(57)【要約】【課題】ピニオンシャフトをデフケースに対して着脱する際にピニオンシャフトがデフケースのリングギヤと干渉するのを防止して、デフケースに収納されたピニオンギヤおよびサイドユニットの交換費用の低減および交換作業の作業性の向上を図ることができるとともに、開口窓の大きさを必要最小限度にしてデフケースの強度が低下するのを防止することができるピニオンシャフトおよび差動装置を提供すること。【解決手段】ディファレンシャル装置１１が、デフケース１２の内部に一定間隔離隔して組み付けられたピニオンギヤ３３、３４を回転自在に支持するピニオンシャフト３１を有し、ピニオンシャフト３１を、軸線方向と略直交する分割部４０ａ、４１ａ、４１ｂ、４２ａを介して分割された分割シャフト４０、４１、４２から構成するとともに、分割シャフト４０、４１、４２を開口窓１２ｊ、１２ｋの開口面積よりも小さく、かつ、ピニオンギヤ３３、３４の離隔距離よりも小さくなるように構成する。【選択図】図２
2010164083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部にリングギヤが取付けられ、開口窓を有するデフケースと、前記開口窓を通して前記デフケース内に組み付けられた一対のサイドギヤと、前記開口窓を通して前記デフケース内に組み付けられ、一定間隔離隔して対向する一対のピニオンギヤとを備えた差動装置に設けられ、前記一対のピニオンギヤを回転自在に支持するように前記デフケースに組み付けられるピニオンシャフトにおいて、
軸線方向と略直交する方向に分割された複数の分割シャフトから構成されるとともに、前記分割シャフトのそれぞれが、前記開口窓の開口面積よりも小さく、かつ、前記ピニオンギヤの離隔距離よりも小さくなるように構成され、
前記分割シャフトの分割部が、前記ピニオンシャフトの軸線方向と平行な合わせ面を有する段違い状に形成され、前記合わせ面が当接するように前記分割シャフトの分割部が接続されることにより、前記分割シャフトが軸線方向に一体化されてなることを特徴とするピニオンシャフト。
【請求項２】
前記複数の分割シャフトを連結する連結手段を有することを特徴とする請求項１に記載のピニオンシャフト。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のピニオンシャフトを備えた差動装置であって、
出力軸の端部に設けられた出力ギヤに噛合するリングギヤが外周部に設けられるとともに、挿入窓を有し、前記出力軸の動力を受けて回転するデフケースと、
前記挿入窓を通して前記デフケースに組み付けられ、前記デフケースと共に回転するピニオンシャフトと、
前記挿入窓を通して前記ピニオンシャフトに回転自在に組み付けられ、一定間隔離隔して対向する一対のピニオンギヤと、
前記挿入窓を通して前記デフケースに収納され、１つ毎に前記一対のピニオンギヤが噛合されるように一定間隔離隔して対向する一対のサイドギヤとを含んで構成されることを特徴とする差動装置。
【請求項４】
前記複数の分割シャフトが個々に前記開口窓を通して前記デフケース内に挿通された後に、前記連結手段によって連結された初期状態において、前記ピニオンシャフトへの荷重の入力方向と前記分割シャフトの合わせ面とが直交されることを特徴とする請求項３に記載の差動装置。
【請求項５】
前記リングギヤが前記デフケースに溶接されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピニオンシャフトおよび差動装置に関し、特に、デフケースに対して容易に着脱自在なピニオンシャフトおよびそのピニオンシャフトを備えた差動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の変速機の出力側には、内燃機関の動力（トルク）を左右の車輪のそれぞれに伝達する差動装置としてのディファレンシャル装置が配設されている。このディファレンシャル装置は、車両の旋回時等の必要時に左右の車輪にそれぞれ対応する左右のドライブシャフトを介して異なる動力を伝達するようになっている。
【０００３】
従来のこの種のディファレンシャル装置としては、図１２に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１２において、ディファレンシャル装置１は、デフキャリア２を備えており、このデフキャリア２内に、図示しないドライブシャフトに接続され、内燃機関の動力が伝達されるドライブピニオン３と、ドライブピニオン３に噛合するリングギヤ４と、外周部にリングギヤ４が取付けられ、リングギヤ４と共に一体回転するデフケース５と、デフケース５に取付けられたピニオンシャフト６と、デフケース５を貫通してピニオンシャフト６の貫通孔６ａに挿入され、ピニオンシャフト６がデフケース５から抜け出るのを防止するための固定ピン７と、ピニオンシャフト６に回転自在に支持され、一定間隔離隔して対向する一対のピニオンギヤ８と、ピニオンギヤ８に噛合し、所定間隔離隔して対向する左右一対のサイドギヤ９とを備えて構成されており、リングギヤ４から入力される動力を、ピニオンギヤ８を介して左右のサイドギヤ９から差動出力するようになっている。
【０００５】
このような構成を有するディファレンシャル装置１にあっては、リングギヤ４とデフケース５がボルト１０によって結合されているため、ピニオンギヤ８とサイドギヤ９の摩耗や損傷等が発生してピニオンギヤ８とサイドギヤ９を交換する場合には、デフケース５およびリングギヤ４からボルト１０を取り外してデフケース５からリングギヤ４を取り外した後、固定ピン７をデフケース５から引き抜く。
次いで、ピニオンシャフト６をデフケース５から引き抜いてデフケース５に形成された図示しない開口窓からピニオンギヤ８とサイドギヤ９を取り出すようにしている。
【０００６】
