JPS5943844A - 車両用デイフアレンシヤル部材 - Google Patents

車両用デイフアレンシヤル部材

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JPS5943844A
JPS5943844A JP15564882A JP15564882A JPS5943844A JP S5943844 A JPS5943844 A JP S5943844A JP 15564882 A JP15564882 A JP 15564882A JP 15564882 A JP15564882 A JP 15564882A JP S5943844 A JPS5943844 A JP S5943844A
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gear
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vehicle
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Kazuo Sato
和雄 佐藤
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Mazda Motor Corp
Toyo Kogyo Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/38Constructional details
    • F16H2048/382Methods for manufacturing differential gearings

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  • Motor Power Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

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】 本発明は、エンシンの回転駆動力を車軸の回r獣動刀に
変換しで伝達する車両用ディファレンシャルギヤ装置、
とくにギヤケースの構造に関するものでめる。
従来の車両用ディファレンシャルギヤ装置では、形状の
棋雑なギヤケースは、球状黒鉛鋳鉄等を用いた鋳造品と
し、高負荷が作用子るリングギヤは、疲労強度,耐面圧
強度,耐厚耗性に優扛た浸炭鋼等の鋼製加工品としてギ
ヤケースとは別個に製造し、締付ボルトやリベットヲ用
いてリングギヤをギヤケースの取{=Jフランジ部にI
Ji’l定−ツる11゛6危が一般に採用されている。
リングギヤのギー\・ケー7への固定4舅造としては、
電子ビーム’:!iik月」いて溶接する構造も知られ
ているが、いすれにしろリングギヤをギヤケ−7と一体
化し7t SV4造品ど−[ることは、リングギヤに要
求ざわる疲労強度,耐面圧強度,1耐摩耗性の面から困
難でめるとされていた。
一方、不願出願人と同一の出願人にか刀)る!特開昭5
6ー116853号公報には、八4o0.03〜0、0
 9,  c+1+  0.3 〜1.5%七名自し7
コ1’:j伏黒jイ’+’lj鉄を万−ステンバー処理
丁ることによってギャガj等に使用丁ることがでさる球
状黒鉛鋳鉄の8tW法が提案さnている。
不発明は、球状黒鉛鋳鉄の化学組成を柿々改艮するとと
もに、製法にも改良を加えることによつて、優れた疲労
強度、耐面圧強度、耐岸耗1午を有するリングギヤをギ
ヤケースと一体に形成し/こ車両用テイファレンシャル
部何を匪供するものである。
このため、本発明に2いては、化学組I戊として、C2
,6〜4.0重量%+  Si1.5〜3.5 ML 
iK%、MnO,]〜]、、 0重量%、Po、15i
i%以下、S0.03事量%以下、 Cu 0.3〜1
.5 gm%又isn 0.03〜16重量%、MOO
,(J3〜01事蓋%、 Mg Q。
025〜0.1 、&毎%、残部Fe yる球伏魚鉛釣
妖勿用いる。
このjま伏黒鉛νj &J<1忙用い、Mi織調質後リ
すダギヤ孕形成丁べさ部分には歯切シ加エフ3:行なっ
た後、リングギヤ部分i/cは局部焼入nにょるオース
テンパー処lI!i!を施し、次いでギヤ苗すの什」二
