JP3650155B2 - ディファレンシャルの組立方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディファレンシャルの組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディファレンシャル１は、図８に示すように、プロペラシャフトＰと噛合するリングギア２を外周面に固定したディファレンシャルケース３と、このディファレンシャルケース３内に挿入・固定されるピニオンシャフト６と、このピニオンシャフト６によってディファレンシャルケース３に軸着される一対のピニオンギア７，７及び該ピニオンギア７，７と噛合する一対のサイドギア８，８とから構成される。
【０００３】
ディファレンシャルケース３は、ピニオンギア７，７とサイドギア８，８を噛合させて収納するためのもので、略円筒形状のケース本体４と、このケース本体４と一体化される端板５とから構成される。ディファレンシャルケース３の車軸中心線Ｘ−Ｘに直交する両側面には、ピニオンギア６，６などを挿入するためのギア組付け孔３ａ，３ａが形成され、車軸中心線Ｘ−Ｘに直交する上下面には、ピニオンシャフト６を挿入・固定するためのピニオンシャフト支持孔３ｂ，３ｂが形成されている。ケース内側は球面状の内面３ｃとなっており、また、ディファレンシャルケース３の車軸中心線Ｘ−Ｘの延長線上に車軸孔３ｄ，３ｅが形成されている。その他、ケース本体４の先端には、スピードメータのギア等を噛合できるようになっている。
【０００４】
ピニオンシャフト６は、上記ピニオンシャフト支持孔３ｂの内径とほぼ同じ外径を有し、ディファレンシャルケース３の直径とほぼ同長に構成されている。
【０００５】
ピニオンギア７は、前記ピニオンシャフト６を貫通させるための軸孔７ａを備え、周面には傘歯車７ｂが形成され背面には球面部７ｃが形成されている。
【０００６】
サイドギア８，８は、車軸９を挿入固定するためのスプライン継手８ａを備え、周面に傘歯車８ｂが形成され、背面に円筒部８ｃが形成されている。
【０００７】
これらの主要部品から構成されるディファレンシャル１は、次のようにして組立てられる。
【０００８】
一対のサイドギア８，８を、傘歯車８ｂ，８ｂを対向させた状態で、ディファレンシャルケース３内に回転自在に収納する。
【０００９】
次に、サイドギア８，８を両側から挟み込むようにしてディファレンシャルケース３の二つのギア組付け孔３ａ，３ａより各ピニオンギア７，７を挿入しサイドギア８，８と噛合させる。
【００１０】
この状態で、ピニオンギア７，７を手で支えながら回転させ、球面部７ｃ，７ｃをディファレンシャルケース３の内面３ｃに乗り上げさせる。
【００１１】
各ピニオンギア７，７の軸孔７ａ，７ａとディファレンシャルケース３のピニオンシャフト支持孔３ｂが完全に一致した時に、ピニオンシャフト６をディファレンシャルケース３の上方のピニオンシャフト支持孔３ｂから、軸孔７ａ，７ａ、下方のピニオンシャフト支持孔３ｂへと貫通させて完成品とする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、サイドギア８，８とピニオンギア７，７とを正確に噛合させた状態で、各軸孔７ａ，７ａを、ディファレンシャルケース３のピニオンシャフト支持孔３ｂ，３ｂの延長線上に合致させる工程は手作業によらなければならず、迅速かつ確実に作業するにはかなりの熟練を要している。
【００１３】
本発明は、従来と同じ部品に加えて仮ピニオンシャフト及び本願特有の回転治具を用いることによって、ピニオンギアを従来よりも容易に、かつ、確実にサイドギアと噛合させてディファレンシャルケース内に装着できるディファレンシャルの組立方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述した課題解決と目的達成のため、本発明に係るディファレンシャルの組立方法は、内部に一対のサイドギアを回転自在に収納してなるディファレンシャルケースの車軸中心線の両側に形成された一対のギア組付け孔内に、一対のピニオンギアを挿入して前記サイドギアと噛合させる工程、前記一対のピニオンギアの軸孔を互いに整合させ、前記軸孔に軸方向の略中央部で斜めに２分割された仮ピニオンシャフトであって、該仮ピニオンシャフトの軸中央部を貫くように支持ピンが配設されると共に支持ピンを取り巻くようにスプリングが配設され、スプリングの弾性力によって、弾発的に伸縮自在に構成した仮ピニオンシャフトを貫通する工程、前記仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共に前記車軸中心線回りにほぼ９０°回転させ、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させたときに、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ピニオンシャフト支持孔に弾発的に嵌合させる工程、及び前記ディファレンシャルケースの外側から、前記ピニオンシャフト支持孔に本ピニオンシャフトを挿入しつつ、仮ピニオンシャフトをディファレンシャルケース外に押出す工程を有することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係るディファレンシャルの組立方法は、内部に一対のサイドギアを回転自在に収納してなるディファレンシャルケースの車軸中心線の両側に形成された一対のギア組付け孔内に、一対のピニオンギアを挿入して前記サイドギアと噛合させる工程、前記一対のピニオンギアの軸孔を互いに整合させ、前記軸孔に弾発的に伸縮自在に構成した仮ピニオンシャフトを貫通する工程、前記一対のギア組付け孔を、前記ディファレンシャルケースの内面と滑らかに連続した内面を有する蓋部材で閉塞する工程、前記仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