JP6412383B2 - Welding structure of differential for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両用の差動装置の溶接構造に関する。 The present invention relates to a welding structure for a differential for a vehicle.
車両用の差動装置は、差動歯車機構が組み込まれるディファレンシャルケース(以下、デフケース)と、デフケースに溶接されるリングギヤとを有している。デフケース内に組み込まれる差動歯車機構は、デフケースの中心軸に同軸となって対向して配置される1対のサイドギヤと、サイドギヤに対して直角方向となってデフケース内に対向して配置され、それぞれサイドギヤに噛み合う1対のピニオンとを有している。サイドギヤとピニオンは、それぞれデフケース内に回転可能に支持される。差動歯車機構が組み込まれる差動装置は、終減速機、変速機、トランスファ等として使用される。 A vehicle differential device includes a differential case (hereinafter referred to as a differential case) in which a differential gear mechanism is incorporated, and a ring gear welded to the differential case. The differential gear mechanism incorporated in the differential case is disposed opposite to the differential case in a direction perpendicular to the side gear and a pair of side gears arranged coaxially and opposed to the central axis of the differential case. Each has a pair of pinions that mesh with the side gears. The side gear and the pinion are rotatably supported in the differential case. A differential device incorporating a differential gear mechanism is used as a final reduction gear, a transmission, a transfer, or the like.
リングギヤがデフケースに溶接されるタイプの差動装置としては、特許文献1に記載されるように、デフケースの中心軸と同軸の嵌合面が設けられたデフケースと、嵌合面に嵌合される嵌合孔が設けられたリングギヤとを有する構造のものがある。この場合には、嵌合面と嵌合孔の部分でデフケースとリングギヤとが溶接される。 As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-260, a differential gear of a type in which a ring gear is welded to a differential case is fitted to a differential case provided with a fitting surface coaxial with the central axis of the differential case, and the fitting surface. Some have a ring gear provided with a fitting hole. In this case, the differential case and the ring gear are welded at the fitting surface and the fitting hole.
他のタイプの差動装置としては、特許文献2に記載されるように、中心軸と同軸の圧入面が設けられたデフケースと、圧入面に圧入される圧入孔が設けられたリングギヤとを有する構造のものがある。このタイプの差動装置においては、圧入面に対して直角となってデフケースに設けられたケース側の突き当て部と、リングギヤに設けられたギヤ側の突き当て部との部分でデフケースとリングギヤとが溶接される。 As described in Patent Document 2, another type of differential device has a differential case provided with a press-fitting surface coaxial with the central axis, and a ring gear provided with a press-fitting hole that is press-fitted into the press-fitting surface. There is a thing of structure. In this type of differential device, the differential case and the ring gear at the portion of the case-side abutting portion provided in the differential case at right angles to the press-fitting surface and the gear-side abutting portion provided in the ring gear Are welded.
何れのタイプにおいても、リングギヤはデフケースに、レーザビームや電子ビーム等によって溶接され、レーザビーム等によって溶融する溶着部つまりビード部と、溶着部の熱の影響を受ける熱影響部とにより溶接部が形成される。リングギヤをデフケースに溶接すると、溶着部の内方端がシャープなエッジを介してデフケースとリングギヤとに連なるように、溶着部が形成される。 In any type, the ring gear is welded to the differential case by a laser beam, an electron beam, or the like, and a welded portion that is melted by the laser beam or the like, that is, a bead portion, and a heat-affected portion that is affected by the heat of the welded portion. It is formed. When the ring gear is welded to the differential case, the welded portion is formed such that the inner end of the welded portion is connected to the differential case and the ring gear via a sharp edge.
