JP6380372B2 - Power transmission gear and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、動力伝達用歯車及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a power transmission gear and a manufacturing method thereof.
自動車等の車両では、騒音や振動などのNVH(ノイズ・バイブレーション・ハーシュネス)性能を向上させることが求められており、各種パネルやフレーム等の車体構成部材について騒音を低減することに加えて、駆動源から駆動輪に至る動力伝達経路を構成する変速機やディファレンシャル装置に設けられた動力伝達用歯車についても噛み合いによる騒音を低減することが求められている。 Vehicles such as automobiles are required to improve NVH (noise, vibration, and harshness) performance such as noise and vibration, and drive in addition to reducing noise for body components such as various panels and frames. It is also required to reduce the noise caused by meshing between power transmission gears provided in a transmission and a differential device that constitute a power transmission path from the power source to the drive wheels.
また、エンジンを駆動源とする車両ではエンジンの燃費性能を向上させるために、モータを駆動源とする車両ではモータの電力消費量を低減するために、車体構成部材を軽量化することに加えて、駆動源から駆動輪に至る動力伝達経路を構成する変速機やディファレンシャル装置に設けられた動力伝達用歯車についても軽量化することが求められている。 In addition, in order to improve the fuel efficiency of the engine in a vehicle using an engine as a drive source, and to reduce the power consumption of the motor in a vehicle using a motor as a drive source, Further, it is required to reduce the weight of a power transmission gear provided in a transmission or a differential device that constitutes a power transmission path from a drive source to a drive wheel.
動力伝達用歯車の騒音低減及び軽量化を図るものとして、例えば特許文献1には、回転軸に嵌合されるハブ部と、ハブ部から半径方向外側に向かって延びるディスク部と、ディスク部の外周端に設けられて外周面に歯部が形成されたリム部とを有する動力伝達用歯車において、ディスク部が、回転軸の周方向に延びると共に軸方向に貫通する複数の貫通孔と、該複数の貫通孔間に位置する連結部とを有するものが開示されている。
For example,
前記動力伝達用歯車は、ディスク部に周方向に延びる複数の貫通孔を設けることで、ディスク部の軸心周りの剛性を低下させて歯車の噛み合い時に複数の貫通孔間に位置する連結部を弾性変形させることにより噛み合いによる騒音を低減することができると共に軽量化を図ることができるとされている。 The power transmission gear is provided with a plurality of through holes extending in the circumferential direction in the disk part, thereby reducing the rigidity around the axis of the disk part and providing a connecting part positioned between the plurality of through holes when the gears mesh. It is said that noise due to meshing can be reduced and weight reduction can be achieved by elastic deformation.
しかしながら、ハウジング内に貯留した潤滑油を掻き揚げて歯車の噛み合い部などの要潤滑部に供給するディファレンシャル装置のデフリングギヤなど、ハウジング内に潤滑油と共に収納される動力伝達用歯車において、前記特許文献1に記載される動力伝達用歯車のように軸方向に貫通する貫通孔が設けられる場合、動力伝達用歯車が回転するときに動力伝達用歯車の回転抵抗が増加するおそれがあり、このことは燃費性能の悪化を引き起こし得る。 However, in the power transmission gear housed in the housing together with the lubricating oil, such as a differential gear of a differential device that lifts the lubricating oil stored in the housing and supplies the lubricating oil to a required lubricating portion such as a gear meshing portion. When a through-hole penetrating in the axial direction is provided as in the power transmission gear described in FIG. 1, there is a risk that the rotational resistance of the power transmission gear may increase when the power transmission gear rotates. It may cause deterioration of fuel consumption performance.
そこで、本発明は、動力伝達用歯車の回転抵抗を増加させることなく騒音の低減及び軽量化を図ることができる動力伝達用歯車及びその製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power transmission gear and a method for manufacturing the same that can reduce noise and reduce the weight without increasing the rotational resistance of the power transmission gear.
前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
まず、本願の請求項1に記載の発明は、ハウジング内に潤滑油と共に収納され、外周部に歯底円から外周側に突出する歯部が設けられた動力伝達用歯車であって、内部に前記歯底円の内周側に周方向に同一長さを有する複数の空洞部が周方向に等間隔で配置され、前記動力伝達用歯車は、前記外周部と、ディファレンシャル機構を収納するデフケースのシェル部と連絡された内周部とを有し、前記複数の空洞部は、前記外周部の内部における前記歯底円の内周側に設けられ、前記動力伝達用歯車は、デフケースと結合されたデフリングギヤであり、前記外周部と、ディファレンシャル機構を収納する前記デフケースのシェル部と連絡された内周部と、前記外周部と前記内周部とを軸方向の両側でそれぞれ連結する両側の側面部とを有し、前記デフリングギヤの内部に、周方向に所定幅を有して前記外周部と前記内周部とを連結すると共に前記両側の側面部を連結する連結部が周方向に複数設けられ、前記外周部の内部における前記歯底円の内周側に周方向に同一長さを有して周方向に等間隔で配置される複数の第1空洞部が設けられ、前記デフリングギヤは、前記デフケースと一体に形成され、前記第1空洞部は、前記歯部と前記デフリングギヤの軸方向にオーバーラップする位置に設けられていることを特徴とする。
First, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発明において、前記外周部より径方向内側で前記デフリングギヤの内部に、前記外周部、前記内周部、前記側面部及び前記連結部によって区画される第2空洞部が設けられていることを特徴とする。
The invention of
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項2に記載の発明において、前記デフリングギヤの前記側面部に、前記デフケースに設けられた複数の補強リブが結合され、前記連結部は、前記デフリングギヤの前記側面部における前記補強リブが結合された部分に対応して前記側面部に連結されていることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the invention according to
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項2又は請求項3に記載の発明において、前記第2空洞部は、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部として用いられ、前記デフリングギヤに、前記第2空洞部に連通して前記第2空洞部に貯留された潤滑油を前記デフリングギヤの外周面から放出する潤滑油放出孔部が設けられていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the second cavity is used as a lubricating oil reservoir that stores lubricating oil. Lubricating oil discharge holes for discharging the lubricating oil stored in the second cavities from the outer peripheral surface of the diffring gear are provided in communication with the second cavities.
さらに、請求項5に記載の発明は、ハウジング内に潤滑油と共に収納され、外周部に歯底円から外周側に突出する歯部が設けられた動力伝達用歯車の製造方法であって、内部に前記歯底円の内周側に周方向に同一長さを有する複数の空洞部が周方向に等間隔で配置され、前記動力伝達用歯車が、前記外周部と、ディファレンシャル機構を収納するデフケースのシェル部と連絡された内周部とを有し、前記複数の空洞部が、前記外周部の内部における前記歯底円の内周側に設けられ、前記動力伝達用歯車が、デフケースと結合されたデフリングギヤであり、前記外周部と、ディファレンシャル機構を収納する前記デフケースのシェル部と連絡された内周部と、前記外周部と前記内周部とを軸方向の両側でそれぞれ連結する両側の側面部とを有し、前記デフリングギヤの内部に、周方向に所定幅を有して前記外周部と前記内周部とを連結すると共に前記両側の側面部を連結する連結部が周方向に複数設けられ、前記外周部の内部における前記歯底円の内周側に周方向に同一長さを有して周方向に等間隔で配置される複数の第1空洞部が設けられ、前記デフリングギヤが、前記デフケースと一体に形成され、前記第1空洞部が、前記歯部と前記デフリングギヤの軸方向にオーバーラップする位置に設けられるように、前記動力伝達用歯車を三次元積層造形法によって形成することを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 5 is a method of manufacturing a power transmission gear that is housed together with lubricating oil in a housing and has a tooth portion that protrudes from the root circle to the outer peripheral side on the outer peripheral portion. A plurality of hollow portions having the same length in the circumferential direction are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner circumferential side of the root circle, and the power transmission gear houses the outer circumferential portion and the differential mechanism. An inner peripheral portion communicated with a shell portion of the differential case, the plurality of hollow portions are provided on the inner peripheral side of the root circle inside the outer peripheral portion, and the power transmission gear includes: a differential case; It is a coupled differential ring gear, and connects the outer peripheral part, the inner peripheral part connected to the shell part of the differential case that houses the differential mechanism, and the outer peripheral part and the inner peripheral part on both sides in the axial direction. With side parts on both sides A plurality of connecting portions for connecting the outer peripheral portion and the inner peripheral portion with a predetermined width in the circumferential direction and connecting the side portions on both sides are provided in the circumferential direction inside the differential ring gear, and the outer peripheral portion A plurality of first cavities having the same length in the circumferential direction and arranged at equal intervals in the circumferential direction are provided on the inner circumferential side of the root circle in the interior, and the differential ring gear is integrated with the differential case The power transmission gear is formed by a three-dimensional additive manufacturing method so that the first cavity is provided at a position overlapping the tooth portion and the differential ring gear in the axial direction. To do.
