JPH0419456A - ディファレンシャルピニオンおよびこのディファレンシャルピニオンの塑性加工用金型およびこの金型を用いた塑性加工方法 - Google Patents

ディファレンシャルピニオンおよびこのディファレンシャルピニオンの塑性加工用金型およびこの金型を用いた塑性加工方法

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JPH0419456A
JPH0419456A JP2251463A JP25146390A JPH0419456A JP H0419456 A JPH0419456 A JP H0419456A JP 2251463 A JP2251463 A JP 2251463A JP 25146390 A JP25146390 A JP 25146390A JP H0419456 A JPH0419456 A JP H0419456A
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JP
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differential pinion
large end
cone
plastic working
tooth
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JP2251463A
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Susumu Aoyama
進 青山
Nobuyuki Ishinaga
石永 信行
Kazuto Kobayashi
一登 小林
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Aida Engineering Ltd
MH Center Ltd
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M H CENTER KK
Aida Engineering Ltd
MH Center Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディファレンシャルピニオンおよびこのディ
ファレンシャルピニオンの塑性加工用金型およびこの金
型を用いた塑性加工方法に係わり、特に、レリービング
(end relief)部を有するディファレンシャ
ルビニオンおよびこのディファレンシャルピニオンの塑
性加工用金型およびこの金型を用いた塑性加工方法に関
する。
〔従来の技術〕
第12図ないし第15図は、自動車等の差動装置に使用
される、従来のディファレンシャルピニオン10を示し
ており、このディファレンシャルピニオン10は、歯車
本体11の外周に歯部13が形成されている。そして、
ピッチ円錐角がθとサレ、コーン中心0から、コーンデ
ィスタンス大端面Bまでの距離がLとされている。第1
3図には、歯部13の第12図におけるx■−χ■線に
沿った断面が示されている。
従来、このようなディファレンシャルビニオン10の歯
面14は、切削加工(第12図参照)または塑性加工(
第14図参照)で形成されている。
また、近時、切削または塑性加工により形成された歯面
のコーンディスタンス大端面側の当たりを無くし、騒音
を小さくするため、ここにレリービング部を設ける場合
がある。第16図および第17図は、レリービング部E
を設けたディファレンシャルピニオンを示す。
従来、このレリービング部Eは、切削加工により形成さ
れている。
また、第14図に示すように、ディファレンシャルビニ
オン10を塑性加工で製作する場合、成形完了時にコー
ンディスタンス大端面Bより外側に後加工によって切除
されるべき駄肉等を有しない閉塞鍛造が用いられる。
第20図は、閉塞鍛造に使用される閉塞鍛造用金型を示
すもので、この金型では、上型15の下部と下型17の
上部にディファレンシャルピニオン16を塑性加工する
ための形状部19が形成され、上型15には、バンチ2
1’が挿入され、下型17には、カウンターバンチ23
が挿入されている。
このような閉塞鍛造用金型では、上型15と下型17と
を予備加圧し、強固に保持した状態で、バンチ21およ
びカウンターパンチ23を挿入することにより、コーン