リングギヤと中空の軸部材とを溶接するようにした溶接構造としては、特許文献3に記載されるように、リングギヤの圧入孔に対して直角方向のリングギヤの端面と軸部材に設けられたフランジとを溶接するようにしたものがある。さらに、リング状の大歯車と小歯車とを溶接するようにした動力伝達用歯車が、特許文献4に記載されている。 As described in Patent Document 3, the welding structure in which the ring gear and the hollow shaft member are welded includes an end surface of the ring gear perpendicular to the press-fitting hole of the ring gear, and a flange provided on the shaft member. There is something that welds. Furthermore, Patent Document 4 discloses a power transmission gear in which a ring-shaped large gear and a small gear are welded.
特許文献1,2に記載される差動装置のように、溶接端における溶着部の内方端と母材との溶接境界にエッジが形成されると、エッジの部分が動力伝達時に応力集中部となる。このように、溶着部と母材との境界部にエッジが存在すると、そのエッジ部が応力集中部となり、溶接部の強度は母材よりも弱くなる傾向にあり、さらに溶接欠陥が発生すると、溶接境界部を所定の強度に確保することができなくなる。このため、境界部の破壊が懸念されることから、差動装置の耐久性を高めるために、溶接領域を大きくする必要がある。 As in the differential devices described in Patent Documents 1 and 2, when an edge is formed at the weld boundary between the inner end of the welded portion and the base material at the weld end, the edge portion becomes a stress concentration portion during power transmission. It becomes. Thus, when an edge is present at the boundary between the welded portion and the base material, the edge portion becomes a stress concentration portion, the strength of the welded portion tends to be weaker than the base material, and when a welding defect occurs, It becomes impossible to ensure the weld boundary portion at a predetermined strength. For this reason, since there is a concern about the destruction of the boundary portion, it is necessary to enlarge the welding region in order to increase the durability of the differential.
特許文献3のリングギヤには、リングギヤの溶接面の損傷を防止するために、溶接面より突出した保護面が設けられているが、溶接部と母材の溶接境界にはエッジが設けられており、この部分が応力集中部となることが避けられない。また、特許文献4の大歯車の内周面と小歯車の外周面には、円弧面が形成されているが、それぞれの円弧面が応力集中部となることが避けられない。 The ring gear of Patent Document 3 is provided with a protective surface that protrudes from the weld surface in order to prevent damage to the weld surface of the ring gear, but an edge is provided at the weld boundary between the weld and the base material. It is inevitable that this part becomes a stress concentration part. Moreover, although the circular arc surface is formed in the internal peripheral surface of the large gear of patent document 4, and the outer peripheral surface of a small gear, it is inevitable that each circular arc surface becomes a stress concentration part.
本発明の目的は、溶接領域を大きくすることなく、差動装置の耐久性を向上することにある。 An object of the present invention is to improve the durability of a differential device without increasing the welding area.
本発明の差動装置は、差動歯車機構を収容するデフケースと、当該デフケースに溶接されるリングギヤとを有する車両用差動装置の溶接構造であって、前記デフケースにケース側の突き当て部と当該突き当て部よりもずれたケース側の段差面とを設ける一方、前記リングギヤに前記突き当て部に突き当てられるギヤ側の突き当て部と当該突き当て面よりもずれて前記ケース側の段差面との間で空洞部を形成するギヤ側の段差面を設け、それぞれの前記突き当て部が突き当てられた状態のもとで溶接により両方の前記突き当て部により内方端が前記空洞部に突出する溶着部を形成し、前記デフケースと前記リングギヤの少なくとも何れか一方に、前記溶着部の内方端から離れて前記内方端よりも後退した部位に位置させて、動力伝達時における応力集中部を設けた。 Differential of the present invention includes: a differential case that houses the differential gear mechanism, a welded structure of a vehicle differential and a ring gear which is welded to the differential case, the abutting portion of the case side to the differential case A step surface on the case side deviating from the abutment portion, and a step surface on the case side deviating from the abutment surface and the abutment portion on the gear side abutted against the abutment portion on the ring gear A stepped surface on the gear side that forms a cavity portion is provided between the inner end portion and the inner end portion by the both abutting portions by welding under a state in which the respective abutting portions are abutted against each other. forming a welded portion projecting, on at least one of the said differential case ring gear, and is positioned at a site recessed from the inner edge away from the inner end of the welded portion, during power transmission It provided with a force concentrated portion.
