置されている。クロスピンは、上記の軸を充分に横断するようスペーサー内の経路を伸びている。クロスピンは先端部を備えており、この先端部は開口窓に隣接してディファレンシャルケーシングに固定される。中間軸部はスペーサー内の経路を通っている。末端部は、ディファレンシャルケーシングに設けられた孔へと導かれている。

乗物用のディファレンシャルアッセンブリは、軸の周囲を回転でき、第１及び第２軸シャフト（axle shaft）と連結するディファレンシャルケーシングを備えている。ディファレンシャルケーシングには、開口窓が設けられる。ディファレンシャルケーシング内には、対となるサイドギアが配置される。対となるサイドギアの間にはスペーサーが配置され、これらギアが内側へと移動するのを制限する。このスペーサー内部には経路が設けられている。クロスピンは、通常は軸を横断し、スペーサー内部の経路を通りディファレンシャルケーシングの中に伸びるもので、第１及び第２軸シャフトが内側へと移動するのを制限する。なお、クロスピンの第１及び第２軸シャフトが内側へと移動するのを制限する動作は、スペーサーのサイドギアが内側へと移動するのを制限する動作とは独立したものである。

第１及び第２サイドギアをディファレンシャルケーシング内部に組み立てる方法には、第１及び第２サイドギア間にスペーサーを配することが含まれる。クロスピンは、開口窓を通りスペーサー内部へと挿入される。クロスピンは、軸シャフトの軸移動を制限しつつ、軸シャフトがスペーサーと接触するのを防ぐために設けられている。クロスピンの末端部は、ディファレンシャルケーシングに設けられた孔へとはめ込まれている。クロスピンは開口窓でディファレンシャルケーシングに固定されている。

本発明のさらなる適用範囲は、以下の詳細な記述により明らかにされるであろう。なお、本発明の好適な実施形態を示すにあたり、詳細な記述がなされ、具体的な例が示されているが、これらは例示のみを目的としており、発明の範囲を限定するものではないと解釈されるべきである。

本発明の乗物用のディファレンシャルアッセンブリは、軸（シャフト）の周りを回転可能であるディファレンシャルケーシングと、上記ディファレンシャルケーシングの内部に配置される少なくとも一対のサイドギアと、上記ディファレンシャルケーシングの内部に形成された第１、第２、第３、第４ピニオン孔の対と、上記第１、第２、第３、第４ピニオン孔の対の内部にスライド可能、かつ、回転可能に、それぞれ配置された第１、第２、第３、第４ピニオンギヤの対と、上記ディファレンシャルケーシングの内部における上記第１及び第４ピニオン孔の対の間に形成された開口窓とを備え、上記第２ピニオン孔の対は、上記第１及び第３ピニオン孔の対からの径方向の距離が等しい位置にあり、上記第３ピニオン孔の対は、上記第２及び第４ピニオン孔の対からの径方向の距離が等しい位置にある構成である。

それゆえ、上記４つのピニオンギヤの対の配置と、上記シャフトの軸ぶれ及びサイドギアの軸ぶれとを独立して調節できるという効果を奏する。

〔実施の形態１〕
本発明は、詳細な記述と添付の図により、より詳細に理解されるであろう。上記図には下記のものがある。

図２は、本発明の教示に従って組み立てられたディファレンシャルアッセンブリを備えた、典型的な自動推進の乗物の概略図である。図３は、図２のディファレンシャルアッセンブリの斜視図である。図１は、図１のディファレンシャルケーシングの斜視図である。図４は、図２のディファレンシャルアッセンブリの分解図である。

図５は、図３の交線４−４に沿ったディファレンシャルアッセンブリの断面図である。図６は、図５の交線５−５に沿ったディファレンシャルアッセンブリの断面図である。図７は、クロスピン部品を取り外した状態の、図２のディファレンシャルアッセンブリを示す斜視図である。図８は、クロスピン部品がディファレンシャルケーシングの円筒状突起部（cylindrical boss）とかみ合った状態の、図２のディファレンシャルアッセンブリを示す斜視図である。

