JP2016132061A - デファレンシャルギヤの組立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デファレンシャルギヤの組立装置において、球面ガイドを交換すること無く２種類のデファレンシャルギヤを組み立てること。
【解決手段】本発明は、デフケース１内に一対のピニオンギヤ１３，１４と一対のサイドギヤ１１，１２およびピニオンシャフト２１が組み付けられたデファレンシャルギヤ１０の組立装置３０であって、ピニオンギヤ１３，１４の背面を保持する保持具５５は凹球面状のガイド面を有し、ガイド面は、異なる曲面を有する第１のガイド面５６ａと第２のガイド面５７ａとで分割されている。本発明は、第１のガイド面５６ａにより、ピニオンギヤ１３，１４の正転時にピニオンギヤ１３，１４の背面を保持し、第２のガイド面５７ａにより、ピニオンギヤ１３，１４の逆転時にピニオンギヤ１３，１４の背面を保持する。本発明により、２種類のデファレンシャルギヤ１０を組み立てることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、デファレンシャルギヤを組み立てるための組立装置に関する。

デファレンシャルギヤは、デフケ−ス内に、１対のサイドギヤと、１対のピニオンギヤ及びピニオンシャフトが組み付けられる。特許文献１には、デファレンシャルギヤの組立装置が記載されている。この組立装置は、デフケ−スを支持するデフケ−ス受具と、一方のサイドギヤをデフケ−ス内に回動可能かつ固定可能に保持するサイドギヤ保持ユニットと、ピニオンギヤを回転自在に保持し、デフケ−ス内に搬送するための一対のチャックと、他方のサイドギヤを回動させる回動ユニットとを備えている。チャックの球面ガイドには、ピニオンギヤの背面形状に合うように凹球面形状のガイド面が形成されている。そして、この組立装置により、デフケース内で一対のサイドギヤに一対のピニオンギヤを嵌合させた状態で一対のチャックで一対のピニオンギヤを保持する。その後、この組立装置により一方のサイドギヤを回転させることにより一対のピニオンギヤをそれぞれ公転させ、デフケース内の所定の位置に配置させる。

特開平０５−１９２８３０号公報

特許文献１に記載された組立装置に用いられるチャックの球面ガイドは、ピニオンギヤの背面形状に合わせてガイド面が形成されている。このため、異なるピニオンギヤをデフケース内に組み込むためにはそれに合わせた異なる球面ガイドに交換する必要がある。特許文献１に記載された組立装置で２種類のデファレンシャルギヤを組み立てようとすると、チャックの球面ガイドをデファレンシャルギヤの種類に合わせてその都度交換するための工程が増加する。
本発明は、球面ガイドを交換すること無く２種類のデファレンシャルギヤを組み立てることができるデファレンシャルギヤの組立装置を提供することを目的とする。

本発明は、デフケース内に一対のピニオンギヤと一対のサイドギヤおよびピニオンシャフトが組み付けられたデファレンシャルギヤの組立装置であって、
前記ピニオンギヤの背面を保持する保持具は凹球面状のガイド面を有し、
前記ガイド面は、異なる曲面を有する第１のガイド面と第２のガイド面とで分割されている。

本発明は、第１のガイド面により、ピニオンギヤの正転時にピニオンギヤの背面を保持し、第２のガイド面により、ピニオンギヤの逆転時にピニオンギヤの背面を保持する。ピニオンギヤの種類によってピニオンギヤの回転方向を定めておき、デファレンシャルギヤを組み立てると、本発明により、２種類のデファレンシャルギヤを組み立てることができる。

本発明にかかるデファレンシャルギヤの組立装置によると、球面ガイドを交換すること無く２種類のデファレンシャルギヤを組み立てることができる。

デフケースを示した斜視図である。 デファレンシャルギヤの構成を示した断面図である。 デファレンシャルギヤの組立装置の構成を示した斜視図である。 組立装置でデファレンシャルギヤを組み立てる状態を示した断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１に示されるように、デフケース１の円筒状の本体１ｃの側面には内部に部品を組み付けるために開口部２，３が対向するように設けられている。