本発明によれば、溶接部から離れた位置が応力集中部となるので、溶接部には応力集中部が発生することなく、差動装置の強度を高めることができ、差動装置の耐久性を向上させることができる。溶接の良否に対する許容度が緩和されるので、差動装置の製造歩留まりを高めることができる。 According to the present invention, since the position away from the welded portion is the stress concentration portion, the strength of the differential device can be increased without generating a stress concentration portion in the welded portion, and the durability of the differential device is increased. Can be improved. Since the tolerance for the quality of the welding is relaxed, the manufacturing yield of the differential can be increased.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すデファレンシャルケースつまり差動装置10aは、差動歯車機構を収容するデフケース11を有しており、デフケース11には歯車を収容するための歯車収容室12が形成されている。この差動装置10aは、終減速機に適用される。デフケース11に組み込まれる差動歯車機構は、デフケース11の中心軸O1に同軸となって相互に対向して配置される図示しない1対のサイドギヤと、サイドギヤに対して直角方向となってデフケース11内に相互に対向して配置される図示しない1対のピニオンとを有している。ピニオンはサイドギヤに噛み合わされる。
A differential case, that is, a
デフケース11には、ドライブシャフトを支持するための支持孔13,14が中心軸O1と同軸となって形成されており、サイドギヤはドライブシャフトに装着される。中心軸O1に直角方向の径方向軸O2と同軸となって支持孔15,16がデフケース11に設けられており、支持孔15,16に取り付けられる支持軸にはピニオンが装着される。
デフケース11の中心軸O1に沿う方向の一端部側の外周面には、圧入面17が中心軸O1と同軸となって設けられている。さらにデフケース11には、支持孔15,16よりもデフケース11の一端部側に位置させてフランジ18が設けられており、フランジ18の径方向外側部には、ケース側の突き当て部19が設けられている。突き当て部19は圧入面17に対して直角となっている。
A press-
デフケース11に組み付けられてデフケース11とともに差動装置10aを構成するリングギヤ21は、曲り歯傘歯車であり、環状の基部21aと歯部21bとを有している。圧入面17に圧入される圧入孔22がリングギヤ21の基部21aに設けられており、リングギヤ21はデフケース11に圧入される。リングギヤ21の基部21aには、フランジ18の突き当て部19に突き当てられるギヤ側の突き当て部23が設けられている。突き当て部23は圧入孔22に対して直角となっている。
A
デフケース11は鋳鉄を用いて鋳造工程、切削加工や研削加工の機械加工工程により図1に示す形状に製造される。一方、リングギヤ21は浸炭鋼を用いて歯切り加工や熱処理工程により図1に示す形状に製造される。リングギヤ21には、図示しない小歯車が噛み合わされる。差動装置10aは図示しないカバーにより覆われて車両に搭載される。
The
リングギヤ21をデフケース11に溶接するときには、図1および図2に示されるように、リングギヤ21の圧入孔22はデフケース11の圧入面17に圧入され、ギヤ側の突き当て部23はケース側の突き当て部19に突き当てられる。デフケース11には、図2に示されるように、突き当て部19の径方向外側部には傾斜した開先面24が形成され、開先面24に対向させて突き当て部23の径方向外側部には開先面25が形成されている。それぞれの突き当て部19,23の径方向内側部は相互に突き当てられる当接面26,27となっている。
When the
デフケース11には、当接面26よりも径方向軸O2側にずれた段差面28が設けられ、リングギヤ21には当接面27よりも歯部21b側にずれた段差面29が設けられている。リングギヤ21をデフケース11に組み付けると、図2に示されるように、デフケース11とリングギヤ21との間には、空洞部30が両方の段差面28,29により形成される。
The
図2に示されるように、両方の突き当て部19,23が突き当てられた状態のもとで、デフケース11とリングギヤ21とを溶接するときには、フィラーメタルを開先部に供給しながら、レーザビームにより高エネルギーが突き当て部19,23とフィラーメタルに照射される。これにより、図3に示されるように、突き当て部19,23には金属が溶融した後に冷却されるビード部つまり溶着部31が形成される。