一方、リングギヤおよびサイドギヤ等からなる差動ユニットの組み付け性を考慮してピニオンシャフトを軸線方向に沿って２分割したものがある（例えば、特許文献２参照）。このようなピニオンシャフトは、２分割されたピニオンシャフトを用いることで、分割された状態のピニオンシャフトにそれぞれピニオンギヤおよびサイドギヤを組み付けた後に、デフケースに形成された開口窓を通してピニオンギヤおよびサイドギヤが組み付けられた一方のピニオンシャフトをデフケースに挿入し、ピニオンギヤおよびサイドギヤが組み付けられた他方のピニオンシャフトを開口窓を通してデフケースに挿入して一対のピニオンシャフトを一体化することで、差動ユニットの組み付けを容易に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−９０７０２号公報
【特許文献２】特開平４−６９４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示すようなボルト１０を使用したディファレンシャル装置に代えて、図１３に示すように、リングギヤ４が溶接によってデフケース５に取付けられたディファレンシャル装置にあっては、図１４に示すように、ピニオンシャフト６をデフケース５から引き抜いたときにピニオンシャフト６がリングギヤ４に干渉してしまうため、溶接部を破壊してデフケース５からリングギヤ４を取り外す必要がある。
【０００９】
このため、ピニオンギヤ８とサイドギヤ９のみの交換を行うことができずに、リングギヤ４、デフケース５、ピニオンギヤ８およびサイドギヤ９からなる差動ユニットを全て交換する必要がある。したがって、差動ユニットの交換費用が高くなってしまうとともに、差動ユニットの交換作業の作業性が悪化してしまった。
【００１０】
一方、特許文献２に示すものは、軸線方向に分割された状態のピニオンシャフトにそれぞれピニオンギヤおよびサイドギヤを組み付けた後、ピニオンギヤおよびサイドギヤが組み付けられた一方のピニオンシャフトを開口窓を通してデフケースに挿入し、ピニオンギヤおよびサイドギヤが組み付けられた他方のピニオンシャフトを開口窓を通してデフケースに挿入しているため、開口窓の開口面積を非常に大きくする必要があり、デフケースの強度が低下してしまうという問題があった。このようにデフケースの強度が低下すると、リングギヤが径方向に変形してドライブピニオンに確実、かつ安定して噛合させることができないおそれがある。
【００１１】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、ピニオンシャフトをデフケースに対して着脱する際にピニオンシャフトがデフケースのリングギヤと干渉するのを防止して、デフケースに収納されたピニオンギヤおよびサイドユニットの交換費用の低減および交換作業の作業性の向上を図ることができるとともに、開口窓の大きさを必要最小限度にしてデフケースの強度が低下するのを防止することができるピニオンシャフトおよび差動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るピニオンシャフトは、上記目的を達成するため、（１）外周部にリングギヤが取付けられ、開口窓を有するデフケースと、前記開口窓を通して前記デフケース内に組み付けられた一対のサイドギヤと、前記開口窓を通して前記デフケース内に組み付けられ、一定間隔離隔して対向する一対のピニオンギヤとを備えた差動装置に設けられ、前記一対のピニオンギヤを回転自在に支持するように前記デフケースに組み付けられるピニオンシャフトにおいて、軸線方向と略直交する方向に分割された複数の分割シャフトから構成されるとともに、前記分割シャフトのそれぞれが、前記開口窓の開口面積よりも小さく、かつ、前記ピニオンギヤの離隔距離よりも小さくなるように構成され、前記分割シャフトの分割部が、前記ピニオンシャフトの軸線方向と平行な合わせ面を有する段違い状に形成され、前記合わせ面が当接するように前記分割シャフトの分割部が接続されることにより、前記分割シャフトが軸線方向に一体化されてなるものから構成されている。
【００１３】
この構成により、ピニオンシャフトが、開口窓の開口面積よりも小さく、かつ、ピニオンギヤの離隔距離よりも小さくなるように軸線方向と略直交する方向に分割され複数の分割シャフトから構成され、分割シャフトの分割部が、ピニオンシャフトの軸線方向と平行な合わせ面を有する段違い状に形成され、合わせ面が当接するように分割シャフトの分割部が接続されることにより、分割シャフトが軸線方向に一体化されるので、個々の分割シャフトを開口窓からデフケース内に順次挿通してデフケース内でピニオンギヤを回転自在に支持するように一体化することができる。
【００１４】
また、ピニオンシャフトをデフケースから取り出す場合には、デフケース内からピニオンシャフトを構成する分割シャフトを開口窓を通してデフケース内から順次取り外すことができる。
【００１５】
このため、ピニオンシャフトがデフケースのリングギヤに干渉するのを防止することができる。このため、デフケースに収納されたピニオンギヤおよびサイドギヤの交換費用を低減することができるとともに、ピニオンギヤおよびサイドギヤの交換作業の作業性を向上させることができる。
【００１６】
また、分割シャフトを単体で開口窓を通してデフケースに着脱することができるため、開口窓の開口面積を、開口窓を通してデフケースに単体で着脱されるサイドギヤやピニオンギヤの大きさ以上に設定すればよいので、開口窓の開口面積を必要最小限の大きさにすることができ、デフケースの強度が低下するのを防止することができる。
【００１７】
上記（１）に記載のピニオンシャフトにおいて、(２) 前記複数の分割シャフトを連結する連結手段を有するものから構成されている。
この構成により、複数の分割シャフトが連結手段によって連結されるので、デフケースに組み込まれた分割シャフトを確実に一体化することができる。
【００１８】
上記（１）または（２）に記載のピニオンシャフトを備えた差動装置であって、（３）出力軸の端部に設けられた出力ギヤに噛合するリングギヤが外周部に設けられるとともに、挿入窓を有し、前記出力軸の動力を受けて回転するデフケースと、前記挿入窓を通して前記デフケースに組み付けられ、前記デフケースと共に回転するピニオンシャフトと、前記挿入窓を通して前記ピニオンシャフトに回転自在に組み付けられ、一定間隔離隔して対向する一対のピニオンギヤと、前記挿入窓を通して前記デフケースに収納され、１つ毎に前記一対のピニオンギヤが噛合されるように一定間隔離隔して対向する一対のサイドギヤとを含んで構成されている。
