JP2000120835A - Differential gear and manufacture thereof - Google Patents

Differential gear and manufacture thereof

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JP2000120835A
JP2000120835A JP28647398A JP28647398A JP2000120835A JP 2000120835 A JP2000120835 A JP 2000120835A JP 28647398 A JP28647398 A JP 28647398A JP 28647398 A JP28647398 A JP 28647398A JP 2000120835 A JP2000120835 A JP 2000120835A
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JP
Japan
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ball
rolling
continuous groove
disk plate
meandering continuous
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Application number
JP28647398A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoki Maruyama
直樹 丸山
Makoto Ouchi
眞 大内
Yoshitaka Ito
嘉高 伊藤
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Priority to EP99929742A priority patent/EP1010922A1/en
Priority to PCT/JP1999/003678 priority patent/WO2000001963A1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a differential gear and manufacture thereof in which a meandering continuous groove provided on the facing surface of a disc plate is formed precisely and which can improve the surface roughness and transmit the torque stably and manufacture at a low cost. SOLUTION: This is a differential gear in which a processed disc plate 2 having formed a meandering continuous groove having left a rolling allowance advancely, balls 9 for rolling, a holder 5 for holding this ball 9 for rolling by a long hole extending to the diameter direction, a disc plate 1 for die facing to the processed disc plate coaxially and also forming the guide groove of the ball 9 for rolling and the push-press means of the ball 9 for rolling to the processed disc plate 2 are prepared, and having the disc plate manufactured by a rolling method by rotating either one of the disc plate 1 for die or processed disc plate 2. The shape error of the rolling surface of the meandering continuous groove is 100 μm or less and its roughness Rz is 10 μm or less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の左右の駆
動輪や前後の駆動シャフトの回転差を可能とするととも
に、一方の駆動輪または駆動シャフトが空転したときに
差動制限トルクを発生して駆動力を増大させることがで
きる差動装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention enables a difference in rotation between left and right drive wheels and front and rear drive shafts of an automobile, and generates a differential limiting torque when one of the drive wheels or the drive shaft idles. The present invention relates to a differential device capable of increasing a driving force and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の差動装置とは、車両がカーブす
る際に左右の駆動輪の回転差や前後の駆動輪の回転差
(四輪駆動車の場合)を可能にする装置である。このよ
うな機能を有する自動車の差動装置としては、従来から
出力軸に連結された一対のベベル歯車の間にピニオン歯
車を介在させ、ピニオン歯車のシャフトに外側から回転
力が加わると、差動時にピニオン歯車を自転させて各出
力軸の回転差を可能にしたものが広く使用されている。
2. Description of the Related Art An automobile differential device is a device that enables a difference in rotation between left and right drive wheels and a difference in rotation between front and rear drive wheels when a vehicle curves (in the case of a four-wheel drive vehicle). Conventionally, as a vehicle differential having such a function, a pinion gear is interposed between a pair of bevel gears connected to an output shaft, and when a rotational force is applied to the shaft of the pinion gear from the outside, the differential is performed. At times, a pinion gear is rotated on its own to make a difference in rotation between output shafts widely used.

【0003】しかしながら、一方の駆動輪が雪や砂等に
入った場合や溝等に転落した場合には、差動により一方
の車輪が空転して全体の駆動力が失われ、脱出できない
ことが多い。また、カーブする場合にも内側の車輪の荷
重が極端に低減したときには、車輪が空転してカーブを
高速で走行するための駆動力が失われることがある。
However, when one of the driving wheels falls into snow or sand, or falls into a groove or the like, one of the wheels runs idle due to the differential and the entire driving force is lost, so that it is impossible to escape. Many. In addition, when the load on the inner wheels is extremely reduced even when the vehicle turns, the wheels may spin and the driving force for traveling at high speed on the curve may be lost.

【0004】このような問題点を解消した差動装置とし
て、例えばクラッチディスク圧着式差動制限機構を具備
するものが提案されている。これは、一方の駆動輪が接
地していないときでも駆動力を得るために、クラッチデ
ィスクに予圧を与えているので、エンジン側から駆動力
が与えられていないときでも各駆動輪同士が拘束され、
アンチロックブレーキシステムのように各車輪の回転に
独立性が要求される装置との組合せに難点があった。
[0004] As a differential device which has solved such a problem, there has been proposed a differential device having, for example, a clutch disk crimping type differential limiting mechanism. This is because a preload is applied to the clutch disc in order to obtain a driving force even when one of the driving wheels is not in contact with the ground, so that each driving wheel is restrained even when the driving force is not applied from the engine side. ,
There was a difficulty in combination with a device that requires independence in rotation of each wheel, such as an anti-lock brake system.

【0005】またビスカス・カップリング式トルク感応
型差動制限装置を具備する差動装置も提案され、使用さ
れている。ビスカス・カップリングは粘性流体(シリコ
ンオイル等)のせん断抵抗を利用してトルクを伝達する
ものであり、駆動輪の回転差に応じてスムーズな差動制
限効果を得ることができる。しかし、粘性流体により初
期抵抗が与えられるため、やはり各駆動輪同士の拘束を
受けるという問題がある。
A differential having a viscous coupling type torque-sensitive differential limiting device has also been proposed and used. The viscous coupling transmits torque using the shear resistance of a viscous fluid (such as silicon oil), and can provide a smooth differential limiting effect according to the rotation difference of the drive wheels. However, since the initial resistance is given by the viscous fluid, there is still a problem that each driving wheel is restricted.

【0006】このような事情に鑑み、上記差動装置より
も小型でしかも特別な機構を追加することなく差動制限
作用を有する差動装置が特開平8−170705号公報
として提案された。
In view of such circumstances, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-170705 has proposed a differential device which is smaller than the differential device and has a differential limiting function without adding a special mechanism.

【0007】この差動装置は、(a)それぞれ駆動輪に
固定されているとともに互いに軸方向に対向して同軸的
に配置された一対の回転体であって、対向面には一定周
期で半径方向位置が変動するように蛇行している周方向
連続溝(以下、蛇行連続溝という)が形成されているデ
ィスクプレートと、(b)一対のディスクプレートの間
に配置され、半径方向に延在する複数のガイド溝を周方
向に等間隔に有するボールホルダと、(c)対向する一
対のディスクプレートの蛇行連続溝に沿って転動すると
ともに、各ガイド溝内に1つずつ半径方向に往復運動自
在に収容されているボールと、(d)ディスクプレート
を回転自在に収容するとともにボールホルダを固定的に
収容するケース体と、(e)各ディスクプレートの外側
面に接触するように配置されたスラストワッシャーとを
具備している。
This differential device comprises (a) a pair of rotating bodies fixed to driving wheels and arranged coaxially so as to face each other in the axial direction. A disk plate on which a circumferential continuous groove meandering so as to fluctuate in the direction position (hereinafter referred to as a meandering continuous groove); and (b) disposed between a pair of disk plates and extending in a radial direction. (C) rolling along a meandering continuous groove of a pair of opposed disk plates, and reciprocating radially one by one in each guide groove. A ball housed movably, (d) a case body rotatably housing the disc plate and a ball case fixedly housed therein, and (e) a case body contacting the outer surface of each disc plate. It has and a deployed thrust washer.

【0008】この差動装置は、ボールが周方向の蛇行連
続溝内を移動する際に、ボールホルダのガイド溝内を半
径方向に往復運動し、エンジン側からの駆動力が各ディ
スクプレートを介して各駆動輪に伝達されるようになっ
ているとともに、駆動輪に回転差が生じたときに差動を
可能にする。また一方の駆動輪が空転した場合、その駆
動輪に連結されたディスクプレートに生じたスラスト力
によりディスクプレートの外側面とスラストワッシャー
との間に滑り摩擦力が発生し、もって差動制限効果が得
られるようになっている。
In this differential device, when the ball moves in the meandering continuous groove in the circumferential direction, the ball reciprocates in the guide groove of the ball holder in the radial direction, and the driving force from the engine is transmitted through each disk plate. As a result, when a rotational difference occurs between the drive wheels, a differential is enabled. If one of the drive wheels idles, the thrust force generated on the disk plate connected to that drive wheel generates a sliding friction force between the outer surface of the disk plate and the thrust washer, thereby reducing the differential limiting effect. You can get it.

