CN102652047B - 焊接构造以及焊接方法 - Google Patents

焊接构造以及焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102652047B
CN102652047B CN201080054376.0A CN201080054376A CN102652047B CN 102652047 B CN102652047 B CN 102652047B CN 201080054376 A CN201080054376 A CN 201080054376A CN 102652047 B CN102652047 B CN 102652047B
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
junction surface
welding
inside engaged
engaged gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201080054376.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102652047A (zh
Inventor
内田圭亮
岩谷信吾
远藤隆人
仓本刚
神岳润
恒川浩一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN102652047A publication Critical patent/CN102652047A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102652047B publication Critical patent/CN102652047B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/57—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/18—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/30—Seam welding of three-dimensional seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B23K33/004—Filling of continuous seams
    • B23K33/006—Filling of continuous seams for cylindrical workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a general shape other than plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/012—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B32B3/06—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions for securing layers together; for attaching the product to another member, e.g. to a support, or to another product, e.g. groove/tongue, interlocking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/02—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing by fusing glass directly to metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/38—Constructional details
    • F16H2048/382—Methods for manufacturing differential gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/38—Constructional details
    • F16H2048/385—Constructional details of the ring or crown gear
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12333—Helical or with helical component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12347—Plural layers discontinuously bonded [e.g., spot-weld, mechanical fastener, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12361—All metal or with adjacent metals having aperture or cut
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12375—All metal or with adjacent metals having member which crosses the plane of another member [e.g., T or X cross section, etc.]

Abstract

本发明的目的在于提供能够提高焊接强度和焊接质量的焊接构造以及焊接方法。因此，本发明的一个方面是将第一部件和第二部件通过焊接而接合的焊接构造，其中，所述第一部件包括与所述第二部件接合的第二部件接合部，所述第二部件包括与所述第一部件接合的第一部件接合部，当将所述第一部件与所述第二部件排列的方向设为第一方向、将与所述第一方向交叉的方向设为第二方向时，在所述第一部件接合部与所述第二部件接合部被接合的接合面的至少所述第二方向上的两个端部设置有焊接部，并且所述第一部件在所述第一方向上从所述接合面依次排列有所述第二部件接合部以及与所述第二部件接合部连接的连结部，并且在与所述第一方向垂直的第三方向上，所述第二部件接合部的尺寸被形成为大于所述连结部的尺寸。

Description

焊接构造以及焊接方法
技术领域
本发明涉及例如利用焊接接合了汽车的差动装置(差动齿轮)中的差速器壳与内啮合齿轮等多个部件的焊接构造以及焊接方法。
背景技术
作为利用焊接接合了多个部件的焊接构造的一个例子，例如有将汽车的差动装置(以下，称作差动齿轮)中的差速器壳与内啮合齿轮接合的焊接构造。图11示出了现有的差速器壳100与内啮合齿轮102的焊接构造的现有例。准双曲面齿轮被形成于内啮合齿轮102的齿部102a。在图11所示的现有例中，在差速器壳100中的差速器壳100与内啮合齿轮102的接合面上设置有沟槽104。并且由此，减轻了由于在差动齿轮实际运转时作用于图示方向的负载而产生的焊道105的压缩应力以及剪应力向焊道端部105a集中的情况。