ディスタンス大端面Bより外側に後加工によって切除さ
れるべき駄肉を有しない、ディファレンシャルビニオン
16を形成することができる。
〔発明が解決しようとする課題] しかしながら、第12図および第14図に示した従来の
ディファレンシャルビニオン10では、歯部13が、コ
ーンディスタンス大端面Bまで相手歯車との当たり面で
あるため、騒音が発生し易いという問題があった。
また、第16図で示したレリービング面18を備えたデ
ィファレンシャルビニオン10では、切削加工により歯
面14を形成し、後に切削加工でレリービング面18を
形成した場合には、第18図に示すように、歯面14に
おいてファイバーフローが途切れ、特に、レリービング
面18と歯面14との境界点Zにて剥離等の欠陥が発生
し易いという問題があった。また、塑性加工により歯面
14を形成した後にレリービング面18を切削加工して
形成した場合にも、同様に第19図に示すように、ファ
イバーフローが途切れ、境界点Z近傍において剥離等の
欠陥が発生し易いという問題があった。
また、第20図に示した閉塞鍛造用金型では、コーンデ
ィスタンス大端面Bでの型分割面が、水平分’IJI面
C図のD面)より突出しているため、金型の強度および
剛性が低く、金型が部分的に弾性変形し、第21図に示
したように、上型15と下型17との空間部19からパ
リを出さず、しかも空間部19の肉不足をな(すことは
殆ど不可能である。この結果、コーンディスタンス大端
面B近傍での歯当たりの強いディファレンシャルビニオ
ンとなり、形成されたディファレンシャルピニオンに騒
音が発生し易いという問題があった。
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされた
もので、その目的は、騒音を低減し、歯面のピッチング
等の欠陥の発生しにくいディファレンシャルビニオンお
よびこのディファレンシャルピニオンの塑性加工用金型
およびこの金型を用いた塑性加工方法を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
請求項1記載のディファレンシャルピニオンは、ディフ
ァレンシャルピニオンにおいて、コーンディスタンス大
端側にレリービング部を有すると同時に、歯面とレリー
ビング面とのファイバフローが連続しているものである
a求項2記載のディファレンシャルピニオンは、ディフ
ァレンシャルピニオンにおいて、コーンディスタンス大
端面よりコーン中心側に所定距離近寄った位置に、前記
コーンディスタンス大端面とほぼ平行な面からなるA面
を設定し、このA面と歯面とで形成される輪郭線をAラ
インとしたとき、レリービング面が、Aラインを含む歯
車回転軸と平行な面の一部で構成されており、かつ、歯
面とレリービング面とのファイバーフローが連続してい
るものである。
請求項3記載のディファレンシャルピニオンの塑性加工
用金型は、ダイには、A面を境界とするコーン中心側に
は、所定の歯形が形成されるべき空間が有り、A面を境
界とするパンチ側には、Aラインを含む歯車回転軸に平
行な面で構成され、パンチ側開口端まで連続する空間が
存在し、このAラインを含む歯車回転軸に平行な面にお
いて、ダイと嵌合するパンチのダイ側端には、コーンデ
ィスタンス大端面に対応する形状が設けられているもの
である。
請求項4記載のディファレンシャルピニオンの塑性加工
用方法は、請求項3のディファレンシャルピニオンの塑
性加工用金型を用いた塑性加工方法において、パンチの
ダイ側端をダイにおいて想定されるコーンディスタンス
大端面位置まで挿入することにより、歯面とレリービン
グ面とコーンディスタンス大端面を、同時に成形するも
のである。
〔作 用〕
請求項1および2記載のディファレンシャルピニオンに
おいては、歯面とレリービング面とのファイバフローが
連続しているから、騒音を低減し、ピッチング等の欠陥
も出にくくすることができる。
請求項3記載のディファレンシャルピニオンの塑性加工
用金型に於ては、ダイの内圧作用域を開口端より必要距
離分深い位置に設定することができる。
請求項4記載のディファレンシャルピニオンの塑性加工
用方法においては、加圧応力下におけるパンチの軸長方
向の位置決めを容易にすることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図ないし第7図は、本発明のディファレンシャルピ