図９は、クロスピン部品が取り付けられた状態の図２のディファレンシャルアッセンブリを示す斜視図である。図１０は、他の特徴に基づいたディファレンシャルアッセンブリの分解図である。図１１は、他の特徴に基づいたディファレンシャルアッセンブリの分解図である。図１２は、他の特徴に基づいたディファレンシャルアッセンブリの分解図である。

好適な実施例に関する以下の詳細な記述は、例示することのみを目的としたものであり、本発明、その用途、またはその利用方法を限定するものではない。本発明の内容に基づいたディファレンシャルアッセンブリは広く様々な用途に利用可能であり、以下の詳細な用途に限定されるものでないことを繰り返し述べておく。

まず、図２に示されるように、典型的な自動推進の乗物のための動力伝達系１０には、エンジン１２、出力シャフト１６を備える変速装置１４、当該出力シャフト１６と後軸部品２２のピニオンシャフト２０とを連結するプロペラシャフト１８が備えられている。

後軸部品２２には、軸ハウジング２４、当該軸ハウジング２４に支えられたディファレンシャルアッセンブリ２６、左後輪３２及び右後輪３４とそれぞれ相互接続された一対の軸シャフト２８及び３０が備えられている。

ピニオンシャフト２０にはピニオンシャフトギア３６が固定されており、このピニオンシャフトギア３６はディファレンシャルアッセンブリ２６のディファレンシャルケーシング４０に固定されている隣接リングギア３８を回転させる。

ディファレンシャルケーシング４０内部に支えられるギアセット４２は、当該ディファレンシャルケーシング４０からの回転力を、軸シャフト２８及び３０に連結された一対の出力シャフト４４及び４６にそれぞれ伝達し、それらの間の相対的な回転運動（速度差回転（differentiation）など）を円滑に行わせる。なお、ここではディファレンシャルアッセンブリ２６を後輪駆動に適用する例が示されているが、本発明は前輪駆動の乗物のトランスアクスル（transaxle）及び／又は４輪駆動の乗物のトランスファーケース（transfer case）に設置されたディファレンシャルアッセンブリへの利用も考慮されている。

図３から図５には、ディファレンシャルアッセンブリ２６がより詳細に示されている。ディファレンシャルアッセンブリ２６は、平行軸ヘリカルギア型のディファレンシャルであり、内部チャンバー（internal chamber）４８を形成するディファレンシャルケーシング４０を備えている。ディファレンシャルケーシング４０は、主円筒（main drum）又は胴体（body）４６、及びエンドキャップ５０を備えている。主円筒４６及びエンドキャップ５０は、それぞれ対となる放射状フランジ５２、５４を備えている。放射状フランジ５２及び５４は、位置合わせがなされた取付孔５８から伸びる複数のボルト（図示せず）により互いに固定される。周知のように、ディファレンシャルケーシング４０の放射状フランジ５２に隣接リングギアまたはベベルギア（bevel gear）を固定することにより、ディファレンシャルケーシング４０の放射状フランジ５２へと回転力（駆動トルクなど）を伝達してもよい。ディファレンシャルケーシング４０は、軸方向の位置合わせがなされた一対の開口部６０ａ及び６０ｂを形成しており、これらの開口部は内部チャンバー４８に繋がっている。軸方向の位置合わせがなされた開口部６０ａ及び６０ｂは、一対の駆動出力シャフト４４及び４６（図２）の末端部を受容できるように適合されている。なお、以下において駆動出力シャフトを軸シャフトと呼称する。

図４及び図５を参照しつつ以下の説明を行う。ディファレンシャルアッセンブリ２６は、ギアセット４２を備えている。当該ギアセット４２は、ディファレンシャルケーシング４０よりの駆動トルクを出力シャフト４４及び４６（図２）に伝達し、これらシャフト間の速度差回転を円滑に行うよう動作できる。ギアセット４２は、ヘリカル型であってもよく、内部チャンバー４８の内部に設置されてもよい。ギアセット４２は対となるサイドギア６８ａ及び６８ｂを備えている。サイドギアは内部溝（internal spline）７０ａ及び７０ｂを備えており、当該内部溝は、それぞれ対応する出力シャフト４４及び４６（図２）に設けられた外部溝（特に図示されず）とかみ合っている。

