(57)【要約】  デフケース（１０）に、第１当接面（１０ａ）と、第１溶接面（１０ｄ）と、第１対向面（１０ｃ）とを形成し、デフリングギヤ（４０）に、第２当接面（４０ａ）と、第２溶接面（４０ｄ）と、第２対向面（４０ｃ）とを形成する。組付け工程で、第１当接面（１０ａ）と第２当接面（４０ａ）とを挿入し、デフケース（１０）とデフリングギヤ（４０）との軸方向の位置を位置決めし、第１溶接面（１０ｄ）と第２溶接面（４０ｄ）との間を離間させると共に非直線部（８０）を有する離間部（６０）を形成し、第１対向面（１０ｃ）と第２対向面（４０ｃ）との間に空隙（５０）を形成する。そして、溶接工程で、離間部（６０）にレーザを照射し、第１溶接面（１０ｄ）と第２溶接面（４０ｄ）とを溶接する。
2019044502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びるように配置される第１当接面と、全周に亘って配置される第１溶接面と、前記第１溶接面に対してエネルギービームの照射方向の下流側に全周に亘るように配置される第１対向面と、を有し、出力軸に駆動連結される差動機構を収容するデフケースと、
軸方向に延びるように配置される第２当接面と、全周に亘って配置されると共に前記第１溶接面と対向するように配置される第２溶接面と、前記第２溶接面に対して前記照射方向の下流側に全周に亘ると共に前記第１対向面と対向するように配置される第２対向面と、を有し、前記デフケースの外周側にエネルギービームにより溶接されるデフリングギヤと、を備えたディファレンシャル装置の製造方法において、
前記第１当接面と前記第２当接面とを軸方向に相対移動させつつ挿入し、前記デフケースと前記デフリングギヤとの軸方向の位置を位置決めし、前記第１溶接面と前記第２溶接面との間を離間させた状態とすると共に軸中心を通る断面において非直線状となる非直線部を有するように離間部が形成されるように組付け、前記第１対向面と前記第２対向面との間に前記離間部よりも大きい距離で離間させた状態とすると共に前記離間部に連通するように空隙が形成されるように組付ける組付け工程と、
前記離間部にエネルギービームを照射し、前記第１溶接面と前記第２溶接面とを溶接する溶接工程と、を備える、
ディファレンシャル装置の製造方法。
【請求項２】
前記溶接工程において、前記離間部に溶加材を挿入しつつ前記離間部にエネルギービームを照射し、前記離間部を埋めつつ前記第１溶接面と前記第２溶接面とを溶接する、
請求項１に記載のディファレンシャル装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１溶接面は、前記非直線部に対して前記照射方向の上流側に平面状となる第１平面部を有するように形成され、
前記第２溶接面は、前記非直線部に対して前記照射方向の上流側に平面状となる第２平面部を有するように形成され、
前記溶接工程において、エネルギービームが前記第１平面部と前記第２平面部との間を通って前記非直線部に突き当たるようにエネルギービームを照射する、
請求項１または２に記載のディファレンシャル装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１溶接面は、前記第１平面部に対して前記照射方向の下流側にあって前記第１平面部に対して屈曲された第１屈曲部を有するように形成され、
前記第２溶接面は、前記第２平面部に対して前記照射方向の下流側にあって前記第２平面部に対して前記第１屈曲部と同方向に屈曲された第２屈曲部を有するように形成され、
前記組付け工程において、前記デフケースと前記デフリングギヤとの軸方向の位置を位置決めすることで、前記第１屈曲部と前記第２屈曲部とにより前記非直線部が形成される、
請求項３に記載のディファレンシャル装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１平面部と前記第２平面部との一方又は両方は、前記照射方向の下流側が離間する第１距離よりも上流側が離間する第２距離が大きくなるように形成されている、
請求項３または４に記載のディファレンシャル装置の製造方法。
【請求項６】
前記デフケースは、径方向に延びるように形成された規制部を有し、かつ前記第１溶接面が径方向に向くように形成され、
前記デフリングギヤは、径方向に延びて前記規制部に当接可能となるように形成された当接部を有し、かつ前記第２溶接面が径方向に向くように形成され、