共に前記車軸中心線回りにほぼ９０°回転させ、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させたときに、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ピニオンシャフト支持孔に弾発的に嵌合させる工程、及び前記ディファレンシャルケースの外側から、前記ピニオンシャフト支持孔に本ピニオンシャフトを挿入しつつ、仮ピニオンシャフトをディファレンシャルケース外に押出す工程を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るディファレンシャルの組立方法は、内部に一対のサイドギアを回転自在に収納してなるディファレンシャルケースの車軸中心線の両側に形成された一対のギア組付け孔内に、一対のピニオンギアを挿入して前記サイドギアと噛合させる工程、前記一対のピニオンギアの軸孔を互いに整合させ、前記軸孔に仮ピニオンシャフトを貫通する工程、先端部に前記仮ピニオンシャフトの中間部が着脱自在に嵌合可能な溝部を有する回転治具を、前記ディファレンシャルケースの車軸孔から挿入する工程、前記回転治具によって前記仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共に前記車軸中心線回りにほぼ９０°回転させ、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させる工程、及び前記ディファレンシャルケースの外側から、前記ピニオンシャフト支持孔に本ピニオンシャフトを挿入しつつ、仮ピニオンシャフトをディファレンシャルケース外に押出す工程を有することを特徴とする。
【００１７】
加えて、前記ピニオンギアの背面に突出した前記仮ピニオンシャフトの両端に、所定厚さの球面座金を回転自在に装着してもよい。
【００１８】
【作用】
一対のサイドギアを、ギア組付け孔よりディファレンシャルケース内に挿入し、車軸中心線上に回転自在に配置する。
【００１９】
次に、両側のギア組付け孔内に前記サイドギアを両側から挟み込むように各ピニオンギアを配置する。この状態で、仮ピニオンシャフトをピニオンギアの各軸孔に貫通させ、サイドギアとピニオンギアとを噛合させた状態で仮支持させる。次に、仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共にディファレンシャルケースの車軸中心線回りにほぼ９０°回転させる。その際に、例えば、溝部が形成された回転治具を一方の車軸孔から挿入し、その溝部を仮ピニオンシャフトの中間部に一時的に嵌合させて回転させることにより、ピニオンギアをサイドギアと所定位置で噛合させた状態のままケースの内面に沿って全体的に容易に回転できる。
【００２０】
そして、仮ピニオンシャフトの両端の位置が前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔の位置に合致した時に、ピニオンシャフト支持孔からディファレンシャルケース内に本ピニオンシャフトを新たに挿入すると、仮ピニオンシャフトがディファレンシャルケースの外側に押出される。その後回転治具を車軸孔から引抜く。
【００２１】
これで本ピニオンシャフトによってピニオンギアがディファレンシャルケース内で支持される。
【００２２】
仮ピニオンシャフトと本ピニオンシャフトの差し替えにあたって、スプリング等が内蔵されて弾発的に伸縮自在な仮ピニオンシャフトを使用する場合は、次のように作用する。仮ピニオンシャフトで一対のピニオンギアを貫通させ、スプリング等を縮小させながらケース内に挿入する。そして、仮ピニオンシャフトの両端をディファレンシャルケースの内周面に弾発的に押当てた状態で仮ピニオンシャフトを回転させ、仮ピニオンシャフトの両端位置が前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔の位置に合致した時に、スプリング等の弾発力によってシャフトの両端がピニオンシャフト支持孔に突出して嵌合する。そのため、ピニオンシャフトの両端をディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させる工程がさらに容易となる。
【００２３】
また、仮ピニオンシャフトをピニオンギアと共に車軸中心線回りに回転させるときに、ギア組付け孔を閉塞する蓋部材を上記回転治具と共に併用してもよい。この蓋部材の内面を、ディファレンシャルケースの内面と滑らかに連続する形状（例えば部分円筒面）に形成することにより蓋部材は次のように作用する。
【００２４】
蓋部材でギア組付け孔を閉塞すると、ピニオンギアの背面に蓋部材の内面が当接し、ピニオンシャフトが縮小される。この状態で回転治具等を使用して、仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共にディファレンシャルケースの車軸中心線回りにほぼ９０°回転させると、仮ピニオンシャフトは縮小した状態のままで、かつ、ピニオンギアの背面は蓋部材の内面に沿って回転し、ディファレンシャルケースの内面に乗り上げる。
【００２５】
その際、ピニオンギアの背面に突出した前記仮ピニオンシャフトの両端に、必要に応じてバックラッシュ調整用の所定厚さの球面座金を予め回転自在に装着しておく場合もある。
【００２６】
【実施例】
次に、本発明に係るディファレンシャル１の組立方法の一実施例を図１乃至図７を参照しながら説明する。本実施例では、従来にない仮ピニオンシャフト２０、この仮ピニオンシャフト２０を回転させる回転治具３０、及び蓋部材４０を組立時の補助用具として創作した。
【００２７】
