JP2013002563A

JP2013002563A - デファレンシャル装置及びリング・ギヤ

Info

Publication number: JP2013002563A
Application number: JP2011134611A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Matsumoto; 尚之松本
Original assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2013-01-07

Abstract

【課題】リング・ギヤを取付フランジ部に溶接した際の熱変形がリング・ギヤの歯部側に影響するのを抑制したデファレンシャル装置を提供する。
【解決手段】サイド・ギヤ５，７と、デフ・ケース３とサイド・ギヤ５，７とを連動回転させると共にサイド・ギヤ５，７間の相対回転を許容するピニオン・ギヤ９とを備え、デフ・ケース３は、べベル・ギヤで構成される歯部１７を有したリング・ギヤ１５を外周部に嵌合させる取付面１１及びこの取付面１１に隣接した取付フランジ部１３を周回状に備え、リング・ギヤ１５を取付面１１に嵌合させると共にリング・ギヤ１５の背面側外周部を取付フランジ部１３に溶接して溶着部１８を形成したデファレンシャル装置１であって、溶着部１８とリング・ギヤ１５の歯部１７との間で溶接による熱変形を歯部１７に対して制限する凹部１９をリング・ギヤ１５の外周部に周回状又は所定間隔で形成したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車などに供されるデファレンシャル装置及びリング・ギヤに関する。

従来のデファレンシャル装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。このデファレンシャル装置は、デフ・ケースに固定されたピニオン・シャフトと、ピニオン・シャフトに回転自在に支持されたピニオン・ギヤと、ピニオン・ギヤと噛み合う一対のサイド・ギヤとからなるベベル・ギヤ式の差動ギヤ機構を備えている。

デフ・ケースは、外周面にリング・ギヤを嵌合させる取付面及びこの取付面に隣接して取付フランジ部を周回状に備え、リング・ギヤを取付面に嵌合させると共にリング・ギヤの背面側外周部を取付フランジ部に溶接して溶着部を形成している。

かかる構造により例えば、リング・ギヤからデフ・ケースへ回転力を入力し、デファレンシャル装置としてトルク伝達を行わせることができる。

しかし、リング・ギヤを取付フランジ部に溶接する際の熱変形がリング・ギヤの歯部側に影響して歯部の倒れを招き、噛合いに影響を与えるという問題があった。

特開２０１０−１５１２７１号公報

解決しようとする問題点は、リング・ギヤを取付フランジ部に溶接した際の熱変形がリング・ギヤの歯部側に影響して歯部の倒れを招き、噛合いに影響を与える点である。

本願発明は、リング・ギヤを取付フランジ部に溶接した際の熱変形がリング・ギヤの歯部側に影響するのを抑制したデファレンシャル装置とするため、回転自在に支持されるケース状の第１回転部材と、この第１回転部材内に相対回転自在に支持され回転軸芯に沿った方向に対向する一対の第２回転部材と、前記第１回転部材に回転自在に支持され前記各第２回転部材を噛み合い結合して前記第１回転部材と前記各第２回転部材とを連動回転させると共に第２回転部材間の相対回転を許容する第３回転部材とを備え、前記第１回転部材は、べベル・ギヤで構成される歯部を有したリング・ギヤを外周部に嵌合させる取付面及びこの取付面に隣接して取付フランジ部を周回状に備え、前記リング・ギヤを前記取付面に嵌合させると共に前記リング・ギヤの背面側外周部を前記取付フランジ部に溶接して溶着部を形成したデファレンシャル装置であって、前記溶着部と前記リング・ギヤの歯部との間で前記溶接による熱変形を前記歯部に対して制限する凹部を前記リング・ギヤの外周部に周回状又は所定間隔で形成したことをデファレンシャル装置の特徴とする。

前記デファレンシャル装置に用いるリング・ギヤであって、べべル・ギヤの歯部を有し、前記溶着部と歯部との間で前記溶接による熱変形を前記歯部に対して制限する凹部を外周部に周回状又は所定間隔で形成したことをリング・ギヤの特徴とする。

ことを特徴とする

本発明のデファレンシャル装置は、上記構成であるから、リング・ギヤを取付フランジ部に溶接した際の熱変形がリング・ギヤの歯部側に影響するのを制限したことで歯部の倒れが抑制され、確実な噛合いによりトルク伝達を行わせることができる。

本発明のリング・ギヤは、上記構成であるから、前記溶接による熱変形を前記歯部に対して確実に制限することができる。

デファレンシャル装置の概略断面図である。（実施例１）リング・ギヤの取り付けを示す要部拡大断面図である。（実施例１）リング・ギヤの取り付けを示す変形例に係る要部拡大断面図である。（実施例１）リング・ギヤの取り付けを示す変形例に係る要部拡大断面図である。（実施例１）