【００１９】
この構成により、ピニオンシャフトをデフケースに組み付ける場合には、個々の分割シャフトを開口窓からデフケース内に順次挿通してデフケース内でピニオンギヤを回転自在に支持するように一体化することができる。また、ピニオンシャフトをデフケースから取り出す場合には、デフケース内からピニオンシャフトを構成する分割シャフトを開口窓を通してデフケース内から順次取り外すことができる。
【００２０】
このため、ピニオンシャフトがデフケースのリングギヤに干渉するのを防止することができ、デフケースに収納されたピニオンギヤおよびサイドギヤの交換費用を低減することができるとともに、ピニオンギヤおよびサイドギヤの交換作業の作業性を向上させることができる。
【００２１】
また、分割シャフトを単体で開口窓を通してデフケースに着脱することができるため、開口窓の開口面積を、開口窓を通してデフケースに単体で着脱されるサイドギヤやピニオンギヤの大きさ以上に設定すればよいので、開口窓の開口面積を必要最小限の大きさにすることができ、デフケースの強度が低下するのを防止することができる。
【００２２】
上記（３）に記載の差動装置は、（４）前記複数の分割シャフトが個々に前記開口窓を通して前記デフケース内に挿通された後に、前記連結手段によって連結された初期状態において、前記ピニオンシャフトへの荷重の入力方向と前記分割シャフトの合わせ面とが直交されるものから構成されている。
【００２３】
この構成により、デフケースに装着された分割シャフトが連結手段によって連結された初期状態において、ピニオンシャフトへの荷重の入力方向と分割シャフトの合わせ面とが直交されるので、分割ピニオンの強度が低下するのを防止することができる。
【００２４】
すなわち、デフケースに装着された分割シャフトが連結手段によって連結された初期状態において、デフケースの回転方向と分割部の合わせ面とが平行となった場合には、分割シャフトの合わせ面にピニオンギヤから荷重が集中して入力されてしまい、分割シャフトの合わせ面がデフケースの回転方向にずれてピニオンシャフトが合わせ面を境にして変形してしまうおそれがある。
【００２５】
本発明では、デフケースに装着されて連結手段によって連結された分割シャフトの初期状態において、ピニオンシャフトへの荷重の入力方向と分割シャフトの合わせ面とが直交されるので、分割シャフトの合わせ面にピニオンギヤから荷重が集中して入力されてしまうのを防止して、分割シャフトの合わせ面がデフケースの回転方向にずれてしまうのを防止することができる。このため、デフケースの回転方向にずれてピニオンシャフトが合わせ面を境にして変形してしまうのを防止することができ、ピニオンシャフトの強度が低下するのを防止することができる。
【００２６】
上記（３）または（４）に記載の差動装置は、（５）前記リングギヤが前記デフケースに溶接されるものから構成されている。
【００２７】
この構成により、リングギヤがデフケースから簡単に取り外せない場合に、デフケースにピニオンシャフトを分割して着脱することにより、ピニオンシャフトがデフケースに溶接されたリングギヤに干渉するのを確実に防止することができ、溶接部を破壊することなしに、ピニオンシャフトをデフケースから取り出すことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ピニオンシャフトをデフケースに対して着脱する際にピニオンシャフトがデフケースのリングギヤと干渉するのを防止して、デフケースに収納されたピニオンギヤおよびサイドユニットの交換費用の低減および交換作業の作業性の向上を図ることができるとともに、開口窓の大きさを必要最小限度にしてデフケースの強度が低下するのを防止することができるピニオンシャフトおよび差動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図であり、ディファレンシャル装置の断面図である。
【図２】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図であり、差動ユニットの断面図である。
【図３】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は、差動ユニットの分解図、（ｂ）は、デフケースの断面図である。
【図４】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は、Ｃリングが取り外された状態のピニオンシャフトの外観図、（ｂ）は、Ｃリングが取付けられた状態のピニオンシャフトの外観図である。
【図５】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図であり、分割シャフトの外観図である。
【図６】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図であり、差動ユニットの組み立て手順を示す図である。
【図７】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図であり、図６に後続する差動ユニットの組み立て手順を示す図である。
【図８】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図であり、図７に後続する差動ユニットの組み立て手順を示す図である。
【図９】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図であり、図８に後続する差動ユニットの組み立て手順を示す図である。
【図１０】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図であり、図９に後続する差動ユニットの組み立て手順を示す図である。
【図１１】本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は、ピニオンシャフトの外観図、（ｂ）は分割シャフトの外観図である。
【図１２】従来のディファレンシャル装置の断面図である。
【図１３】リングギヤが溶接によってデフケースに取付けられた従来のディファレンシャル装置の断面図である。