【0009】図5は特開平8−170705号公報に開
示された差動装置の一例を示し、図6はその分解断面図
であり、図7は一方のディスクプレート、ボールホルダ
及びボールを組合せた状態を示す。図5に示す通り、特
開平8−170705号の差動装置は、一端が開口して
おり他端に同軸的な環状突起部101を有するケース1
0と、ケース10の開口端と同じ大きさの開口端を有す
るとともに他端に同軸的な環状突起部201を有するケ
ースカバー20と、互いに同軸状に対向して配置された
一対のディスクプレート3、4と、一対のディスクプレ
ート3、4の間に配置されたボールホルダ5と、ボール
ホルダ5に転動自在に保持された複数のボール6と、デ
ィスクプレート3、4の外側に位置する一対のスラスト
ワッシャー7、8とを備えている。
FIG. 5 shows an example of a differential device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-170705, FIG. 6 is an exploded sectional view thereof, and FIG. 7 shows a combination of one disk plate, a ball holder and a ball. Indicates the status. As shown in FIG. 5, a differential device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-170705 has a case 1 having an open end at one end and a coaxial annular projection 101 at the other end.
0, a case cover 20 having an opening end having the same size as the opening end of the case 10 and having a coaxial annular projection 201 at the other end, and a pair of disk plates 3 arranged coaxially and opposed to each other. , 4, a ball holder 5 disposed between the pair of disc plates 3, 4, a plurality of balls 6 rotatably held by the ball holder 5, and a pair of balls located outside the disc plates 3, 4. Thrust washers 7 and 8 are provided.

【0010】(1)ケース(入力側ディスクプレート) ケース10の同軸的な環状突起部101は一方のディス
クプレート3を回転自在に支持する軸受けとして作用す
る。ケース10の内壁にはボールホルダ5の外周突起部
52と係合する溝102が形成されており、その溝10
2と外周突起部52との係合によりボールホルダ5はそ
の外周部とケース10の内壁との間に介在する複数の係
止部材10によりケース1に係止されている。ケース1
の側壁には複数の孔部104が設けられており、ケース
10内に潤滑油が流入できるようになっている。ケース
10の開口端に設けられたフランジ部105にはボルト
挿通用の多数の孔部105aが設けられている。
(1) Case (Input-side Disk Plate) The coaxial annular projection 101 of the case 10 acts as a bearing for rotatably supporting one disk plate 3. A groove 102 is formed on the inner wall of the case 10 so as to engage with the outer peripheral projection 52 of the ball holder 5.
The ball holder 5 is locked to the case 1 by a plurality of locking members 10 interposed between the outer circumferential portion of the ball holder 5 and the inner wall of the case 10 by the engagement of the outer protrusion 2 with the outer circumferential projection 52. Case 1
A plurality of holes 104 are provided on the side wall of the case 10 so that lubricating oil can flow into the case 10. Numerous holes 105a for bolt insertion are provided in the flange 105 provided at the open end of the case 10.

【0011】(2)ケースカバー ケースカバー20は浅い皿状であり、その同軸的な環状
突起部201は他方のディスクプレート4を回転自在に
支持する軸受けとして作用する。また、ケースカバー2
0の側壁には潤滑油流入用の複数の孔部204が設けら
れている。ケースカバー20の開口部に設けられたフラ
ンジ部205には、ケース10の孔部105aに対応す
る位置に多数の孔部205aが設けられており、両孔部
105a、205aを貫通するボルト(図示せず)によ
りケース10とケースカバー20は固定されている。
(2) Case Cover The case cover 20 has a shallow dish shape, and its coaxial annular projection 201 functions as a bearing for rotatably supporting the other disk plate 4. In addition, case cover 2
A plurality of holes 204 for lubricating oil inflow are provided in the side wall 0. The flange portion 205 provided at the opening of the case cover 20 is provided with a large number of holes 205a at positions corresponding to the holes 105a of the case 10, and bolts penetrating both holes 105a, 205a (FIG. (Not shown), the case 10 and the case cover 20 are fixed.

【0012】(3)ディスクプレート 図7に示すように、各ディスクプレート3、4の対向面
には一定周期で半径方向位置が変動するように蛇行して
いる周方向に連続した溝31、41が形成されている。
ディスクプレート3及び4の蛇行連続溝は逆回転方向に
同じ変化で延び、ボール6が転動自在に係合するよう円
弧状またはV状の断面を有する。各ディスクプレート
3、4の他端にはドライブシャフト(図示せず)を連結
するための環状突起部32、42が設けられ、この環状
突起部32、42の内面にはドライブシャフト固定用の
軸線方向溝32a、42aが設けられている。
(3) Disk Plate As shown in FIG. 7, circumferentially continuous grooves 31 and 41 meandering in such a manner that the position in the radial direction fluctuates at regular intervals are formed on the opposing surfaces of the disk plates 3 and 4. Are formed.
The meandering continuous grooves of the disk plates 3 and 4 extend in the same direction in the reverse rotation direction, and have an arc-shaped or V-shaped cross section so that the ball 6 can rollably engage. At the other end of each of the disk plates 3 and 4, there are provided annular projections 32 and 42 for connecting a drive shaft (not shown), and on the inner surfaces of the annular projections 32 and 42, an axis for fixing the drive shaft is provided. Direction grooves 32a and 42a are provided.

【0013】(4)ボールホルダ ボールホルダ5には、ボール6を受承し得る程度の幅を
有しかつボール6が半径方向に往復可能なように細長い
ガイド孔51が多数設けられている。ボール6の往復の
範囲を規定するガイド孔51の半径方向長さは、各連続
蛇行溝31、41の半径方向上限位置(中心から最も遠
い位置)と半径方向下限位置(中心から最も近い位置)
との差に等しい。
(4) Ball Holder The ball holder 5 is provided with a number of elongated guide holes 51 having a width enough to receive the ball 6 and allowing the ball 6 to reciprocate in the radial direction. The radial length of the guide hole 51 that defines the range of reciprocation of the ball 6 is determined by the radial upper limit position (the position farthest from the center) and the radial lower limit position (the position closest to the center) of each of the continuous meandering grooves 31 and 41.
Equal to the difference between

【0014】(5)スラストワッシャー スラストワッシャー7、8は、それぞれケース10とデ
ィスクプレート3との間、及びケースカバー20とディ
スクプレート4との間に配置され、ディスクプレート
3、4の外側面に摺接している。両駆動輪(図示せず)
に回転差がない場合や一方の駆動輪が空転をしていない
場合には、ディスクプレート3または4にはスラスト力
がかかっていないので、ディスクプレート3、4とスラ
ストワッシャー7、8との間には摩擦力は実質的にな
い。
(5) Thrust washers Thrust washers 7 and 8 are arranged between the case 10 and the disk plate 3 and between the case cover 20 and the disk plate 4, respectively. Is in sliding contact. Both drive wheels (not shown)
When there is no difference in rotation or when one of the driving wheels is not idling, no thrust force is applied to the disc plate 3 or 4, so that the disc plates 3 and 4 and the thrust washers 7 and 8 Has substantially no frictional force.

【0015】差動装置の動きを図9、図10を用いて説
明する。図9はディスクプレート3の蛇行連続溝31の
1つのユニット区間を拡大して示し、図10は蛇行連続
溝31の回転角θにおける半径方向距離R(ディスクプ
レート3の中心と蛇行連続溝31との距離)を示す。他
方のディスクプレート4の蛇行連続溝とボール6及びボ
ールホルダ5のガイド穴51との関係も全く同じであ
る。
The operation of the differential will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an enlarged view showing one unit section of the meandering continuous groove 31 of the disk plate 3, and FIG. 10 is a radial distance R (the center of the disk plate 3 and the meandering continuous groove 31) at the rotation angle θ of the meandering continuous groove 31. Distance). The relationship between the meandering continuous groove of the other disk plate 4 and the guide hole 51 of the ball 6 and the ball holder 5 is exactly the same.

