JP2014061572A

JP2014061572A - デファレンシャルギヤの組立装置および方法

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Publication number: JP2014061572A
Application number: JP2012207993A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Asahi; 恒一郎朝日; Kuniyuki Hashimoto; 邦之橋本
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-04-10
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: JP5910432B2

Abstract

【課題】デフケースとサイドギヤとの間に配置されて当該サイドギヤをピニオンギヤに向けて押圧する押圧部材を含むデファレンシャルギヤを容易かつ効率よく組立可能とする。
【解決手段】組立装置１０は、一対のサイドギヤ２に噛合するピニオンギヤ３をピニオンギヤ押圧機構１２によってデフケース５の内部に向けて押し込みながら、各サイドギヤ２を下側サイドギヤ移動部材３０および上側サイドギヤ移動部材４０によってデフケース５に向けて移動させる。これにより、手作業では圧縮させ得ない押圧部材６を下側サイドギヤ移動部材３０および上側サイドギヤ移動部材４０により圧縮すると共に、一対のサイドギヤ２と一対のピニオンギヤ３とをデフケース５の内部で噛合させて当該デフケース５の内部で両者を一体に回転させることが可能となる。
【選択図】図１５

Description

本発明は、デファレンシャルギヤの組立装置および方法に関する。

従来、デフケースのサイドギヤ挿入部に一対のサイドギヤおよび一対のサイドギヤワッシャを配置しつつ、サイドギヤ保持具により一対のサイドギヤおよび一対のサイドギヤワッシャを保持するサイドギヤ挿入工程と、一対のピニオンギヤおよびピニオンギヤワッシャに伸縮式のダミーシャフトを嵌挿して仮組みし、仮組みした一対のピニオンギヤおよび一対のピニオンギヤワッシャを一対のサイドギヤに係合させるピニオンギヤ挿入工程と、一対のサイドギヤの一方を静止させると共に他方を回転させて仮組みした一対のピニオンギヤおよび一対のピニオンギヤワッシャをデフケースのピニオンギヤ支承部まで回し入れるデフ部品回し入れ工程と、ピニオンシャフトをピニオンギヤ支承部に押し込んでダミーシャフトを排除するとともにピニオンシャフトを配置するピニオンシャフト置換工程とを含み、デフ部品回し入れ工程においてダミーシャフト第一係止機構によりダミーシャフトの軸回りへの回転を規制するデファレンシャルギヤの組立方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、デファレンシャルギヤとしては、デフケースと各サイドギヤとの間に配置されて当該サイドギヤをピニオンギヤに向けて押圧する押圧部材を含むものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１６６１４０号公報特開２０１１−２４７３００号公報

特許文献２に記載されたデファレンシャルギヤでは、一対のサイドギヤ間に回転差が生じると、サイドギヤとピニオンギヤとの噛み合い反力によって各サイドギヤにデフケースの軸線方向（出力シャフトの軸方向）かつ駆動輪側へのスラスト力が発生する。そして、当該スラスト力が押圧部材の押圧力より小さい場合、各サイドギヤは、ピニオンギヤに対してバックラッシュがゼロとなるように押し付けられ、ピニオンギヤと噛み合う歯が入れ替わるたびに軸線方向に振動する。これにより、このデファレンシャルギヤによれば、専ら機械的構造によって駆動輪に対してその幅方向に微小振動を与えることが可能となり、駆動輪に対して幅方向に微小振動を与えることで当該駆動輪（タイヤ）の回転方向の摩擦係数を増加させることができる。しかしながら、特許文献２には、デファレンシャルギヤの組立装置や組立方法が何ら開示されておらず、特許文献１に記載されたデファレンシャルギヤの組立方法を用いても、特許文献２に記載されたようなデファレンシャルギヤを容易かつ効率よく組み立てることはできない。

そこで、本発明は、デフケースとサイドギヤとの間に配置されて当該サイドギヤをピニオンギヤに向けて押圧する押圧部材を含むデファレンシャルギヤを容易かつ効率よく組立可能とすることを主目的とする。

そこで、本発明によるデファレンシャルギヤの組立装置および方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明によるデファレンシャルギヤの組立装置は、
一対のサイドギヤと、それぞれ前記一対のサイドギヤに噛合する一対のピニオンギヤと、前記一対のサイドギヤおよび前記一対のピニオンギヤを収容するデフケースと、それぞれ前記サイドギヤと前記デフケースとの間に配置されると共に対応するサイドギヤを前記一対のピニオンギヤに向けて押圧する２つの押圧部材とを含むデファレンシャルギヤの組立装置であって、
前記デフケースを支持する支持テーブルと、
前記支持テーブル上の前記デフケースに対して昇降可能であり、前記デフケース内で前記一対のピニオンギヤに噛合する前記サイドギヤを前記デフケースに向けて移動させ、前記サイドギヤと前記デフケースとの間の前記押圧部材を圧縮するサイドギヤ移動部材と、
前記一対のサイドギヤに噛合する前記ピニオンギヤを前記デフケースの内部に向けて押し込むピニオンギヤ押圧機構と、
前記支持テーブル上の前記デフケースに対して昇降可能であり、前記一対のピニオンギヤの軸孔に挿入されたダミーシャフトを旋回させ、前記ピニオンギヤの前記軸孔を前記デフケースに形成されたピニオンシャフト挿通孔と対向させるダミーシャフト旋回部材と、
前記ピニオンシャフト挿通孔を介して前記一対のピニオンギヤの前記軸孔にピニオンシャフトを挿入すると共に前記一対のピニオンギヤの前記軸孔から前記ダミーシャフトを抜き出すピニオンシャフト挿入機構と、
を備えることを特徴とする。

この組立装置により組み立てられるデファレンシャルギヤは、デフケースとサイドギヤとの間に配置されて当該サイドギヤをピニオンギヤに向けて押圧する例えばコニカルスプリング（皿バネ）といった押圧部材を含むものである。かかるデファレンシャルギヤの組立に際しては、ロボットあるいは手作業により一対のサイドギヤ、一対のピニオンギヤ、および２つの押圧部材が仮組付けされたデフケースを支持テーブル１１に支持させるか、あるいは、支持テーブル上のデフケース内にロボットあるいは手作業により一対のサイドギヤ、一対のピニオンギヤ、および２つの押圧部材を仮組付けする。次いで、一対のサイドギヤに噛合するピニオンギヤをピニオンギヤ押圧機構によってデフケースの内部に向けて押し込みながら、サイドギヤをサイドギヤ移動部材によってデフケースに向けて移動させる。これにより、手作業では圧縮させ得ない押圧部材をサイドギヤ移動部材により圧縮すると共に、一対のサイドギヤと一対のピニオンギヤとをデフケースの内部で噛合させて当該デフケースの内部で両者を一体に回転させることが可能となる。そして、ダミーシャフト旋回部材によって一対のピニオンギヤの軸孔に挿入されたダミーシャフトを旋回させ、ピニオンギヤの軸孔をデフケースに形成されたピニオンシャフト挿通孔と対向させる。更に、ピニオンシャフト挿入機構によってデフケースに形成されたピニオンシャフト挿通孔を介して一対のピニオンギヤの軸孔にピニオンシャフトを挿入すると共に一対のピニオンギヤの軸孔からダミーシャフトを抜き出す。これにより、この組立装置によれば、デフケースとサイドギヤとの間に配置されて当該サイドギヤをピニオンギヤに向けて押圧する押圧部材を含むデファレンシャルギヤを容易かつ効率よく組み立てることが可能となる。

また、前記サイドギヤ移動部材は、前記支持テーブル上の前記デフケースに対して昇降すると共に前記サイドギヤの軸孔を通過可能に構成されたロッド部と、前記ロッド部の先端に設けられると共に前記サイドギヤの前記軸孔よりも外方に張り出し可能な爪部とを有してもよい。そして、前記爪部は、前記ロッド部の軸心周りの回転に伴って前記サイドギヤの前記軸孔よりも外方に張り出し可能なものであってもよい。これにより、サイドギヤ移動部材のロッド部を爪部がサイドギヤの軸孔内に納まるように回転させておけば、爪部をサイドギヤすなわち軸孔の内周面と干渉させることなく当該軸孔を通過させることができる。そして、爪部がサイドギヤの軸孔を通過した後にロッド部を回転させることで、爪部によりサイドギヤを支持することが可能となり、この状態でロッド部をデフケースに対して移動させることで、サイドギヤをデフケースに向けて移動させ、サイドギヤとデフケースとの間の押圧部材を圧縮することができる。