As shown in FIG. 2, when welding the
図3は溶接により突き当て部19,23に形成された溶着部31を示す。溶接により、溶着部31の溶接先端部つまり内方端32は空洞部30に向けて突出する。内方端32に連なるようにデフケース11には、段差面28に対してほぼ直角となった平坦面33が設けられており、平坦面33と段差面28の間には円弧面34が設けられている。一方、内方端32に連なるようにリングギヤ21には、段差面29に対してほぼ直角となった平坦面35が設けられており、平坦面35と段差面29との間には、応力集中部としての凹溝36が設けられている。このように、応力集中部としての凹溝36は、溶着部31の内方端32から離れた部位に位置させて設けられているので、差動歯車機構により動力伝達が行われているときには、リングギヤ21に加わる荷重により凹溝36の部分が応力集中部となる。
FIG. 3 shows a welded
図3に示すように、溶着部31と母材であるデフケース11との間と、溶着部31と母材であるリングギヤ21との間には、溶接により熱影響部37が形成される。熱影響部37はそれぞれの平坦面33,35が内方端となる。凹溝36は、平坦面35よりも溶着部31から離れた位置に設けられているので、溶着部31および熱影響部37に応力集中部が発生することなく、凹溝36の部分が応力集中部となる。円弧面34も溶着部31および熱影響部37から離れた位置に設けられているので、溶着部31および熱影響部37に応力集中部が発生することがない。
As shown in FIG. 3, a heat affected
溶着部31や熱影響部37に応力集中部が設けられると、溶接状態によっては、これらの部位における溶接強度が設計値とずれる可能性があるので、これらの部位が応力集中により破壊する可能性があることを懸念すると、溶着部31の領域を大きくして応力集中部に発生する応力値を小さくする必要がある。これに対し、溶着部31や熱影響部37から離れた母材の部分に、応力集中部として凹溝36を設けると、母材の強度に基づいてリングギヤ21の破壊強度を求めることができるので、デフケース11とリングギヤ21を、応力破壊が発生しない最適な強度に設定することができる。また、応力集中部としての凹溝36を設けると、溶着部31の凝固収縮による引張応力の残留を緩和することもできる。
If a stress concentration part is provided in the welded
図1〜図3に示すように、リングギヤ21をデフケース11に圧入するようにした形態の差動装置10aにおいては、圧入状態により溶接部に加わる応力の影響が考えられるが、溶着部31および熱影響部37から離れた位置に応力集中部を設けると、圧入状態の影響も緩和することができる。
As shown in FIGS. 1 to 3, in the
上述のように、凹溝36はリングギヤ21に設けられているが、デフケース11の円弧面34を凹溝とし、凹溝36を円弧面としても良く、デフケース11とリングギヤ21の少なくともいずれか一方に、応力集中部としての凹溝36が設けられる。ただし、図1〜図3に示されるように、凹溝36を溶接部と圧入部との間に設けると、加速走行時や減速走行時のいずれにおいても、走行負荷に起因して差動装置10aに発生する応力が凹溝36に集中し、応力集中部としての凹溝36は、溶着部31と熱影響部37に過度の応力が加わることを防止する応力逃がし部として機能する。これにより、溶着部31や熱影響部37への応力集中がより確実に回避される。応力集中部としては、凹溝36に限られず、段差面29に平坦面35を直角に連ならせるようにした直角面とすることもできる。また、溶接部と圧入部との間に設けられる応力集中部としては、段差面29に設けるようにしても良い。
As described above, the
図4は比較例として示す従来の差動装置における図2と同様の部分を示す断面図であり、図5は従来の差動装置の溶接終了後における図4と同様の部分を示す断面図である。これらの図においては、図1〜図3に示した部材に対応する部分には同一の符号が付されている。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a portion similar to FIG. 2 in a conventional differential shown as a comparative example, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a portion similar to FIG. 4 after welding of the conventional differential. is there. In these drawings, portions corresponding to the members shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.