【図１４】ピニオンシャフトがリングギヤに干渉した状態を示す従来の差動ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図１０は、本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第１の実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、差動装置としてのディファレンシャル装置１１は、デフケース１２と、デフケース１２に収容された差動機構１３と、デフケース１２の外周部に溶接により固定されたリングギヤ１４と、リングギヤ１４と互いの軸線が交差するよう噛み合うドライブピニオン１５と、デフケース１２を円錐ころ軸受１６を介して回転自在に支持するとともに、ドライブピニオン１５を円錐ころ軸受１７、１８を介して回転自在に支持するデフキャリア１９と、デフケース１２を円錐ころ軸受２０を介して回転自在に支持するとともに、デフキャリア１９にフランジボルト２１により固定されたベアリングリテーナ２２と、ドライブピニオン１５に連結されるコンパニオンフランジ２３とを含んで構成されている。
【００３１】
リングギヤ１４は、かさ歯車、ハイポイドギヤなどの軸角が４５°をなす歯車からなり、ドライブピニオン１５の軸線と傾斜して噛み合っており、ドライブピニオン１５に伝達された動力を減速して差動機構１３に伝達するようになっている。
【００３２】
ドライブピニオン１５は、リングギヤ１４と同様のかさ歯車、ハイポイドギヤなどの軸角が４５°をなす歯車部１５ａと、一端部で歯車部１５ａと一体的に形成された軸部１５ｂとを含んで構成されており、軸部１５ｂで、円錐ころ軸受１７、１８を介してデフキャリア１９に支持されている。
【００３３】
ドライブピニオン１５は、円錐ころ軸受１８により、リングギヤ１４と離隔する方向への移動が規制されており、リングギヤ１４と歯車部１５ａとが所要のバックラッシュになるよう調整された状態で噛み合っている。
【００３４】
軸部１５ｂには、他端部でスプライン外歯１５ｃが形成されており、スプライン外歯１５ｃとコンパニオンフランジ２３に形成されたスプライン内歯２３ａとが嵌合し、コンパニオンフランジ２３とドライブピニオン１５とが共に回転するようになっている。
【００３５】
また、軸部１５ｂには、雄ねじ１５ｄが形成されており、この雄ねじ１５ｄには、ワッシャ２４およびナット２５が装着されてドライブピニオン１５にコンパニオンフランジ２３が固定されている。
【００３６】
コンパニオンフランジ２３は、図示しないドライブシャフトに連結されており、内燃機関の動力がドライブシャフトを介してドライブピニオン１５に伝達されるようになっている。すなわち、本実施の形態では、ドライブピニオン１５が出力軸を構成しており、ドライブピニオン１５の出力ギヤとしての歯車部１５ａにリングギヤ１４が噛合しているため、デフケース１２は、ドライブピニオン１５を介して内燃機関の動力を受けて回転するようになっている。
【００３７】
図２に示すように、デフケース１２は、第１ボス部１２ａと、第１ボス部１２ａと対向し第１ボス部１２ａの軸線と一致する軸線を有する第２ボス部１２ｂとを有するデフケース本体１２ｃを備えており、デフケース本体１２ｃの外周部にはフランジ部１２ｄが形成されている。
【００３８】
第１ボス部１２ａには、その軸線方向に貫通する貫通孔１２ｅが形成されるとともに、第２ボス部１２ｂには、貫通孔１２ｅと軸線が一致するよう形成された貫通孔１２ｆが形成されている。
【００３９】
デフケース本体１２ｃには、第１ボス部１２ａの軸線と直交して貫通孔１２ｇおよび貫通孔１２ｈが形成されているとともに、貫通孔１２ｇに直交して貫通孔１２ｉが形成されている。
【００４０】
差動機構１３は、ピニオンシャフト３１と、ピニオンシャフト３１をデフケース１２のデフケース本体１２ｃに固定する固定ピン３２と、ピニオンシャフト３１に回転自在に支持され、一定間隔離隔して対向する一対のピニオンギヤ３３、３４と、１つ毎に一対のピニオンギヤ３３、３４が噛合されるように一定間隔離隔して対向する一対の左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８とを含んで構成されている。
【００４１】
デフケース本体１２ｃの貫通孔１２ｅには左アクスルシャフト３５が挿通されており、この左アクスルシャフト３５は、先端部のスプライン軸部３５ａが左サイドギヤ３６の貫通孔３６ａの内周面に形成されたスプライン溝にスプライン嵌合されている。
【００４２】
また、デフケース本体１２ｃの貫通孔１２ｆには右アクスルシャフト３７が挿通されており、この右アクスルシャフト３７は、先端部のスプライン軸部３７ａが右サイドギヤ３８の貫通孔３８ａの内周面に形成されたスプライン溝にスプライン嵌合されている。
本実施の形態では、デフケース１２、リングギヤ１４、ピニオンギヤ３３、３４、左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８が差動ユニット３９を構成している。
【００４３】
また、ピニオンシャフト３１の延在方向両端部は、ピニオンギヤ３３、３４に形成された貫通孔３３ａ、３４ａを通して、デフケース本体１２ｃの貫通孔１２ｇ、１２ｈに挿通されている。このため、ピニオンギヤ３３、３４に回転自在に支持される。
【００４４】
また、図３に示すように、デフケース本体１２ｃの第１ボス部１２ａおよび第２ボス部１２ｂと直交する側面には一対の開口窓１２ｊ、１２ｋが形成されており、ピニオンギヤ３３、３４、左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８は、開口窓１２ｊ、１２ｋを通してデフケース１２内に組み付けられるようになっている。
【００４５】
なお、開口窓１２ｊ、１２ｋの開口面積は、差動ユニット３９を構成する部品のうち、最も大きい左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８がデフケース１２に着脱自在な必要最小限度の大きさに設定されている。
【００４６】