但是，在如图12所示的斜齿轮被形成于内啮合齿轮106的齿部106a的现有例中，当差动齿轮实际运转时，负载反复作用于实线的箭头和虚线的箭头分别示出的方向。于是，在差速器壳108与内啮合齿轮106的接合面上的内啮合齿轮106的中心轴方向(附图的上下方向)的两端，反复产生压缩应力和拉伸应力。在图12的现有例中，焊道109只被形成于差速器壳108与内啮合齿轮106的接合面上的内啮合齿轮106的中心轴方向的一侧。因此，大的压缩应力和拉伸应力反复作用于焊道109的端部，从而焊接强度可能会变得不足。另外，即使在差速器壳108的与内啮合齿轮106的接合面上设置沟槽110，也不能够获得减小焊道109的沟槽110侧的端部的应力。
在此，在专利文献1中，公开了如下技术：当在小齿轮部件与大齿轮部件之间配置法兰部件、并接合大齿轮部件与法兰部件时，使法兰部件的外周部与大齿轮部件的内周面抵接，并从大齿轮部件的中心轴方向的两侧进行焊接。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利文献特开平10-231918号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的技术中，当在大齿轮部件的齿部形成了斜齿轮时，会在两侧的焊道的端部反复产生压缩应力和拉伸应力。但是，如果大齿轮部件的抗弯刚度小，则焊接强度可能不足。另外，当从大齿轮部件的中心轴方向上的两侧进行焊接时，焊接时焊道内所产生的气体的大多数直接残留在焊道内。因此，焊接后由于大多数气体残留在焊道内而可能产生气孔。从而，焊接质量可能下降。
因此，本发明就是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供能够提高焊接强度和焊接质量的焊接构造以及焊接方法。
用于解决问题的手段
为解决上述问题而完成的本发明一个方面是一种将第一部件和第二部件通过焊接而接合的焊接构造，其特征在于，所述第一部件包括与所述第二部件接合的第二部件接合部，所述第二部件包括与所述第一部件接合的第一部件接合部，当将所述第一部件与所述第二部件排列的方向设为第一方向、将与所述第一方向交叉的方向设为第二方向时，在所述第一部件接合部与所述第二部件接合部被接合的接合面的至少所述第二方向上的两个端部设置有焊接部，并且所述第一部件在所述第一方向上从所述接合面依次排列有所述第二部件接合部以及与所述第二部件接合部连接的连结部，并且在与所述第一方向垂直的第三方向上，所述第二部件接合部的尺寸被形成为大于所述连结部的尺寸。
根据该方面，第二部件接合部的抗弯刚度提高，作用于焊接部的应力减小，因此焊接强度提高。
另外，由于在从第二部件接合部的连结部伸出的部分，热容量减小、并且刚度下降，因此所述伸出的部分变得容易由于相对于温度变化容易膨胀收缩。因此，进行焊接时能够意识焊接部产生裂纹，由此焊接质量提高。
此外，接合面还包含由朝向不同方向的多个面连接而形成的面。
作为本发明的一个方面，优选外力在与所述第三方向平行的方向上作用于所述第一部件或所述第二部件。
根据该方面，如果外力作用于与第三方向平行的方向，在与外力作用的方向平行的方向上，第二部件接合部的尺寸被形成为比连结部的尺寸更大。因此，第二部件接合部的针对弯曲力矩的抗弯刚度提高，由此，焊接强度可靠地提高。
另外，由于第二部件接合部的截面系数增大，因此即使焊接部的焊透深度不是很大也能够确保焊接强度。因此，能够减少焊接时的热量输入，从而能够降低焊接形变并降低焊接设备成本。
作为本发明的一个方面，优选所述第二部件接合部的尺寸在所述第三方向上小于所述第一部件接合部的尺寸。
根据该方面，通过在焊接时顺应第二部件接合部与第一部件接合部之间的台阶供应所述焊条，能够防止焊条的位置偏离。
作为本发明的一个方面，优选所述第二部件接合部在所述第三方向上的两个端面中的至少任一个端面沿所述第一方向被形成为平坦状。
根据该方面，能够通过将定位夹具接触到被形成为平坦状的端面上来对第一部件进行定位，因此定位精度提高。
作为本发明的一个方面，优选具有设置在所述第一部件接合部与所述第二部件接合部之间的空洞部，并且所述焊接部设置在所述接合面的在所述第二方向上的两个端部与所述空洞部之间。
根据该方面，能够将焊接时可能产生的气体排出到空洞部，因此能够抑制气孔的产生。另外，在焊接后的冷却过程中，导致焊接强度下降的应力难以残留在第一部件与第二部件的接合部分的边界处，因此焊接强度和焊接质量提高。
作为本发明的一个方面，优选所述第一部件或所述第二部件包括贯通外部与所述空洞部之间的通孔。
根据该方面，焊接时被排出到空洞部内的气体被从通孔排出，因此可防止在焊接部产生空穴。另外，通过从通孔观察空洞内部，能够确认进行了贯通到空洞部的焊接，因此焊接质量提高。另外，在焊接后的冷却过程中可能产生于空洞部内的结露所引起的水滴通过通孔被排出，因此能够防止焊接部被腐蚀。
作为本发明的一个方面，优选所述第二部件是在熔融时产生的气体的量多于所述第一部件的部件，并且所述焊接部沿着相对于所述接合面向所述第一部件侧倾斜的方向设置。
根据该方面，在焊接时，能够减小在熔融时产生气体的量更多的第二部件的熔融量，因此能够抑制气孔的产生。
作为本发明的一个方面，优选所述第一部件是以所述第一方向为径向、以所述第三方向为中心轴方向的环状部件。
根据该方面，作为环状部件的第一部件与第二部件的焊接的焊接强度与焊接质量提高。
作为本发明的一个方面，优选所述第一部件包括在所述径向上与所述连结部的外周连接的非接合部，并且在所述中心轴方向上，所述第二部件接合部的尺寸被形成为小于所述非接合部的尺寸。
根据该方面，能够降低在旋转第一部件时在存在于第一部件周围的流体与第一部件之间产生的搅拌阻力。另外，能够减少第一部件的重量。
作为本发明的一个方面，优选在所述第一部件的内周面和所述第二部件的所述第一部件接合部的与所述内周面抵接的面中的任一面上具有压配部，所述压配部使得所述内周面与所述抵接面之间具有过盈量地配合。
根据该方面，第二部件被压配至第一部件，或者第一部件被压配至第二部件，因此在焊接时，能够维持第一部件与第二部件的位置。因此，能够减小焊接形变。另外，例如在激光焊接中，当从接合面的在第二方向上的两端侧进行焊接、即从两个方向进行焊接时，被照射的激光被压配部遮挡。因此，能够防止通过从一侧照射激光而已设置的焊接部被从另一侧照射的激光再加热。而且，即使在从上述两个方向同时进行焊接的情况下，从两个方向照射的激光也不会相互干扰。
作为本发明的一个方面，优选所述第一部件是差动齿轮的内啮合齿轮，所述第二部件是差速器壳，所述差速器壳是所述差动齿轮的壳体部件。
根据该方面，当差动齿轮实际运转时，即使外力作用于内啮合齿轮，也能够减小焊接部的应力并抑制在焊接部附近产生裂纹和在焊接部产生气孔，因此差速器壳与内啮合齿轮的焊接部的焊接强度和焊接质量提高。
为了解决上述问题而完成的本发明的一个方面是一种用于通过焊接来接合第一部件和第二部件的焊接方法，其特征在于，当将为了接合所述第一部件所具有的与所述第二部件接合的第二部件接合部与所述第二部件所具有的与所述第一部件接合的第一部件接合部而配置所述第一部件与所述第二部件的方向设为第一方向、将与所述第一方向交叉的方向设为第二方向时，所述第一部件被形成为：在所述第一方向上从所述第一部件接合部与所述第二部件接合部的接合面依次排列有所述第二部件接合部以及与所述第二部件接合部连接的连结部，并且所述第二部件接合部的尺寸在与所述第一方向垂直的第三方向上大于所述连结部的尺寸；并且从所述接合面的在所述第二方向上的两端侧进行焊接，以使焊接部被设置在所述接合面的至少所述第二方向上的两个端部。