仮ピニオンシャフト２０は、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、本ピニオンシャフト６と同一直径を備えるが、軸方向の略中央部で斜めに２分割され、軸中央部を貫く支持ピン２１の端部２１ａ，２１ａによって、軸方向に伸縮自在に支持されている。仮ピニオンシャフト２０の分割箇所には、支持ピン２１を取り巻くようにスプリング２２が配設され、スプリング２２の弾性力によって、少なくともディファレンシャルケース３の内径より若干短い長さまで縮小可能となっている。この仮ピニオンシャフト２０は、図１（ａ）に示すように、軸孔７ａに挿入可能である。
【００２８】
回転治具３０は、図１（ｄ）に示すように、棒状体３１の先端部に仮ピニオンシャフト２０と嵌合可能な溝部３１ａを有し、後端部に操作把手３１ｂを備えている。
【００２９】
蓋部材４０は、図３に示すように、ディファレンシャルケース３のギア組付け孔３ａに装着できるように、内面４０ａがディファレンシャルケース３の内面３ｃと同じ曲率の円筒面に形成されている。また、一方の蓋部材４０には、押込みプラグ４１を挿入するための孔４０ｂが穿設されている。この押込みプラグ４１は、蓋部材４０の外側から仮ピニオンシャフト２０を縮小させるために使用される。
【００３０】
球面座金５０は、図１（ｂ）及び図３に示すように、薄肉の鋼材によってピニオンギア７の球面部７ｃの曲率とほぼ同一曲率になるように形成され、中央部に本ピニオンシャフト６及び仮ピニオンシャフト２０を挿入するための孔５０ａを備える。
【００３１】
なお、図１及び図７に示すように、ディファレンシャルケース３に本ピニオンシャフト６用の抜止めピン６０を挿入するための挿入孔３ｆが形成され、本ピニオンシャフト６の一端部に前記挿入孔３ｆと連続する挿入孔６ｆが穿設されている。その他、本実施例で用いるディファレンシャルケース３、サイドギア８，８等の主要構成はほぼ従来例と同様である。そのため、従来構成と同一部分または相当部分は、図８に付した符号と同一符号を各図に付して重複説明を省略する。次に、仮ピニオンシャフト２０、回転治具３０及び蓋部材４０を使用したディファレンシャル１の組立工程について説明する。
【００３２】
まず、図１（ａ）に示すように、一対のサイドギア８，８を、ディファレンシャルケース３内において互いの傘歯車８ｂ，８ｂを対向させた状態で車軸中心線Ｘ−Ｘ上に回転自在に収納する。
【００３３】
次に、一対のピニオンギア７，７を車軸中心線Ｘ−Ｘと直交する角度でディファレンシャルケース３のギア組付け孔３ａ，３ａからケース内部に挿入し、図２（ａ）に示すように、一対のサイドギア８，８の傘歯車８ｂ，８ｂを両側から挟み込むようにして各サイドギア８，８と噛合させる。
【００３４】
一対のピニオンギア７，７と一対のサイドギア８，８を噛合させた状態で、かつ、各ピニオンギア７，７の軸孔７ａ，７ａを車軸中心線Ｘ−Ｘと直交する直線上に整合させて、図２（ｂ）に示す仮ピニオンシャフト２０を各軸孔７ａに貫通させる。このとき仮ピニオンシャフト２０の略中央部は斜めに分割されているため、軸孔縁部に引っ掛かることもなくスムーズに軸孔７ａに貫通させることができる。
【００３５】
さらに本実施例では、各ピニオンギア７の背面の球面部７ｃより突出している仮ピニオンシャフト２０の両端部に、球面座金５０を前記球面部７ｃに重ね合わせるように、かつ、回転自在に装着する。
【００３６】
次いで、図３に示すように、ディファレンシャルケース３の両側から蓋部材４０，４０を被せてギア組付け孔３ａ，３ａを閉塞する。この際、仮ピニオンシャフト２０の一端は一方の蓋部材４０の孔４０ｂに挿入され、他端は蓋部材４０の内面４０ａに当接する。そのため、一対のピニオンギア７，７はディファレンシャルケース３内で揺動しないように確実に位置決めされる。
【００３７】
この蓋部材４０の孔４０ｂに外側から押込みプラグ４１を挿入することによって、仮ピニオンシャフト２０をディファレンシャルケース３内に完全に押し込み、スプリング２２を縮小させて仮ピニオンシャフト２０を弾発的に伸長可能な状態とする。
【００３８】
この押込みプラグ４１の挿入過程とほぼ並行して、図４に示すように、回転治具３０を一方の車軸穴３ｅから挿入し、回転治具３０先端の溝部３１ａを仮ピニオンシャフト２０の中間部と嵌合させる。回転治具３０と仮ピニオンシャフト２０を嵌合させた状態で、回転治具３０の操作把手３１ｂを回転させ、仮ピニオンシャフト２０をピニオンギア７，７と共に車軸を中心線として図３中矢印Ａ方向にほぼ９０°回転させる。
【００３９】
仮ピニオンシャフト２０は蓋部材４０及び押込みプラグ４１によって縮小された状態のまま、球面座金５０が蓋部材４０の内面４０ａからディファレンシャルケース３の内面３ｃに滑りながら移動する。蓋部材４０の内面４０ａとディファレンシャルケース３の内面３ｃは、なめらかに連続しているため、操作把手３１ｂを回転させるだけで一対のピニオンギア７，７をディファレンシャルケース３内の定位置まで容易に移動させることができる。
【００４０】
こうして、図５に示すように、仮ピニオンシャフト２０をディファレンシャルケース３上下のピニオンシャフト支持孔３ｂ，３ｂに整合させると、スプリング２２の弾発力によって、支持ピン２１に沿って仮ピニオンシャフト２０は伸長し、その両端がピニオンシャフト支持孔３ｂ，３ｂに嵌合する。
【００４１】
次に、図５及び図６に示すように、ディファレンシャルケース３の外側からピニオンシャフト支持孔３ｂ内に本ピニオンシャフト６を挿入して仮ピニオンシャフト２０をディファレンシャルケース３外に押出す。仮ピニオンシャフト２０の略中央部は斜めに分割されているため、仮ピニオンシャフト２０を軸孔７ａあるいはピニオンシャフト支持孔３ｂに引掛けることもなく、スムーズに仮ピニオンシャフト２０と本ピニオンシャフト６を差し換えることができる。ただしその際、本ピニオンシャフト６の挿入孔６ｆがディファレンシャルケース３の挿入孔３ｆと合致するように留意する。
【００４２】
最後に抜け止めピン６０を、図７に示すように、ディファレンシャルケース３の挿入孔３ｆから本ピニオンシャフト６の挿入孔６ｆへと挿入し、蓋部材４０をディファレンシャルケース３から取り外す。こうして、仮ピニオンシャフト２０に代わって一対のピニオンギア７，７を支持している本ピニオンシャフト６をディファレンシャルケース３から脱落しないように固定する。