前記組付け工程において、前記デフケースと前記デフリングギヤとの軸方向の位置を位置決めする際、前記デフリングギヤの当接部を前記デフケースの規制部に当接させて位置を規制し、かつ前記第１溶接面と前記第２溶接面との距離を規制することで前記離間部を形成する、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のディファレンシャル装置の製造方法。
【請求項７】
前記デフケースは、前記規制部に対して前記第１当接面とは軸方向の反対側で外周側にフランジ状に延びるように形成されたフランジ部を有し、かつ前記第１溶接面が前記フランジ部の先端部に形成された、
請求項６に記載のディファレンシャル装置の製造方法。
【請求項８】
前記デフリングギヤは、内周側の端部に前記第２当接面を有すると共に外周側の端部に歯面を有するように中空円板状に形成された中空円板部と、前記中空円板部から軸方向に延びるように形成された延出部とを有し、かつ前記第２溶接面が前記延出部の先端部に形成された、
請求項６または７に記載のディファレンシャル装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この技術は、車両等に搭載されるディファレンシャル装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等には、例えば旋回時における左右車輪の回転数差を吸収するため、或いは前輪と後輪との回転数差を吸収するために、ディファレンシャル装置が搭載されている。ディファレンシャル装置は、一般に変速機構から出力された回転をデフリングギヤに入力し、差動機構を内包したデフケースにデフリングギヤからの回転を伝達し、該差動機構により一対の出力部材の差回転を吸収しつつ、それら出力部材に回転を伝達するように構成されている。【０００３】
このようなディファレンシャル装置を製造する際は、デフケースとデフリングギヤとをそれぞれ別々に形成し、それらを一体に固着する。この際、ボルト等により締結すると強度を確保するために肥大化し、軽量化を妨げるので、溶接により固着する手法が多く用いられている。溶接によりデフリングギヤをデフケースに固着する際には、デフケースに対するデフリングギヤの位置精度を良好にしつつ溶接強度を確保する必要があり、つまり熱変形や溶接品質を考慮して溶接を行う必要がある。【０００４】
そのため、デフリングギヤをデフケースに圧入する圧入部を有すると共に、溶接部に所定の距離の隙間を設けて、その隙間に溶接ワイヤを挿入しつつレーザ溶接により溶接を行うものが提案されている（特許文献１参照）。また、この特許文献１のものは、圧入部と溶接部との間に空隙を設けており、溶接時に発生するガスを閉じ込めずに周方向に逃がしつつ排出することが可能であるため、発生したガスが溶接部に溶け込むことが防止でき、溶接品質の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のものは、レーザ溶接を行う際に、レーザが圧入部に当たって圧入部を溶かしてしまうと、デフリングギヤの位置精度が良好でなくなるため、レーザを隙間と平行に照射することが難しく、例えば特許文献１の図５や図６等に示されているように、溶接部の隙間が形成されている方向に対してレーザを傾斜させて照射している。このため、溶接部の奥の方まで溶接することが困難であり、溶接強度を確保し難いという問題がある。【０００７】
そこで本発明は、溶接時に発生するガスを排出しつつ溶接可能で、かつ溶接強度の確保が可能なディファレンシャル装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本ディファレンシャル装置の製造方法は、
軸方向に延びるように配置される第１当接面と、全周に亘って配置される第１溶接面と、前記第１溶接面に対してエネルギービームの照射方向の下流側に全周に亘るように配置される第１対向面と、を有し、出力軸に駆動連結される差動機構を収容するデフケースと、
軸方向に延びるように配置される第２当接面と、全周に亘って配置されると共に前記第１溶接面と対向するように配置される第２溶接面と、前記第２溶接面に対して前記照射方向の下流側に全周に亘ると共に前記第１対向面と対向するように配置される第２対向面と、を有し、前記デフケースの外周側にエネルギービームにより溶接されるデフリングギヤと、を備えたディファレンシャル装置の製造方法において、
