JP2018165517A - Differential transmission device for vehicle and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a differential transmission device for a vehicle and its manufacturing method, capable of sufficiently reducing a weight of the device by resinification of a casing, and improving reliability and durability by releasing stress locally acting on a hole portion caused by thrust force generated on an engagement region of an output gear and a ring gear.SOLUTION: A ring gear 12 has a projecting portion 12b projecting from a face 12a at its inner peripheral side, and inclined to a tooth width direction in a state that its longitudinal direction is agreed with a helix angle of a helical gear 12h. The plurality of projecting portions 12b are periodically formed in a circumferential direction, a casing 10 has a ring gear holding face 10a matching with an inner peripheral face of the ring gear 12 to hold and fix the same, the ring gear holding face 10a is provided with hole portions 10b of the shape agreed with the outer surface shape of the projecting portions 12b, and the projecting portions 12b are agreed with and connected to the hole portions 10b.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、自動車等の車両に搭載される車両用差動伝達装置およびその製造方法に関し、詳しくは、変速機の出力ギヤに噛み合うヘリカルギヤが外周側に研創された環状の金属製のリングギヤと、左右ドライブシャフトに連結される一対のサイドギヤと、一対のサイドギヤの両方に噛み合って回転してサイドギヤの差動を生成する一対のピニオンギヤと、上記サイドギヤとピニオンギヤを収容支持するとともに、一端部に上記リングギヤが結合される樹脂製のケーシングとからなる車両用差動伝達装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a vehicle differential transmission device mounted on a vehicle such as an automobile and a method for manufacturing the same, and more specifically, an annular metal ring gear in which a helical gear meshing with an output gear of a transmission is sharpened on the outer peripheral side; A pair of side gears connected to the left and right drive shafts, a pair of pinion gears that mesh with both of the pair of side gears and rotate to generate differentials of the side gears, accommodate and support the side gears and the pinion gears, and have the ring gear at one end The present invention relates to a differential transmission device for a vehicle including a resin casing to which the two are coupled and a method for manufacturing the same.

一般に、車両に搭載される差動伝達装置(デファレンシャル装置)は、左右の車軸の回転差を吸収するもので、この差動伝達装置は、鋳鉄製のケーシング（デフケース）と、ケーシングの一端部外周に取付けられた環状の金属製のリングギヤとを有し、ケーシング内部に、ピニオンシャフトと、この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、該ピニオンギヤに噛み合わされ左右の車軸（ドライブシャフト）が連結される一対のサイドギヤとが収納されている。   Generally, a differential transmission device (differential device) mounted on a vehicle absorbs a rotational difference between left and right axles. The differential transmission device includes a cast iron casing (difference case) and an outer periphery of one end of the casing. An annular metal ring gear attached to the pinion shaft, and a pinion shaft, a pinion gear rotatably supported by the pinion shaft, and left and right axles (drive shafts) meshed with the pinion gear are connected to the inside of the casing A pair of side gears is housed.

そして、変速機の出力ギヤから入力されたトルクによってリングギヤが回転すると、ケーシングが一体的に回転し、このケーシングの回転に伴って、ケーシング内のピニオンギヤと、サイドギヤとを介して車軸乃至車輪が回転する。   Then, when the ring gear is rotated by the torque input from the output gear of the transmission, the casing rotates integrally. As the casing rotates, the axle or wheels rotate via the pinion gear and the side gear in the casing. To do.

上述のような差動伝達装置のケーシングとリングギヤとは、従来、それぞれに設けられたフランジ部同士を複数のボルトによって締結することで結合されるのが一般的であった。   Conventionally, the casing and the ring gear of the differential transmission device as described above are generally coupled by fastening flange portions provided on each of them with a plurality of bolts.

ところで、近年の車両においては、エンジンの燃費性能向上や省エネルギ化のために軽量化が求められており、その一環として差動伝達装置の軽量化が検討されている。   By the way, in recent vehicles, weight reduction is demanded in order to improve the fuel efficiency performance of the engine and to save energy, and as part of this, weight reduction of the differential transmission device has been studied.

つまり、上述のリングギヤをケーシングに対して複数のボルトで取付ける従来構造の場合、ボルト締結部の剛性確保のため、ケーシングおよびリングギヤが重くなるうえ、ボルトそれ自体も重量増加の要因となり、これが差動伝達装置の軽量化の阻害要因となっていた。   In other words, in the case of the conventional structure in which the above-described ring gear is attached to the casing with a plurality of bolts, the casing and the ring gear become heavy to secure the rigidity of the bolt fastening portion, and the bolt itself also causes an increase in weight. It was an impediment to reducing the weight of the transmission device.

このような問題点を解決するため、従来、特許文献１、特許文献２に開示された構造が既に発明されている。
特許文献１に開示されたものは、差動装置ケースを深絞りされた鋼板によって複数の部材から構成すると共に、差動装置ケースとリングギヤとをレーザ溶接により一体結合したものである。 In order to solve such problems, the structures disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 have already been invented.
In Patent Document 1, the differential case is formed of a plurality of members using a deep-drawn steel plate, and the differential case and the ring gear are integrally coupled by laser welding.

また、特許文献２に開示されたものは、リングギヤとケーシング(デフケース)とを溶接によって結合したものである。
これら特許文献１，２に開示された構造によれば、ボルトで締結するためのフランジ部やボルトが廃止されるため、差動伝達装置の軽量化を図ることができる。 Moreover, what was disclosed by patent document 2 couple | bonded the ring gear and the casing (difference case) by welding.
According to the structures disclosed in these Patent Documents 1 and 2, since the flange portion and the bolt for fastening with bolts are eliminated, the weight of the differential transmission device can be reduced.

特開平７−５４９６１号公報JP 7-54961 A 特開２０１５−１３７７０６号公報JP 2015-137706 A

しかしながら、上記特許文献１，２に開示された構造では、車両の軽量化が充分ではなく、差動伝達装置に関し、さらなる軽量化が望まれている。
そこで、リングギヤを金属製とする一方で、ケーシングを樹脂製と成して、これらを組合せ、ケーシング内部にピニオンシャフト、一対のピニオンギヤおよび一対のサイドギヤを収容支持することが考えられる。 However, the structures disclosed in Patent Documents 1 and 2 are not sufficient in weight reduction of the vehicle, and further weight reduction is desired for the differential transmission device.
Therefore, it is conceivable that the ring gear is made of metal while the casing is made of resin and these are combined to accommodate and support the pinion shaft, the pair of pinion gears, and the pair of side gears inside the casing.

この場合、図１３に示すように、変速機の出力ギヤに噛み合うヘリカルギヤ９１が外周側に研創された環状の金属製（詳しくは鍛造成形後、ヘリカルギヤを機械加工したもの）のリングギヤ９２と樹脂製のケーシング９３とを設け、樹脂製ケーシング９３の一端部外周に金属製リングギヤ９２を結合するものである。   In this case, as shown in FIG. 13, an annular metal ring gear 92 (having a machined helical gear after forging) in which a helical gear 91 that meshes with the output gear of the transmission is sharpened on the outer peripheral side, and a resin The metal ring gear 92 is coupled to the outer periphery of one end portion of the resin casing 93.

図１３に示す比較例１では、差動伝達装置の信頼性を確保するため、リングギヤ９２の内周側の面９２ａから突出し、その長手方向がリングギヤ９２の軸芯線と平行な複数の突条部９４を設け、ケーシング９３は、リングギヤ９２の内周面９２ａに合致してこれを保持固定するリングギヤ保持面９５を有し、該リングギヤ保持面９５には、上記突条部９４の外表面形状に一致する形状の穴部９６が形成され、当該穴部９６に突条部９４を一致して結合するものである。   In the first comparative example shown in FIG. 13, in order to ensure the reliability of the differential transmission device, a plurality of protrusions projecting from the inner peripheral surface 92 a of the ring gear 92 and whose longitudinal direction is parallel to the axis of the ring gear 92. 94, and the casing 93 has a ring gear holding surface 95 that matches and matches the inner peripheral surface 92a of the ring gear 92, and the ring gear holding surface 95 has an outer surface shape of the protrusion 94. A hole 96 having a matching shape is formed, and the protrusion 94 is connected to the hole 96 in a matching manner.

図１３に示す比較例１の構造を応力解析した結果、同図の(ｂ)，（ｃ）に示すように、充分な応用緩和を図ることができず、穴部９６の端部に高い応力が発生することが解明された。図１３の(ｂ)，（ｃ）において、付勢される応力の大小を多点により示し、点が多い程、応力が高いことを示し、また、図１３の（ｃ）において応力の付勢方向を矢印で示している。   As a result of the stress analysis of the structure of Comparative Example 1 shown in FIG. 13, as shown in (b) and (c) of FIG. 13, sufficient application relaxation cannot be achieved, and high stress is applied to the end of the hole 96. It has been elucidated that this occurs. In (b) and (c) of FIG. 13, the magnitude of the stress to be energized is indicated by multiple points. The more points, the higher the stress, and the stress energization in (c) of FIG. The direction is indicated by an arrow.