【００４３】
本実施例によれば、仮ピニオンシャフト２０を使用することにより、従来の部品の主要構成をほとんど変えることなく、ピニオンギア７，７をサイドギア８，８に正確に噛合させた状態で、本ピニオンシャフト６でディファレンシャルケース３に安価かつ迅速に組み込むことができる。
【００４４】
併せて回転治具３０を使用することにより、仮ピニオンシャフト２０をピニオンギア７，７と共に容易かつ確実にディファレンシャルケース３の内面３ｃに沿って移動させることができる。
【００４５】
また、蓋部材４０を使用することにより、熟練を要することなく、ピニオンギア７，７とサイドギア８，８の噛合状態を維持しつつ、仮ピニオンシャフト２０及びピニオンギア７，７をディファレンシャルケース３の内面３ｃに沿って移動させることができる。
【００４６】
なお、ディファレンシャルケース３の分割箇所及びギア組付け孔３ａの形状、並びにサイドギア８とディファレンシャルケース内面３ｃとの間隙に配設されるクラッチ板等には種々のタイプのものが使用できる。
【００４７】
さらに、上記２分割式の仮ピニオンシャフト２０に変えて、ディファレンシャルケース３の内径幅とほぼ同じ全長の１本ものの仮ピニオンシャフト（図示せず）を使用してもよい。この簡易な構成の仮ピニオンシャフトによれば、仮ピニオンシャフトの両端と上記ピニオンシャフト支持孔３ｂとの位置合わせに少々の厳格さを要するものの、上記実施例とほぼ同様の作用、効果を奏する。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば仮ピニオンシャフトを使用することによって、通常ならば熟練を要するピニオンギアのディファレンシャルケースへの組込みが簡易迅速かつ確実に行なえる。
【００４９】
特に、仮ピニオンシャフトを弾発的に伸縮自在に構成すると、仮ピニオンシャフト両端がピニオンシャフト支持孔内に自力で突出して嵌合するため、ピニオンシャフト支持孔と軸孔との位置合わせがきわめて容易となる。
【００５０】
その際に、蓋部材を使用することによって、ピニオンギアとサイドギアの噛合状態を変えることなく、仮ピニオンシャフトと共にピニオンギアを車軸中心線回りにスムーズに回転させることが可能となり、この回転時に回転治具を使用することにより、組立経験のない者でも容易にピニオンシャフト支持孔と軸孔の位置を合致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は一対のサイドギアを回転自在に収納してなるデイファレンシャルケースの側面図、（ｂ）は仮ピニオンシャフト、ピニオンギア及び球面座金の斜視図、（ｃ）は本ピニオンシャフトの斜視図、（ｄ）は回転治具の斜視図。
【図２】（ａ）はサイドギアにピニオンギアを噛合させた状態を示す側面図、（ｂ）は仮ピニオンシャフトを挿入した状態を示す側面図。
【図３】蓋部材をデイファレンシャルケースに取付ける過程を示す側面図。
【図４】回転治具をデイファレンシャルケース内に挿入して仮ピニオンシャフトと嵌合させた状態を示す一部破断側面図。
【図５】回転治具によって、仮ピニオンシャフトを回転させてピニオンギアをデイファレンシャルケース内の上下に配設した状態を示す縦断面側面図。
【図６】本ピニオンシャフトをデイファレンシャルケース内に挿入して仮ピニオンシャフトを押し出す過程を示す縦断面側面図。
【図７】仮ピニオンシャフトと差し替えられた本ピニオンシャフトを抜け止めピンで固定した状態を示す縦断面側面図。
【図８】従来のデイファレンシャルの分解斜視図。
【符号の説明】
１ ディファレンシャル
３ ディファレンシャルケース
３ａ 一対のギア組付け孔
３ｂ ピニオンシャフト支持孔
３ｃ ディファレンシャルケースの内面
３ｄ，３ｅ 車軸孔
６ 本ピニオンシャフト
７ 一対のピニオンギア
７ａ 一対のピニオンギアの軸孔
７ｂ ピニオンギアの背面
８ 一対のサイドギア
２０ 仮ピニオンシャフト
３０ 回転治具
３１ａ 溝部
４０ａ 蓋部材の内面
４０ 蓋部材４０
５０ 球面座金
Ｘ 車軸中心線
【産業上の利用分野】
本発明は、ディファレンシャルの組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディファレンシャル１は、図８に示すように、プロペラシャフトＰと噛合するリングギア２を外周面に固定したディファレンシャルケース３と、このディファレンシャルケース３内に挿入・固定されるピニオンシャフト６と、このピニオンシャフト６によってディファレンシャルケース３に軸着される一対のピニオンギア７，７及び該ピニオンギア７，７と噛合する一対のサイドギア８，８とから構成される。
【０００３】
ディファレンシャルケース３は、ピニオンギア７，７とサイドギア８，８を噛合させて収納するためのもので、略円筒形状のケース本体４と、このケース本体４と一体化される端板５とから構成される。ディファレンシャルケース３の車軸中心線Ｘ−Ｘに直交する両側面には、ピニオンギア６，６などを挿入するためのギア組付け孔３ａ，３ａが形成され、車軸中心線Ｘ−Ｘに直交する上下面には、ピニオンシャフト６を挿入・固定するためのピニオンシャフト支持孔３ｂ，３ｂが形成されている。ケース内側は球面状の内面３ｃとなっており、また、ディファレンシャルケース３の車軸中心線Ｘ−Ｘの延長線上に車軸孔３ｄ，３ｅが形成されている。その他、ケース本体４の先端には、スピードメータのギア等を噛合できるようになっている。
【０００４】
ピニオンシャフト６は、上記ピニオンシャフト支持孔３ｂの内径とほぼ同じ外径を有し、ディファレンシャルケース３の直径とほぼ同長に構成されている。
【０００５】
ピニオンギア７は、前記ピニオンシャフト６を貫通させるための軸孔７ａを備え、周面には傘歯車７ｂが形成され背面には球面部７ｃが形成されている。