従来は、図4に示すように、当接面26と段差面28とを円弧面により連ならせるとともに、当接面27と段差面29とを円弧面により連ならせており、溶接により図5に示されるように、溶着部31の内方端32が空洞部30に向けて突出することから、溶着部31の内方端32と段差面28の間にはエッジ部38が発生し、内方端32と段差面29の間にはエッジ部39が発生する。それぞれのエッジ部38,39の部分が動力伝達時に応力集中部となる。エッジ部38,39に対応する部分は溶着部31とその外側の部分との境界部であり、溶着部31に過度の応力が加わると、その部分から応力破壊が発生し易くなる。
Conventionally, as shown in FIG. 4, the
図6(A)は、溶接により製造された図1〜図3に示す差動装置における応力発生状態を示す断面図であり、(B)は図4および図5に示した従来の差動装置における応力発生状態を示す断面図である。 6A is a cross-sectional view showing a stress generation state in the differential shown in FIGS. 1 to 3 manufactured by welding, and FIG. 6B is a conventional differential shown in FIGS. 4 and 5. It is sectional drawing which shows the stress generation | occurrence | production state in.
図1〜図3に示されるように、溶着部31および熱影響部37から離れた位置に凹溝36を設けると、動力伝達状態のもとでは、凹溝36に臨む部分が最も応力が高い領域40aつまり応力集中部となる。この領域40aは、溶着部31および熱影響部37から離れており、内方端32のエッジ部39からも離れている。符号40b〜40fで示す領域は、差動装置に発生した応力状態を示しており、領域40b〜40fに向かうにしたがって、発生応力が小さくなったことを示している。
As shown in FIGS. 1 to 3, when the
これに対し、従来の差動装置においては、図6(B)に示されるように、エッジ部39に臨む部分が最も応力が高い領域40aとなる。このように、エッジ部39が応力集中部となると、溶接状況によっては、エッジ部39が破壊する可能性が高くなる。
On the other hand, in the conventional differential device, as shown in FIG. 6B, the portion facing the
図7は、図1〜図3に示した差動装置における圧入部の圧入状態と差動装置のエッジ部38,39における応力変化を示す。図7(A)はデフケース側のエッジ部38における応力変化を示し、図7(B)はギヤ側のエッジ部39における応力変化を示す。一方、図8は、図4および図5に示した従来の差動装置における圧入部の圧入状態と差動装置のエッジ部38,39における応力変化を示す。図8(A)はデフケース側のエッジ部38における応力変化を示し、図8(B)はギヤ側のエッジ部39における応力変化を示す。
FIG. 7 shows the press-fitting state of the press-fitting portion and the stress change at the
これらの図においては、実線は圧入部の圧入力を最大とした場合を示し、破線は圧入力をゼロとした場合を示す。圧入部に圧入力が加えられると、圧入部には締結応力が発生し、圧入力をゼロとすると締結力は発生しない。標準的な圧入力とした場合には、実線と破線の中間となる。図においては、「+」の応力は圧縮応力を示し、「−」の応力は引張応力を示す。「FWD」はエンジン動力が差動装置10a側から駆動輪に伝達されて車両が走行しているときにおける応力値を示し、「REV」は減速走行時やコースト走行時のように駆動輪側から差動装置10a側に負荷が加えられたときにおける応力値を示す。リングギヤ21は曲り歯傘歯車であり、リングギヤ21には小歯車が噛み合うので、リングギヤ21の回転時に、小歯車の歯面とリングギヤ21の歯面とが接触する部位は、内径側と外径側との間で変化することになり、エッジ部38,39に発生する応力もリングギヤ21と小歯車との接触部位で相違する。
In these drawings, a solid line indicates a case where the pressure input of the press-fitting portion is maximized, and a broken line indicates a case where the pressure input is zero. When a pressure input is applied to the press-fit portion, a fastening stress is generated in the press-fit portion. When the pressure input is zero, no fastening force is generated. In the case of standard pressure input, it is halfway between the solid line and the broken line. In