これは、上述のリングギヤ９２が変速機の出力ギヤに噛み合っており、リングギヤ９２も出力ギヤも何れもヘリカルギヤである関係上、出力ギヤを備えた変速機のセカンダリシャフトにはスラスト力（図１に矢印ａで示す軸方向圧力参照）が作用し、リングギヤ９２にはセカンダリシャフトに作用するスラスト力と反対向きのスラスト力が作用し、このスラスト力が突条部９４を介して穴部９６に作用するからである。しかも、上記スラスト力はリングギヤ９２と出力ギヤとが噛み合っている部分に顕著に発生し、両ギヤの回転によりスラスト力が周期的かつ反復して作用することになる。   This is because the above-described ring gear 92 meshes with the output gear of the transmission, and both the ring gear 92 and the output gear are helical gears, so that a thrust force (see FIG. 1) is applied to the secondary shaft of the transmission equipped with the output gear. An axial pressure indicated by an arrow a) acts, and a thrust force opposite to the thrust force acting on the secondary shaft acts on the ring gear 92, and this thrust force acts on the hole 96 via the protrusion 94. Because it does. Moreover, the thrust force is prominently generated at the portion where the ring gear 92 and the output gear mesh with each other, and the thrust force acts periodically and repeatedly by the rotation of both gears.

このような問題点を解決するため、図１４に比較例２で示すように、リングギヤ９２の内周側の面９２ａから突出する突条部９４の数量を増加すると共に、リングギヤ保持面９５に形成される穴部９６の数量を増加させた比較品例を構成して、応力解析を行なった結果、同図の（ｂ），（ｃ）に示すように、未だ充分な応力緩和を図ることができなかった。   In order to solve such problems, the number of protrusions 94 protruding from the inner peripheral surface 92a of the ring gear 92 is increased and formed on the ring gear holding surface 95 as shown in Comparative Example 2 in FIG. As a result of constructing a comparative product example in which the number of holes 96 to be formed is increased and performing a stress analysis, as shown in (b) and (c) of FIG. could not.

なお、図１４の（ｂ），（ｃ）においても付勢される応力の大小を多点にて示しており、点が多い程、応力が高いことを示し、また、図１４の（ｃ）において応力の付勢方向を矢印で示している。   14 (b) and 14 (c), the magnitude of the stress to be biased is indicated by multiple points. The more points, the higher the stress, and FIG. 14 (c). The direction in which stress is applied is indicated by arrows.

そこで、この発明は、ケーシングの樹脂化により装置の充分な軽量化を図ることは勿論、出力ギヤとリングギヤとの噛み合い部位に発生するスラスト力に起因した穴部の局所に作用する応力の緩和を図り、信頼性および耐久性の向上を図ることができる車両用差動伝達装置およびその製造方法の提供を目的とする。   In view of this, the present invention reduces the stress acting locally on the hole due to the thrust force generated at the meshing site between the output gear and the ring gear, as well as reducing the weight of the device sufficiently by resinizing the casing. An object of the present invention is to provide a vehicle differential transmission device and a method for manufacturing the same that can improve reliability and durability.

この発明による車両用差動伝達装置は、変速機の出力ギヤに噛み合うヘリカルギヤが外周側に研創された環状の金属製のリングギヤと、左右ドライブシャフトに連結される一対のサイドギヤと、一対のサイドギヤの両方に噛み合って回転してサイドギヤの差動を生成する一対のピニオンギヤと、上記サイドギヤとピニオンギヤを収容支持するとともに、一端部に上記リングギヤが結合される樹脂製のケーシングとからなる車両用差動伝達装置であって、上記リングギヤは、その内周側の面から突出し、その長手方向が上記ヘリカルギヤのねじれ角に一致し歯幅方向に対して傾斜してなる突条部を有し、当該突条部は複数個あって周方向に周期的に配置されており、上記ケーシングは、リングギヤの内周面に合致してこれを保持固定するリングギヤ保持面を有し、当該リングギヤ保持面には、上記突条部の外表面形状に一致する形状の穴部が形成され、当該穴部に突条部が一致して結合されてなるものである。
上述の変速機の出力ギヤは、自動変速機のセカンダリシャフトに設けられたアウトプットギヤに設定してもよい。 A vehicle differential transmission device according to the present invention includes an annular metal ring gear whose helical gear meshing with an output gear of a transmission is sharpened on the outer peripheral side, a pair of side gears connected to left and right drive shafts, and a pair of side gears. A differential transmission for a vehicle comprising a pair of pinion gears that mesh with each other and rotate to generate a differential of the side gear, and a resin casing that accommodates and supports the side gear and the pinion gear and is coupled to the ring gear at one end. The ring gear has a protruding portion that protrudes from the inner peripheral surface thereof, and has a protruding portion whose longitudinal direction coincides with the helical angle of the helical gear and is inclined with respect to the tooth width direction. There are a plurality of portions, which are periodically arranged in the circumferential direction, and the casing is a ring that matches the inner peripheral surface of the ring gear and holds and fixes it. The ring gear holding surface is formed with a hole having a shape that matches the outer surface shape of the ridge, and the ridge is aligned and coupled to the hole. is there.
The output gear of the above-described transmission may be set to an output gear provided on the secondary shaft of the automatic transmission.

上記構成によれば、リングギヤの内周側の面から突出する突条部を、その長手方向がヘリカルギヤのねじれ角に一致するよう歯幅方向に対して傾斜させると共に、リングギヤ保持面の穴部は、上記突条部の外表面形状に一致する形状に形成されているので、上記スラスト力が突条部を介して穴部に作用する時、突条部の荷重を穴部の長手方向全域で受け止めることができる。   According to the above configuration, the protrusion protruding from the inner peripheral surface of the ring gear is inclined with respect to the tooth width direction so that the longitudinal direction thereof matches the helical angle of the helical gear, and the hole portion of the ring gear holding surface is Since it is formed in a shape that matches the outer surface shape of the ridge portion, when the thrust force acts on the hole portion via the ridge portion, the load on the ridge portion is spread over the entire longitudinal direction of the hole portion. I can take it.

つまり、リングギヤのギヤ荷重の付勢方向に合わせて、穴部の荷重受圧面を大きくとることができ、応力の緩和を図ることができる。
要するに、ケーシングの樹脂化により装置の充分な軽量化を図ることができるのは勿論、出力ギヤとリングギヤとの噛み合い部位に発生するスラスト力に起因した穴部局所に作用する応力の緩和を図り、信頼性および耐久性の向上を図ることができる。 That is, the load receiving surface of the hole can be made large according to the biasing direction of the gear load of the ring gear, and the stress can be relaxed.
In short, it is possible to reduce the weight of the device due to the resin of the casing, as well as to alleviate the stress acting on the local part of the hole due to the thrust force generated at the meshing site between the output gear and the ring gear, Reliability and durability can be improved.

この発明による車両用差動伝達装置の製造方法は、サイドギヤとピニオンギヤとを収容支持する樹脂製のケーシングと、当該ケーシングの一端部に金属製のリングギヤが固定された車両用差動伝達装置の製造方法であって、上記ケーシングの射出成形金型内に、型開き状態で金属製のリングギヤを配置固定する第１工程と、上記金型の型締め後、該金型内に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出し、ケーシングを形成するとともに、上記リングギヤの内周側に形成されその長手方向が当該リングギヤにおけるヘリカルギヤのねじれ角に一致し歯幅方向に対して傾斜してなる突条部をも取り込む第２工程と、上記溶融樹脂の硬化後、上記金型を開いて、樹脂製のケーシングに金属製のリングギヤが結合されてなる成形品を取り出す第３工程とからなるものである。   A method for manufacturing a vehicle differential transmission device according to the present invention includes: a resin casing that houses and supports a side gear and a pinion gear; and a vehicle differential transmission device in which a metal ring gear is fixed to one end of the casing. A first step of arranging and fixing a metal ring gear in an open mold state in an injection mold of the casing; and a cavity formed in the mold after the mold is clamped Injecting molten resin to form a casing, and also having a ridge formed on the inner peripheral side of the ring gear, the longitudinal direction of which coincides with the helix angle of the helical gear in the ring gear and is inclined with respect to the tooth width direction. A second step of taking in, and a third step of taking out a molded product in which a metal ring gear is coupled to a resin casing by opening the mold after the molten resin is cured; It is Ranaru thing.

上記構成によれば、第１工程で、ケーシングの射出成形金型内に、型開き状態で金属製のリングギヤを配置固定される。
第２工程で、上記金型の型締め後、該金型内に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出し、ケーシングを形成するとともに、上記リングギヤの内周側に形成されその長手方向が当該リングギヤにおけるヘリカルギヤのねじれ角に一致し歯幅方向に対して傾斜してなる突条部をも取り込む。
第３工程で、上記溶融樹脂の硬化後、上記金型を開いて、樹脂製のケーシングに金属製のリングギヤが結合されてなる成形品を取り出される。 According to the above configuration, in the first step, the metal ring gear is placed and fixed in the mold of the casing in the mold open state.
In the second step, after the mold is clamped, molten resin is injected into a cavity formed in the mold to form a casing, and the longitudinal direction of the ring gear is formed on the inner peripheral side of the ring gear. A ridge portion that is inclining with respect to the tooth width direction and that matches the torsion angle of the helical gear is also taken in.
In the third step, after the molten resin is cured, the mold is opened, and a molded product in which a metal ring gear is coupled to a resin casing is taken out.