本願の請求項1に記載の発明によれば、ハウジング内に潤滑油と共に収納される動力伝達用歯車は、内部に歯底円の内周側に周方向に同一長さを有する複数の空洞部が周方向に等間隔で配置されている。これにより、動力伝達用歯車の周方向に空洞部が設けられた低剛性部と空洞部が設けられていない高剛性部とを形成して空洞部が形成されていない動力伝達用歯車のコンプライアンスの所定周波数におけるピークを低剛性部による低周波数側のピークと高剛性部による高周波数側のピークとに分散させて裾野を広くさせ、相手歯車のコンプライアンスとの関係で噛み合いによる騒音を低減することができる。なお、コンプライアンスとは、相互に噛み合う各歯車の歯当たり方向の変位量をいう。 According to the first aspect of the present invention, the power transmission gear housed together with the lubricating oil in the housing has a plurality of hollow portions having the same length in the circumferential direction on the inner circumferential side of the root circle. Are arranged at equal intervals in the circumferential direction. As a result, the compliance of the power transmission gear in which the cavity portion is not formed by forming the low rigidity portion in which the cavity portion is provided in the circumferential direction of the power transmission gear and the high rigidity portion in which the cavity portion is not provided. The peak at a predetermined frequency is distributed to the low frequency side peak due to the low rigidity part and the high frequency side peak due to the high rigidity part to widen the base and reduce the noise caused by meshing in relation to the compliance of the counter gear. it can. Note that compliance refers to the amount of displacement in the tooth contact direction of each gear meshing with each other.
動力伝達用歯車の周方向に配置される空洞部の大きさを適宜設定することによって、動力伝達用歯車のコンプライアンスのピークを低周波数側のピークと高周波数側のピークとに適宜調整して分散させて裾野を広くさせることができ、噛み合いによる騒音を有効に低減することができる。 By appropriately setting the size of the cavity portion arranged in the circumferential direction of the power transmission gear, the compliance peak of the power transmission gear is appropriately adjusted to the peak on the low frequency side and the peak on the high frequency side for dispersion. Thus, the base can be widened, and noise due to meshing can be effectively reduced.
また、動力伝達用歯車の内部に複数の空洞部が設けられることにより、空洞部によって軽量化を図ることができると共に、動力伝達用歯車がハウジング内に潤滑油と共に収納される場合に動力伝達用歯車の回転抵抗を増加させることがない。したがって、動力伝達用歯車の回転抵抗を増加させることなく騒音の低減及び軽量化を図ることができる。 Further, by providing a plurality of cavities inside the power transmission gear, the weight can be reduced by the cavities, and the power transmission gear can be used when the power transmission gear is housed in the housing together with the lubricating oil. The rotation resistance of the gear is not increased. Therefore, noise can be reduced and weight can be reduced without increasing the rotational resistance of the power transmission gear.
また、動力伝達用歯車は、歯部が設けられた外周部と、ディファレンシャル機構を収納するデフケースのシェル部と連絡された内周部とを有し、複数の空洞部は、外周部の内部における歯底円の内周側に設けられることにより、動力伝達用歯車の噛み合いによる騒音を有効に低減することができ、前記効果を有効に奏することができる。
Also, the dynamic force transmitting gear, and the outer peripheral portion of teeth is provided, and a inner peripheral portion which is contacted with the shell portion of the differential case that houses the differential mechanism, a plurality of cavities, the internal peripheral portion Is provided on the inner peripheral side of the root circle in the case, the noise due to the meshing of the power transmission gear can be effectively reduced, and the above-described effect can be effectively achieved.
また、動力伝達用歯車は、デフリングギヤであり、外周部と、デフケースのシェル部と連絡された内周部と、外周部と内周部とを軸方向の両側でそれぞれ連結する両側の側面部とを有し、デフリングギヤの内部に、外周部と内周部とを連結すると共に両側の側面部を連結する連結部が周方向に複数設けられる。
Also, the dynamic force transmitting gear is a differential ring gear, the outer peripheral portion and the inner peripheral portion which is contacted with the shell portion of the differential case, both side surfaces of which respectively connect the outer peripheral portion and the inner peripheral portion in the axial direction on both sides A plurality of connecting portions for connecting the outer peripheral portion and the inner peripheral portion and connecting the side portions on both sides are provided in the circumferential direction in the differential ring gear.
そして、外周部の内部における歯底円の内周側に周方向に同一長さを有して周方向に等間隔で配置される複数の第1空洞部が設けられ、デフリングギヤは、デフケースと一体に形成され、第1空洞部は、歯部とデフリングギヤの軸方向にオーバーラップする位置に設けられる。
A plurality of first cavities having the same length in the circumferential direction and arranged at equal intervals in the circumferential direction are provided on the inner circumferential side of the root circle inside the outer circumferential portion , and the diff ring gear includes: The first cavity is integrally formed, and is provided at a position where the tooth and the diff ring gear overlap in the axial direction.
デフリングギヤの外周部の内部に複数の第1空洞部が設けられることにより、デフリングギヤがハウジング内に潤滑油と共に収納される場合にデフリングギヤの回転抵抗を増加させることなく騒音の低減及び軽量化を図ることができる。 By providing a plurality of first cavities inside the outer periphery of the diff ring gear, when the diff ring gear is housed in the housing together with lubricating oil, the noise is reduced and the weight is reduced without increasing the rotational resistance of the diff ring gear. Can be achieved.
また、外周部の径方向内側でデフリングギヤの内部に、外周部、内周部、側面部及び連結部によって区画される第2空洞部が設けられることにより、デフリングギヤの内部に設けられた連結部によってデフリングギヤの強度及び剛性を確保しつつ、デフリングギヤの内部に設けられた外周部、内周部、側面部及び連結部によって区画される第2空洞部によって軽量化を図ることができる。デフリングギヤの内部に第2空洞部が設けられることにより、デフリングギヤがハウジング内に潤滑油と共に収納される場合にデフリングギヤの回転抵抗を増加させることなくデフリングギヤの強度及び剛性を確保しつつ軽量化を更に図ることができる。
In addition, the second hollow portion defined by the outer peripheral portion, the inner peripheral portion, the side surface portion, and the connecting portion is provided inside the differential ring gear on the radially inner side of the outer peripheral portion, so that the connection provided inside the differential ring gear. While securing the strength and rigidity of the diff ring gear by the portion, the weight can be reduced by the second cavity portion defined by the outer peripheral portion, the inner peripheral portion, the side surface portion, and the connecting portion provided inside the diff ring gear. By providing the second cavity inside the diff ring gear, when the diff ring gear is housed in the housing together with the lubricating oil, the def ring gear is secured while maintaining the strength and rigidity without increasing the rotational resistance of the def ring gear. Can be further improved.