一方、図４、図５に示すように、本実施の形態のピニオンシャフト３１は、軸線方向と略直交する分割部４０ａ、４１ａ、４１ｂ、４２ａを介して分割された複数の分割シャフト４０、４１、４２から構成されており、分割シャフト４０、４１、４２は、開口窓１２ｊ、１２ｋの開口面積よりも小さく、かつ、ピニオンギヤ３３、３４の離隔距離よりも小さくなるように構成されている。
【００４７】
また、分割シャフト４０、４１、４２の分割部４０ａ、４１ａ、４１ｂ、４２ａは、ピニオンシャフト３１の軸線方向と平行な合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂを有する段違い状に形成されており、合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂが当接するように分割シャフト４０、４１、４２の分割部４０ａ、４１ａ、４１ｂ、４２ａが接続されることにより、分割シャフト４０、４１、４２が軸線方向に一体化されてピニオンシャフト３１が構成されるようになっている。
【００４８】
また、分割シャフト４０の上部にはピン嵌合穴４３が形成されており、このピン嵌合穴４３は、ピニオンシャフト３１が貫通孔１２ｇ、１２ｈに挿通されたときに、貫通孔１２ｉと同軸上に位置決めされるようになっており、貫通孔１２ｇ、１２ｈにピニオンシャフト３１が挿通されたときに、固定ピン３２がピン嵌合穴４３に挿通されると、ピニオンシャフト３１を貫通孔１２ｇ、１２ｈに抜け止め係止される。
【００４９】
また、図２、図４に示すように、分割シャフト４０の下部の分割部４０ａと分割シャフト４１の上部の分割部４１ａとは、Ｃリング４４によって連結されており、このＣリング４４は、図４（ａ）に示すように、開口部４４ａを有し、合わせ面４０ｂ、４１ｃが当接した状態の分割シャフト４０の分割部４０ａと分割シャフト４１の分割部４１ａの外周面に取付けられるようになっている。
【００５０】
また、分割シャフト４１の下部の分割部４１ｂと分割シャフト４２の上部の分割部４２ａとは、Ｃリング４５によって連結されており、このＣリング４５は、開口部４５ａを有し、合わせ面４１ｄ、４２ｂが当接した状態の分割シャフト４１の分割部４１ｂと分割シャフト４２の分割部４２ａとの外周面に取付けられるようになっている。
本実施の形態では、Ｃリング４４、４５が連結手段を構成している。
【００５１】
また、本実施の形態のピニオンシャフト３１は、分割シャフト４０、４１、４２がＣリング４４、４５によって連結された初期状態において、ピニオンシャフト３１への荷重の入力方向と分割シャフト４０、４１、４２の合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂとが直交されるようになっている。
なお、デフケース１２の回転方向は、左アクスルシャフト３５および右アクスルシャフト３７の軸線回りであり、ピニオンシャフト３１への荷重の入力方向は、デフケース１２の回転方向と同方向である。
また、ピニオンシャフト３１の初期状態は、図２に示す状態であり、図２では、合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂの位置関係は図示していないが、図４（ａ）、（ｂ）のピニオンシャフト３１を図２の右方または左方から見た状態が図２のピニオンシャフト３１の初期状態と同一の状態である。
【００５２】
また、上述したピン嵌合穴４３の貫通方向は、合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂの平面と平行になっており、ピン嵌合穴４３に固定ピン３２が挿通された状態において、ピニオンシャフト３１への荷重の入力方向と分割シャフト４０、４１、４２の合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂは、必然的に直交されることになる。
【００５３】
また、本実施の形態では、仮に、分割シャフト４０、４１、４２が一体的にデフケース１２の貫通孔１２ｇ、１２ｈに着脱される場合には、ピニオンシャフト３１がリングギヤ１４に干渉されるようにリングギヤ１４がデフケース１２のフランジ部１２ｄに溶接されている。
【００５４】
このような構成を有するディファレンシャル装置１１にあっては、内燃機関の動力が、コンパニオンフランジ２３を介してドライブピニオン１５に伝達されると、ドライブピニオン１５に噛合するリングギヤ１４に伝達される。
【００５５】
このとき、リングギヤ１４と共にデフケース１２が左アクスルシャフト３５および右アクスルシャフト３７の軸線回りに回転し、デフケース１２内の差動機構１３が動作し、左アクスルシャフト３５および右アクスルシャフト３７に伝達され、最終的に左右の車輪に動力が伝達される。
【００５６】
次に、差動ユニット３９の組み立ておよびメンテナンス方法を説明する。
最初に、新品の差動ユニット３９の組み立て方法を図５〜図１０に基づいて説明する。
【００５７】
まず、デフケース１２、リングギヤ１４、固定ピン３２、ピニオンギヤ３３、３４、左サイドギヤ３６、右サイドギヤ３８および分割シャフト４０、４１、４２を準備する。次いで、図６に示すように、開口窓１２ｊまたは開口窓１２ｋを通してピニオンギヤ３３、３４をデフケース１２内に収納してデフケース本体１２ｃ内に収納する。
【００５８】
なお、図６ではピニオンギヤ３４のみを図示しているが、ピニオンギヤ３４に対向する位置にピニオンギヤ３３が収納されている。
【００５９】
次いで、開口窓１２ｊ、１２ｋを通してデフケース本体１２ｃ内に左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８を収納し、図７に示すように、ピニオンギヤ３４および図示しないピニオンギヤ３３に左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８を噛合させるようにしてデフケース本体１２ｃに左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８を組み付ける。
【００６０】