更に、前記サイドギヤ移動部材の前記爪部は、前記サイドギヤの前記軸孔を囲む端面と当接するように形成されてもよい。これにより、爪部によりサイドギヤをより確実に支持すると共に、サイドギヤにダメージを与えることなくサイドギヤ移動部材からサイドギヤに比較的大きな力を印加しながら押圧部材を圧縮することが可能となる。

また、前記組立装置は、前記支持テーブル上の前記デフケースに対して昇降可能であると共に、それぞれ前記ダミーシャフトに形成された調心凹部と係合可能な２つの調心部材を更に備えてもよく、前記サイドギヤ移動部材は、１つのサイドギヤに対して２つずつ設けられてもよく、前記２つの調心部材は、前記一対のサイドギヤの一方に対応した２つのサイドギヤ移動部材の並設方向と直交する方向に沿って並設されてもよい。これにより、サイドギヤ移動部材の爪部の張出量をより大きくすると共に、サイドギヤをより確実に支持可能な２つのサイドギヤ移動部材と、ダミーシャフトを調心するための２つの調心部材とを比較的狭いスペースに配置して装置全体をコンパクト化することが可能となる。

更に、前記ダミーシャフト旋回部材は、軸方向と直交する方向に延在して前記ダミーシャフトと係合可能な係合凹部を先端に有してもよく、前記ダミーシャフトは、前記係合凹部と係合する中央部と、前記中央部の一端に弾性体を介して連結された第１端部と、前記中央部の他端に弾性体を介して連結された第２端部とを有してもよい。このように、係合凹部と係合する中央部の両側にそれぞれ弾性体を介して第１および第２端部を連結すると共に当該中央部とダミーシャフト旋回部材とを係合させることで、旋回に際してデフケースの内面と摺接する伸縮式のダミーシャフトをダミーシャフト旋回部材の係合凹部によって良好に保持することが可能となる。

また、前記ピニオンシャフト挿入機構は、前記ピニオンシャフトを介して前記ダミーシャフトの一端を押圧すると共に前記ダミーシャフトの他端を前記ピニオンシャフト側に押圧しながら、前記一対のピニオンギヤの前記軸孔にピニオンシャフトを挿入すると共に前記一対のピニオンギヤの前記軸孔から前記ダミーシャフトを抜き出すものであってもよい。これにより、ピニオンシャフトの挿入およびダミーシャフトの抜き出しに際して、ダミーシャフトの中央部と第１および第２端部との間に大きな間隙が形成されないようにすることができる。従って、かかる構成によれば、デフケースと各ピニオンギヤとの間に配置されるピニオンワッシャがダミーシャフトの中央部と第１端部や第２端部との間の間隙に落ち込んでデファレンシャルギヤの円滑な組立を妨げるのを良好に抑制することが可能となる。

本発明によるデファレンシャルギヤの組立方法は、
一対のサイドギヤと、それぞれ前記一対のサイドギヤに噛合する一対のピニオンギヤと、前記一対のサイドギヤおよび前記一対のピニオンギヤを収容するデフケースと、それぞれ前記サイドギヤと前記デフケースとの間に配置されると共に対応するサイドギヤを前記一対のピニオンギヤに向けて押圧する２つの押圧部材とを含むデファレンシャルギヤの組立方法であって、
（ａ）前記デフケース内に前記一対のサイドギヤ、前記一対のピニオンギヤ、および前記２つの押圧部材を仮組付けするステップと、
（ｂ）前記一対のサイドギヤに噛合する前記ピニオンギヤを前記デフケースの内部に向けて押し込みながら、前記サイドギヤを前記デフケースに対して昇降可能なサイドギヤ移動部材によって前記デフケースに向けて移動させ、前記サイドギヤと前記デフケースとの間の前記押圧部材を圧縮するステップと、
（ｃ）前記一対のピニオンギヤの軸孔に挿入されたダミーシャフトを旋回させ、前記ピニオンギヤの前記軸孔を前記デフケースに形成されたピニオンシャフト挿通孔と対向させるステップと、
（ｄ）前記ピニオンシャフト挿通孔を介して前記一対のピニオンギヤの前記軸孔にピニオンシャフトを挿入すると共に前記一対のピニオンギヤの前記軸孔から前記ダミーシャフトを抜き出すステップと、
を含むものである。

この方法によれば、デフケースとサイドギヤとの間に配置されて当該サイドギヤをピニオンギヤに向けて押圧する押圧部材を含むデファレンシャルギヤを容易かつ効率よく組み立てることが可能となる。

本発明の適用対象であるデファレンシャルギヤ１の分解斜視図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０を示す概略構成図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０を示す概略構成図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０を示す概略構成図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０の要部を示す拡大図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０の要部を示す部分断面図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０の要部を示す拡大図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための部分断面図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための部分断面図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための部分断面図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための部分断面図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための部分断面図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための説明図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための部分断面図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための部分断面図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための部分断面図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための説明図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための部分断面図である。デファレンシャルギヤ組立装置１０によるデファレンシャルギヤ１の組立手順を説明するための説明図である。

次に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明によるデファレンシャルギヤ組立装置（以下、単に「組立装置」という）１０を用いて組み立てられるデファレンシャルギヤ１の分解斜視図である。同図に示すデファレンシャルギヤ１は、車両に搭載されたエンジン等の動力発生源から変速機を介して伝達される動力を左右の駆動輪に伝達するのに用いられるものである。図１に示すように、本実施形態のデファレンシャルギヤ１は、それぞれ図示しないドライブシャフトに固定される一対のサイドギヤ２と、それぞれ一対のサイドギヤ２に噛合する一対のピニオンギヤ３と、いわゆる二面幅構造を有すると共に一対のピニオンギヤ３を支持するピニオンシャフト４と、一対のサイドギヤ２および一対のピニオンギヤ３を収容すると共に図示しないリングギヤが固定されるデフケース５と、それぞれサイドギヤ２とデフケース５との間に配置される２つの押圧部材６とを含む。

各押圧部材６は、コニカルスプリング（皿バネ）として構成されており、対応するサイドギヤ２を一対のピニオンギヤ３に向けて押圧する。これにより、一対のサイドギヤ２間に回転差が生じると、サイドギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合い反力によって各サイドギヤ２にドライブシャフトの軸方向かつ駆動輪側へのスラスト力が発生する。そして、当該スラスト力が押圧部材の押圧力より小さい場合、各サイドギヤ２は、ピニオンギヤ３に対してバックラッシュがゼロとなるように押し付けられ、ピニオンギヤ３と噛み合う歯が入れ替わるたびにドライブシャフトの軸方向に振動する。これにより、このデファレンシャルギヤによれば、駆動輪に対してその幅方向に微小振動を与えることが可能となり、駆動輪に対して幅方向に微小振動を与えることで当該駆動輪（タイヤ）の回転方向の摩擦係数を増加させることができる。

また、各ピニオンギヤ３とデフケース５との間には、二面幅構造をもったピニオンシャフト４の断面形状に合致した形状の軸孔を有するピニオンワッシャ７が配置される。本実施形態では、各ピニオンギヤ３の背面が球面状に形成されると共に、各ピニオンワッシャ７は、対応するピニオンギヤ３の背面の曲率と概ね同一の曲率を有する凹球面と、球面状に形成された背面とを含む。また、ピニオンシャフト４の一端には、ピン挿入孔４ａが形成されており、デフケース５には、一対のピニオンシャフト挿通孔５ｐの一方の近傍（上方）にピン挿入孔５ａが形成されている。そして、一対のピニオンギヤ３およびピニオンワッシャ７並びに一対のピニオンシャフト挿通孔５ｐに挿通されたピニオンシャフト４は、ピン挿入孔４ａとデフケース５のピン挿入孔５ａとにピン８を嵌挿することによりデフケース５に対して固定される。なお、各押圧部材６とデフケース５との間に図示しないサイドワッシャが配置されてもよい。