また、請求項3に記載の発明によれば、デフリングギヤの側面部に、デフケースに設けられた複数の補強リブが結合され、連結部は、デフリングギヤの側面部における補強リブが結合された部分に対応して側面部に連結されることにより、デフリングギヤの強度及び剛性を高めることができ、前記効果を有効に奏することができる。
According to the invention of claim 3 , a plurality of reinforcing ribs provided on the differential case are coupled to the side surface portion of the diff ring gear, and the connecting portion is a portion where the reinforcing ribs on the side surface portion of the diff ring gear are coupled. The strength and rigidity of the diff ring gear can be increased by being connected to the side surface corresponding to the above, and the above-described effects can be effectively achieved.
また、請求項4に記載の発明によれば、第2空洞部は、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部として用いられ、デフリングギヤに、第2空洞部に連通して第2空洞部に貯留された潤滑油をデフリングギヤの外周面から放出する潤滑油放出孔部が設けられることにより、デフリングギヤの内部に設けられる第2空洞部を、デフリングギヤと該デフリングギヤに噛み合う歯車との噛み合い部などの要潤滑部に潤滑油を供給する潤滑油の貯留部として有効に利用することができる。
According to the invention described in
さらに、請求項5に記載の発明によれば、内部に歯底円の内周側に周方向に同一長さを有する複数の空洞部が周方向に等間隔で配置され、動力伝達用歯車が、外周部と、ディファレンシャル機構を収納するデフケースのシェル部と連絡された内周部とを有し、複数の空洞部が、外周部の内部における歯底円の内周側に設けられ、動力伝達用歯車が、デフケースと結合されたデフリングギヤであり、外周部と、デフケースのシェル部と連絡された内周部と、外周部と内周部とを軸方向の両側でそれぞれ連結する両側の側面部とを有し、デフリングギヤの内部に、外周部と内周部とを連結すると共に両側の側面部を連結する連結部が周方向に複数設けられ、外周部の内部における歯底円の内周側に周方向に同一長さを有して周方向に等間隔で配置される複数の第1空洞部が設けられ、デフリングギヤが、デフケースと一体に形成され、第1空洞部が、歯部とデフリングギヤの軸方向にオーバーラップする位置に設けられるように、動力伝達用歯車を三次元積層造形法によって形成することにより、三次元積層造形法を用い、回転抵抗を増加させることなく騒音の低減及び軽量化を図ることができる動力伝達用歯車を製造することができる。
また、動力伝達用歯車は、歯部が設けられた外周部と、ディファレンシャル機構を収納するデフケースのシェル部と連絡された内周部とを有し、複数の空洞部は、外周部の内部における歯底円の内周側に設けられることにより、動力伝達用歯車の噛み合いによる騒音を有効に低減することができ、前記効果を有効に奏することができる。
また、動力伝達用歯車は、デフリングギヤであり、外周部と、デフケースのシェル部と連絡された内周部と、外周部と内周部とを軸方向の両側でそれぞれ連結する両側の側面部とを有し、デフリングギヤの内部に、外周部と内周部とを連結すると共に両側の側面部を連結する連結部が周方向に複数設けられる。
そして、外周部の内部における歯底円の内周側に周方向に同一長さを有して周方向に等間隔で配置される複数の第1空洞部が設けられ、デフリングギヤは、デフケースと一体に形成され、第1空洞部は、歯部とデフリングギヤの軸方向にオーバーラップする位置に設けられる。
デフリングギヤの外周部の内部に複数の第1空洞部が設けられることにより、デフリングギヤがハウジング内に潤滑油と共に収納される場合にデフリングギヤの回転抵抗を増加させることなく騒音の低減及び軽量化を図ることができる。
Furthermore, according to the invention described in claim 5 , a plurality of cavities having the same length in the circumferential direction are arranged at equal intervals in the inner circumferential side of the root circle, and the power transmission gear is The outer peripheral portion and the inner peripheral portion communicated with the shell portion of the differential case that houses the differential mechanism, and a plurality of hollow portions are provided on the inner peripheral side of the root circle inside the outer peripheral portion to transmit power The differential gear is a differential ring gear coupled to the differential case, the outer peripheral portion, the inner peripheral portion connected to the shell portion of the differential case, and the side surfaces on both sides connecting the outer peripheral portion and the inner peripheral portion on both sides in the axial direction. And a plurality of connecting portions for connecting the outer peripheral portion and the inner peripheral portion and connecting the side portions on both sides are provided in the circumferential direction inside the differential ring gear. It has the same length in the circumferential direction on the circumferential side and is arranged at equal intervals in the circumferential direction The first cavity of the plurality is provided that, the differential ring gear is formed integrally with the differential case, the first hollow portion, as can be provided in a position overlapping in the axial direction of the teeth and the ring gear, power transmission By forming the gears by the three-dimensional additive manufacturing method, it is possible to manufacture a power transmission gear that can reduce noise and reduce weight without increasing rotational resistance by using the three-dimensional additive manufacturing method.
The power transmission gear includes an outer peripheral portion provided with a tooth portion and an inner peripheral portion communicated with a shell portion of a differential case that houses the differential mechanism, and the plurality of hollow portions are provided inside the outer peripheral portion. By being provided on the inner peripheral side of the root circle, noise due to meshing of the power transmission gear can be effectively reduced, and the above-described effect can be effectively achieved.
The power transmission gear is a differential ring gear, and includes an outer peripheral portion, an inner peripheral portion connected to the shell portion of the differential case, and side portions on both sides connecting the outer peripheral portion and the inner peripheral portion on both sides in the axial direction. And a plurality of connecting portions for connecting the outer peripheral portion and the inner peripheral portion and connecting the side surface portions on both sides are provided in the circumferential direction in the differential ring gear.
A plurality of first cavities having the same length in the circumferential direction and arranged at equal intervals in the circumferential direction are provided on the inner circumferential side of the root circle inside the outer circumferential portion, and the diff ring gear includes: The first cavity is integrally formed, and is provided at a position where the tooth and the diff ring gear overlap in the axial direction.
By providing a plurality of first cavities inside the outer periphery of the diff ring gear, when the diff ring gear is housed in the housing together with lubricating oil, the noise is reduced and the weight is reduced without increasing the rotational resistance of the diff ring gear. Can be achieved.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る動力伝達用歯車を備えたディファレンシャル装置を示す断面図である。本発明の実施形態に係る動力伝達用歯車を備えたディファレンシャル装置は、フロントエンジン・フロントドライブ車両に搭載されるものであり、車体前部に配置されて車体前部に横置きされた駆動源としてのエンジンから変速機を介して動力が伝達されるようになっている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a differential apparatus provided with a power transmission gear according to an embodiment of the present invention. A differential device including a power transmission gear according to an embodiment of the present invention is mounted on a front engine / front drive vehicle, and is disposed as a drive source disposed on a front portion of a vehicle body and horizontally disposed on a front portion of the vehicle body. Power is transmitted from the engine through a transmission.
