KR20190040451A - 차량용 디퍼렌셜 장치 및 그 용접 방법 - Google Patents

차량용 디퍼렌셜 장치 및 그 용접 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190040451A
KR20190040451A KR1020180115736A KR20180115736A KR20190040451A KR 20190040451 A KR20190040451 A KR 20190040451A KR 1020180115736 A KR1020180115736 A KR 1020180115736A KR 20180115736 A KR20180115736 A KR 20180115736A KR 20190040451 A KR20190040451 A KR 20190040451A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ring gear
differential case
welding
differential
rotation axis
Prior art date
Application number
KR1020180115736A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102103700B1 (ko
Inventor
오사무 시미즈
노부하루 이마이
유지 스즈키
Original Assignee
도요타 지도샤(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요타 지도샤(주) filed Critical 도요타 지도샤(주)
Publication of KR20190040451A publication Critical patent/KR20190040451A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102103700B1 publication Critical patent/KR102103700B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0046Welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0046Welding
    • B23K15/0093Welding characterised by the properties of the materials to be welded
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0006Electron-beam welding or cutting specially adapted for particular articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0013Positioning or observing workpieces, e.g. with respect to the impact; Aligning, aiming or focusing electronbeams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006Vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/008Gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys
    • 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
    • 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
    • F16H2048/385Constructional details of the ring or crown gear
    • 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
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)

Abstract

차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 는, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와, 링 기어 (28) 와, 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 서로 접하는 맞닿음면 (52) 에 위치하는 용접부를 구비한다. 상기 용접부는 상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 가 상기 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 의 회전 축선 (C1) 둘레에 일체로 회전하도록 상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 를 접합하도록 구성된다. 상기 용접부는 상기 회전 축선 (C1) 둘레의 둘레 방향을 따라 소정의 간격을 두고 위치하는 복수의 용접면 (54) 을 포함한다.

Description

차량용 디퍼렌셜 장치 및 그 용접 방법{VEHICULAR DIFFERENTIAL DEVICE AND WELDING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은, 차량용 디퍼렌셜 장치 및 그 용접 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 경량임과 함께 소형화가 용이한 차량용 디퍼렌셜 장치의 구조에 관한 것이다.
차량용 디퍼렌셜 장치에 있어서, 연비의 향상을 목적으로 하여 경량화가 요망되고 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2010-207850호에 기재된 디퍼렌셜 장치에 있어서는, 디퍼렌셜 케이스와 링 기어의 맞닿음면이 전체 둘레에 걸쳐 용접됨으로써 접합된다. 그 결과, 디퍼렌셜 케이스와 링 기어의 체결에 사용되고 있는 볼트를 제거하여, 경량화를 도모함과 함께, 볼트 체결 지점이 불필요해짐으로써 소형화가 용이해진다. 상기 서술에 의해 연비의 향상이 도모된다.
디퍼렌셜 케이스는, 형상이 복잡하므로 주조에 의해 형성된다. 상기 디퍼렌셜 케이스의 재료로는 유동성이 양호한 것 등의 이유로부터 비교적 다량의 탄소를 갖는 구상 흑연 주철 (FCD : JIS 규격) 등의 주철이 다용되고 있다. 주철인 디퍼렌셜 케이스와 강철제의 링 기어를 회전 축선의 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 용접했을 경우, 디퍼렌셜 케이스와 링 기어의 용접부에 있어서, 블로우 홀, 깨짐, 캐비티와 같은 주조에 있어서의 결함을 기점으로 하여 균열이 진전되어 용접부의 부분적인 결락으로 이어질 가능성이 있었다.
본 발명은, 디퍼렌셜 케이스와 링 기어의 용접부에 있어서 발생하기 쉬운, 재료 내의 결함을 기점으로 하여 발생하는 균열의 진전을 보다 억제할 수 있는 차량용 디퍼렌셜 장치 및 그 용접 방법을 제공한다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 차량용 디퍼렌셜 장치는, 디퍼렌셜 케이스와, 링 기어와, 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 서로 접하는 맞닿음면에 위치하는 용접부를 구비한다. 상기 용접부는 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 상기 차량용 디퍼렌셜 장치의 회전 축선 둘레에 일체로 회전하도록 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어를 접합하도록 구성되고, 상기 용접부는 상기 회전 축선 둘레의 둘레 방향을 따라 소정의 간격을 두고 위치하는 복수의 용접면을 포함한다.
