JPH1047457A - Differential device - Google Patents

Differential device

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Publication number
JPH1047457A
JPH1047457A JP20594696A JP20594696A JPH1047457A JP H1047457 A JPH1047457 A JP H1047457A JP 20594696 A JP20594696 A JP 20594696A JP 20594696 A JP20594696 A JP 20594696A JP H1047457 A JPH1047457 A JP H1047457A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
differential
gear
coating layer
electroless nickel
nickel coating
Prior art date
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Pending
Application number
JP20594696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Ishikawa
泰彦 石川
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GKN Driveline Japan Ltd
Original Assignee
Tochigi Fuji Sangyo KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Tochigi Fuji Sangyo KK filed Critical Tochigi Fuji Sangyo KK
Priority to JP20594696A priority Critical patent/JPH1047457A/en
Publication of JPH1047457A publication Critical patent/JPH1047457A/en
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  • Retarders (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Gear Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent seizure of a sliding frictional surface and pitching of a differential gear by forming an electroless Ni-coating layer on whole of the surface of a blank of a differential gear, cutting the layer surface to obtain a gear member which has teeth surfaces with exposed blank, and then performing cementation hardening and tempering. SOLUTION: Mesh-like oil grooves are formed on outer peripheries of blanks of pinion gears 17, 19 by knurling. The outer peripheries are polished for finely finishing the surfaces. An electroless Ni-coating layer is formed on whole of the surfaces of the blanks. The layer surface is cut to form a gear member having teeth surfaces 17e, 19e each having an exposed blank. Cementation hardening and tempering are carried out to obtain surface hardness of the teeth surfaces 17e, 19e of HRC50 to 60, and layer surface hardness of HRC 64 to 68. Even under a severe sliding surface pressure condition influenced by driving force and differential braking force, abrasion ane seizure are prevented due to sliding of the coating layer, so that pitching resistance is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に用いられる
差動制限機能を有するディファレンシャル装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential device having a differential limiting function used in a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種のディファレンシャル装置
としては、例えば特開平6−207646号公報に図5
に示す平行軸タイプのものが開示されている。このディ
ファレンシャル装置では、デフケース301内にこれと
同軸に一対の出力側サイドギヤ303,305が回転可
能に配置されている。両サイドギヤ303,305を連
結する対のピニオンギヤ307は、デフケース301に
その回転軸と平行に設けられた複数対の収納孔309に
それぞれ摺動回転自在に収納されている。そして、図6
に示すように、収納孔309の開口部bとエプロン部a
との間の形状は、ピニオンギヤ307の歯先面との間の
空間が増大するように修正されている。また、デフケー
ス301の周壁には複数の潤滑油通路311,313が
設けられている。
2. Description of the Related Art A conventional differential device of this type is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-207646.
Are disclosed. In this differential device, a pair of output side gears 303 and 305 are rotatably disposed in a differential case 301 coaxially therewith. The pair of pinion gears 307 connecting the two side gears 303 and 305 are slidably and rotatably housed in a plurality of pairs of storage holes 309 provided in the differential case 301 in parallel with the rotation axis thereof. And FIG.
As shown in the figure, the opening b of the storage hole 309 and the apron a
Is modified so that the space between the pinion gear 307 and the tooth tip surface increases. A plurality of lubricating oil passages 311 and 313 are provided on the peripheral wall of the differential case 301.

【0003】デフケース301に入力されたエンジンか
らの駆動力はピニオンギヤ307を経てサイドギヤ30
3,305に伝達される。このとき、ピニオンギヤ30
7は噛み合いの反力に応じて収納孔309に押し付けら
れる。サイドギヤ303,305の差動時には、ピニオ
ンギヤ307は収納孔309に押し付けられた状態で摺
動し、摺動摩擦により差動制限力が生じる。こうして、
ピニオンギヤ307は差動制限力を発生させるだけでな
く、入力された駆動力をその歯先面によってサイドギヤ
303,305に伝達する役割を担っている。そして、
上記収納孔309の形状修正や潤滑油通路311,31
3は摺動部の摩耗や焼付きを防止するためのものであ
る。
The driving force from the engine input to the differential case 301 is transmitted through a pinion gear 307 to the side gear 30.
3,305. At this time, the pinion gear 30
7 is pressed against the storage hole 309 according to the reaction force of the engagement. When the side gears 303 and 305 are differential, the pinion gear 307 slides while being pressed against the housing hole 309, and a differential limiting force is generated by sliding friction. Thus,
The pinion gear 307 not only generates a differential limiting force, but also plays a role of transmitting the input driving force to the side gears 303 and 305 by the tip surfaces thereof. And
Correction of the shape of the storage hole 309 and lubrication oil passages 311, 31
Reference numeral 3 is for preventing wear and seizure of the sliding portion.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】したがって、このよう
なディファレンシャル装置の設計においては、駆動力の
伝達強度のみではなく、衝撃力や摩擦力をも考慮し、潤
滑性向上策と共に各部材に浸炭焼入れ等多くの熱処理が
指定される。ところが、この熱処理によって部材は微小
な変形を生じるので、差動制限力を安定させるために多
大の加工工数を費やして部材の精度管理を十分に行う必
要がある。
Therefore, in the design of such a differential device, not only the transmission strength of the driving force but also the impact force and the frictional force are taken into consideration, and the respective members are carburized and hardened together with the measures for improving the lubricity. And many more heat treatments are specified. However, since the heat treatment causes minute deformation of the member, it is necessary to sufficiently control the accuracy of the member by spending a large number of processing steps to stabilize the differential limiting force.