前記第１当接面と前記第２当接面とを軸方向に相対移動させつつ挿入し、前記デフケースと前記デフリングギヤとの軸方向の位置を位置決めし、前記第１溶接面と前記第２溶接面との間を離間させた状態とすると共に軸中心を通る断面において非直線状となる非直線部を有するように離間部が形成されるように組付け、前記第１対向面と前記第２対向面との間に前記離間部よりも大きい距離で離間させた状態とすると共に前記離間部に連通するように空隙が形成されるように組付ける組付け工程と、
前記離間部にエネルギービームを照射し、前記第１溶接面と前記第２溶接面とを溶接する溶接工程と、を備える。【０００９】
これにより、第１溶接面と第２溶接面との間に離間部を形成し、かつ離間部の内周側に離間部に連通する空隙を形成しておき、第１溶接面と第２溶接面とを溶接するので、溶接時に発生するガスを空隙から離間部を通して外部に排出することができ、ガスが溶接部に溶け込むことを防止して溶接品質を向上することができる。また、離間部が非直線状に形成されるので、例えばエネルギービームが離間部に対して略平行に照射されたとしても、溶接時にエネルギービームが離間部を通過して第１当接面及び第２当接面まで当たることを防止でき、かつエネルギービームが離間部に留まって熱量を確保することができ、離間部の奥の方まで溶接することを可能として、溶接強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係るディファレンシャル装置を示す断面図。
【図２】本実施の形態に係るデフケースとデフリングギヤとの組付け部分を示す拡大断面図。
【図３】本実施の形態に係る離間部を示す拡大断面図。
【図４】本実施の形態に係るデフケースとデフリングギヤとの溶接時を示す拡大断面図。
【図５】本実施の形態に係るデフケースとデフリングギヤとの溶接後の溶接部を示す拡大断面図。
【図６】本実施の形態に係るディファレンシャル装置の製造工程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態に係るディファレンシャル装置について図１乃至図６に沿って説明する。図１は本実施の形態に係るディファレンシャル装置を示す断面図、図２は本実施の形態に係るデフケースとデフリングギヤとの組付け部分を示す拡大断面図、図３は本実施の形態に係る離間部を示す拡大断面図、図４は本実施の形態に係るデフケースとデフリングギヤとの溶接時を示す拡大断面図、図５は本実施の形態に係るデフケースとデフリングギヤとの溶接後の溶接部を示す拡大断面図、図６は本実施の形態に係るディファレンシャル装置の製造工程を示すフローチャートである。
【００１２】
［ディファレンシャル装置の概略構成］
本実施の形態に係るディファレンシャル装置１は、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプ等のエンジン出力軸が車両進行方向に対して横置きの車両に搭載される自動変速機（不図示）に備えられるものであり、該自動変速機の変速機構のカウンタシャフトから後述のデフリングギヤ４０に該変速機構で変速された回転が伝達されるように構成されている。
【００１３】
詳細には、図１に示すように、ディファレンシャル装置１は、大まかにデフリングギヤ４０と、該デフリングギヤ４０が固着されるデフケース１０と、該デフケース１０に内包される差動機構１４と、を備えて構成されている。デフリングギヤ４０は、不図示の出力軸となる左右のドライブシャフトの軸方向の中心ＣＴＤを中心とする円筒状に形成され、外周側に歯面４１が形成された歯部４３と、歯部４３の軸方向の長さよりも短い厚みで歯部４３の内周側に延びる中空円板状に形成される中空円板部４４と、中空円板部４４から軸方向に延びる延出部４２と、を有して構成されている。従って、デフリングギヤ４０は、歯部４３と中空円板部４４とによって、断面視でＴ字状となるように構成されている。
【００１４】
また、上記歯面４１は、はすば歯車で形成されて、不図示のカウンタシャフトに噛合するように構成されており、複数の歯の間で凹んだ歯底４１ａが最も内周側の位置となるように構成されている。また、歯面４１は、デフリングギヤ４０とデフケース１０との固着後にあって、軸方向の中央ＣＴＲが径方向から見て軸方向に後述する第２当接面４０ａと重なるように配置されている。このため、歯面４１に軸方向のスラスト力が作用しても、デフリングギヤ４０の傾斜が抑えられるように構成されている。そして、デフリングギヤ４０は、詳しくは後述する溶接部７０で溶接されることで、デフケース１０と一体になるように固定される。