본 발명의 제 1 양태에 있어서, 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어의 적어도 일방은, 상기 맞닿음면에 있어서 상기 회전 축선 둘레의 둘레 방향을 따라 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 맞닿지 않는 오목부를 복수 지점에 가져도 된다. 상기 용접면은 상기 오목부 이외의 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어의 상기 맞닿음면에 위치해도 된다.
본 발명의 제 1 양태에 있어서, 상기 디퍼렌셜 케이스는 주철제의 재질로 구성되어도 된다.
본 발명의 제 2 양태에 관련된 디퍼렌셜 케이스와 링 기어를 포함하는 차량용 디퍼렌셜 장치의 용접 방법은, 용접에 의해, 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 서로 접하는 맞닿음면에 위치하는 용접부를 형성하는 것을 구비한다. 상기 용접부는 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 상기 차량용 디퍼렌셜 장치의 회전 축선 둘레에 일체로 회전하도록 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어를 접합한다. 상기 용접부는 상기 회전 축선 둘레의 둘레 방향을 따라 소정의 간격을 두고 위치하는 복수의 용접면을 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 있어서, 상기 용접부는, 전자 빔 용접 혹은 레이저 빔 용접에 의해 형성되어도 된다.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 차량용 디퍼렌셜 장치는, 디퍼렌셜 케이스와, 링 기어와, 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 서로 접하는 맞닿음면에 위치하는 용접부를 구비한다. 상기 용접부는 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 회전 축선 둘레에 일체로 회전하도록 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어를 접합하도록 구성되고, 상기 용접부는 상기 회전 축선 둘레의 둘레 방향을 따라 소정의 간격을 두고 위치하는 복수의 용접면을 포함한다. 그 결과, 용접면에 있어서 균열이 발생했다고 해도 용접면과 용접면 사이에 용접되어 있지 않은 간격을 가지므로. 용접면에 발생한 균열이 인접하는 용접면까지 진전되는 것이 보다 억제된다.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어의 적어도 일방은, 상기 맞닿음면에 있어서 상기 회전 축선 둘레의 둘레 방향을 따라 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 맞닿지 않는 오목부를 복수 지점에 갖는다. 상기 용접면은 상기 오목부 이외의 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어의 상기 맞닿음면에 위치한다. 그 결과, 용접면에 있어서 균열이 발생했다고 해도 용접면과 용접면 사이에 용접되어 있지 않은 간격을 가지므로, 용접면에 발생한 균열이 인접하는 용접면까지 진전되는 것이 보다 억제됨과 함께, 용접면과 비용접면의 계면의 형상, 즉, 오목부의 형상을 바꿈으로써, 용접에 의해 용접면과 비용접면의 계면에 발생하는 응력을 보다 억제하는 것도 가능해진다.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 상기 디퍼렌셜 케이스는 주철제의 재질로 구성된다. 상기의 구조에 의하면, 용접에 있어서 용접면의 균열이 발생하기 쉬운 주철제의 재질로 구성된 상기 디퍼렌셜 케이스에 있어서도, 용접면에 있어서의 균열의 진전이 보다 억제된다.
본 발명의 제 2 양태에 의하면, 디퍼렌셜 케이스와 링 기어를 포함하는 차량용 디퍼렌셜 장치의 용접 방법은, 용접에 의해, 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 서로 접하는 맞닿음면에 위치하는 용접부를 형성하는 것을 구비한다. 상기 용접부는 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어가 상기 차량용 디퍼렌셜 장치의 회전 축선 둘레에 일체로 회전하도록 상기 디퍼렌셜 케이스와 상기 링 기어를 접합한다. 상기 용접부는 상기 회전 축선 둘레의 둘레 방향을 따라 소정의 간격을 두고 위치하는 복수의 용접면을 포함한다. 그 결과, 용접면에 있어서 균열이 발생했다고 해도 용접면과 용접면 사이에 용접되어 있지 않은 간격을 가지므로, 용접면에 발생한 균열이 인접하는 용접면까지 진전되는 것이 보다 억제된다.