【0016】蛇行連続溝31は、ボール6をディスクプ
レート3の半径方向外側から内側に向かって延びる第一
案内区間31aと、ボール6をディスクプレート3の半
径方向内側から外側に向かって延びる第二案内区間31
bと、ボール6をディスクプレート3の半径方向一定位
置に保つ第三案内区間31cとからなる複数のユニット
区間が周方向に連続してなる。図8〜図10に示す実施
例の場合、各ユニット区間の回転角θは72°であり、
一周に5個のユニット区間がある。
The meandering continuous groove 31 has a first guide section 31 a extending the ball 6 from the radially outer side to the inner side of the disk plate 3 and a second guide section 31 extending the ball 6 from the radially inner side to the outer side of the disk plate 3. Guidance section 31
b and a third guide section 31c for keeping the ball 6 at a constant position in the radial direction of the disk plate 3, a plurality of unit sections are continuous in the circumferential direction. In the case of the embodiment shown in FIGS. 8 to 10, the rotation angle θ of each unit section is 72 °,
There are five unit sections in one round.

【0017】他方のディスクプレート4にも同様に第一
案内区間41aと、ボール6をディスクプレート4の半
径方向内側から外側に向かって延びる第二案内区間41
bと、ボール6をディスクプレート4の半径方向一定位
置に保つ第三案内区間41cとからなる複数のユニット
区間が周方向に連続してなる。
Similarly, a first guide section 41a and a second guide section 41 extending the ball 6 from the radially inner side to the outer side of the disk plate 4 are provided on the other disk plate 4.
A plurality of unit sections consisting of b and a third guide section 41c for keeping the ball 6 at a constant position in the radial direction of the disc plate 4 are continuous in the circumferential direction.

【0018】ディスクプレート3の蛇行連続溝31とデ
ィスクプレート4の蛇行連続溝41とは各ユニット区間
の端を通る半径(例えば図7中の半径OP)に関して鏡
像の関係にあるので、ボール6は逆回転方向に同じ軌跡
を通ることになる。両ディスクプレート3、4をボール
ホルダ5に組合せた状態は、図8に示す通りである。こ
のため、ボール6がディスクプレート3の蛇行連続溝3
1内を矢印Rの方向(右回り方向)に移動するときに
は、同時にディスクプレート4の蛇行連続溝41内を矢
印、の方向(左回り方向)に全く同じ軌跡を通って移動
するようになっている。
Since the meandering continuous groove 31 of the disk plate 3 and the meandering continuous groove 41 of the disk plate 4 have a mirror image relationship with respect to the radius (for example, the radius OP in FIG. 7) passing through the end of each unit section, the ball 6 It follows the same trajectory in the reverse rotation direction. The state where both disc plates 3 and 4 are combined with the ball holder 5 is as shown in FIG. For this reason, the ball 6 is formed in the meandering continuous groove 3 of the disc plate 3.
1 moves in the direction of arrow R (clockwise) in the meandering continuous groove 41 of the disc plate 4 at the same time along the same trajectory in the direction of arrow (counterclockwise). I have.

【0019】従って、ボールホルダ5を固定して一方の
ディスクプレート3を回転させれば、他方のディスクプ
レート4は逆向きに同じ速度で回転する。この場合、蛇
行連続溝31、41内を72°の回転角だけ移動すると
(即ち、ユニット区間内を移動すると)、ボール6はボ
ールホルダ5のガイド穴51内を半径方向に一往復す
る。
Therefore, if one of the disk plates 3 is rotated with the ball holder 5 fixed, the other disk plate 4 rotates in the opposite direction at the same speed. In this case, when the ball 6 moves in the meandering continuous grooves 31 and 41 by a rotation angle of 72 ° (that is, moves in the unit section), the ball 6 reciprocates once in the guide hole 51 of the ball holder 5 in the radial direction.

【0020】両蛇行連続溝31、41の形状及びボール
6の動きをさらに詳細に検討する。ボール6が半径方向
反転位置(ディスクプレート3の中心からの半径方向距
離が増大→減少または減少→増大に変る位置)、及び第
三案内区間31Cにあるとき、ボール6と蛇行連続溝3
1との間には力は伝達されないが、その他の区間では力
は蛇行連続溝31の円弧状内壁に伝達される。蛇行連続
溝31の蛇行形状がa≦a′、b≧b′、c≦c′、d
=d′の条件を満たすことにより、区間31a及び31
b内にある2個のボール6のうちいずれか一方が力を伝
達しない位置にあるときは、他方のボール6は必ず力を
伝達する位置にあることになる。
The shape of the two meandering continuous grooves 31 and 41 and the movement of the ball 6 will be examined in more detail. When the ball 6 is in the radial reversal position (the position at which the radial distance from the center of the disk plate 3 changes from increasing to decreasing or decreasing to increasing) and in the third guide section 31C, the ball 6 and the meandering continuous groove 3
1 is not transmitted, but in other sections, the force is transmitted to the arcuate inner wall of the meandering continuous groove 31. The meandering shape of the meandering continuous groove 31 is a ≦ a ′, b ≧ b ′, c ≦ c ′, d
= D ', the sections 31a and 31
When any one of the two balls 6 in b is in a position that does not transmit force, the other ball 6 is always in a position that transmits force.

【0021】蛇行連続溝31における区間a、e、f、
31c、g及びhを除く区間では、ボール6のディスク
プレート3に対する軸線方向への分力(スラスト力)が
ケース10に加わる回転トルクの大きさに比例して変化
するように、ボール6が蛇行連続溝31に接触する角度
が変化する。そのためスラストワッシャー7、8の摩擦
による差動制限トルクは、ケース10に加わる回転トル
クに比例する。以上の理論は、蛇行連続溝31のユニッ
ト区間の回転角が72°以外の場合でもそのまま適用で
きる。
In the meandering continuous groove 31, sections a, e, f,
In sections other than 31c, g and h, the ball 6 meanders so that the axial component (thrust force) of the ball 6 with respect to the disk plate 3 changes in proportion to the magnitude of the rotational torque applied to the case 10. The angle of contact with the continuous groove 31 changes. Therefore, the differential limiting torque due to the friction between the thrust washers 7 and 8 is proportional to the rotation torque applied to the case 10. The above theory can be applied as it is even when the rotation angle of the unit section of the meandering continuous groove 31 is other than 72 °.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】図11はディスクプレ
ート3に設けられた蛇行連続溝31の断面形状を示して
いる。蛇行連続溝31はボール6とほぼ同じ半径Rの円
弧状凹曲面に形成されており、ボール6を前記蛇行連続
溝31に接した状態で、かつ蛇行連続溝31内で移動可
能に保持している。蛇行連続溝31の形状を高精度とす
ることにより、蛇行連続溝31に保持されたボール6
は、高速回転時でもぶれることなく、ディスクプレート
3、4にトルクを伝達することができる。
FIG. 11 shows a cross-sectional shape of a meandering continuous groove 31 provided in the disk plate 3. The meandering continuous groove 31 is formed in an arc-shaped concave curved surface having a radius R substantially the same as that of the ball 6, and holds the ball 6 in contact with the meandering continuous groove 31 and movably in the meandering continuous groove 31. I have. By making the shape of the meandering continuous groove 31 highly accurate, the balls 6 held in the meandering continuous groove 31
Can transmit torque to the disk plates 3 and 4 without being shaken even during high-speed rotation.

【0023】この蛇行連続溝31の円弧状凹曲面は図1
2に示すような半径Rの円弧状刃先62を有する特殊エ
ンドミル61で加工されている。しかしながら、正確な
円弧曲面は一回の切削で形成できず、一旦大まかな連続
蛇行溝を形成する一次加工を行なった後、数回分けて切
削し、徐々に精度及び面粗さを上げていく二次加工が必
要であり、加工時間が長い問題がある。また特殊エンド
ミルは高価だけでなく、再研磨にかかるコストも普通の
工具より高い。従って差動装置の製造コストが上昇す
る。
The arc-shaped concave curved surface of the meandering continuous groove 31 is shown in FIG.
2, and is processed by a special end mill 61 having an arc-shaped cutting edge 62 having a radius R. However, an accurate circular curved surface cannot be formed by a single cutting. After performing primary processing to form a rough continuous meandering groove, cutting is performed several times, and the accuracy and surface roughness are gradually increased. Secondary processing is necessary, and there is a problem that the processing time is long. In addition, special end mills are not only expensive, but also the cost of regrinding is higher than ordinary tools. Therefore, the manufacturing cost of the differential device increases.