【０００６】
サイドギア８，８は、車軸９を挿入固定するためのスプライン継手８ａを備え、周面に傘歯車８ｂが形成され、背面に円筒部８ｃが形成されている。
【０００７】
これらの主要部品から構成されるディファレンシャル１は、次のようにして組立てられる。
【０００８】
一対のサイドギア８，８を、傘歯車８ｂ，８ｂを対向させた状態で、ディファレンシャルケース３内に回転自在に収納する。
【０００９】
次に、サイドギア８，８を両側から挟み込むようにしてディファレンシャルケース３の二つのギア組付け孔３ａ，３ａより各ピニオンギア７，７を挿入しサイドギア８，８と噛合させる。
【００１０】
この状態で、ピニオンギア７，７を手で支えながら回転させ、球面部７ｃ，７ｃをディファレンシャルケース３の内面３ｃに乗り上げさせる。
【００１１】
各ピニオンギア７，７の軸孔７ａ，７ａとディファレンシャルケース３のピニオンシャフト支持孔３ｂが完全に一致した時に、ピニオンシャフト６をディファレンシャルケース３の上方のピニオンシャフト支持孔３ｂから、軸孔７ａ，７ａ、下方のピニオンシャフト支持孔３ｂへと貫通させて完成品とする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、サイドギア８，８とピニオンギア７，７とを正確に噛合させた状態で、各軸孔７ａ，７ａを、ディファレンシャルケース３のピニオンシャフト支持孔３ｂ，３ｂの延長線上に合致させる工程は手作業によらなければならず、迅速かつ確実に作業するにはかなりの熟練を要している。
【００１３】
本発明は、従来と同じ部品に加えて仮ピニオンシャフト及び本願特有の回転治具を用いることによって、ピニオンギアを従来よりも容易に、かつ、確実にサイドギアと噛合させてディファレンシャルケース内に装着できるディファレンシャルの組立方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述した課題解決と目的達成のため、本発明に係るディファレンシャルの組立方法は、内部に一対のサイドギアを回転自在に収納してなるディファレンシャルケースの車軸中心線の両側に形成された一対のギア組付け孔内に、一対のピニオンギアを挿入して前記サイドギアと噛合させる工程、前記一対のピニオンギアの軸孔を互いに整合させ、前記軸孔に軸方向の略中央部で斜めに２分割された仮ピニオンシャフトであって、該仮ピニオンシャフトの軸中央部を貫くように支持ピンが配設されると共に支持ピンを取り巻くようにスプリングが配設され、スプリングの弾性力によって、弾発的に伸縮自在に構成した仮ピニオンシャフトを貫通する工程、前記仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共に前記車軸中心線回りにほぼ９０°回転させ、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させたときに、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ピニオンシャフト支持孔に弾発的に嵌合させる工程、及び前記ディファレンシャルケースの外側から、前記ピニオンシャフト支持孔に本ピニオンシャフトを挿入しつつ、仮ピニオンシャフトをディファレンシャルケース外に押出す工程を有することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係るディファレンシャルの組立方法は、内部に一対のサイドギアを回転自在に収納してなるディファレンシャルケースの車軸中心線の両側に形成された一対のギア組付け孔内に、一対のピニオンギアを挿入して前記サイドギアと噛合させる工程、前記一対のピニオンギアの軸孔を互いに整合させ、前記軸孔に弾発的に伸縮自在に構成した仮ピニオンシャフトを貫通する工程、前記一対のギア組付け孔を、前記ディファレンシャルケースの内面と滑らかに連続した内面を有する蓋部材で閉塞する工程、前記仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共に前記車軸中心線回りにほぼ９０°回転させ、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させたときに、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ピニオンシャフト支持孔に弾発的に嵌合させる工程、及び前記ディファレンシャルケースの外側から、前記ピニオンシャフト支持孔に本ピニオンシャフトを挿入しつつ、仮ピニオンシャフトをディファレンシャルケース外に押出す工程を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るディファレンシャルの組立方法は、内部に一対のサイドギアを回転自在に収納してなるディファレンシャルケースの車軸中心線の両側に形成された一対のギア組付け孔内に、一対のピニオンギアを挿入して前記サイドギアと噛合させる工程、前記一対のピニオンギアの軸孔を互いに整合させ、前記軸孔に仮ピニオンシャフトを貫通する工程、先端部に前記仮ピニオンシャフトの中間部が着脱自在に嵌合可能な溝部を有する回転治具を、前記ディファレンシャルケースの車軸孔から挿入する工程、前記回転治具によって前記仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共に前記車軸中心線回りにほぼ９０°回転させ、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させる工程、及び前記ディファレンシャルケースの外側から、前記ピニオンシャフト支持孔に本ピニオンシャフトを挿入しつつ、仮ピニオンシャフトをディファレンシャルケース外に押出す工程を有することを特徴とする。
【００１７】
加えて、前記ピニオンギアの背面に突出した前記仮ピニオンシャフトの両端に、所定厚さの球面座金を回転自在に装着してもよい。