ニオンの一実施例を示すもので、このディファレンシャ
ルピニオン40は、歯車本体41の外周に歯部43が形
成されている。
そして、ピッチ円錐角がθとされ、コーン中心0から、
コーンディスタンス大端面Bまでの距離がLとされてい
る。第2図において、Yはピッチ円錐角θとA面との交
わる線を示す。
しかして、この実施例では、歯車本体41に形成される
歯部43のコーンディスタンス大端面Bより、コーン中
心0側に所定路1x、例えば、l■程度近寄った位置に
、コーンディスタンス大端面Bとほぼ平行な面、すなわ
ち、A面が設定されている。このA面は、第5図ないし
第7図に示すように、コーンディスタンス大端面Bに平
行にディファレンシャルビニオン中心(コーン中心O)
に寄せた面の正規歯形と交差する線であるラインH,−
H,によって形成されている。このラインHI−H3と
正規歯形との交差する点がG l−G sで示されてい
る。
なお、距離Xは、ディファレンシャルビニオンの形状、
大きさ、用途等により異なって設定されるが、レリービ
ング部Eの大きさと一致する。
そして、このA面と歯部43の歯形形状とが形成する歯
面44上の輪郭線をAラインとし、A面とコーンディス
タンス大端面Bとの間にレリービング面46がAライン
を含む歯車回転軸と平行な面の一部で構成されている。
ここで、正規歯形のコーンディスタンス大端面Bの外形
線をラインPとし、歯形線と交差する点をFI−Fzで
示されている。第6図において、ラインH2〜H3と歯
形軸線と平行に上方に伸ばし、コーンディスタンス大端
面Bと交わる線をラインNとし、点を11〜l、とする
。この時、ラインH1〜H1で示す形状線とラインNの
示す形状線は、同一形状である。すなわち、ラインNは
、正規歯形を示すラインPの内側に位置する。
これにより、一般に特段の規定のないレリービング部E
の形状に対して、本発明者が設定したAラインを含む歯
車回転軸に平行な面がレリービング部としての機能を充
分に満足することが証明できる。さらに詳しくは、後述
する金型の構造および塑性加工法と相俟って、元来、軸
に平行に存在した、素材のファイバーフローは、第3図
に示すように、本発明のディファレンシャルビニオンに
おいては、歯面44から分岐点Zを経て、レリービング
面46まで表面、内部共にフローラインが連続している
。したがって、この実施例のディファレンシャルビニオ
ンは、騒音を低減し、ピッチング等の欠陥も出にくい。
第8図、第9図は、上述したディファレンシャルビニオ
ンを成形するための塑性加工用金型の一例を示すもので
、この金型では第9図に示すように、ダイ45の上部に
ディファレンシャルビニオン40を塑性加工するための
空間部47が形成され、ダイ45の上部には、パンチ4
9およびマンドレル51が挿入され、ダイ45の下部に
は、カウンターパンチ53が挿入されている。
そして、ダイ45には、A面とコーンディスタンス大端
面Bとの間の部分を形成するための空間として、レリー
ビング部Eの形状に対応する空間55に連続し、バンチ
49側に開口する空間57が形成されている。
また、パンチ49は空間57と嵌合する部分59を持ち
、ダイ45側端にはコーンディスタンス大端面Bに対応
する形状の面61が形成されている。
このようにダイ45とパンチ49が二次元形状で嵌合し
ているので、ダイ45とパンチ49の軸方向の相対位置
に関して自由度があるため、この部分の精度は比較的低
精度で良くなり、加圧応力下におけるパンチ49の軸長
方向の位置決めが非常に容易になる。
さらに、ダイ45の内圧作用域を開口端より必要距離分
深い位置に設定可能となり、したがって剛性1強度共に
高い金型を得られる。
前述のように、歯面を形成する空間57と連続してレリ
ービング部Eを形成する空間55を持つダイ45に対し
て、バンチ49側開口端より二次元嵌合で挿入されたパ
ンチ49のダイ45側端のコーンディスタンス大端面B
に対応する面61をダイ45に想定されるコーンディス
タンス大端面位置まで挿入することにより、歯面44と
レリービング面46とコーンディスタンス大端面Bとを
同時に成形することになり、第1図および第3図に示す
ように、レリービング部Eを持ち、歯面44とレリービ
ング面46とのファイバーフローが連続しているディフ
ァレンシャルビニオン40を容易、確実かつ安価に製造
する加工方法を提供できる。
