JPH09229162A - デファレンシャル - Google Patents

デファレンシャル

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JPH09229162A
JPH09229162A JP3802996A JP3802996A JPH09229162A JP H09229162 A JPH09229162 A JP H09229162A JP 3802996 A JP3802996 A JP 3802996A JP 3802996 A JP3802996 A JP 3802996A JP H09229162 A JPH09229162 A JP H09229162A
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JP
Japan
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differential
ring gear
differential case
gear
case
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JP3802996A
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English (en)
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Tetsuo Saruwatari
哲郎 猿渡
Eishin Harano
英信 原野
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Yanagawa Seiki Co Ltd
Original Assignee
Yanagawa Seiki Co Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08—Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/38—Constructional details
    • F16H2048/382—Methods for manufacturing differential gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/38—Constructional details
    • F16H48/40—Constructional details characterised by features of the rotating cases

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Motor Power Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産効率に優れるとともに高精度のデファレ
ンシャルを提供すること。 【解決手段】 トランスミッション２の出力軸１３から
リングギア２０に入力されたエンジンの駆動力をリング
ギア２０と一体回転するデフケース１９の内部に配設さ
れたデファレンシャルギアを介して車輪駆動軸に伝達す
るデファレンシャル１８において、前記デフケース１９
とリングギア２０とが同一素材により一体成型されてい
ることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
の駆動力を車輪駆動軸に伝達するのに好適なデファレン
シャルに係り、特に、生産効率に優れ、かつ、高精度の
デファレンシャルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、自動車等においては、エンジ
ンの駆動力をトランスミッション（変速機）に入力して
エンジンの駆動力を制御し、この制御されたエンジンの
駆動力をトランスミッションの出力軸から必要に応じて
プロペラシャフト（推進軸）を介してデフと称されるデ
ファレンシャル（差動装置）に入力し、このデファレン
シャルによりエンジンの駆動力を車輪駆動軸に伝達する
ようにした駆動力伝達装置が用いられている。
【０００３】図４は、このような従来からある自動車の
駆動力伝達装置に用いられるデファレンシャル１の一例
を示すものであり、デファレンシャル１は、トランスミ
ッション２のミッションケース３の内部に回転自在に取
着されたデフケース４を有している。そして、デフケー
ス４の内部には、それぞれ１対のピニオン５およびサイ
ドギア６を具備するデファレンシャルギア７が配設され
ている。この各ピニオン５は、デフケース４の内部に配
設されたピニオンシャフト８に装着されるようになって
いる。さらに、デファレンシャルギア７のサイドギア６