【0005】また、上記平行軸タイプのディファレンシ
ャル装置のように摺動摩擦面が差動制限力発生部と駆動
力伝達とを兼ねている場合、摩擦面の面圧が大きいの
で、上記潤滑性向上策や熱処理を施してもなお摩擦面の
摩耗量が大きく、潤滑油膜切れによる焼付きの恐れもあ
り、耐久性が十分ではない。
Further, when the sliding friction surface also serves as the differential limiting force generating portion and the driving force transmission as in the above-mentioned parallel shaft type differential device, the surface pressure of the friction surface is large. Even after heat treatment or heat treatment, there is still a large amount of wear on the friction surface, and there is a risk of seizure due to lack of lubricating oil film, resulting in insufficient durability.

【0006】さらに近年、前輪駆動車(FF車)で上記
のようなトルク感応型の差動制限機能を有するディファ
レンシャル装置が見直され、これの装備によるハンドリ
ング性の向上、アクセルペダルの踏み込みに対するレス
ポンスの良さなど車両の運動性能の向上が可能として装
備率が増えている。そして、FF車に代表されるよう
に、ディファレンシャル装置を収容するハウジングはト
ランスミッションハウジングと共用されているのが一般
的であり、その場合当然ながら、ディファレンシャル装
置の潤滑油はトランスミッションと共用される。
In recent years, a differential device having a torque-sensitive differential limiting function as described above has been reviewed in front-wheel drive vehicles (FF vehicles) to improve handling characteristics and to improve response to depression of an accelerator pedal. It is possible to improve the vehicle's athletic performance such as goodness, and the equipment ratio is increasing. In addition, as typified by an FF vehicle, the housing for accommodating the differential device is generally shared with the transmission housing. In this case, the lubricating oil of the differential device is naturally shared with the transmission.

【0007】共用される潤滑油にはMT油、AT油があ
り、特にAT(オートマチックトランスミッション)や
CVT(コンティニュアスリ バリアブル トランスミ
ッション)などではAT油が使用される。AT油の特徴
としては、第1にAT油はMT油に比べ粘度が低く、流
体トルクコンバータの作動流体を兼ねている。つまり油
流路の摩擦損失を低減するために粘度を低くしている。
また、トランスミッションの制御油圧アクチュエータの
作動用にも使用されるため、油温が低くてもアクチュエ
ータの正常な作動を可能にするために粘度を低くしてい
る。第2にAT油はMT油に比べ耐荷重性が低い(硫黄
SやリンPなどの極圧性を向上させる成分、つまり極圧
添加剤の油中含有量が少ない)。このことは、一定荷
重、一定油温のもとで数分間の慣らし運転をした後、荷
重を連続的に増加させ焼付き発生時の荷重を調べるとい
う一般的な規格焼付き評価試験によって、AT油はMT
油に比べ焼付き荷重がおおよそ1/2〜2/3と限界が
低いことが確認されている。
[0007] Commonly used lubricating oils include MT oil and AT oil. In particular, AT oil is used in AT (automatic transmission), CVT (continuously variable transmission), and the like. First, the AT oil has a lower viscosity than the MT oil, and also serves as a working fluid for the fluid torque converter. That is, the viscosity is reduced to reduce the friction loss of the oil flow path.
Further, since it is also used for operating a control hydraulic actuator of a transmission, the viscosity is reduced to enable normal operation of the actuator even when the oil temperature is low. Second, the AT oil has a lower load-bearing capacity than the MT oil (a component for improving extreme pressure properties such as sulfur S and phosphorus P, that is, the content of the extreme pressure additive in the oil is small). This is due to the general standard seizure evaluation test in which after a break-in operation for several minutes under a constant load and constant oil temperature, the load is continuously increased and the load when seizure occurs is examined. Oil is MT
It has been confirmed that the seizure load is about 1/2 to 2/3 lower than oil and has a lower limit.

【0008】このような潤滑油で油浴潤滑される条件下
で、ディファレンシャル装置はエンジン回転数の最終減
速後の部位に配置されるので、エンジンからトランスミ
ッションへ伝達される駆動トルクの数倍のトルクを伝達
することになる。そのため、ディファレンシャル装置の
上記摺動摩擦面には大きな押付け力が作用し、潤滑油膜
が保持されずに摩耗や焼付きを早めてしまい、耐久性が
低下するという問題があった。
[0008] Under such conditions of oil bath lubrication with the lubricating oil, the differential device is disposed at a position after the final deceleration of the engine speed, so that the torque is several times the driving torque transmitted from the engine to the transmission. Will be transmitted. For this reason, a large pressing force acts on the sliding friction surface of the differential device, and abrasion and seizure are accelerated without holding the lubricating oil film, thereby causing a problem that durability is reduced.