図1に示すように、ディファレンシャル装置10は、変速機のハウジング1に軸受2を介して回転可能に支持され、ハウジング1内に収納されている。ディファレンシャル装置10は、変速機の出力部である出力ギヤ3に噛み合う動力伝達用歯車としてのデフリングギヤ20と、デフリングギヤ20に結合されたデフケース30とを備え、デフリングギヤ20とデフケース30とは一体に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
ディファレンシャル装置10はまた、デフケース30内に収納されたディファレンシャル機構40を備え、ディファレンシャル機構40は、デフケース30に固定されて車幅方向と直交する方向に延びるピニオンシャフト41と、ピニオンシャフト41に回転自在に支持されて互いに対向する一対のピニオンギヤ42と、一対のピニオンギヤ42に噛み合う左右一対のサイドギヤ43とを有している。
The
サイドギヤ43には、デフリングギヤ20及びデフケース30にそれぞれ嵌合された左右の車軸4がスプライン嵌合され、車軸4は、駆動輪としての前輪が取り付けられてサイドギヤ43と共にデフリングギヤ20及びデフケース30に対して相対回転できるようになっている。
The
前記ディファレンシャル装置10は、エンジンから前輪に至る動力伝達経路に設けられ、エンジンから変速機を介して伝達された動力を、走行状況に応じた回転差となるように左右の車軸4に伝達して左右の前輪に伝達するようになっている。
The
ハウジング1内には、ハウジング1の底部に潤滑油が貯留されており、潤滑油の貯留レベルOLは、デフリングギヤ20の下部に位置する歯部21が潤滑油に浸漬するように設定されている。これにより、デフリングギヤ20が回転するとき、デフリングギヤ20の歯部21によって潤滑油が掻き揚げられてデフリングギヤ20と出力ギヤ3との噛み合い部5などの要潤滑部に潤滑油が供給されるようになっている。
In the
図2は、ディファレンシャル装置のデフリングギヤ及びデフケースの斜視図であり、図3は、デフリングギヤ及びデフケースの側面図、図4は、図3におけるY4方向から見たデフリングギヤ及びデフケースを示す図、図5は、図4におけるY5−Y5線に沿ったデフリングギヤ及びデフケースの断面図である。 2 is a perspective view of a differential ring gear and a differential case of the differential device, FIG. 3 is a side view of the differential ring gear and the differential case, and FIG. 4 is a diagram showing the differential ring gear and the differential case as viewed from the Y4 direction in FIG. 5 is a cross-sectional view of the differential ring gear and the differential case along line Y5-Y5 in FIG.
図2から図5に示すように、デフケース30は、略球面状に形成されて内部にディファレンシャル機構40を収納するシェル部31を備えている。シェル部31には、ディファレンシャル機構40を構成するピニオンギヤ42及びサイドギヤ43などを収納するための窓穴32が180度対称位置に設けられると共に、サイドギヤ43に対応して左右両側に略円筒状に形成された車軸挿通部33が設けられている。車軸挿通部33には車軸4が挿通される。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
デフケース30にはまた、デフケース30とデフリングギヤ20とを結合する補強リブ34が設けられている。本実施形態では、デフケース30のシェル部31に設けられた2つの窓穴32の両側にシェル部31に沿って軸方向に延びる4つの補強リブ34が設けられている。
The
デフケース30に結合されるデフリングギヤ20は、図4に示すように、歯底円L1から外周側に突出する歯部21を備え、歯部21は、デフリングギヤ20の軸方向に延びるように設けられている。デフリングギヤ20は、歯部21の歯筋がデフリングギヤ20の軸方向に対して所定の捩れ角を有するヘリカルギヤとされ、デフリングギヤ20に噛み合う出力ギヤ3もまた、歯筋が出力ギヤの軸方向に対して所定の捩れ角を有する歯部を備えたヘリカルギヤとされている。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、デフリングギヤ20は、歯部21が設けられた外周部22と、外周部22の径方向内側に設けられてデフケース30のシェル部31と連絡された内周部24と、外周部22と内周部24との間の空間を塞ぐように外周部22と内周部24とをデフリングギヤ20の軸方向の両側でそれぞれ連結する両側の側面部26とを有している。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態では、デフケース30のシェル部31の一部がデフリングギヤ20の内周部24を兼ねて、デフリングギヤ20の内周部24とデフケース30のシェル部31とが連絡されている。また、デフリングギヤ20の一方の側面部26には、デフケース30に設けられた補強リブ34が結合された部分である結合部35が設けられている。
In the present embodiment, a part of the
図6は、図3におけるY6−Y6線に沿ったデフリングギヤ及びデフケースの断面図であり、図7は、図3におけるY7−Y7線に沿ったデフリングギヤ及びデフケースの断面図、図8は、図7におけるA部を拡大して示すデフリングギヤ及びデフケースの断面図、図9は、図7におけるA部の一部を拡大して示すデフリングギヤの外周部の断面斜視図である。 6 is a cross-sectional view of the diff ring gear and the differential case along line Y6-Y6 in FIG. 3, FIG. 7 is a cross-sectional view of the diff ring gear and the differential case along line Y7-Y7 in FIG. 3, and FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of the differential ring gear and the differential case showing the portion A in FIG. 7 in an enlarged manner, and FIG.
図6に示すように、デフリングギヤ20の外周部22の内部には、歯底円L1の内周側で周方向に延在する複数の、本実施形態では3つの周方向延在空洞部51が設けられている。3つの周方向延在空洞部51は、デフリングギヤ20の周方向に同一長さを有し、デフリングギヤ20の周方向に等間隔で配置されている。3つの周方向延在空洞部51は、デフリングギヤ20の径方向及び軸方向にも同一長さを有して同一形状に形成されている。
As shown in FIG. 6, in the outer
デフリングギヤ20では、3つの周方向延在空洞部51が周方向に同一長さを有して周方向に等間隔で配置されることにより、外周部22に、デフリングギヤ20の周方向に周方向延在空洞部51が設けられた部分である低剛性部23aと周方向延在空洞部51が設けられていない部分である高剛性部23bとが形成されている。
In the
デフリングギヤ20はまた、図6に示すように、外周部22より径方向内側でデフリングギヤ20の内部に、外周部22と内周部24とを連結すると共に両側の側面部26を連結する複数の連結部28、本実施形態では4つの連結部28が設けられている。
As shown in FIG. 6, the
4つの連結部28は、外周部24と内周部24との間で径方向に延びると共に両側の側面部26の間で軸方向に延びるように設けられ、周方向に所定幅を有して周方向に離間して設けられている。4つの連結部28は、デフリングギヤ20の側面部26における補強リブ34の結合部35に対応して、デフリングギヤ20の側面部26に補強リブ34が結合された部分35に反補強リブ側から連結されている。
The four connecting
前記連結部28は、デフリングギヤ20の外周部22、内周部24及び両側の側面部26によって閉塞される空間を周方向に区画し、デフリングギヤ20には、外周部22より径方向内側でデフリングギヤ20の内部に外周部22、内周部24、側面部26及び連結部28によって区画される連結部間空洞部52が設けられている。
The connecting
デフリングギヤ20の外周部22の内部には、図6から図9に示すように、歯底円L1より外周側でデフリングギヤ20の軸方向に延びる歯底円外側空洞部53と、歯底円L1より内周側でデフリングギヤ20の軸方向に延びる歯底円内側空洞部54とが設けられている。歯底円外側空洞部53及び歯底円内側空洞部54は、外周部20の内部において周方向延在空洞部51よりも外周側に設けられている。
Inside the outer
図9に示すように、歯底円外側空洞部53は、歯部21の内部に設けられ、デフリングギヤ20を介して動力を伝達する際に応力が集中するデフリングギヤ20の危険断面である歯底隅肉部21aの肉厚を確保するように形成されている。
As shown in FIG. 9, the root circular
歯底円外側空洞部53は、歯底円L1から所定厚さ以上外周側に設けられると共に歯部21の歯面、歯先及び両端面からそれぞれ所定厚さ以上内側に設けられ、デフリングギヤ20の軸方向に直交する断面において歯部21の歯面に沿って歯部21の歯先側に向かうにつれて先細り状に三角形状に形成されている。なお、歯底円外側空洞部53は、歯部21の歯面に沿って歯部21の歯先側に向かうにつれて先細り状に台形形状に形成するようにしてもよい。
The root circle
図9に示すように、歯底円内側空洞部54についても、デフリングギヤ20を介して動力を伝達する際に応力が集中するデフリングギヤ20の危険断面である歯底隅肉部21aの肉厚を確保するように形成されている。
As shown in FIG. 9, the thickness of the
歯底円内側空洞部54は、外周部22の内部に設けられ、歯底円L1から所定厚さ以上内周側に設けられると共に周方向延在空洞部51から所定厚さ以上外周側に設けられ、且つ外周部22の両端面からそれぞれ所定厚さ以上内側に設けられている。
The root circle
歯底円内側空洞部54は具体的には、デフリングギヤ20の軸方向に直交する断面において、デフリングギヤ20の内周側に向かうにつれて先細り状に三角形状に形成される第1歯底円内側空洞部54aと、デフリングギヤ20の外周側に向かうにつれて先細り状に三角形状に形成される第2歯底円内側空洞部54bとを備えている。第1歯底円内側空洞部54aと第2歯底円内側空洞部54bとは、歯底円L1の内周側でデフリングギヤ20の周方向に所定の間隔をあけて交互に配置されている。