作为本发明的一个方面，优选通过使得所述第二部件接合部的尺寸在所述第三方向上小于所述第一部件接合部的尺寸而在所述第一部件接合部与所述第二部件接合部之间设置台阶，并且在顺应所述台阶供应焊条的同时进行焊接。
作为本发明的一个方面，优选将所述第二部件接合部在所述第三方向上的两个端面中的至少任一个端面沿所述第一方向形成为平坦状，并通过将定位夹具接触到被形成为平坦状的所述端面上来进行第一部件的定位。
发明效果
根据本发明涉及的焊接构造以及焊接方法，能够提高焊接强度及焊接质量。
附图说明
图1是差速器壳与内啮合齿轮的焊接构造的平面图；
图2是图1的A-A截面图；
图3是图2中的差速器壳与内啮合齿轮的焊接部的放大图；
图4是示出了焊接时的突出部分的情形的图；
图5是示出了利用定位夹具进行内啮合齿轮的定位的情形的图；
图6是示出了压缩应力集中产生在未焊接部的情形的图；
图7是示出了实施例2的图；
图8是示出了实施例3的图；
图9是示出了实施例4的图；
图10是示出了实施例5的图；
图11是示出了使用了准双曲面齿轮的内啮合齿轮的现有例的图；
图12是示出了使用了斜齿轮的内啮合齿轮的现有例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对将本发明具体化的方式进行详细的说明。在本实施方式中，以差动齿轮中的差速器壳与内啮合齿轮的焊接构造为例。
〔实施例1〕
首先，对本实施例的焊接构造的概要进行说明。
图1是差速器壳10与内啮合齿轮12的焊接构造的平面图，关于差速器壳10，只示出了其与内啮合齿轮12接合的接合部的附近。
如图1所示，差速器壳10被插入环形的内啮合齿轮12的内周侧，由此差速器壳10与内啮合齿轮12通过焊接接合。并且，第一焊道14沿内啮合齿轮12的内周被设置为环形，该第一焊道14是通过焊接接合差速器壳10与内啮合齿轮12时被设置的焊接部。在此，差速器壳10是权利要求书中的“第二部件”的一个例子。另外，内啮合齿轮12是权利要求书中的“第一部件”的一个例子。此外，在本实施例中，在内啮合齿轮12的中心轴S方向(在图1中为纸面的垂直方向、与内啮合齿轮12的径向垂直相交的方向)上，从隔着内啮合齿轮12的两侧的两个方向进行了焊接。并且，如后面所述，在图1所示的一侧的相反侧，作为焊接部的第二焊道38(参照图3)与第一焊道14同样地沿内啮合齿轮12的内周被设置为环形。
差速器壳10是在其内部设置有用于向驱动轴(没有图示)传递动力的动力传递部件(小齿轮轴、小齿轮、半轴齿轮等)的壳体部件。另外，内啮合齿轮12是与传递来自发动机(没有图示)的动力的没有图示的驱动小齿轮啮合的齿轮部件。此外，差速器壳10的材质为铸铁，内啮合齿轮12的材质为钢。
图2是图1的A-A截面图，图3是图2中的差速器壳10与内啮合齿轮12的接合部的放大图。
如图2和图3所示，差速器壳10与内啮合齿轮12在内啮合齿轮12的径向(第一方向)上排列。此外，内啮合齿轮12的中心轴S方向为与内啮合齿轮12的径向垂直相交的方向(第三方向)。在本实施例中，接合面25中设置第一焊道14和第二焊道38的方向(第二方向)和与内啮合齿轮12的径向垂直相交的方向(第三方向、中心轴S方向)一致。
在差速器壳10中设置有与内啮合齿轮12接合的齿轮接合部22。在此，齿轮接合部22为权利要求书中的“第一部件接合部”的一个例子，是差速器壳10的一部分。即，在权利要求书中，“第一部件接合部”是“第二部件”的一部分。另外，在内啮合齿轮12中设置有与差速器壳10接合的壳接合部20。在此，壳接合部20是权利要求书中的“第二部件接合部”的一个例子，是内啮合齿轮12的一部分。即，在权利要求书中，“第二部件接合部”是“第一部件”的一部分。并且，在壳接合部20与齿轮接合部22接合的接合面25上，从内啮合齿轮12的中心轴S方向的两个端部中的一个端部27a起设置有第一焊道14，从另一个端部27b起设置有第二焊道38。
内啮合齿轮12被形成为：在其径向上以从接合面25朝向内啮合齿轮12的外周依次排列有壳接合部20、连结部18、以及齿部形成部16。连结部18与壳接合部20以及齿部形成部16连接，从而连结壳接合部20和齿部形成部16。在齿部形成部16的外周设置有齿部16a。在本实施例中，在齿部16a上形成有斜齿轮。
如图3所示，在差速器壳10的齿轮接合部22上设置有抵接面21，该抵接面21在焊接差速器壳10与内啮合齿轮12之前与内啮合齿轮12的内周面12a抵接。在该抵接面21上设置有压配部24，在该压配部24的两侧设置有第一沟槽26和第二沟槽28。
压配部24被设置于抵接面21中的内啮合齿轮12的中心轴S方向上的大致中心的位置。该压配部24是在将差速器壳10插入内啮合齿轮12的内周面12a时，使差速器壳10与内啮合齿轮12在内周面12a与抵接面21之间具有过盈量地配合的部件。此外，也可以将抵接面21上的隔着第一沟槽26、压配部24、以及第二沟槽28而位于内啮合齿轮12的中心轴S方向的两侧的表面的部分作为压配部。第一沟槽26在其与内啮合齿轮12的内周面12a之间形成第一空洞部30，第二沟槽28在其与内啮合齿轮12的内周面12a之间形成第二空洞部32。此外，也可以取代在差速器壳10的抵接面21设置压配部24，而在内啮合齿轮12的内周面12a设置压配部。
另外，在差速器壳10的齿轮接合部22中设置有贯通差速器壳10的外部与第一空洞部30之间的通孔34。此外，也可以另行设置贯通差速器壳10的外部与第二空洞部32之间的通孔。另外，也可以取代在差速器壳10的齿轮接合部22中设置通孔，而在内啮合齿轮12的壳接合部20中设置通孔，或者在差速器壳10的齿轮接合部22和啮合齿轮12的壳接合部20中都设置通孔。
在本实施例中，通过从内啮合齿轮12的中心轴S方向的两侧的两个方向进行焊接，分别设置有第一焊道14和第二焊道38。该第一焊道14和第二焊道38是在通过焊接接合差速器壳10的齿轮接合部22和内啮合齿轮12的壳接合部20时形成于接合部分的焊接金属层。
第一焊道14被设置于接合面25上的中心轴S方向的端部27a与第一空洞部30之间，第二焊道38被设置于接合面25上的中心轴S方向的端部27b与第二空洞部32之间。另外，第一焊道14和第二焊道38沿着相对于差速器壳10的齿轮接合部22的抵接面21倾斜了角度α的方向而设置。
以上为本实施例的焊接构造的概要。
接下来，对本实施例的焊接构造的特点及其作用效果进行说明。
如图2和图3所示，在内啮合齿轮12的中心轴S方向上，将连结部18的尺寸设为ta、将壳接合部20的端面20a与端面20b之间的尺寸设为tb、将齿部形成部16的尺寸设为tc。
在具有本实施例的差速器壳10与内啮合齿轮12的焊接构造的差动齿轮中，当实际运转时，通过来自驱动小齿轮(没有图示)的动力传递，推力负载(thrust load)(外力)向内啮合齿轮12的中心轴S方向(图2中粗箭头所示的方向)作用于齿部形成部16。并且，当由于这样的推力负载而弯曲力矩作用于图2的细箭头所示的方向时，压缩应力或拉伸应力作用于第一焊道14和第二焊道38。