【0009】そこで、上記のような従来の問題点を解決
するために、本出願人は、駆動力を受けて回転するデフ
ケースと、デフケース内に同軸に支持され、かつデフケ
ースと相対回転自在に支持された一対のサイドギヤと、
デフケースにその回転軸に平行に、かつ前記サイドギヤ
の周囲に形成された収納孔と、収納孔に摺動回転自在に
収納支持され、互いに噛合うと共に前記サイドギヤにそ
れぞれ別に噛合う少くとも一対のピニオンギヤとを備
え、動力伝達時にサイドギヤとピニオンギヤとの噛合い
反力を受け、デフケースとピニオンギヤが摺動すること
により一対のサイドギヤの差動制限を行うディファレン
シャル装置において、前記ピニオンギヤの摺動面に、該
ピニオンギヤが有する表面硬さよりも硬い無電解ニッケ
ルコーティング層(例えばカニゼンコーティング層−登
録商標)を形成し、このコーティング層の摺動により摺
動摩擦面の摩耗、焼付きを防止し、耐久性が向上すると
共に安定した差動制限力が得られるディファレンシャル
装置を提案している(特願平7−343964号参
照)。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the applicant of the present invention has proposed a differential case that rotates by receiving a driving force, a coaxial support in the differential case, and a rotatable support relative to the differential case. A pair of side gears,
A storage hole formed in the differential case in parallel with the rotation axis thereof and around the side gear, and at least one pair of pinion gears which are slidably and rotatably stored and supported in the storage hole, mesh with each other and separately mesh with the side gear, respectively. In a differential device that receives a meshing reaction force between the side gear and the pinion gear during power transmission and slides the differential case and the pinion gear to limit the differential between the pair of side gears, the sliding surface of the pinion gear includes An electroless nickel coating layer (e.g., Kanigen coating layer-registered trademark) harder than the surface hardness of the pinion gear is formed, and sliding of this coating layer prevents wear and seizure of a sliding friction surface and improves durability. And a differential device that can obtain a stable differential limiting force. See Japanese Patent Application No. 7-343964).

【0010】ここで、上記ピニオンギヤは、ブランクに
歯切り加工を行って歯車部材を形成し、この歯車部材に
浸炭処理(浸炭、焼入れ、焼戻し)を施して表面部分の
硬さを硬くした後、外周に研磨加工を行って外周表面の
仕上げ粗さを密にし、つぎに、歯車部材の全表面にメッ
キ処理を施して無電解ニッケルコーティング層を形成
し、この無電解ニッケルコーティング層の硬化熱処理を
行う加工工程によって形成され、無電解ニッケルコーテ
ィング層の表面硬さは、コーティング層形成前の歯車部
材表面硬さよりもより硬くなっている。
Here, in the pinion gear, a gear member is formed by performing gear cutting on a blank, and after carburizing (carburizing, quenching, tempering) the gear member, the hardness of the surface portion is increased. The outer periphery is polished to reduce the finish roughness of the outer peripheral surface, and then the entire surface of the gear member is plated to form an electroless nickel coating layer. The surface hardness of the electroless nickel coating layer formed by the processing step to be performed is harder than the surface hardness of the gear member before the coating layer is formed.

【0011】しかしながら、上記のような加工工程で形
成されたピニオンギヤは、歯面にも無電解ニッケルコー
ティング層が形成されており、この無電解ニッケルコー
ティング層の主成分であるニッケルは油をはじく特性を
有するため、歯面の潤滑油膜が保持されずに耐ピッチン
グ性が低下するという問題があった。
However, the pinion gear formed by the above-described processing step has an electroless nickel coating layer also formed on the tooth surface, and nickel as a main component of the electroless nickel coating layer has an oil-repelling property. Therefore, there is a problem that the lubricating oil film on the tooth surface is not retained and the pitting resistance is reduced.

【0012】また、上記ピニオンギヤの加工工程では、
浸炭処理時の焼戻し(250℃から空冷)と、無電解ニ
ッケルコーティング層の硬化熱処理(約300℃から空
冷)との2回の焼戻しが行われるため、歯車部材の組織
が粗大化し、硬度が低下するという問題があった。
In the above-mentioned pinion gear processing step,
The tempering during carburizing treatment (air cooling from 250 ° C) and the heat treatment for hardening the electroless nickel coating layer (air cooling from about 300 ° C) are performed twice, so the structure of the gear member becomes coarse and the hardness decreases. There was a problem of doing.