Specifically, the root-bottom-side
なお、第1歯底円内側空洞部54aを、デフリングギヤ20の内周側に向かうにつれて先細り状に台形形状に形成し、第2歯底円内側空洞部54bを、デフリングギヤ20の外周側に向かうにつれて先細り状に台形形状に形成するようにしてもよい。
In addition, the first root bottom
図10は、図8におけるY10a−Y10a線に沿ったデフリングギヤの外周部の展開断面図である。図10ではまた、図8におけるY10b−Y10b線に沿ったデフリングギヤ20の外周部22の内部に設けられた歯底円内側空洞部54も破線で示している。
FIG. 10 is a developed cross-sectional view of the outer peripheral portion of the diff ring gear along the line Y10a-Y10a in FIG. In FIG. 10, the root-bottom circle
図10に示すように、歯底円外側空洞部53は、歯部21の歯筋方向に延びるように設けられ、歯底円内側空洞部54、具体的には第1歯底円内側空洞部54a及び歯底円内側空洞部54bは、歯部21の歯筋方向と交差する方向に延びるように設けられている。
As shown in FIG. 10, the outer root
本実施形態では、歯底円外側空洞部53は、歯部21の歯筋と同様に、デフリングギヤ20の軸方向に対して所定の捩れ角を有し、歯底円内側空洞部54は、デフリングギヤ20の軸方向に対して歯底円外側空洞部53とは反対側に所定の捩れ角を有している。
In the present embodiment, the root bottom
このように、デフリングギヤ20の内部には、径方向内側から径方向外側に向けて順に、連結部間空洞部52と、周方向延在空洞部51と、歯底円内側空洞部54と、歯底円外側空洞部53とが配置されている。
Thus, in the inside of the
デフリングギヤ20ではまた、連結部間空洞部52、周方向延在空洞部51、歯底円内側空洞部54、具体的には第1歯底円内側空洞部54a及び第2歯底円内側空洞部54b及び歯底円外側空洞部53はそれぞれ、デフリングギヤ20の外部に連通するようになっている。
In the
図5に示すように、デフリングギヤ20の一方の側面部26には、連結部間空洞部52とデフリングギヤ20の外部とを連通する第1連通孔部61が形成されている。第1連通孔部61は、連結部間空洞部52に対応して設けられ、図4に示すように、略同一半径を有する円周上に複数配置されている。
As shown in FIG. 5, a
また、デフリングギヤ20の外周部22には、図8に示すように、内部に、径方向に延びて連結部間空洞部52と周方向延在空洞部51とを連通する第2連通孔部62と、径方向に延びて周方向延在空洞部51と歯底円内側空洞部54の第2歯底円内側空洞部54bとを連通する第3連通孔部63と、周方向に延びて隣り合う歯底円内側空洞部54の第1歯底円内側空洞部54aと第2歯底円内側空洞部54bとを連通する第4連通孔部64と、径方向に延びて歯底円内側空洞部54の第1歯底円内側空洞部54aと歯底円外側空洞部53とを連通する第5連通孔部65とが形成されている。
Further, as shown in FIG. 8, the outer
デフリングギヤ20の外周部22にはまた、歯部21に、径方向に延びて歯底円外側空洞部53とデフリングギヤ20の外周面の一部である歯先とを連通する第6連通孔部66が形成されている。
The outer
これにより、デフリングギヤ20の内部に設けられる連結部間空洞部52、周方向延在空洞部51、歯底円内側空洞部54及び歯底円外側空洞部53は、第1連通孔部61、第2連通孔部62、第3連通孔部63、第4連通孔部64、第5連通孔部65及び第6連通孔部66を介してデフリングギヤ20の外部に連通するようになっている。
Accordingly, the inter-connection
図9に示すように、デフリングギヤ20の歯部21に形成される第6連通孔部66は、これに限定されるものではないが、デフリングギヤ20の軸方向一方側に配置される第6連通孔部66と、デフリングギヤ20の軸方向中央側に配置される第6連通孔部66と、デフリングギヤ60の軸方向他方側に配置される第6連通孔部66とを備えている。
As shown in FIG. 9, the
図10に示すように、歯底円外側空洞部53と第1歯底円内側空洞部54aとを連通する第5連通孔部65についても、これに限定されるものではないが、デフリングギヤ20の軸方向一方側に配置される第5連通孔部65と、デフリングギヤ20の軸方向中央側に配置される第5連通孔部65と、デフリングギヤ60の軸方向他方側に配置される第5連通孔部65とを備えている。
As shown in FIG. 10, the fifth
第1歯底円内側空洞部54aと第2歯底円内側空洞部54bとを連通する第4連通孔部64、及び周方向延在空洞部51と歯底円内側空洞部54とを連通する第3連通孔部63についてもそれぞれ、デフリングギヤ20の軸方向一方側、軸方向中央側及び軸方向他方側に配置される連通孔部64、63を備えている。
The 4th communicating hole part 64 which connects the 1st tooth bottom circle inside
本実施形態では、連結部間空洞部52が、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部として用いられ、第6連通孔部66が、連結部間空洞部52に連通して連結部間空洞部52に貯留された潤滑油をデフリングギヤ20の外周面から放出する潤滑油放出孔部として用いられ、第1連通孔部61が、デフリングギヤ20の外周部22より径方向内側で連結部間空洞部52に連通して連結部間空洞部52に潤滑油を導入する潤滑油導入孔部として用いられる。
In the present embodiment, the inter-connection
第6連通孔部66は、歯底円外側空洞部53、第5連通孔部65、第1歯底円内側空洞部54a、第4連通孔部64、第2歯底円内側空洞部54b、第3連通孔部63、周方向延在空洞部51及び第2連通孔部62を介して連結部間空洞部52に連通するようになっている。
The
ディファレンシャル装置10が搭載された車両では、図1に示すように、潤滑油の貯留レベルOLは、デフリングギヤ20の外周部22に設けられた下部に位置する歯部21が液面下に位置すると共に、デフリングギヤ20の側面部26に設けられた第1連通孔部61が液面下に位置するように設定されている。
As shown in FIG. 1, in the vehicle equipped with the
これにより、デフリングギヤ20の連結部間空洞部52に潤滑油が第1連通孔部61を通じて導入されて連結部間空洞部52に潤滑油が貯留され、デフリングギヤ20が回転される際に、連結部間空洞部52に貯留された潤滑油が、第6連通孔部66によってデフリングギヤ20の外周面から放出され、デフリングギヤ20と出力ギヤ3との噛み合い部5などの要潤滑部に潤滑油を供給するようになっている。
Thus, when the lubricating oil is introduced into the inter-connection
ここで、ディファレンシャル装置10のデフリングギヤ20による騒音低減効果について説明する。
図11は、デフリングギヤと出力ギヤの周波数に対するコンプライアンスを示すグラフである。図11では、周波数を横軸にとり、相互に噛み合うデフリングギヤ20及び出力ギヤ3の歯当たり方向の変位量であるコンプライアンスを縦軸にとり、デフリングギヤ20と出力ギヤ3のコンプライアンス特性を示している。なお、歯当たり方向とは、デフリングギヤの歯部の歯面と出力ギヤの歯部の歯面との接触点における各歯面の法線方向をいう。
Here, the noise reduction effect by the
FIG. 11 is a graph showing the compliance with respect to the frequency of the diff ring gear and the output gear. In FIG. 11, the frequency is plotted on the horizontal axis, and the compliance, which is the amount of displacement in the tooth contact direction of the
図11では、デフリングギヤ20の周波数に対するコンプライアンスを破線D1で示し、出力ギヤ3の周波数に対するコンプライアンスを一点鎖線D2で示している。また、図11では、デフリングギヤ20において周方向延在空洞部51を設けることなく第2連通孔部62及び第3連通孔部63に代えて連結部間空洞部51と第2歯底円内側空洞部54bとを連通する連通孔部を設けたデフリングギヤについて、周波数に対するコンプライアンスを実線D3で示している。
In FIG. 11, the compliance with respect to the frequency of the
図11に示すように、出力ギヤ3の周波数に対するコンプライアンスD2は、所定の周波数f1でピークを有すると共に周波数f1よりも高い所定の周波数f2でピークを有し、周波数f1から低周波数側に離れるにつれてコンプライアンスが小さくなり、周波数f2から高周波数側に離れるにつれてコンプライアンスが大きくなり、周波数f1と周波数f2との間では所定の周波数を境に減少傾向から増加傾向になっている。 As shown in FIG. 11, the compliance D2 with respect to the frequency of the output gear 3 has a peak at the predetermined frequency f1, a peak at the predetermined frequency f2 higher than the frequency f1, and as it goes away from the frequency f1 toward the lower frequency side. The compliance becomes smaller and the compliance becomes larger as the frequency f2 moves away from the higher frequency side, and the frequency f1 and the frequency f2 tend to increase from a decreasing tendency to a predetermined frequency as a boundary.