リング・ギヤを取付フランジ部に溶接した際の熱変形がリング・ギヤの歯部側に影響するのを抑制したデファレンシャル装置にするという目的を、リング・ギヤの外周部の凹部により実現した。

［デファレンシャル装置の構成］
図１は本発明の実施例１に係り、デファレンシャル装置の概略断面図である。

図１のデファレンシャル装置１は、例えば左右の後輪間に配置され、リヤ・デファレンシャル装置として構成されている。

デファレンシャル装置１には、トルク伝達軸である左右のアクスル・シャフトの一端側が結合され、アクスル・シャフトの他端側は左右の後輪側に結合される。

従って、エンジンの駆動トルクにより、デファレンシャル装置１へトルクが伝達されると、デファレンシャル装置１から左右のアクスル・シャフトを介して左右の後輪側へトルクが伝達され、左右の後輪によって駆動を行うことができる。

デファレンシャル装置１は、第１回転部材としてデフ・ケース３と、一対の第２回転部材としてサイド・ギヤ５，７と、第３回転部材としてピニオン・ギヤ９とを備えている。

図２は、リング・ギヤの取り付けを示す要部拡大断面図である。

図１、図２のように、デフ・ケース３は、嵌合用の取付面１１と取付面１１に隣接する取付フランジ部１３とを外周部に周回状に備えている。

取付面１１にリング・ギヤ１５が嵌合して取り付けられ、このリング・ギヤ１５は、べベル・ギヤで構成された歯部１７を有している。リング・ギヤ１５の背面側外周部は、取付フランジ部１３に溶接され、溶着部１８が形成されている。

リング・ギヤ１５の外周には、凹部１９が周回状に形成されている。凹部１９は、楔形の断面に形成され、深さは、歯部１７の歯幅中間部よりも外周側に形成されるように設定されている。換言すれば、歯部１７のピッチ円錐面２１が凹部１９及び溶着部１８よりも内周側に位置し、このピッチ円錐面２１は、取付フランジ部１３を通る配置となっている。凹部１９及び溶着部１８は、ピッチ円錐面２１の傾斜に沿って配置された形態となっている。

より詳細には、凹部１９の楔形状は、リング・ギヤ１５の回転軸芯に沿った方向に溝深さが向けられ、溝の底部は、最も回転軸芯側に位置している。すなわち、凹部１９の形成方向は、リング・ギヤ１５の回転軸芯に直交する方向を成して形成されている。

凹部１９とリング・ギヤ１５の背面２３との間でリング・ギヤ１５の外周部は、傾斜した直線部２５となり、凹部１９とリング・ギヤ１５との間でリング・ギヤ１５の外周部は、傾斜した凹曲面部２７となっている。

サイド・ギヤ５，７は、ベベル・ギヤで構成され、デフ・ケース３内に相対回転自在に支持され回転軸芯に沿った方向に対向する一対で構成されている。

ピニオン・ギヤ９は、本実施例においてベベル・ギヤで形成され、デフ・ケース３に支持軸であるピニオン・シャフト２９を介して回転自在に支持され、各サイド・ギヤ５，７を噛み合い結合している。ピニオン・シャフト２９は、スプリング・ピン３１によりデフ・ケース３側に抜け止め保持される。

ピニオン・ギヤ９は、デフ・ケース３とサイド・ギヤ５，７とをデフ・ケース３の回転軸芯を中心に連動回転させると共に、ピニオン・ギヤ９の自転により各サイド・ギヤ５，７間の相対回転を許容する構成となっている。

［トルク伝達］
リング・ギヤ１５からデフ・ケース３にトルク伝達が行われると、ピニオン・シャフト２９、ピニオン・ギヤ９を介して両サイド・ギヤ５，７にトルクが伝達され、両サイド・ギヤ５，７がデフ・ケース３と共に一体に回転する。これによって左右のアクスル・シャフトを介して左右の車輪側へトルク伝達を行うことができる。

左右後輪が差動回転すると、ピニオン・ギヤ９の自転により両サイド・ギヤ５，７の差動回転が許容され、旋回走行等を円滑に行わせることができる。

かかるトルク伝達時に、リング・ギヤ１５からデフ・ケース３へのトルク伝達は、凹部１９よりも内周側から取付フランジ部１３へ行われ、トルク伝達を確実に行わせることができる。