【００１５】
一方、デフケース１０は、差動機構１４を内包する中空円筒のケースとして構成されており、不図示の上方部分に、差動機構１４を組付け可能とする開口部を有して構成されている。また、デフケース１０の外周側には、上記デフリングギヤ４０に対向するようにフランジ状に外周側に延びるフランジ部１１が形成されている。なお、デフケース１０は、不図示のベアリングが自動変速機のケースとの間に介在され、つまりデフケース１０は、自動変速機のケースに対して回転自在に支持されている。
【００１６】
上記差動機構１４は、シャフト孔１０Ｈａに挿入され、ピン孔１０Ｈｂに挿入されるピン１９により抜け止めされるピニオンシャフト１８と、該ピニオンシャフト１８に回転自在に支持される２つのピニオンギヤ１７と、それらピニオンギヤ１７にそれぞれ噛合する一対の出力部材としてのサイドギヤ１５，１６と、を有して構成されている。サイドギヤ１５，１６は、それぞれがデフケース１０によって回転自在に支持されており、それぞれ不図示のドライブシャフトが嵌合される嵌合穴１５Ｈ，１６Ｈを有して、つまりドライブシャフトを介してそれぞれ左右の車輪に駆動連結される。
【００１７】
以上のように構成されたディファレンシャル装置１は、デフリングギヤ４０がデフケース１０と一体的に固定されて連結されているため、デフリングギヤ４０に回転が入力されると、そのままデフケース１０が回転し、ピニオンシャフト１８もデフケース１０と一体的に回転される。ピニオンシャフト１８は、ピニオンギヤ１７を公転回転させると共に、サイドギヤ１５，１６に差回転が生じた場合はピニオンシャフト１８を中心に自転回転しつつ差回転を吸収して、それらサイドギヤ１５，１６にピニオンギヤ１７の公転回転を伝達する。これにより、不図示のドライブシャフトを介して左右の車輪に回転が伝達されることになる。
【００１８】
［デフケースとデフリングギヤとの組付け部分の詳細構成］
図２に示すように、デフケース１０の外周側には、大まかに、第１当接面１０ａ、規制部１０ｂ、第１対向面１０ｃ、第１溶接面１０ｄが形成されている。第１当接面１０ａは、軸方向に延びる円周面に形成され、後述のデフリングギヤ４０の第２当接面４０ａが圧入される形で挿入され、つまり嵌合される。規制部１０ｂは、第１当接面１０ａの端部から径方向の外周側に軸方向に垂直に直線状に延びて、第１当接面１０ａから段差状に形成されている。これにより、規制部１０ｂは、後述のデフリングギヤ４０の当接部４０ｂが当接した際、デフリングギヤ４０の軸方向の一方側への移動を規制する。
【００１９】
第１対向面１０ｃと第１溶接面１０ｄとは、規制部１０ｂに対して第１当接面１０ａとは軸方向の反対側で外周側にフランジ状に延びるフランジ部１１に形成されており、第１溶接面１０ｄは、フランジ部１１の先端部にあって周方向の全周に亘るようにかつ径方向に向くように、つまり軸方向に垂直な径方向に対して傾斜して延び、その面が外周側に向くように形成され、後述のデフリングギヤ４０の第２溶接面４０ｄに対向するように配置されている。また、第１溶接面１０ｄは、後述するレーザの照射方向の上流側、即ち外周側に平面状となる第１平面部１０ｆと、該第１平面部１０ｆのレーザの照射方向の下流側、即ち第１平面部１０ｆの内周側にあって該第１平面部１０ｆに対して軸方向に垂直な径方向に向けて屈曲された第１屈曲部１０ｅと、該第１屈曲部１０ｅの内周側にあって軸方向に垂直な径方向に平面状に延びて第１溶接面１０ｄの内周側の端部を形成する第１端部平面１０ｇと、を有するように形成されている。
【００２０】
また、第１対向面１０ｃは、フランジ部１１の軸方向の第１当接面１０ａ及び規制部１０ｂの側の側面に形成され、第１溶接面１０ｄに対して内周側に周方向の全周に亘るようにかつ軸方向のフランジ部１１の内側にあって、上記第１溶接面１０ｄの内周側の端部よりもフランジ部１１の内側に向けて円弧状で凹むように形成され、後述のデフリングギヤ４０の第２対向面４０ｃに対向するように配置されている。
【００２１】
一方、デフリングギヤ４０は、大まかに、第２当接面４０ａ、当接部４０ｂ、第２対向面４０ｃ、第２溶接面４０ｄが形成されている。第２当接面４０ａは、上述した中空円板部４４の内周側に形成されており、上記デフケース１０の第１当接面１０ａに嵌合される。当接部４０ｂは、中空円板部４４のデフケース１０の側の側面の一部により形成されており、内周側の部分における第２当接面４０ａの直ぐ外周側に、周方向の全周に亘るようにかつ軸方向に垂直な径方向に延びるように形成されている。