一方、周方向延在空洞部51を設けることなく連結部間空洞部51と第2歯底円内側空洞部54bとを連通する連通孔部を設けたデフリングギヤの周波数に対するコンプライアンスD3は、周波数f1と周波数f2との間の所定の周波数f3でピークを有し、低周波数側及び高周波数側にそれぞれ周波数f3から離れるにつれてコンプライアンスが小さくなっている。
On the other hand, the compliance D3 with respect to the frequency of the diff ring gear provided with the communication hole portion that connects the inter-connection
これに対し、周方向延在空洞部51が設けられたデフリングギヤ20の周波数に対するコンプライアンスD1は、周波数f3よりも低周波数側の周波数f4でピークを有すると共に周波数f3よりも高周波数側の周波数f5でピークを有し、周波数f4と周波数f5との間では所定の周波数を境に減少傾向から増加傾向になっている。
On the other hand, the compliance D1 with respect to the frequency of the
このように、デフリングギヤ20では、周方向延在空洞部51を設けることで、周方向に周方向延在空洞部51が設けられた低剛性部23aと周方向延在空洞部51が設けられていない高剛性部23bとを形成して周方向延在空洞部51が形成されていないデフリングギヤのコンプライアンスの所定周波数f3におけるピークを低剛性部23aによる低周波数側の周波数f4におけるピークと高剛性部23bによる高周波数側の周波数f5におけるピークとに分散させて裾野を広くさせている。
Thus, in the
これにより、デフリングギヤの周波数に対するコンプライアンスと出力ギヤの周波数に対するコンプライアンスとは、周方向延在空洞部51が設けられていないデフリングギヤでは周波数f3よりも低周波数側の交点X1と周波数f3よりも高周波数側の交点X2とを有するのに対し、周方向延在空洞部51が設けられたデフリングギヤ20では周波数f4よりも低周波数側の交点X1´と周波数f5よりも高周波数側の交点X2´とを有し、デフリングギヤ20では、デフリングギヤ20のコンプライアンスと出力ギヤ3のコンプライアンスとの交点をコンプライアンスが高い交点に変化させている。
Accordingly, the compliance with respect to the frequency of the diff ring gear and the compliance with respect to the frequency of the output gear are higher than the intersection X1 on the lower frequency side than the frequency f3 and the frequency f3 in the diff ring gear in which the
歯車の噛み合いによる騒音は、相互に噛み合う各歯車のコンプライアンスと相関を有し、相互に噛み合う各歯車のコンプライアンスの和が大きいほど小さくなることから、デフリングギヤ20のコンプライアンスと出力ギヤ3のコンプライアンスとの交点をコンプライアンスが高い交点に変化させることで、コンプライアンスの和を大きくすることができ、噛み合いによる騒音を低減させることができる。
The noise due to the meshing of the gears has a correlation with the compliance of the gears meshing with each other, and the smaller the sum of the compliances of the gears meshing with each other, the smaller the noise. Therefore, the compliance between the
本実施形態では、デフリングギヤ20の外周部22の内部に3つの周方向延在空洞部51が形成されているが、3つの周方向延在空洞部51に限定されるものでなく、複数の周方向延在空洞部を形成することが可能である。デフリングギヤ20の外周部22の内部に形成される周方向延在空洞部51は、奇数の周方向延在空洞部51とすることが好ましい。
In the present embodiment, the three circumferentially extending
奇数の周波数延在空洞部51が形成される場合は、周方向延在空洞部51間に位置する部分の180度対称位置に周方向延在空洞部51が設けられ、周方向延在空洞部51間に位置する部分の180度対称位置もまた周方向延在空洞部51間に位置する部分である偶数の周方向延在空洞部51が形成される場合に比して、デフリングギヤ20のコンプライアンス特性を精度良く調整することができる。
When the odd-numbered
このようにして構成されるディファレンシャル装置10では、デフリングギヤとデフケース20とは、3Dプリンタを用いて、三次元積層造形法によって一体的に形成され、デフリングギヤ20は、内部に歯底円L1の内周側に周方向に同一長さを有する複数の周方向延在空洞部51が周方向に等間隔で配置されるように三次元積層造形法によって一体的に形成される。
In the
また、デフリングギヤ20は、歯部21が設けられた外周部22と、デフケース30のシェル部31と連絡された内周部24と、外周部22と内周部24とを軸方向の両側でそれぞれ連結する両側の側面部26とを有し、デフリングギヤ20の内部に、外周部22と内周部24とを連結すると共に両側の側面部26を連結する連結部28が周方向に複数設けられると共に外周部22、内周部24、側面部26及び連結部28によって区画される連結部間空洞部52が設けられるように三次元積層造形法によって一体的に形成される。
Further, the
また、デフリングギヤ20は、歯部21の内部に歯底円L1より外周側でデフリングギヤ20の軸方向に延びる歯底円外側空洞部53が設けられると共に、外周部22の内部に歯底円L1より内周側でデフリングギヤ20の軸方向に延びる歯底円内側空洞部54が設けられるように三次元積層造形法によって一体的に形成される。
Further, the
また、デフリングギヤ20は、デフリングギヤ20の内部に形成される連結部間空洞部52、周方向延在空洞部51、歯底円内側空洞部54及び歯底円外側空洞部53が、第1連通孔部61、第2連通孔部62、第3連通孔部63、第4連通孔部64、第5連通孔部65及び第6連通孔部66を介してデフリングギヤ20の外部に連通するように三次元積層造形法によって一体的に形成される。
Further, the
三次元積層造形法における具体的なプリント方式は特に限定されないが、デフリングギヤ20及びデフケース30の材料として鉄等の金属を用いる場合は、例えば、敷き詰められた金属粉末の層の任意の位置に電子ビーム又はレーザを照射することで、照射部分を焼結させて造形した後、次の層を敷き詰めるという動作を繰り返す粉末焼結積層造形法が採用され得る。三次元積層造形法によってデフリングギヤ20及びデフケース30が形成された後に、歯面の仕上げ加工等が施され得る。
The specific printing method in the three-dimensional additive manufacturing method is not particularly limited. However, when a metal such as iron is used as the material of the
デフリングギヤ20及びデフケース30を三次元積層造形法によって形成する場合、デフリングギヤ20の内部に形成される連結部間空洞部52、周方向延在空洞部51、歯底円内側空洞部54及び歯底円外側空洞部53には、空洞部52、51、54、53に対応する部分に設けられた金属粉末を除去するためにデフリングギヤ20の外部に連通する連通孔部が形成される。本実施形態では、空洞部52、51、54、53に対応する部分に設けられた金属粉末は、第1連通孔部61、第2連通孔部62、第3連通孔部63、第4連通孔部64、第5連通孔部65、第6連通孔部66を通じてデフリングギヤ20の外部に除去される。
When the
本実施形態では、デフリングギヤ20の側面部26に、連結部間空洞部52に潤滑油を導入する第1連通孔部61が設けられているが、第1連通孔部61に代えて、あるいは第1連通孔部61に加えて、デフリングギヤ20の外周部22より径方向内側で連結部間空洞部52に連通して連結部間空洞部52に潤滑油を導入する潤滑油導入孔部として、デフケース30のシェル部31におけるデフリングギヤ20の内周部24を兼ねる(図5において符号61´で示す)部分にシェル部31の内部と連結部間空洞部52とを連通する連通孔部を設けるようにすることも可能である。