上記構成によれば、樹脂製のケーシングと、該ケーシングに結合された金属製のリングギヤとを有し、差動伝達装置を構成する成形品が製造され、上記請求項１に記載の発明の効果が達成される。   According to the said structure, the molded article which has a resin-made casing and the metal ring gear couple | bonded with this casing, and comprises a differential transmission apparatus is manufactured, The effect of the invention of the said Claim 1 is manufactured. Is achieved.

つまり、ケーシングの樹脂化により装置の充分な軽量化を図ることができるのは勿論、出力ギヤとリングギヤとの噛み合い部位に発生するスラスト力に起因した突条部の取込み部局所に作用する応力の緩和を図り、信頼性および耐久性の向上を図ることができる。   In other words, the weight of the device can be sufficiently reduced by making the casing resin, and of course, the stress acting on the local portion of the projecting portion of the ridge due to the thrust force generated at the meshing site between the output gear and the ring gear. Relaxation can be achieved to improve reliability and durability.

この発明によれば、ケーシングの樹脂化により装置の充分な軽量化を図ることは勿論、出力ギヤとリングギヤとの噛み合い部位に発生するスラスト力に起因した穴部の局所に作用する応力の緩和を図り、信頼性および耐久性の向上を図ることができる効果がある。   According to the present invention, the weight of the device can be sufficiently reduced by making the casing resin, and the stress acting on the local portion of the hole due to the thrust force generated at the meshing portion of the output gear and the ring gear can be reduced. This has the effect of improving the reliability and durability.

本発明の車両用差動伝達装置を自動変速機に連結した状態で示す断面図Sectional drawing which shows the differential transmission apparatus for vehicles of this invention in the state connected with the automatic transmission 車両用差動伝達装置のケーシングおよびリングギヤを示す断面図Sectional drawing which shows the casing and ring gear of the differential transmission device for vehicles ケーシングとリングギヤとを示す分解斜視図Exploded perspective view showing casing and ring gear リングギヤの説明図Illustration of ring gear ケーシングにおけるリングギヤ部の成形工程を示す説明図Explanatory drawing which shows the formation process of the ring gear part in a casing ケーシングにおける腕部の成形工程を示す説明図Explanatory drawing which shows the formation process of the arm part in a casing インサート部材を示す斜視図Perspective view showing insert member リングギヤ部と腕部との結合工程を示す説明図Explanatory drawing which shows the coupling | bonding process of a ring gear part and an arm part. 図８のＸ−Ｘ線矢視断面図XX sectional view of FIG. 図９から分割構造の一方の外型を取外した状態で示す断面図FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where one outer mold of the split structure is removed from FIG. 成形品の取出し工程を示す断面図Sectional view showing the molded product removal process （ａ）は車両用差動伝達装置の応力解析時の説明図、（ｂ）は図１２の(ａ)の穴部拡大図(A) is explanatory drawing at the time of the stress analysis of the differential transmission device for vehicles, (b) is a hole enlarged view of (a) of FIG. （ａ）は比較例１のリングギヤの斜視図、（ｂ）は比較例１の車両用差動伝達装置の応力解析時の説明図、（ｃ）は図１３の（ｂ）の穴部拡大図(A) is a perspective view of the ring gear of Comparative Example 1, (b) is an explanatory view during stress analysis of the vehicle differential transmission device of Comparative Example 1, and (c) is an enlarged view of the hole of FIG. （ａ）は比較例２のリングギヤの斜視図、（ｂ）は比較例２の車両用差動伝達装置の応力解析時の説明図、（ｃ）は図１４の（ｂ）の穴部拡大図(A) is a perspective view of the ring gear of the comparative example 2, (b) is an explanatory view at the time of stress analysis of the differential transmission device for a vehicle of the comparative example 2, (c) is an enlarged view of the hole portion of (b) of FIG.

ケーシングの樹脂化により装置の充分な軽量化を図ることは勿論、出力ギヤとリングギヤとの噛み合い部位に発生するスラスト力に起因した穴部の局所に作用する応力の緩和を図り、信頼性および耐久性の向上を図るという目的を、変速機の出力ギヤに噛み合うヘリカルギヤが外周側に研創された環状の金属製のリングギヤと、左右ドライブシャフトに連結される一対のサイドギヤと、一対のサイドギヤの両方に噛み合って回転してサイドギヤの差動を生成する一対のピニオンギヤと、上記サイドギヤとピニオンギヤを収容支持するとともに、一端部に上記リングギヤが結合される樹脂製のケーシングとからなる車両用差動伝達装置であって、上記リングギヤは、その内周側の面から突出し、その長手方向が上記ヘリカルギヤのねじれ角に一致し歯幅方向に対して傾斜してなる突条部を有し、当該突条部は複数個あって周方向に周期的に配置されており、上記ケーシングは、リングギヤの内周面に合致してこれを保持固定するリングギヤ保持面を有し、当該リングギヤ保持面には、上記突条部の外表面形状に一致する形状の穴部が形成され、当該穴部に突条部が一致して結合されるという構成にて実現した。   The weight of the device is reduced by using a resin casing, and the stress acting on the local area of the hole due to the thrust force generated at the meshing part of the output gear and the ring gear is alleviated for reliability and durability. In order to improve the performance, both the ring-shaped metal ring gear whose helical gear meshed with the output gear of the transmission is sharpened on the outer peripheral side, the pair of side gears connected to the left and right drive shafts, and the pair of side gears. A differential transmission device for a vehicle comprising: a pair of pinion gears that mesh and rotate to generate a differential of a side gear; and a resin casing that accommodates and supports the side gear and the pinion gear and is coupled to the ring gear at one end. The ring gear protrudes from the inner peripheral surface, and its longitudinal direction is equal to the helical angle of the helical gear. There are ridges that are inclined with respect to the tooth width direction, and there are a plurality of ridges that are periodically arranged in the circumferential direction, and the casing matches the inner peripheral surface of the ring gear. A ring gear holding surface for holding and fixing the ring gear, and the ring gear holding surface is formed with a hole having a shape that matches the outer surface shape of the protrusion, and the protrusion is aligned with the hole. Realized by the configuration of being combined.

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両用差動伝達装置およびその製造方法を示すが、まず、図１を参照して差動伝達装置の概略構造および差動伝達装置の配置構造について説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The drawings show a vehicle differential transmission device and a manufacturing method thereof. First, a schematic structure of a differential transmission device and an arrangement structure of the differential transmission device will be described with reference to FIG.

エンジン後部に位置するトルクコンバータを囲繞するコンバータハウジング１と、自動変速機を囲繞するトランスミッションケース２とを設け、自動変速機の出力側において上述のコンバータハウジング１とトランスミッションケース２とで形成された空間部３内には差動伝達装置４を配設している。   A converter housing 1 surrounding the torque converter located at the rear of the engine and a transmission case 2 surrounding the automatic transmission are provided, and a space formed by the converter housing 1 and the transmission case 2 on the output side of the automatic transmission. A differential transmission device 4 is disposed in the portion 3.

上述の自動変速機はセカンダリシャフト５を有しており、このセカンダリシャフト５は出力ギヤ６とセカンダリギヤ７とを備えると共に、軸受８,９を介してコンバータハウジング１およびトランスミッションケース２に回転自在に軸支されている。   The automatic transmission described above has a secondary shaft 5, which has an output gear 6 and a secondary gear 7, and is rotatable to the converter housing 1 and the transmission case 2 via bearings 8 and 9. It is pivotally supported.

図１に示すように、上述の差動伝達装置４（いわゆるデファレンシャル装置）は、樹脂製かつ略球状のケーシング１０と、該ケーシング１０の車体左右方向（車軸方向）の一端寄りに設けられたフランジ部１１の外周部に結合された金属製のリングギヤ１２とを有する。   As shown in FIG. 1, the above-described differential transmission device 4 (so-called differential device) includes a resin-made and substantially spherical casing 10 and a flange provided near one end of the casing 10 in the left-right direction (axle direction) of the vehicle body. And a metal ring gear 12 coupled to the outer periphery of the portion 11.

また、上述のケーシング１０の車軸方向（図示の左右方向）の両端部には、左右に延びる円筒状のボス部１３，１４が設けられており、これらのボス部１３，１４の内周に左右のドライブシャフト１５，１６（つまり、車軸）がそれぞれ回転自在に支持されている。上述のボス部１３，１４の外周部は軸受１７，１８を介してトランスミッションケース２およびコンバータハウジング１に軸支されている。   Cylindrical boss portions 13 and 14 extending in the left and right directions are provided at both ends of the casing 10 in the axle direction (the left and right direction in the drawing). Drive shafts 15 and 16 (that is, axles) are rotatably supported. The outer peripheral portions of the above-described boss portions 13 and 14 are pivotally supported by the transmission case 2 and the converter housing 1 via bearings 17 and 18.

さらに、上述のケーシング１０の中央部には、車軸方向に直交する軸線を中心とした一対の孔部１９，１９が対向して形成されており、当該孔部１９，１９には、車軸方向と直交させてピニオンシャフト２０の両端部が挿入されている。   Furthermore, a pair of holes 19 and 19 centering on an axis perpendicular to the axle direction are formed in the central portion of the casing 10 so as to face each other. Both ends of the pinion shaft 20 are inserted orthogonally.