【００２２】
第２対向面４０ｃは、詳しくは後述するように上記第１対向面１０ｃと対向して空隙５０を形成する面である。この第２対向面４０ｃは、中空円板部４４のデフケース１０の側の側面の一部により形成されており、つまり当接部４０ｂと連続的に繋がる平面状を含み、当接部４０ｂの外周側でかつ第２溶接面４０ｄの内周側に位置し、言い換えると当接部４０ｂから上記延出部４２の先端部の第２溶接面４０ｄの内周側までの間によって形成されている。さらに、この第２対向面４０ｃは、軸方向の第２当接面１０ａの側、つまり中空円板部４４の内側に対して凹まないように形成されており、上記フランジ部１１の第１対向面１０ｃが形成された部分の軸方向の最小の厚みＤ１が、中空円板部４４の第２対向面４０ｃが形成された部分の軸方向の最小の厚みＤ２よりも短くなるように形成されている。
【００２３】
第２溶接面４０ｄは、上記延出部４２の先端部に形成されており、第２溶接面４０ｄは、周方向の全周に亘るようにかつ径方向に向くように、つまり軸方向に垂直な径方向に対して傾斜して延び、その面が内周側に向くように形成され、上記デフケース１０の第１溶接面１０ｄに対向するように配置されている。また、第２溶接面４０ｄは、後述するレーザの照射方向の上流側、即ち外周側に平面状となる第２平面部４０ｆと、該第２平面部４０ｆのレーザの照射方向の下流側、即ち第２平面部４０ｆの内周側にあって該第２平面部４０ｆに対して軸方向に垂直な径方向に向けて屈曲された第２屈曲部４０ｅと、該第２屈曲部４０ｅの内周側にあって軸方向に垂直な径方向に平面状に延びて第２溶接面４０ｄの内周側の端部を形成する第２端部平面４０ｇと、を有するように形成されている。
【００２４】
以上のように形成された第１溶接面１０ｄと第２溶接面４０ｄとは、デフケース１０とデフリングギヤ４０とが組み付けられた状態で、軸方向に離間した離間部６０を形成する。また、この離間部６０は、第１屈曲部１０ｅと第２屈曲部４０ｅとによってレーザが貫通不能となるように、中心ＣＴＤを通る断面においてレーザの照射方向の上流側から下流側に向けて非直線状となる非直線部８０を形成する。これにより、レーザを照射した際に、上記空隙５０、詳細には第２対向面４０ｃにレーザが当たることが防止され、勿論であるが、第１当接面１０ａ及び第２当接面４０ａに当たることもない。
【００２５】
デフケース１０とデフリングギヤ４０とが組み付けられた状態で、離間部６０にあっては、図３に示すように、第１平面部１０ｆから延びる仮想線Ｌ２と第２平面部４０ｆから延びる仮想線Ｌ３とが中間線Ｌ１に対してそれぞれ角度θ１及び角度θ２で傾斜し、つまり第１平面部１０ｆと第２平面部４０ｆとは、角度θ１と角度θ２とを加算した角度で外周側に向かって開いており、レーザの照射方向の下流側にあって上記非直線部８０において離間する第１距離ｄ１よりも上流側が離間する第２距離ｄ２が大きくなるように、第１平面部１０ｆと第２平面部４０ｆとがそれぞれ形成されている。なお、上記角度θ１及びθ２は、第１平面部１０ｆ或いは第２平面部４０ｆを形成する際の製造誤差の最大角度に設計されており、例えば製造誤差の最大角度が１度であり、第１平面部１０ｆと第２平面部４０ｆとが共に１度ずつ近寄っても平行となるため、離間部６０における外周側が内周側よりも狭まってしまうことが防止されている。
【００２６】
［ディファレンシャル装置の製造工程］
次に、ディファレンシャル装置１の製造工程について図２乃至図６に沿って説明する。図６に示すように、まず、デフケース１０として、フランジ部１１を形成し、上述した第１当接面１０ａ、規制部１０ｂ、第１対向面１０ｃ、第１溶接面１０ｄ等の形状に加工して、図２に示す上述した形状のデフケース１０を形成する（Ｓ１、デフケース形成工程）。一方、デフリングギヤ４０として、歯部４３、中空円板部４４、延出部４２を形成し、歯面４１、第２当接面４０ａ、当接部４０ｂ、第２対向面４０ｃ、第２溶接面４０ｄ等の形状に加工して、図２に示す上述した形状のデフリングギヤ４０を形成する（Ｓ２、デフリングギヤ形成工程）。
【００２７】