【0024】本発明の課題は、ディスクプレートの対向
面に設けた溝を高精度にかつ面粗さを向上してトルクを
安定して伝達することができ、かつ低コストに製造でき
る差動装置及びその製造方法を得ることにある。
An object of the present invention is to provide a differential device which can stably transmit torque by improving the surface roughness of a groove provided on a facing surface of a disk plate, and can be manufactured at low cost. And a method for producing the same.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記課題を鑑み鋭意検討
の結果、本発明者らは、蛇行連続溝を形成した型用ディ
スクプレートと、ボールホルダと、転造用ボールを用
い、ボールホルダのガイド穴の一端にボールを組み込
み、その両サイドを対向する型用ディスクプレートと、
蛇行連続溝を予備成形した被加工ディスクプレートとで
挟み、型用ディスクプレートを不動に固定し、被加工デ
ィスクプレートを回転自在に保持したまま、ボールホル
ダを回転させて、転造用ボールを蛇行連続溝に沿って強
制移動させれば、ボールの圧力により蛇行連続溝の円弧
状凹曲面が高精度にしかも面粗さを向上して転造でき、
かつ低コストに製造できるとの知見を得て本発明を完成
した。
As a result of intensive studies in view of the above-mentioned problems, the present inventors have found that a mold disk plate having a meandering continuous groove, a ball holder, and a rolling ball are used to form a ball holder. A mold disc plate with a ball incorporated at one end of the guide hole, with both sides facing each other,
The meandering continuous groove is sandwiched between the preformed work disk plate, the mold disk plate is fixed immovably, and the ball holder is rotated while the work disk plate is held rotatably to meander the rolling balls. By forcibly moving along the continuous groove, the arc-shaped concave curved surface of the meandering continuous groove can be rolled with high accuracy and improved surface roughness by the pressure of the ball,
The present invention has been completed based on the finding that it can be manufactured at low cost.

【0026】即ち、本発明の差動装置は、外部からの駆
動力により回転する入力側回転体と、互いに対向して前
記入力側回転体と同軸的に配置された一対のディスクプ
レートと、各ディスクプレートの対向面間に配置された
複数のボールと、各ボールを保持して前記入力側回転体
と一体的に回転する保持体とを備え、前記保持体は各デ
ィスクプレートの半径方向に延びる複数の長孔を有し、
各長孔に各ボールが移動自在に収容されており、各ディ
スクプレートの対向面に各ボールが転動自在に係合する
蛇行連続溝が設けられた差動装置であって、前記各ディ
スクプレートの対向面に設けた力を伝達する蛇行連続溝
が形状誤差100μm以下、面粗さ(Rz)10μm以
下の転造面として組み立てられたことを特徴とする。
That is, the differential device according to the present invention comprises an input-side rotating body that rotates by an external driving force, a pair of disk plates opposed to each other and arranged coaxially with the input-side rotating body, A plurality of balls disposed between opposing surfaces of the disk plate; and a holder that holds each ball and rotates integrally with the input-side rotator, wherein the holder extends in a radial direction of each disk plate. It has multiple slots,
A differential device in which each ball is movably housed in each elongated hole, and a meandering continuous groove in which each ball is rotatably engaged is provided on an opposing surface of each disk plate; Is characterized in that the meandering continuous groove provided on the opposing surface for transmitting force is assembled as a rolling surface having a shape error of 100 μm or less and a surface roughness (Rz) of 10 μm or less.

【0027】また本発明の差動装置の製造方法は、外部
からの駆動力により回転する入力側回転体と、互いに対
向して前記入力側回転体と同軸的に配置された一対のデ
ィスクプレートと、各ディスクプレートの対向面間に配
置された複数のボールと、各ボールを保持して前記入力
側回転体と一体的に回転する保持体とを備え、前記保持
体は各ディスクプレートの半径方向に延びる複数の長孔
を有し、各長孔に各ボールが移動自在に収容されてお
り、各ディスクプレートの対向面に各ボールが転動自在
に係合する蛇行連続溝が設けられた差動装置の製造方法
であって、前記ディスクプレートの対向面に設けた蛇行
連続溝を、転造用ボールを押圧しつつ移動して成形する
ことを特徴とする。
Further, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a differential device, comprising: an input-side rotating body rotating by an external driving force; and a pair of disk plates opposed to each other and arranged coaxially with the input-side rotating body. A plurality of balls arranged between opposing surfaces of the respective disc plates, and a holder that holds the respective balls and rotates integrally with the input-side rotator, wherein the holders are arranged in a radial direction of the respective disc plates. A plurality of long holes extending in a longitudinal direction, each of the balls is movably accommodated in each of the long holes, and a meandering continuous groove is provided on the opposing surface of each of the disk plates so that each of the balls can roll freely. A method of manufacturing a moving device, wherein a meandering continuous groove provided on an opposite surface of the disk plate is formed by moving while rolling a rolling ball.

【0028】前記ディスクプレートの対向面に設けた蛇
行連続溝は、(1)あらかじめ転造代を残した溝を形成
した被加工ディスクプレートと、(2)転造用ボール
と、(3)前記転造用ボールを径方向に延びる長孔で保
持する保持体と、(4)前記被加工ディスクプレートに
同軸的に対向すると共に、前記転造用ボールの案内溝を
形成した型用ディスクプレートと、(5)前記被加工デ
ィスクプレートへの前記転造用ボールの押圧手段とを準
備し、前記型用ディスクプレートまたは被加工ディスク
プレートの何れか一方を回転させて、前記前記転造用ボ
ールにより被加工ディスクプレートの溝を転造すること
で製造できる。
The meandering continuous grooves provided on the opposing surface of the disk plate include: (1) a disk plate to be processed in which a groove having a rolling allowance is formed in advance; (2) a rolling ball; (4) a mold disk plate which coaxially opposes the disk plate to be processed and has a guide groove for the rolling ball, and (5) Preparing means for pressing the rolling ball against the work disk plate, and rotating one of the mold disk plate and the work disk plate to rotate the ball by the rolling ball. It can be manufactured by rolling grooves of a disk plate to be processed.

【0029】そして転造代は0.02〜0.2mmが好
ましく、また転造用ボールの半径は差動装置に用いるボ
ールの半径+0.0〜0.2mmとすることが好まし
い。上記転造により低コストの差動装置となる
The rolling allowance is preferably 0.02 to 0.2 mm, and the radius of the rolling ball is preferably +0.0 to 0.2 mm of the radius of the ball used in the differential device. Rolling makes a low cost differential

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】本発明の差動装置に用いるディス
クプレートは、蛇行連続溝に円弧状凹曲面を形成する二
次加工以外は従来と同じ製造方法であり、以下はディス
クプレートの二次加工についてのみ説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A disk plate used in a differential gear according to the present invention has the same manufacturing method as a conventional one except for a secondary working for forming an arc-shaped concave curved surface in a meandering continuous groove. Only processing will be described.

【0031】[1]ディスクプレートの製造装置 ディスクプレート製造装置は、図1に示す型用ディスク
プレート1と、被加工ディスクプレート2と、ボールホ
ルダ5と、前記ボールホルダのガイド穴51に入れる転
造用ボール9と、前記型用ディスクプレート1を固定す
る手段(図示せず)と、前記被加工ディスクプレート2
を回転可能に固定する手段(図示せず)と、前記ボール
ホルダ5を回転させる手段(図示せず)とを有する。型
用ディスクプレート1のディスク面に図7(a)に示す
ようなボールの動きを決定する蛇行連続溝11が設けら
れている。一方、被加工ディスクプレート2のディスク
面には転造代を残して形成された同形状の蛇行連続溝2
1が予備成形されている。
[1] Apparatus for Manufacturing Disc Plate The apparatus for manufacturing a disc plate includes a mold disc plate 1 shown in FIG. 1, a work disc plate 2, a ball holder 5, and a roll which is inserted into a guide hole 51 of the ball holder. Means (not shown) for fixing the forming disc 9 and the mold disc plate 1;
And a means (not shown) for rotating the ball holder 5. A meandering continuous groove 11 for determining the movement of the ball is provided on the disk surface of the mold disk plate 1 as shown in FIG. On the other hand, the meandering continuous groove 2 of the same shape formed while leaving a rolling allowance is formed on the disk surface of the disk plate 2 to be processed.
1 is preformed.