上述のピニオンシャフト２０は、その一端側に貫通形成されたピン孔２１を有し、ケーシング１０に形成されたピン孔２２と、ピニオンシャフト２０のピン孔２１とに、ピン２３が挿入されている。これにより、ピニオンシャフト２０はケーシング１０に回転不能かつ板出し不能に固定されている。   The above-described pinion shaft 20 has a pin hole 21 penetratingly formed at one end thereof, and a pin 23 is inserted into the pin hole 22 formed in the casing 10 and the pin hole 21 of the pinion shaft 20. . As a result, the pinion shaft 20 is fixed to the casing 10 so as not to rotate but to allow plate-out.

上述のピニオンシャフト２０の両端部には、ケーシング１０の内壁面に近接して一対のピニオンギヤ２４，２４が回転自在に嵌合されると共に、これら一対のピニオンギヤ２４，２４と噛み合う一対のサイドギヤ２５，２５を備えており、これら一対のサイドギヤ２５，２５に、上述のドライブシャフト１５，１６の端部がそれぞれスプライン嵌合されている。   A pair of pinion gears 24, 24 are rotatably fitted to both ends of the above-described pinion shaft 20 in proximity to the inner wall surface of the casing 10, and a pair of side gears 25 meshing with the pair of pinion gears 24, 24, 25, and the end portions of the drive shafts 15 and 16 are spline-fitted to the pair of side gears 25 and 25, respectively.

ここで、上述のリングギヤ１２には、その外周側にヘリカルギヤ１２ｈが研創されており、このヘリカルギヤ１２ｈが自動変速機の出力ギヤ６と噛み合っている。   Here, a helical gear 12h is sharpened on the outer peripheral side of the ring gear 12 described above, and this helical gear 12h meshes with the output gear 6 of the automatic transmission.

要するに、上述の差動伝達装置４は、変速機の出力ギヤ６に噛み合うヘリカルギヤ１２ｈが外周側に研創された環状かつ金属製のリングギヤ１２と、左右ドライブシャフト１５，１６に連結される一対のサイドギヤ２５，２５と、一対のサイドギヤ２５，２５の両方に噛み合って回転してサイドギヤ２５，２５の差動を生成する一対のピニオンギヤ２４，２４と、上述のサイドギヤ２５，２５とピニオンギヤ２４，２４とを収容支持するとともに、一端部外周にリングギヤ１２が結合された樹脂製のケーシング１０とからなるものである。   In short, the above-described differential transmission device 4 includes an annular and metal ring gear 12 in which a helical gear 12h meshed with the output gear 6 of the transmission is sharpened on the outer peripheral side, and a pair of side gears connected to the left and right drive shafts 15 and 16. 25, 25, and a pair of pinion gears 24, 24 that mesh with both of the pair of side gears 25, 25 and rotate to generate a differential between the side gears 25, 25, and the side gears 25, 25 and the pinion gears 24, 24 described above. The casing 10 is made of a resin and has a resin gear 10 with a ring gear 12 coupled to the outer periphery of the one end.

そして、出力ギヤ６の回転力は、リングギヤ１２を介してケーシング１０およびピニオンシャフト２０に伝達された後に、ピニオンギヤ２４，２４から左右のサイドギヤ２５，２５に伝達され、左右の各ドライブシャフト１５，１６を駆動する。   Then, the rotational force of the output gear 6 is transmitted to the casing 10 and the pinion shaft 20 via the ring gear 12, and then transmitted from the pinion gears 24, 24 to the left and right side gears 25, 25, whereby the left and right drive shafts 15, 16 are transmitted. Drive.

また、ステアリング操作時に左右輪に回転差が生ずると、回転差分に応じてサイドギヤ２５とピニオンギヤ２４が回転することで、左右輪の回転差を吸収するものである。   Further, if a difference in rotation occurs between the left and right wheels during the steering operation, the side gear 25 and the pinion gear 24 rotate according to the difference in rotation, thereby absorbing the difference in rotation between the left and right wheels.

図２は車両用差動伝達装置のケーシングおよびリングギヤを示す断面図、図３はケーシングとリングギヤとを示す分解斜視図、図４はリングギヤの説明図である。
図３に示すように、上述のケーシング１０の周壁部には、ピニオンシャフト２０の支持部を避けて、一対の開口部２６，２６が設けられており、これら開口部２６，２６から上述のピニオンギヤ２４およびサイドギヤ２５をケーシング１０内に組み込むようになっている。 2 is a cross-sectional view showing a casing and a ring gear of the vehicle differential transmission device, FIG. 3 is an exploded perspective view showing the casing and the ring gear, and FIG. 4 is an explanatory view of the ring gear.
As shown in FIG. 3, a pair of openings 26, 26 are provided in the peripheral wall portion of the casing 10, avoiding the support portion of the pinion shaft 20, and the above-described pinion gear is provided from these openings 26, 26. 24 and the side gear 25 are incorporated in the casing 10.

図２〜図４に示すように、上述のリングギヤ１２は環状かつ金属製で、その外周側には上記出力ギヤ６に噛み合うヘリカルギヤ１２ｈが研創されている。
また、上述のケーシング１０は炭素繊維強化樹脂（いわゆるＣＦＲＰ）やガラス繊維強化樹脂（いわゆるＧＦＲＰ）などの繊維強化樹脂により形成されており、この実施例では、該ケーシング１０は、リングギヤ１２を外周に結合するリングギヤ部１０Ａと、ピニオンシャフト２０の両端部およびサイドギヤ２５の軸部を支持する腕部１０Ｂと、これらリングギヤ部１０Ａと腕部１０Ｂとを結合する樹脂接合部１０Ｃと、を備えている。 As shown in FIGS. 2 to 4, the ring gear 12 is annular and made of metal, and a helical gear 12 h that meshes with the output gear 6 is sharpened on the outer peripheral side thereof.
The casing 10 is formed of a fiber reinforced resin such as a carbon fiber reinforced resin (so-called CFRP) or a glass fiber reinforced resin (so-called GFRP). In this embodiment, the casing 10 has a ring gear 12 on the outer periphery. A ring gear portion 10A to be coupled, an arm portion 10B that supports both end portions of the pinion shaft 20 and the shaft portion of the side gear 25, and a resin joint portion 10C that couples the ring gear portion 10A and the arm portion 10B are provided.

図４に示すように、上述のリングギヤ１２の外周側に研創されたヘリカルギヤ１２ｈは、この実施例では、約４．７４°の等間隔で７６の歯が形成されているが、歯数の数量はこれに限定されるものではない。   As shown in FIG. 4, the helical gear 12h sharpened on the outer peripheral side of the ring gear 12 has 76 teeth formed at equal intervals of about 4.74 ° in this embodiment. Is not limited to this.

また、上述のリングギヤ１２は、その内周側の面１２ａつまり内周面から径方向内方に突出し、その長手方向が上記ヘリカルギヤ１２ｈのねじれ角に一致して歯幅方向に対して傾斜してなる突条部１２ｂを有し、当該突条部１２ｂは複数個あって周方向に周期的に配置されている。この実施例では、該突条部１２ｂは１５°の等間隔で２４個形成されているが、この数量に限定されるものではない。
さらに、上述の突条部１２ｂの内周側の面１２ａからの突出量は、ヘリカルギヤ１２ｈの歯丈に対して２倍以上に設定されているが、これに限定されるものではない。 The ring gear 12 protrudes radially inward from the inner peripheral surface 12a, that is, the inner peripheral surface, and its longitudinal direction is inclined with respect to the tooth width direction so as to coincide with the torsion angle of the helical gear 12h. There are a plurality of ridges 12b, and there are a plurality of ridges 12b arranged periodically in the circumferential direction. In this embodiment, 24 ridges 12b are formed at equal intervals of 15 °, but the number is not limited to this.
Furthermore, although the protrusion amount from the surface 12a of the inner peripheral side of the above-mentioned protrusion part 12b is set to 2 times or more with respect to the tooth height of the helical gear 12h, it is not limited to this.

一方、図２、図３に示すように、ケーシング１０は、リングギヤ１２の内周面１２ａに合致して、これを保持固定するリングギヤ保持面１０ａを有し、当該リングギヤ保持面１０ａには、上述の突条部１２ｂの外表面形状に一致する形状の穴部１０ｂが形成されている。   On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, the casing 10 has a ring gear holding surface 10 a that matches and matches the inner peripheral surface 12 a of the ring gear 12, and the ring gear holding surface 10 a includes the above-described ring gear holding surface 10 a. A hole portion 10b having a shape that matches the outer surface shape of the protruding portion 12b is formed.

つまり、該穴部１０ｂはその長手方向がヘリカルギヤ１２ｈのねじれ角に一致して歯幅方向に対して傾斜しており、当該穴部１０ｂは複数個あって周方向に周期的に配置されると共に、上記突条部１２ｂと対応すべく１５°の等間隔で２４個形成されている。   That is, the longitudinal direction of the hole 10b coincides with the torsion angle of the helical gear 12h and is inclined with respect to the tooth width direction, and there are a plurality of the holes 10b and are periodically arranged in the circumferential direction. 24 pieces are formed at equal intervals of 15 ° to correspond to the protrusions 12b.

そして、リングギヤ１２の各突条部１２ｂがケーシング１０の各穴部１０ｂに一致して結合されている。
図１２の（ａ）は本実施例の車両差動伝達装置の応力解析時の説明図、図１２の（ｂ）は図１２の（ａ）の穴部１０ｂの拡大図である。 And each protrusion 12b of the ring gear 12 corresponds to each hole 10b of the casing 10 and is connected.
FIG. 12A is an explanatory diagram at the time of stress analysis of the vehicle differential transmission device of the present embodiment, and FIG. 12B is an enlarged view of the hole 10b of FIG.