さらに、サイドギア６８ａ及び６８ｂは、それぞれ軸ハブ７８ａ及び７８ｂを備えている。これら軸ハブは、主胴体４６、ディファレンシャルケーシング４０のエンドキャップ５０、環状チャンバー８２ａ及び８２ｂに備えられた、対応する環状の受け口（socket）によって保持されている。より詳細な記載が後になされるが、ディファレンシャルケーシング４０の内部においてサイドギア６８ａ及び６８ｂの軸ぶれを制限するために、スペーサー８６がサイドギア６８ａ及び６８ｂの間に備えられてもよい。クロスピン部品９０は、スペーサー８６に配された隙間経路９２（clearance passage）を通って伸び、出力シャフト４４及び４６（図２）の軸ぶれを調節する。

Ｃ型の保持器（C-shaped retainer）、又はＣクリップ９４は、環状チャンバー８２ａ及び８２ｂに設けられており、出力シャフト４４及び４６が、それぞれサイドギア６８ａ及び６８ｂから外れるのを防いでいる。サイドギア６８ａ及び６８ｂの外側端にはワッシャー９６が取り付けられている。

ギアセット４２は、４組の対となるピニオン、１００ａ及び１００ｂ、１０２ａ及び１０２ｂ、１０４ａ及び１０４ｂ、１０６ａ及び１０６ｂをそれぞれ備えている。以降、表現を簡潔にするため、対となるピニオン１００ａ及び１００ｂ、１０２ａ及び１０２ｂ、１０４ａ及び１０４ｂ、１０６ａ及び１０６ｂを、それぞれ第１、第２、第３、第４ピニオンギヤの対１００、１０２、１０４、１０６と呼称する。ブレーキシュー１００ａ’から１０６ｂ’は、それぞれピニオン１００から１０６に対応している。

図１及び図４に示すように、４組のピニオンギヤの対１００から１０６は、それぞれ相補的なピニオン孔１１０ａ及び１１０ｂ、１１２ａ及び１１２ｂ、１１４ａ及び１１４ｂ、１１６ａ及び１１６ｂによって回転可能に支えられている。以降、表現を簡潔にするため、この相補的な対となるピニオン孔１１０ａ及び１１０ｂ、１１２ａ及び１１２ｂ、１１４ａ及び１１４ｂ、１１６ａ及び１１６ｂを、それぞれ第１、第２、第３、第４ピニオン孔の対１１０、１１２、１１４、１１６と呼称する。ピニオン孔１１０から１１６は、主胴体４６の隆起ハブ部１２０に形成される。ピニオン孔１１０から１１６は、それぞれの対毎に配置されており、対となるギアが相互に接続可能できるよう、また内部チャンバー４８と接続できるように配置されている。さらに、ピニオン孔１１０から１１６は、出力シャフト４４及び４６（図２）の回転軸Ａとほぼ平行になるように位置決めされている。開口窓１２４は、ディファレンシャルケーシング４０上の第１ピニオンギヤの対１００及び第４ピニオンギヤの対１０６の間に配置されている。

図６には、ピニオンの空間的な位置関係が図示されている。４つのピニオン孔１１０から１１６、つまりは４つのピニオンギヤの対１００から１０６（図４）は、ディファレンシャルケーシング４０の周囲において、開口窓１２４とは反対側に、放射状に等間隔で配置されている。より具体的には、第１ピニオン孔の対１１０は、第２ピニオン孔の対１１２から径方向距離α_１だけずれた位置に配置される。第２ピニオン孔の対１１２は、第３ピニオン孔の対１１４からの径方向距離α_２だけずれた位置に配置される。第３ピニオン孔の対１１４は、第４ピニオン孔の対１１６から径方向距離α_３だけずれた位置に配置される。図示されるように、各距離αは対応する第１孔１１０ａから１１０ｄの中心線から測定されている。ピニオン孔の対１１０及び１１２、１１２及び１１４、１１４及び１１６、の間の径方向の変位は、ほぼ同じであってよい（例、α_１＝α_２＝α_３）。図示されている例では、α_１、α_２、α_３は約７５度である。