続いて、デフケース１０の第１当接面１０ａにデフリングギヤ４０の第２当接面４０ａを、図２の矢印Ａで示す軸方向に圧入していき、規制部１０ｂに当接部４０ｂを当接させ、デフケース１０とデフリングギヤ４０との軸方向の相対位置を位置決めする。すると、図２に示すように、第１溶接面１０ｄと第２溶接面４０ｄとの間に、非直線部８０を有する離間部６０が形成され、その離間部６０に連通するように該離間部６０の内周側にあって、第１対向面１０ｃと第２対向面４０ｃとの間に空隙５０が形成される（Ｓ３、組付け工程）。
【００２８】
次に、図４に示すように、溶加材としてのフィラーワイヤを離間部６０に挿入しつつ、照射器９０を、離間部６０の外周側にあって、第１平面部１０ｆと第２平面部４０ｆとの間の中間線Ｌ１（図３参照）とエネルギービームとしてのレーザ９０Ｌの軸線とが平行となるようにセットし、第１平面部１０ｆと第２平面部４０ｆとの間を通って非直線部８０にレーザ９０Ｌが突き当たるように照射し、かつ照射器９０、或いはデフケース１０及びデフリングギヤ４０を周方向に回転させつつ、離間部６０を全周に亘って溶接する（Ｓ４、溶接工程）。
【００２９】
これにより、図５に示すように、離間部６０が溶加材により埋められつつ第１溶接面１０ｄ及び第２溶接面４０ｄの近傍を熔かし、溶接部７０が形成されて、デフケース１０とデフリングギヤ４０とが一体的に固着される。また、離間部６０にあって非直線部８０が離間部６０の奥の方、即ちレーザの照射方向の下流側における離間部６０の出口付近に形成されているため、例えばレーザ９０Ｌが突き抜けて加熱不足になることがなく、離間部６０の全体がレーザ９０Ｌによって確実に過熱され、離間部６０の奥の方まで溶接することができる。
【００３０】
また、この溶接時にあっては、溶接によってガスが発生するが、離間部６０から空隙５０にガスが抜け、未だ溶接されていない離間部６０から外部にガスが抜けるため、溶接部にガスが溶け込むことが防止され、溶接品質の向上が図られる。なお、離間部６０を全周に亘って溶接するため、溶接における最後に発生したガスの一部が空隙５０に取り残されることになるが、空隙５０の第１対向面１０ｃと第２対向面４０ｃとの軸方向の距離が離間部６０の軸方向の距離よりも大きく、つまり空隙５０の体積が離間部６０の体積よりも圧倒的に大きいため、僅かに空隙５０に残ったガスによって圧力的な負荷が生じることもない。従って、溶接欠陥が生じることを抑制することができ、溶接強度をさらに良好に確保することができる。
【００３１】
さらに、この溶接後にあっては、溶接部７０が冷えることに伴って、凝固収縮が生じるが、図２に示すように、デフリングギヤ４０の中空円板部４４の第２対向面４０ｃが形成された部分の軸方向の最小の厚みＤ２が、デフケース１０のフランジ部１１の第１対向面１０ｃが形成された部分の軸方向の最小の厚みＤ１よりも大きく、つまりフランジ部１１の方が中空円板部４４よりも剛性が低くなり、フランジ部１１がデフリングギヤ４０の側に変形する形となって、デフリングギヤ４０の変形を防止する。これにより、溶接後のデフリングギヤ４０の位置精度を良好に維持することができ、ギヤノイズの増大を防止することができる。
【００３２】
このようにデフケース１０とデフリングギヤ４０との溶接が完了すると、２つのピニオンギヤ１７、サイドギヤ１５，１６をデフケース１０に挿入し、ピニオンシャフト１８をピニオンギヤ１７に挿入し、さらにピン１９を挿入することによりピニオンシャフト１８を抜け止めし（図１参照）、つまりデフケース１０に上述した差動機構１４を組付ける（Ｓ５）。これにより、ディファレンシャル装置１が完成される。そして、ディファレンシャル装置１を図示を省略した自動変速機に組付けて（Ｓ６）、これにより自動変速機が完成される。
【００３３】
［本実施の形態のまとめ］
以上説明したように、本ディファレンシャル装置（１）の製造方法は、
軸方向に延びるように配置される第１当接面（１０ａ）と、全周に亘って配置される第１溶接面（１０ｄ）と、前記第１溶接面（１０ｄ）に対してエネルギービームの照射方向の下流側に全周に亘るように配置される第１対向面（１０ｃ）と、を有し、出力軸に駆動連結される差動機構（１４）を収容するデフケース（１０）と、
軸方向に延びるように配置される第２当接面（４０ａ）と、全周に亘って配置されると共に前記第１溶接面（１０ｄ）と対向するように配置される第２溶接面（４０ｄ）と、前記第２溶接面（４０ｄ）に対して前記照射方向の下流側に全周に亘ると共に前記第１対向面（１０ｃ）と対向するように配置される第２対向面（４０ｃ）と、を有し、前記デフケース（１０）の外周側にエネルギービームにより溶接されるデフリングギヤ（４０）と、を備えたディファレンシャル装置（１）の製造方法において、