上記実施例では、図３で示したように、リングギヤ１２の内周側の面１２ａから径方向内方へ突出する突条部１２ｂを、その長手方向がヘリカルギヤ１２ｈのねじれ角に一致するよう歯幅方向に対して傾斜させる共に、リングギヤ保持面１０ａの穴部１０ｂは、上記突条部１２ｂの外表面形状に一致する形状に形成されているので、リングギヤ１２と出力ギヤ６とが噛み合って回転する際に発生するスラスト力（図１に矢印ａで示す方向とは反対方向の軸方向圧力参照）が突条部１２ｂを介して穴部１０ｂに作用する場合、図１２の（ｂ）に示すように、突条部１２ｂの荷重を穴部１０ｂの長手方向全域で受け止めることができる。   In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the protrusion 12b projecting radially inward from the inner circumferential surface 12a of the ring gear 12 has a tooth shape so that its longitudinal direction matches the helix angle of the helical gear 12h. The hole 10b of the ring gear holding surface 10a is formed in a shape that matches the outer surface shape of the ridge 12b, and the ring gear 12 and the output gear 6 are engaged with each other and rotated with respect to the width direction. When the thrust force (refer to the axial pressure in the direction opposite to the direction indicated by the arrow a in FIG. 1) acting on the hole portion 10b acts on the hole portion 10b through the ridge portion 12b, it is shown in FIG. Thus, the load of the protrusion part 12b can be received in the longitudinal direction whole region of the hole part 10b.

つまり、リングギヤ１２のギヤ荷重の付勢方向に合せて、穴部１０ｂの荷重受圧面を大きくとることができ、応力の緩和を図ることができるものである。要するに、ケーシング１０の樹脂化により装置の充分な軽量化を図ることができるのは勿論、出力ギヤ６とリングギヤ１２との噛み合い部位に発生するスラスト力に起因した穴部局所に作用する応力の緩和を図って、信頼性および耐久性の向上を図るよう構成したものである。   That is, the load pressure receiving surface of the hole 10b can be made large in accordance with the biasing direction of the gear load of the ring gear 12, and the stress can be relaxed. In short, it is possible to reduce the weight of the apparatus due to the fact that the casing 10 is made of resin, and of course, the stress acting on the hole portion due to the thrust force generated at the meshing portion between the output gear 6 and the ring gear 12 is alleviated. Thus, the reliability and durability are improved.

なお、図１２の（ａ），（ｂ）において、付勢される応力の大小を多点にて示しており、点が多い程、応力が高いことを示し、また、図１２の（ｂ）において応力の付勢方向を矢印で示している。   12 (a) and 12 (b), the magnitude of the stress to be urged is indicated by multiple points. The more points, the higher the stress, and FIG. 12 (b). The direction in which stress is applied is indicated by arrows.

本実施例の応力解析結果を示す図１２と、比較例１，２の応力解析結果を示す図１３、図１４との比較において、本実施例のものは充分な応力の緩和を図り得ることが明白となった。   In comparison between FIG. 12 showing the stress analysis results of this example and FIGS. 13 and 14 showing the stress analysis results of Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that the stress of this example can sufficiently relax the stress. It became clear.

次に、図５〜図１１を参照して、樹脂製のケーシング１０と金属製のリングギヤ１２とを備えた車両用差動伝達装置の製造方法について説明する。
図５はリングギヤ１２の配置工程、並びにケーシング１０におけるリングギヤ部１０Ａの成形工程を示す説明図、図６はケーシング１０における腕部１０Ｂの成形工程を示す説明図、図７はインケート部材を示す斜視図、図８はリングギヤ部１０Ａと腕部１０Ｂとの結合工程を示す説明図、図９は図８のＸ−Ｘ線矢視断面図、図１０は図９から分割構造の一方の外型（副外型）を取外した状態で示す断面図、図１１は成形品の取外し工程を示す断面図である。 Next, with reference to FIGS. 5-11, the manufacturing method of the vehicle differential transmission device provided with the resin-made casing 10 and the metal ring gear 12 is demonstrated.
FIG. 5 is an explanatory view showing an arrangement step of the ring gear 12 and a forming step of the ring gear portion 10A in the casing 10, FIG. 6 is an explanatory view showing a forming step of the arm portion 10B in the casing 10, and FIG. 7 is a perspective view showing an indent member. 8 is an explanatory view showing the coupling process of the ring gear portion 10A and the arm portion 10B, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 8, and FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the process of removing the molded product, with the outer mold) removed.

まず、リングギヤ製造工程で、鍛造により金属製リングギヤ１２を形成し、該リングギヤ１２の外周側に機械加工にてヘリカルギヤ１２ｈを研創する。
このリングギヤ１２はその内周面側に上述の突条部１２ｂを有し、該リングギヤ１２は必要に応じて焼き入れ処理や仕上げ処理等の所定の処理が施される。 First, in the ring gear manufacturing process, a metal ring gear 12 is formed by forging, and a helical gear 12h is sharpened on the outer peripheral side of the ring gear 12 by machining.
The ring gear 12 has the above-mentioned protrusion 12b on the inner peripheral surface side, and the ring gear 12 is subjected to predetermined processing such as quenching and finishing as necessary.

図５に示す第１成形装置３０は、射出成形金型として第１外型３１と第１中型３２とを有し、型締め、および、型開きを行なう成形開閉装置（図示せず）と、型締め時に第１外型３１と第１中型３２とで形成されるキャビティ３３に溶融樹脂を射出するゲート３４とを有する。このゲート３４は第１外型３１に設けられている。   A first molding apparatus 30 shown in FIG. 5 includes a first outer mold 31 and a first middle mold 32 as injection molds, and a mold opening / closing apparatus (not shown) that performs mold clamping and mold opening. A gate 34 for injecting molten resin into a cavity 33 formed by the first outer mold 31 and the first middle mold 32 at the time of mold clamping is provided. The gate 34 is provided in the first outer mold 31.

上述の第１成形装置３０の第１外型３１は主外型３１ａと副外型３１ｂとに分割され、主外型３１ａは、その外周部にリングギヤ１２の嵌め込み部３１ｃを備えている。この嵌め込み部３１ｃにリングギヤ１２を配置固定した後、主外型３１ａと副外型３１ｂとを合わせることで、外周部にリングギヤ１２が配置され、かつ、ゲート３４が設けられた面と、反対側の面が開放された空間部３１ｄを有する第１外型３１が構成される。   The first outer mold 31 of the first molding device 30 described above is divided into a main outer mold 31a and a sub outer mold 31b, and the main outer mold 31a includes a fitting portion 31c of the ring gear 12 on the outer periphery thereof. After the ring gear 12 is disposed and fixed to the fitting portion 31c, the main outer die 31a and the sub outer die 31b are combined, so that the ring gear 12 is disposed on the outer peripheral portion and the surface opposite to the surface on which the gate 34 is provided. A first outer mold 31 having a space portion 31d having an open surface is configured.

一方、型締め時に、第１中型３２は、その先端面３２ａが第１外型３１の空間部３１ｄの中央部の底面３１ｅに当接するまで、上記空間部３１ｄに突入され、第１中型３２と第１外型３１とで囲まれる空間部３１ｄがキャビティ３３となる。   On the other hand, at the time of mold clamping, the first middle mold 32 is plunged into the space portion 31d until the front end surface 32a abuts on the bottom surface 31e of the central portion of the space portion 31d of the first outer mold 31, and A space 31 d surrounded by the first outer mold 31 serves as a cavity 33.

第１外型３１の開放された面の周縁には略扇形の２個の切り込み部３１ｆ，３１ｆが対向させて設けられ（図９参照）、型締め時に、その切り込み部３１ｆ，３１ｆに嵌まり込むように、第１中型３２には２個の突起部３２ｂ，３２ｂが設けられている。   Two fan-shaped cut portions 31f and 31f are provided on the periphery of the opened surface of the first outer mold 31 so as to face each other (see FIG. 9), and are fitted into the cut portions 31f and 31f when the mold is clamped. The first middle mold 32 is provided with two protrusions 32b and 32b.

図５に示すように、樹脂接合部１０Ｃ（図２参照）と対応して、第１中型３２のキャビティ３３側の面には、結合強化用のインサート部材２７が設けられている。
このインサート部材２７は図７に示すように軸部２７ａと抜止め用の頭部２７ｂとを一体形成したスチール製のもので、当該インサート部材２７の軸部２７ａを上述の第１中型３２に係入して取付けており、溶融樹脂の射出時には、該インサート部材２７が第１中型３２から外れることなく、かつ、リングギヤ部１０Ａ成形後の第１中型３２の型開き時には、第１中型３２から外れるようになっている。 As shown in FIG. 5, an insert member 27 for strengthening the connection is provided on the surface of the first middle die 32 on the cavity 33 side corresponding to the resin joint portion 10 </ b> C (see FIG. 2).
As shown in FIG. 7, the insert member 27 is made of steel in which a shaft portion 27a and a retaining head portion 27b are integrally formed. The shaft portion 27a of the insert member 27 is connected to the first middle mold 32 described above. The insert member 27 is not detached from the first middle mold 32 when the molten resin is injected, and is removed from the first middle mold 32 when the first middle mold 32 is opened after the ring gear portion 10A is molded. It is like that.