図１、図５、図７を参照しつつ、開口窓１２４の配置と、クロスピン部品９０の連携作用（cooperation）とについて詳細に述べる。開口窓１２４は、アクセス経路１２６を備えている。アクセス経路１２６は、ディファレンシャルケーシング４０の外側表面１３０上に形成される円筒状突起部１２８により取り囲まれている。円筒状突起部１２８は、内部放射状接触面１３６を有するカウンタ孔１３２（counterbore）を有している。円筒状突起部１２８は、隆起フランジ（raised flange）１４２上に形成される一対の取付経路１４０を備え、ここには留め具（fastener）１４６（図９）が取り付けられる。棚状部１５０（ledge portion）は、少なくとも一部分は、開口窓１２４の周辺部において、ディファレンシャルケーシング４０に配された円筒状突起部１２８の内部へと伸びている。

一般的には、クロスピン部品９０は、先端部（proximal head portion）１５４、中間軸部１５８（intermediate shank portion）、末端部１６２（distal end portion）を有している。一般的には、先端部１５４は、クロスピン部品９０の縦方向軸を横断するように伸びる胴部を有している。先端部１５４は、留め具１４６を受け入れることができるように、貫通孔１６４を備えている。先端部１５４は、組立過程においてカウンタ孔１３２の内部放射状接触面１３６に対してスライド可能に配置される、弓状末端（arcuate end）１６８を備えている。先端部１５４の底面１７０は、棚状部１５０とは反対側に配置される。クロスピン部品９０の末端部１６２は、ディファレンシャルケーシング４０と一体に形成される（formed into incorporated）孔１７２の中に配置される。

クロスピン部品９０は単一部品より形成されても、２つ又はそれ以上の部品より構成されてもよい。ここに示される一例では、クロスピン部品９０は、中間軸部１５８と末端部１６２との両方により形成される不連続性（discrete）の軸部と、それに圧着される先端部１５４との２つの部品よりなっている。図中では、クロスピン部品９０の末端部１６２は、中間軸部１５８より径が小さくなっているが、クロスピン部品９０は外径が単一であるように構成されていてもよい。例えば、外径が単一であるクロスピンに合わせて十分な空間を提供できるように、別のピニオン配置を異なる組み立て構成により実現しても構わない。

図５及び図８には、ディファレンシャルケーシング４０にクロスピン部品９０を組み込む形態が詳細に示されている。Ｃクリップ９４が適切に配置され、サイドギア６６ａ及び６６ｂの間にスペーサー８６が配置されると、ディファレンシャルケーシング４０の開口窓１２４とは反対側に隙間経路９２が配置される。クロスピン部品９０の末端部１６２及び中間軸部１５８は、開口窓１２４及び隙間経路９２を通して挿入される。クロスピン部品９０の末端部１６２は、開口窓１２４とは反対側にあるディファレンシャルケーシング４０の孔１７２に入るように配置されている。孔１７２及び孔１３６は、取り付けるに際してクロスピン部品９０を導くようになっている。先端部１５４は、ディファレンシャルケーシング４０の軸を実質横切る向きに挿入されている。これにより、クロスピン部品９０の先端部１５４は、取り付けるに際して隣接リングギア３８に接触しない。

クロスピン部品９０の末端部１６２は孔１７２の中へと配置され、先端部１５４の底面１７０は、カウンタ孔１３２と開口窓１２４の間において、棚状部１５０と接触している。これと同様に、先端部１５４の弓状末端１６８は、カウンタ孔１３２の内部放射状接触面１３６と接触している。先端部１５４は、図８に示される位置から、図９に示される位置へと回転される。図９に示される位置は、ディファレンシャルアッセンブリ２６の軸Ａと実質平行な位置であり、円筒状突起部１２８の隆起フランジ１４２の取付経路１４０と、貫通孔１６４との位置が合う位置である。先端部１５４が回転する間、内部放射状接触面１３６により、先端部１５４の弓状末端１６８が導かれる。棚状部１５０は、クロスピン部品９０を適切な深さの位置に保ち、円筒状突起部１２８の隆起フランジ１４２の取付経路１４０と、貫通孔１６４との位置を合わせる役割を果たしている。

