(57)【要約】【課題】  改良されたアクスル保持装置を有する差動歯車機構を提供する。【解決手段】  差動歯車機構１１は、第１内スプラインが形成されたサイドギヤ２７と、第２内スプライン３５Ｓが形成された結合部材３５と、第３内スプライン４９Ｓが形成されたロータ４９とを含む。アクスル軸は外スプライン５５と、環状溝５７と、この溝内に配置された収縮・拡張可能な保持リング５９とを含む。組立作業者は、外スプラインを、第３内スプライン４９Ｓと、次に第２内スプライン３５Ｓと、最後に第１内スプライン２７Ｓと合わせる。アクスル軸に力を及ぼすと、保持リングは、拡張することができるようになるまで、第３内スプライン４９Ｓを通過することによって収縮される。保持リングが第３内スプラインの内側に係合されることにより、アクスル軸が保持される。【選択図】    図４
2006029589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（Ａ）とギヤ室（１９）を形成するギヤケース（１３）を含み、
前記ギヤ室（１９）内に配置された差動ギヤが、少なくとも一つの入力ギヤ（２１）と、アクスル軸（５３）を駆動する出力ギヤ（２７）と、を含んでおり、
前記ギヤケース（１３）に対する前記出力ギヤ（２７）の回転を制限するよう動作する手段を備え、
該回転を制限するよう動作する手段が、前記ギヤケース（１３）に対して固定されたクラッチハウジング（１５）と、前記出力ギヤ（２７）と隣接すると共に前記回転軸（Ａ）と同軸に配置された結合手段（３５）と、を備えており、
さらに前記回転を制限するよう動作する手段が、前記クラッチハウジング（１５）と回転するよう固定された少なくとも一つの外側摩擦ディスク（３１）と、前記結合手段（３５）と共に回転するよう固定された少なくとも一つの内側摩擦ディスク（３３）と、を含むクラッチパック（２９）を備えており、
前記クラッチパック（２９）の軸方向外部に配置された流体ポンプ（４５、４７、４９）が前記アクスル軸（５３）によって駆動されるインナロータ（４９）を備えており、
前記出力ギヤ（２７）には第１内スプライン（２７Ｓ）が形成され、前記インナロータ（４９）には第２内スプライン（４９Ｓ）が形成され、前記アクスル軸（５３）には噛合する外スプライン（５５）が形成されている、差動歯車機構（１１）であって、
（ａ）前記アクスル軸（５３）には環状溝（５７）が形成され、該環状溝内に保持リング（５９）が配置され、
（ｂ）前記環状溝（５７）と前記保持リング（５９）は、前記アクスル軸を挿入するときに、前記外スプライン（５５）が前記第２内スプライン（４９Ｓ）を通過し、前記第１内スプライン（２７Ｓ）と係合してから、前記保持リング（５９）が前記第２内スプライン（４９Ｓ）と係合して、前記第２内スプライン（４９Ｓ）を通ることによって径方向内側に収縮されるように、前記アクスル軸（５３）の軸方向位置に配置されており、
（ｃ）前記保持リング（５９）は、前記第２内スプライン（４９Ｓ）から出たときに径方向外側に拡張することが許容され、前記アクスル軸（５３）が軸方向に外向きの所定以上の力を受けたとき以外には、保持リングが第２内側スプライン（４９Ｓ）のすぐ内側に配置・保持されて移動を阻止するようになっていることを特徴とする差動歯車機構（１１）。
【請求項２】
前記流体ポンプ（４５、４７、４９）が、偏心ハウジング部分（４５）と、該偏心ハウジング部分（４５）内に回転可能に配置されて内噛合されるアウタロータ（４７）と、該アウタロータ（４７）と外噛合され係合されたインナロータ（４９）と、を含むジェロータギヤセットタイプの固定された軸タイプにより構成されており、前記アクスル軸（５３）が前記クラッチハウジング（１５）に対して回転することによって圧力流体をポンピングするものであることを特徴とする請求項１に記載の差動歯車機構（１１）。
【請求項３】
前記第２内スプライン（４９Ｓ）が前記回転軸（Ａ）に対して角度Ｘを形成する外側端部（６７）と、前記回転軸に対して角度Ｙを形成する内側端部と、を有しており、
前記角度Ｙが前記角度Ｘよりも大きくなっていることにより、前記アクスル軸（５３）を組み立て位置（図４）から軸方向外側に移動させて、前記保持リング（５９）を収縮させるために必要な軸方向の力が、前記アクスル軸（５３）を内側に移動させて前記保持リングを収縮させるために必要な力よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の差動歯車機構（１１）。
【請求項４】
回転軸（Ａ）とギヤ室（１９）を形成するギヤケース（１３）を含み、
前記ギヤ室（１９）内に配置された差動ギヤが、少なくとも一つの入力ギヤ（２１）と、アクスル軸（５３）を駆動する出力ギヤ（２７）と、を含んでおり、