본 발명의 제 2 양태에 의하면, 상기 용접부는, 전자 빔 용접 혹은 레이저 빔 용접에 의해 형성된다. 전자 빔 용접 혹은 레이저 빔 용접을 이용함으로써, 용접면의 균열이 잘 발생하지 않는 양호한 용접이 가능해진다.
본 발명의 예시적인 실시형태들의 특징들, 장점들 및 기술적 그리고 산업적 중요성은 첨부된 도면을 참조하여 이하 설명되고, 동일한 도면부호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1 은, 본 발명이 적용되는 차량용 디퍼렌셜 장치의 개략 구성을 설명하는 도면이다.
도 2 는, 도 1 의 디퍼렌셜 장치에 형성된 디퍼렌셜 케이스와 링 기어의 일례를 설명하는 도면이다.
도 3 은, 도 2 의 링 기어의 용접면을 Ⅲ 측에서 본 도면이다.
도 4 는, 도 2 의 디퍼렌셜 케이스와 맞닿음면에 오목부를 갖는 링 기어의 용접면의 일례를 외주측으로부터 나타낸 도면이다.
도 5 는, 도 2 의 디퍼렌셜 케이스와 맞닿음면이 평면인 링 기어의 용접면의 일례를 외주측으로부터 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 있어서, 도면은 적절히 간략화 혹은 변형되어 있고, 각 부의 치수비 및 형상 등은 반드시 정확하게 그려져 있는 것은 아니다.
도 1 은, 본 발명이 바람직하게 적용되는 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 를 모식적으로 나타내는 골자도이다. 도 1 에 나타내는 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 는, 예를 들어, 구동륜인 좌우 1 쌍의 후륜 (12l, 12r) 에 대응하여 형성된다. 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 는, 상기 1 쌍의 후륜 (12l, 12r) 의 차동 회전을 허용하면서, 입력축 (드라이브 피니언축) (14) 을 개재하여 입력되는 구동력을 상기 1 쌍의 후륜 (12l, 12r) 에 배분하는 차동 기어 장치이다. 본 실시예에 있어서, 구동륜을 후륜 (12) 으로 하여 나타내고 있지만, 구동륜을 전륜으로 한 경우에 있어서도 동일하게 적용할 수 있다. 입력축 (14) 은, 예를 들어, 프로펠러 샤프트의 축단에 자재 (自在) 이음을 개재하여 연결된 것이다. 입력축 (14) 은, 도시되지 않은 구동력원에 의해 출력된 구동력이 변속기 및 상기 프로펠러 샤프트 등을 개재하여 입력축 (14) 에 전달되도록 구성된다.
차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 는, 비회전 부재인 하우징 (케이스) (16) 내에, 베어링 (18) 을 개재하여 하우징 (16) 에 의해 회전 가능 (자전 가능) 하게 지지된 입력축 (14) 과, 상기 입력축 (14) 의 하우징 (16) 의 내부측 단부에 형성된 소직경 베벨 기어 (20) 와, 입력축 (14) 과 직교하는 차축 (36l, 36r) 의 축 중심선인 제 1 회전 축선 (C1) (회전 축선에 대응한다. 이하, 「제 1 회전 축선 (C1)」이라고 칭한다) 둘레로 회전 가능 (자전 가능) 하게 하우징 (16) 에 의해 베어링 (22) 과 베어링 (24) 을 개재하여 지지된 디퍼렌셜 케이스 (26) 와, 디퍼렌셜 케이스 (26) 에 고정되고 또한 소직경 베벨 기어 (20) 와 서로 맞물리는 링 기어 (28) 와, 제 1 회전 축선 (C1) 과 직교하는 자세로 디퍼렌셜 케이스 (26) 에 고정된 피니언 샤프트 (30) 와, 상기 피니언 샤프트 (30) 를 사이에 두고 서로 대향하는 상태에서, 디퍼렌셜 케이스 (26) 에 의해 제 1 회전 축선 (C1) 둘레로 회전 가능 (자전 가능) 하게 지지된 1 쌍의 사이드 기어 (32l, 32r) (이하, 특별히 구별하지 않는 경우에는 「사이드 기어 (32)」라고 칭한다) 와, 피니언 샤프트 (30) 가 관통됨으로써 상기 피니언 샤프트 (30) 에 의해 회전 가능 (자전 가능) 하게 지지되어 1 쌍의 사이드 기어 (32l, 32r) 와 각각 서로 맞물리는 1 쌍의 피니언 기어 (34) 를 구비한다.