在此，在本实施例中，设ta＜tb。由此，壳接合部20的截面系数变大，抗弯刚度提高。因此，即使推力负载作用于中心轴S方向，在第一焊道14和第二焊道38上产生的压缩应力和拉伸应力也会减小。这样，通过设ta＜tb，差速器壳10与内啮合齿轮12的焊接强度提高。
另外，如图3所示，通过设ta＜tb，在内啮合齿轮12的壳接合部20上设置了从连结部18向内啮合齿轮12的中心轴S方向伸出的突出部分42。该突出部分42在内啮合齿轮12的径向上的尺寸小，并且该突出部分42的在内啮合齿轮12的径向上位于接合面25的相反侧的面敞开着，因此，其热容量小并且刚度也低。因此，当进行接合面25的焊接时，突出部分42温度上升而杨氏模量减小，容易向图4中的虚线和箭头所示的方向膨胀变形。
另外，在焊接后的冷却过程中，突出部分42温度下降，容易收缩变形。因此，在焊接时及焊接后的冷却过程中，能够抑制在第一焊道14、第二焊道38、以及它们的的热影响部产生裂纹。因此，通过设ta＜tb，焊接质量提高。此外，通过尽可能缩小突出部分42在内啮合齿轮12的径向上的尺寸，能够进一步减小其热容量并降低其刚度。
另外，由于扩大了壳接合部20的截面系数，因此即使第一焊道14和第二焊道38的焊透深度不是很大也能够确保焊接强度。因此，能够减少焊接时的热量输入。从而，通过设ta＜tb，能够降低焊接形变并降低焊接设备成本。
另外，如图2所示，设tb＜tc。通过如此减小壳接合部20的尺寸tb，能够减少内啮合齿轮12的重量。另外，因为壳接合部20的截面积减小，所以在差动齿轮实际运转时内啮合齿轮12以中心轴S为中心进行旋转时，能够减少在填充于内啮合齿轮12周围的润滑油(没有图示)与内啮合齿轮12之间产生的搅拌阻力。
另外，如图2和图3所示，将内啮合齿轮12的中心轴S方向上的差速器壳10的齿轮接合部22中的端面22a与端面22b之间的尺寸设为td。并且在本实施例中，设tb＜td。于是由此，在内啮合齿轮12的壳接合部20的端面20a与差速器壳10的齿轮接合部22的端面22a之间、以及在内啮合齿轮12的壳接合部20的端面20b与差速器壳10的齿轮接合部22的端面22b之间分别设置有台阶44。因此，当将内啮合齿轮12的内周面12a与差速器壳10的抵接面21抵接来进行焊接时，如图4所示，通过使焊条40顺应(接触于)所述台阶44的部分，焊条40的位置不会更向差速器壳10侧偏离。因此，通过设tb＜td，能够防止在焊接时焊条40的位置偏离。
另外，如图2和图3所示，将内啮合齿轮12的壳焊接部20中的中心轴S方向上的端面20a和端面20b沿内啮合齿轮12的径向形成为平坦状。因此，能够在将内啮合齿轮12的定位夹具46接触到端面20a和端面20b中的任一者、或者端面20a和端面20b两者的情况下，高精度地进行差速器壳10和内啮合齿轮12的定位。在此，在图5中示出了在将定位夹具46与端面20a接触的情况下进行差速器壳10和内啮合齿轮12的定位的例子。此外，也可以只将端面20a或只将端面20b沿内啮合齿轮12的径向形成为平坦状。如此，通过将端面20a、端面20b中的至少一者沿内啮合齿轮12的径向形成为平坦状，能够使用定位夹具46高精度地进行差速器壳10和内啮合齿轮12的定位。
另外，如图3所示，设置有第一空洞部30和第二空洞部32。并且，进行了在接合面25的端部27a与第一空洞部30之间设置第一焊道14、并在接合面25的端部27b与第二空洞部32之间设置第二焊道38的焊接(以下称作“贯通焊接”)。由此，焊接时差速器壳10熔融而产生的气体能够被排出到第一空洞部30和第二空洞部32。因此，通过设置第一空洞部30和第二空洞部32来进行贯通焊接，能够抑制气孔的产生。此外，如果调节第一沟槽26和第二沟槽28的深度，则能够容易地调节向第一空洞部30和第二空洞部32排出气体的允许排出量。
在此，假定在第一焊道14与第一空洞部30之间设置有未焊接部48的情况。于是，如图6所示，在焊接后的冷却过程中，当第一焊道14及其周边的热影响部收缩时，未焊接部48阻止向箭头所示的方向的收缩，因此在第一焊道的边界61处残留箭头所示的拉伸应力。并且，若如此残留拉伸应力，则在差动齿轮实际运转时有负载作用时，可能容易从第一焊道边界61开始产生龟裂。与此相对，如果如本实施例所述的那样进行贯通焊接以不设置未焊接部48，就不会产生上述的问题。因此，通过设置第一空洞部30和第二空洞部32来进行贯通焊接，提高了焊接强度及焊接质量。
另外，如图3所示，在差速器壳10中的齿轮接合部22的抵接面21上设置有压配部24。并且，压配部24被压入到内啮合齿轮12的内周面12a，并将齿轮接合部22插入内啮合齿轮12的内周侧。因此，能够在焊接前和焊接时维持差速器壳10与内啮合齿轮12的位置关系。从而，通过设置压配部24，能够减小焊接形变。
另外，如图2所示，将压配部24设置在照射激光23的方向的前方的位置。因此，形成第一焊道14和第二焊道38时照射的激光23到达压配部24而被遮挡。从而，当在形成了一条焊道后形成另一条焊道时(例如，在形成第一焊道14后形成第二焊道38时等)，用于形成另一条焊道的激光不会对已形成的一条焊道进行再加热。因此，通过将压配部24设置在激光23的照射方向的前方的位置，能够提高焊接强度及焊接质量。
另外，当从内啮合齿轮12的中心轴S方向的两侧的两个方向同时照射激光23来形成第一焊道14和第二焊道38时，激光23也会到达压配部24而被遮挡，因此来自两个方向的激光23互不干扰。因此，通过将压配部24设置在激光23的照射方向的前方的位置，能够提高焊接设备的安全性。
另外，在本实施例中，通过从内啮合齿轮12的中心轴S方向的两侧的两个方向进行焊接来设置第一焊道14和第二焊道38。因此，在第一焊道14和第二焊道38中，焊透深度浅的部分中焊条40的熔融成分(Ni等)所占的比例均大于焊透深度深的部分中焊条40的熔融成分(Ni等)所占的比例，并且，焊条40的熔融成分在焊透方向上的分布大致相等。从而，相对于在差动齿轮实际运转时作用于的弯曲应力的第一焊道14和第二焊道38的材料强度均匀。所以，通过从内啮合齿轮12的中心轴S方向的两侧的两个方向进行焊接来设置第一焊道14和第二焊道38，能够提高焊接强度及焊接质量。
另外，在焊接时，能够使得形成第一焊道14和第二焊道38的部分的在内啮合齿轮12的中心轴S方向上的热量输入的分布均匀。因此，通过从内啮合齿轮12的中心轴S方向的两侧的两个方向进行焊接，能够抑制焊接形变。
另外，如图2和图3所示，沿着相对于差速器壳10的齿轮接合部22的抵接面21向内啮合齿轮12侧倾斜角度α的方向进行了设置第一焊道14和第二焊道38的焊接(以下称作“倾斜焊接”)。因此，在焊接时，能够减小相比于内啮合齿轮12(材质为钢)在熔融时产生的气体的量更多的差速器壳10(材质为铸铁)的熔融量，因此能够减小气体的产生量。从而通过进行倾斜焊接，能够抑制气孔的产生。
另外，即便第一焊道14与第二焊道38万一断裂的情况下，内啮合齿轮12也被挂在差速器壳10上而不会脱离，由此能够防止内啮合齿轮12的脱落。
另外，如图2和图3所示，在差速器壳10中设置有贯通外部与第一空洞部30之间的通孔34。因此，在焊接时，通过从通孔34观察焊接时第一沟槽26中的激光23的反射光，能够判断将第一焊道14形成至第一空洞部30的贯通焊接是否可靠地进行。从而通过设置通孔34，能够可靠地提高焊接质量。