前記ギヤケース（１３）に対する前記出力ギヤ（２７）の回転を制限するよう動作する手段を備え、
該手段が、前記ギヤケース（１３）に対して固定されたクラッチハウジング（１５）と、前記出力ギヤ（２７）と隣接すると共に前記回転軸（Ａ）と同軸に配置された結合部材（３５）と、を備えており、
さらに前記回転を制限するよう動作する手段が、前記クラッチハウジング（１５）と回転するよう固定された少なくとも一つの外側摩擦ディスク（３１）と、前記結合部材（３５）と共に回転するよう固定された少なくとも一つの内側摩擦ディスク（３３）と、を含むクラッチパック（２９）を備えており、
前記出力ギヤ（２７）には第１内スプライン（２７Ｓ）が形成され、前記結合部材（３５）には第２内スプライン（３５Ｓ）が形成され、前記アクスル軸（５３）には噛合する外スプライン（５５）が形成されている、差動歯車機構（１１）であって、
（ａ）前記アクスル軸（５３）には環状溝（５７）が形成され、保持リング（５９）が前記環状溝内に配置され、
（ｂ）前記環状溝（５７）と前記保持リング（５９）は、前記アクスル軸を挿入するときに、前記外スプライン（５５）が前記第２内スプライン（３５Ｓ）を通過し、前記第１内スプライン（２７Ｓ）と係合してから、前記保持リング（５９）が前記第２内スプライン（３５Ｓ）と係合して、前記第２内スプライン（３５Ｓ）を通ることによって径方向内側に収縮されるように、前記アクスル軸（５３）の軸方向位置に配置されており、
（ｃ）前記保持リング（５９）は、前記第２内スプライン（３５Ｓ）から出たときに径方向外側に拡張することが許容され、前記アクスル軸（５３）が軸方向に外向きの所定以上の力を受けたとき以外には、保持リングが第２内側スプライン（３５Ｓ）のすぐ内側に配置・保持されて移動を阻止するようになっていることを特徴とする差動歯車機構（１１）。
【請求項５】
前記第２内スプライン（３５Ｓ）が、前記回転軸（Ａ）に対して角度Ｘを形成する外側端部（６７）と、前記回転軸に対して角度Ｙを形成する内側端部と、を有しており、
前記角度Ｙが前記角度Ｘよりも大きくなっていることにより、前記アクスル軸（５３）を組み立て位置（図４）から軸方向外側に移動させて、前記保持リング（５９）を収縮させるために必要な軸方向の力が、前記アクスル軸（５３）を内側に移動させて前記保持リングを収縮させるために必要な力よりも大きくなっていることを特徴とする請求項４に記載の差動歯車機構（１１）。
【請求項６】
前記ギヤケース（１３）には前記出力ギヤ（２７）と前記クラッチパック（２９）との間に配置された壁部（１３Ｗ）が形成されており、前記差動歯車に差動が生じるギヤ反応力が前記出力ギヤ（２７）から前記クラッチパック（２９）に伝達しないようになっていることを特徴とする請求項４に記載の差動歯車機構（１１）。
【請求項７】
回転軸（Ａ）とギヤ室（１９）を形成するギヤケース（１３）を含み、
前記ギヤ室（１９）内に配置された差動ギヤが、少なくとも一つの入力ギヤ（２１）と、アクスル軸（５３）を駆動する出力ギヤ（２７）と、を含んでおり、
前記ギヤケース（１３）に対する前記出力ギヤ（２７）の回転を制限するよう動作する手段を備え、
該手段が、前記ギヤケース（１３）に対して固定されたクラッチハウジング（１５）と、前記出力ギヤ（２７）と隣接すると共に前記回転軸（Ａ）と同軸に配置された結合部材（３５）と、を備えており、
さらに前記回転を制限するよう動作する手段が、前記クラッチハウジング（１５）と回転するよう固定された少なくとも一つの外側摩擦ディスク（３１）と、前記結合部材（３５）と共に回転するよう固定された少なくとも一つの内側摩擦ディスク（３３）と、を含むクラッチパック（２９）を備えており、
前記クラッチパック（２９）の軸方向外部に配置された流体ポンプ（４５、４７、４９）が前記アクスル軸（５３）によって駆動されるインナロータ（４９）を備えており、
前記出力ギヤ（２７）には第１内スプライン（２７Ｓ）が形成され、前記結合部材（３５）には第２内スプライン（３５Ｓ）が形成され、前記インナロータ（４９）には第３内スプライン（４９Ｓ）が形成され、アクスル軸（５３）には噛合する外スプライン（５５）が形成されている、差動歯車機構（１１）であって、
（ａ）前記アクスル軸（５３）には環状溝（５７）が形成され、該環状溝内に保持リング（５９）が配置され、
（ｂ）前記環状溝（５７）と前記保持リング（５９）は、前記アクスル軸を挿入するときに、前記外スプライン（５５）が前記第３内スプライン（４９Ｓ）を通過し、第２内スプライン（３５Ｓ）を通って前記第１内スプライン（２７Ｓ）と係合してから、前記保持リング（５９）が前記第３内スプライン（４９Ｓ）と係合して、前記第３内スプライン（４９Ｓ）を通ることによって径方向内側に収縮されるように、前記アクスル軸（５３）の軸方向位置に配置されており、