図６に示すように、第２成形装置４０は、射出成形金型としての第２外型４１と第２中型４２とを有し、型締め、および、型開きを行なう成形開閉装置（図示せず）と、型締め時に、第２外型４１と第２中型４２とで形成されるキャビティ４３に溶融樹脂を射出するゲート４４とを有する。   As shown in FIG. 6, the second molding apparatus 40 has a second outer mold 41 and a second middle mold 42 as injection molds, and a mold opening / closing apparatus (not shown) for clamping and opening the mold. And a gate 44 for injecting molten resin into the cavity 43 formed by the second outer mold 41 and the second middle mold 42 during mold clamping.

第２外型４１はゲート４４が設けられた面と反対側の面が開放された空間部４１ａを有する。
第２成形装置４０の型締め時に、第２中型４２は、その先端面４２ａが第２外型４１の空間部４１ａの中央部の底面４１ｂに当接するまで、当該空間部４１ａに突入され、第２中型４２と第２外型４１とで囲まれた空間がキャビティ４３となる。 The second outer mold 41 has a space 41a whose surface opposite to the surface on which the gate 44 is provided is open.
At the time of mold clamping of the second molding apparatus 40, the second middle mold 42 is plunged into the space 41a until the tip surface 42a contacts the bottom surface 41b of the center of the space 41a of the second outer mold 41, A space surrounded by the second middle mold 42 and the second outer mold 41 is a cavity 43.

図６に示すように、第２外型４１の解放された面の周縁には略扇形の２個の切り込み部４１ｃが対向させて設けられ（図９参照）、型締め時に、その切り込み部４１ｃに嵌り込むように、第２中型４２には２個の突起部４２ｂが設けられている。
また、第２外型４１の切り込み部４１ｃには、リングギヤ部１０Ａと腕部１０Ｂとの接合用の溶融樹脂を射出するためのゲート４５が設けられている。 As shown in FIG. 6, two substantially sector-shaped cut portions 41 c are provided on the periphery of the released surface of the second outer mold 41 so as to face each other (see FIG. 9). The second middle mold 42 is provided with two protrusions 42b so as to be fitted into the second middle mold 42.
The notch 41c of the second outer mold 41 is provided with a gate 45 for injecting molten resin for joining the ring gear portion 10A and the arm portion 10B.

図６に示すように、樹脂接合部１０Ｃ（図２参照）と対応して、第２中型４２のキャビティ４３側の面には、結合強化用のインサート部材２７が設けられている。
このインサート部材２７は、図７に示すように、軸部２７ａと抜止め用の頭部２７ｂとを一体形成したスチール製のもので、当該インサート部材２７の軸部２７ａを上述の第２中型４２に係入して取付けており、溶融樹脂の射出時には、該インサート部材２７が第２中型４２から外れることなく、かつ、腕部１０Ｂ成形後の第２中型４２の型開き時には、第２中型４２のから外れるようになっている。 As shown in FIG. 6, an insert member 27 for strengthening the connection is provided on the surface of the second middle mold 42 on the cavity 43 side corresponding to the resin joint portion 10 </ b> C (see FIG. 2).
As shown in FIG. 7, the insert member 27 is made of steel in which a shaft portion 27a and a retaining head portion 27b are integrally formed, and the shaft portion 27a of the insert member 27 is formed by the second middle mold 42 described above. The insert member 27 is not detached from the second middle mold 42 when the molten resin is injected, and the second middle mold 42 is opened when the second middle mold 42 after the arm 10B is molded. It has come to come off from.

図５に示すリングギヤ１２の配置工程、並びに、リングギヤ部１０Ａの成形工程で、キャビティ３３内の外周部にリングギヤ１２を配置した状態で第１外型３１と第１中型３２との間に形成されるキャビティ３３に、ゲート３４から溶融樹脂を射出して、成形品としてのリングギヤ部１０Ａ（図８参照）が成形される。   In the arrangement process of the ring gear 12 shown in FIG. 5 and the molding process of the ring gear portion 10A, the ring gear 12 is arranged between the first outer mold 31 and the first intermediate mold 32 in a state where the ring gear 12 is arranged on the outer peripheral portion in the cavity 33. The molten resin is injected from the gate 34 into the cavity 33 to form the ring gear portion 10A (see FIG. 8) as a molded product.

この際、リングギヤ部１０Ａの外周部には、リングギヤ１２の内周側に形成されその長手方向がリングギヤ１２におけるヘリカルギヤ１２ｈのねじれ角に一致し歯幅方向に対して傾斜してなる複数の突条部１２ｂをも取り込むことになる。   At this time, on the outer peripheral portion of the ring gear portion 10A, a plurality of protrusions formed on the inner peripheral side of the ring gear 12 whose longitudinal direction coincides with the helix angle of the helical gear 12h in the ring gear 12 and is inclined with respect to the tooth width direction. The part 12b is also taken in.

また、図６に示す腕部１０Ｂの成形工程で、第２外型４１と第２中型４２との間に形成されるキャビティ４３に、ゲート４４から溶融樹脂を射出して、成形品としての腕部１０Ｂ（図８参照）が成形される。   Further, in the molding process of the arm portion 10B shown in FIG. 6, molten resin is injected from the gate 44 into the cavity 43 formed between the second outer mold 41 and the second middle mold 42, and the arm as a molded product is obtained. Part 10B (see FIG. 8) is formed.

次に、リングギヤ部１０Ａ成形後における第１成形装置３０（図５参照）から型開きにより第１中型３２を取外すと共に、腕部１０Ｂ成形後における第２成形装置４０（図６参照）から型開きにより第２中型４２を取外す。   Next, the first middle mold 32 is removed from the first molding device 30 (see FIG. 5) after molding the ring gear portion 10A by mold opening, and the mold opening from the second molding device 40 (see FIG. 6) after molding the arm portion 10B. To remove the second middle mold 42.

この中型取外し状態下においては、リングギヤ部１０Ａの樹脂接合部１０Ｃ対応位置と、腕部１０Ｂの樹脂接合部１０Ｃ対応位置とに、インサート部材２７が樹脂モールドされており、インサート部材２７の軸部２７ａが成形品から突出しているので、この軸部２７ａに対して、別のインサート部材２８（図７参照）を圧入固定する。   Under this intermediate mold removal state, the insert member 27 is resin-molded at the position corresponding to the resin joint portion 10C of the ring gear portion 10A and the position corresponding to the resin joint portion 10C of the arm portion 10B, and the shaft portion 27a of the insert member 27 is inserted. Projecting from the molded product, another insert member 28 (see FIG. 7) is press-fitted and fixed to the shaft portion 27a.

このインサート部材２８は、図７に示すように筒部２８ａと抜止め用の頭部２８ｂとを一体形成したスチール製のもので、インサート部材２８の筒部２８ａを、上述のインサート部材２７の軸部２７ａに圧入固定するものである。   As shown in FIG. 7, the insert member 28 is made of steel in which a cylindrical portion 28a and a retaining head portion 28b are integrally formed, and the cylindrical portion 28a of the insert member 28 is connected to the shaft of the insert member 27 described above. It is press-fitted and fixed to the portion 27a.

上述のインサート部材２８の圧入固定後、成形装置３０，４０の外型３１，４１の間において中型３２，４２の突起部３２ｂ，４２ｂが嵌合されていた空間にスペーサ５０，５０を挟み込むと共に、図８に示すように、リングギヤ部１０Ａと腕部１０Ｃとを対向させ、第１外型３１と第２外型４１とを型閉めし、スペーサ５０の内部空間に溶融樹脂を射出してリングギヤ部１０Ａと腕部１０Ｂとを樹脂接合部１０Ｃにて結合する（図１１参照）。   After the above-described insert member 28 is press-fitted and fixed, the spacers 50 and 50 are sandwiched between the outer molds 31 and 41 of the molding apparatuses 30 and 40 and the protrusions 32b and 42b of the middle molds 32 and 42 are fitted, As shown in FIG. 8, the ring gear portion 10 </ b> A and the arm portion 10 </ b> C are opposed to each other, the first outer die 31 and the second outer die 41 are closed, and a molten resin is injected into the inner space of the spacer 50 to ring the ring gear portion. 10A and the arm portion 10B are joined by the resin joint portion 10C (see FIG. 11).

図８〜図１０に示すように、上述のスペーサ５０は、成形型として、外側スペーサ５１と内側スペーサ５２とを有し、型締め時に外側スペーサ５１と内側スペーサ５２とで形成されるキャビティ５３に溶融樹脂を射出するゲート５４を有している。   As shown in FIGS. 8 to 10, the above-described spacer 50 includes an outer spacer 51 and an inner spacer 52 as a mold, and a cavity 53 formed by the outer spacer 51 and the inner spacer 52 during mold clamping. It has a gate 54 for injecting molten resin.