デフケース５には、図１に示すように、当該デフケース５の軸心上で互いに対向すると共にそれぞれドライブシャフトが挿通される一対のドライブシャフト挿通孔５ｄと、デフケース５の軸心と直交する軸上で互いに対向すると共にピニオンシャフト４が挿通される一対のピニオンシャフト挿通孔５ｐと、ドライブシャフト挿通孔５ｄの軸心とピニオンシャフト挿通孔５ｐの軸心との双方と直交する軸上で互いに対向する一対の開口５ｏとが形成されている。デファレンシャルギヤ１の組立に際して、サイドギヤ２やピニオンギヤ３、押圧部材６、ピニオンワッシャ７等は、各開口５ｏからデフケース５の内部に配置される。更に、デフケース５内の各ピニオンシャフト挿通孔５ｐの周囲には、ピニオンワッシャ７の背面の曲率と概ね同一の曲率を有する凹球面５ｓが形成されている。

図２から図４は、組立装置１０を示す概略構成図である。これらの図面に示すように、組立装置１０は、デフケース５を支持する支持テーブル１１と、一対のサイドギヤ２に噛合するピニオンギヤ３をデフケース５の内部に向けて押し込むピニオンギヤ押圧機構１２と、一対のピニオンギヤ３の軸孔３ａにピニオンシャフト４を挿入可能なピニオンシャフト挿入機構１４と、組立装置１０全体を制御する制御装置１５（図２参照）とを含む。

支持テーブル１１は、図２に示すように、組立装置１０のベースプレート１０ａの略中央に配置される。また、支持テーブル１１は、デフケース５の底面に形成されたインローと係合する係合ブロック１１ａと、ピニオンギヤ押圧機構１２やピニオンシャフト挿入機構１４に対するデフケース５の向き（位相）を規制する位相決めブロック１１ｂ（何れも図３参照）とを有する。これにより、支持テーブル１１（係合ブロック１１ａおよび位相決めブロック１１ｂ）に対してデフケース５を上から載置するだけで、当該デフケース５を一対のドライブシャフト挿通孔５ｄの軸心が鉛直に延在すると共にピニオンギヤ押圧機構１２やピニオンシャフト挿入機構１４に対するデフケース５の位相位置決めがなされた状態で支持テーブル１１上に安定に支持することができる。なお、支持テーブル１１には、デフケース５を固定するためのクランプが設けられてもよい。

ピニオンギヤ押圧機構１２は、支持テーブル１１を介して互いに対向する第１ピニオン押圧部材１２１および第２ピニオン押圧部材１２２と、制御装置１５により制御されて第１ピニオン押圧部材１２１を支持テーブル１１に対して接近離間させる第１駆動ユニット１２３と、制御装置１５により制御されて第２ピニオン押圧部材１２２を支持テーブル１１に対して接近離間させる第２駆動ユニット１２４とを含む。第１ピニオン押圧部材１２１は、ピニオンワッシャ７の背面に対応した凹球面を有し、ベースプレート１０ａに固定された第１ガイドレール１２５により移動自在に支持される。また、第２ピニオン押圧部材１２２もピニオンワッシャ７の背面に対応した凹球面を有し、第１ガイドレール１２５と同軸に延在するようにベースプレート１０ａに固定された第２ガイドレール１２６により移動自在に支持される。本実施形態において、第１および第２駆動ユニット１２３，１２４は、例えばエアシリンダといった流体圧ユニットを含むものとされるが、電動モータや当該電動モータの回転を直線運動に変換する変換機構等を含むものとされてもよい。

ピニオンシャフト挿入機構１４は、それぞれピニオンシャフト４またはダミーシャフト９（図８参照）を摺動自在に支持（ガイド）可能であると共に支持テーブル１１を介して互いに対向する第１シャフトガイド部材１４１および第２シャフトガイド部材１４２と、第１シャフトガイド部材１４１により支持されたピニオンシャフト４を押圧して一対のピニオンギヤ３の軸孔３ａに挿入するための第１シャフト押圧ロッド１４３と、第２シャフトガイド部材１４２により支持されたダミーシャフト９を押圧するための第２シャフト押圧ロッド１４４と、制御装置１５により制御されて第１シャフト押圧ロッド１４３を支持テーブル１１に対して接近離間させる第１駆動ユニット１４５と、制御装置１５により制御されて第２シャフト押圧ロッド１４４を支持テーブル１１に対して接近離間させる第２駆動ユニット１４６とを含む。

本実施形態において、ピニオンシャフト挿入機構１４は、図２に示すように、ピニオンシャフト４の挿入方向（およびダミーシャフト９の抜き出し方向）すなわち第１および第２シャフトガイド部材１４１，１４２や第１および第２シャフト押圧ロッド１４３，１４４の延在方向がピニオンギヤ押圧機構１２によるピニオンギヤ３の押圧方向に対して９０°をなすようにベースプレート１０ａ上に配置される。また、本実施形態のピニオンシャフト挿入機構１４には、デフケース５のピン挿入孔５ａとピニオンシャフト４のピン挿入孔４ａとにピン８を嵌挿可能な図示しないピン嵌挿機構が付設されている。ピン嵌挿機構は、複数のピン８を収容する図示しないピン収容部を有し、当該ピン収容部からのピン８をデフケース５の上方からピン挿入孔５ａ，４ａに嵌挿するように構成されており、上述の制御装置１５により制御される。

第１駆動ユニット１４５は、例えばエアシリンダといった流体圧ユニットを含むものとされるが、電動モータや当該電動モータの回転を直線運動に変換する変換機構等を含むものとされてもよい。同様に、第２駆動ユニット１４６も、例えばエアシリンダといった流体圧ユニットを含むものとされるが、電動モータや当該電動モータの回転を直線運動に変換する変換機構等を含むものとされてもよい。そして、本実施形態の第２駆動ユニット１４６は、一対のピニオンギヤ３の軸孔３ａに対するピニオンシャフト４の挿入に伴って当該軸孔３ａから排出されるダミーシャフト９を第２シャフト押圧ロッド１４４によりピニオンシャフト４に向けて押圧しつつ、当該ダミーシャフト９がデフケース５の内部から外部に向けて移動するのを許容するように構成される。

更に、組立装置１０は、図２から図４に示すように、上述の支持テーブル１１やピニオンギヤ押圧機構１２、ピニオンシャフト挿入機構１４に加えて、支持テーブル１１の下方に配置されると共に当該支持テーブル１１に対して昇降可能なダミーシャフト旋回部材２０と、支持テーブル１１の下方に配置されると共に当該支持テーブル１１に対して昇降可能な２本の下側サイドギヤ移動部材３０と、支持テーブル１１の上方に配置されると共に当該支持テーブル１１に対して昇降可能な２本の上側サイドギヤ移動部材４０と、支持テーブル１１の上方に配置されると共に当該支持テーブル１１に対して昇降可能な２本の調心部材５０とを含む。

ダミーシャフト旋回部材２０は、上記サイドギヤ２の軸孔２ａに挿通可能な棒状に形成されており、図５および図６に示すように、軸方向と直交する方向に延在してダミーシャフト９と係合可能な係合凹部２０ａを先端（上端）に有すると共に、軸心を貫通する貫通孔２０ｃを有する。そして、ダミーシャフト旋回部材２０は、組立装置１０のベースプレート１０ａの下方に配置された下側可動支持部材２１により支持テーブル１１の中心軸周りに回転自在に支持される。下側可動支持部材２１には、図３および図４に示すように、電動モータやベルト式伝動機構等を含むと共に上述の制御装置１５により制御される回転駆動ユニット２２が固定されており、ダミーシャフト旋回部材２０は、当該回転駆動ユニット２２によって支持テーブル１１の中心軸周りに回転させられる。また、下側可動支持部材２１は、ベースプレート１０ａおよび当該下側可動支持部材２１の下方に固定されると共に上述の制御装置１５により制御される下側昇降ユニット２３と連結されており、当該下側昇降ユニット２３により支持テーブル１１に対して昇降させられる。本実施形態において、下側昇降ユニット２３は、例えばエアシリンダといった流体圧ユニットを含むものとされるが、電動モータや当該電動モータの回転を直線運動に変換する変換機構等を含むものとされてもよい。