（ｃ）前記保持リング（５９）は、前記第３内スプライン（４９Ｓ）から出たときに径方向外側に拡張することが許容され、前記アクスル軸（５３）が軸方向に外向きの所定以上の力を受けたとき以外には、前記保持リングが前記第３内スプライン（４９Ｓ）のすぐ内側に配置・保持されて移動を阻止するようになっていることを特徴とする差動歯車機構（１１）。
【請求項８】
前記ギヤケース（１３）には前記出力ギヤ（２７）と前記クラッチパック（２９）との間に配置された壁部（１３Ｗ）が形成されており、前記差動歯車に差動が生じるギヤ反応力が前記出力ギヤ（２７）から前記クラッチパック（２９）に伝達しないようになっていることを特徴とする請求項７に記載の差動歯車機構（１１）。
【請求項９】
前記クラッチハウジング（１５）には、クラッチピストンシリンダ（３９）が前記クラッチパック（２９）と隣接して形成されており、前記クラッチピストンシリンダ（３９）の内部にはクラッチピストン（４１）が配置されて、前記クラッチピストンシリンダに流通される圧力流体に応じて前記クラッチパック（２９）にクラッチ負荷力を及ぼすようになっていることを特徴とする請求項７に記載の差動歯車機構（１１）。
【請求項１０】
前記第１内スプライン（２７Ｓ）と、前記第２内スプライン（３５Ｓ）と、前記第３内スプライン（４９Ｓ）とが互いに同一であることを特徴とする請求項７に記載の差動歯車機構（１１）。
【請求項１１】
前記第３内スプライン（４９Ｓ）が前記回転軸（Ａ）に対して角度Ｘを形成する外側端部（６７）と、前記回転軸に対して角度Ｙを形成する内側端部と、を有しており、
前記角度Ｙが前記角度Ｘよりも大きくなっていることにより、前記アクスル軸（５３）を組み立て位置（図４）から軸方向外側に移動させて、前記保持リング（５９）を収縮させるために必要な軸方向の力が、前記アクスル軸（５３）を内側に移動させて前記保持リングを収縮させるために必要な力よりも大きくなっていることを特徴とする請求項７に記載の差動歯車機構（１１）。
【請求項１２】
回転軸（Ａ）とギヤ室（１９）を形成するギヤケース（１３）を含み、
前記ギヤ室（１９）内に配置された差動ギヤが、少なくとも一つの入力ギヤ（２１）と、アクスル軸を駆動する出力ギヤ（２７）と、を含んでおり、
前記ギヤケース（１３）に対する前記出力ギヤ（２７）の回転を制限するよう動作する手段を備え、
該回転を制限するよう動作する手段が、前記ギヤケース（１３）に対して固定されたクラッチハウジング（１５）と、前記出力ギヤ（２７）と隣接すると共に前記回転軸（Ａ）と同軸に配置された結合手段（３５）と、を備えており、
さらに前記回転を制限するよう動作する手段が、前記クラッチハウジング（１５）と回転するよう固定された少なくとも一つの外側摩擦ディスク（３１）と、前記結合手段（３５）と共に回転するよう固定された少なくとも一つの内側摩擦ディスク（３３）と、を含むクラッチパック（２９）を備えており、
前記クラッチパック（２９）の軸方向外部に配置された流体ポンプ（４５、４７、４９）がインナロータ（４９）を備えており、
前記出力ギヤ（２７）には第１内スプライン（２７Ｓ）が形成され、前記結合手段（３５）と前記インナロータ（４９）の一方には第２内スプライン（３５Ｓ、４９Ｓ）が形成され、前記アクスル軸（５３）には噛合する外スプライン（５５）が形成されてなる差動歯車機構（１１）の組立方法であって、
（ａ）前記アクスル軸（５３）に環状溝（５７）を形成して、該環状溝（５７）内に収縮・拡張可能な保持リング（５９）を挿入し、
（ｂ）前記アクスル軸（５３）の外スプライン（５５）を、該外スプライン（５５）が前記第１内スプライン（２７Ｓ）に係合するまで、前記第２内スプライン（３５Ｓ、４９Ｓ）に挿入して通し、
（ｃ）前記外スプライン（５５）が前記第１内スプライン（２７Ｓ）内に受けられまで前記アクスル軸（５３）を回転させ、
（ｄ）前記保持リング（５９）が前記第２内スプライン（３５Ｓ、４９Ｓ）の外側端部に係合するまで前記アクスル軸（５３）軸方向内側に移動させ、
（ｅ）前記アクスル軸（５３）に十分な軸方向の力を加えて前記保持リング（５９）を収縮させ、前記保持リング（５９）が前記第２内スプライン（３５Ｓ、４９Ｓ）を通過するまで前記アクスル軸をさらに軸方向内側に移動させ、前記保持リングが拡張して前記第２内スプラインと係合するのを許容し、前記アクスル軸が軸方向外側に移動するのを阻止することを特徴とする差動歯車機構（１１）の組立方法。
【請求項１３】
さらに、前記第２内スプライン（３５Ｓ、４９Ｓ）の外側端部（６７）に前記回転軸（Ａ）に対する角度Ｘを形成すると共に、内側端部に前記回転軸に対する角度Ｙを形成し、