In the present embodiment, the first
かかる場合、デフリングギヤ20が回転される際に、デフリングギヤ20の歯部21によって掻き揚げられた潤滑油の一部がデフケース30のシェル部31の内部に導入され、シェル部31の内部に導入された潤滑油がシェル部31の内部と連結部間空洞部52とを連通する連通孔部を通じて連結部間空洞部52に導入される。
In such a case, when the
本実施形態ではまた、デフリングギヤ20の外周部22の内部に歯底円外側空洞部53と歯底円内側空洞部54とが設けられているが、デフリングギヤ20において、歯底円外側空洞部53と歯底円内側空洞部54の一方のみを設けるようにしたり、歯底円外側空洞部53と歯底円内側空洞部54とを共に設けないようにしたりすることも可能である。
In the present embodiment, the root circular
歯底円外側空洞部53と歯底円内側空洞部54の一方のみを設ける場合や、歯底円外側空洞部53と歯底円内側空洞部54とを共に設けない場合においても、デフリングギヤ20には、連結部間空洞部52に連通して連結部間空洞部52に貯留された潤滑油をデフリングギヤ20の外周面から放出する潤滑油放出孔部と、デフリングギヤ20の外周部22より径方向内側で連結部間空洞部52に連通して連結部間空洞部52に潤滑油を導入する潤滑油導入孔部とが設けられる。
Even when only one of the root root
また、本実施形態では、デフリングギヤ20に設けられる潤滑油放出孔部としての第6連通孔部66は、デフリングギヤ20の外周面の一部である歯先と連通するように形成されているが、デフリングギヤ20の外周面の一部である歯底と連通するように設けることも可能である。
Further, in the present embodiment, the sixth
また、本実施形態では、連結部間空洞部52を潤滑油貯留部として用い、第1連通孔部61が潤滑油の貯留レベルOLより下になるように設定されているが、第1連通孔部61を潤滑油の貯留レベルOLより上になるようにさらに径方向内側に設定して、連結部間空洞部52を潤滑油貯留部として用いないようにすることも可能である。
Further, in the present embodiment, the inter-connection
このように、本実施形態に係る動力伝達用歯車20は、内部に歯底円L1の内周側に周方向に同一長さを有する複数の空洞部51が周方向に等間隔で配置されている。これにより、動力伝達用歯車20の周方向に空洞部51が設けられた低剛性部23aと空洞部51が設けられていない高剛性部23bとを形成して空洞部51が形成されていない動力伝達用歯車20のコンプライアンスの所定周波数におけるピークを低剛性部23aによる低周波数側のピークP1aと高剛性部23bによる高周波数側のピークP1bとに分散させて裾野を広くさせ、相手歯車3のコンプライアンスとの関係で噛み合いによる騒音を低減することができる。
As described above, in the
動力伝達用歯車20の周方向に配置される空洞部51の大きさを適宜設定することによって、動力伝達用歯車20のコンプライアンスのピークを低周波数側のピークと高周波数側のピークとに適宜調整して分散させて裾野を広くさせることができ、噛み合いによる騒音を有効に低減することができる。
By appropriately setting the size of the
また、動力伝達用歯車20の内部に複数の空洞部51が設けられることにより、空洞部51によって軽量化を図ることができると共に、動力伝達用歯20がハウジング1内に潤滑油と共に収納される場合に動力伝達用歯車20の回転抵抗を増加させることがない。したがって、動力伝達用歯車20の回転抵抗を増加させることなく騒音の低減及び軽量化を図ることができる。
Further, by providing a plurality of
また、動力伝達用歯車20は、歯部21が設けられた外周部22と、ディファレンシャル機構40を収納するデフケース30のシェル部31と連絡された内周部24とを有し、複数の空洞部51は、外周部20の内部における歯底円L1の内周側に設けられることにより、動力伝達用歯車20の噛み合いによる騒音を有効に低減することができる。
The
また、動力伝達用歯車20は、デフリングギヤであり、外周部22と、デフケース30のシェル部31と連絡された内周部24と、両側の側面部26とを有し、デフリングギヤ20の内部に、外周部22と内周部24とを連結すると共に両側の側面部26を連結する連結部28が周方向に複数設けられる。
The
そして、外周部22の内部における歯底円L1の内周側に周方向に同一長さを有して周方向に等間隔で配置される複数の第1空洞部51が設けられ、外周部22の径方向内側でデフリングギヤ20の内部に、外周部22、内周部24、側面部26及び連結部28によって区画される第2空洞部52が設けられる。
A plurality of
デフリングギヤ20の外周部22の内部に複数の第1空洞部51が設けられることにより、デフリングギヤ20がハウジング1内に潤滑油と共に収納される場合にデフリングギヤ20の回転抵抗を増加させることなく騒音の低減及び軽量化を図ることができる。
By providing the plurality of
また、デフリングギヤ20の内部に設けられた連結部28によってデフリングギヤ20の強度及び剛性を確保しつつ、デフリングギヤ20の内部に設けられた第2空洞部52によって軽量化を図ることができる。デフリングギヤ20の内部に第2空洞部52が設けられることにより、デフリングギヤ20がハウジング1内に潤滑油と共に収納される場合にデフリングギヤ20の回転抵抗を増加させることなくデフリングギヤ20の強度及び剛性を確保しつつ軽量化を更に図ることができる。
In addition, while the strength and rigidity of the
また、デフリングギヤ20の側面部26に、デフケース30に設けられた複数の補強リブ34が結合され、連結部28は、デフリングギヤ20の側面部26における補強リブ34が結合された部分35に対応して側面部26に連結されることにより、デフリングギヤ20の強度及び剛性を高めることができる。
A plurality of reinforcing
また、第2空洞部52は、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部として用いられ、デフリングギヤ20に、第2空洞部52に連通して第2空洞部52に貯留された潤滑油をデフリングギヤ20の外周面から放出する潤滑油放出孔部66が設けられる。これにより、デフリングギヤ20の内部に設けられる第2空洞部52を、デフリングギヤ20と該デフリングギヤ20に噛み合う歯車3との噛み合い部5などの要潤滑部に潤滑油を供給する潤滑油の貯留部として有効に利用することができる。
The
さらに、内部に歯底円L1の内周側に周方向に同一長さを有する複数の空洞部51が周方向に等間隔で配置されるように、動力伝達用歯車20を三次元積層造形法によって形成することにより、三次元積層造形法を用い、回転抵抗を増加させることなく騒音の低減及び軽量化を図ることができる動力伝達用歯車20を製造することができる。
Further, the three-dimensional additive manufacturing method is used for the
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。 The present invention is not limited to the illustrated embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
以上のように、本発明によれば、動力伝達用歯車の回転抵抗を増加させることなく騒音の低減及び軽量化を図ることが可能となるから、車両に搭載されるディファレンシャル装置のデフリングギヤなどの動力伝達用歯車を製造する場合など、車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce noise and reduce the weight without increasing the rotational resistance of the power transmission gear. Therefore, the differential gear of the differential device mounted on the vehicle, etc. In the case of manufacturing a power transmission gear, there is a possibility of being suitably used in the vehicle manufacturing industry.