互いに位置合わせがなされた貫通孔１６４と取付経路１４０とには、留め具１４６が挿入され固定される。このようにクロスピン部品が取り付けられると、基本的にはクロスピン部品９０とディファレンシャルケーシング４０との相対運動が抑制される。その結果、出力シャフト４４及び４６（図２）の軸ぶれは、クロスピン部品９０の中間軸部１５８の外径により、望ましい許容範囲内に調節することができる。スペーサー８６は、サイドギア６８ａ及び６８ｂの間に配置されており、サイドギア６８ａ及び６８ｂの軸ぶれを調節し、ディファレンシャルアッセンブリ２６が正常に作動しなくなることを防いでいる。クロスピン部品は、組み立てられた状態ではスペーサー８６とは接触していない。スペーサー８６内の隙間経路９２は、クロスピン部品９０よりも大きな外径を有している。このように、２つの個々の部品が、サイドギアの軸ぶれの調節（すなわちスペーサー８６）及び軸シャフトの軸ぶれの調節（すなわちクロスピン部品９０）に使用されている。このような配置を用いることで、軸シャフトの軸ぶれに影響を与えることなく、サイドギアの軸ぶれを好ましく制御することが可能となる。

回転のバランスをとるため、ディファレンシャルアッセンブリ２６の重量を分散させることが好ましい。具体的には、円筒状突起部１２８及び先端部１５４の重量を、ピニオンギア１００〜１０６の周囲に位置するディファレンシャルケーシング４０の重量及びピニオンギア１００〜１０６の重量と連携させ、回転バランスの取れたディファレンシャルアッセンブリ２６を提供する。また、これ以外の方法としては、ディファレンシャルアッセンブリ２６の各部品の重量を回転軸Ａの周囲に分散することで、ディファレンシャルアッセンブリ２６が回転軸Ａの周りを回転する際に生じる不均衡を最小限に抑える、または相殺する、方法もある。なお、ディファレンシャルケーシング４０又はディファレンシャルアッセンブリ２６のエンドキャップ５０に釣り合い重り（counter weight）が、付加的に、又は、何らかの部品と置換して、組み込まれることが好ましい。

留め具１４６は、一般的なディファレンシャルと同様に構成されてもよい。これにより、生産設備やトルクレンチ設定を変更することなく、同じ軸組立ラインにおいて一般的なディファレンシャル及び、ヘリカルギアディファレンシャルを組み立てることができる。

図１０には、上記以外の特徴を有するディファレンシャルアッセンブリ２２６が示されている。ディファレンシャルアッセンブリ２２６は、ディファレンシャルアッセンブリ２６と同様の部品を備えているが、２００番台の部材番号により特徴づけられる。ディファレンシャルアッセンブリ２２６は、中間軸部２５８及び末端部２６２を有するクロスピン２９０を備えている。クロスピン２９０を、保持ディスク２３４によりディファレンシャルケーシング２４０内に保持されるよう取り付けることができる。具体的には、クロスピン２９０の先端部を、保持ディスク２３４の内側表面に形成されたカウンタ孔２３８へとはめ込まれるように取り付けることができる。保持リング２４４を、カウンタ孔２３８上に位置する放射状へり（radial lip）２４８に取り付けることができる。

図１１には、さらなる特徴を有するディファレンシャルアッセンブリ３２６が示されている。ディファレンシャルアッセンブリ３２６は、ディファレンシャルアッセンブリ２６と同様の部品を備えているが、３００番台の部材番号により特徴づけられる。ディファレンシャルアッセンブリ３２６は、中間軸部３５８及び末端部３６２を有するクロスピン３９０を備えている。クロスピン３９０を、Ｌ型プレート３３４及び留め具３４０により、ディファレンシャルケーシング３４０内に保持されるよう取り付けることができる。具体的には、クロスピン３９０の先端部を、Ｌ型プレート上に形成された開口部３３８を通るよう取り付けることができる。このようにして、Ｌ型プレートはクロスピン３９０と連携し、軸Ａに対してほぼ垂直方向になるようクロスピン３９０を保持する。フランジ部３３２に備えられた経路３４８及びＬ型プレート３３４に備えられた経路３３５を通って固定するよう、留め具３４０を取り付けることができる。取り付けられた留め具３４０はクロスピン３９０の先端部と隣接し、クロスピン３９０を取り付け位置に保持している。