図３は、リング・ギヤの取り付けを示す変形例に係る要部拡大断面図である。

図３では、前記リング・ギヤ１５の凹曲面部２７を凸曲面部２７Ａに代えたリング・ギヤ１５Ａとしたものである。

図４は、リング・ギヤの取り付けを示す変形例に係る要部拡大断面図である。

図４では、前記リング・ギヤ１５の凹曲面部２７を傾斜面部２７Ｂに代えたリング・ギヤ１５Ｂとしたものである。取付フランジ１３Ｂには、切欠き１３Ｂａが設けられ、溶着部１８の溶接時の熱影響を取付フランジ１３Ｂ側にも制限している。取付フランジ１３Ｂの切欠き１３Ｂａでの肉厚は、トルク伝達に影響しない程度に確保されている。
［実施例の効果］
本発明実施例は、回転自在に支持されるデフ・ケース３と、このデフ・ケース３内に相対回転自在に支持され回転軸芯に沿った方向に対向する一対のサイド・ギヤ５，７と、デフ・ケース３に回転自在に支持されサイド・ギヤ５，７を噛み合い結合してデフ・ケース３とサイド・ギヤ５，７とを連動回転させると共にサイド・ギヤ５，７間の相対回転を許容するピニオン・ギヤ９とを備え、デフ・ケース３は、べベル・ギヤで構成される歯部１７を有したリング・ギヤ１５を外周部に嵌合させる取付面１１及びこの取付面１１に隣接した取付フランジ部１３を周回状に備え、リング・ギヤ１５を取付面１１に嵌合させると共にリング・ギヤ１５の背面側外周部を取付フランジ部１３に溶接して溶着部１８を形成したデファレンシャル装置１であって、溶着部１８とリング・ギヤ１５の歯部１７との間で溶接による熱変形を歯部１７に対して制限する凹部１９をリング・ギヤ１５の外周部に周回状又は所定間隔で形成した。

このため、リング・ギヤ１５を取付フランジ部１３に溶接した際の熱変形がリング・ギヤ１５の歯部１７側に及ぶのを制限したことで歯部１７の倒れが抑制され、確実な噛合いによりトルク伝達を行わせることができる。

本発明実施例のリング・ギヤ１５は、べべル・ギヤで構成された歯部１７を有し、溶着部１８と歯部１７との間で溶接による熱変形を歯部１７に対して制限する凹部１９を外周部に周回状又は所定間隔で形成した。

このため、デフ・ケース３への溶接による熱変形を歯部１７に対して確実に制限することができる。
［その他］
各実施例において、凹部は、溶着部の熱変形の影響を歯部に対して制限できればよく、周方向に所定間隔で形成することもできる。

また、凹部を周回状に形成する場合であっても、凹部の断面形状は、上述した楔型に限らず、半円形、角形、鋭角楔形、スリット形、段付角形、複合曲線形など、各種の形状を採用可能である。

デファレンシャル装置は、フロント・デファレンシャル装置、センター・デファレンシャル装置などとして構成することもできる。

本発明のリング・ギヤの溶接構造は、フランジ部を持つ回転部材に取り付けられるリング・ギヤを有する各種の動力伝達装置に適用可能である。

１デファレンシャル装置
３デフ・ケース（第１回転部材）
５，７サイド・ギヤ（第２回転部材）
９ピニオン・ギヤ（第３回転部材）
１５歯部
１７リング・ギヤ
１８溶着部
１９凹部

Claims

回転自在に支持されるケース状の第１回転部材と、
この第１回転部材内に相対回転自在に支持され回転軸芯に沿った方向に対向する一対の第２回転部材と、
前記第１回転部材に回転自在に支持され前記各第２回転部材を噛み合い結合して前記第１回転部材と前記各第２回転部材とを連動回転させると共に第２回転部材間の相対回転を許容する第３回転部材とを備え、
前記第１回転部材は、べベル・ギヤで構成される歯部を有したリング・ギヤを外周部に嵌合させる取付面及びこの取付面に隣接した取付フランジ部を周回状に備え、
前記リング・ギヤを前記取付面に嵌合させると共に前記リング・ギヤの背面側外周部を前記取付フランジ部に溶接して溶着部を形成したデファレンシャル装置であって、
前記溶着部と前記リング・ギヤの歯部との間で前記溶接による熱変形を前記歯部に対して制限する凹部を前記リング・ギヤの外周部に周回状又は所定間隔で形成した、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
請求項1記載のデファレンシャル装置であって、
前記凹部は、前記歯部の歯幅中間部よりも外周側に形成されるように深さが設定された、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
請求項１又は２記載のデファレンシャル装置であって、
前記第１回転部材は、デフ・ケースであり、
前記第２回転部材は、左右一対のサイド・ギヤであり、
前記第３回転部材は、ピニオン・ギヤである、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
請求項１〜３の何れかに記載のデファレンシャル装置に用いるリング・ギヤであって、
べべル・ギヤの歯部を有し、前記溶着部と歯部との間で前記溶接による熱変形を前記歯部に対して制限する凹部を外周部に周回状又は所定間隔で形成した、
ことを特徴とするリング・ギヤ。