the figure, “+” stress indicates compressive stress, and “−” stress indicates tensile stress. “FWD” indicates the stress value when the vehicle is traveling with the engine power transmitted from the differential 10a to the drive wheel, and “REV” is from the drive wheel side during deceleration traveling or coast traveling. The stress value when a load is applied to the
図7(A)に示す本発明の差動装置と、図8(A)に示す従来の差動装置とで比較すると、実線で示すように圧入力を最大としたときと、圧入力をゼロとしたときのいずれにおいても、凹溝36を熱影響部37から離した位置に形成すると、ケース側のエッジ部38における応力は小さくなる。
When comparing the differential of the present invention shown in FIG. 7A with the conventional differential shown in FIG. 8A, the pressure input is zero when the pressure input is maximized as shown by the solid line. In any case, when the
また、図7(B)に示す本発明の差動装置と、図8(B)に示す従来の差動装置とで比較すると、圧入力をゼロとしたときにおける従来の差動装置ではギヤ側の応力変化の振幅は大きくなる。これに対し、凹溝36を熱影響部37から離した位置に形成すると、図7(B)に示されるように、圧入力をゼロとした場合でも応力変化の振幅は小さくなる。さらに、圧入力を最大としたときには、従来の差動装置では、図8(B)に示されるように、リングギヤの回転に伴って引張応力と圧縮応力とに応力方向が変化するが、凹溝36を設けると、応力の方向が変化することはない。
Further, when the differential device of the present invention shown in FIG. 7B is compared with the conventional differential device shown in FIG. 8B, the gear side of the conventional differential device when the pressure input is zero is shown. The amplitude of the stress change becomes large. On the other hand, when the
このように、凹溝36により応力集中部を形成し、応力集中部を溶接部から離すと、全ての条件において、エッジ部38,39に発生する応力を緩和することができる。特に、圧入力を加えない場合には、エッジ部38,39における応力を確実に緩和することができる。
In this way, when the stress concentration portion is formed by the
上述した差動装置10aにおいては、溶接部から離れた位置に応力集中部を設けることにより、溶接部の応力が緩和されるので、差動装置10bの強度を、その肉厚を大きくすることなく、高めることができる。これにより、差動装置の耐久性を向上させることができる。また、圧入部の圧入力つまり締結力の影響を低減することができるので、圧入面17と圧入孔22の公差や表面粗さを緩和することができる。さらに、溶接状態の良否の許容度を緩和することができるので、製造歩留まりを高めることができる。
In the above-described
図9は、他の実施の形態である差動装置を示す断面図であり、デフケースにリングギヤを組み付けた状態を示す。図10は図9におけるB部の拡大断面図であり、図11は溶接終了後における図10と同様の部分を示す断面図である。これらの図においては、上述した部材と共通する部材には同一の符号が付されている。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing a differential device according to another embodiment, and shows a state where a ring gear is assembled to a differential case. FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of part B in FIG. 9, and FIG. 11 is a cross-sectional view showing the same part as in FIG. 10 after the end of welding. In these drawings, members that are the same as those described above are given the same reference numerals.