另外，滞留在第一空洞部30内的气体通过通孔34被排出，因此在第一空洞部30内不容易发生气体膨胀，能够防止在第一焊道14内形成空穴。另外，在焊接后的冷却过程中可能产生于第一空洞部30内的结露所引起的水滴通过通孔34被排出，因此能够防止第一焊道14被腐蚀。因此，通过设置通孔34，提高了焊接质量。此外，如果在差速器壳10中设置贯通外部与第二空洞部32之间的通孔，则对第二焊道38也能够获得同样的效果。
〔实施例2〕
还可考虑图7所示的实施例2。
在实施例2中，没有在差速器壳10中设置压配部24，这点与实施例1不同。另外，在差速器壳10的抵接面21上设置有沟槽51，并且具有设置于所述沟槽51与内啮合齿轮12的内周面12a之间的空洞部52，这点也与实施例1不同。空洞部52的截面积大于实施例1中的第一空洞部30与第二空洞部32的截面积之和。因此，能够将由于在焊接时差速器壳10熔融而可能产生的气体更多地从空洞部52的内部排出。因此，根据实施例2，向空洞部52的气体的允许排出量增大，因此能够更可靠地抑制气孔的产生。另外，因为没有设置压配部24，所以能够减少机械加工的工序，降低制造成本。
在实施例2中，在焊接前的齿轮接合部22中的沟槽51的两侧设置有与壳接合部20抵接的抵接面53和抵接面55。并且，当在焊接前将差速器壳10插入内啮合齿轮12的内周时，优选在抵接面53与抵接面55中的至少任一表面将差速器壳10压入到内啮合齿轮12的内周面12a。
另外，在通过向空洞部52的气体的允许排出量增大而不会产生由空洞部52内的气体膨胀导致的第一焊道14和第二焊道38的空穴缺陷的情况下，还可考虑不设置通孔34的变形例。
〔实施例3〕
还可考虑图8所示的实施例3。
在实施例3中，除实施例2的沟槽51之外，还在内啮合齿轮12的内周面12a上设置有沟槽54。由此具有设置于沟槽51与沟槽54之间的空洞部56。该空洞部56具有比实施例2中的空洞部52更大的截面积。因此，能够将由于在焊接时差速器壳10熔融而可能产生的气体更多地排出到空洞部56。因此，通过在内啮合齿轮12上设置沟槽54，允许被排出到空洞部56的气体的允许排出量增大，因此能够更可靠地抑制气孔的产生。
另外，因为允许被排出到空洞部56内的气体的允许排出量增大，由空洞部56内的气体膨胀导致的第一焊道14和第二焊道38的空穴缺陷不容易产生。因此，设置贯通空洞部56与差速器壳10的外部之间的通孔的必要性减小。
此外，与实施例2同样地，当在焊接前将差速器壳10插入内啮合齿轮12的内周时，优选在抵接面53与抵接面55中的至少任一表面将差速器壳10压入到内啮合齿轮12的内周面12a。
另外，也可以根据需要而在齿轮接合部22与壳接合部20之间设置所述台阶44。另外，也可以进行倾斜焊接。
〔实施例4〕
还可考虑图9所示的实施例4。
在实施例4中，分割内啮合齿轮12的内周面12a，并使分割而成的各个内周面12a的位置在径向上不同。在本实施例中，将内周面12a作为接合壳接合部20与齿轮接合部22的接合面25。
此外，在所述实施例1～3中，在接合面25中设置第一焊道14和第二焊道38的方向(第二方向)和与内啮合齿轮12的径向垂直相交的方向(第三方向、中心轴S方向)一致，但在以下的实施例4和实施例5中，在接合面25中设置第一焊道14和第二焊道38的方向(第二方向)和与内啮合齿轮12的径向垂直相交的方向(第三方向、中心轴S方向)并不一致。
如图9所示，使分割而成的各个内周面12a的位置在径向上不同，并使差速器壳10的抵接面53和抵接面55的位置与内周面12a的位置对应，由此将第一焊道14和第二焊道38分别设置在内啮合齿轮12的径向上的不同位置。由此，在焊接时，即使向内啮合齿轮12的中心轴S方向照射激光23，激光23也会在到达差速器壳10或内啮合齿轮12后被遮挡。因此，为了形成一条焊道而照射的激光23不会照射另一条已形成的焊道并对其进行再加热。因此，能够提高焊接强度及焊接质量。
另外，当从内啮合齿轮12的中心轴S方向的两侧的两个方向同时进行激光焊接时，从两个方向照射的激光23不会相互干扰。因此，能够提高焊接设备的安全性。另外，因为没有必要进行倾斜焊接，所以能够简化焊接设备，降低制造成本。
另外，即使在第一焊道14与第二焊道38断裂的情况下，内啮合齿轮12也被挂在差速器壳10上而不会脱离，因此能够防止内啮合齿轮12的脱落。
另外，使差速器壳10与内啮合齿轮12在对接部58在内啮合齿轮12的中心轴S方向上对接。由此，对于推力负载的强度增大。
另外，在内啮合齿轮12中，如果设壳接合部20的尺寸在内啮合齿轮12的中心轴S方向上为tb1，则在本实施例中，ta＜tb1。由此，与实施例1～3相同，能够提高差速器壳10与内啮合齿轮12的焊接强度及焊接质量，并且能够降低焊接形变并降低焊接设备成本。
另外，与实施例1～3同样地，通过设tb1＜tc，能够减少内啮合齿轮12的重量，并且减小搅拌阻力。
此外，与实施例2和实施例3同样地，当在焊接前将差速器壳10插入内啮合齿轮12的内周时，优选在抵接面53与抵接面55中的至少任一表面将差速器壳10压入到内啮合齿轮12的内周面12a。
另外，也可以根据需要而在差速器壳10中设置贯通第一空洞部30与外部之间的通孔或贯通第二空洞部32与外部之间的通孔。另外，也可以根据需要而在齿轮接合部22与壳接合部20之间设置前述的台阶44。
〔实施例5〕
还可考虑图10所示的实施例5。
在实施例5中，将由内啮合齿轮12的内周面12a与壳接合部20的端面20b形成的面(由朝向不同方向的多个面连接形成的面)作为接合壳接合部20与齿轮接合部22的接合面25。并且，通过沿壳接合部20的端面20b形成第二焊道38，第二焊道38被大致形成在内啮合齿轮12的径向上。由此，例如即使在差动齿轮实际运转时通过来自驱动小齿轮(没有图示)的动力传递而推力负载如图10所示集中作用于齿部形成部16的附图上侧的情况下，焊接强度也提高。
此外，在所述弯曲应力集中作用于附图下侧的情况下，通过将形成第一焊道14和第二焊道38的方向转换成图10所示的例子，焊接强度也会提高。
另外，在焊接时，为了形成一条焊道而照射的激光23不会对另一条已形成的焊道进行再加热。因此能够提高焊接质量。另外，当从内啮合齿轮12的中心轴S方向的两侧的两个方向同时进行激光焊接时，从两个方向照射的激光23不会相互干扰。因此能够提高焊接设备的安全性。
另外，在内啮合齿轮12中，如果将壳接合部20在内啮合齿轮12的中心轴S方向上的尺寸设为tb2，则在本实施例中，ta＜tb2。由此，与实施例1～4同样地，能够提高差速器壳10与内啮合齿轮12的焊接强度及焊接质量，并且能够减少焊接形变并减少焊接设备成本。
另外，与实施例1～4同样地，通过设tb2＜tc，能够减少内啮合齿轮12的重量，并且减小搅拌阻力。
此外，当在焊接前将差速器壳10插入内啮合齿轮12的内周时，优选在抵接面53将差速器壳10压入到内啮合齿轮12的内周面12a。
另外，在设置于抵接面21的沟槽59与内周面12a之间设置有空洞部60。并且，根据需要也可以在差速器壳10中设置贯通所述空洞部60与外部之间的通孔。
上述的实施方式仅为单纯的例示，并不用作对本发明进行任何限定，当然可在不脱离其要旨的范围内进行种种改进、变形。
在上述实施例中，将差动齿轮中的差速器壳与内啮合齿轮的焊接构造为例进行了说明，但本发明不限定于该例子。例如，本发明也适用于其他环形部件与被插入该环形部件的内周面的部件之间的焊接构造、以及杆状部件之间或板状部件之间的焊接构造。