차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 에 있어서는, 사이드 기어 (32l) 가 좌측 후륜 (12l) 을 구동시키는 좌륜용 차축 (36l) 에, 사이드 기어 (32r) 가 우측 후륜 (12r) 을 구동시키는 우륜용 차축 (36r) (이하, 특별히 구별하지 않는 경우에는 간단히 「차축」이라고 칭한다) 에 각각 연결된다. 하우징 (16) 내에는, 각 부의 윤활을 위한 윤활유가 봉입되어 있다. 이 때문에, 베어링 (18) 근방에 있어서의 입력축 (14) 과 하우징 (16) 사이에는 오일 시일 (38) 이 형성되어 있다. 베어링 (22) 근방에 있어서의 차축 (36l) 과 하우징 (16) 사이에는 오일 시일 (40) 이 형성되어 있다. 베어링 (24) 근방에 있어서의 차축 (36r) 과 하우징 (16) 사이에는 오일 시일 (42) 이 형성되어 있다. 그 결과, 하우징 (16) 내에 축적된 윤활유의 외부로의 유출이 방지된다. 하우징 (16) 에 파선으로 나타내어져 있는 것은, 하우징 (16) 의 바닥부에 저류되어 있는 윤활유의 액면 (17) 을 예시하고 있고, 링 기어 (28) 의 회전에 수반하여 윤활유가 퍼올려져, 하우징 (16) 내의 차축 (36), 사이드 기어 (32), 피니언 기어 (34) 등의 각 부에 공급된다.
도 2 는, 디퍼렌셜 케이스 (26) 및 디퍼렌셜 케이스의 내부와 링 기어 (28) 의 구성을 나타내는 단면도이고, 제 1 회전 축선 (C1) 의 상부가 나타내어져 있다. 제 1 회전 축선 (C1) 의 하부는, 도 2 에서 나타내어진 상부와 거의 동일한 형상을 갖고 있다. 링 기어 (28) 는, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 맞닿음면 (52) 에 있어서 맞닿음과 함께 용접에 의해 접합된다. 디퍼렌셜 케이스 (26) 는, 차축 (36) 의 제 1 회전 축선 (C1) 을 중심으로 하여 베어링 (22, 24) 을 개재하여 하우징 (16) 에 의해 지지되어 있고, 링 기어 (28) 와 서로 맞물리는 소직경 베벨 기어 (20) 의 회전에 의해, 제 1 회전 축선 (C1) 을 회전 중심으로 하여 링 기어 (28) 와 디퍼렌셜 케이스 (26) 는 일체로 회전된다. 디퍼렌셜 케이스 (26) 에는, 제 1 회전 축선 (C1) 방향으로 관통하고, 차축 (36) 을 끼워넣어 그것을 회전 가능하게 지지하는 차축 지지공 (50) 과, 차축 지지공 (50) 과 차축 (36) 사이에 윤활유를 공급하는 오일 홈 (60) 과, 제 1 회전 축선 (C1) 과 직교하는 제 2 회전 축선 (C2) 을 갖고, 디퍼렌셜 케이스 (26) 에 회전 가능하게 유지된 피니언 샤프트 (30) 와, 피니언 샤프트 (30) 에 의해 제 2 회전 축선 (C2) 둘레로 회전 가능하게 지지된 1 쌍의 피니언 기어 (34) 와, 상기 피니언 기어 (34) 와 맞물림과 함께 서로 대향하는 상태에서 회전 가능하게 디퍼렌셜 케이스 (26) 내에 있어서 지지되어 있는 1 쌍의 사이드 기어 (32l, 32r) 가 형성되어 있다. 1 쌍의 사이드 기어 (32l, 32r) 와 디퍼렌셜 케이스 (26) 사이에는, 와셔 (44) 가 끼워지고, 차량의 주행 중에 선회가 실시된 경우, 즉, 1 쌍의 피니언 기어 (34) 에 회전이 발생함과 함께, 1 쌍의 사이드 기어 (32l, 32r) 에 차동이 발생한 경우, 디퍼렌셜 케이스 (26) 의 회전 속도와 사이드 기어 (32l, 32r) 의 회전 속도차가 발생함으로써 생기는 마찰을 와셔의 양면에 윤활유를 유지함으로써 보다 억제하고 있다.