この差動装置10bは、デフケース11にはデフケース11の中心軸O1と同軸に嵌合面51が設けられ、リングギヤ21には嵌合面51に嵌合される嵌合孔52が設けられている。デフケース11にリングギヤ21を溶接する際には、リングギヤ21の嵌合孔52がデフケース11の嵌合面51に嵌合、つまり嵌め合わされる。この嵌め合わせ時には、上述のように圧入した場合のように、締め付け力が発生しないので、デフケース11とリングギヤ21には応力は発生しない。
In the
リングギヤ21の歯部21b側をリングギヤ21の先端部とすると、先端部側に第1のギヤ側の突き当て部23aが設けられ、基端部側に第2のギヤ側の突き当て部23bが設けられている。第1のギヤ側の突き当て部23aに対応してデフケース11には、第1のケース側の突き当て部19aが設けられ、第2のギヤ側の突き当て部23bに対応してデフケース11には、第2のケース側の突き当て部19bが設けられている。両方のケース側の突き当て部19a、19bの間には段差面28が設けられ、両方のリング側の突き当て部23a,23bの間には段差面29が設けられている。これにより、デフケース11にリングギヤ21を組み付けると、図10に示されるように、嵌合面51と嵌合孔52との間の軸方向中央部には空洞部30が形成される。
When the
このように、リングギヤ21の基部21aの中心軸O1に沿う方向の軸方向の両端部において、リングギヤ21はデフケース11に溶接される。それぞれの突き当て部には、上述した場合と同様に、開先面と当接面とが設けられている。リングギヤ21の第1の突き当て部23a側には、平坦面35と段差面29との間に凹溝36aが形成されている。一方、リングギヤ21の第2の突き当て部23b側には、平坦面35と段差面との間に円弧面34aが形成されている。
In this manner, the
これに対し、デフケース11の第1の突き当て部19a側には、平坦面33と段差面28との間に円弧面34bが形成されている。一方、デフケース11の第2の突き当て部19b側には、平坦面33と段差面28との間に凹溝36bが形成されている。
On the other hand, an
したがって、図11に示されるように、突き当て部23aと突き当て部19aとを溶接すると、これらの部分で第1の溶着部31aが形成される。同様に、突き当て部23bと突き当て部19bとを溶接すると、これらの部分で第2の溶着部31bが形成される。それぞれの溶着部31a,31bと母材との間には、熱影響部37がそれぞれ形成される。凹溝36aは溶着部31aおよびその外側の熱影響部37から離れた位置に設けられており、凹溝36aが応力集中部となる。同様に、凹溝36bは溶着部31bおよびその外側の熱影響部37から離れた位置に設けられており、凹溝36bが応力集中部となる。両方の凹溝36a,36bを、空洞部30を介して対角線方向に設けると、リングギヤ21に加わる負荷により発生する応力が溶接部に集中することを防止できる。
Therefore, as shown in FIG. 11, when the butting
図9に示す形態の差動装置10bにおいても、差動装置10aと同様に、差動装置の強度向上により耐久性を向上させることができるとともに、製造歩留まりを高めることができる。
In the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述したリングギヤ21は、傘歯車であるが、平歯車をリングギヤとしても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the
10a,10b 差動装置
11 デフケース
18 フランジ
19 突き当て部
19a 第1の突き当て部
19b 第2の突き当て部
21 リングギヤ
22 圧入孔
23 突き当て部
23a 第1の突き当て部
23b 第2の突き当て部
26,27 当接面
28,29 段差面
30 空洞部
31 溶着部
31a 第1の溶着部
31b 第2の溶着部
32 内方端
33 平坦面
34 円弧面
35 平坦面
36 凹溝
37 熱影響部
38,39 エッジ部
51 嵌合面
52 嵌合孔
10a,
Claims (7)
前記デフケースにケース側の突き当て部と当該突き当て部よりもずれたケース側の段差面とを設ける一方、前記リングギヤに前記突き当て部に突き当てられるギヤ側の突き当て部と当該突き当て面よりもずれて前記ケース側の段差面との間で空洞部を形成するギヤ側の段差面を設け、
それぞれの前記突き当て部が突き当てられた状態のもとで溶接により両方の前記突き当て部により内方端が前記空洞部に突出する溶着部を形成し、
前記デフケースと前記リングギヤの少なくとも何れか一方に、前記溶着部の内方端から離れて前記内方端よりも後退した部位に位置させて、動力伝達時における応力集中部を設けた、
車両用差動装置の溶接構造。 A differential structure for a vehicle has a differential case that houses a differential gear mechanism, and a ring gear that is welded to the differential case.