２つの下側サイドギヤ移動部材３０は、ダミーシャフト旋回部材２０の貫通孔２０ｃ内に回転自在に配置される棒状のロッド部３１と、ロッド部３１の先端（上端）に設けられた爪部３２とをそれぞれ有する。本実施形態において、各下側サイドギヤ移動部材３０は、ダミーシャフト旋回部材２０が回転駆動ユニット２２により回転させられた際に、当該ダミーシャフト旋回部材２０と一体に回動するように構成される。また、下側昇降ユニット２３により下側可動支持部材２１を支持テーブル１１に対して昇降させれば、各下側サイドギヤ移動部材３０は、ダミーシャフト旋回部材２０と共に支持テーブル１１に対して昇降する。更に、各ロッド部３１には、例えば電動モータやラックアンドピニオン機構等を含むと共に上述の下側可動支持部材２１に固定された下側ロッド回転駆動ユニット３３が連結されている。下側ロッド回転駆動ユニット３３は、上述の制御装置１５により制御されて各下側サイドギヤ移動部材３０のロッド部３１を軸心周りかつ図６における反時計回りに回転させるものである。なお、下側ロッド回転駆動ユニット３３は、手動操作により各ロッド部３１を軸心周りに回転させるものとして構成されてもよい。

また、本実施形態において、各下側サイドギヤ移動部材３０の爪部３２は、図６に示すように、円盤状に形成されると共に、その中心がロッド部３１の軸心から所定量だけ離間するように当該ロッド部３１に固定される。そして、２つの下側サイドギヤ移動部材３０は、各ロッド部３１がダミーシャフト旋回部材２０の直径上で間隔をおいて隣り合うと共に貫通孔２０ｃの内周面に近接し、かつ各爪部３２が係合凹部２０ａ内に位置するように下側可動支持部材２１により支持される。これにより、図６において実線で示すように、各下側サイドギヤ移動部材３０の爪部３２をダミーシャフト旋回部材２０の貫通孔２０ｃに収容することが可能となり、各ロッド部３１を図中反時計回りに９０°だけ回転させた際には、同図において二点鎖線で示すように、各爪部３２をダミーシャフト旋回部材２０の係合凹部２０ａが形成される部分の外周よりも外方に張り出させることができる。

２つの上側サイドギヤ移動部材４０は、ベースプレート１０ａの上方に配置された上側可動支持部材４３により回転自在に支持される筒状部材４４の貫通孔４４ｃ（図７参照）内に回転自在に配置される棒状のロッド部４１と、ロッド部４１の先端（下端）に設けられた爪部４２とをそれぞれ有する。また、各ロッド部４１には、例えば電動モータやラックアンドピニオン機構等を含むと共に筒状部材４４を介して上側可動支持部材４３により支持された上側ロッド回転駆動ユニット４５が連結されている。上側ロッド回転駆動ユニット４５は、上述の制御装置１５により制御されて各上側サイドギヤ移動部材４０のロッド部４１を軸心周りかつ図７における反時計回りに回転させるものである。なお、上側ロッド回転駆動ユニット４５も、手動操作により各ロッド部４１を軸心周りに回転させるものとして構成されてもよい。

本実施形態において、各上側サイドギヤ移動部材４０の爪部４２は、図７に示すように、円盤状に形成されると共に、その中心がロッド部４１の軸心から所定量だけ離間するように当該ロッド部４１に固定される。そして、２つの上側サイドギヤ移動部材４０は、各ロッド部４１が筒状部材４４の直径上で間隔をおいて隣り合うと共に貫通孔４４ｃの内周面に近接し、かつ各爪部４２が筒状部材４４の先端（下端）から突出するように上側可動支持部材４３により支持される。これにより、図７において実線で示すように、各上側サイドギヤ移動部材４０の爪部４２を上記筒状部材４４の先端部の外周から張り出さないようにすることが可能となり、各ロッド部４１を図中反時計回りに１８０°だけ回転させた際には、同図において二点鎖線で示すように、各爪部４２を筒状部材４４の先端部の外周よりも外方に張り出させることができる。なお、筒状部材４４の先端部は、上記サイドギヤ２の軸孔２ａに挿通可能な寸法を有するように形成される。

また、上側可動支持部材４３は、ベースプレート１０ａの上方に固定されると共に上述の制御装置１５により制御される上側昇降ユニット４６と連結されており、当該上側昇降ユニット４６により支持テーブル１１に対して昇降させられる。これにより、上側昇降ユニット４６により上側可動支持部材４３を支持テーブル１１に対して昇降させれば、各上側サイドギヤ移動部材４０は、筒状部材４４と共に支持テーブル１１に対して昇降する。本実施形態において、上側昇降ユニット４６は、例えばエアシリンダといった流体圧ユニットを含むものとされるが、電動モータや当該電動モータの回転を直線運動に変換する変換機構等を含むものとされてもよい。

各調心部材５０は、円錐状に形成された先端部（上端部）を有する棒状の部材であり、上記筒状部材４４内に昇降自在に配置される。本実施形態において、２つの調心部材５０は、図７に示すように、上側サイドギヤ移動部材４０の並設方向と直交する方向に沿って並設される。これにより、上側サイドギヤ移動部材４０の爪部４２の張出量をより大きくすると共に、２つの上側サイドギヤ移動部材４０および２つの調心部材５０を比較的狭いスペースに配置して装置全体をコンパクト化することが可能となる。

更に、各調心部材５０には、図３および図４に示すように、筒状部材４４を介して上側可動支持部材４３により支持された調心用昇降ユニット５１が連結されている。調心用昇降ユニット５１は、上述の制御装置１５により制御されて各調心部材５０を上側可動支持部材４３（および支持テーブル１１）に対して昇降させるものである。本実施形態において、調心用昇降ユニット５１は、例えばエアシリンダといった流体圧ユニットを含むものとされるが、電動モータや当該電動モータの回転を直線運動に変換する変換機構等を含むものとされてもよい。また、２つの上側サイドギヤ移動部材４０、筒状部材４４、上側ロッド回転駆動ユニット４５、２つの調心部材５０および調心用昇降ユニット５１は、ダミーシャフト旋回部材２０が支持テーブル１１の中心軸周りに回転した際に当該ダミーシャフト旋回部材２０と同期回転するように、回転駆動ユニット２２と図示しない連動機構を介して連結されてもよい。

次に、本発明によるデファレンシャルギヤ１の組立方法、すなわち上述の組立装置１０を用いたデファレンシャルギヤ１の組立手順について説明する。

組立装置１０を用いたデファレンシャルギヤ１の組立に際しては、支持テーブル１１へのデフケース５の載置に先立って、予めピニオンギヤ押圧機構１２の第１ピニオン押圧部材１２１および第２ピニオン押圧部材１２２を支持テーブル１１から離間させ、下側昇降ユニット２３により下側可動支持部材２１を最下位置まで下降させると共に、上側昇降ユニット４６により上側可動支持部材４３を最上位置まで上昇させておく。また、回転駆動ユニット２２によりダミーシャフト旋回部材２０を係合凹部２０ａがピニオンギヤ押圧機構１２によるピニオンギヤ３の押圧方向に延在するように旋回させておく。更に、下側ロッド回転駆動ユニット３３により各下側サイドギヤ移動部材３０の爪部３２がダミーシャフト旋回部材２０の貫通孔２０ｃに収容されるように各ロッド部３１を回転させておくと共に、上側ロッド回転駆動ユニット４５により各上側サイドギヤ移動部材４０の爪部４２が筒状部材４４の先端部の外周から張り出さないように各ロッド部４１を回転させておく。以下、このような支持テーブル１１へのデフケース５の載置前の状態を組立装置１０の「初期状態」という。加えて、ピニオンシャフト挿入機構１４の第１シャフトガイド部材１４１には、支持テーブル１１へのデフケース５の載置前あるいは載置後にピニオンシャフト４が載置される。