도 3 은, 링 기어 (28) 의 복수 (본 실시예에서는 16) 의 맞닿음면 (52), 즉, 링 기어 (28) 와 디퍼런셜 케이스 (26) 의 접촉면을 도 2 의 Ⅲ 측에서 본 형상을 나타내고 있다. 도 2 와 마찬가지로, 제 1 회전 축선 (C1) 의 하측이 생략되고, 상측만이 나타내어져 있다. 링 기어 (28) 의 맞닿음면 (52) 은, 제 1 회전 축선 (C1) 둘레의 둘레 방향에 등간격으로 하여 제 1 회전 축선 (C1) 으로부터 방사상으로 형성된 오목부 (56) 를 갖고 있고, 맞닿음면 (52) 의 사이에 형성된 오목부 (56) 에 있어서는, 링 기어 (28) 와 맞닿아 있지 않다. 이 때문에, 링 기어 (28) 와 디퍼렌셜 케이스 (26) 는, 오목부 (56) 이외의 맞닿음면 (52) 에 있어서, 용접면 (54) 에 의해 접합된다.
디퍼렌셜 케이스 (26) 에는, 재료의 유동성이 양호한 것 등의 이유로부터, 주철, 예를 들어, 탄소량이 2 % 이상 함유되는 구상 흑연 주철 (FCD : JIS 규격)이 사용된다. 링 기어 (28) 에는, 강철제, 예를 들어, 저탄소강인 S09CK 등 (JIS 규격) 및 SCM 재 (JIS 규격) 등을 침탄 처리한 부재, 혹은, 구상 흑연 주철에 열 가공을 실시하여 가공성을 개선한 후에 기어 절삭 가공을 실시하여, 기어 절삭가공을 실시한 부분에 표면 경화 ?칭을 실시한 부재 등이 사용된다.
도 4 에는, 링 기어 (28) 의 맞닿음면 (52) 에 오목부 (56) 의 가공을 실시하고, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 용접면 (54) 에 있어서 용접을 실시한 부분, 즉, 링 기어 (28) 와 디퍼렌셜 케이스 (26) 의 용접면 (54) 을 제 1 회전 축선 (C1) 의 외주측에서 본 도면이 확대되어 나타내어져 있다. 주철의 용접에는, 전자 빔 용접, 레이저 용접, 열간 용접, MIG (메탈·이너트·가스) 용접 등이 이용된다. 관련 기술의 링 기어 (28) 와 디퍼렌셜 케이스 (26) 의 용접에 있어서는, 제 1 회전 축선 (C1) 의 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속적인 용접이 실시되고 있다. 주철에는, 주철이 내포하는 블로우 홀, 깨짐, 캐비티 등의 결함이 존재하고, 용접시에 상기 서술한 결함을 기점으로 하여 균열이 발생하여, 상기 서술한 균열이 진전됨으로써 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 에 있어서의 동력 전달에 지장이 발생할 가능성이 있었다. 도 4 의 용접에 있어서는, 오목부 (56) 에 의해 용접이 단속적으로 실시되고 있고, 오목부 (56) 는 용접이 실시되어 있지 않아, 상기 서술한 용접이 실시되어 있지 않은 부분에 의해 균열의 진전이 보다 억제된다.
본 실시예에 의하면, 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 는, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와, 링 기어 (28) 와, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 가 서로 접하는 맞닿음면 (52) 에 위치하는 용접부를 구비한다. 용접부는 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 가 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 의 제 1 회전 축선 (C1) 둘레에 일체로 회전하도록 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 를 접합하도록 구성되고, 용접부는 제 1 회전 축선 (C1) 둘레의 둘레 방향을 따라 소정의 간격을 두고 위치하는 복수의 용접면 (54) 을 포함한다. 그 결과, 용접면 (54) 에 있어서 균열이 발생했다고 해도 용접면 (54) 과 다른 용접면 (54) 사이에 용접되어 있지 않은 간격을 가지므로, 용접면 (54) 에 발생한 균열이 인접하는 용접면 (54) 까지 진전되는 것이 보다 억제된다.