另外，只要在内啮合齿轮12的重量、以及在内啮合齿轮12旋转时在与润滑油(没有图示)之间产生的搅拌阻力允许的范围内，也可以使壳接合部20在内啮合齿轮12的中心轴S方向上的尺寸tb大于齿部形成部16的尺寸tc(tb＞tc)。
符号说明
10：差速器壳；12：内啮合齿轮；12a：内周面；14：第一焊道；16：齿部形成部；16a：齿部；18：连结部；20：壳接合部；20a：端面；20b：端面；21：抵接面；22：齿轮接合部；22a：端面；22b：端面；23：激光；24：压配部；25：接合面；27a：端部；27b：端部；30：第一空洞部；32：第二空洞部；34：通孔；38：第二焊道；40：焊条；42：突出部分；44：台阶；46：定位夹具；52：空洞部；53：抵接面；55：抵接面；56：空洞部；60：空洞部；61：第一焊道边界；α：角度；S：中心轴。

Claims (12)

1.一种焊接构造，其中，第一部件和第二部件通过焊接而接合，其特征在于，
所述第一部件包括与所述第二部件接合的第二部件接合部，
所述第二部件包括与所述第一部件接合的第一部件接合部，
当将所述第一部件与所述第二部件排列的方向设为第一方向、将与所述第一方向交叉的方向设为第二方向时，
在所述第一部件接合部与所述第二部件接合部被接合的接合面的至少所述第二方向上的两个端部设置有焊接部，并且
所述第一部件在所述第一方向上从所述接合面依次排列有所述第二部件接合部以及与所述第二部件接合部连接的连结部，并且在与所述第一方向垂直的第三方向上，所述第二部件接合部的尺寸被形成为大于所述连结部的尺寸，
所述第一部件是以所述第一方向为径向、以所述第三方向为中心轴方向的环状部件，
所述第一部件是差动齿轮的内啮合齿轮，
所述第二部件是差速器壳，所述差速器壳是所述差动齿轮的壳体部件。
2.如权利要求1所述的焊接构造，其特征在于，
外力在与所述第三方向平行的方向上作用于所述第一部件或所述第二部件。
3.如权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，
在所述第三方向上，所述第二部件接合部的尺寸小于所述第一部件接合部的尺寸。
4.如权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，
所述第二部件接合部在所述第三方向上的两个端面中的至少任一个端面沿所述第一方向被形成为平坦状。
5.如权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，
具有设置在所述第一部件接合部与所述第二部件接合部之间的空洞部，
所述焊接部设置在所述接合面的在所述第二方向上的两个端部与所述空洞部之间。
6.如权利要求5所述的焊接构造，其特征在于，
所述第一部件或所述第二部件包括贯通外部与所述空洞部之间的通孔。
7.如权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，
所述第二部件是在熔融时产生的气体的量多于所述第一部件的部件，
所述焊接部沿着相对于所述接合面向所述第一部件侧倾斜的方向设置。
8.如权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，
所述第一部件包括在所述径向上与所述连结部的外周连接的非接合部，并且在所述中心轴方向上，所述第二部件接合部的尺寸被形成为小于所述非接合部的尺寸。
9.如权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，
在所述第一部件的内周面和所述第二部件的所述第一部件接合部的与所述内周面抵接的抵接面中的任一面上具有压配部，所述压配部使得所述内周面与所述抵接面之间具有过盈量地配合。
10.一种焊接方法，用于通过焊接来接合第一部件和第二部件，其特征在于，
当将为了接合所述第一部件所具有的与所述第二部件接合的第二部件接合部与所述第二部件所具有的与所述第一部件接合的第一部件接合部而配置所述第一部件与所述第二部件的方向设为第一方向、将与所述第一方向交叉的方向设为第二方向时，
所述第一部件被形成为：在所述第一方向上从所述第一部件接合部与所述第二部件接合部的接合面依次排列有所述第二部件接合部以及与所述第二部件接合部连接的连结部，并且，所述第二部件接合部的尺寸在与所述第一方向垂直的第三方向上大于所述连结部的尺寸，并且
从所述接合面的在所述第二方向上的两端侧进行焊接，以使焊接部被设置在所述接合面的至少所述第二方向上的两个端部，
所述第一部件是以所述第一方向为径向、以所述第三方向为中心轴方向的环状部件，
所述第一部件是差动齿轮的内啮合齿轮，
所述第二部件是差速器壳，所述差速器壳是所述差动齿轮的壳体部件。
11.如权利要求10所述的焊接方法，其特征在于，
通过使得所述第二部件接合部的尺寸在所述第三方向上小于所述第一部件接合部的尺寸而在所述第一部件接合部与所述第二部件接合部之间设置台阶，并且在顺应所述台阶供应焊条的同时进行焊接。
12.如权利要求10或11所述的焊接方法，其特征在于，
将所述第二部件接合部在所述第三方向上的两个端面中的至少任一个端面沿所述第一方向形成为平坦状，并且通过将定位夹具接触到被形成为平坦状的所述端面上来进行所述第一部件的定位。
CN201080054376.0A 2010-01-22 2010-01-22 焊接构造以及焊接方法 Expired - Fee Related CN102652047B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/050770 WO2011089704A1 (ja) 2010-01-22 2010-01-22 溶接構造および溶接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102652047A CN102652047A (zh) 2012-08-29
CN102652047B true CN102652047B (zh) 2014-09-03

Family

ID=44306526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080054376.0A Expired - Fee Related CN102652047B (zh) 2010-01-22 2010-01-22 焊接构造以及焊接方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9239104B2 (zh)
EP (1) EP2468447B1 (zh)
JP (1) JP5234185B2 (zh)
KR (1) KR101344562B1 (zh)
CN (1) CN102652047B (zh)
WO (1) WO2011089704A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2468447B1 (en) 2010-01-22 2014-12-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Welded structure and welding method
CN102470486B (zh) 2010-01-22 2015-05-13 丰田自动车株式会社 焊接构造以及焊接方法