には、デフケース４の回転軸心ＲＬと軸心が一致するよ
うにして設けられた略円筒形状の１対の車軸貫通孔９，
９を挿通するようにして配設される図４において想像線
にて示す１対の車輪駆動軸１０，１０、例えば前車輪駆
動軸の一端が取着されるようになっている。
【０００４】また、デフケース４の外周部には、個別に
形成された環状のリングギア１１がその軸心をデフケー
ス４の回転軸心ＲＬと一致するようにしてボルト１２あ
るいは図示しないリベットなどにより伝達トルクに耐え
得るように結合されており、リングギア１１の外周面に
は、トランスミッション２の出力軸１３に取着されたド
ライブギア１４に噛合する歯部１５が形成されている。
【０００５】すなわち、図示しないエンジンの駆動力
は、トランスミッション２の出力軸１３からデファレン
シャル１のリングギア１１に入力され、これによりリン
グギア１１とデフケース４とが一体回転し、デフケース
４の内部に配設されたデファレンシャルギア７を介して
車輪駆動軸１０，１０を駆動するようになっている。
【０００６】前記デフケース４は、内部にデファレンシ
ャルギア７が装着され、また、車軸貫通孔９，９は車輪
駆動軸１０，１０が挿通され、互いに回転運動する部位
であるために、潤滑性に優れた鋳鉄系の金属素材、例え
ば球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ４５〜５５：ＪＩＳ Ｇ ５５
０２）を砂型鋳造することにより鋳造品を形成し、その
後、鋳造品に焼準等の熱処理を施した後に機械加工によ
る仕上げ加工を施すことにより形成されている。
【０００７】前記リングギア１１は、トランスミッショ
ン２の出力軸１３から入力される図示しないエンジンの
駆動力をデフケース４に伝達するように外周面に歯部１
５が創生されており、エンジンの駆動力に耐え得る鋼系
の金属素材、例えば浸炭鋼（ＳＣＭ４２０：ＪＩＳ Ｇ
４１０５）等を鍛造して鍛造品を形成し、その後、鍛
造品に歯切り加工等の機械加工を施した後に、少なくと
も歯部１５に硬化処理を施し、その後、歯部１５の歯面
の研削などの仕上げ加工を施すことにより形成されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のデファレンシャル１においては、予め所定形状
に形成されたデフケース４とリングギア１１とをボルト
１２等によって結合することにより一体化されており、
デフケース４に対するリングギア１１の結合精度（組立
精度）、例えばデフケース４の回転軸心ＲＬに対するリ
ングギア１１の歯部１５の歯先の振れを少なくして高精
度にしないと、トランスミッション２の出力軸１３に取
着されたドライブギア１４と、リングギア１１の歯部１
５との噛合部で異音が生じる場合があるという問題点が
あった。
【０００９】そして、このような問題点に対処するため
には、デフケース４とリングギア１１との結合部（詳し
くは、デフケース４に形成するボルト孔１６と、リング
ギア１１に形成されるボルト１２が挿通されるボルト挿
通孔１７）の機械加工による加工精度を常に高精度に保
持して加工誤差を少なくするとともに、結合時に精密な
組立を要し、デフケース４とリングギア１１とのそれぞ
れの加工および両者の結合に多大な労力と時間とを必要
とし、生産効率に劣り、経済的負担が大きいという問題
点があった。
【００１０】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、生産効率に優れ、かつ、高精度のデファレンシ
ャルを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のデファ
レンシャルの特徴は、トランスミッションの出力軸から
リングギアに入力されたエンジンの駆動力をリングギア
と一体回転するデフケースの内部に配設されたデファレ
ンシャルギアを介して車輪駆動軸に伝達するデファレン
シャルにおいて、前記デフケースとリングギアとが同一
素材により一体成型されている点にある。
【００１２】また、特許請求の範囲の請求項２に記載の
本発明のデファレンシャルの特徴は、請求項１におい
て、前記一体成型されたデフケースとリングギアとがＦ
ＣＤ６０相当以上の鋳鉄系の金属素材により製せられて
いる点にある。
【００１３】そして、このような構成を採用したことに
より、デフケースとリングギアとを結合させることな
く、デフケースの回転軸心を基準にしてリングギアの歯
部を高精度で形成することができる。さらに、デファレ
ンシャルをＦＣＤ６０相当以上の鋳鉄系素材により製す
ることにより、リングギアおよびデフケースとして必要
な特性を合わせ持たせることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態により説明する。
【００１５】図１および図２は本発明に係るデファレン
シャルの実施の形態の一例を示すものであり、図１は縦