【００１８】
【作用】
一対のサイドギアを、ギア組付け孔よりディファレンシャルケース内に挿入し、車軸中心線上に回転自在に配置する。
【００１９】
次に、両側のギア組付け孔内に前記サイドギアを両側から挟み込むように各ピニオンギアを配置する。この状態で、仮ピニオンシャフトをピニオンギアの各軸孔に貫通させ、サイドギアとピニオンギアとを噛合させた状態で仮支持させる。次に、仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共にディファレンシャルケースの車軸中心線回りにほぼ９０°回転させる。その際に、例えば、溝部が形成された回転治具を一方の車軸孔から挿入し、その溝部を仮ピニオンシャフトの中間部に一時的に嵌合させて回転させることにより、ピニオンギアをサイドギアと所定位置で噛合させた状態のままケースの内面に沿って全体的に容易に回転できる。
【００２０】
そして、仮ピニオンシャフトの両端の位置が前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔の位置に合致した時に、ピニオンシャフト支持孔からディファレンシャルケース内に本ピニオンシャフトを新たに挿入すると、仮ピニオンシャフトがディファレンシャルケースの外側に押出される。その後回転治具を車軸孔から引抜く。
【００２１】
これで本ピニオンシャフトによってピニオンギアがディファレンシャルケース内で支持される。
【００２２】
仮ピニオンシャフトと本ピニオンシャフトの差し替えにあたって、スプリング等が内蔵されて弾発的に伸縮自在な仮ピニオンシャフトを使用する場合は、次のように作用する。仮ピニオンシャフトで一対のピニオンギアを貫通させ、スプリング等を縮小させながらケース内に挿入する。そして、仮ピニオンシャフトの両端をディファレンシャルケースの内周面に弾発的に押当てた状態で仮ピニオンシャフトを回転させ、仮ピニオンシャフトの両端位置が前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔の位置に合致した時に、スプリング等の弾発力によってシャフトの両端がピニオンシャフト支持孔に突出して嵌合する。そのため、ピニオンシャフトの両端をディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させる工程がさらに容易となる。
【００２３】
また、仮ピニオンシャフトをピニオンギアと共に車軸中心線回りに回転させるときに、ギア組付け孔を閉塞する蓋部材を上記回転治具と共に併用してもよい。この蓋部材の内面を、ディファレンシャルケースの内面と滑らかに連続する形状（例えば部分円筒面）に形成することにより蓋部材は次のように作用する。
【００２４】
蓋部材でギア組付け孔を閉塞すると、ピニオンギアの背面に蓋部材の内面が当接し、ピニオンシャフトが縮小される。この状態で回転治具等を使用して、仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共にディファレンシャルケースの車軸中心線回りにほぼ９０°回転させると、仮ピニオンシャフトは縮小した状態のままで、かつ、ピニオンギアの背面は蓋部材の内面に沿って回転し、ディファレンシャルケースの内面に乗り上げる。
【００２５】
その際、ピニオンギアの背面に突出した前記仮ピニオンシャフトの両端に、必要に応じてバックラッシュ調整用の所定厚さの球面座金を予め回転自在に装着しておく場合もある。
【００２６】
【実施例】
次に、本発明に係るディファレンシャル１の組立方法の一実施例を図１乃至図７を参照しながら説明する。本実施例では、従来にない仮ピニオンシャフト２０、この仮ピニオンシャフト２０を回転させる回転治具３０、及び蓋部材４０を組立時の補助用具として創作した。
【００２７】
仮ピニオンシャフト２０は、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、本ピニオンシャフト６と同一直径を備えるが、軸方向の略中央部で斜めに２分割され、軸中央部を貫く支持ピン２１の端部２１ａ，２１ａによって、軸方向に伸縮自在に支持されている。仮ピニオンシャフト２０の分割箇所には、支持ピン２１を取り巻くようにスプリング２２が配設され、スプリング２２の弾性力によって、少なくともディファレンシャルケース３の内径より若干短い長さまで縮小可能となっている。この仮ピニオンシャフト２０は、図１（ａ）に示すように、軸孔７ａに挿入可能である。
【００２８】
回転治具３０は、図１（ｄ）に示すように、棒状体３１の先端部に仮ピニオンシャフト２０と嵌合可能な溝部３１ａを有し、後端部に操作把手３１ｂを備えている。
【００２９】
蓋部材４０は、図３に示すように、ディファレンシャルケース３のギア組付け孔３ａに装着できるように、内面４０ａがディファレンシャルケース３の内面３ｃと同じ曲率の円筒面に形成されている。また、一方の蓋部材４０には、押込みプラグ４１を挿入するための孔４０ｂが穿設されている。この押込みプラグ４１は、蓋部材４０の外側から仮ピニオンシャフト２０を縮小させるために使用される。
【００３０】
球面座金５０は、図１（ｂ）及び図３に示すように、薄肉の鋼材によってピニオンギア７の球面部７ｃの曲率とほぼ同一曲率になるように形成され、中央部に本ピニオンシャフト６及び仮ピニオンシャフト２０を挿入するための孔５０ａを備える。
【００３１】
なお、図１及び図７に示すように、ディファレンシャルケース３に本ピニオンシャフト６用の抜止めピン６０を挿入するための挿入孔３ｆが形成され、本ピニオンシャフト６の一端部に前記挿入孔３ｆと連続する挿入孔６ｆが穿設されている。その他、本実施例で用いるディファレンシャルケース３、サイドギア８，８等の主要構成はほぼ従来例と同様である。そのため、従来構成と同一部分または相当部分は、図８に付した符号と同一符号を各図に付して重複説明を省略する。次に、仮ピニオンシャフト２０、回転治具３０及び蓋部材４０を使用したディファレンシャル１の組立工程について説明する。