前記角度Ｙが前記角度Ｘよりも大きく形成することにより、組み立てた位置から前記アクスル軸（５３）を組み立て位置（図４）から外側方向に移動させて保持リング（５９）を収縮させるのに必要な軸方向の力を、前記アクスル軸（５３）を前記組み立て位置に内側方向に移動させて前記保持リングを収縮させるのに必要な力よりも、大きくすることを特徴とする請求項１２に記載の差動歯車機構（１１）の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制限スリップロッキングタイプ（limited slip and locking type）の差動歯車機構、特に、（所定の状況下で）差動を制限しまたは阻止するよう構成されたクラッチを含む差動歯車機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ここで、「差動歯車機構」の用語は、一の入力から一またはそれ以上の出力にトルクを伝達することが可能であり、入力と出力との間に配置されるクラッチアセンブリを有しており、クラッチアセンブリの係合による摩擦の程度によって伝達されるトルクの量が決まるような装置を含む手段に用いられる。本発明では、「制限スリップ」の用語は、差動歯車機構に関して用いられるものであり、制限スリップと差動ロッキングの両方を含む手段であると理解されたい。
【０００３】
また、本発明のアクスル軸保持装置は、制限スリップ差動歯車機構とは異なる様々な形状およびタイプに利用できるが、本発明の譲受人に譲受され本発明に参考として含まれる特許文献１に図示され説明されたタイプの差動歯車機構に特に適しており、必要とされる。上記特許文献１における制限スリップ差動歯車機構では、入力（リングギヤおよびデファレンシャルケース）と出力（一方のサイドギヤとこれに対応するアクスル軸）との間にトルクを伝達可能にするよう動作し、クラッチピストンシリンダ内の流体圧によって係合度が決定されるようになっているクラッチパックが存在している。流体圧は、クラッチパックの係合をより大きくする方向にクラッチピストンを付勢する。上記特許文献１の差動歯車機構はまた、入力と共に回転するよう固定された一方のロータと、出力（特にアクスル軸）と共に回転するよう固定された他方のロータとを有するジェネレータポンプも含んでおり、クラッチピストン内に流通する圧力流体が入力と出力との間の速度差に比例するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５３１０３８８号号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
差動技術の分野ではよく知られているように、各出力（アクスル軸）には外スプラインが典型的に形成されており、差動歯車セットのサイドギヤに形成された内スプラインとそれぞれスプライン係合される。上述した特許文献１に図示されたタイプの制限スリップ差動歯車機構では、アクスル軸の外スプラインは、クラッチ結合部材に形成された内スプライン（インナクラッチディスクにスプラインが形成されている）ともスプライン係合されており、また、ジェネレータポンプのインナロータともスプライン係合される。アクスル軸の外スプラインを分離した三つの内スプラインとスプライン係合させる必要性は、アクスルを要求されるように保持し、また、特に必要に応じて後に保守サービスのために取り外すことできるようになっているアクスル軸をこのような方法で保持するのを、より困難ものにする。
【０００６】
上述した特許文献１の差動歯車機構では、アクスル軸の軸方向内部端の周りに、すなわちサイドギヤの内側に配置された保持リングを利用することができない。本発明の実施の形態では、ケースに差動歯車機構を通る従来の”窓”の部分が存在しない。なぜなら、外部差動ハウジングとなる「カバー」部材が構造部材だからである。そのため、従来では、サイドギヤの内部にアクセスして保持リングを挿入したり取り外すためには、アクスルアセンブリ全体を車両から取り外して”カバー”を取り外すことができるようにしなければならない。
【０００７】
差動アセンブリの技術の分野ではよく知られているように、差動歯車機構に対してアクスル軸の外スプラインを係合するには、典型的に、一またはそれ以上のステップを必要とする。すなわち、組立作業者は、アクスル軸を回転させて、例えば対応するサイドギヤの内スプラインに合わせて外スプラインの回転調整を行う。収縮可能かつ拡張可能な保持リングによって差動歯車機構にアクスル軸を保持しなければならない場合には、組立作業者は、アクスル軸の組込時の幾つかのポイントとして、アクスル軸に軸方向内向きに十分な力を働かせて、リングを圧縮して、アクスル軸をさらに軸方向内部のリングが拡張できる位置に移動させて、アクスル軸を保持する機能を与える、すなわち、外向きの方向に軸が移動するのを防がなければならない。
【０００８】