JP5466297B2 (ja) 2011-04-08 2014-04-09 トヨタ自動車株式会社 両側溶接方法
CN103732348B (zh) 2011-08-04 2016-03-09 丰田自动车株式会社 焊接结构及焊接结构的制造方法
CN103104678B (zh) * 2011-11-14 2015-07-01 上海交运汽车动力系统有限公司 一种自动变速器壳体及其焊接方法
US20140034622A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-06 Lincoln Global, Inc. Method and system for narrow grove welding using laser and hot-wire system
JP6605449B2 (ja) * 2014-03-27 2019-11-13 シチズンファインデバイス株式会社 燃焼圧センサ及びその製造方法
JP6501584B2 (ja) 2015-03-30 2019-04-17 武蔵精密工業株式会社 伝動装置
FR3039242B1 (fr) * 2015-07-20 2017-07-14 Renault Sas Liaison soudee entre une couronne de differentiel et son boitier
US10738869B2 (en) 2015-11-30 2020-08-11 Ford Global Technologies, Llc Precisely aligned, friction welded spiral bevel or hypoid ring gear and differential case assembly
US10883588B2 (en) * 2016-02-10 2021-01-05 Magna Powertrain Of America, Inc. Differential assembly with two-piece carrier and welded ring gear
JP6607124B2 (ja) * 2016-03-31 2019-11-20 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 差動装置の部材接合構造
US10730144B2 (en) * 2017-07-24 2020-08-04 Ford Motor Company Localized tempering of carburized steel
US10781908B2 (en) * 2017-12-11 2020-09-22 Gkn Automotive Limited Driveline components with weld vent
US11306784B2 (en) * 2018-10-11 2022-04-19 Transform Automotive Llc Vehicle drivetrain assembly and method for making the assembly
DE102018220105B4 (de) * 2018-11-22 2021-01-21 Audi Ag Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem durch zwei Presspassungen am Gehäuse aufgepressten Abtriebsrad
JP2020128035A (ja) * 2019-02-08 2020-08-27 アイシン精機株式会社 ケース及びその製造方法
JP6710796B2 (ja) * 2019-03-14 2020-06-17 武蔵精密工業株式会社 伝動装置
JP7353827B2 (ja) * 2019-06-28 2023-10-02 武蔵精密工業株式会社 伝動装置
CN111207200A (zh) * 2020-02-26 2020-05-29 广东肇庆爱龙威机电有限公司 传动齿轮箱
CN117464088B (zh) * 2023-12-27 2024-03-22 宜宾本色精密工业有限公司 一种显示器金属边框v槽自动切割设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1212194A (zh) * 1997-07-23 1999-03-31 株式会社日立制作所 结构体及摩擦移动焊法
EP1442818A1 (de) * 2003-01-29 2004-08-04 ES Automobilguss GmbH Verfahren zur Herstellung von Mischverbindungen zwischen schwarzen Temperguss und Stahl
CN101375088A (zh) * 2006-01-27 2009-02-25 美驰重型车系统卡梅里有限责任公司 差动齿轮组件和方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6238787A (ja) * 1985-08-13 1987-02-19 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd インナ−ボア溶接方法
JPH0314066U (zh) * 1989-06-27 1991-02-13
JPH07284926A (ja) 1994-04-19 1995-10-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 中空構造体に対する付加部材の取付け方法
JP3153842B2 (ja) 1994-06-15 2001-04-09 日野自動車株式会社 リング状ワークの加工装置
US5806373A (en) * 1995-05-05 1998-09-15 Dana Corporation Gear and method for manufacturing same
JPH10113783A (ja) * 1996-10-07 1998-05-06 Horie Metal Co Ltd めっき鋼板のレーザ溶接方法
JPH10231918A (ja) * 1997-02-21 1998-09-02 Isuzu Motors Ltd 歯 車
DE59904169D1 (de) 1998-05-12 2003-03-06 Steyr Daimler Puch Ag Verfahren zum verbinden eines gussteiles mit einem teil aus einsatzgehärtetem stahl und bauteil erhältlich durch dieses verfahren
JP4205537B2 (ja) * 2003-09-04 2009-01-07 株式会社日立製作所 摩擦攪拌接合方法
JP2005081351A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Aisin Aw Co Ltd 摩擦圧接部材およびこれを備えた差動装置