ケカ11上を行なう。
このリンクギヤi、Rjの焼入飴ユおよび加工11−、
勿艮好7?:ものとするためには、粒状バーシイ1−化
処理ケ施丁ことが好ましい。この組織調質は以下の功」
山による。
即ち、従来のオーステナイト化処理として知らfL、 
テr 、67エライト化処理は、基地中の刀−ホンa度
か飽和する丑での11ケ間即ち万一ステナイト化時間に
長1侍聞勿要し、焼入性が愁い。一方、パーライト化処
卯は、オーステナイト化時間が短かく焼入性が良好で、
1時周波等による迅速加熱でも十分なカーボン濃度が得
られるが、その反面、加工性が悪いm!F、g、がある
粒状パーライト化処理は、上記2つの無処理の各々の利
点のみを併せ持つ、即ち、パーライト地に近い焼入性を
有するとともに、フエフィ1−地に近い艮好な加工性r
有する。
上記本発明に用いる球状黒鉛Xg鉄の化学組成の限定理
由は以下の屈シである。
C;2.6%以下ではSi との飽和度の開銀でνf造
欠陥特に引は巣、チル全発生する。
4.0%以上ではSi との飽和度の関係でざ〈巣、フ
ローティジョン等の欠陥を招く。
Si;1.5%以下ではCとの飽和度の関係で島造性(
流動性)を阻害する。
35%以上″′CはCとの飽和度の関係で流動性は向上
するがざく巣、フローティジョン等r招く。
Mn;Mnは必然的−俗解1オ斜より入る爪どして01
%以−りに、又、Mnはパーライト化の強イノシ索ト向
1te Ic 1.、0%以上′1:は!I& t−二
’、r l!II害する。
P+ 0.15%以上では多足の7テタイトを形成し、
靭性ケ阻害する。
S;O,C13%以−りでは多鎖のMg忙安し、結果く 的に酸化物等 の介在物を等砺生する。
Cu;Q、3%以下では焼鈍時、パーライトが分J・杼
し、基地中に均一に分布し7ζ粒状バージイトが得られ
ない。又、MOとの併用幼果である疲労強度、 +r(
lr面圧強度待1王が侍し八ない。
1.5%以上ではCu元元系よるtJiJ j小の効果
汀飽和し、コストup となる。
Sn ; SnはCuの代替え元素として使用するもの
で強力なパーライト化元系である。
0.03以下では基地中に均一に分布した粒aパーライ
トが得られない。
1.6%以上では粒界に析出し、結果、頻度特性葡1氏
下する。又、効果を期和しコストuP Kなる。
MO;0.03%以下ではCu併用による効果(疲労強
度特性、面圧強度、耐摩耗性)を得られず又、焼入れ性
も低下し、均一な組織が得られない。
0、1%以上では俊炭化物ケ形成(7、而り手荘性は向
よする反面、ギヤー待に」1ψも必要な疲労強度特在2
人「1」に凹下する。
Mg;A4gは浴湯の1]兄佃t、脱酸勿行ない鳩鍮1
を]Je状化させる7?Lめの菫安な元系でづうる。
0.025%以下ではこの効嚇はイ・十分となυ球状化
が行なわれなく靭1コ1:、のあるj、!伏黒鉛鋳賦と
し離い。
0・1%以上では球状化は十分t]’ Ic I)7L
る。
しかし脱硫、1況酸時に生成し/こイ流化物、葭化物(
Mg系)が溶ン易中に残留し、靭1」:低下を起す。
上記の化学組成食合する琢状黒珀詩欽果材は、粒状パー
ライト化率35〜65%で、かつ基地炭素量が0.3〜
0.65%となるよ5に粒状パーライト化を図ることが
好lしい。
具体的には、850−1000’C(1)湿度下’TI
:0゜5時間以上770熱した後窄冷し、次いで670
〜760°C(1)温度下で0.5〜80時聞IJIJ
熱した後、窄冷又に水冷(徐冷川面)する2段階の熱処
理によって行なうことかでさる・ 上記第1段の熱処理は、チルの分)伜と向1苛に粒状パ
ーライト化するたのであり、粒状バーライトケ均一に分
布させ4)フζめには、窒冷が必要で、徐冷(炉冷)で
は均−分化は侍し柱ない。′よ罠、850′C以下では
、ナルの分所が灯なえず、1(700℃以上では結晶M
イl (D組人化2招くので好’EL、<ない。セして
、有〃Jなチルり分解ン行な9罠め、0.5時間以上は
加熱’(f njli[ける必要かめる。加護後の冷却
を徐冷で行なりとすると、オーヌテナイト化処理に2い
て粒界に不純物を晶出し、脆化の原因と第2段の熱処理
は、粒状パーライト化率を35〜65%にコントロール
するために行なう。粒状パーライト35%以下では加工
性は良好であるが、十分な焼入性忙得るにたる侠素濃度