【0032】製造時には、型用ディスクプレート1と、
被加工ディスクプレート2とのディスク面を対向させ
て、転造用ボール9をガイド穴51の一端に入れたボー
ルホルダ5を両ディスク1、2の間に挟み、各ディスク
プレート上の蛇行連続溝11、21で転造用ボール9を
挟持することによりボールホルダ5を同軸的に保持し、
ボールホルダ5を回転させて、転造用ボール9を蛇行連
続溝11、21に沿って強制移動させる。転造ボール9
の通過により被加工ディスクプレート2上の蛇行連続溝
21に円弧状凹曲面を転造する。
At the time of manufacture, the mold disk plate 1
With the disk surface facing the disk plate 2 to be processed, the ball holder 5 in which the rolling ball 9 is inserted into one end of the guide hole 51 is sandwiched between the disks 1 and 2, and the meandering continuous groove on each disk plate The ball holder 5 is held coaxially by holding the rolling ball 9 between 11 and 21,
By rotating the ball holder 5, the rolling ball 9 is forcibly moved along the meandering continuous grooves 11 and 21. Rolled ball 9
Is rolled into the meandering continuous groove 21 on the disk 2 to be processed.

【0033】(1)型用ディスクプレート 型用ディスクプレート1のディスク面には蛇行連続溝1
1が設けられており、他端には転造装置に固定するため
の突起部12が設けられている。型用ディスクプレート
1は被加工ディスクプレート2上に正確な蛇行連続溝2
1を形成させるために.転造用ボール9の動きをガイド
するのために用いられる。従って、蛇行連続溝11は図
7(a)に示す蛇行連続溝31と実質的に同一である。
ただし、蛇行連続溝31の円弧状凹曲面の半径は転造用
ボール9とほぼ同じ半径にする。
(1) Mold Disc Plate The meandering continuous groove 1 is formed on the disc surface of the mold disc plate 1.
1 is provided, and the other end is provided with a protrusion 12 for fixing to a rolling device. The mold disk plate 1 has a precise meandering continuous groove 2
To form one. It is used to guide the movement of the rolling ball 9. Therefore, the meandering continuous groove 11 is substantially the same as the meandering continuous groove 31 shown in FIG.
However, the radius of the arc-shaped concave curved surface of the meandering continuous groove 31 is set to be substantially the same as the radius of the rolling ball 9.

【0034】型用ディスクプレート1の材料は適宜選択
できるが、少なくとも転造用ボール9と同等以上の硬さ
を有する材料からなる。
The material of the molding disc plate 1 can be selected as appropriate, but is made of a material having a hardness at least equivalent to that of the rolling ball 9.

【0035】(2)被加工ディスクプレート 被加工ディスクプレート2は実際に製造しようとするデ
ィスクプレートの半製品であり、ディスク面には転造代
を残して形成された蛇行連続溝21が設けられている。
(2) Disk Plate to be Processed The disk plate 2 to be processed is a semi-finished product of the disk plate to be actually manufactured. The disk surface is provided with a meandering continuous groove 21 formed leaving a rolling allowance. ing.

【0036】図2に示すように、一次加工した蛇行連続
溝21の断面はV状(図2の(a))でもU状(図2の
(b))でも良いが、加工しやすさからU状に好まし
い。蛇行連続溝21の断面寸法は、実際必要寸法(図2
中の点線)より転造代分小さくする。転造代は0.02
〜0.2mmが好ましい。転造代が0.02mm未満で
あると、蛇行連続溝21を均等に転造することが困難に
なる。一方、転造代が0.2mmを超えると、転造時の
抵抗が大きくなりすぎて、精密な凹面を形成できない。
好ましい転造代は0.03〜0.1mmである。
As shown in FIG. 2, the cross section of the meandering continuous groove 21 which has been subjected to the primary processing may be V-shaped (FIG. 2 (a)) or U-shaped (FIG. 2 (b)). Preferred in U-shape. The cross-sectional dimension of the meandering continuous groove 21 is the actual required dimension (FIG. 2).
(Dotted line in the middle) smaller than the rolling allowance. Rolling allowance is 0.02
~ 0.2 mm is preferred. When the rolling allowance is less than 0.02 mm, it is difficult to uniformly roll the meandering continuous groove 21. On the other hand, when the rolling allowance exceeds 0.2 mm, the resistance at the time of rolling becomes too large, and a precise concave surface cannot be formed.
A preferable rolling allowance is 0.03 to 0.1 mm.

【0037】図3は蛇行連続溝21の進行方向の断面展
開図を示している。蛇行連続溝21に少なくとも一箇所
の凹部22が設けられている。凹部22は転造開始時点
で転造用ボール9を所望の深さ(点線23で示す)で挟
持するためのものである。凹部22は少なくとも用いる
転造用ボール9の数が必要である。凹部22の形状は特
に限定されず、転造用ボール9を所望の深さ(点線23
で示す)で挟持できれば、V状(図3(a))でもU状
(図3(b))でも良い。
FIG. 3 is a sectional development view of the meandering continuous groove 21 in the traveling direction. At least one concave portion 22 is provided in the meandering continuous groove 21. The concave portion 22 is for holding the rolling ball 9 at a desired depth (indicated by a dotted line 23) at the start of rolling. The concave portion 22 needs at least the number of rolling balls 9 to be used. The shape of the concave portion 22 is not particularly limited, and the rolling ball 9 is formed at a desired depth (dotted line 23).
) May be V-shaped (FIG. 3A) or U-shaped (FIG. 3B).

【0038】(3)転造用ボール 転造用ボール9の半径は実際の差動装置で使用するボー
ル6と同じか、それより若干大きくする。好ましい転造
用ボール9の半径は、ボール6の半径をRとして、R〜
R+0.2mmである。一回の転造で用いる転造用ボー
ル9の数は一個でもよいが、バランスをとるために複数
個の転造用ボール9を用いるのが好ましい。
(3) Rolling Ball The radius of the rolling ball 9 is the same as or slightly larger than the ball 6 used in an actual differential. A preferable radius of the rolling ball 9 is R to R, where R is the radius of the ball 6.
R + 0.2 mm. The number of the rolling balls 9 used in one rolling may be one, but it is preferable to use a plurality of the rolling balls 9 for balancing.

【0039】転造用ボール9は被加工ディスクプレート
2を変形させて、蛇行連続溝21の断面を円弧状に転造
するために用いられ、被加工ディスクプレート2より硬
い材料からなるのが好ましい。このような材料として、
軸受鋼等が挙げられるが、被加工ディスクプレート2の
材質により適宜選択することができる。
The rolling ball 9 is used for deforming the work disk plate 2 to roll the cross section of the meandering continuous groove 21 into an arc shape, and is preferably made of a material harder than the work disk plate 2. . As such a material,
Bearing steel and the like can be mentioned, but can be appropriately selected depending on the material of the disk plate 2 to be processed.