図２に示されるように、デファレンシャルギヤ１０は、本体１ｃの周方向で開口部２，３に直交する位置には、ピニオンシャフト２１を軸支するためのシャフト孔４，５が設けられている。本体１ｃの下部には円板状のフランジ１ｂが設けられている。フランジ１ｂには複数のボルト孔１ａが形成されている。フランジ１ｂの中心にはドライブシャフト９を挿通させるためのドライブシャフト孔７が本体１ｃに貫通して形成されている。本体１ｃの頂部にはドライブシャフト８を挿通させるためのドライブシャフト孔６が本体１ｃに貫通して形成されている。

本体１ｃ内部には上下に一対の傘歯をなすサイドギヤ１１，１２が同心で対向配置されている。サイドギヤ１１，１２と本体１ｃの間には皿バネ１５，１６とサイドシム１７，１８が挟まれて配置されている。サイドギヤ１１，１２にはそれぞれドライブシャフト８，９が同心でドライブシャフト孔６，７から突出するように嵌め込まれている。サイドギヤ１１，１２に直交するように傘歯をなす一対のピニオンギヤ１３，１４が嵌合されている。

ピニオンギヤ１３，１４の背面と本体１ｃとの間にはピニオンワッシャ１９，２０が配置されている。ピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０の軸芯Ｌと同心にピニオンシャフト２１が挿通されている。ピニオンシャフト２１は、本体１ｃに形成されたピン穴１ｄに嵌め込まれるピン（不図示）によって本体１ｃに固定されている。

図３に示されるように、デファレンシャルギヤ１０を組み立てるために、組立装置３０が用いられる。組立装置３０は、デフケース１を固定するためにテーブル４０の中央に設けられた円形の固定台座３１と、デフケース１の開口部２，３の両側からピニオンギヤ１３，１４とピニオンワッシャ１９，２０とを挟んで保持する一対のチャック３２と、ピニオンギヤ１３，１４とピニオンワッシャ１９，２０とを位置決めするためのダミーシャフト３５と、デフケース１内のサイドギヤ１１，１２を保持する回転治具３３，３４とを有している。

固定台座３１には、円周上に延在するように複数のネジ穴３１ａが設けられている。このネジ穴３１ａには、デフケース１に設けられたボルト孔１ａに挿通された固定ボルト６０（図４参照）が螺入され、デフケース１が固定される。デフケース１は、開口部２，３が側面に位置するように固定される。開口部２，３の両側には一対のチャック３２が対向配置される。チャック３２は、開口部２，３に対して進退自在にレール３６を介してテーブル４０に配置される。

チャック３２の後端は、チャック３２を進退させるためのアーム３７の先端が連結されている。アーム３７の下面には、アーム３７を進退させるためのリニアガイド３８に固定されている。リニアガイド３８の内部には対向するアーム３７を離間および近位させるために中心から対称的に順ネジおよび逆ネジが形成されたシャフト３８ａが進退方向に沿って配置されている。シャフト３８ａは、ベルト３９を介してモータ４１で駆動される。これにより、モータ４１の回転に伴ってチャック３２は進退する。

固定台座３１の中心から上方に向かってサイドギヤ１１，１２を固定するための回転治具３３，３４が回転自在に起立している。上方にある回転治具３３は、デフケース１が固定台座３１に取り付けられた際に、上方からデフケース１に設けられたドライブシャフト孔６（図１参照）に挿入される。回転治具３３は、治具（不図示）を介してデフケース１に配置され、デフケース１に対して回転する。回転治具３３の頂部には回転治具３３を回転させるための回転レバー４２が設けられている。回転治具３３と３４との間には、ピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０を位置決めするためのダミーシャフト３５が設けられている。回転治具３４は、ダミーシャフト３５を介して回転治具３３に連動してデフケース１に対して回転する。

ダミーシャフト３５は、ピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０が公転し、ダミーシャフト３５の軸芯とデフケース１に設けられたシャフト孔４，５の軸芯とが一致した際に、アーム３７の間に載置されたピニオンシャフト２１と挿し換えられる。ピニオンシャフト２１に押し出されたダミーシャフト３５は、テーブル４０の前方に設けられた半円筒形の受け皿４５によって受け取られる。