断面図であり、図２は左側面図である。
【００１６】図１および図２に示すように、本実施の形
態のデファレンシャル１８は、デフケース１９とリング
ギア２０とが一体成型されている。
【００１７】さらに詳しく説明すると、本実施の形態の
デファレンシャル１８のデフケース１９には、図１にお
いて左右方向に示す左右１対の略環状に形成されたジャ
ーナル部２１が適宜な間隔を隔てて形成されている。こ
のジャーナル部２１の軸心は、デフケース１９の回転軸
心ＲＬと一致するようにされており、各ジャーナル部２
１は、図示しないトランスミッションのミッションケー
スの内部に軸受を介して回転自在に取着されるようにな
っている。そして、図１において左方に示す一方のジャ
ーナル部２１Ｌには、例えば図示しない車輪駆動軸の一
方（左車輪駆動軸）が挿通可能な車軸貫通孔２２Ｌが形
成されており、図１において右方に示す他方のジャーナ
ル部２１Ｒには、例えば図示しない車輪駆動軸の他方
（右車輪駆動軸）が挿通可能な車軸貫通孔２２Ｒが形成
されている。この各車軸貫通孔２２Ｌ，２２Ｒは、それ
ぞれの軸心が一致するように形成されるとともに、各車
軸貫通孔２２Ｌ，２２Ｒの軸心は、デフケース１９の回
転軸心ＲＬと一致するようにされている。
【００１８】前記各ジャーナル部２１は、各ジャーナル
部２１の外径寸法より大きい外径寸法とされた略筒状の
連結部２３により一体的に接続されており、この連結部
２３には、１対の窓部２４が回転軸心ＲＬに対して直交
するように貫通して形成されている。この窓部２４は、
デフケース１９の内部に配設される図示しないそれぞれ
１対のピニオンおよびサイドギアからなるデファレンシ
ャルギアの装着部の加工およびデファレンシャルギアの
組立などに用いるものである。また、連結部２３の図１
において左右方向に示す軸方向の略中央部には、図１に
おいて上下に示す上下１対のシャフト装着孔２５，２５
がそれぞれの軸心が一致するようにして形成されてお
り、このシャフト装着孔２５，２５には、デフケース１
９の回転軸心ＲＬに対して直交するようにして図示しな
いピニオンが装着されるピニオンシャフトが装着可能と
されている。
【００１９】前記連結部２３の外周面の右端部近傍に
は、デフケース１９の回転軸心ＲＬに対して直交するよ
うにしてデフケース１９の回転軸心ＲＬと同一軸心とさ
れた環状のリングギア２０が連結部２３の外周面から周
方向に延出するようにして一体成型されている。このリ
ングギア２０の外周には、図示しないトランスミッショ
ンの出力軸に取着されたドライブギアに噛合する歯部２
６が形成されている。
【００２０】つぎに、本実施の形態のデファレンシャル
１８の製造方法について図３により説明する。
【００２１】図３は本実施の形態のデファレンシャルの
製造方法を工程順に示す工程図である。
【００２２】図３に示すように、本実施の形態のデファ
レンシャル１８の製造方法においては、鋳造工程２７
と、熱処理工程２８と、機械加工工程２９とを順に行う
ようになっている。
【００２３】前記各工程についてさらに詳しく説明す
る。
【００２４】前記鋳造工程２７は、窓部２４を形成可能
な中子（砂中子）を主型（砂型）の内部に配設して鋳型
を形成し、この鋳型の内部に溶融状態とした後述する金
属素材を注入してＧＤＣ（重力鋳造）による鋳込を施し
て、溶融状態の金属素材が鋳型の内部で固化した後、鋳
型から鋳物を取り出してデフケース１９およびリングギ
ア２０が同一素材により一体成型された鋳造品を得るよ
うにされている。この時、リングギア２０の歯部２６は
大まかな形状が形成される。
【００２５】前記熱処理工程２８は、鋳造品に対して熱
処理、例えば高周波焼入れを施すことにより、少なくと
もリングギア２０の歯部２６に所望の深さ、例えば０．
５〜１．０ｍｍ程度の硬化層を形成して硬化処理品を得
るようにされている。なお、熱処理としては、高周波焼
入れの他にレーザ焼入れなどの各種の周知の方法から選
択することができる。また、リングギア２０の歯部２６
の表面に形成する硬化層の深さは、次工程における歯部
２６の歯面の研削代および研削された後の表面状態なら
びに歯部２６の強度などの必要に応じて変更することが
でき、特に、本実施の形態に限定されるものではない。
また、デファレンシャル１８としての強度などの必要に
応じて、焼なまし、焼ならし、焼戻しなどを組み合わせ
て施してもよい。
【００２６】前記機械加工工程２９は、硬化処理品に対
して、旋盤、フライス盤、研削盤などの工作機械を用い
て、デフケース１９のジャーナル部２１、デファレンシ
ャルギアの装着部、シャフト装着孔２５，２５、リング
ギア２０の歯部２６の歯面の研削などの加工を施して図
１および図２に示す完成品（デファレンシャル１８）を
得るようにされている。
【００２７】また、このように形成されたデファレンシ
ャル１８は、図３に想像線にて示す組立工程３０によ