【0040】(4)ボールホルダ ボールホルダ5には、転造用ボール9を受承し得る程度
の幅を有しかつ転造用ボール9が半径方向に往復動可能
なように細長いガイド穴51が多数設けられている。転
造用ボール9の往復動の範囲を規定するガイド穴51の
半径方向長さは、各蛇行連続溝11、21の半径方向上
限位置(中心から最も遠い位置)と半径方向下限位置
(中心から最も近い位置)との差と等しい。ボールホル
ダ5は図7(b)に示す実際の差動装置のものと同じ形
状で良いが、ガイド穴51のサイズは転造用ボール9と
ほぼ同じにする必要がある。
(4) Ball Holder The ball holder 5 has an elongated guide hole 51 having a width enough to receive the rolling ball 9 and allowing the rolling ball 9 to reciprocate in the radial direction. Are provided. The radial length of the guide hole 51 that defines the range of reciprocation of the rolling ball 9 is determined by the radial upper limit position (the position farthest from the center) and the radial lower limit position (from the center) of each of the meandering continuous grooves 11 and 21. The closest position). Although the ball holder 5 may have the same shape as that of the actual differential shown in FIG. 7B, the size of the guide hole 51 needs to be substantially the same as the rolling ball 9.

【0041】以上実例を挙げて本発明を説明したが、本
発明はこれらに限定されず、本発明の主旨を逸脱しない
限り、種々の変更を加えることができる。例えば、ボー
ルホルダ5のガイド穴51の数は必ずしも差動装置のボ
ールホルダと同じにする必要がなく、一度に使う転造用
ボール9の数あれば良い。
Although the present invention has been described with reference to actual examples, the present invention is not limited thereto, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the number of guide holes 51 of the ball holder 5 does not necessarily need to be the same as the number of ball holders of the differential device, but may be any number as long as the number of rolling balls 9 used at one time.

【0042】[2]製造方法 先ず、図1に示すように、ボールホルダ5のガイド穴5
1に転造用ボール9を組み込み、その両側をディスク面
を対向させた型用ディスクプレート1及び被加工ディス
クプレート2で同軸的に挟む。二枚のディスクプレート
1、2上の蛇行連続溝11、21が転造用ボール9を挟
持し、ボールホルダ5は転造用ボール9によって係止さ
れている状態になる。
[2] Manufacturing Method First, as shown in FIG.
A rolling ball 9 is incorporated in the mold 1 and both sides thereof are coaxially sandwiched between a mold disk plate 1 and a work disk plate 2 whose disk surfaces face each other. The meandering continuous grooves 11 and 21 on the two disk plates 1 and 2 sandwich the rolling ball 9, and the ball holder 5 is locked by the rolling ball 9.

【0043】次に、型用ディスクプレート1、ボールホ
ルダ5及び被加工ディスクプレート2との組み立て体を
金属ケース(図示せず)の中に入れ、型用ディスクプレ
ート1と被加工ディスクプレート2との間の距離が変化
しないように固定するとともに、被加工ディスクプレー
ト2とボールホルダ5を回転自在に保持する。このよう
な金属ケースとして、図5、6に示す差動装置のケース
10、20を用いても良いが、本発明は特に限定しな
い。
Next, the assembly of the mold disk plate 1, the ball holder 5 and the work disk plate 2 is placed in a metal case (not shown), and the mold disk plate 1, the work disk plate 2 and Is fixed so that the distance between them does not change, and the disk plate 2 to be processed and the ball holder 5 are rotatably held. As such a metal case, the cases 10 and 20 of the differential device shown in FIGS. 5 and 6 may be used, but the present invention is not particularly limited.

【0044】型用ディスクプレート1を固定したまま、
ボールホルダ5を回転させる。図4に示す一対の蛇行連
続溝11、21に注目してみるとわかるように、ボール
ホルダ5が時計回りに回転すると、転造用ボール9も時
計回り方向に移動する。しかし、転造ボール9が固定さ
れた型用ディスクプレート1の蛇行連続溝11のA点に
沿って移動するため、A点での蛇行連続溝11の形状か
ら転造用ボール9が円周方向へ移動しようとする。一
方、被加工ディスクプレート2上の蛇行連続溝21にお
いて、A点から円周方向へ移動しようとすると、被加工
ディスクプレート2が時計方向へ回転する。なお、従来
の技術の欄で説明した通り、型用ディスクプレート1が
固定されているため、被加工ディスクプレート2の回転
角はボールホルダ5の回転角の倍である。
With the mold disk plate 1 fixed,
The ball holder 5 is rotated. As can be seen by paying attention to the pair of meandering continuous grooves 11 and 21 shown in FIG. 4, when the ball holder 5 rotates clockwise, the rolling ball 9 also moves clockwise. However, since the rolling ball 9 moves along the point A of the meandering continuous groove 11 of the fixed mold disc plate 1, the rolling ball 9 moves in the circumferential direction from the shape of the meandering continuous groove 11 at the point A. Try to move to On the other hand, in the meandering continuous groove 21 on the processed disk plate 2, when it is attempted to move in the circumferential direction from the point A, the processed disk plate 2 rotates clockwise. As described in the section of the related art, since the mold disk plate 1 is fixed, the rotation angle of the workpiece disk plate 2 is twice the rotation angle of the ball holder 5.

【0045】一個の転造用ボール9を用いる場合、ボー
ルホルダ5が少なくとも一回転すれば、被加工ディスク
プレート2上の蛇行連続溝21が全て転動ボール9を通
過し、転造が行われる。このように、ボールホルダ6の
回転により、転造用ボール9が蛇行連続溝21に沿って
強制移動させられ、それにより蛇行連続溝21に円弧状
凹曲面が転造される。
In the case where one rolling ball 9 is used, if the ball holder 5 makes at least one rotation, all the meandering continuous grooves 21 on the workpiece disk plate 2 pass through the rolling ball 9 and rolling is performed. . In this manner, the rolling ball 9 is forcibly moved along the meandering continuous groove 21 by the rotation of the ball holder 6, whereby the arc-shaped concave curved surface is rolled in the meandering continuous groove 21.

【0046】上記方法で転造されて得られる蛇行連続溝
21の円弧状凹曲面において、形状誤差が100μm以
下、好ましくは80μm以下であり、面粗さ(Rz)が
10μm以下、好ましくは8μm以下である。このよう
にして、ディスクプレートの力を伝達する蛇行連続溝の
凹状壁面をわずか数分で形状誤差を少なく形成すること
ができる。さらに、切削加工に比べて、仕上げ面の面粗
さが向上する。
In the arcuate concave curved surface of the meandering continuous groove 21 obtained by rolling by the above method, the shape error is 100 μm or less, preferably 80 μm or less, and the surface roughness (Rz) is 10 μm or less, preferably 8 μm or less. It is. In this way, the concave wall surface of the meandering continuous groove for transmitting the force of the disk plate can be formed with few shape errors in only a few minutes. Further, the surface roughness of the finished surface is improved as compared with the cutting process.

【0047】以上は実例を挙げて本発明を説明したが、
本発明はこれらの例に限定されず、本発明の主旨を逸脱
しない限り、種々の変更を加えることができる。たとえ
ば、図1に示す組み立て体をケースの中に入れて、必要
に応じてさらに潤滑剤を添加することができる。
Although the present invention has been described with reference to actual examples,
The present invention is not limited to these examples, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the assembly shown in FIG. 1 can be put in a case, and a lubricant can be further added as needed.

【0048】[0048]

【実施例】実施例1、2 図1に示す転造装置を用いて差動装置用ディスクプレー
トの蛇行連続溝の加工を行った。なおディスクプレート
1は合金工具鋼(JIS)SKS3(硬さHRC60)
である。転造用ボール9は高炭素クロム軸受鋼(JI
S)SUJ3(硬さHRC62以上)で、直径16.0
0mmである。ボールホルダ5はφ44mm、厚さ5.
5mmで、クロムバナジウム鋼(JIS)SUP10製
(硬さHRB400)である。
EXAMPLES Examples 1 and 2 The meandering continuous grooves of a disk plate for a differential gear were machined using the rolling device shown in FIG. The disk plate 1 is made of alloy tool steel (JIS) SKS3 (hardness HRC60)
It is. The rolling ball 9 is made of high carbon chromium bearing steel (JI
S) SUJ3 (hardness HRC62 or more), diameter 16.0
0 mm. The ball holder 5 has a diameter of 44 mm and a thickness of 5.
5 mm, made of chrome vanadium steel (JIS) SUP10 (hardness HRB400).

