JPH08197355A - ディファレンシャルの組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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
スに装着できるようにする。 【構成】 ケース３両側のギア組付け孔３ａ内に、一
対のピニオンギア７を挿入して一対のサイドギア８と噛
合させる。一対のピニオンギア７の各軸孔７ａを互い
に整合させて各軸孔７ａに仮ピニオンシャフト２０を貫
通させる。仮ピニオンシャフト２０をピニオンギア７
と共に車軸中心線Ｘ回りにほぼ９０°回転させる。仮
ピニオンシャフト２０の両端をケース３のピニオンシャ
フト支持孔３ｂに整合させる。ケース３の外側から、
ピニオンシャフト支持孔３ｂに本ピニオンシャフト６を
挿入する。仮ピニオンシャフト２０をケース３の外に
押出す。〜の工程からなるディファレンシャルの組
立方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【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】特に、前記仮ピニオンシャフトを弾発的に
伸縮自在に構成し、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
せたときに、前記仮ピニオンシャフトの両端が前記ピニ
オンシャフト支持孔に弾発的に嵌合するようにしてもよ
い。

【００１６】また、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
せるときに、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ようにし、その際に、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ようにすることもできる。

【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２
０、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７
ａ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４
０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２
０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３
ｃ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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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、 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。
2. 【請求項２】前記仮ピニオンシャフトを弾発的に伸縮自
   在に構成し、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°回転させたと
   きに、前記仮ピニオンシャフトの両端が前記ピニオンシ
   ャフト支持孔に弾発的に嵌合するようにした請求項１記
   載のディファレンシャルの組立方法。
3. 【請求項３】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°回転させると
   きに、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
   材で閉塞するようにした請求項２記載のディファレンシ
   ャルの組立方法。
4. 【請求項４】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ように
   した請求項１記載のディファレンシャルの組立方法。