【0013】本発明は、このような問題点に着目してな
されたものであり、差動制限力を発生する摺動摩擦面の
焼付きを防止すると共に、差動ギヤのピッチングを防止
し耐久性が向上すると共に安定した差動制限力が得られ
るディファレンシャル装置の提供を課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and prevents seizure of a sliding friction surface that generates a differential limiting force, prevents pitching of a differential gear, and improves durability. It is another object of the present invention to provide a differential device that can improve the power consumption and obtain a stable differential limiting force.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明は、駆動力を受けて回転する
デフケースと、デフケース内に同軸に支持され、かつデ
フケースと相対回転自在に支持された一対の出力ギヤ
と、デフケースにその回転軸に平行に、かつ前記出力ギ
ヤの周囲に形成された収納孔と、収納孔に摺動回転自在
に収納支持され、互いに噛合うと共に前記出力ギヤにそ
れぞれ別に噛合う少くとも一対の差動ギヤとを備え、動
力伝達時に出力ギヤと差動ギヤとの噛合い反力を受け、
デフケースと差動ギヤが摺動することにより一対の出力
ギヤの差動制限を行うディファレンシャル装置であっ
て、前記差動ギヤは、ブランクの全表面に無電解ニッケ
ルコーティング層を形成し、この無電解ニッケルコーテ
ィング層上から歯切り加工を行ってブランクが露出した
歯面を有する歯車部材を形成し、つぎに、浸炭焼入れ、
焼戻し処理を施して歯面の表面硬さを硬くすると共に無
電解ニッケルコーティング層の表面硬さを前記歯面の表
面硬さよりもより硬くしたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a differential case, which is rotated by a driving force, supported coaxially within the differential case, and is rotatable relative to the differential case. A pair of output gears supported in the differential case, a storage hole formed in the differential case in parallel with the rotation axis thereof, and formed around the output gear, and slidably and rotatably received and supported in the storage hole, and mesh with each other. The output gear is provided with at least a pair of differential gears that mesh with each other, and receives a meshing reaction force between the output gear and the differential gear during power transmission,
A differential device for limiting the differential between a pair of output gears by sliding a differential case and a differential gear, wherein the differential gear forms an electroless nickel coating layer on the entire surface of a blank, A gear member having a tooth surface where the blank is exposed by performing gear cutting from the nickel coating layer, and then carburizing and quenching,
It is characterized in that the surface hardness of the tooth surface is hardened by performing a tempering treatment, and the surface hardness of the electroless nickel coating layer is made harder than the surface hardness of the tooth surface.

【0015】したがって、差動ギヤの歯先面は駆動力を
伝達すると共にデフケースの収納孔と直接摺動して差動
制限力を発生する。そして、差動ギヤの摺動面(歯先面
及び端面)に歯面の硬さよりもより硬い無電解ニッケル
コーティング層が形成されているので、駆動力と差動制
限力とが作用する厳しい摺動面面圧の条件下にあって
も、無電解ニッケルコーティング層が摺動するので摩
耗、焼付きが防止され耐久性が向上すると共に、安定し
た差動制限力が得られる。
Therefore, the tooth top surface of the differential gear transmits the driving force and slides directly with the housing hole of the differential case to generate a differential limiting force. And, since the electroless nickel coating layer harder than the hardness of the tooth surface is formed on the sliding surfaces (the tooth tip surface and the end surface) of the differential gear, a severe sliding force on which the driving force and the differential limiting force act. Even under the condition of the dynamic surface pressure, the electroless nickel coating layer slides, so that wear and seizure are prevented, durability is improved, and a stable differential limiting force is obtained.

【0016】また、差動ギヤの摺動面に無電解ニッケル
コーティング層を形成することにより、MT(マニュア
ルトランスミッション),AT,CVT等と潤滑油を共
用する条件下にあっても潤滑油質に影響されずに、摺動
面の摩耗、焼付きが防止され耐久性が向上すると共に、
安定した差動制限力が得られる。
Further, by forming an electroless nickel coating layer on the sliding surface of the differential gear, the lubricating oil quality can be improved even under conditions where lubricating oil is shared with MT (manual transmission), AT, CVT, etc. Without being affected, wear and seizure of the sliding surface are prevented and durability is improved,
A stable differential limiting force can be obtained.

【0017】さらに、差動ギヤの歯面には、無電解ニッ
ケルコーティング層が形成されていないので、歯面の潤
滑油膜が保持されるため、ピッチングが防止され、耐ピ
ッチング性が向上すると共に、安定した差動制限力が得
られる。
Further, since the electroless nickel coating layer is not formed on the tooth surface of the differential gear, the lubricating oil film on the tooth surface is retained, so that pitting is prevented and pitting resistance is improved. A stable differential limiting force can be obtained.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図1〜図4
により説明する。図1は本実施形態の平行軸型ディファ
レンシャル装置の全体断面図であり、図2は部分断面図
である。図3〜図4は説明図である。まず、構成を説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention is shown in FIGS.
This will be described below. FIG. 1 is an overall sectional view of a parallel shaft type differential device of the present embodiment, and FIG. 2 is a partial sectional view. 3 and 4 are explanatory diagrams. First, the configuration will be described.