【0049】先ず被加工ディスクプレート2の切削加工
を行い、転造代が約0.1mm(実施例1)、0.2m
m(実施例2)になるように断面形状がU状の蛇行連続
溝21を形成した。なお、力の伝達に寄与しない部位は
逃がしを付与することもできる。この一次加工した被加
工ディスクプレート2を図1に示すように組み立て、金
属ケースに組み入れ、転造装置にセットした。なお、2
個の転造用ボール9を用いた。次に、トルクレンチでボ
ールホルダ5を一回転させて転造を行った。転造条件を
表1に示す。
First, the disk 2 to be processed is cut, and the rolling allowance is about 0.1 mm (Example 1) and 0.2 m.
m (Example 2), a meandering continuous groove 21 having a U-shaped cross section was formed. In addition, the part which does not contribute to transmission of a force can also give relief. This primary processed disk plate 2 was assembled as shown in FIG. 1, assembled into a metal case, and set in a rolling device. In addition, 2
Each rolling ball 9 was used. Next, rolling was performed by rotating the ball holder 5 once with a torque wrench. Table 1 shows the rolling conditions.

【0050】加工した被加工ディスクプレート2につい
て、以下の項目の計測を行い、測定結果を合せて表1に
示した。
The following items were measured for the processed disk plate 2, and the measurement results are shown in Table 1.

【0051】(1)蛇行連続溝21の幅の誤差 蛇行連続溝の幅(最大部)をシリンダゲージで測定し、
設計値との最大誤差を求めた。
(1) Error in width of meandering continuous groove 21 The width (maximum part) of the meandering continuous groove is measured with a cylinder gauge,
The maximum error from the design value was determined.

【0052】(2)蛇行連続溝21の三次元的位置誤差 蛇行連続溝21の三次元的な位置を三次元測定装置を用
いて測定し、設計値との最大誤差を求めた。
(2) Three-dimensional position error of meandering continuous groove 21 The three-dimensional position of meandering continuous groove 21 was measured using a three-dimensional measuring device, and the maximum error from the design value was determined.

【0053】(3)蛇行連続溝21の断面Rの誤差 蛇行連続溝21の円弧状断面の半径Rを三次元測定装置
を用いて測定し、設計値の16.00mmとの誤差範囲
を求めた。
(3) Error in Section R of Meandering Continuous Groove 21 The radius R of the arc-shaped section of the meandering continuous groove 21 was measured using a three-dimensional measuring device, and an error range from the design value of 16.00 mm was obtained. .

【0054】(4)面粗さ(Rz) 蛇行連続溝21の力を伝達する凹状壁面の面粗さ(R
z)を粗さ計を用いて測定した。
(4) Surface Roughness (Rz) The surface roughness (Rz) of the concave wall surface transmitting the force of the meandering continuous groove 21
z) was measured using a roughness meter.

【0055】 表1 実施例1 実施例2 転造代 0.1 0.2 (mm) 一回目の転造初期トルク 80 90 (kgm) 一回目の転造時トルク 70 75 (kgm) 二回日の転造初期トルク 65 70 (kgm) 二回日の転造時トルク 60 60 (kgm) 蛇行連続溝の幅の最大誤差 0.05 0.06 (mm) 蛇行連続溝の位置誤差 0.05 0.06 (mm) 蛇行連続溝の断面R誤差 0.02 0.03 (mm) 面粗さ(Rz) 5 7 (μm)Table 1 Example 1 Example 2 Rolling allowance 0.1 0.2 (mm) Initial rolling initial torque 80 90 (kgm) First rolling torque 70 75 (kgm) Twice a day Rolling initial torque 65 70 (kgm) Torque during rolling twice 60 60 (kgm) Maximum error in width of meandering continuous groove 0.05 0.06 (mm) Positional error of meandering continuous groove 0.050 0.06 (mm) Cross-sectional R error of meandering continuous groove 0.02 0.03 (mm) Surface roughness (Rz) 57 (μm)

【0056】表1に示すとおり、実施例1及び実施例2
の力を伝達する部位の蛇行連続溝は、形状誤差100μ
mm以下、面粗さ(Rz)10μm以下の転造面であ
る。このディスクプレートを差動装置に組み立てること
でトルクを安定して伝達できる。
As shown in Table 1, Examples 1 and 2
The meandering continuous groove at the part transmitting the force of
mm and a rolled surface having a surface roughness (Rz) of 10 μm or less. By assembling this disk plate into a differential, torque can be transmitted stably.

【0057】実施例3、 4 φ16.10の転造用ボール9を用いた以外は実施例1
と同じように被加工ディスクプレート2の加工を行っ
た。 加工した被加工ディスクプレート2について、実施
例1と同じ方法で、力を伝達する(1)蛇行連続溝21
の幅の誤差、位置誤差、(3)蛇行連続溝21の凹状壁
面の断面Rの誤差、(4)面粗さの計測を行った。結果
を表2に示す。
Examples 3 and 4 Example 1 except that a rolling ball 9 of φ16.10 was used.
The disk plate 2 to be processed was processed in the same manner as described above. The force is transmitted to the processed disk plate 2 in the same manner as in the first embodiment. (1) The meandering continuous groove 21
(3) Error in the cross section R of the concave wall surface of the meandering continuous groove 21 and (4) Measurement of the surface roughness. Table 2 shows the results.

【0058】 表2 実施例3 実施例4 転造代 0.1 0.2 (mm) 一回目の転造初期トルク 85 95 (kgm) 一回目の転造時トルク 75 80 (kgm) 二回日の転造初期トルク 70 75 (kgm) 二回日の転造時トルク 65 70 (kgm) 蛇行連続溝の幅の最大誤差 0.04 0.05 (mm) 蛇行連続溝の位置誤差 0.05 0.05 (mm) 蛇行連続溝の断面R誤差 0.015 0.02 (mm) 面粗さ(Rz) 6 6 (μm)Table 2 Example 3 Example 4 Rolling allowance 0.1 0.2 (mm) Initial rolling initial torque 85 95 (kgm) First rolling torque 75 80 (kgm) Twice a day Rolling initial torque of 70 75 (kgm) Torque at twice rolling 65 70 (kgm) Maximum error of width of meandering continuous groove 0.04 0.05 (mm) Position error of meandering continuous groove 0.050 .05 (mm) Cross-sectional R error of meandering continuous groove 0.015 0.02 (mm) Surface roughness (Rz) 66 (μm)

【0059】表2に示すとおり、、実施例3及び実施例
4の力を伝達する部位の蛇行連続溝は、形状誤差100
μm以下、面粗さ(Rz)10μm以下の転造面であ
る。このディスクプレートを差動装置に組み立てること
でトルクを安定して伝達できる。
As shown in Table 2, the meandering continuous groove of the portion transmitting the force in the third and fourth embodiments has a shape error of 100%.
This is a rolled surface having a surface roughness (Rz) of not more than 10 μm. By assembling this disk plate into a differential, torque can be transmitted stably.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明のとおり本発明の差動装置は、
力を伝達する部位の蛇行連続溝の形状精度及び面粗さに
優れるのでトルクを安定して伝達することができる。ま
たこの差動装置は転造により低コストに製造できる。
As described above, the differential device of the present invention has the following features.
Torque can be transmitted stably because the shape of the meandering continuous groove at the portion transmitting the force and the surface roughness are excellent. Also, this differential can be manufactured at low cost by rolling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好ましい一実施例による差動装置を製
造する装置の一部を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a part of an apparatus for manufacturing a differential device according to a preferred embodiment of the present invention.

【図2】被加工ディスクプレート上に一次加工で設けら
れた蛇行連続溝を示す横断面図であり、(a)はV状断
面であり、(b)はU状断面である。
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views showing meandering continuous grooves provided on a disk plate to be processed by primary processing, where FIG. 2A is a V-shaped cross section and FIG. 2B is a U-shaped cross section.

【図3】被加工ディスクプレート上に一次加工で設けら
れた蛇行連続溝を示す溝進行方向の断面展開図であり、
(a)はV状凹部であり、(b)はU状凹部である。
FIG. 3 is a sectional development view showing a meandering continuous groove provided on a disk plate to be processed by primary processing in a groove traveling direction;
(A) is a V-shaped recess, and (b) is a U-shaped recess.