この状態が図８（ａ）で示す状態である。すなわち、ピニオンギヤ３３、３４を開口窓１２ｊまたは開口窓１２ｋを通してデフケース１２に収納して、貫通孔３３ａ、３４ａが貫通孔１２ｇ、１２ｈに一致するようにピニオンギヤ３３、３４をデフケース本体１２ｃに組み付け、左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８をそれぞれ開口窓１２ｊおよび開口窓１２ｋを通してデフケース１２に収納して、貫通孔３６ａ、３８ａが貫通孔１２ｅ、１２ｆに一致するように左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８をデフケース本体１２ｃに組み付ける。
【００６１】
次いで、図８（ｂ）に示すように、分割シャフト４０を開口窓１２ｋを通してデフケース１２内に収納し、分割シャフト４０の上部をピニオンギヤ３３の貫通孔３３ａを通してデフケース本体１２ｃの貫通孔１２ｇに挿通する。
【００６２】
次いで、分割シャフト４２を開口窓１２ｋを通してデフケース１２内に収納し、分割シャフト４２の下部をピニオンギヤ３４の貫通孔３４ａを通してデフケース本体１２ｃの貫通孔１２ｈに貫通する。このとき、合わせ面４０ｂ、４２ｂがデフケース１２の回転方向と同方向である紙面の前後方向と平行となるように分割シャフト４０、４２を位置決めする。
このようにするのは、合わせ面４０ｂ、４２ｂがデフケース１２の回転方向と直交する方向である紙面の左右方向と平行となるように分割シャフト４０、４２の位置決めを行うと、次の工程で分割シャフト４１の合わせ面４１ｃ、４１ｄが分割シャフト４０、４２の合わせ面４０ｂ、４２ｂと合わせられないからである。
【００６３】
次いで、図９（ａ）に示すように、分割シャフト４１を開口窓１２ｋを通してデフケース１２内に収納し、分割シャフト４１の上部の合わせ面４１ｃを分割シャフト４０の下部の合わせ面４０ｂに当接させるとともに、分割シャフト４１の下部の合わせ面４１ｄを分割シャフト４２の上部の合わせ面４２ｂに当接させることにより、分割シャフト４１を分割シャフト４０、４２に組み付け、分割シャフト４０、４１、４２を一体化させてピニオンシャフト３１を構成する。
【００６４】
そして、図９（ｂ）に示すように、分割シャフト４０の分割部４０ａと分割シャフト４１の分割部４１ａの外周部にＣリング４４を取付けて分割シャフト４０、４１を連結するとともに、分割シャフト４１の分割部４１ｂと分割シャフト４２の分割部４２ａにＣリング４５を取付けて分割シャフト４１、４２を連結する。
また、Ｃリング４４、４５の取付け時には、Ｃリング４４、４５を開口窓１２ｋからデフケース１２内に挿通したときに、Ｃリング４４、４５の開口部４４ａ、４５ａを分割シャフト４０、４１、４２側に対向させて分割シャフト４０、４１、４２に挿通することで、デフケース１２内の少ない作業スペースでＣリング４４、４５を分割シャフト４０、４１、４２に取付けることができる。
【００６５】
次いで、図１０（ａ）に示すように、ピニオンシャフト３１を９０°回動させることにより、貫通孔１２ｉに固定ピン３２を挿通できるように貫通孔１２ｉとピン嵌合穴４３とを一致させるとともに、ピニオンシャフト３１への荷重の入力方向と分割シャフト４０、４１、４２の合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂが直交されるようにする。この状態がピニオンシャフト３１の初期状態となる。
【００６６】
そして、貫通孔１２ｉに固定ピン３２を挿通して分割シャフト４０の上部に形成されたピン嵌合穴４３に固定ピン３２を挿通することにより、ピニオンシャフト３１をデフケース本体１２ｃに固定する。
この後、図１０（ｂ）に示すように、デフケース本体１２ｃの外周部にリングギヤ１４を溶接してデフケース１２にリングギヤ１４を接合する。
【００６７】
次いで、差動ユニット３９のメンテナンスを行う場合には、ピニオンシャフト３１からＣリング４４、４５および固定ピン３２を取り外した後、分割シャフト４１、分割シャフト４２および分割シャフト４０の順で開口窓１２ｊまたは開口窓１２ｋを通してデフケース本体１２ｃを取り出す。
【００６８】
次いで、開口窓１２ｊ、１２ｋを通して左サイドギヤ３６、右サイドギヤ３８、ピニオンギヤ３３、３４を順次取り出す。すなわち、図１０（ｂ）、１０（ａ）、図９（ｂ）、図９（ａ）、図８（ｂ）、図８（ａ）、図７、図６の手順を行う。但し、リングギヤ１４はデフケース本体１２ｃに取付けられた状態である。また、図９（ｂ）では、ピニオンシャフト３１を９０°回動させることにより、Ｃリング４４、４５の開口部４４ａ、４５ａが取り出し部の開口窓１２ｋと反対側の開口窓１２ｊ側に対向させることにより、デフケース１２内の少ない作業スペースで分割シャフト４０、４１、４２からＣリング４４、４５を容易に取り外すことができる。
【００６９】
また、差動ユニット３９のメンテナンスが終了した後に、差動ユニット３９をデフケース１２に取付ける場合には、リングギヤ１４が装着された状態のデフケース１２に対して、図６〜図１０の手順を行う。
【００７０】
このように本実施の形態では、ディファレンシャル装置１１が、デフケース１２に開口窓１２ｊ、１２ｋを通して挿通され、デフケース１２の内部に一定間隔離隔して対向するように組み付けられた一対のピニオンギヤ３３、３４を回転自在に支持するピニオンシャフト３１を有し、このピニオンシャフト３１を、軸線方向と略直交する分割部４０ａ、４１ａ、４１ｂ、４２ａを介して分割された複数の分割シャフト４０、４１、４２から構成するとともに、分割シャフト４０、４１、４２のそれぞれを、開口窓１２ｊ、１２ｋの開口面積よりも小さく、かつ、ピニオンギヤ３３、３４の離隔距離よりも小さくなるように構成した。
【００７１】
そして、分割シャフト４０、４１、４２の分割部４０ａ、４１ａ、４１ｂ、４２ａを、ピニオンシャフト３１の軸線方向と平行な合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂを有する段違い状に形成し、合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂが当接するように分割シャフト４０、４１、４２の分割部４０ａ、４１ａ、４１ｂ、４２ａを接続することにより、分割シャフト４０、４１、４２を軸線方向に一体化するようにしたので、個々の分割シャフト４０、４１、４２を開口窓１２ｊ、１２ｋからデフケース１２内に順次挿通してデフケース１２内でピニオンギヤ３３、３４を回転自在に支持するように一体化することができる。