【0019】デフケース1はデフケース本体1aとカバ
ー1bとがボルト3により結合されてなり、両端ボス部
1c,1dの外周部にて図示しないハウシングに回転可
能に支持される。また、デフケース1には図示しないリ
ングギヤが固定され、デフケース1はこのリングギヤを
介してエンジンの駆動力を受け、回転する。上記ハウシ
ングの内部には油溜りが形成され、ディファレンシャル
装置は変速機と共用の潤滑油により油浴潤滑される。ボ
ス部1c,1dの内周には螺旋状の油溝1e,1fが形
成され、またデフケース本体1aおよびカバー1bには
開口1g,1hおよび1jが設けられている。これらの
油溝1e,1fおよび開口1g,1hおよび1jから潤
滑油が流出入し、デフケース1内の各噛み合い部および
後述の摺動摩擦部を潤滑する。
The differential case 1 has a differential case body 1a and a cover 1b joined by bolts 3 and is rotatably supported by a housing (not shown) at the outer peripheral portions of both end bosses 1c and 1d. Further, a ring gear (not shown) is fixed to the differential case 1, and the differential case 1 receives the driving force of the engine via the ring gear and rotates. An oil sump is formed inside the housing, and the differential device is lubricated with an oil bath using lubricating oil shared with the transmission. Helical oil grooves 1e, 1f are formed on the inner periphery of the boss portions 1c, 1d, and openings 1g, 1h, and 1j are provided in the differential case main body 1a and the cover 1b. Lubricating oil flows in and out of these oil grooves 1e and 1f and the openings 1g, 1h and 1j to lubricate each meshing portion in the differential case 1 and a sliding friction portion described later.

【0020】デフケース内部には、一対の出力ギヤとし
ての左右のヘリカルサイドギヤ5,7が軸部5a,7a
にてデフケース1に同軸に回転可能に対向支持されてい
る。サイドギヤ5,7はその軸部5a,7aの内周にて
左右の出力軸(図示省略)にスプライン連結される。そ
して、サイドギヤ5,7の対向端面間および各サイドギ
ヤ5,7とデフケース1の端面との間にスラストワッシ
ャ9がそれぞれ配置されている。また、サイドギヤ5,
7間にはスラストブロック11が配置されている。
Inside the differential case, left and right helical side gears 5, 7 as a pair of output gears are provided with shaft portions 5a, 7a.
Are supported oppositely so as to be rotatable coaxially with the differential case 1. The side gears 5, 7 are spline-connected to left and right output shafts (not shown) on the inner periphery of the shaft portions 5a, 7a. A thrust washer 9 is disposed between the opposed end faces of the side gears 5 and 7 and between each of the side gears 5 and 7 and the end face of the differential case 1. Also, the side gear 5,
A thrust block 11 is arranged between the seven.

【0021】サイドギヤ5,7の周囲のデフケース1に
は、図2(a図は図1のA−A断面図、b図は図1のB
−B断面図)に示すように、その軸に平行に長短の対の
収納孔13,15が周方向等分に複数対形成されてい
る。長短の収納孔13,15には一対の差動ギヤとして
の長短のヘリカルピニオンギヤ17,19がそれぞれ摺
動回転自在に収納されている。したがって、ピニオンギ
ヤ17,19の歯先面17a,19aと収納孔13,1
5とが直接に摺動し合う摺動面になっている。長いピニ
オンギヤ17は第1と第2のギヤ部17b,17cおよ
びこれらをつなぐ小径の軸部17dからなり、第1ギヤ
部17bは右のサイドギヤ7と噛み合っている。一方、
短いピニオンギヤ19は第1と第2のギヤ部19b,1
9cが連続して形成され、第1のギヤ部19bは左のサ
イドギヤ5と噛み合っている。そして、両ピニオンギヤ
17,19の第2のギヤ部17c,19c同士が、左の
サイドギヤ5の軸方向左方で互いに噛み合っている。こ
うして、ピニオンギヤ17,19が左右のサイドギヤ
5,7を連結している。また、両ピニオンギヤ17,1
9は、その端面Jにてデフケース1により軸方向の移動
を止められている。
The differential case 1 around the side gears 5 and 7 is shown in FIG. 2 (FIG. 2A is a sectional view taken along the line A--A in FIG. 1, and FIG.
As shown in FIG. 2B, a plurality of pairs of long and short storage holes 13 and 15 are formed in the circumferential direction at equal intervals in parallel with the axis. Long and short helical pinion gears 17 and 19 as a pair of differential gears are slidably and rotatably stored in the long and short storage holes 13 and 15, respectively. Therefore, the tooth tip surfaces 17a, 19a of the pinion gears 17, 19 and the storage holes 13, 1
5 is a sliding surface that slides directly. The long pinion gear 17 includes first and second gear portions 17b and 17c and a small-diameter shaft portion 17d connecting the first and second gear portions 17b and 17c. The first gear portion 17b meshes with the right side gear 7. on the other hand,
The short pinion gear 19 has first and second gear portions 19b, 1b.
9c are formed continuously, and the first gear portion 19b meshes with the left side gear 5. The second gear portions 17c, 19c of the pinion gears 17, 19 mesh with each other on the left side in the axial direction of the left side gear 5. Thus, the pinion gears 17, 19 connect the left and right side gears 5, 7. In addition, both pinion gears 17 and 1
9 is stopped at its end face J by the differential case 1 in the axial direction.

