JPS637221A - デイフアレンシヤルギアのリングギア、ドライブピニオンの製造方法 - Google Patents

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） 本発明は車両等に用いられているディファレンシャルギ
ア（差動装置）のリングギア、ドライブピニオンの製造
方法に関するものである。

（従来の技術） ディファレンシャルギアを構成する各ギアの中に第４図
に示すようなりングギア２とドライブピニオン１からな
るハイポイドギアがある。

これら１，２は第３図に示すようにディファレンシャル
組立体７内に配置され、該組立体７はエンジンからミッ
ション、プロペラシャフトと伝わってきた駆動力をドラ
イブピニオンｌ、リンクキア、２、ディファレンシャル
ケース３、ディファレンシャルビニオン４、ディファレ
ンシャルサイドギア５、ドライブシャフト６の順に伝達
する構造となっている。

上記ディファレンシャルギアには耐久性、静粛性等が求
められており、それらはりングギア、ドライブピニオン
の加工、組立てなどの精度によっても大きく左右される
。

従来は、上記リングギア、ドライブピニオンの製造方法
は、歯切り後に、浸炭あるいは浸炭浸窒焼入等の硬化処
理を施し１次いで歯面研摩または両者を組合せてコンパ
ウンド（砥粒）をかけて共ずり回転させるいわゆるラッ
ピングを行ない、最後に初期使用時の焼付防止のために
リン酸マンガン塩処理、浸硫処理等の表面処理（化成処
理）をして仕上ることからなっている。

その中で歯面研摩やラッピングは、焼入れで生じた僅か
な歪を取り除いて南軍の精度を高め歯当りを良くすると
ともに歯表面あらさを改善する目的で行なわれている。

これは歯表面あらさが小さく滑らかである程、ディファ
レンシャル組立体の耐久性、静粛性が向上するからであ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の歯面研摩やラッピングでは一般に、
砥粒等による研摩条痕を完全に無くすことは困難であり
、また場合によっては歯表層結晶が破壊して加工変質層
が生成したり、微粒子などの不純物を表面に残留させや
すい。

即ち、焼入歪を取り除くための歯面研摩やラッピングの
みでは歯表面あらさの改善には限度があり、そのため従
来のディファレンシャル組立体には、その内部潤滑油の
温度（以下「デフ油温」という）上昇による潤滑油の急
速な劣化、及びスコーリング発生による彦耗の発生を皆
無することは不可能であった。特にその事は超高速走行
時に発生することが多い。

この理由は、歯表面あらさが充分に小さくないために、
リングギアとドライブピニオンの潤滑油膜を介さない金
属接触が多くなって摩擦発熱量が多くなるとともに、ハ
イポイドギア特有の歯スジ方向のスベリ作用も加わって
、そこに油膜破断による金属凝着が発生するためである
。この解決策としては組合せたりングギア、ドライブピ
ニオンを特別のならし用機械に取付け、注油しながら低
温下高荷重で長時間回転させ南面をならすことが考えら
れる。しかしながらその方法は装置や手間が大掛りとな
り、工業的製法としては生産性が著しく劣り採用するこ
とはできない。

本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その
目的とするところは従来の製造方法を殆んど変更するこ
となく、より歯表面あらさの小さいディファレンシャル
ギアのリングギア、ドライブピニオンの製造方法を提供
することである。

（問題点を解決するための手段） 丘記目的を達成するための本発明の製造方法は、ｔＭ切
りしてから焼入れを行ない、焼入れ歪を取り除いたのち
化学研摩し、最後に表面処理によって仕上げることを特
徴とする。

即ち本発明は従来の焼入れ歪修正工程たとえばラフピン
グ工程と表面処理工程の間に化学研摩工程を加えたもの
であるが、該工程はラッピング用機械からりングギア、
ドライブピニオンを取外し化学研摩液に１〜２分程度浸
漬するだけで良いため極めて容易に行なうことができる
。ラッピング以外の方法として歯面研摩が行なわれるが
、同様に歯面研摩後、化学研摩すると歯表面あらさば向
上する。

化学研摩液組成としては従来知られているものをそのま
ま使用してもよい゛が、金属の材質、組成、組織、歯表
面あらさの程度によって適当に選択するのが良く、例え
ば過酸化水素、硝醜、リン酸、フッ化水素酸、フッ化ア
ンモニウム、酢酸等を適当に配合した水溶液が挙げられ
る。