つまり、図８に示すように、リングギヤ部１０Ａと腕部１０Ｂとを対向させ、かつ対向部における腕部１０Ｂの内外周を分割構造のスペーサ５０で覆うと共に、スペーサ５０を介して各外型３１，４１を型閉めし、スペーサ５０の内部空間であるキャビティ５３に、ゲート４５，５４から溶融樹脂を射出して、リングギヤ部１０Ａと腕部１０Ｂとを結合する。上述のキャビティ５３に相当する部位に樹脂接合部１０Ｃ（図１１参照）が形成される。   That is, as shown in FIG. 8, the ring gear portion 10 </ b> A and the arm portion 10 </ b> B are opposed to each other, and the inner and outer peripheries of the arm portion 10 </ b> B in the facing portion are covered with the split structure spacer 50. , 41 are closed, and molten resin is injected from the gates 45, 54 into the cavity 53, which is the internal space of the spacer 50, to join the ring gear portion 10A and the arm portion 10B. Resin joint portion 10 </ b> C (see FIG. 11) is formed at a portion corresponding to cavity 53 described above.

上述のスペーサ５０の配置前には、リングギヤ部１０Ａからスペーサ５０内のキャビティ５３に延びる結合強化用のインサート部材２７，２８が設けられると共に、腕部１０Ｂからもスペーサ５０内のキャビティ５３に延びる結合強化用のインサート部材２７，２８が設けられているので、樹脂接合部１０Ｃでリングギヤ部１０Ａと腕部１０Ｂとを結合する際には、上述のインサート部材２７，２８はスペーサ５０の内部空間であるキャビティ５３に射出される樹脂により樹脂モールドされ、樹脂接合部１０Ｃによるリングギヤ部１０Ａと腕部１０Ｂとの高い結合強度を確保することができる。   Prior to the arrangement of the spacer 50, insert members 27 and 28 for strengthening the coupling extending from the ring gear portion 10A to the cavity 53 in the spacer 50 are provided, and the coupling extending from the arm portion 10B to the cavity 53 in the spacer 50 is also provided. Since the reinforcing insert members 27 and 28 are provided, the above-described insert members 27 and 28 are internal spaces of the spacer 50 when the ring gear portion 10 </ b> A and the arm portion 10 </ b> B are coupled by the resin joint portion 10 </ b> C. The resin is molded with resin injected into the cavity 53, and high bonding strength between the ring gear portion 10A and the arm portion 10B by the resin joint portion 10C can be ensured.

次に、溶融樹脂の硬化後、上記金型を開いて、樹脂製のケーシング１０に金属製のリングギヤ１２が結合されてなる成形品Ｄを取り出す（図１１参照）。
この場合、まず、第２外型４１およびスペーサ５０の外側スペーサ５１が取り外され、次に、第１外型３１が取り外されることで内側スペーサ５２が残った成形品Ｄが型出しされる。その後、内側スペーサ５２は、成形品Ｄに設けられた開口部２６（図３参照）から挿入した工具等を用いて挟み込まれ、成形品Ｄの内側へ引き抜かれて成形品Ｄから分離され、その後、内側スペーサ５２が上記開口部２６から取り出されて成形品Ｄ単体が得られる。 Next, after the molten resin is cured, the mold is opened, and a molded product D in which the metal ring gear 12 is coupled to the resin casing 10 is taken out (see FIG. 11).
In this case, first, the second outer mold 41 and the outer spacer 51 of the spacer 50 are removed, and then the first outer mold 31 is removed, whereby the molded product D in which the inner spacer 52 remains is molded. Thereafter, the inner spacer 52 is sandwiched by using a tool or the like inserted from the opening 26 (see FIG. 3) provided in the molded product D, pulled out to the inner side of the molded product D, and separated from the molded product D. The inner spacer 52 is removed from the opening 26 to obtain the molded product D alone.

以上詳述したように、上記実施例の車両用差動伝達装置は、変速機の出力ギヤ６に噛み合うヘリカルギヤ１２ｈが外周側に研創された環状の金属製のリングギヤ１２と、左右ドライブシャフト１５，１６に連結される一対のサイドギヤ２５と、一対のサイドギヤ２５の両方に噛み合って回転してサイドギヤ２５の差動を生成する一対のピニオンギヤ２４と、上記サイドギヤ２５とピニオンギヤ２４を収容支持するとともに、一端部に上記リングギヤ１２が結合される樹脂製のケーシング１０とからなる車両用差動伝達装置であって、上記リングギヤ１２は、その内周側の面１２ａから突出し、その長手方向が上記ヘリカルギヤ１２ｈのねじれ角に一致し歯幅方向に対して傾斜してなる突条部１２ｂを有し、当該突条部１２ｂは複数個あって周方向に周期的に配置されており、上記ケーシング１０は、リングギヤ１２の内周面１２ａに合致してこれを保持固定するリングギヤ保持面１０ａを有し、当該リングギヤ保持面１０ａには、上記突条部１２ｂの外表面形状に一致する形状の穴部１０ｂが形成され、当該穴部１０ｂに突条部１２ｂが一致して結合されてなるものである（図１〜図３参照）。   As described above in detail, the vehicle differential transmission device of the above embodiment includes the annular metal ring gear 12 in which the helical gear 12h meshed with the output gear 6 of the transmission is sharpened on the outer peripheral side, the left and right drive shafts 15, A pair of side gears 25 coupled to the pair of gears 16, a pair of pinion gears 24 that mesh with both the pair of side gears 25 and rotate to generate a differential of the side gear 25, and accommodate and support the side gear 25 and the pinion gear 24. The ring gear 12 includes a resin casing 10 to which the ring gear 12 is coupled. The ring gear 12 protrudes from the inner peripheral surface 12a, and the longitudinal direction of the ring gear 12 is the same as that of the helical gear 12h. It has a ridge portion 12b that coincides with the twist angle and is inclined with respect to the tooth width direction, and there are a plurality of the ridge portions 12b. The casing 10 has a ring gear holding surface 10a that matches the inner peripheral surface 12a of the ring gear 12 and holds and fixes the ring gear 12. The ring gear holding surface 10a includes the protrusions. A hole portion 10b having a shape that matches the outer surface shape of the portion 12b is formed, and the protruding portion 12b is aligned and coupled to the hole portion 10b (see FIGS. 1 to 3).

この構成によれば、リングギヤ１２の内周側の面１２ａから突出する突条部１２ｂを、その長手方向がヘリカルギヤ１２ｈのねじれ角に一致するよう歯幅方向に対して傾斜させると共に、リングギヤ保持面１０ａの穴部１０ｂは、上記突条部１２ｂの外表面形状に一致する形状に形成されているので、上記スラスト力（図１に示す矢印ａ方向と反対方向の軸方向圧力）が突条部１２ｂを介して穴部１０ｂに作用する時、突条部１２ｂの荷重を穴部１０ｂの長手方向全域で受け止めることができる。   According to this configuration, the protrusion 12b protruding from the inner peripheral surface 12a of the ring gear 12 is inclined with respect to the tooth width direction so that the longitudinal direction thereof coincides with the helix angle of the helical gear 12h, and the ring gear holding surface Since the hole portion 10b of 10a is formed in a shape that matches the outer surface shape of the ridge portion 12b, the thrust force (axial pressure in the direction opposite to the direction of arrow a shown in FIG. 1) is the ridge portion. When acting on the hole 10b via 12b, the load of the protrusion 12b can be received in the entire longitudinal direction of the hole 10b.

つまり、リングギヤ１２のギヤ荷重の付勢方向に合わせて、穴部１２ｂの荷重受圧面を大きくとることができ、応力の緩和を図ることができる。
要するに、ケーシング１０の樹脂化により装置の充分な軽量化を図ることができるのは勿論、出力ギヤ６とリングギヤ１２との噛み合い部位に発生するスラスト力に起因した穴部１０ｂ局所に作用する応力の緩和を図り、信頼性および耐久性の向上を図ることができる。 In other words, the load receiving surface of the hole 12b can be made large in accordance with the biasing direction of the gear load of the ring gear 12, and the stress can be relaxed.
In short, it is possible to reduce the weight of the apparatus sufficiently by using the resin of the casing 10 as well as the stress acting locally on the hole 10b due to the thrust force generated at the meshing portion between the output gear 6 and the ring gear 12. Relaxation can be achieved to improve reliability and durability.

上記実施例の車両用差動伝達装置の製造方法は、サイドギヤ２５とピニオンギヤ２４とを収容支持する樹脂製のケーシング１０と、当該ケーシング１０の一端部に金属製のリングギヤ１２が固定された車両用差動伝達装置の製造方法であって、上記ケーシング１０の射出成形金型（第１外型３１、第１中型３２参照）内に、型開き状態で金属製のリングギヤ１２を配置固定する第１工程（図５参照）と、上記金型（外型３１，４１、中型３２，４２参照）の型締め後、該金型内に形成されるキャビティ３３，４３に溶融樹脂を射出し、ケーシング１０を形成するとともに、上記リングギヤ１２の内周側に形成されその長手方向が当該リングギヤ１２におけるヘリカルギヤ１２ｈのねじれ角に一致し歯幅方向に対して傾斜してなる突条部１２ｂをも取り込む第２工程（図８参照）と、上記溶融樹脂の硬化後、上記金型（外型３１，４１参照）を開いて、樹脂製のケーシング１０に金属製のリングギヤ１２が結合されてなる成形品Ｄを取り出す第３工程（図１１参照）とからなるものである（図１、図５、図８、図１１参照）。   The method of manufacturing the vehicle differential transmission device of the above embodiment is for a vehicle in which the resin-made casing 10 that houses and supports the side gear 25 and the pinion gear 24 and the metal ring gear 12 is fixed to one end of the casing 10. A method for manufacturing a differential transmission device, wherein a metal ring gear 12 is arranged and fixed in an injection mold (see the first outer mold 31 and the first middle mold 32) of the casing 10 in a mold open state. After the process (see FIG. 5) and the molds (see the outer molds 31 and 41 and the middle molds 32 and 42), the molten resin is injected into the cavities 33 and 43 formed in the molds, and the casing 10 And a ridge 12b formed on the inner peripheral side of the ring gear 12 whose longitudinal direction coincides with the helix angle of the helical gear 12h of the ring gear 12 and is inclined with respect to the tooth width direction. And the second step (see FIG. 8), and after the molten resin is cured, the mold (see the outer dies 31 and 41) is opened, and the metal ring gear 12 is coupled to the resin casing 10. It consists of a third step (see FIG. 11) for taking out the molded product D (see FIGS. 1, 5, 8, and 11).