【0022】さらに、ピニオンギヤ17,19の歯先面
には、図3に示すように、潤滑用の網目状の油溝(複数
の溝)21がローレット加工により形成されている。こ
の油溝21はピニオンギヤ17,19の回転方向(例え
ば矢印D)、スラスト方向(例えば矢印E)のいずれと
も交差するように形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, mesh-like oil grooves (a plurality of grooves) 21 for lubrication are formed on the tooth tips of the pinion gears 17 and 19 by knurling. The oil groove 21 is formed so as to intersect both the rotation direction (for example, arrow D) and the thrust direction (for example, arrow E) of the pinion gears 17 and 19.

【0023】そして、ピニオンギヤ17,19は、その
全表面に硬化用の無電解ニッケルコーティング層23が
表面形状および網目状の油溝21の形状に倣って形成さ
れている。コーティング層23が形成された油溝21の
形状寸法は、例えば図4(図3のC−C断面図)に示す
ように、網目の長さa=0.50mm,溝幅b=0.2
0mm,溝深さc=0.10mm,コーティング層厚さ
t=0.01mmに設定される。コーティング層23
は、このように微小の油溝21の形状に倣って均一厚さ
に得られ、油溝21を埋めてしまうことはない。
The pinion gears 17 and 19 have a hardening electroless nickel coating layer 23 formed on the entire surface thereof in accordance with the surface shape and the shape of the mesh-like oil groove 21. The shape and dimensions of the oil groove 21 on which the coating layer 23 is formed are, for example, as shown in FIG.
0 mm, groove depth c = 0.10 mm, and coating layer thickness t = 0.01 mm. Coating layer 23
Is obtained in a uniform thickness according to the shape of the minute oil groove 21 as described above, and the oil groove 21 is not filled.

【0024】ここで、ピニオンギヤ17,19の加工工
程について説明する。
Here, the processing steps of the pinion gears 17 and 19 will be described.

【0025】ピニオンギヤ17,19のブランク外周に
ローレット加工により網目状の油溝21を形成した後、
外周に研磨加工を行って外周表面の仕上げ粗さを密にす
る。つぎに、ブランクの全表面に無電解ニッケルコーテ
ィング層23(コーティング層厚さt=0.01mm)
を形成し、この無電解ニッケルコーティング層23上か
ら歯切り加工を行ってブランクが露出した歯面17e,
19eを有する歯車部材を形成する。この歯車部材に浸
炭焼入れ、焼戻し処理を施して歯面17e,19eの表
面硬さをHR C56〜60にすると共に無電解ニッケル
コーティング層23の表面硬さを歯面17e,19eの
表面硬さHR C56〜60よりもより硬いHR C64〜
68にして形成する。
After forming mesh-shaped oil grooves 21 by knurling on the outer periphery of the blanks of the pinion gears 17 and 19,
The outer periphery is polished to increase the finish roughness of the outer peripheral surface. Next, an electroless nickel coating layer 23 (coating layer thickness t = 0.01 mm) is formed on the entire surface of the blank.
Is formed, and tooth cutting is performed on the electroless nickel coating layer 23 to expose the tooth surfaces 17e,
A gear member having 19e is formed. No surface hardness of the tooth surface 17e of the electroless nickel coating layer 23, the surface hardness of the 19e while carburizing quenching the gear member, the tooth surface 17e is subjected to tempering treatment, the surface hardness of 19e to H R C56~60 harder H R C64~ than H R C56~60
68.

【0026】このような加工工程でピニオンギヤ17,
19が形成されているので、ピニオンギヤ17,19の
摺動面(歯先面及び端面)に歯面17e,19eの表面
硬さよりもより硬い無電解ニッケルコーティング層23
が形成され、歯面17e,19eには無電解ニッケルコ
ーティング層は形成されていない。
In such a processing step, the pinion gear 17,
19, the electroless nickel coating layer 23, which is harder than the surface hardness of the tooth surfaces 17e, 19e, is formed on the sliding surfaces (tooth tips and end surfaces) of the pinion gears 17, 19.
Is formed, and the electroless nickel coating layer is not formed on the tooth surfaces 17e and 19e.

【0027】また、デフケース1に形成された収納孔1
3,15やピニオンギヤ端面Jとの摺動面は、表面硬さ
R C48〜52となっている。
Also, a storage hole 1 formed in the differential case 1
Sliding surface of 3, 15 and the pinion gear end surface J is a surface hardness H R C48~52.

【0028】また、ピニオンギヤ17,19に形成する
無電解ニッケルコーティング層23は歯先面17a,1
9aのみに形成してもよい。
Further, the electroless nickel coating layer 23 formed on the pinion gears 17 and 19 has
9a may be formed only.

【0029】つぎに、このディファレンシャル装置の作
用を説明する。
Next, the operation of the differential device will be described.