ピニオンシャフト２１の後端は、ピニオンシャフト２１をシャフト孔４，５に挿通させるためのプッシュロッド４４が当接している。プッシュロッド４４は、モータ４６の駆動によりテーブル４０の前後方向に沿って進退する送り機構４３に設けられている。モータ４６は、アーム３７の一方に設けられた固定ブラケット４７に取り付けられている。送り機構４３は、チャック３２の進退方向と直交する方向に沿って進退自在に取り付けられている。

次に、チャック３２の構成について詳述する。

図４に示されるように、組立装置３０に固定されたデフケース１内には、回転治具３４がドライブシャフト孔７（図１参照）に挿通されている。回転治具３４を、サイドシム１８と皿バネ１６（図２参照）に挿通させる。サイドギヤ１２に回転治具３４を挿通させ、サイドギヤ１２は、皿バネ１６の上に載置される。この状態では、サイドギヤ１２はデフケース１内で回転自在に配置される。同様に、回転治具３３（図３参照）によって皿バネ１５とサイドシム１７とサイドギヤ１１がデフケース１に配置される。この状態では、サイドギヤ１１は、デフケース１内で回転自在に配置される。

デフケース１の開口部２，３の外側からピニオンギヤ１３，１４がサイドギヤ１１，１２にそれぞれ嵌合される。ピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０は、開口部２，３の外側に対向配置されたチャック３２によって保持される。チャック３２は、モータ４１を駆動して前進させる（図３参照）。ピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０には、位置決め用のダミーシャフト３５が挿通されている。

チャック３２の先端には、ピニオンギヤ１３，１４の背面を保持する保持具５５が設けられている。保持具５５は軸芯Ｍに沿うように第１の保持具５６と第２の保持具５７に二分割されている。一対の第１の保持具５６は、対角線上で回転対称に配置されている。同様に、一対の第２の保持具５７は、対角線上で回転対称に配置されている。

第１の保持具５６の先端には、ピニオンギヤ１３，１４の背面形状に合わせて凹球面状の第１のガイド面５６ａが形成されている。第１のガイド面５６ａは、ピニオンギヤ１３，１４が矢印Ｒ方向（反時計回り）に公転した場合にピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０を保持する。第２の保持具５７の先端には、ピニオンギヤ１３，１４の背面形状に合わせて凹球面状の第２のガイド面５７ａが形成されている。第２のガイド面５７ａは、第１のガイド面５６ａと異なる曲面で形成されている。第２のガイド面５７ａは、ピニオンギヤ１３，１４が矢印Ｑ方向（時計回り）に公転した場合にピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０を保持する。

第２のガイド面５７ａは、第１のガイド面５６ａが保持するピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０と異なる形状のピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０を保持するように形成されている。即ち、第１の保持具５６でピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０をデフケース１内に組み付ける場合はピニオンギヤ１３，１４を矢印Ｒの方向に公転させ、第２の保持具５７で異なる背面形状を有するピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０をデフケース１内に組み付ける場合はピニオンギヤ１３，１４を矢印Ｑの方向に公転させる。

異なる形状のピニオンギヤ１３，１４をデフケース１内に組み付けるためには、異なる形状のピニオンギヤ１３，１４の背面形状に合わせた保持具５５が必要である。これは、ピニオンギヤ１３，１４の背面の曲率半径に対して異なる曲率半径の保持具を使用すると、ピニオンギヤ１３，１４に回転の途中で高い負荷がかかり、回転が停止する場合があり、さらに、ピニオンギヤ１３，１４が保持具からデフケース１に乗り移る際にピニオンワッシャ１９，２０がデフケース１に引っかかる場合もあるからである。

ピニオンギヤ１３，１４を公転させるためには、組立装置３０に回転自在に設けられた回転治具３３，３４でダミーシャフト３５を回転させる。回転レバー４２によって回転治具３３を回転させ、ダミーシャフト３５を矢印Ｒ方向に回転（正転）させると、ピニオンギヤ１３，１４は同じ姿勢を維持したまま（自転せずに）矢印Ｒ方向に公転し、ピニオンギヤ１３，１４に連動してピニオンワッシャ１９，２０も矢印Ｒ方向に公転する。ピニオンギヤ１３，１４が公転すると、ピニオンギヤ１３，１４に歯合しているサイドギヤ１１，１２（図２参照）も連動して矢印Ｒ方向に回転する。