この構成によれば、第１工程（図５参照）で、ケーシング１０の射出成形金型（第１外型３１参照）内に、型開き状態で金属製のリングギヤ１２を配置固定される。   According to this configuration, in the first step (see FIG. 5), the metal ring gear 12 is arranged and fixed in the mold-opened state in the injection mold (see the first outer mold 31) of the casing 10.

第２工程（図８参照）で、上記金型（外型３１，４１参照）の型締め後、該金型内に形成されるキャビティ３３，４３に溶融樹脂を射出し、ケーシング１０を形成するとともに、上記リングギヤ１２の内周側に形成されその長手方向が当該リングギヤ１２におけるヘリカルギヤ１２ｈのねじれ角に一致し歯幅方向に対して傾斜してなる突条部１２ｂをも取り込む。   In the second step (see FIG. 8), after the mold (see the outer molds 31 and 41) is clamped, molten resin is injected into the cavities 33 and 43 formed in the molds to form the casing 10. At the same time, a ridge 12b formed on the inner peripheral side of the ring gear 12 and having a longitudinal direction that coincides with the helix angle of the helical gear 12h in the ring gear 12 and is inclined with respect to the tooth width direction is also taken in.

第３工程（図１１参照）で、上記溶融樹脂の硬化後、上記金型（外型３１，４１）を開いて、樹脂製のケーシング１０に金属製のリングギヤ１２が結合されてなる成形品Ｄを取り出される。   In the third step (see FIG. 11), after the molten resin is cured, the mold (outer molds 31, 41) is opened, and a molded product D in which the metal ring gear 12 is coupled to the resin casing 10 is formed. Is taken out.

この構成によれば、樹脂製のケーシング１０と、該ケーシング１０に結合された金属製のリングギヤ１２とを有し、差動伝達装置４を構成する成形品Ｄが製造され、上記請求項１に記載の発明の効果が達成される。   According to this configuration, the molded product D that includes the resin casing 10 and the metal ring gear 12 coupled to the casing 10 and constitutes the differential transmission device 4 is manufactured. The effects of the described invention are achieved.

つまり、ケーシング１０の樹脂化により装置の充分な軽量化を図ることができるのは勿論、出力ギヤ６とリングギヤ１２との噛み合い部位に発生するスラスト力に起因した突条部１２ｂの取込み部局所に作用する応力の緩和を図り、信頼性および耐久性の向上を図ることができる。   In other words, the casing 10 can be made of resin and the weight of the apparatus can be sufficiently reduced. In addition, the local portion of the projecting portion 12b of the protrusion 12b caused by the thrust force generated at the meshing portion of the output gear 6 and the ring gear 12 can be used. It is possible to alleviate the applied stress and improve reliability and durability.

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の射出成形金型は、実施例の第１外型３１、第１中型３２、第２外型４１、第２中型４２に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。 In the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The injection mold according to the present invention corresponds to the first outer mold 31, the first middle mold 32, the second outer mold 41, and the second middle mold 42 of the embodiment.
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.

以上説明したように、本発明は、変速機の出力ギヤに噛み合うヘリカルギヤが外周側に研創された環状の金属製のリングギヤと、左右ドライブシャフトに連結される一対のサイドギヤと、一対のサイドギヤの両方に噛み合って回転してサイドギヤの差動を生成する一対のピニオンギヤと、上記サイドギヤとピニオンギヤを収容支持するとともに、一端部に上記リングギヤが結合される樹脂製のケーシングとからなる車両用差動伝達装置について有用である。   As described above, the present invention includes both an annular metal ring gear in which a helical gear meshing with an output gear of a transmission is sharpened on the outer peripheral side, a pair of side gears connected to left and right drive shafts, and a pair of side gears. Vehicle differential transmission device comprising: a pair of pinion gears that mesh with each other and rotate to generate a differential of the side gear; and a resin casing that houses and supports the side gear and the pinion gear and is coupled to the ring gear at one end Useful for.

６…出力ギヤ
１０…ケーシング
１０ａ…リングギヤ保持面
１０ｂ…穴部
１２…リングギヤ
１２ａ…内周面
１２ｂ…突条部
１２ｈ…ヘリカルギヤ
１５，１６…ドライブシャフト
２４…ピニオンギヤ
２５…サイドギヤ
３１…第１外型（射出成形金型）
３２…第１中型（射出成形金型）
３３，４３…キャビティ
４１…第２外型（射出成形金型）
４２…第２中型（射出成形金型）
Ｄ…成形品 6 ... Output gear 10 ... Casing 10a ... Ring gear holding surface 10b ... Hole 12 ... Ring gear 12a ... Inner peripheral surface 12b ... Projection 12h ... Helical gears 15, 16 ... Drive shaft 24 ... Pinion gear 25 ... Side gear 31 ... First outer mold (Injection mold)
32. First middle mold (injection mold)
33, 43 ... cavity 41 ... second outer mold (injection mold)
42. Second middle mold (injection mold)
D ... Molded product

Claims (2)

変速機の出力ギヤに噛み合うヘリカルギヤが外周側に研創された環状の金属製のリングギヤと、
左右ドライブシャフトに連結される一対のサイドギヤと、
一対のサイドギヤの両方に噛み合って回転してサイドギヤの差動を生成する一対のピニオンギヤと、
上記サイドギヤとピニオンギヤを収容支持するとともに、一端部に上記リングギヤが結合される樹脂製のケーシングとからなる車両用差動伝達装置であって、
上記リングギヤは、その内周側の面から突出し、その長手方向が上記ヘリカルギヤのねじれ角に一致し歯幅方向に対して傾斜してなる突条部を有し、
当該突条部は複数個あって周方向に周期的に配置されており、
上記ケーシングは、リングギヤの内周面に合致してこれを保持固定するリングギヤ保持面を有し、
当該リングギヤ保持面には、上記突条部の外表面形状に一致する形状の穴部が形成され、
当該穴部に突条部が一致して結合されてなることを特徴とする
車両用差動伝達装置。 An annular metal ring gear whose helical gear meshing with the output gear of the transmission is sharpened on the outer peripheral side;
A pair of side gears coupled to the left and right drive shafts;
A pair of pinion gears that mesh with both of the pair of side gears and rotate to generate a differential of the side gear;
A vehicle differential transmission device comprising a resin casing in which the side gear and the pinion gear are accommodated and supported, and the ring gear is coupled to one end portion,
The ring gear protrudes from the inner peripheral surface thereof, and has a ridge portion whose longitudinal direction coincides with the helical angle of the helical gear and is inclined with respect to the tooth width direction.
There are a plurality of the ridges and are periodically arranged in the circumferential direction.
The casing has a ring gear holding surface that matches and matches the inner peripheral surface of the ring gear,
The ring gear holding surface is formed with a hole having a shape that matches the outer surface shape of the protrusion.
A differential transmission device for a vehicle, characterized in that a protrusion is aligned and coupled to the hole. サイドギヤとピニオンギヤとを収容支持する樹脂製のケーシングと、当該ケーシングの一端部に金属製のリングギヤが固定された車両用差動伝達装置の製造方法であって、
上記ケーシングの射出成形金型内に、型開き状態で金属製のリングギヤを配置固定する第１工程と、
上記金型の型締め後、該金型内に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出し、ケーシングを形成するとともに、上記リングギヤの内周側に形成されその長手方向が当該リングギヤにおけるヘリカルギヤのねじれ角に一致し歯幅方向に対して傾斜してなる突条部をも取り込む第２工程と、
上記溶融樹脂の硬化後、上記金型を開いて、樹脂製のケーシングに金属製のリングギヤが結合されてなる成形品を取り出す第３工程とからなる
車両用差動伝達装置の製造方法。 A resin-made casing for accommodating and supporting a side gear and a pinion gear, and a method for manufacturing a vehicle differential transmission device in which a metal ring gear is fixed to one end of the casing,
A first step of arranging and fixing a metal ring gear in the mold open state in the injection mold of the casing;
After the mold is clamped, molten resin is injected into a cavity formed in the mold to form a casing, and the longitudinal direction is formed on the inner peripheral side of the ring gear, and the helical gear twist angle in the ring gear And a second step of taking in the ridge portion that is inclined with respect to the tooth width direction,
A method for manufacturing a differential transmission device for a vehicle, comprising: a third step in which after the molten resin is cured, the mold is opened, and a molded product in which a metal ring gear is coupled to a resin casing is taken out.
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