そして、図８および図９に示すように、予め一対のサイドギヤ２、一対のピニオンギヤ３、２つのピニオンワッシャ７、ダミーシャフト９および２つの押圧部材６が仮組付けされたデフケース５を支持テーブル１１上に載置するか、あるいは、支持テーブル１１上に載置されたデフケース５に対して一対のサイドギヤ２、一対のピニオンギヤ３、２つのピニオンワッシャ７、ダミーシャフト９および２つの押圧部材６を仮組付けする。デフケース５に対するサイドギヤ２、ピニオンギヤ３、ピニオンワッシャ７、ダミーシャフト９および押圧部材６の仮組付けは、図示しないロボットにより行われてもよく、手作業により行われてもよい。

組立装置１０と共に用いられるダミーシャフト９は、図８に示すように、ダミーシャフト旋回部材２０の係合凹部２０ａと係合する中央部９０と、当該中央部９０の一端に第１スプリング（弾性体）Ｓ１を介して連結された第１端部９１と、中央部９０の他端に第２スプリング（弾性体）Ｓ２を介して連結された第２端部９２とを有するものである。本実施形態において、ダミーシャフト９の中央部９０には、当該ダミーシャフト９の軸方向に間隔をおいて逆円錐状の２つの調心凹部９０ａが形成されている。ダミーシャフト９は、中央部９０がデフケース５の内部の中央部に位置するように各ピニオンギヤ３の軸孔３ａや各ピニオンワッシャ７の軸孔に挿通され、第１および第２端部９１，９２は、それぞれ対応するピニオンワッシャ７から外方に突出する。

デフケース５は、各開口５ｏがピニオンギヤ押圧機構１２の第１または第２ピニオン押圧部材１２１，１２２と正対すると共に、各ピニオンシャフト挿通孔５ｐがピニオンシャフト挿入機構１４の第１シャフトガイド部材１４１上のピニオンシャフト４または第２シャフトガイド部材１４２と正対するように支持テーブル１１の係合ブロック１１ａ上に載置される。本実施形態の組立装置１０では、支持テーブル１１にデフケース５が載置されると、図９に示すように、制御装置１５により制御されるピニオンシャフト挿入機構１４の第１駆動ユニット１４５によって第１シャフト押圧ロッド１４３がデフケース５に接近させられ、それにより第１シャフトガイド部材１４１上のピニオンシャフト４の先端がデフケース５の内部に突出しないように対応するピニオンシャフト挿通孔５ｐに挿入される。また、制御装置１５により制御されるピニオンシャフト挿入機構１４の第２駆動ユニット１４６によって第２シャフト押圧ロッド１４４の先端がデフケース５の内部に突出しないように対応するピニオンシャフト挿通孔５ｐに挿入される。これにより、デフケース５を支持テーブル１１上に精度よく位置決めすることが可能となる。

ここで、デファレンシャルギヤ１に含まれる押圧部材６は、対応するサイドギヤ２とデフケース５との間で圧縮されることで当該サイドギヤ２を一対のピニオンギヤ３に向けて押圧するものである。従って、サイドギヤ２、ピニオンギヤ３、ピニオンワッシャ７、ダミーシャフト９および押圧部材６がデフケース５に対して仮組付された際には、各押圧部材６が対応するサイドギヤ２とデフケース５との間で自然状態に維持される（圧縮されない）ことから、各ピニオンギヤ３は、一対のサイドギヤ２に本来（組立完了時）の噛合位置よりもデフケース５の外側で噛合し、図８に示すようにデフケース５の開口５ｏから若干外側にはみ出すことになる。

上述のようにして、支持テーブル１１によりデフケース５が支持された後、制御装置１５に組付開始指令を与えると、以後、制御装置１５により制御される組立装置１０が以下に説明するように動作し、それによりデファレンシャルギヤ１が組み立てられていくことになる。組付開始指令を入力した制御装置１５は、まず、下側可動支持部材２１が支持テーブル１１上のデフケース５に向けて上昇するように下側昇降ユニット２３を制御すると共に、上側可動支持部材４３が支持テーブル１１上のデフケース５に向けて下降するように上側昇降ユニット４６を制御する。

支持テーブル１１に対する下側可動支持部材２１の上昇に伴って、ダミーシャフト旋回部材２０および各下側サイドギヤ移動部材３０は、図１０および図１１に示すように、デフケース５内の図中下側のサイドギヤ２の軸孔２ａ内へと挿通され、各下側サイドギヤ移動部材３０の爪部３２が図中下側のサイドギヤ２の軸孔２ａを囲む図中上側の端面２ｂよりも僅かに上側に位置した段階で下側可動支持部材２１の移動が停止される。この際、ダミーシャフト旋回部材２０の先端（上端）は、図中下側のサイドギヤ２の軸孔２ａから上方に突出し、係合凹部２０ａは、図１０および図１１に示すように、ダミーシャフト９の中央部９０と係合する。また、支持テーブル１１に対する上側可動支持部材４３の下降に伴って、筒状部材４４、各上側サイドギヤ移動部材４０および各調心部材５０は、図１０および図１１に示すように、デフケース５内の図中上側のサイドギヤ２の軸孔２ａ内へと挿通され、各上側サイドギヤ移動部材４０の爪部４２が図中上側のサイドギヤ２の軸孔２ａを囲む図中下側の端面２ｂよりも僅かに下側に位置した段階で上側可動支持部材４３の移動が停止される。

次いで、制御装置１５は、ピニオンギヤ押圧機構１２の第１および第２ピニオン押圧部材１２１，１２２がそれぞれ支持テーブル１１上のデフケース５に向けて接近するように第１および第２駆動ユニット１２３，１２４を制御する。第１および第２ピニオン押圧部材１２１，１２２は、ダミーシャフト９の第１および第２端部９１，９２の対応する一方を押圧し、図１２に示すように、それぞれの凹球面が対応するピニオンワッシャ７と当接した段階で、第１および第２ピニオン押圧部材１２１，１２２の移動が停止される。

続いて、制御装置１５は、各下側サイドギヤ移動部材３０のロッド部３１が図６における反時計回りに１８０°だけ回転するように下側ロッド回転駆動ユニット３３を制御すると共に、各上側サイドギヤ移動部材４０のロッド部４１が図７における反時計回りに１８０°だけ回転するように上側ロッド回転駆動ユニット４５を制御する。これにより、図１３に示すように、各下側サイドギヤ移動部材３０の爪部３２がダミーシャフト旋回部材２０の係合凹部２０ａが形成される部分の外周すなわち図中下側のサイドギヤ２の軸孔２ａよりも外方に張り出し、図中下側のサイドギヤ２の端面２ｂと係合（当接）可能となる。また、図１４に示すように、各上側サイドギヤ移動部材４０の爪部４２が筒状部材４４の先端部の外周すなわち図中上側のサイドギヤ２の軸孔２ａよりも外方に張り出し、図中上側のサイドギヤ２の端面２ｂと係合（当接）可能となる。更に、制御装置１５は、２つの調心部材５０が所定量だけデフケース５の内部へと下降するように調心用昇降ユニット５１を制御する。これにより、図１４に示すように、各調心部材５０の先端部がダミーシャフト９の中央部９０に形成された対応する調心凹部９０ａと係合することで、ダミーシャフト９をデフケース５に対して調心することが可能となり、ピニオンワッシャ７の向きをデフケース５に対して正確に定めると共にピニオンシャフト４をピニオンワッシャ７の軸孔にスムースに挿入することができる。