とするに長時間孕要することとなって好1しくない。一
方、65%以上とすると、逆の傾向、即ち焼入性は向上
するが加工性が悪化する傾向を示す。
温度条件として、670°C以下では粒状パーライト化
が困難となシ、必要な粒状化ケ得るためには長1侍間勿
要することとなって好’EL<ない。葦1て、760”
C以上では、急速に黒鉛化か進行し、35%以上の粒状
パーライトが得られない。処理時間は、少なくと%、0
.5時間必要で、811ひ聞以上とすることは、生産性
が悪化してコストアップ忙招来する。冷却方法は、操業
時間の短網と基地中の粒状パーライトの均一分布の目的
で孕冷又は水冷とすることが好ましい。
上記の粒状パーライト化処理の後は、この処理を施した
リングギヤ部全ギヤケースに一体に鋳造した車両用ディ
ファレンシャル部材に対し、必要な形状加工を行なう。
即ち、リングギヤ部に対し、歯切、07Xl工(シェー
ビング)?11−行なう。このシェービングは、リング
ギヤ部が粒状パーライト化し1めるため、良好な加工性
のもとに行なうことができる。
上記のシェービング力■工後には、りングギャ部の表面
硬化焼入れ(局部焼入れ)を行なって、リノグギャ郡葡
ベーナイト化する。表面硬化焼入nは、高周波等によシ
850〜1000°Cの温度で3秒以上局部7J1]熱
葡行ない、シアノ・る後、オイル。
ンルト等で焼入れし、次定温度なで冷却し罠後・′岨気
炉に移動し、奄気炉円で60抄かそn以上の時間の間2
20〜390’Cの温度に維持し、その後輩冷又は7に
冷により冷却することによりイ“tなうことが好”F 
Lい。
この局部焼入nは、重負荷が作用するリングギヤ部の表
面上内部に圧、S残留地カケ発生ざぜ、耐摩耗性等ヲ向
上させるためのt′ので、リングギヤmkベーナイト地
とし、ギヤケース部分は、1次熱処埠(粒状パーライト
化処理)による粒状パーライト地とすることができる。
この場合、ギヤケース部分は形状が限雑でaりシ、この
部分1でもベーナイト化すると、無処堆父形が発生し、
好lしくない。
上記の局部焼入扛によって、リングギヤ部の熱処理を行
なった後は、ラップ、@削2行なってリングギヤ會最終
的に形成する。
このリングギヤに対しては、必要に応じ1シヨツトピー
ニングを施し、強度ンより一層向上さゼることが好まし
い。
以下、よシ具体的に不光明の実施例について説明する。
第1図2よび第2図には、リングギヤ1,2をギヤケ−
z3.4と夫々一体に形成したI゛’ F用。
FRiディtレンシャル!t75.6の好ましい断面ル
状を夫々示す。
第1(2)に示すように、FF用ディファレンシャル部
175の場合には、ギヤケース3と一体に形成したフラ
ンジ部7の外周面にリングギヤ1r形成することがでさ
、図形形状2強度的に有利なり形状とすることかでさ、
場合によってはショットピーニングを省略することかで
さる。な2、間部か外方に向い又いるのでオーヌテンバ
ー勲処a&でも歯部の加工ができる。
ぼた、第2図に示すように、Ff(用ディファレンシャ
ル郡!76の場合には、7リング部8の外周部に貼・し
させて肉厚部9を形成し、この肉厚部9の斜め下方に傾
斜した上面にリングギヤ2蛍形成するようにすれはオー
7テンバー熱処坤後でも歯部の加工か目」能であり、一
体化してもよい。
よシ具体的に、第1図に示TFF用ディファレンシャル
部材5を以下の妾頭で製「「シ罠。
FFP+3デイフアレンシヤル郡防の鋳型をCO2砂型
で造形し、品周波人気溶解炉にて下記+1J−11戊の
球状黒鉛砺妖に製造し1ζ。
に’   Si   Mn    P    S3.5
6 2.50 0,31 0.019 0.010Cu
   Mo    Mg 0.83  ’0.079 0.041この累財全砂落
し後、無酸化型気力1にて920”CX3.OHr i
mL500°C’;fTam後、750°C×5Hr 
の処理後、孕冷し、基地組織?Y−約50%の粒状パー
ライト地とし/ζ。この來fi7にショツトブラストし
た後、研摩代を残し、全面加工を杓なつた。このディフ
ァレンシャル部防r商周波焼入れ装置にて895”0で
約30秒間7Ill照し、265±5°Cにコントロー
ルされ九ソルト炉へ浸漬し約120分l′1lli、温
保持後引よけ80°Cの温水にてワーク2洗浄し、ショ