前記第１当接面（１０ａ）と前記第２当接面（４０ａ）とを軸方向に相対移動させつつ挿入し、前記デフケース（１０）と前記デフリングギヤ（４０）との軸方向の位置を位置決めし、前記第１溶接面（１０ｄ）と前記第２溶接面（４０ｄ）との間を離間させた状態とすると共に軸中心を通る断面において非直線状となる非直線部（８０）を有するように離間部（６０）が形成されるように組付け、前記第１対向面（１０ｃ）と前記第２対向面（４０ｃ）との間に前記離間部（６０）よりも大きい距離で離間させた状態とすると共に前記離間部（６０）に連通するように空隙（５０）が形成されるように組付ける組付け工程（Ｓ３）と、
前記離間部（６０）にエネルギービームを照射し、前記第１溶接面（１０ｄ）と前記第２溶接面（４０ｄ）とを溶接する溶接工程（Ｓ４）と、を備える。
【００３４】
これにより、第１溶接面１０ｄと第２溶接面４０ｄとの間に離間部６０を形成し、かつ離間部６０の内周側に離間部６０に連通する空隙５０を形成しておき、第１溶接面１０ｄと第２溶接面４０ｄとを溶接するので、溶接時に発生するガスを空隙５０から離間部６０を通して外部に排出することができ、ガスが溶接部７０に溶け込むことを防止して溶接品質を向上することができる。また、離間部６０が非直線状に形成されるので、例えばエネルギービームが離間部６０に対して略平行に照射されたとしても、溶接時にエネルギービームが離間部６０を通過して第１当接面１０ａ及び第２当接面４０ａまで当たることを防止でき、かつエネルギービームが離間部６０に留まって熱量を確保することができ、離間部６０の奥の方まで溶接することを可能として、溶接強度を確保することができる。
【００３５】
また、上記ディファレンシャル装置（１）の製造方法において、
前記溶接工程（Ｓ４）において、前記離間部（６０）に溶加材を挿入しつつ前記離間部（６０）にエネルギービームを照射し、前記離間部（６０）を埋めつつ前記第１溶接面（１０ｄ）と前記第２溶接面（４０ｄ）とを溶接する。
【００３６】
これにより、第１溶接面１０ｄと第２溶接面４０ｄとが離間した離間部６０を溶加材により埋めつつ溶接することができ、離間部６０の奥の方まで溶接することを可能として、溶接強度を確保することができる。
【００３７】
また、上記ディファレンシャル装置（１）の製造方法において、
前記第１溶接面（１０ｄ）は、前記非直線部（８０）に対して前記照射方向の上流側に平面状となる第１平面部（１０ｆ）を有するように形成され、
前記第２溶接面（４０ｄ）は、前記非直線部（８０）に対して前記照射方向の上流側に平面状となる第２平面部（４０ｆ）を有するように形成され、
前記溶接工程（Ｓ４）において、エネルギービームが前記第１平面部（１０ｆ）と前記第２平面部（４０ｆ）との間を通って前記非直線部（８０）に突き当たるようにエネルギービームを照射する。
【００３８】
これにより、第１平面部１０ｆと第２平面部４０ｆとの間を通ってエネルギービームが非直線部８０に当たるので、離間部６０の奥の方まで溶接することを可能として、溶接強度を確保することができる。
【００３９】
さらに、上記ディファレンシャル装置（１）の製造方法において、
前記第１溶接面（１０ｄ）は、前記第１平面部（１０ｆ）に対して前記照射方向の下流側にあって前記第１平面部（１０ｆ）に対して屈曲された第１屈曲部（１０ｅ）を有するように形成され、
前記第２溶接面（４０ｄ）は、前記第２平面部（４０ｆ）に対して前記照射方向の下流側にあって前記第２平面部（４０ｆ）に対して前記第１屈曲部（１０ｅ）と同方向に屈曲された第２屈曲部（４０ｅ）を有するように形成され、
前記組付け工程（Ｓ３）において、前記デフケース（１０）と前記デフリングギヤ（４０）との軸方向の位置を位置決めすることで、前記第１屈曲部（１０ｅ）と前記第２屈曲部（４０ｅ）とにより前記非直線部（８０）が形成される。
【００４０】
これにより、非直線部８０を第１溶接面１０ｄの第１屈曲部１０ｅと第２溶接面４０ｄの第２屈曲部４０ｅとで形成するので、例えば第１溶接面１０ｄや第２溶接面４０ｄの全体を曲面にする場合等に比して、非直線部８０を簡単に形成することができ、また、離間部６０の離間する距離を容易に管理することができる。
【００４１】
また、上記ディファレンシャル装置（１）の製造方法において、