こうして各調心部材５０によりダミーシャフト９がデフケース５に対して調心された後、制御装置１５は、ピニオンギヤ押圧機構１２の第１および第２ピニオン押圧部材１２１，１２２がそれぞれピニオンワッシャ７を介して対応するピニオンギヤ３をデフケース５内へと徐々に押圧するように第１および第２駆動ユニット１２３，１２４を制御する。制御装置１５は、これと同時に、下側可動支持部材２１が支持テーブル１１上のデフケース５に対して所定量だけ下降するように下側昇降ユニット２３を制御すると共に、上側可動支持部材４３が支持テーブル１１上のデフケース５に対して所定量だけ上昇するように上側昇降ユニット４６を制御する。

これにより、デフケース５に対する下側可動支持部材２１の下降に伴ってダミーシャフト旋回部材２０および各下側サイドギヤ移動部材３０がデフケース５に対して下降することで、２つの爪部３２と係合したデフケース５内の下側のサイドギヤ２は、各下側サイドギヤ移動部材３０により引っ張られて下方へと移動する。この結果、図１５および図１６に示すように、当該下側のサイドギヤ２とデフケース５との間の押圧部材６が圧縮され（押し潰され）、概ね平坦な状態となる。また、デフケース５に対する上側可動支持部材４３の上昇に伴って各上側サイドギヤ移動部材４０がデフケース５に対して上昇することで、２つの爪部４２と係合したデフケース５内の上側のサイドギヤ２は、各上側サイドギヤ移動部材４０により引っ張られて上方へと移動する。この結果、図１５および図１６に示すように、当該上側のサイドギヤ２とデフケース５との間の押圧部材６が圧縮され（押し潰され）、概ね平坦な状態となる。

そして、このようにデフケース５に対して下側可動支持部材２１を下降させると共に上側可動支持部材４３を上昇させつつ、すなわち２つの押圧部材６を圧縮しつつ、ピニオンギヤ押圧機構１２の第１および第２ピニオン押圧部材１２１，１２２により各ピニオンギヤ３をデフケース５内へと徐々に押圧することで、各ピニオンギヤ３をデフケース５の内部に押し込んで本来（組立完了時）の噛合位置で一対のサイドギヤ２と噛合させることが可能となる。なお、デフケース５に対して上側可動支持部材４３が上昇すると、上側可動支持部材４３の上昇に伴って各調心部材５０もデフケース５に対して上昇することから、本実施形態では、上側可動支持部材４３が上昇する際、各調心部材５０とダミーシャフト９の調心凹部９０ａとの係合を維持すべく、各調心部材５０が上側可動支持部材４３に対して下降するように調心用昇降ユニット５１が制御される。

本実施形態では、デフケース５に対して下側可動支持部材２１を下降させると共に上側可動支持部材４３を上昇させる際に、各下側サイドギヤ移動部材３０から下側のサイドギヤ２に付与される引張荷重が各上側サイドギヤ移動部材４０から上側のサイドギヤ２に付与される引張荷重よりも大きくなるように下側昇降ユニット２３および上側昇降ユニット４６が制御される。これにより、支持テーブル１１にクランプが設けられていなくても当該支持テーブル１１上にデフケース５を安定に保持することが可能となり、支持テーブル１１にクランプが設けられている場合には、当該クランプに要求されるクランプ力を低下させることができる。また、各下側サイドギヤ移動部材３０および各上側サイドギヤ移動部材４０の移動が停止した後にも、各上側サイドギヤ移動部材４０から上側のサイドギヤ２に引張荷重が付与されると共に、各下側サイドギヤ移動部材３０から下側のサイドギヤ２に上側のサイドギヤ２への引張荷重よりも大きい引張荷重が付与されるように下側昇降ユニット２３および上側昇降ユニット４６が制御される。

上述のような各押圧部材６の圧縮および各ピニオンギヤ３のデフケース５内への押し込みが完了した後、制御装置１５は、ダミーシャフト旋回部材２０（および各下側サイドギヤ移動部材３０）が図２中反時計回りに９０°だけ軸心周りに回転するように回転駆動ユニット２２を制御する。また、本実施形態では、ダミーシャフト旋回部材２０を回転させると各サイドギヤ２も回転し、２つの爪部４２と上側のサイドギヤ２の端面２ｂとの摩擦力により、筒状部材４４、上側ロッド回転駆動ユニット４５、２つの調心部材５０および調心用昇降ユニット５１もダミーシャフト旋回部材２０と同期回転する。これにより、各調心部材５０によりダミーシャフト９をデフケース５に対して調心すると共に、第１および第２ピニオン押圧部材１２１，１２２の凹球面やデフケース５の凹球面５ｓによりピニオンギヤ３およびピニオンワッシャ７をガイドしながら、ダミーシャフト９と一対のピニオンギヤ３およびピニオンワッシャ７とを一体に回転させて、図１７および図１８に示すように、ピニオンワッシャ７を回転させずに所定の向きに維持しつつ、ピニオンギヤ３の軸孔３ａおよびピニオンワッシャ７の軸孔とデフケース５のピニオンシャフト挿通孔５ｐとを同軸に整列させることができる。

ダミーシャフト９と一対のピニオンギヤ３およびピニオンワッシャ７とを一体に回転させた後、制御装置１５は、各調心部材５０が上側可動支持部材４３に対して上昇して各調心部材５０とダミーシャフト９の調心凹部９０ａとの係合が解除されるように調心用昇降ユニット５１を制御する。そして、制御装置１５は、デフケース５の一方のピニオンシャフト挿通孔５ｐを介して一対のピニオンギヤ３の軸孔３ａおよびピニオンワッシャ７の軸孔にピニオンシャフト４が挿入されると共に、デフケース５の他方のピニオンシャフト挿通孔５ｐを介して一対のピニオンギヤ３およびピニオンワッシャ７からダミーシャフト９が排出されるようにピニオンシャフト挿入機構１４の第１および第２駆動ユニット１４５，１４６を制御する。

本実施形態において、一対のピニオンギヤ３およびピニオンワッシャ７へのピニオンシャフト４の挿入に際し、ピニオンシャフト挿入機構１４は、第１シャフト押圧ロッド１４３によりピニオンシャフト４を介してダミーシャフト９の第１端部（一端）９１を押圧すると共に、第２シャフト押圧ロッド１４４によりダミーシャフト９の第２端部（他端）９２を第１端部９１に印加される押圧力よりも小さい押圧力でピニオンシャフト４側に押圧するように制御される。これにより、ピニオンシャフト４の挿入およびダミーシャフト９の抜き出しに際して、ダミーシャフト９の中央部９０と第１および第２端部９１，９２との間に大きな間隙が形成されないようにすることができる。従って、本実施形態の組立装置１０では、デフケース５と各ピニオンギヤ３との間に配置されるピニオンワッシャ７がダミーシャフト９の中央部９０と第１端部９１や第２端部９２との間の間隙に落ち込んでデファレンシャルギヤ１の円滑な組立を妨げるのを良好に抑制することが可能となる。

こうしてデフケース５に対するピニオンシャフト４の挿入が完了すると、図１９に示すようにピニオンシャフト４のピン挿入孔４ａとデフケース５のピン挿入孔５ａとが正対し、制御装置１５は、デフケース５のピン挿入孔５ａとピニオンシャフト４のピン挿入孔４ａとにピン８を挿入するように図示しないピン嵌挿機構を制御する。そして、ピン挿入孔５ａとピニオンシャフト４のピン挿入孔４ａとにピン８が挿入されることで、１体のデフケース５に対する組立装置１０による部材の組み付けが完了し、制御装置１５は、ピニオンギヤ押圧機構１２、ピニオンシャフト挿入機構１４、ダミーシャフト旋回部材２０、下側サイドギヤ移動部材３０、上側サイドギヤ移動部材４０、調心部材５０等が初期状態に戻されるように各駆動ユニット等を制御する。各部材の組み付けが完了したデフケース５は、支持テーブル１１の上方から取り外された後、保管場所に一旦保管されるか、あるいは次工程の施工場所へと搬送される。