!10図は、本発明のディファレンシャルビニオンを成
形するための別の一例である、閉塞鍛造に使用される閉
塞鍛造用金型を示すもので、この金型では、第11図に
示すように、下型63の上部にディファレンシャルビニ
オン40を塑性加工するための空間部65が形成され、
上型67には、パンチ69が挿入され、下型63には、
カウンターバンチ71が挿入されている。
そして、下型63には、A面とコーンディスタンス大端
面Bとの間の部分を形成するための空間として、レリー
ビング部已に対応する空間73が形成されるとともに、
この空間73に連続し、上型67側に開口する空間75
が形成されている。
一方、上型67は、空間75と嵌合する部分77を持ち
、下型63側端にコーンディスタンス大端面Bに対応す
る形状の面79が形成されている。
このような閉塞鍛造用金型においても、ダイ63の内圧
作用域を開口端より必要距離分深い位置に設定可能とな
り、したがって、剛性1強度共に高い金型を得られる。
〔発明の効果〕
請求項1記載のディファレンシャルピニオンは、コーン
ディスタンス大端面側にレリービング部を有すると同時
に歯面とレリービング面とのファイバーフローが連続し
ているようにしたので、騒音を低減し、ピッチング等の
欠陥も出にくくすることができる。
また、請求項2記載のディファレンシャルピニオンは、
ディファレンシャルピニオンの量産対応デザインとして
、レリービング面がAラインを含む歯車回転軸と平行な
面の一部で構成されているようにしたので、歯面とレリ
ービング面とのファイバーフローが連続しているディフ
ァレンシャルピニオンを塑性加工により容易に得られる
ようなった。
サラに、請求項3記載のディファレンシャルピニオンの
塑性加工用金型は、ダイには、A面を境界としコーン中
心側には、所定の歯形が形成されるべき空間が有り、A
面を境界とするパンチ側にはAラインを含む歯車回転軸
に平行な面で構成され、パンチ側に開口端まで連続する
空間が存在し、このAラインを含む歯車回転軸に平行な
面においてダイと嵌合するパンチのダイ側端にはコーン
ディスタンス大端面に対応する形状が設けられているよ
うにしたので、ダイの内圧作用域を開口端より必要距離
分深い位置に設定可能となり、したがって剛性2強度共
に高い金型を得られる効果がある。
さらにまた、請求項4奇異さのディファレンシャルピニ
オンの塑性加工方法は、パンチのダイ側端を、ダイにお
いて想定されるコーンディスタンス大端面位置まで挿入
するようにし、歯面とレリービング面とコーンディスタ
ンス大端面とを同時に成形することとしたので、加圧応
力下におけるパンチの軸長方向の位置決めを非常に容易
なものとすることができ、歯面とレリービングとのファ
イバーフローがi[しているディファレンシャルピニオ
ンを容易、確実に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のディファレンシャルピニオンの一実施
例を示す第2図の1−1線に沿う縦断面図である。 第2図は第1図のディファレンシャルピニオンの上面図
である。 第3図は第1図の■−■線に沿う縦断面図のファイバー
フローを示す図である。 第4図は第1図の要部を示す斜視図である。 第5図は第4図の要部を拡大して示す斜視図である。 第6図は第4図の要部を拡大して示す断面図である。 第7図は第4図の要部を拡大して示す正面図である。 第8図は本発明のディファレンシャルピニオンの塑性加
工用金型の一実施例を示す縦断面図である。 i9図は第1のディファレンシャルピニオンの塑性加工
用金型のダイを示す縦断面図である。 第10図は本発明のディファレンシャルピニオンの塑性
加工用金型の他の実施例を示す縦断面図である。 第11図は第10図のディファレンシャルピニオンの塑
性加工用金型のダイを示す縦断面図である。 第12図は歯面を切削にて形成した従来のディファレン
シャルピニオンの一例を示す縦断面図である。 第13図は第12図のxm−xm線に沿う縦断面図であ
る。 第14図は歯面を塑性加工にて形成した従来のディファ
レンシャルピニオンの一例を示す縦断面図である。 第15図は第12図および第13図のディファレンシャ
ルピニオンの上面図である。 第16図は第12図の歯面を切削にて形成したディファ
レンシャルピニオンに切削加工にてレリービング部を形
成した従来のディファレンシャルピニオンの一例を示す