【0030】駆動力伝達時には、ピニオンギヤ17,1
9の歯先面17a,19aはデフケース1の収納孔1
3,15に押し付けられ、また、ヘリカルギヤの噛み合
いによるスラストを受けピニオンギヤ17,19の一方
側の端面Jが直接デフケース1の壁面に押し付けられ
る。サイドギヤ5,7はスラストワッシャ9を介して、
互いに押し付けられるか、またはデフケース1に押し付
けられる。そして、サイドギヤ5,7の差動時には、ピ
ニオンギヤ17,19の歯先面17a,19aおよび端
面Jはその押し付けられた状態で摺動し、摩擦により差
動制限力が生じる。一方、サイドギヤボス部の油溝1
e,1fおよびデフケース1の開口1g,1h,1jか
ら導入された潤滑油が各噛み合い部と共にピニオンギヤ
17,19の歯先面17a,19aおよび端面Jに供給
される。
When transmitting the driving force, the pinion gears 17, 1
9 are provided with the receiving holes 1a of the differential case 1.
3 and 15, and receives the thrust caused by the meshing of the helical gears, so that one end face J of the pinion gears 17 and 19 is directly pressed against the wall surface of the differential case 1. The side gears 5, 7 are connected via thrust washers 9,
They are pressed against each other or against the differential case 1. When the side gears 5 and 7 are differentially driven, the tooth tip surfaces 17a and 19a and the end surface J of the pinion gears 17 and 19 slide in the pressed state, and a differential limiting force is generated by friction. On the other hand, the oil groove 1 of the side gear boss portion
The lubricating oil introduced through the openings e, 1f and the openings 1g, 1h, 1j of the differential case 1 is supplied to the tooth tip surfaces 17a, 19a and the end surface J of the pinion gears 17, 19 together with the respective meshing portions.

【0031】このとき、網目状の油溝21の形状に倣っ
て形成されたコーティング層23により、図3の例えば
矢印D,E方向に生じる摩擦力に対する耐剥離性が向上
される。また、無電解ニッケルコーティング層23は
0.005〜0.04mm程度の厚さで十分な耐摩耗、
耐焼き付き性および耐衝撃性が得られるので、駆動トル
クが衝撃的に入力した場合にも十分な耐久性が得られ
る。ヘリカルギヤのねじれ角を大きく設定して上記ピニ
オンギヤ端面Jにおける差動制限力発生寄与度を高めた
場合、特に摩耗、焼付きの防止に効果がある。
At this time, the coating layer 23 formed according to the shape of the mesh-shaped oil groove 21 improves the peeling resistance against the frictional force generated in, for example, the directions of arrows D and E in FIG. In addition, the electroless nickel coating layer 23 has a thickness of about 0.005 to 0.04 mm with sufficient wear resistance,
Since the seizure resistance and the impact resistance are obtained, sufficient durability can be obtained even when the driving torque is input in a shocking manner. In the case where the torsion angle of the helical gear is set to be large to increase the degree of contribution to the generation of the differential limiting force at the end surface J of the pinion gear, it is particularly effective in preventing wear and seizure.

【0032】このように、コーティング層23による表
面硬さの向上によると共に、油溝21により潤滑油が供
給されることにより、摺動面の耐摩耗性、耐焼付き性が
向上する。
As described above, the wear resistance and the seizure resistance of the sliding surface are improved by the improvement of the surface hardness by the coating layer 23 and the supply of the lubricating oil by the oil groove 21.

【0033】なお、駆動力伝達時に、ピニオンギヤ1
7,19はサイドギヤ5,7との噛み合いにより収納孔
13,15内で倒れが生じる場合があるが、この倒れに
より収納孔13,15との間に局部的な高面圧部が生じ
ても無電解ニッケルコーティング層により焼付きを防止
することができる。
When transmitting the driving force, the pinion gear 1
In some cases, the gears 7 and 19 may fall down in the storage holes 13 and 15 due to the engagement with the side gears 5 and 7. Seizure can be prevented by the electroless nickel coating layer.

【0034】こうして、本実施形態によれば、ピニオン
ギヤ17,19の歯先面17a,19aに無電解ニッケ
ルコーティング層23が形成されているうえに、網目状
の油溝21を有しているので、コーティング層23の耐
摩耗性、耐焼付き性および耐衝撃性の良さに加え油溝2
1による潤滑により、摺動面の摩耗、焼付きが防止され
耐久性が向上すると共に、安定した差動制限力が得られ
る。
As described above, according to this embodiment, the pinion gears 17 and 19 have the toothless surfaces 17a and 19a formed with the electroless nickel coating layer 23 and the mesh-shaped oil grooves 21. In addition to the good wear resistance, seizure resistance and impact resistance of the coating layer 23, the oil groove 2
By the lubrication according to 1, wear and seizure of the sliding surface are prevented, durability is improved, and a stable differential limiting force is obtained.

【0035】さらに、ピニオンギヤ17,19の歯面1
7e,19eには、無電解ニッケルコーティング層が形
成されていないので、歯面17e,19eの潤滑油膜が
保持されてピッチングが防止され、耐ピッチング性が向
上すると共に、安定した差動制限力が得られる。
Further, the tooth surface 1 of the pinion gears 17 and 19
Since no electroless nickel coating layer is formed on 7e and 19e, the lubricating oil film on the tooth surfaces 17e and 19e is retained to prevent pitting, thereby improving pitting resistance and providing a stable differential limiting force. can get.