典型的に、内外スプラインの回転方向を調整を図るためのアクスル軸の回転は、組立作業者によって、手作業で、アクスル軸に十分な軸方向の力を加えるステップを行い、液圧または空気圧シリンダなどの設備の助けを借りて、保持リングを収縮させる。このような状態では、差動歯車機構を生産するための典型的なアクスル組立プラントにおいて、（スプラインを合わせるために）アクスル軸を回転させ、同時に、（保持リングを収縮させるために、軸方向に）アクスル軸を押すような行為を受け入れることは考えられなかった。
【０００９】
本発明の目的は、従来の技術に関連する問題を解決することができる改良されたアクスル保持装置を有する差動歯車機構を提供することにある。
【００１０】
本発明の目的は特に、アクスル軸の外スプラインが少なくとも二つの分離した内スプラインと係合される制限スリップ差動歯車機構に使用される、改良されたアクスル保持装置を提供することにある。
【００１１】
さらに本発明の目的は、アクスル軸をスプラインにあわせる全てのステップが保持リングを収縮させるために必要な力を加えるステップの前に完了する、改良されたアクスル保持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述したまた他の目的を達成するため、本発明の改良された差動歯車機構は、回転軸およびギヤ室を形成するギヤケースと、ギヤ室内に配置され、少なくとも一つの入力ギヤとアクスル軸を駆動する出力ギヤを含む差動ギヤと、を含む。差動歯車機構は、ギヤケースに対する出力軸の回転を制限するように動作する手段を含み、この回転を制限するように動作する手段は、ギヤケースに対して固定されたクラッチハウジングと、出力ギヤに隣接して配置されると共に軸と同心上に配置された結合手段と、を備えている。この回転を制限するよう機能する手段はさらに、クラッチハウジングと回転するよう固定された少なくとも一つの外側摩擦ディスクと、結合手段と回転するよう固定された少なくとも一つの内側摩擦ディスクと、を含むクラッチパックを備えている。流体ポンプは、クラッチパックの軸方向外側に配置されており、アクスル軸によって駆動されるインナロータを備えている。
出力ギヤには第１内スプラインが形成されており、インナロータには第２内スプラインが形成されており、アクスル軸には（これらに）噛合される外スプラインが形成されている。
【００１３】
改良された差動歯車機構は、アクスル軸に環状溝が形成されており、この環状溝内に保持リングが配置されていることを特徴とする。環状溝と保持リングは、アクスル軸を挿入するときに、外スプラインが第２内スプラインセットを通過し、第１内スプラインと係合してから、保持リングが第２内スプラインと係合して、第２内スプラインを通ることによって径方向内側に収縮されるように、アクスル軸の軸方向位置に配置されている。保持リングは、第２内側スプラインから出たときに径方向外側に拡張することが許容され、アクスル軸が軸方向に外向きの所定以上の力を受けたとき以外には、保持リングが第２内側スプラインセットのすぐ内側に配置・保持されて移動を阻止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を限定するものではないが、図を参照すると、図１には、車両の駆動系に使用される、本発明のアクスル保持装置と結合するために使用されるのに特に適した、一般的なタイプの制限スリップ差動歯車機構（結合装置）１１が示されている。差動歯車機構１１は、周知の適当な手段によって互いに保持される、ギヤハウジング１３と、クラッチハウジング１５と、バルブハウジング１７とを含むハウジングを備えている。
【００１５】
図１に示すように、ギヤハウジング１３は、ギヤ室１９を形成しており、一実施の形態にすぎないが、その内部に典型的な差動歯車セットが配置される。この実施の形態では、一対（一方は正面図で、他方は断面図で）の入力ピニオンギヤ２１がピニオン軸２３に対してそれぞれ回転可能に取付けられており、このピニオンギヤ２１は、一対のサイドギヤ２５、２７と噛合されるようになっている。この実施の形態では、一実施の形態にすぎないが、入力ピニオンギヤ２１を（ハウジング１３、１５と一緒に）差動歯車機構１１の”入力”とみなすと、サイドギヤ２５、２７は差動歯車機構１１の”出力”を構成する。さらにこの説明では、特にサイドギヤ２７は、差動歯車機構１１の”出力”を構成するものとみなす。また、この説明では、ピニオン軸は、差動歯車機構１１の”センタ”を構成するものとみなし、例えば、サイドギヤ２７がその外側であるとみなされる。
【００１６】