り、窓部２４を介して図示しないピニオンおよびサイド
ギアからなるデファレンシャルギア、ピニオンが取着さ
れるピニオンシャフトがデフケース１９の内部に取着す
るとともに、各ジャーナル部２１，２１の外周部に図示
しないベアリングが取着されるようになっている。
【００２８】なお、デファレンシャル１８に対するデフ
ァレンシャルギアなどの組み付け状態およびデファレン
シャル１８のトランスミッションに対する組み付け状態
は、前述した従来例と同様であり、その詳しい説明およ
び図示は省略する。
【００２９】ここで、本実施の形態のデファレンシャル
１８の素材について説明する。
【００３０】本実施の形態のデファレンシャル１８は、
鋳造によりデフケース１９とリングギア２０とが同一素
材により一体成型されており、このデファレンシャル１
８の素材としては、デフケース１９に必要な潤滑性と、
リングギア２０に必要なエンジンの駆動力に耐え得る鋼
系の機械特性にほぼ匹敵する機械特性を有するとともに
鋳造可能な鋳鉄系の金属素材が用いられている。この鋳
鉄系の金属素材としては、本実施の形態においてはＦＣ
Ｄ６０相当以上のものが用いられている。
【００３１】つぎに、前述した構成からなる本実施の形
態の作用について説明する。
【００３２】本実施の形態のデファレンシャル１８と従
来のデファレンシャル１の耐久性能について評価したと
ころ、両者とも長期間に亘り安定した機能を保持できる
ことが判明した。つまり、本実施の形態のＦＣＤ６０相
当以上の鋳鉄系の金属素材を用いたデファレンシャル１
８によれば、デフケース１９およびリングギア２０とし
て必要な特性を適正かつ十分に合わせ持たせることがで
きる。
【００３３】そして、本実施の形態のデファレンシャル
１８によれば、デフケース１９とリングギア２０とが鋳
造により同一素材で一体成型されており、従来と異な
り、デフケース１９とリングギア２０とを結合させる必
要がないので、デフケース１９とリングギア２０との結
合部の加工およびデフケース１９とリングギア２０との
組立工程を必要とせず、デファレンシャル１８の製造工
程を簡素化し、生産効率を確実に向上させるとともに経
済的負担を確実に低減することができる。
【００３４】さらに、リングギア２０の歯部２６をデフ
ケース１９の回転軸心を基準として仕上げ加工すること
ができるので、従来のデフケース１９とリングギア２０
とを結合するデファレンシャル１８と異なり、デフケー
ス１９の回転軸心に対するリングギア２０の歯部２６の
歯先の振れを容易に少なくし、デファレンシャル１８の
リングギア２０の歯部２６の位置精度および加工精度を
確実に向上させることができ、リングギア２０の歯部２
６の歯先の振れによる異音の発生を確実に防止すること
ができる。
【００３５】なお、本発明は、前記実施の形態に限定さ
れるものではなく、必要に応じて変更することができ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明のデファレン
シャルによれば、デフケースとリングギアとが一体成型
されているので、デフケースとリングギアとの組立工程
を必要とせず、デファレンシャルの製造工程を簡素化
し、生産効率を確実に向上させるとともに経済的負担を
確実に低減することができるという極めて優れた効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るデファレンシャルの実施の形態
の一例を示す縦断面図
【図２】 図１の左側面図
【図３】 本発明に係るデファレンシャルの実施の形態
の一例の製造方法を工程順に示す工程図
【図４】 従来のデファレンシャルを示す縦断面図
【符号の説明】
１８ デファレンシャル １９ デフケース ２０ リングギア ２３ 連結部 ２４ 窓部 ２６ （リングギアの）歯部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 トランスミッションの出力軸からリング
    ギアに入力されたエンジンの駆動力をリングギアと一体
    回転するデフケースの内部に配設されたデファレンシャ
    ルギアを介して車輪駆動軸に伝達するデファレンシャル
    において、前記デフケースとリングギアとが同一素材に
    より一体成型されていることを特徴とするデファレンシ
    ャル。
  2. 【請求項２】 前記一体成型されたデフケースとリング
    ギアとがＦＣＤ６０相当以上の鋳鉄系の金属素材により
    製せられていることを特徴とする請求項１に記載のデフ
    ァレンシャル。
JP3802996A 1996-02-26 1996-02-26 デファレンシャル Pending JPH09229162A (ja)

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