図１２には、さらなる特徴を有するディファレンシャルアッセンブリ４２６が示されている。ディファレンシャルアッセンブリ４２６は、ディファレンシャルアッセンブリ２６と同様の部品を備えているが、４００番台の部材番号により特徴づけられる。ディファレンシャルアッセンブリ４２６は、中間軸部４５８及び末端部４６２を有するクロスピン４９０を備えている。クロスピン４９０を、留め具４５０によりディファレンシャルケーシング４４０に固定されるよう取り付けることができる。具体的には、フランジ部４３２に設けられた経路４４８及びクロスピン４９０に設けられた経路４３５を通って固定されるよう、留め具４５０を取り付けることができる。

アクセス経路４２７はディファレンシャルケーシング４４０上に形成することができ、アクセス経路４２７によりＣクリップ９４（図４）を取り付ける際の通路が形成される。さらなる特徴に基づいたスペーサー４８６には、クロスピンを受容する経路４９２が備えられており、組立時にはクロスピン４９０が経路４９２を通して取り付けられる。スペーサー４８６は、ディファレンシャルケーシング４４０内部に軸方向に取り付けられ、図示されるようにサイドギアの間に配置される。

本発明に関して詳細な記述がなされ、また図とそれに付随する解説とを用いて様々な実施例が示されたが、請求項によって定義される本発明の範囲より逸脱することなく、当該業者が様々な変更を加えられること及びその構成要素を同等のものに交換することが可能であると解釈されなければならない。

さらに、様々な実施例の特徴、構成要素、及び／又は機能を混ぜ合わせる及び組み合わせることは、本発明において明確に考慮されたことである。ある実施例の特徴、構成要素及び／又は機能を、本発明において示された又はそれ以外の適当な実施例へと取り入れることができる本発明の開示は、当該業者により高く評価されるであろう。

加えて、本質的な本発明の範囲より逸脱することなく、特定の状況や物質に対応するよう本発明の内容に多くの変更を加えることが可能である。したがって、本発明は、図示された特定の実施例、及び目下のところ発明を実施する最良の形態として示された詳細な記述に限定されるものではない。本発明は上記説明及び請求項に当てはまるあらゆる実施例を含むものである。

乗物用のディファレンシャルの部品として利用できる。

図２のディファレンシャルケーシングの斜視図である。 本発明の内容を取り入れて組み立てられたディファレンシャルアッセンブリを備えた、模範的な自動車の概略図である。 図２のディファレンシャルアッセンブリの斜視図である。 図２のディファレンシャルアッセンブリの分解図である。 図３の交線４−４に沿ったディファレンシャルアッセンブリの断面図である。 図５の交線５−５に沿ったディファレンシャルアッセンブリの断面図である。 クロスピン部品を分解した状態の、図２のディファレンシャルアッセンブリを図示する斜視図である。 クロスピン部品がディファレンシャルケーシングの円筒状突起部とかみ合った状態の、図２のディファレンシャルアッセンブリを図示する斜視図である。 クロスピン部品が備えられた状態の図２のディファレンシャルアッセンブリを図示する斜視図である。 他の特徴に基づいたディファレンシャルアッセンブリの分解図である。 他の特徴に基づいたディファレンシャルアッセンブリの分解図である。 他の特徴に基づいたディファレンシャルアッセンブリの分解図である。

Claims (27)