サイドギヤ２５、２７には、左右のアクスル軸（図１には示していない）を受けるのに適した直線状の内スプライン２５Ｓ、２７Ｓのセットがそれぞれ形成されており、差動歯車機構１１がトルクをアクスル軸によって車両の対応する駆動ホイール（図示していない）に伝達する。しかしながら、ここで説明した構成は一例を示したものに過ぎず、本発明のアクスル保持装置は、様々な他のタイプの差動歯車の構造および形状に使用することができることを明確に理解されたい。
【００１７】
さらに図１を参照すると、クラッチハウジング１５内にはクラッチパック２９が配置されている。クラッチパック２９は、図２にさらに詳しく示しているように、複数の外側ディスク３１により構成されており、この外側ディスク３１はクラッチハウジング１５によって形成されている内スプラインとスプライン係合されている。さらに、クラッチパック２９は、公知のように外側ディスク３１に挟みこまれた複数の内側ディスク３３を含んでおり、内側ディスク３３は結合部材３５とスプライン係合されている。結合部材３５には、左アクスル軸とスプライン係合される内スプライン３５Ｓが形成されており、結合部材３５は、この実施の形態の場合、サイドギヤ２７と共に回転するよう固定されている。しかしながら、本発明は、結合部材３５がサイドギヤ２７と別に構成されたこの実施の形態に限定されることなく、内側ディスク３３がサイドギヤ２７と一体に形成されたハブ部分とスプライン係合されるように構成することもできる。
【００１８】
クラッチハウジング１５内にはまた、環状のハウジングインサート３７が配置されている。ハウジングインサート３７は、結合部材３５およびクラッチパック２９と共にクラッチピストン室３９（符号３９は図２のみに表されている）を形成する。クラッチピストン室３９内にはクラッチピストン４１がその内部の軸方向に移動可能に配置されている。クラッチピストン４１は、図２に最もよく表されているように、ハウジングインサート３７と共にピストン圧力室４３を形成している。このような装置の技術分野では公知のように、ピストン圧力室４３内での流体圧が変化すると、クラッチピストン４１をクラッチパック２９に押しつける軸方向の力が変化し、その結果、”バイアストルク”すなわちクラッチパックを介して歯車機構１１の入力から出力に伝達するトルクが変化することとなる。
【００１９】
図２に示した機構は、図１で示した全ての詳細と一致していないが、本発明を説明するために実質的に同様のものであることに注意されたい。また、クラッチハウジング１５内には、ジェロータ歯車セットがハウジングインサート３７のすぐ左に配置されている。ジェロータ歯車セットは、固定子と、偏心部材４５と、内噛合されるアウタロータ４７と、外噛合されるインナロータ４９と、により構成されている。インナロータ４９には、左アクスル軸と係合されるべき手段となる直線状の内スプラインセット４９Ｓが形成されており、上述したように、インナロータ４９は、結合部材３５およびサイドギヤ２７と共に回転するよう固定されている。このような装置の技術分野では公知であるように、通常の直進操作中では、差動結合１１は一つのユニットとして回転する、すなわち、ハウジング１３、１５およびサイドギヤ２５、２７、アクスル軸は全て同じ速度で回転する。この状態では、アウタロータ４７とインナロータ４９との間に相対的な回転はなく、したがって、容積室（ロータ４７と４９が回転したときに両者の歯のの間に形成される）からの圧力流体のポンピングはない。
【００２０】
上述した特許の技術に部分的に基づいた分野ではよく知られているように、差動が存在するとき、すなわち、アクスル軸が異なる速度で回転するときには、入力（ハウジング１３、１５とピニオンギヤ２１）と、出力（左アクスル軸）との間には速度差が必要となる。入力と出力の間に速度差がある結果、左アクスル軸がインナロータ４９を駆動し、回転して、アウタロータ４７を駆動し、出力室５１（符号５１は図２のみに表されている）に圧力流体をポンピングして、ハウジングインサート３７内の適当な流体開口（図示していない）を介して圧力流体がピストン圧力室４３に流通される。しかしながら、本発明は、外部のジェロータポンプを含む差動歯車機構に限定されることはなく、その代わりに別の圧力流体源を有するシステムを使用することも可能であることを理解されたい。
【００２１】
ハウジングインサート３７には、偏心部材４５とクラッチハウジング１５と共にピストン圧力室４３に開口する軸方向流体通路（ここでは図示していない）が形成されている。クラッチハウジング１５は、この軸方向流体通路を横切る径方向の流体通路（ここでは図示していない）が形成されており、ピストン圧力室４３内の流体圧を制御する圧力制御バルブアセンブリの入口に流体が流通する。圧力制御装置の構造および機能と、関連する流体の通路は、クリストファー  Ｊ．  バビン（Christopher J. Babin）の名において２００４年３月８日付で” 結合装置およびトルク伝達制御方法”の発明の名称で出願された米国特許出願番号10/795,651に詳細に記載され図示されている。この出願は、本願出願人に譲渡されており、その内容は参考として本願に含まれる。上述した特許出願の流体通路と圧力制御装置は、本願発明の根本的な特徴でないことは、当業者に理解されることであろう。