【００７２】
また、ピニオンシャフト３１をデフケース１２から取り出す場合には、開口窓１２ｊ、１２ｋを通してデフケース１２内から分割シャフト４０、４１、４２を順次取り外すことができる。
【００７３】
このため、ピニオンシャフト３１がデフケース１２のリングギヤ１４に干渉するのを防止することができ、デフケース１２に収納されたピニオンギヤ３３、３４、左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８の交換費用を低減することができるとともに、ピニオンギヤ３３、３４、左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８の交換作業の作業性を向上させることができる。
【００７４】
また、ピニオンギヤ３３、３４、左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８の交換費用を低減してピニオンギヤ３３、３４、左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８を簡単に交換することができるため、評価試験のときの試験工数を低減することができるとともに、市場サービスを向上させることができる。
特に、本実施の形態は、ピニオンシャフト３１が一体的にデフケース１２に着脱される場合には、リングギヤ１４に干渉されるようにリングギヤ１４がデフケース１２に固定されるディファレンシャル装置１１から構成されるので、デフケース１２に分割シャフト４０、４１、４２を順番に着脱することにより、ピニオンシャフト３１がリングギヤ１４に干渉するのを防止することができる。
【００７５】
また、分割シャフト４０、４１、４２を単体で開口窓１２ｊまたは開口窓１２ｋを通してデフケース１２に着脱することができるため、開口窓１２ｊ、１２ｋの開口面積を、開口窓１２ｊ、１２ｋを通してデフケース１２に単体で着脱される左サイドギヤ３６および右サイドギヤ３８の大きさ以上に設定すればよいので、開口窓１２ｊ、１２ｋを必要最小限の大きさにすることができ、デフケース１２の強度が低下するのを防止することができる。
また、デフケース１２の強度が低下するのを防止することができるため、リングギヤ１４が径方向に変形するのを防止することができ、リングギヤ１４をドライブピニオン１５に確実、かつ安定して噛合させることができる。
【００７６】
また、本実施の形態では、分割シャフト４０、４１、４２をＣリング４４、４５によって連結したので、デフケース１２に組み込まれた分割シャフト４０、４１、４２を確実に一体化することができる。
【００７７】
また、本実施の形態では、デフケース１２に装着された分割シャフト４０、４１、４２がＣリング４４、４５によって連結された初期状態において、分割シャフト４０、４１、４２の強度が低下するのを防止することができる。
【００７８】
すなわち、デフケース１２に装着された分割シャフト４０、４１、４２がＣリング４４、４５によって連結された初期状態において、デフケース１２の回転方向と分割シャフト４０、４１、４２の分割部４０ａ、４１ａ、４１ｂ、４２ａの合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂとが平行となる場合には、分割シャフト４０、４１、４２の合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂにピニオンギヤ３３、３４から荷重が集中して入力されてしまい、分割シャフト４０、４１、４２の合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂがデフケース１２の回転方向にずれてピニオンシャフト３１が合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂを境にして変形してしまうおそれがある。
【００７９】
本実施の形態では、デフケース１２に装着された分割シャフト４０、４１、４２がＣリング４４、４５によって連結された初期状態において、ピニオンシャフト３１への荷重の入力方向と分割シャフト４０、４１、４２の合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂとを直交させるようにしたので、分割シャフト４０、４１、４２の合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂにピニオンギヤ３３、３４から荷重が集中して入力されてしまうのを防止して、分割シャフト４０、４１、４２の合わせ面４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂがデフケース１２の回転方向にずれてしまうのを防止することができる。
【００８０】
このため、デフケース１２の回転方向にずれてピニオンシャフト３１が分割部４０ａ、４１ａ、４１ｂ、４２ａを境にして変形してしまうのを防止することができ、ピニオンシャフト３１の強度が低下するのを防止することができる。
【００８１】
また、本実施の形態では、リングギヤ１４をデフケース１２に溶接し、リングギヤ１４がデフケース１２から簡単に取り外せないようにしたので、デフケース１２に分割シャフト４１、４２を分割して着脱することにより、ピニオンシャフト３１がリングギヤ１４に干渉するのを確実に防止することができる。このため、溶接部を破壊することなしに、ピニオンシャフト３１をデフケース１２から取り出すことができる。
【００８２】
（第２の実施の形態）
図１１は、本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置の第２の実施の形態を示す図であり、本実施の形態ではピニオンシャフトの構成が第１の実施の形態と異なるものであって、ディファレンシャル装置１１の構成は第１の実施の形態と同一である。このため、ディファレンシャル装置１１の構成については、第１の実施の形態の図面を用いて説明を行う。