【００３２】
まず、図１（ａ）に示すように、一対のサイドギア８，８を、ディファレンシャルケース３内において互いの傘歯車８ｂ，８ｂを対向させた状態で車軸中心線Ｘ−Ｘ上に回転自在に収納する。
【００３３】
次に、一対のピニオンギア７，７を車軸中心線Ｘ−Ｘと直交する角度でディファレンシャルケース３のギア組付け孔３ａ，３ａからケース内部に挿入し、図２（ａ）に示すように、一対のサイドギア８，８の傘歯車８ｂ，８ｂを両側から挟み込むようにして各サイドギア８，８と噛合させる。
【００３４】
一対のピニオンギア７，７と一対のサイドギア８，８を噛合させた状態で、かつ、各ピニオンギア７，７の軸孔７ａ，７ａを車軸中心線Ｘ−Ｘと直交する直線上に整合させて、図２（ｂ）に示す仮ピニオンシャフト２０を各軸孔７ａに貫通させる。このとき仮ピニオンシャフト２０の略中央部は斜めに分割されているため、軸孔縁部に引っ掛かることもなくスムーズに軸孔７ａに貫通させることができる。
【００３５】
さらに本実施例では、各ピニオンギア７の背面の球面部７ｃより突出している仮ピニオンシャフト２０の両端部に、球面座金５０を前記球面部７ｃに重ね合わせるように、かつ、回転自在に装着する。
【００３６】
次いで、図３に示すように、ディファレンシャルケース３の両側から蓋部材４０，４０を被せてギア組付け孔３ａ，３ａを閉塞する。この際、仮ピニオンシャフト２０の一端は一方の蓋部材４０の孔４０ｂに挿入され、他端は蓋部材４０の内面４０ａに当接する。そのため、一対のピニオンギア７，７はディファレンシャルケース３内で揺動しないように確実に位置決めされる。
【００３７】
この蓋部材４０の孔４０ｂに外側から押込みプラグ４１を挿入することによって、仮ピニオンシャフト２０をディファレンシャルケース３内に完全に押し込み、スプリング２２を縮小させて仮ピニオンシャフト２０を弾発的に伸長可能な状態とする。
【００３８】
この押込みプラグ４１の挿入過程とほぼ並行して、図４に示すように、回転治具３０を一方の車軸穴３ｅから挿入し、回転治具３０先端の溝部３１ａを仮ピニオンシャフト２０の中間部と嵌合させる。回転治具３０と仮ピニオンシャフト２０を嵌合させた状態で、回転治具３０の操作把手３１ｂを回転させ、仮ピニオンシャフト２０をピニオンギア７，７と共に車軸を中心線として図３中矢印Ａ方向にほぼ９０°回転させる。
【００３９】
仮ピニオンシャフト２０は蓋部材４０及び押込みプラグ４１によって縮小された状態のまま、球面座金５０が蓋部材４０の内面４０ａからディファレンシャルケース３の内面３ｃに滑りながら移動する。蓋部材４０の内面４０ａとディファレンシャルケース３の内面３ｃは、なめらかに連続しているため、操作把手３１ｂを回転させるだけで一対のピニオンギア７，７をディファレンシャルケース３内の定位置まで容易に移動させることができる。
【００４０】
こうして、図５に示すように、仮ピニオンシャフト２０をディファレンシャルケース３上下のピニオンシャフト支持孔３ｂ，３ｂに整合させると、スプリング２２の弾発力によって、支持ピン２１に沿って仮ピニオンシャフト２０は伸長し、その両端がピニオンシャフト支持孔３ｂ，３ｂに嵌合する。
【００４１】
次に、図５及び図６に示すように、ディファレンシャルケース３の外側からピニオンシャフト支持孔３ｂ内に本ピニオンシャフト６を挿入して仮ピニオンシャフト２０をディファレンシャルケース３外に押出す。仮ピニオンシャフト２０の略中央部は斜めに分割されているため、仮ピニオンシャフト２０を軸孔７ａあるいはピニオンシャフト支持孔３ｂに引掛けることもなく、スムーズに仮ピニオンシャフト２０と本ピニオンシャフト６を差し換えることができる。ただしその際、本ピニオンシャフト６の挿入孔６ｆがディファレンシャルケース３の挿入孔３ｆと合致するように留意する。
【００４２】
最後に抜け止めピン６０を、図７に示すように、ディファレンシャルケース３の挿入孔３ｆから本ピニオンシャフト６の挿入孔６ｆへと挿入し、蓋部材４０をディファレンシャルケース３から取り外す。こうして、仮ピニオンシャフト２０に代わって一対のピニオンギア７，７を支持している本ピニオンシャフト６をディファレンシャルケース３から脱落しないように固定する。
【００４３】
本実施例によれば、仮ピニオンシャフト２０を使用することにより、従来の部品の主要構成をほとんど変えることなく、ピニオンギア７，７をサイドギア８，８に正確に噛合させた状態で、本ピニオンシャフト６でディファレンシャルケース３に安価かつ迅速に組み込むことができる。
【００４４】
併せて回転治具３０を使用することにより、仮ピニオンシャフト２０をピニオンギア７，７と共に容易かつ確実にディファレンシャルケース３の内面３ｃに沿って移動させることができる。
【００４５】
また、蓋部材４０を使用することにより、熟練を要することなく、ピニオンギア７，７とサイドギア８，８の噛合状態を維持しつつ、仮ピニオンシャフト２０及びピニオンギア７，７をディファレンシャルケース３の内面３ｃに沿って移動させることができる。
【００４６】
なお、ディファレンシャルケース３の分割箇所及びギア組付け孔３ａの形状、並びにサイドギア８とディファレンシャルケース内面３ｃとの間隙に配設されるクラッチ板等には種々のタイプのものが使用できる。
【００４７】
さらに、上記２分割式の仮ピニオンシャフト２０に変えて、ディファレンシャルケース３の内径幅とほぼ同じ全長の１本ものの仮ピニオンシャフト（図示せず）を使用してもよい。この簡易な構成の仮ピニオンシャフトによれば、仮ピニオンシャフトの両端と上記ピニオンシャフト支持孔３ｂとの位置合わせに少々の厳格さを要するものの、上記実施例とほぼ同様の作用、効果を奏する。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば仮ピニオンシャフトを使用することによって、通常ならば熟練を要するピニオンギアのディファレンシャルケースへの組込みが簡易迅速かつ確実に行なえる。