【００２２】
図３を参照すると、図２に関連していないが、差動歯車機構１１がアウタ差動ハウジング（ここでは図示していない）に組み付けられる典型的なアクスルアセンブリ装置では、アクスル軸が挿入されるが、右アクスル軸（内スプライン２５Ｓとスプライン係合される一方）がここでは示されていないことは理解されるところであろう。しかしながら、図３には、外スプラインセット５５が形成された左アクスル軸が示されている。
【００２３】
左アクスル軸５３には環状溝５７が形成されており、図３に最もよく示されているように、環状溝５７内には保持リング５９が配置されている。この技術分野では公知であるように、保持リング５９は、添付した特許請求の範囲で除外した形状および構造以外の、本発明の部分として含まれる幾つかの異なる形状および構造をとることができる。典型的には、保持リング５９は、バネ鋼により形成することができ、保持リング５９を”圧縮”（または”収縮”）させるように強制または圧迫されることなく環状溝５７内に完全に配置されているときには、図３、図４、図５に示した位置（”拡張”位置）に通常では径方向外側に”バイアス”されている。後述するように、保持リング５９は、外スプライン５５の軸方向に”中間”に配置される、すなわち外スプライン５５の一部分が保持リング５９の軸方向の内側に配置されており、保持リング５９の”外側”に、すなわち、駆動ホイールに向かって機構１１の（ピニオン軸２３の）”中心”からさらに軸方向に、外スプライン５５の一部分が配置されている。逆に”内向き”とは、機構１１の中心に向かって軸方向に移動することを含み意味することは理解されるであろう。
【００２４】
本発明の根本的な特徴ではないが、この実施の形態では、典型的には環状の樹脂成形部材である、アライメントリング６１を含んでいる。インナロータ４９の”内側”には環状の凹部６３が形成されており、その内部にアライメントリングが配置されている。上述した特許に記載され図示されたタイプの差動歯車機構の技術分野ではよく知られているように、アライメントリング６１の第１の機能は、インナロータ４９を”中央”位置に通常保持することにあり、このことはインナロータ４９の内スプライン４９Ｓと係合するアクスル軸５３の外スプライン５５の挿入準備に重要である。
【００２５】
左アクスル軸５３の挿入時には、組立作業者は、クラッチハウジング１５によって形成されるハブ部分６５（図１）の中にアクスル軸５３を最初に通す。外スプライン５５の端部（ここでは図示していない）を内スプライン４９Ｓの外側端部６７（図４の左端）に係合するよう導くときは、作業者は、外スプライン５５が位置合わせされて内スプライン４９Ｓに通し始めることができるまで、アクスル軸５３を回転させる。外スプライン５５の導入端が結合部材３５の内スプライン３５Ｓの外側端部に係合されるとき、組立作業者は、外スプライン５５が内スプライン３５Ｓに適切に位置合わせされて、内側スプライン３５Ｓを通り始めることができるまで、アクスル軸５３（およびインナロータ４９をアクスル軸５３と共に）を再び回転させる。
【００２６】
組立作業者がアクスル軸５３を内側（図１‐５における右側）に移動させ続けると、最終的に外スプライン５５の導入端部が内スプライン２７Ｓの外側端部に係合する。外スプライン５５が内スプライン２７Ｓと適当に位置合わせされて内スプライン２７Ｓに通し始めることができ、アクスル軸５３を軸方向に移動し続けることが許容されるまで、組立作業者は、アクスル軸５３を（インナロータ４９と結合部材３５をアクスル軸３５と共に）回転させる。外スプライン５５の導入端が内スプライン２７Ｓを部分的（一例にすぎないが、ほぼ中間部）に通ると、アクスル軸５３が図３に示した位置となり、保持リング５９（まだ拡張状態にある）が内スプライン４９Ｓの外側端部６７と係合する。
【００２７】
本発明の重要な面の一つによれば、組立作業者は、アクスル軸５３を回転させる全てのステップを実行し終えて、外スプライン５５の内スプライン（４９Ｓ、３５Ｓ、あるいは２７Ｓ）の様々なセットとの適切な回転位置合せを達成している。全ての外スプライン−内スプラインの係合を達成すると、組立作業者がアクスル軸５３に内向きの軸方向力（図３にＦで示した矢印を参照）を加えることができるようになり、保持リング５９が収縮位置で十分に圧縮されて環状溝５７内に収縮して、保持リング５９の外径が内スプライン４９Ｓの歯先円直径と略等しくなる。保持リング５９を容易に収縮させるために、（上述したように、典型的には流体圧または空気圧手段によって）アクスル軸５３に軸方向の力を加えて、図３に示した位置からアクスル軸を右方向に移動させたときに、保持リング５７の前方外側角部が表面６７に押し下げられるようになり、保持リング５９を環状溝５７に収縮させ得るように選択された角度Ｘを、内スプライン４９Ｓの外側端部６７に付けることができる。