1. 乗物のディファレンシャルアッセンブリであって、
   軸の周りを回転可能であるディファレンシャルケーシングと、
   上記ディファレンシャルケーシングの内部に配置される少なくとも一対のサイドギアと、
   上記ディファレンシャルケーシングの内部に形成された第１、第２、第３、第４ピニオン孔の対と、
   上記第１、第２、第３、第４ピニオン孔の対の内部にスライド可能、かつ、回転可能に、それぞれ配置された第１、第２、第３、第４ピニオンギヤの対と、
   上記ディファレンシャルケーシングの内部における上記第１及び第４ピニオンギヤの対の間に形成された開口窓とを備え、
   上記第２ピニオン孔の対は、上記第１ピニオン孔の対からの径方向の距離と、上記第３ピニオン孔の対からの径方向の距離とが等しい位置にあり、
   上記第３ピニオン孔の対は、上記第２ピニオン孔の対からの径方向の距離と、上記第４ピニオン孔の対からの径方向の距離とが等しい位置にあることを特徴とするディファレンシャルアッセンブリ。
2. 上記ディファレンシャルケーシング内の上記ピニオンギヤの対の間にスペーサーが配置されることを特徴とする請求項１に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
3. 上記スペーサーの内部の経路を通り、上記軸を略横切って伸びるクロスピンをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
4. 上記クロスピンは、上記ディファレンシャルケーシングの上記開口窓の付近に固定される先端部と、
   上記スペーサー内部の上記経路を通る中間軸部と、
   上記ディファレンシャルケーシングの内部に形成された孔へと導かれる末端部とを備えることを特徴とする請求項３に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
5. 上記末端部は、上記中間軸部よりも外径が小さくなっていることを特徴とする請求項４に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
6. 上記開口窓は、上記ディファレンシャルケーシングの外側表面から伸びる突起部により囲まれるアクセス経路を備え、
   上記クロスピンの先端部は、上記突起部により受容されることを特徴とする請求項４に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
7. 上記突起部は、当該突起部に形成される少なくとも１つの取付経路を有し、
   上記取付経路には、留め具が挿入され、
   上記留め具は、上記クロスピンの上記先端部を通って伸びていることを特徴とする請求項６に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
8. 上記突起部及び上記クロスピンの先端部の重量は、上記第１、第２、第３、第４ピニオン孔の対の周囲の上記ディファレンシャルケーシングの重量、及び上記ディファレンシャルケーシングの周囲に配置された上記各ピニオンギヤの重量とつりあって、上記ディファレンシャルアッセンブリの軸周囲の回転バランスを保っていることを特徴とする請求項７に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
9. 乗物のディファレンシャルアッセンブリであって、
   軸の周囲を回転可能であり第１及び第２軸と接続するディファレンシャルケーシングと、
   上記ディファレンシャルケーシングに形成される開口窓と、
   上記ディファレンシャルケーシングの内部に配置される少なくとも一対のサイドギアと、
   上記サイドギア対の間に配置され、上記サイドギア対が内部へと移動するのを制限するスペーサーと、
   上記ディファレンシャルケーシングを通って、上記軸を略横切って伸びるクロスピンとを備え、
   上記スペーサーには経路が配されており、
   上記クロスピンは、上記スペーサーの上記経路を通るとともに、上記第１及び第２軸が内部へと移動するのを制限することを特徴とするディファレンシャルアッセンブリ。
10. 上記クロスピンは、上記開口窓において上記ディファレンシャルケーシングに固定される先端部を備えることを特徴とする請求項９に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
11. 上記開口窓は、上記ディファレンシャルケーシングの外側表面より伸びる突起部により囲まれるアクセス経路を備え、
    上記先端部は、上記の固定位置において、上記突起部により受容されることを特徴とする請求項１０に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
12. 上記突起部は、当該突起部に形成される少なくとも１つの取付経路を有し、
    上記取付経路には、留め具が挿入され、
    上記留め具は、上記の固定位置において、上記クロスピンを保持することを特徴とする請求項１１に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
13. 上記クロスピンは、取付方向から取付済み方向に回転可能であって、
    上記取付方向においては、上記先端部の長軸方向の胴体は上記軸を略横切っており、
    上記取付済み位置においては、上記長軸方向の胴体は上記軸と略平行であることを特徴とする請求項１２に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