【００８３】
図１１において、ピニオンシャフト５１は、軸線方向と略直交する分割部５２ａ、５３ａ、５３ｂ、５４ａを介して分割された複数の分割シャフト５２、５３、５４から構成されており、分割シャフト５２、５３、５４は、開口窓１２ｊ、１２ｋの開口面積よりも小さく、かつ、ピニオンギヤ３３、３４の離隔距離よりも小さくなるように構成されている。
【００８４】
また、分割シャフト５２、５３、５４の分割部５２ａ、５３ａ、５３ｂ、５４ａは、ピニオンシャフト３１の軸線方向と平行な合わせ面５２ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５４ｂを有する段違い状に形成されており、合わせ面５２ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５４ｂが当接するように分割シャフト５２、５３、５４の分割部５２ａ、５３ａ、５３ｂ、５４ａが接続されることにより、分割シャフト５２、５３、５４が軸線方向に一体化されてピニオンシャフト５１が構成されるようになっている。
【００８５】
また、分割シャフト５２の上部にはピン嵌合穴５５が形成されており、このピン嵌合穴５５は、ピニオンシャフト５１が貫通孔１２ｇ、１２ｈに挿通されたときに、貫通孔１２ｉと同軸上に位置決めされるようになっており、貫通孔１２ｇ、１２ｈに固定ピン３２が挿通されたときに、固定ピン３２がピン嵌合穴５５に挿通されると、ピニオンシャフト５１が貫通孔１２ｇ、１２ｈに抜け止め係止される。
【００８６】
また、分割シャフト５２の下部の分割部５２ａには内周面にネジ溝５６が形成されており、このネジ溝５６は、合わせ面５２ｂからピニオンシャフト５１の軸線方向と直交する方向に延在している。
【００８７】
また、分割シャフト５４の上部の分割部５４ａには内周面にネジ溝５８が形成されており、このネジ溝５８は、合わせ面５４ｂからピニオンシャフト５１の軸線方向と直交する方向に延在している。
【００８８】
また、分割シャフト５３の上部の分割部５３ａおよび下部の分割部５３ｂには貫通孔５７ａ、５７ｂがそれぞれ形成されており、この貫通孔５７ａ、５７ｂは、合わせ面５３ｃ、５３ｄからピニオンシャフト５１の軸線方向と直交する方向に延在している。
【００８９】
このような構成を有するピニオンシャフト５１にあっては、分割シャフト５２、５３、５４の合わせ面５２ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５４ｂが当接するように分割シャフト５２、５３、５４の分割部５２ａ、５３ａ、５３ｂ、５４ａを接続することで、ピニオンシャフト５１をデフケース１２内においてピニオンギヤ３３、３４に組み付けた後、貫通孔５７ａ、５７ｂにボルト５９、６０を挿通してこのボルト５９、６０をネジ溝５６、５８に螺合させることにより、分割シャフト５２、５３、５４を一体的に連結することができる。
【００９０】
このようにすれば、Ｃリング４４、４５を用いる場合に比べて分割シャフト５２、５３、５４をより強固に連結することができる。なお、本実施の形態では、ボルト５９、６０が連結手段を構成している。
本実施の形態では、ネジ溝５６、５８および貫通孔５７ａ、５７ｂをピン嵌合穴５５と直交する方向に形成することにより、ピニオンシャフト５１をデフケース１２に取付ける際に、ネジ溝５６、５８および貫通孔５７ａ、５７ｂを開口窓１２ｊまたは１２ｋ側に対向させることができ、デフケース１２内の少ない作業スペースでボルト５９、６０をネジ溝５６、５８および貫通孔５７ａ、５７ｂに容易に着脱することができる。
【００９１】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００９２】
以上のように、本発明に係るピニオンシャフトおよび差動装置は、ピニオンシャフトをデフケースに対して着脱する際にピニオンシャフトがデフケースのリングギヤと干渉するのを防止して、デフケースに収納されたピニオンギヤおよびサイドユニットの交換費用の低減および交換作業の作業性の向上を図ることができるとともに、開口窓の大きさを必要最小限度にしてデフケースの強度が低下するのを防止することができるという効果を有し、デフケースに対して容易に着脱自在なピニオンシャフトおよびそのピニオンシャフトを備えた差動装置等として有用である。
【符号の説明】
【００９３】
１１  ディファレンシャル装置（差動装置）
１２  デフケース
１２ｊ、１２ｋ  開口窓
１４  リングギヤ
３１  ピニオンシャフト
３３、３４  ピニオンギヤ
３６  左サイドギヤ
３８  右サイドギヤ
４０、４１、４２  分割シャフト
４０ａ、４１ａ、４１ｂ、４２ａ  分割部
４０ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４２ｂ  合わせ面
４４、４５  Ｃリング（連結手段）
５１  ピニオンシャフト
５２、５３、５４  分割シャフト
５２ａ、５３ａ、５３ｂ、５４ａ  分割部
５２ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５４ｂ  合わせ面
５９、６０  ボルト（連結手段）
【図１】
2010164083.tif 000003
【図２】
2010164083.tif 000004
【図３】
2010164083.tif 000005
【図４】
2010164083.tif 000006
【図５】
2010164083.tif 000007
【図６】
2010164083.tif 000008
【図７】
2010164083.tif 000009
【図８】
2010164083.tif 000010
【図９】
2010164083.tif 000011
【図１０】
2010164083.tif 000012
【図１１】
2010164083.tif 000013
【図１２】
2010164083.tif 000014
【図１３】
2010164083.tif 000015
【図１４】
2010164083.tif 000016