【0036】なお、本実施形態はピニオンギヤ17,1
9の歯先面17a,19aに網目状の油溝21を形成し
ているが、この油溝21は省略することもできる。
In this embodiment, the pinion gears 17, 1
Although the mesh-like oil grooves 21 are formed on the tooth tip surfaces 17a and 19a of the ninth, the oil grooves 21 may be omitted.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に記載の発明によれば、駆動力の伝達と差動制限力の
発生とを行う差動ギヤの摺動面(歯先面及び端面)に、
歯面の表面硬さよりもより硬い無電解ニッケルコーティ
ング層を形成しているので、駆動力と差動制限力とが作
用する厳しい摺動面面圧の条件下にあっても無電解ニッ
ケルコーティング層が摺動するため、摩耗、焼付きが防
止され耐久性が向上すると共に、安定した差動制限力が
得られる。
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the invention, the sliding surface (tooth surface) of the differential gear for transmitting the driving force and generating the differential limiting force is provided. And end faces)
Since the electroless nickel coating layer, which is harder than the surface hardness of the tooth surface, is formed, the electroless nickel coating layer can be used even under severe sliding surface pressure conditions where the driving force and differential limiting force act. Slides, wear and seizure are prevented, durability is improved, and a stable differential limiting force is obtained.

【0038】また、差動ギヤの摺動面に無電解ニッケル
コーティング層が形成されているので潤滑油質に影響さ
れないため、ディファレンシャル装置は変速機と潤滑油
を共用する条件下でも、耐久性が向上し、安定した差動
制限力が得られる。
Further, since the electroless nickel coating layer is formed on the sliding surface of the differential gear and is not affected by the quality of the lubricating oil, the differential device has high durability even under conditions where the lubricating oil is shared with the transmission. An improved and stable differential limiting force can be obtained.

【0039】さらに、差動ギヤの歯面には、無電解ニッ
ケルコーティング層が形成されていないので、歯面の潤
滑油膜が保持されるため、ピッチングが防止され、耐ピ
ッチング性が向上するとともに、安定した差動制限力が
得られる。
Further, since the electroless nickel coating layer is not formed on the tooth surface of the differential gear, the lubricating oil film on the tooth surface is retained, so that pitting is prevented and pitting resistance is improved. A stable differential limiting force can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一実施形態の全体断面図である。FIG. 1 is an overall sectional view of an embodiment.

【図2】(a)は図1のA−A断面図であり、(b)は
図1のB−B断面図である。
2A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図3】一実施形態の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of one embodiment.

【図4】図3のC−C断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 3;

【図5】第1従来例の全体断面図である。FIG. 5 is an overall sectional view of a first conventional example.

【図6】第1従来例の要部断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a main part of a first conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デフケース 5,7 サイドギヤ(出力ギヤ) 13,15 収納孔 17,19 ピニオンギヤ(差動ギヤ) 17a,19a 歯先面(摺動面) 17e,19e 歯面 23 無電解ニッケルコーティング層 Reference Signs List 1 differential case 5, 7 side gear (output gear) 13, 15 storage hole 17, 19 pinion gear (differential gear) 17a, 19a tooth tip surface (sliding surface) 17e, 19e tooth surface 23 electroless nickel coating layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動力を受けて回転するデフケースと、
デフケース内に同軸に支持され、かつデフケースと相対
回転自在に支持された一対の出力ギヤと、デフケースに
その回転軸に平行に、かつ前記出力ギヤの周囲に形成さ
れた収納孔と、収納孔に摺動回転自在に収納支持され、
互いに噛合うと共に前記出力ギヤにそれぞれ別に噛合う
少くとも一対の差動ギヤとを備え、動力伝達時に出力ギ
ヤと差動ギヤとの噛合い反力を受け、デフケースと差動
ギヤが摺動することにより一対の出力ギヤの差動制限を
行うディファレンシャル装置であって、前記差動ギヤ
は、ブランクの全表面に無電解ニッケルコーティング層
を形成し、この無電解ニッケルコーティング層上から歯
切り加工を行ってブランクが露出した歯面を有する歯車
部材を形成し、つぎに、浸炭焼入れ、焼戻し処理を施し
て歯面の表面硬さを硬くすると共に無電解ニッケルコー
ティング層の表面硬さを前記歯面の表面硬さよりもより
硬くしたことを特徴とするディファレンシャル装置。
A differential case that rotates upon receiving a driving force;
A pair of output gears supported coaxially in the differential case and rotatably supported relative to the differential case, a storage hole formed in the differential case in parallel with its rotation axis, and around the output gear, and a storage hole. Stored and supported so that it can slide and rotate freely,
At least one pair of differential gears meshing with each other and separately meshing with the output gear are provided. Upon transmission of power, a differential reaction force between the output gear and the differential gear is received, and the differential case and the differential gear slide. A differential device for limiting the differential between the pair of output gears, wherein the differential gear forms an electroless nickel coating layer on the entire surface of the blank, and performs gear cutting on the electroless nickel coating layer. To form a gear member having a tooth surface with an exposed blank, and then carburizing and quenching to make the surface hardness of the tooth surface harder and the surface hardness of the electroless nickel coating layer to the tooth surface. A differential device characterized in that it is harder than the surface hardness of the device.
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