The differential case is provided with a case-side abutting portion and a case-side step surface shifted from the abutting portion, while the ring gear abuts the gear-side abutting portion and the abutting surface against the abutting portion. Providing a stepped surface on the gear side that forms a cavity with the stepped surface on the case side that is displaced more than ,
Under the state in which the respective abutting portions are abutted , a welded portion in which an inner end projects into the hollow portion by both the abutting portions is formed by welding,
At least one of the differential case and the ring gear is located at a site that is separated from the inner end of the welded portion and is retracted from the inner end, and is provided with a stress concentration portion during power transmission .
Welding structure for vehicle differential.
前記デフケースに当該デフケースの中心軸と同軸の圧入面を設け、
前記圧入面に圧入される圧入孔を前記リングギヤに設け、
前記圧入面に対して直角となって前記デフケースに設けられたフランジに前記ケース側の突き当て部を設け、
前記リングギヤの端部に前記ギヤ側の突き当て部を設けた、車両用差動装置の溶接構造。 In the welding structure of the differential for vehicles according to any one of claims 1 to 3,
The differential case is provided with a press-fitting surface coaxial with the central axis of the differential case,
The ring gear is provided with a press-fitting hole that is press-fitted into the press-fitting surface,
Provide a case-side butting portion on the flange provided in the differential case at a right angle to the press-fit surface,
A welding structure for a differential for a vehicle, wherein an abutting portion on the gear side is provided at an end portion of the ring gear.
前記デフケースに当該デフケースの中心軸と同軸に嵌合面を設け、
前記リングギヤに前記嵌合面に嵌合される嵌合孔を設け、
前記嵌合孔の先端部側に第1のギヤ側の突き当て部を設け、基端部側に第2のギヤ側の突き当て部を設け、
前記第1のギヤ側の突き当て部とともに第1の溶着部を形成する第1のケース側の突き当て部と、前記第2のギヤ側の突き当て部とともに第2の溶着部を形成する第2のケース側の突き当て部とを前記嵌合面に設け、
前記嵌合面と前記嵌合孔の軸方向中央部に空洞部を設けた、車両用差動装置の溶接構造。 In the welding structure of the differential for vehicles according to any one of claims 1 to 3,
The differential case is provided with a fitting surface coaxially with the central axis of the differential case,
Provide a fitting hole to be fitted to the fitting surface in the ring gear,
A first gear side abutting portion is provided on the distal end side of the fitting hole, and a second gear side abutting portion is provided on the base end side;
A first case-side abutting portion that forms a first welded portion together with the first gear-side abutting portion, and a second welded portion that forms a second welded portion together with the second gear-side abutting portion. A case-side butting portion is provided on the fitting surface,
A welding structure for a differential for a vehicle, wherein a hollow portion is provided in an axially central portion of the fitting surface and the fitting hole.
前記第1の溶着部の内方端から離れた部位に位置させて前記リングギヤに第1の応力集中部を設け、前記第2の溶着部の内方端から離れた部位に位置させて前記デフケースに第2の応力集中部を設けた、車両用差動装置の溶接構造。 The welding structure for a vehicle differential according to claim 6,
The differential gear case is provided with a first stress concentration portion on the ring gear positioned at a position away from the inner end of the first welded portion, and positioned at a position away from the inner end of the second welded portion. A welding structure for a vehicle differential device, wherein a second stress concentration portion is provided on the vehicle.
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