【図4】型用ディスクプレートとボールホルダ及び被加
工ディスクプレートを組み合わせた状態を示す正面図で
ある。
FIG. 4 is a front view showing a state where a mold disk plate, a ball holder and a disk plate to be processed are combined.

【図5】特開平8‐170705号に開示された差動装
置を示す縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a differential disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-170705.

【図6】図5の差動装置の分解断面図である。FIG. 6 is an exploded sectional view of the differential shown in FIG. 5;

【図7】図5の差動装置における一対のディスクプレー
ト、ボールホルダ及びボールを示す分解正面図である。
FIG. 7 is an exploded front view showing a pair of disk plates, a ball holder and balls in the differential shown in FIG. 5;

【図8】図5の差動装置の一方のディスクプレート、ボ
ールホルダ及びボールを組み合わせた状態を示す正面図
である。
8 is a front view showing a state where one disk plate, a ball holder, and a ball of the differential device of FIG. 5 are combined.

【図9】図8のディスクプレートの蛇行連続溝の詳細を
示す部分拡大正面である。
FIG. 9 is a partially enlarged front view showing details of a meandering continuous groove of the disk plate of FIG. 8;

【図10】図9の蛇行連続溝の1つのユニット区間を直
線状に展開した図である。
10 is a diagram in which one unit section of the meandering continuous groove of FIG. 9 is linearly developed.

【図11】ディスクプレート上の蛇行連続溝の断面形状
を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a sectional shape of a meandering continuous groove on a disk plate.

【図12】ディスクプレート上に設けられた蛇行連続溝
を加工するために特殊エンドミルを示す模式断面図であ
る。
FIG. 12 is a schematic sectional view showing a special end mill for processing a meandering continuous groove provided on a disk plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・型用ディスクプレート 11・・・・蛇行連続溝 12・・・・突起部 2・・・・・被加工ディスクプレート 21・・・・蛇行連続溝 3,4・・・ディスクプレート 31,41・・蛇行連続溝 31a・・・第一ガイド区間 31b・・・第二ガイド区間 31c・・・第三ガイド区間、 5・・・・・ボールホルダ、 51・・・・ガイド穴 6・・・・・ボール 7,8・・・スラストワツシヤー 9・・・・・転造用ボール 10・・・・ケース 20・・・・ケースカバー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mold disk plate 11 ... Meandering continuous groove 12 ... Protrusion 2 ... Worked disk plate 21 ... Meandering continuous groove 3, 4 ... Disc Plates 31, 41 meandering continuous groove 31a first guide section 31b second guide section 31c third guide section 5, ball holder 51 guide hole 6 Balls 7, 8 Thrust washers 9 Rolling balls 10 Case 20 Case cover

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 嘉高 東京都千代田区丸の内二丁目1番2号 日 立金属ボールテック株式会社内 Fターム(参考) 3J051 AA01 BA02 BB02 BD02 BE01 EC07 ED02 FA02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yoshitaka Ito 2-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) in Hitachi Metals Ball Tech Co., Ltd. 3J051 AA01 BA02 BB02 BD02 BE01 EC07 ED02 FA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部からの駆動力により回転する入力側
回転体と、互いに対向して前記入力側回転体と同軸的に
配置された一対のディスクプレートと、各ディスクプレ
ートの対向面間に配置された複数のボールと、各ボール
を保持して前記入力側回転体と一体的に回転する保持体
とを備え、前記保持体は各ディスクプレートの半径方向
に延びる複数の長孔を有し、各長孔に各ボールが移動自
在に収容されており、各ディスクプレートの対向面に各
ボールが転動自在に係合する蛇行連続溝が設けられた差
動装置において、前記各ディスクプレートの対向面に設
けた力を伝達する蛇行連続溝が形状誤差100μm以
下、面粗さ(Rz)10μm以下の転造面として組み立
てられたことを特徴とする差動装置。
1. An input-side rotating body that is rotated by a driving force from the outside, a pair of disk plates opposed to each other and arranged coaxially with the input-side rotating body, and arranged between opposing surfaces of the disk plates. A plurality of balls, and a holding body that holds each ball and rotates integrally with the input side rotating body, the holding body has a plurality of elongated holes extending in the radial direction of each disk plate, In a differential device in which each ball is movably accommodated in each elongated hole and a meandering continuous groove in which each ball is rotatably engaged is provided on an opposing surface of each disk plate, A differential device characterized in that a meandering continuous groove provided on a surface for transmitting force is assembled as a rolling surface having a shape error of 100 μm or less and a surface roughness (Rz) of 10 μm or less.
【請求項2】 外部からの駆動力により回転する入力側
回転体と、互いに対向して前記入力側回転体と同軸的に
配置された一対のディスクプレートと、各ディスクプレ
ートの対向面間に配置された複数のボールと、各ボール
を保持して前記入力側回転体と一体的に回転する保持体
とを備え、前記保持体は各ディスクプレートの半径方向
に延びる複数の長孔を有し、各長孔に各ボールが移動自
在に収容されており、各ディスクプレートの対向面に各
ボールが転動自在に係合する蛇行連続溝が設けられた差
動装置の製造方法において、前記ディスクプレートの対
向面に設けた蛇行連続溝を、転造用ボールを押圧しつつ
移動して成形することを特徴とする差動装置の製造方
法。
2. An input-side rotating body that is rotated by a driving force from the outside, a pair of disk plates opposed to each other and arranged coaxially with the input-side rotating body, and arranged between opposing surfaces of the disk plates. A plurality of balls, and a holding body that holds each ball and rotates integrally with the input side rotating body, the holding body has a plurality of elongated holes extending in the radial direction of each disk plate, The method of manufacturing a differential device, wherein each of the balls is movably accommodated in each of the long holes, and a meandering continuous groove in which each of the balls is rotatably engaged is provided on an opposing surface of each of the disk plates. A method for manufacturing a differential device, characterized in that a meandering continuous groove provided on the opposing surface of (1) is formed while moving while pressing a rolling ball.
【請求項3】 請求項2に記載の差動装置の製造方法に
おいて、前記ディスクプレートの対向面に設けた蛇行連
続溝を、(1)あらかじめ転造代を残した溝を形成した
被加工ディスクプレートと、(2)転造用ボールと、
(3)前記転造用ボールを径方向に延びる長孔で保持す
る保持体と、(4)前記被加工ディスクプレートに同軸
的に対向すると共に、前記転造用ボールの案内溝を形成
した型用ディスクプレートと、(5)前記被加工ディス
クプレートへの前記転造用ボールの押圧手段とを準備
し、前記型用ディスクプレートまたは被加工ディスクプ
レートの何れか一方を回転させて、転造することを特徴
とする差動装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a differential device according to claim 2, wherein the meandering continuous groove provided on the opposite surface of the disk plate is formed by: Plate and (2) rolling balls,
(3) a holding body for holding the rolling ball with a long hole extending in the radial direction; and (4) a die coaxially facing the disk plate to be processed and having a guide groove for the rolling ball. A disk plate for molding and (5) means for pressing the rolling ball against the disk plate to be processed are prepared, and one of the disk plate for molding and the disk plate to be processed is rotated to form a roll. A method for manufacturing a differential device.
【請求項4】 請求項2又は3に記載の差動装置の製造
方法において、前記転造代を0.02〜0.2mmとす
ることを特徴とする差動装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a differential device according to claim 2, wherein the rolling allowance is 0.02 to 0.2 mm.
【請求項5】 請求項2〜4のいずれかに記載の差動装
置の製造方法において、前記転造用ボールの半径を、差
動装置に用いるボールの半径+0.0〜0.2mmとす
ることを特徴とする差動装置の製造方法。
5. The method for manufacturing a differential device according to claim 2, wherein a radius of the rolling ball is +0.0 to 0.2 mm of a radius of a ball used for the differential device. A method for manufacturing a differential device.
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US6463830B1 (en) * 1998-07-07 2002-10-15 Hitachi Metals, Ltd. Differential device and method of manufacturing the device

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