【００４９】
特に、仮ピニオンシャフトを弾発的に伸縮自在に構成すると、仮ピニオンシャフト両端がピニオンシャフト支持孔内に自力で突出して嵌合するため、ピニオンシャフト支持孔と軸孔との位置合わせがきわめて容易となる。
【００５０】
その際に、蓋部材を使用することによって、ピニオンギアとサイドギアの噛合状態を変えることなく、仮ピニオンシャフトと共にピニオンギアを車軸中心線回りにスムーズに回転させることが可能となり、この回転時に回転治具を使用することにより、組立経験のない者でも容易にピニオンシャフト支持孔と軸孔の位置を合致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は一対のサイドギアを回転自在に収納してなるデイファレンシャルケースの側面図、（ｂ）は仮ピニオンシャフト、ピニオンギア及び球面座金の斜視図、（ｃ）は本ピニオンシャフトの斜視図、（ｄ）は回転治具の斜視図。
【図２】（ａ）はサイドギアにピニオンギアを噛合させた状態を示す側面図、（ｂ）は仮ピニオンシャフトを挿入した状態を示す側面図。
【図３】蓋部材をデイファレンシャルケースに取付ける過程を示す側面図。
【図４】回転治具をデイファレンシャルケース内に挿入して仮ピニオンシャフトと嵌合させた状態を示す一部破断側面図。
【図５】回転治具によって、仮ピニオンシャフトを回転させてピニオンギアをデイファレンシャルケース内の上下に配設した状態を示す縦断面側面図。
【図６】本ピニオンシャフトをデイファレンシャルケース内に挿入して仮ピニオンシャフトを押し出す過程を示す縦断面側面図。
【図７】仮ピニオンシャフトと差し替えられた本ピニオンシャフトを抜け止めピンで固定した状態を示す縦断面側面図。
【図８】従来のデイファレンシャルの分解斜視図。
【符号の説明】
１ ディファレンシャル
３ ディファレンシャルケース
３ａ 一対のギア組付け孔
３ｂ ピニオンシャフト支持孔
３ｃ ディファレンシャルケースの内面
３ｄ，３ｅ 車軸孔
６ 本ピニオンシャフト
７ 一対のピニオンギア
７ａ 一対のピニオンギアの軸孔
７ｂ ピニオンギアの背面
８ 一対のサイドギア
２０ 仮ピニオンシャフト
３０ 回転治具
３１ａ 溝部
４０ａ 蓋部材の内面
４０ 蓋部材４０
５０ 球面座金
Ｘ 車軸中心線
Claims (3)
- 内部に一対のサイドギアを回転自在に収納してなるディファレンシャルケースの車軸中心線の両側に形成された一対のギア組付け孔内に、一対のピニオンギアを挿入して前記サイドギアと噛合させる工程、前記一対のピニオンギアの軸孔を互いに整合させ、前記軸孔に軸方向の略中央部で斜めに２分割された仮ピニオンシャフトであって、該仮ピニオンシャフトの軸中央部を貫くように支持ピンが配設されると共に支持ピンを取り巻くようにスプリングが配設され、スプリングの弾性力によって、弾発的に伸縮自在に構成した仮ピニオンシャフトを貫通する工程、前記仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共に前記車軸中心線回りにほぼ９０°回転させ、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させたときに、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ピニオンシャフト支持孔に弾発的に嵌合させる工程、及び前記ディファレンシャルケースの外側から、前記ピニオンシャフト支持孔に本ピニオンシャフトを挿入しつつ、仮ピニオンシャフトをディファレンシャルケース外に押出す工程を有するディファレンシャルの組立方法。
- 内部に一対のサイドギアを回転自在に収納してなるディファレンシャルケースの車軸中心線の両側に形成された一対のギア組付け孔内に、一対のピニオンギアを挿入して前記サイドギアと噛合させる工程、前記一対のピニオンギアの軸孔を互いに整合させ、前記軸孔に弾発的に伸縮自在に構成した仮ピニオンシャフトを貫通する工程、前記一対のギア組付け孔を、前記ディファレンシャルケースの内面と滑らかに連続した内面を有する蓋部材で閉塞する工程、前記仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共に前記車軸中心線回りにほぼ９０°回転させ、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させたときに、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ピニオンシャフト支持孔に弾発的に嵌合させる工程、及び前記ディファレンシャルケースの外側から、前記ピニオンシャフト支持孔に本ピニオンシャフトを挿入しつつ、仮ピニオンシャフトをディファレンシャルケース外に押出す工程を有するディファレンシャルの組立方法。
- 内部に一対のサイドギアを回転自在に収納してなるディファレンシャルケースの車軸中心線の両側に形成された一対のギア組付け孔内に、一対のピニオンギアを挿入して前記サイドギアと噛合させる工程、前記一対のピニオンギアの軸孔を互いに整合させ、前記軸孔に仮ピニオンシャフトを貫通する工程、先端部に前記仮ピニオンシャフトの中間部が着脱自在に嵌合可能な溝部を有する回転治具を、前記ディファレンシャルケースの車軸孔から挿入する工程、前記回転治具によって前記仮ピニオンシャフトを前記ピニオンギアと共に前記車軸中心線回りにほぼ９０°回転させ、前記仮ピニオンシャフトの両端を前記ディファレンシャルケースのピニオンシャフト支持孔に整合させる工程、及び前記ディファレンシャルケースの外側から、前記ピニオンシャフト支持孔に本ピニオンシャフトを挿入しつつ、仮ピニオンシャフトをディファレンシャルケース外に押出す工程を有するディファレンシャルの組立方法。
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