본 실시예에 의하면, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 의 적어도 일방은, 맞닿음면 (52) 에 있어서 제 1 회전 축선 (C1) 둘레의 둘레 방향을 따라 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 가 맞닿지 않는 오목부 (56) 를 복수 지점에 갖는다. 용접면 (54) 은 오목부 (56) 이외의 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 의 맞닿음면 (52) 에 위치한다. 그 결과, 용접면 (54) 에 있어서 균열이 발생했다고 해도 용접면 (54) 과 용접면 (54) 사이에 용접되어 있지 않은 간격을 가지므로, 용접면에 발생한 균열이 인접하는 용접면 (54) 까지 진전되는 것이 보다 억제됨과 함께, 용접면 (54) 과 비용접면의 계면의 형상, 즉, 오목부 (56) 의 형상을 바꿈으로써, 용접에 의해 용접면 (54) 과 비용접면의 계면에 발생하는 응력을 보다 억제하는 것도 가능해진다.
본 실시예에 의하면, 디퍼렌셜 케이스 (26) 는 주철제의 재질로 구성된다. 상기의 구조에 의하면, 용접에 있어서 용접면 (54) 의 균열이 발생하기 쉬운 주철제의 재질로 구성된 디퍼렌셜 케이스 (26) 에 있어서도, 용접면 (54) 에 있어서의 균열의 진전이 비용접면에 의해 보다 억제된다.
본 실시예에 의하면, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 를 포함하는 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 의 용접 방법은, 용접에 의해, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 가 서로 접하는 맞닿음면 (52) 에 위치하는 용접부를 형성하는 것을 구비한다. 용접부는 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 가 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 의 제 1 회전 축선 (C1) 둘레에 일체로 회전하도록 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 를 접합한다. 용접부는 제 1 회전 축선 (C1) 둘레의 둘레 방향을 따라 소정의 간격을 두고 위치하는 복수의 용접면 (54) 을 포함한다. 그 결과, 용접면 (54) 에 있어서 균열이 발생했다고 해도 용접면 (54) 과 용접면 (54) 사이에 용접되어 있지 않은 간격을 가지므로, 용접면 (54) 에 발생한 균열이 인접하는 용접면 (54) 까지 진전되는 것이 보다 억제된다.
본 실시예에 의하면, 용접부는, 전자 빔 용접 혹은 레이저 빔 용접에 의해 형성된다. 전자 빔 용접 혹은 레이저 빔 용접을 이용함으로써, 용접면 (54) 의 균열이 잘 발생하지 않는 양호한 용접이 가능해진다.
상기 서술한 실시예에 있어서, 링 기어 (28) 에 오목부를 형성하는 것이었지만, 디퍼렌셜 케이스 (26) 에 오목부를 형성해도 된다. 링 기어 (28) 와 디퍼렌셜 케이스에 각각 오목부 (56) 를 형성해도 된다. 링 기어 (28) 의 오목부 (56) 와 디퍼렌셜 케이스의 오목부 (56) 가 제 1 회전 축선 (C1) 을 중심으로 하는 방사선 상의 대략 동일한 대향하는 위치에 설치할 수도 있고, 혹은 서로 대향하지 않는 위치에 설치할 수도 있다.
상기 서술한 실시예에 있어서, 오목부 (56) 이외의 맞닿음면 (52) 전체가 용접되어 있지만, 오목부 (56) 이외의 맞닿음면 (52) 의 일부를 용접하여 부분적으로 비용접부를 형성하는 것이어도 된다.
본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 이하의 설명에 있어서 상기 서술한 실시예와 공통되는 부분에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 5 에는, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 의 맞닿음면 (52) 이 나타내어져 있다. 상기 서술한 실시예에 있어서는, 맞닿음면 (52) 에 있어서, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 의 적어도 일방에 오목부 (56) 를 형성하는 것이었지만, 본 실시예에 있어서는, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 의 어느 것에도 오목부 (56) 를 형성하지 않는 것에 있어서, 상기 서술한 실시예와 상이하다. 본 실시예에 있어서는, 맞닿음면 (52) 의 일부를 용접함으로써, 즉, 용접을 제 1 회전 축선 (C1) 의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 용접이 실시되고 있다.