以上説明したように、組立装置１０により組み立てられるデファレンシャルギヤ１は、デフケース５とサイドギヤ２との間に配置されて当該サイドギヤ２をピニオンギヤ３に向けて押圧する例えばコニカルスプリング（皿バネ）といった押圧部材６を含むものである。かかるデファレンシャルギヤ１の組立に際しては、ロボットあるいは手作業により一対のサイドギヤ２、一対のピニオンギヤ３、２つのピニオンワッシャ７、ダミーシャフト９および２つの押圧部材６が仮組付けされたデフケース５を支持テーブル１１に支持させるか、あるいは、支持テーブル１１上のデフケース５内にロボットあるいは手作業により一対のサイドギヤ２、一対のピニオンギヤ３、２つのピニオンワッシャ７、ダミーシャフト９および２つの押圧部材６を仮組付けする。

次いで、一対のサイドギヤ２に噛合するピニオンギヤ３をピニオンギヤ押圧機構１２によってデフケース５の内部に向けて押し込みながら、各サイドギヤ２を下側サイドギヤ移動部材３０および上側サイドギヤ移動部材４０によってデフケース５に向けて移動させる。これにより、その圧縮（押し潰し）に例えば５０〜１００ｋｇｆ程度の荷重を要して手作業では圧縮させ得ない押圧部材６を下側サイドギヤ移動部材３０および上側サイドギヤ移動部材４０により圧縮すると共に、一対のサイドギヤ２と一対のピニオンギヤ３とをデフケース５の内部で噛合させて当該デフケース５の内部で両者を一体に回転させることが可能となる。

そして、ダミーシャフト旋回部材２０によって一対のピニオンギヤ３の軸孔３ａ等に挿入されたダミーシャフト９を旋回させ、ピニオンギヤ３の軸孔３ａ等をデフケース５に形成されたピニオンシャフト挿通孔５ｐと対向させる。更に、ピニオンシャフト挿入機構１４によってデフケース５に形成された一方のピニオンシャフト挿通孔５ｐを介して一対のピニオンギヤ３の軸孔３ａ等にピニオンシャフト４を挿入すると共に、デフケース５の他方のピニオンシャフト挿通孔５ｐを介して一対のピニオンギヤ３の軸孔３ａ等からダミーシャフト９を抜き出す。これにより、組立装置１０によれば、デフケース５とサイドギヤ２との間に配置されて当該サイドギヤ２をピニオンギヤ３に向けて押圧する押圧部材６を含むデファレンシャルギヤ１を容易かつ効率よく組み立てることが可能となる。なお、上述のように各押圧部材６の圧縮および各ピニオンギヤ３のデフケース５内への押し込み前にダミーシャフト９をデフケース５に組み付ける代わりに、例えばピニオンギヤ押圧機構１２にダミーシャフト挿入機構を付設して、各押圧部材６の圧縮および各ピニオンギヤ３のデフケース５内への押し込み完了後にダミーシャフト９をデフケース５に組み付けてもよい。

また、組立装置１０の下側および上側サイドギヤ移動部材３０，４０は、支持テーブル１１上のデフケース５に対して昇降すると共にサイドギヤ２の軸孔２ａを通過可能に構成されたロッド部３１，４１と、ロッド部３１，４１の先端に設けられると共にロッド部３１，４１の軸心周りの回転に伴ってサイドギヤ２の軸孔２ａよりも外方に張り出し可能な爪部３２，４２とを有する。これにより、上側および下側サイドギヤ移動部材３０，４０のロッド部３１，４１を爪部３２，４２がサイドギヤ２の軸孔２ａ内に納まるように回転させておけば、爪部３２，４２をサイドギヤ２すなわち軸孔２ａの内周面と干渉させることなく当該軸孔２ａを通過させることができる。そして、爪部３２，４２がサイドギヤ２の軸孔２ａを通過した後にロッド部３１，４１を回転させることで、爪部３２，４２によりサイドギヤ２を支持することが可能となり、この状態でロッド部３１，４１をデフケース５に対して移動させることで、サイドギヤ２をデフケース５に向けて移動させ、サイドギヤ２とデフケース５との間の押圧部材６を圧縮することができる。ただし、ロッド部３１，４１を回転させて爪部３２，４２を外方に張り出させる代わりに、ロッド部３１，４１の上下動に連動するカムにより爪部３２，４２を外方に張り出させたり、アクチュエータ等を用いて爪部３２，４２を外方に張り出させたりしてもよい。

更に、上記実施形態において、下側サイドギヤ移動部材３０の爪部３２および上側サイドギヤ移動部材４０の爪部４２は、それぞれサイドギヤ２の軸孔２ａを囲む端面２ｂと当接するように形成される。これにより、爪部３２，４２によりサイドギヤ２をより確実に支持すると共に、サイドギヤ２にダメージを与えることなく下側サイドギヤ移動部材３０や上側サイドギヤ移動部材４０からサイドギヤ２に比較的大きな力を印加しながら押圧部材６を圧縮することが可能となる。なお、上記実施形態の組立装置１０は、２つのサイドギヤのそれぞれをデフケース５に対して移動させるために、下側サイドギヤ移動部材３０と上側サイドギヤ移動部材４０とを含むが、押圧部材６の剛性（バネ定数）やデフケースのサイズ等によっては、下側サイドギヤ移動部材３０と上側サイドギヤ移動部材４０とのうちの何れか一方を省略してもよい。

また、上記組立装置１０は、支持テーブル１１上のデフケース５に対して昇降可能であると共に、それぞれダミーシャフト９に形成された調心凹部９０ａと係合可能な２つの調心部材５０を含む。そして、下側サイドギヤ移動部材３０および上側サイドギヤ移動部材４０は、１つのサイドギヤ２に対して２つずつ設けられ、２つの調心部材５０は、一対のサイドギヤ２の一方に対応した２つの上側サイドギヤ移動部材４０の並設方向と直交する方向に沿って並設される。これにより、上側サイドギヤ移動部材４０の爪部４２の張出量をより大きくすると共に、サイドギヤ２をより確実に支持可能な２つの上側サイドギヤ移動部材４０と、ダミーシャフト９を調心するための２つの調心部材５０とを比較的狭いスペースに配置して装置全体をコンパクト化することが可能となる。そして、ダミーシャフト９の回転中にも、調芯部材５０がダミーシャフト９に形成された調心凹部９０ａと係合していることから、ダミーシャフト９がその軸心周りに回転することはなく、それによりピニオンワッシャ７が回転することもない。これにより、ピニオンシャフト４の２面幅（平坦部）と、ピニオンワッシャ７の二面幅とを正確に合わせることができるので、ピニオンシャフト４をピニオンワッシャ７にスムースに挿入することが可能となる。

更に、組立装置１０のダミーシャフト旋回部材２０は、軸方向と直交する方向に延在してダミーシャフト９と係合可能な係合凹部２０ａを先端に有し、ダミーシャフト９は、係合凹部２０ａと係合する中央部９０と、中央部９０の一端に第１スプリングＳ１を介して連結された第１端部９１と、中央部９０の他端に第２スプリングＳ２を介して連結された第２端部９２とを有する。このように、係合凹部２０ａと係合する中央部９０の両側にそれぞれ第１または第２スプリングＳ１，Ｓ２を介して第１および第２端部９１，９２を連結すると共に当該中央部９０とダミーシャフト旋回部材２０とを係合させることで、旋回に際してデフケース５の凹球面（内面）５ｓと摺接する伸縮式のダミーシャフト９をダミーシャフト旋回部材２０の係合凹部２０ａによって良好に保持することが可能となる。