ピニオンギヤ１３，１４の公転の途中では、第１のガイド面５６ａがピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０を保持する（図４、２点鎖線参照）。ピニオンギヤ１３，１４の公転の途中では、第２のガイド面５７ａは、ピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０を保持しない。

ピニオンギヤ１３，１４の公転が進むと、ピニオンワッシャ１９，２０がデフケース１に乗り移る。その後、ダミーシャフト３５の軸芯とシャフト孔４，５の軸芯とが一致した位置で回転治具３３の回転を停止する。その後、モータ４６を駆動して送り機構４３をダミーシャフト３５の軸芯の方向に前進させる（図３参照）。送り機構４３の前進により、送り機構４３に設けられたプッシュロッド４４がピニオンシャフト２１の後端を押圧して前進させる（図３参照）。

ピニオンシャフト２１が前進すると、ピニオンシャフト２１の先端がダミーシャフト３５の後端に当接する（図３参照）。ピニオンシャフト２１がさらに前進すると、ピニオンシャフト２１は、シャフト孔４，５に挿通され、ダミーシャフト３５と挿し換えられる。ピニオンシャフト２１に押し出されたダミーシャフト３５は、テーブル４０の前方に設けられた半円筒形の受け皿４５によって受け取られる（図３参照）。

ピニオンシャフト２１の両端を固定するための抜け止め用のピン（不図示）がピン孔１ｄから挿し込まれ、ピニオンシャフト２１が固定される。回転治具３３，３４をサイドギヤ１１，１２から外し、ドライブシャフト８，９をドライブシャフト孔６，７からそれぞれ挿通してサイドギヤ１１，１２にそれぞれ嵌めこむ。固定ボルト６０をデフケース１から外すとデファレンシャルギヤ１０の製造が完了する。

組立装置３０で異なる種類のピニオンギヤ１３，１４を組み立てる場合は、異なる種類のピニオンギヤ１３，１４の形状に合わせて形成された第２のガイド面５７ａを用いてデファレンシャルギヤ１０を組み立てる。この場合は、回転レバー４２を矢印Ｑ方向に回転（逆転）し、ピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０を矢印Ｑ方向に公転させ、第２のガイド面５７ａでピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０を保持させればよい。

上述したように、デファレンシャルギヤ１０の組立装置３０によると、ピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０を保持する保持具５５が第１のガイド面５６ａと第２のガイド面５７ａとを有することにより２種類のデファレンシャルギヤ１０を組み立てることができる。組立装置３０は、異なるピニオンギヤ１３，１４およびピニオンワッシャ１９，２０を組み込む際には回転治具３３の回転方向を反転させればよいので、保持具５５を交換する工程を省略することができる。

１…デフケース １ａ…ボルト孔 １ｂ…フランジ １ｃ…本体 １ｄ…ピン孔 ２，３…開口部 ４，５…シャフト孔 ６，７…ドライブシャフト孔 ８，９…ドライブシャフト １０…デファレンシャルギヤ １１，１２…サイドギヤ １３，１４…ピニオンギヤ １５…皿バネ １６…皿バネ １７，１８…サイドシム １９，２０…ピニオンワッシャ ２１…ピニオンシャフト ３０…組立装置 ３１…固定台座 ３１ａ…ネジ穴 ３２…チャック ３３，３４…回転治具 ３５…ダミーシャフト ３６…レール ３７…アーム ３８…リニアガイド ３８ａ…シャフト ３９…ベルト ４０…テーブル ４１…モータ ４２…回転レバー ４３…送り機構 ４４…プッシュロッド ４５…受け皿 ４６…モータ ４７…固定ブラケット ５５…保持具 ５６…保持具 ５６ａ…ガイド面 ５７…保持具 ５７ａ…ガイド面 ６０…固定ボルト

Claims (1)

1. デフケース内に一対のピニオンギヤと一対のサイドギヤおよびピニオンシャフトが組み付けられたデファレンシャルギヤの組立装置であって、
   前記ピニオンギヤの背面を保持する保持具は凹球面状のガイド面を有し、
   前記ガイド面は、異なる曲面を有する第１のガイド面と第２のガイド面とで分割されている、
   デファレンシャルギヤの組立装置。

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