본 실시예에 의하면, 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 는, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와, 링 기어 (28) 와, 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 가 서로 접하는 맞닿음면 (52) 에 위치하는 용접부를 구비한다. 용접부는 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 가 제 1 회전 축선 (C1) 둘레에 일체로 회전하도록 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 를 접합하도록 구성되고, 용접부는 제 1 회전 축선 (C1) 둘레의 둘레 방향을 따라 소정의 간격을 두고 위치하는 복수의 용접면 (54) 을 포함한다. 그 결과, 용접면 (54) 에 있어서 균열이 발생했다고 해도 용접면 (54) 과 다른 용접면 (54) 사이에 용접되어 있지 않은 간격을 가지므로, 용접면 (54) 에 발생한 균열이 인접하는 용접면 (54) 까지 진전되는 것이 보다 억제된다.
이상에서는, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명했지만, 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 어디까지나 일 실시형태이다. 본 발명은, 당업자의 지식에 기초하여 여러 가지의 변경, 개량을 더한 양태로 실시할 수 있다.

Claims (5)

  1. 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 로서,
    디퍼렌셜 케이스 (26) ;
    링 기어 (28) ; 및
    상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 가 서로 접하는 맞닿음면 (52) 에 위치하는 용접부를 구비하고,
    상기 용접부는 상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 가 상기 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 의 회전 축선 (C1) 둘레에 일체로 회전하도록 상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 를 접합하도록 구성되고, 상기 용접부는 상기 회전 축선 둘레의 둘레 방향을 따라 소정의 간격을 두고 위치하는 복수의 용접면 (54) 을 포함하는, 차량용 디퍼렌셜 장치 (10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 의 적어도 일방은, 상기 맞닿음면 (52) 에 있어서 상기 회전 축선 (C1) 둘레의 둘레 방향을 따라 상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 가 맞닿지 않는 오목부 (56) 를 복수 지점에 갖고 ; 및
    상기 용접면 (54) 은 상기 오목부 (56) 이외의 상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 의 상기 맞닿음면 (52) 에 위치하는, 차량용 디퍼렌셜 장치 (10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 는 주철제의 재질로 구성되는, 차량용 디퍼렌셜 장치 (10).
  4. 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 의 용접 방법으로서, 상기 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 는 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 링 기어 (28) 를 포함하고,
    상기 용접 방법은, 용접에 의해, 상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 가 서로 접하는 맞닿음면 (52) 에 위치하는 용접부를 형성하는 것을 포함하고,
    상기 용접부는 상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 가 상기 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 의 회전 축선 (C1) 둘레에 일체로 회전하도록 상기 디퍼렌셜 케이스 (26) 와 상기 링 기어 (28) 를 접합하고,
    상기 용접부는 상기 회전 축선 (C1) 둘레의 둘레 방향을 따라 소정의 간격을 두고 위치하는 복수의 용접면 (54) 을 포함하는, 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 의 용접 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 용접부는, 전자 빔 용접 혹은 레이저 빔 용접에 의해 형성되는, 차량용 디퍼렌셜 장치 (10) 의 용접 방법.