14. 上記クロスピンの上記長軸方向の胴体は弓状末端部を備え、
    上記弓上末端部は、上記取付位置から上記取付済み位置へ回転する際に、上記突起部の弓上表面を摺動することを特徴とする請求項１３に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
15. 上記開口窓と上記ディファレンシャルケーシングの上記突起部との間に伸びる棚状部をさらに備え、
    上記取付済み位置において、上記長軸方向の胴体は、上記棚状部によって、内向き表面上に保持されることを特徴とする請求項１４に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
16. 入力及び出力シャフトと接続するように組み立てられるディファレンシャルケーシングの内部において、第１及び第２サイドギアを組み立てる方法であって、
    上記第１及び第２サイドギア間に、上記サイドギアの軸ぶれを制限するスペーサーを配置する工程と、
    開口窓及び上記スペーサーに配された経路を通じて、上記スペーサーには接触せずに上記シャフトの軸ぶれを制限するクロスピンを挿入する工程と、
    上記クロスピンの末端部を上記ディファレンシャルケーシングに配された孔に挿入する工程と、
    上記クロスピンを上記開口窓において上記ディファレンシャルケーシングに固定する工程とを含むことを特徴とするディファレンシャルの組立方法。
17. 上記クロスピンを上記開口窓を通じて挿入する工程には、先端部の長軸方向の胴体を、上記回転可能な軸に略垂直な方向に向ける工程が含まれることを特徴とする請求項１６に記載のディファレンシャルの組立方法。
18. 上記クロスピンを上記開口窓を通じて挿入する工程には、上記長軸方向の胴体が上記開口窓の周囲に形成されたカウンタ孔と接触するまで上記クロスピンを挿入する工程が含まれることを特徴とする請求項１７に記載のディファレンシャルの組立方法。
19. 上記クロスピンの先端部を固定する工程には、
    上記長軸方向の胴体を、上記垂直方向から略平行方向へと、上記回転可能な軸を中心として回転させる工程と、
    上記長軸方向の胴体上の孔と、上記ディファレンシャルケーシングに配された取付経路との位置合わせを行う工程と、
    上記孔と上記取付経路とを通じて留め具を固定する工程とが含まれることを特徴とする請求項１６に記載のディファレンシャルの組立方法。
20. 上記クロスピンを上記ディファレンシャルケーシングに固定する工程には、
    上記クロスピンの経路に留め具を通す工程と、
    上記ディファレンシャルケーシングに備えられた保持フランジに上記留め具を固定する工程とが含まれることを特徴とする請求項１６に記載のディファレンシャルの組立方法。
21. 上記クロスピンを上記ディファレンシャルケーシングに固定する工程には、
    保持部材を上記クロスピンの先端部に配置する工程と、
    保持リングを上記ディファレンシャルケーシングに固定することにより、上記保持部材及び上記クロスピンを保持位置においてディファレンシャルケーシングと接続する工程とが含まれることを特徴とする請求項１６に記載のディファレンシャルの組立方法。
22. ディファレンシャルアッセンブリであって、
    軸の周囲を回転可能なディファレンシャルケーシングを備え、
    上記ディファレンシャルケーシングは、
    中央孔と、
    第１、第２、第３、第４ピニオン孔の対と、
    窓とを備え、
    上記第１、第２、第３、第４ピニオン孔の対は、それぞれ第１孔及び第２孔を備え、
    上記第１及び第２孔は、それぞれ中心点を有しており、
    上記第１ピニオン孔の対の上記第１孔の中心点と、上記第２ピニオン孔の対の上記第１孔の中心点との間の第１角度は、
    上記第３ピニオン孔の対の上記第１孔の中心点と、上記第４ピニオン孔の対の上記第１孔の中心点との間の第２角度と略等しく、
    上記第２ピニオン孔の対の上記第１孔の中心点と、上記第３ピニオン孔の対の上記第１孔の中心点との間の第３角度は、
    上記第１ピニオン孔の対の上記第１孔の中心点と、上記第４ピニオン孔の対の上記第１孔の中心点との間の第４角度よりも小さいことを特徴とするディファレンシャルアッセンブリ。
23. 上記第３角度は、上記第１角度と略等しいことを特徴とする請求項２２に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
24. 上記第１角度は、略７０度から８０度であることを特徴とする請求項２３に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
25. 上記第１角度は、略７５度であることを特徴とする請求項２４に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
26. 上記第１及び第４ピニオン孔の対は、上記ディファレンシャルケーシングと交わり上記回転可能な軸と上記窓の軸とを含む平面を対称面として左右対称となっていることを特徴とする請求項２２に記載のディファレンシャルアッセンブリ。
27. 上記第２及び第３ピニオン孔の対は、上記平面を対称面として左右対称となっていることを特徴とする請求項２６に記載のディファレンシャルアッセンブリ。

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