【００２８】
図４を参照すると、アクスル軸５３が軸方向に挿入されて、保持リング５９が内スプライン４９Ｓを通過すると、保持リング５９は図４に示したように拡張状態となる。アライメントリング６１を設ける利点の一つは、拡張した保持リング５９がアライメントリング６１の内径に係合して、アクスル軸５３が”保持”される、すなわち、アクスル軸５３がピニオン軸２３に係合するので、それ以上内側に向かって移動できなくなり、また、拡張した保持リング５９が内スプライン４９Ｓの内側端部６９に係合するので、外側に向かって移動できなくなることにある。図３に最もよく示されているように、内スプライン４９Ｓの内側端部６９には、回転軸Ａに対して角度”Ｙ”が形成されている。
【００２９】
内スプライン４９Ｓの内側端部６９の角度Ｙ（図３）は、内スプライン４９Ｓの外側端部６７の角度Ｘよりも”切り立っている”（すなわち、回転軸Ａに対して大きい角度である）ことが望ましい。そのため、角度Ｘに抗して保持リング５９を圧縮して収縮させるときには所定の力が必要ではあるが、角度Ｙに抗して保持リング５９を圧縮してアクスル軸５３を外向きに十分に移動させて取り外す状態とするために、図４に示した組立て位置からアクスル軸５３を移動させるために必要な力のほうが幾分大きくなる（おそらく実質的大きくなる）。アクスル軸５３の”取り外し”は通常の状態では不可能であるが、保守サービスが必要となったときに、その保守サービスに備えて、適当な機器の一片を使用するなどしてアクスル軸を軸方向に移動させるに十分な力を及ぼすことができるように、角度Ｙを選択することが望ましい。
【００３０】
これまで説明し図に示してきたように、本実施の形態では内スプライン２７Ｓ、３５Ｓ、４９Ｓの三つのセットに差動歯車機構１１を接続するが、これは本発明を限定するものではないことは、当業者に理解されるべきである。したがって、特許請求の範囲においては、本発明の改良されたアクスル保持装置は、サイドギヤ２７とクラッチ結合部材３５のみに内スプラインを有する機構を利用することができ、この場合には、結合部材３５内の内スプライン３５Ｓにより”第２の内スプラインセット”を構成することができる。また、これに換えて、本発明の改良されたアクスル保持装置は、サイドギヤ２７と流体ポンプのインナロータ４９のみに内スプラインを有する機構にも利用することができ、この場合には、インナロータの内スプラインにより”第２の内スプラインセット”を構成することができる。勿論、サイドギヤ、結合部材、およびインナロータがある場合には、各内スプラインにより”第１””第２””第３”の内スプラインがそれぞれ構成される
【００３１】
本発明は、その詳細をこれまでに説明してきたが、この明細書を読んで理解することにより、当業者にとって様々な変更・修正が明確となると思われる。これらの全ての変更・修正は、本発明の請求の範囲の限りにおいて、本発明に含まれることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明が使用される一般的なタイプの車両用差動歯車機構の断面図である。
【図２】図１と同様に、本発明に最も関連したアクスルを保持装置した差動歯車機構の拡大断面図である。
【図３】図２と同様ではあるが、アクスル軸が部分的に挿入されている状態の部分拡大断面図である。
【図４】本発明の保持リングの実施の一形態を示す斜視図（Ａ）と、正面図（Ｂ）と、この正面図のＣ−Ｃ断面図（Ｃ）である。
【図５】アクスル軸が完全に挿入した状態を示す図４よりも少し小さい縮尺の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１：差動歯車機構、  １３：ギヤケース、  １５：クラッチハウジング、  １９：ギヤ室、  ２１：入力ギヤ、  ２７：出力ギヤ、  ２９：クラッチパック、  ３１：外側ディスク、  ３３：内側ディスク、  ３５：結合部材、  ４９：インナロータ、  ５３：アクスル軸、  ５５：外スプライン、  ２７Ｓ：内スプライン、  ３５Ｓ：内スプライン、  ４９Ｓ：内スプライン、  ５７：環状溝、  ５９：保持リング、  Ａ：回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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