KR1020180115736A 2017-10-10 2018-09-28 차량용 디퍼렌셜 장치 및 그 용접 방법 KR102103700B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-197228 2017-10-10
JP2017197228A JP2019070420A (ja) 2017-10-10 2017-10-10 車両用デファレンシャル装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190040451A true KR20190040451A (ko) 2019-04-18
KR102103700B1 KR102103700B1 (ko) 2020-04-23

Family

ID=63720590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180115736A KR102103700B1 (ko) 2017-10-10 2018-09-28 차량용 디퍼렌셜 장치 및 그 용접 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10967455B2 (ko)
EP (1) EP3470705B1 (ko)
JP (1) JP2019070420A (ko)
KR (1) KR102103700B1 (ko)
CN (1) CN109654193B (ko)
BR (1) BR102018069610B1 (ko)
RU (1) RU2699485C1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11364568B2 (en) * 2019-11-14 2022-06-21 GM Global Technology Operations LLC Joining of ferrous alloy components by fusion welding using a low carbon steel intermediate element
CN113732494A (zh) * 2021-08-31 2021-12-03 蜂巢传动科技河北有限公司 焊接方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160169360A1 (en) * 2014-12-03 2016-06-16 Musashi Seimitsu Industry Co., Ltd. Differential device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2040721C1 (ru) * 1992-04-13 1995-07-25 Олег Тарасович Снегарь Дифференциал транспортного средства
GB9312856D0 (en) * 1993-06-22 1993-08-04 Automotive Products Plc A differential mechanism
JP4807418B2 (ja) * 2009-01-27 2011-11-02 トヨタ自動車株式会社 ディファレンシャル装置
JP5526567B2 (ja) * 2009-03-10 2014-06-18 日産自動車株式会社 溶接接合部材
JP4826651B2 (ja) * 2009-04-09 2011-11-30 トヨタ自動車株式会社 ディファレンシャルギヤ
WO2012039014A1 (ja) * 2010-09-20 2012-03-29 トヨタ自動車株式会社 溶接構造
JP2012067889A (ja) * 2010-09-27 2012-04-05 Toyota Motor Corp リングギヤの溶接方法及び溶接構造
JP5687577B2 (ja) 2011-07-12 2015-03-18 トヨタ自動車株式会社 溶接構造、及び溶接方法
DE112015006743T5 (de) * 2015-07-29 2018-04-19 GKN Driveline Japan Ltd. Differentialgehäuse
JP6196271B2 (ja) * 2015-09-25 2017-09-13 株式会社Subaru 溶接構造及び溶接構造の製造方法
JP6621298B2 (ja) * 2015-10-28 2019-12-18 武蔵精密工業株式会社 差動装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160169360A1 (en) * 2014-12-03 2016-06-16 Musashi Seimitsu Industry Co., Ltd. Differential device

Also Published As

Publication number Publication date
US10967455B2 (en) 2021-04-06
KR102103700B1 (ko) 2020-04-23
BR102018069610A2 (pt) 2019-09-17
JP2019070420A (ja) 2019-05-09
EP3470705B1 (en) 2023-09-13
BR102018069610B1 (pt) 2023-02-07
RU2699485C1 (ru) 2019-09-05
EP3470705A1 (en) 2019-04-17
CN109654193B (zh) 2022-03-11
CN109654193A (zh) 2019-04-19
US20190105730A1 (en) 2019-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5614054B2 (ja) ビーム溶接部材およびこれを備えた差動装置
US6656079B2 (en) Differential gear and method of making same
EP2716400B1 (en) Welded joint structure and weld quality detection method
JP5206656B2 (ja) 車両用差動歯車装置
KR20190040451A (ko) 차량용 디퍼렌셜 장치 및 그 용접 방법
JP2017062003A (ja) 溶接構造
JP6412383B2 (ja) 車両用差動装置の溶接構造
US20070049452A1 (en) Common center section for independent rear suspension and fixed axle applications
JP5359813B2 (ja) 車両用デファレンシャル切替装置
JP5627218B2 (ja) 車両用差動歯車装置
CN113494584A (zh) 带具有空气凹穴的焊件的车辆传动系部件
CN113994125A (zh) 传动装置
JP2021008899A (ja) 伝動装置
JP2017198238A (ja) デファレンシャルギヤケース
CN219712238U (zh) 一种驱动桥轮间差速器总成
JP2010091046A (ja) デファレンシャル装置
JP7064369B2 (ja) 溶接方法及び溶接構造
JP2023031516A (ja) 回転動力伝達装置及び回転動力伝達装置の製造方法
US11300189B2 (en) Differential device
EP4039498B1 (en) Axle housing assembly having a spindle and method of manufacture
CN220204575U (zh) 差速器总成
JP2013022633A (ja) 動力伝達装置の製造方法
JP6710796B2 (ja) 伝動装置
US8506006B2 (en) Truck frame for construction machine
CN116412237A (zh) 一种驱动桥轮间差速器总成

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right