縦断面図である。 第17図は第13図の歯面を塑性加工にて形成したディ
ファレンシャルピニオンに切削にてレリービング部を形
成した従来のディファレンシャルピニオンの一例を示す
縦断面図である。 第18図は第16図のX■−X■線に沿う縦断面図のフ
ァイバーフローを示す図である。 第19図は第17図のXIX−XIX線に沿う縦断面図
のファイバーフローを示す図である。 第20図は従来のディファレンシャルピニオンの塑性加
工用金型を示す縦断面図である。 第21図は第20図のXXI−XXImに沿う縦断面図
である。 〔主要な部分の符号の説明〕 40・・・ディファレンシャルピニオン41・・・歯車
本体 43・・・歯部 44・・・歯面 45・・・ダイ 46・・・レリービング面 47 57 73.75・・・空間 49・・・パンチ 61.79・・・コーンディスタンス大端面Bに対応す
る形状の面 65・・・空間部 B・・・コーンディスタンス大端面 E・・・レリービング部 0・・・コーン中心 L・・・コーン中心0からコーンディスタンス大端面B
までの距離。 X・・・所定距離。 40−+tフ7レノノヤルピニオ7 41 の意本体 43−郵 X 所定#i# 40・・デ4フ1し/ノヤルピニオン 46 ・グイ 46 ・レリービング園 47.5?、73.75−空間 49・−バンチ に対応f4MltRの図 8 コーンディスクンス大端薗 X−M定I!!層 第 47.67.73.76 12間 6179 コー7ディスタンス大端IIIIB66.、
ユ、″″′″″゛″“°1第 X  M11m層 第 図 圓BまでのIP層 第13 図 E・レリービ/グ齢 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ディファレンシャルピニオンにおいて、コーンデ
    ィスタンス大端側にレリービング部を有すると同時に、
    歯面とレリービング面とのファイバフローが連続してい
    ることを特徴とするディファレンシャルピニオン。
  2. (2)ディファレンシャルピニオンにおいて、コーンデ
    ィスタンス大端面よりコーン中心側に所定距離近寄った
    位置に、前記コーンディスタンス大端面とほぼ平行な面
    からなるA面を設定し、このA面と歯面とで形成される
    輪郭線をAラインとしたとき、レリービング面が、Aラ
    インを含む歯車回転軸と平行な面の一部で構成されてお
    り、かつ、歯面とレリービング面とのファイバーフロー
    が連続していることを特徴とするディファレンシャルピ
    ニオン。
  3. (3)ダイには、A面を境界とするコーン中心側には、
    所定の歯形が形成されるべき空間が有り、A面を境界と
    するパンチ側には、Aラインを含む歯車回転軸に平行な
    面で構成され、パンチ側開口端まで連続する空間が存在
    し、このAラインを含む歯車回転軸に平行な面において
    、ダイと嵌合するパンチのダイ側端には、コーンディス
    タンス大端面に対応する形状が設けられていることを特
    徴とするディファレンシャルピニオンの塑性加工用金型
  4. (4)請求項3のディファレンシャルピニオンの塑性加
    工用金型を用いた塑性加工方法において、パンチのダイ
    側端をダイにおいて想定されるコーンディスタンス大端
    面位置まで挿入することにより、歯面とレリービング面
    とコーンディスタンス大端面を、同時に成形することを
    特徴とするディファレンシャルピニオンの塑性加工方法
JP2251463A 1989-09-19 1990-09-19 ディファレンシャルピニオンおよびこのディファレンシャルピニオンの塑性加工用金型およびこの金型を用いた塑性加工方法 Pending JPH0419456A (ja)

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KR100850974B1 (ko) * 2006-08-31 2008-08-12 현대자동차주식회사 마모방지형 내경을 갖는 디퍼런셜 피니언 기어
JP2008275060A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 鉄道車両用歯車装置

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