（作　用） 化学研摩を行なうことによって、歯面研摩やラッピング
工程で取除けなかった或いは砥粒により生じた微小凹凸
状表面の凸部が溶解し、歯表面あらさが小さくなるため
、より滑らかな歯面を有するリングギア、ドライブピニ
オンが得られる。

（実施例） 以下に実施例を掲げ本発明をより具体的に説明するが、
これにより本発明は何ら限定されるものではない。

ＪＩＳ　　Ｓ０Ｍ４２０Ｈ肌焼鋼を用いてディファレン
シャルギアのりングギア並びにドライブピニオンを得る
べく粗形材を各々歯切り加工し、次いで９３０°Ｑ　Ｘ
　２５０分の条件で浸炭焼入処理を行なった。それら焼
入品をディファレンシャル組立体にそのまま供与できる
ように組合せ、それをラッピング用機械に取付けて回転
させると同時に鉱油−シリコンカーバイドコンパウンド
からなるラップ剤を注入し、数分間ラッピングを行なっ
た。洗浄によりラップ剤を除去した後。

次＋７）組成、即チＨ２Ｏ２２１Ｌ　ＮＨ４・ＨＦ２１
１％　、表面調整剤（光沢剤子ピット防止割子界面活性
剤等）１ｚ、水８７％から成る化学研摩液１；３０℃で
９０秒間漫潰した。水で洗浄後、常法によりリン酸マン
ガン塩溶液を用いて表面処理を行なうことにより、りン
グギア、ドライブピニオンを製造した。

第１図は上記製造工程におけるラッピング及び化学研摩
の直後に、測定器を用いて歯面あらさを測定して得られ
たチャートを示すもので。

化学研摩を行なうことにより表面あらさがかなり改善さ
れていることが判る。

比較例 化学研摩工程を省いた他は、実施例と同様にしてリング
ギア、ドライブピニオンを製造した。

本発明方法に従い製造されたディファレンシャルギアの
リングギア、ドライブピニオン（実施例品）と従来の方
法により製造されたもの（比較例量）を、おのおのディ
ファレンシャル組立体に仕立て、其々について下記条件
の高負荷耐久試験を行ない、デフ油温を計測した。

入力トルク：　２Ｂ　Ｋｇ　−ｍ 入力回転数：ハイボイドギ７オイル雲３０その結果を第
２図に示す、これにより実施例品はデフ油温を初期にお
いて４５℃、＋５　ｈｒ後に約２０℃低減できることが
判る。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明に係るディファレン
シャルギアのりングギア、ドライブピニオンの製造方法
は、歯面研摩やラッピング後に化学研摩を施すようにし
たため、従来に比べそれらの南面あらさを非常に小さく
することができる。そのため作動中のりングギア、ドラ
イブピニオン各歯面の潤滑油を介さない金属接触を殆ん
ど無くすることができ、金属摩擦熱によるデフ油温の上
昇を押える事ができる。

従って潤滑油の急速な熱劣化及びそれに起因するスコー
リング発生による摩耗の進行、騒音発生を防ぐ事ができ
る。

本発明によれば、各ギアの設計諸元や材質あるいは熱処
理条件を変更することなく又高負荷ならし操作を要する
ことなく、即ちコスト高を伴うことなく、ディファレン
シャル組立品の耐久性、静粛性を向上させることができ
、それを例えば自動車に用いることによって自動車の安
全性、信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明製造方法の一実施例に係るギア歯面の化
学研摩前後の変化を示す図、第２図は一実施例に係るデ
ィファレン％　ヤル組立体のデフ油温を比較例のそれと
対比して示す図、 第３図はディファレンシャル組立体の断面図、 第４図はディファレンシャルギアのりングギア、ドライ
ブピニオンの外観を模式的に示す斜視図である。 図中、 １・・・ドライブピニオン　　２・・・リングギア７・
・・ディファレンシャル組立体 特許出願人　トヨタ自動車株式会社 （ほか２名） 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 歯切りしてから焼入れを行ない、焼入れ歪を取り除いた
   後、化学研摩し、最後に表面処理によって仕上げること
   を特徴とするディファレンシャルギアのリングギア、ド
   ライブピニオンの製造方法。