ットピーニング會歯面、歯底へ下記条件で行なった。
このようにして製作したFF用テ゛イ今で・シャル郡材
は、以下の条件で疲労テストを行なった。
疲労テスト条件 負荷トルク   15.2Kg・m モータ回り’t<数120 Or、p、m油   温 
       50〜60℃使用オイル     80
 −90牛 上記疲労テストの結果は、疲労限界1.4X106回(
入力側回転数〕であり、失用上問題が71い疲労強ff
ヲ有することが判明した。
以上の説明力為ら明らかなように、不発明によ庇は、必
要な強曳會有するリングギヤrギヤケースに一俸に鋳造
、形成することがでさ、製造工程欠−元化でさ、製造能
率の向上、製造コストの紙上。
締付ボルトやリベツV4f=のリングギヤ取付用部材の
省略2図ることかでさるうえ、従来必°及でめつ/ζ締
付はフフンジ部を省略できるので、軽駕化を図ることが
できる。
lた、一体加工かでさるので加工稍度勿向よすることが
でき、リングギヤ部の与會局部焼入扛し友構造であるた
め、烈処理変形ケ極小化でき、虐イ 当、!111m度*向上することかでさ、ヘファレノシ
ャルギャ装置のノイズの減少という面からt打利な横脇
とすることかでさる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は大々不発明に7J” 7)”る大々F
F用、F R用ディファレンシャル都12′の一+JD
 cm:断面図である。 1.2・・・リングギヤ、  3,4・・・ギヤグーヌ
、5.6・・・F’ F用、FK用デイファレンシーV
ル都防。 特 許 出 願 人  東洋工業株式会社代  理  
人 弁理士 青白 葆外2名第1図 7 第2図 手続補正書 昭和57年10月12日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第  155648     ”Y2
、発明の名称 車両用デイファレンシャtv部材 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所  広島県安芸郡府中町新地3番1号4、代理人 5、 !ibE諏冷N讃(自 発) 7、補正の内容 明細書中、次の箇所を訂正します。 戊発明の詳細な説明の欄 (1)第3頁第9行目 「1.6重量%」とあるを、 「016重Ii(%」と訂正します。 (2)第6頁第3行目 「1.6%」とあるを、 「016%」と訂正します。 (3)第9頁第18〜19行目 「耐摩耗性」とあるを、 1労強度」と訂正します。 1求の範囲の欄を別紙の通り訂正します。 以      」ニ 特許請求の範囲 r(1)  C2,6〜4.0重量%、Stl、5〜3
.5重量%、Mn0.1〜1.0重量%、PO,15屯
(6%以下。 50.03重量%以下、 Cu o、3〜1.5重量%
又はSn Q、03〜0.16重量%、 Mo O,0
3〜0.1重量%、 Mg 0.025〜0.1重量%
、残部Fc)化学組成を有する球状黒鉛鋳鉄材がらなり
、ディファレンシャルギヤケースとりングギャとが一1
本ニ形成され、リングギヤ部がオーステンパー処理した
ベーナイト組織からなることを特徴とする車両用ディフ
ァレンシャル部材。」

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1λ G2.6〜4.0里量%,si 1.5〜3.
    5重重%, Mn  0.1 〜1.Omm%.P0.
    15fii%以下。 So,03mm%以下. (:u O.3 〜1.5,
    g量%又はSn Q、03〜1.6lZ量%, Mo 
    o,0 3〜0.1里量%. Mg 0.0 2 5 
    〜0.1in%,残部Fe(D化学組成葡有テる球状黒
    鉛νf鉄材からなジ、ディファレンシャルギヤケースと
    リングギヤとか一体に形成され、リングギヤ部かオース
    テンパー処理し1ζベ一ナイト組織からなること勿特以
    とTる車両用デイファレンシャル部材。
JP15564882A 1982-09-06 1982-09-06 車両用デイフアレンシヤル部材 Granted JPS5943844A (ja)

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