また、組立装置１０のピニオンシャフト挿入機構１４は、ピニオンシャフト４を介してダミーシャフト９の一端すなわち第１端部９１を押圧すると共にダミーシャフト９の他端すなわち第２端部９２をピニオンシャフト４側に押圧しながら、一対のピニオンギヤ３の軸孔３ａ等にピニオンシャフト４を挿入すると共に一対のピニオンギヤ３の軸孔３ａ等からダミーシャフト９を抜き出すものである。これにより、ピニオンシャフト４の挿入およびダミーシャフト９の抜き出しに際して、ダミーシャフト９の中央部９０と第１および第２端部９１，９２との間に大きな間隙が形成されないようにすることができる。従って、かかる構成によれば、デフケース５と各ピニオンギヤ３との間に配置されるピニオンワッシャがダミーシャフト９の中央部９０と第１端部９１や第２端部９２との間の間隙に落ち込んでデファレンシャルギヤ１の円滑な組立を妨げるのを良好に抑制することが可能となる。

なお、上記実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、上記実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、上記実施形態はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明は、デファレンシャルギヤやそれを備えた装置の製造産業において利用可能である。

１デファレンシャルギヤ、２サイドギヤ、２ａ軸孔、２ｂ端面、３ピニオンギヤ、３ａ軸孔、４ピニオンシャフト、４ａピン挿入孔、５デフケース、５ａピン挿入孔、５ｄドライブシャフト挿通孔、５ｏ開口、５ｐピニオンシャフト挿通孔、５ｓ凹球面、６押圧部材、７ピニオンワッシャ、８ピン、９ダミーシャフト、１０デファレンシャルギヤ組立装置、１０ａベースプレート、１１支持テーブル、１１ａ係合ブロック、１２ピニオンギヤ押圧機構、１４ピニオンシャフト挿入機構、１５制御装置、２０ダミーシャフト旋回部材、２０ａ係合凹部、２０ｃ貫通孔、２１下側可動支持部材、２２回転駆動ユニット、２３下側昇降ユニット、３０下側サイドギヤ移動部材、３１，４１ロッド部、３２，４２爪部、３３下側ロッド回転駆動ユニット、４０上側サイドギヤ移動部材、４３上側可動支持部材、４４筒状部材、４４ｃ貫通孔、４５上側ロッド回転駆動ユニット、４６上側昇降ユニット、５０調心部材、５１調心用昇降ユニット、９０中央部、９０ａ調心凹部、９１第１端部、９２第２端部、１２１第１ピニオン押圧部材、１２２第２ピニオン押圧部材、１２３第１駆動ユニット、１２４第２駆動ユニット、１２５第１ガイドレール、１２６第２ガイドレール、１４１第１シャフトガイド部材、１４２第２シャフトガイド部材、１４３第１シャフト押圧ロッド、１４４第２シャフト押圧ロッド、１４５第１駆動ユニット、１４６第２駆動ユニット、Ｓ１第１スプリング、Ｓ２第２スプリング。

Claims

一対のサイドギヤと、それぞれ前記一対のサイドギヤに噛合する一対のピニオンギヤと、前記一対のサイドギヤおよび前記一対のピニオンギヤを収容するデフケースと、それぞれ前記サイドギヤと前記デフケースとの間に配置されると共に対応するサイドギヤを前記一対のピニオンギヤに向けて押圧する２つの押圧部材とを含むデファレンシャルギヤの組立装置であって、
前記デフケースを支持する支持テーブルと、
前記支持テーブル上の前記デフケースに対して昇降可能であり、前記デフケース内で前記一対のピニオンギヤに噛合する前記サイドギヤを前記デフケースに向けて移動させ、前記サイドギヤと前記デフケースとの間の前記押圧部材を圧縮するサイドギヤ移動部材と、
前記一対のサイドギヤに噛合する前記ピニオンギヤを前記デフケースの内部に向けて押し込むピニオンギヤ押圧機構と、
前記支持テーブル上の前記デフケースに対して昇降可能であり、前記一対のピニオンギヤの軸孔に挿入されたダミーシャフトを旋回させ、前記ピニオンギヤの前記軸孔を前記デフケースに形成されたピニオンシャフト挿通孔と対向させるダミーシャフト旋回部材と、
前記ピニオンシャフト挿通孔を介して前記一対のピニオンギヤの前記軸孔にピニオンシャフトを挿入すると共に前記一対のピニオンギヤの前記軸孔から前記ダミーシャフトを抜き出すピニオンシャフト挿入機構と、
を備えることを特徴とするデファレンシャルギヤの組立装置。
請求項１に記載のデファレンシャルギヤの組立装置において、
前記サイドギヤ移動部材は、
前記支持テーブル上の前記デフケースに対して昇降すると共に前記サイドギヤの軸孔を通過可能に構成されたロッド部と、
前記ロッド部の先端に設けられると共に前記サイドギヤの前記軸孔よりも外方に張り出し可能な爪部とを有することを特徴とするデファレンシャルギヤの組立装置。
請求項２に記載のデファレンシャルギヤの組立装置において、
前記爪部は、前記ロッド部の軸心周りの回転に伴って前記サイドギヤの前記軸孔よりも外方に張り出し可能であることを特徴とするデファレンシャルギヤの組立装置。
請求項２または３に記載のデファレンシャルギヤの組立装置において、
前記サイドギヤ移動部材の前記爪部は、前記サイドギヤの前記軸孔を囲む端面と当接するように形成されることを特徴とするデファレンシャルギヤの組立装置。
請求項２から４の何れか一項に記載のデファレンシャルギヤの組立装置において、
前記支持テーブル上の前記デフケースに対して昇降可能であると共に、それぞれ前記ダミーシャフトに形成された調心凹部と係合可能な２つの調心部材を更に備え、
前記サイドギヤ移動部材は、１つのサイドギヤに対して２つずつ設けられ、
前記２つの調心部材は、前記一対のサイドギヤの一方に対応した２つのサイドギヤ移動部材の並設方向と直交する方向に沿って並設されることを特徴とするデファレンシャルギヤの組立装置。
請求項１から５の何れか一項に記載のデファレンシャルギヤの組立装置において、
前記ダミーシャフト旋回部材は、軸方向と直交する方向に延在して前記ダミーシャフトと係合可能な係合凹部を先端に有し、
前記ダミーシャフトは、前記係合凹部と係合する中央部と、前記中央部の一端に弾性体を介して連結された第１端部と、前記中央部の他端に弾性体を介して連結された第２端部とを有することを特徴とするデファレンシャルギヤの組立装置。
請求項６に記載のデファレンシャルギヤの組立装置において、
前記ピニオンシャフト挿入機構は、前記ピニオンシャフトを介して前記ダミーシャフトの一端を押圧すると共に前記ダミーシャフトの他端を前記ピニオンシャフト側に押圧しながら、前記一対のピニオンギヤの前記軸孔にピニオンシャフトを挿入すると共に前記一対のピニオンギヤの前記軸孔から前記ダミーシャフトを抜き出すことを特徴とするデファレンシャルギヤの組立装置。
一対のサイドギヤと、それぞれ前記一対のサイドギヤに噛合する一対のピニオンギヤと、前記一対のサイドギヤおよび前記一対のピニオンギヤを収容するデフケースと、それぞれ前記サイドギヤと前記デフケースとの間に配置されると共に対応するサイドギヤを前記一対のピニオンギヤに向けて押圧する２つの押圧部材とを含むデファレンシャルギヤの組立方法であって、
（ａ）前記デフケース内に前記一対のサイドギヤ、前記一対のピニオンギヤ、および前記２つの押圧部材を仮組付けするステップと、
（ｂ）前記一対のサイドギヤに噛合する前記ピニオンギヤを前記デフケースの内部に向けて押し込みながら、前記サイドギヤを前記デフケースに対して昇降可能なサイドギヤ移動部材によって前記デフケースに向けて移動させ、前記サイドギヤと前記デフケースとの間の前記押圧部材を圧縮するステップと、
（ｃ）前記一対のピニオンギヤの軸孔に挿入されたダミーシャフトを旋回させ、前記ピニオンギヤの前記軸孔を前記デフケースに形成されたピニオンシャフト挿通孔と対向させるステップと、
（ｄ）前記ピニオンシャフト挿通孔を介して前記一対のピニオンギヤの前記軸孔にピニオンシャフトを挿入すると共に前記一対のピニオンギヤの前記軸孔から前記ダミーシャフトを抜き出すステップと、
を含むデファレンシャルギヤの組立方法。