DE102005023230B4 (de) 2005-05-04 2010-10-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Verschweißen eines Tellerrads mit einem Ausgleichsgehäuse eines Getriebes
DE102007060116B4 (de) 2007-12-13 2009-09-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Rohrverbindung und Rohrverbindung
JP2009226643A (ja) 2008-03-19 2009-10-08 Aisin Seiki Co Ltd 接合方法及び接合体
JP2009250339A (ja) * 2008-04-04 2009-10-29 Toyota Motor Corp 圧入嵌合構造および圧入嵌合方法
EP2468447B1 (en) 2010-01-22 2014-12-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Welded structure and welding method
CN102470486B (zh) 2010-01-22 2015-05-13 丰田自动车株式会社 焊接构造以及焊接方法
JP5509910B2 (ja) 2010-02-22 2014-06-04 日産自動車株式会社 ビーム溶接部材およびこれを備えた差動装置
CA2780125C (en) 2011-06-22 2016-10-04 Metal Forming & Coining Corporation Flow-formed differential case assembly

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1212194A (zh) * 1997-07-23 1999-03-31 株式会社日立制作所 结构体及摩擦移动焊法
EP1442818A1 (de) * 2003-01-29 2004-08-04 ES Automobilguss GmbH Verfahren zur Herstellung von Mischverbindungen zwischen schwarzen Temperguss und Stahl
CN101375088A (zh) * 2006-01-27 2009-02-25 美驰重型车系统卡梅里有限责任公司 差动齿轮组件和方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP平3-14066U 1991.02.13

Also Published As

Publication number Publication date
CN102652047A (zh) 2012-08-29
JP5234185B2 (ja) 2013-07-10
EP2468447B1 (en) 2014-12-24
KR101344562B1 (ko) 2013-12-26
US20120295125A1 (en) 2012-11-22
EP2468447A1 (en) 2012-06-27
JPWO2011089704A1 (ja) 2013-05-20
KR20120080254A (ko) 2012-07-16
EP2468447A4 (en) 2013-06-26
WO2011089704A1 (ja) 2011-07-28
US9239104B2 (en) 2016-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102652047B (zh) 焊接构造以及焊接方法
CN102470486B (zh) 焊接构造以及焊接方法
CN104936739B (zh) 由毂和轴或齿轮经摩擦焊接而形成的接合结构
JPH11197855A (ja) 環状接合方法とこれにより得られる密封容器及びビスカスダンパ
US20090305077A1 (en) Friction welded part, suspension rod formed of the friction welded part, and joining method
CN104439686B (zh) 一种用于运载火箭贮箱锁底环缝的搅拌摩擦焊方法
JP2006289500A (ja) 電子ビーム又はレーザ溶接のための溶接プレップジョイント
CN106555862A (zh) 焊接构造
CN104884832B (zh) 等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法
JP2013018035A (ja) 溶接構造、及び溶接方法
JP2014008527A (ja) 金属材料の摩擦撹拌接合方法および金属材料接合体
US8920279B2 (en) Differential case assembly with drive ring gear
US10738869B2 (en) Precisely aligned, friction welded spiral bevel or hypoid ring gear and differential case assembly
JP5136184B2 (ja) 金属部材の接合方法
JP2010221246A (ja) 鍛造品の製造方法
US10478920B2 (en) Dual wall components for gas turbine engines
JP2010069520A (ja) 金属部材の接合方法及びその接合装置
CN103459779A (zh) 涡轮转子及涡轮转子的制造方法
US10883586B2 (en) Planetary differential device and method for producing a planetary differential device
CN106460945A (zh) 等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法以及外侧联轴器构件
JP2006102755A (ja) 摩擦点接合方法
JP2014030842A (ja) 高強度鋼管用溶接継手、高強度鋼管用溶接継手の製造方法、高強度鋼管の接合方法および高強度鋼管の接合構造
RU2544763C2 (ru) Способ изготовления тонколистовых конструкций из молибдена или его сплавов
JP2014117747A (ja) 摩擦撹拌接合方法及び摩擦撹拌接合体
CN104227240A (zh) 用于制造内燃机的内置空心阀的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140903

Termination date: 20160122

EXPY Termination of patent right or utility model