1 ハウジング
3 出力ギヤ
5 噛み合い部
10 ディファレンシャル装置
20 デフリングギヤ
21 歯部
22 外周部
24 内周部
26 側面部
28 連結部
30 デフケース
31 シェル部
34 補強リブ
40 ディファレンシャル機構
51 周方向延在空洞部(第1空洞部)
52 連結部間空洞部(第2空洞部)
53 歯底円外側空洞部
54 歯底円内側空洞部
61、62、63、64、65、66 連通孔部
L1 歯底円
DESCRIPTION OF
52 Cavity between connecting parts (second cavity)
53 Tooth root
Claims (5)
内部に前記歯底円の内周側に周方向に同一長さを有する複数の空洞部が周方向に等間隔で配置され、
前記動力伝達用歯車は、前記外周部と、ディファレンシャル機構を収納するデフケースのシェル部と連絡された内周部とを有し、
前記複数の空洞部は、前記外周部の内部における前記歯底円の内周側に設けられ、
前記動力伝達用歯車は、デフケースと結合されたデフリングギヤであり、前記外周部と、ディファレンシャル機構を収納する前記デフケースのシェル部と連絡された内周部と、前記外周部と前記内周部とを軸方向の両側でそれぞれ連結する両側の側面部とを有し、
前記デフリングギヤの内部に、周方向に所定幅を有して前記外周部と前記内周部とを連結すると共に前記両側の側面部を連結する連結部が周方向に複数設けられ、
前記外周部の内部における前記歯底円の内周側に周方向に同一長さを有して周方向に等間隔で配置される複数の第1空洞部が設けられ、
前記デフリングギヤは、前記デフケースと一体に形成され、
前記第1空洞部は、前記歯部と前記デフリングギヤの軸方向にオーバーラップする位置に設けられている、
ことを特徴とする動力伝達用歯車。 A power transmission gear housed together with lubricating oil in a housing and provided with a tooth portion protruding from the root circle to the outer peripheral side on the outer peripheral portion,
A plurality of cavities having the same length in the circumferential direction on the inner circumferential side of the root circle are arranged at equal intervals in the circumferential direction ,
The power transmission gear includes the outer peripheral portion and an inner peripheral portion that is in communication with a shell portion of a differential case that houses the differential mechanism.
The plurality of hollow portions are provided on the inner peripheral side of the root circle inside the outer peripheral portion,
The power transmission gear is a differential ring gear coupled to a differential case, the outer peripheral portion, an inner peripheral portion connected to a shell portion of the differential case that houses a differential mechanism, the outer peripheral portion, and the inner peripheral portion, And side portions on both sides for connecting the two sides on both sides in the axial direction,
A plurality of connecting portions for connecting the outer peripheral portion and the inner peripheral portion with a predetermined width in the circumferential direction and connecting the side portions on both sides are provided in the circumferential direction inside the differential ring gear,
A plurality of first cavities having the same length in the circumferential direction and arranged at equal intervals in the circumferential direction are provided on the inner circumferential side of the root circle inside the outer circumferential portion,
The differential ring gear is formed integrally with the differential case,
The first hollow portion is provided at a position overlapping the tooth portion and the axial direction of the diff ring gear,
A power transmission gear characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の動力伝達用歯車。 Inside diameter said at inward differential ring gear than the previous Kigaishu portion, the outer peripheral portion, the inner peripheral portion, the second cavity being defined by the side portion and the connecting portion is provided,
The power transmission gear according to claim 1 .
前記連結部は、前記デフリングギヤの前記側面部における前記補強リブが結合された部分に対応して前記側面部に連結されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の動力伝達用歯車。 A plurality of reinforcing ribs provided on the differential case are coupled to the side surface portion of the differential ring gear,
The connecting portion is connected to the side surface portion corresponding to a portion where the reinforcing rib is coupled to the side surface portion of the differential ring gear.
The power transmission gear according to claim 2 .
前記デフリングギヤに、前記第2空洞部に連通して前記第2空洞部に貯留された潤滑油を前記デフリングギヤの外周面から放出する潤滑油放出孔部が設けられている、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の動力伝達用歯車。 The second cavity is used as a lubricating oil reservoir that stores lubricating oil,
The differential ring gear is provided with a lubricant discharge hole that communicates with the second cavity and releases the lubricant stored in the second cavity from the outer peripheral surface of the differential ring gear.
The power transmission gear according to claim 2 or claim 3 , wherein
内部に前記歯底円の内周側に周方向に同一長さを有する複数の空洞部が周方向に等間隔で配置され、前記動力伝達用歯車が、前記外周部と、ディファレンシャル機構を収納するデフケースのシェル部と連絡された内周部とを有し、前記複数の空洞部が、前記外周部の内部における前記歯底円の内周側に設けられ、前記動力伝達用歯車が、デフケースと結合されたデフリングギヤであり、前記外周部と、ディファレンシャル機構を収納する前記デフケースのシェル部と連絡された内周部と、前記外周部と前記内周部とを軸方向の両側でそれぞれ連結する両側の側面部とを有し、前記デフリングギヤの内部に、周方向に所定幅を有して前記外周部と前記内周部とを連結すると共に前記両側の側面部を連結する連結部が周方向に複数設けられ、前記外周部の内部における前記歯底円の内周側に周方向に同一長さを有して周方向に等間隔で配置される複数の第1空洞部が設けられ、前記デフリングギヤが、前記デフケースと一体に形成され、前記第1空洞部が、前記歯部と前記デフリングギヤの軸方向にオーバーラップする位置に設けられるように、前記動力伝達用歯車を三次元積層造形法によって形成する、
ことを特徴とする動力伝達用歯車の製造方法。 A method of manufacturing a power transmission gear that is housed together with lubricating oil in a housing and provided with a tooth portion that protrudes from the root circle to the outer peripheral side on the outer peripheral portion,
A plurality of hollow portions having the same length in the circumferential direction are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner circumferential side of the root circle, and the power transmission gear accommodates the outer circumferential portion and the differential mechanism. An inner peripheral portion communicated with a shell portion of the differential case, wherein the plurality of hollow portions are provided on an inner peripheral side of the root circle inside the outer peripheral portion, and the power transmission gear is provided in the differential case. A differential ring gear coupled to the outer peripheral portion, the inner peripheral portion connected to the shell portion of the differential case housing the differential mechanism, and the outer peripheral portion and the inner peripheral portion connected to each other on both sides in the axial direction. A connecting portion for connecting the outer peripheral portion and the inner peripheral portion with a predetermined width in the circumferential direction and connecting the side portions on the both sides. Provided in a plurality in the circumferential direction, A plurality of first cavities having the same length in the circumferential direction and arranged at equal intervals in the circumferential direction are provided on the inner circumferential side of the root circle inside the circumferential portion, and the differential ring gear includes the differential case The power transmission gear is formed by a three-dimensional additive manufacturing method so that the first cavity is provided at a position overlapping the tooth portion and the axial direction of the diff ring gear .
A method for manufacturing a power transmission gear.
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