前記第１平面部（１０ｆ）と前記第２平面部（４０ｆ）との一方又は両方は、前記照射方向の下流側が離間する第１距離（ｄ１）よりも上流側が離間する第２距離（ｄ２）が大きくなるように形成される。
【００４２】
これにより、例えば第１溶接面１０ｄと第２溶接面４０ｄとに製造誤差があったとしても、エネルギービームの照射方向の上流側が塞がることを防止することができ、また、例えば溶加材を挿入する場合にも挿入を容易にすることができる。
【００４３】
また、上記ディファレンシャル装置（１）の製造方法において、
前記デフケース（１０）は、径方向に延びるように形成された規制部（１０ｂ）を有し、かつ前記第１溶接面（１０ｄ）が径方向に向くように形成され、
前記デフリングギヤ（４０）は、径方向に延びて前記規制部（１０ｂ）に当接可能となるように形成された当接部（４０ｂ）を有し、かつ前記第２溶接面（４０ｄ）が径方向に向くように形成され、
前記組付け工程（Ｓ３）において、前記デフケース（１０）と前記デフリングギヤ（４０）との軸方向の位置を位置決めする際、前記デフリングギヤ（４０）の当接部（４０ｂ）を前記デフケース（１０）の規制部（１０ｂ）に当接させて位置を規制し、かつ前記第１溶接面（１０ｄ）と前記第２溶接面（４０ｄ）との距離を規制することで前記離間部（６０）を形成する。
【００４４】
これにより、デフケース１０の規制部１０ｂにデフリングギヤ４０の当接部４０ｂを当接させるだけで、デフケース１０とデフリングギヤ４０との軸方向の位置決めと、第１溶接面１０ｄと第２溶接面４０ｄとの軸方向の位置決め、つまり離間部６０の離間する距離とを同時に行うことができる。
【００４５】
さらに、上記ディファレンシャル装置（１）の製造方法において、
前記デフケース（１０）は、前記規制部（１０ｂ）に対して前記第１当接面（１０ａ）とは軸方向の反対側で外周側にフランジ状に延びるように形成されたフランジ部（１１）を有し、かつ前記第１溶接面（１０ｄ）が前記フランジ部（１１）の先端部に形成された。
【００４６】
これにより、溶接部７０を規制部１０ｂよりも外周側に配置することができ、エネルギービームを照射する照射器を外周側に配置することができて、照射器とデフケース１０との干渉を防止することができる。
【００４７】
そして、上記ディファレンシャル装置（１）の製造方法において、
前記デフリングギヤ（４０）は、内周側の端部に前記第２当接面（４０ａ）を有すると共に外周側の端部に歯面（４１）を有するように中空円板状に形成された中空円板部（４４）と、前記中空円板部（４４）から軸方向に延びるように形成された延出部（４２）とを有し、かつ前記第２溶接面（４０ｄ）が前記延出部（４２）の先端部に形成された。
【００４８】
これにより、デフリングギヤ４０の中空円板部４４よりも離れた位置に溶接部７０を配置することができ、歯面４１に対する熱歪みの影響を少なくすることができる。
【００４９】
［他の実施の形態の可能性］
以上説明した本実施の形態においては、デフケース１０に段差状の規制部１０ｂを設け、デフリングギヤ４０の当接部４０ｂを当接させることで、デフケース１０とデフリングギヤ４０との軸方向の相対位置を位置決めするものについて説明したが、これに限らず、例えば治具で固定したり、位置決め手段としてキーとキー溝とを設けたりする等、軸方向の相対位置を位置決めする手法はどのようなものであってもよい。
【００５０】
また、本実施の形態においては、第１溶接面１０ｄと第２溶接面４０ｄとが軸方向に垂直な径方向に対して傾斜しているものを説明したが、これはレーザの照射器９０とデフリングギヤ４０との干渉を避けるためであり、デフリングギヤ４０或いはデフケース１０の形状によって干渉が生じないのであれば、第１溶接面１０ｄと第２溶接面４０ｄとを軸方向に垂直な径方向に沿って配置するようにしてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態においては、エネルギービームとしてレーザを用いるものを説明したが、これに限らず、例えば電子ビーム等でもよく、高エネルギーのビームを照射して溶接できるものであれば何でもよい。
【００５２】
また、本実施の形態において、離間部６０が有する非直線部８０を第１屈曲部１０ｅと第２屈曲部４０ｅとで形成するものを説明したが、これに限らず、断面視で曲線状であってもラビリンス形状であってもよく、つまり非直線状でエネルギービームが通過しない形状であればよい。
【００５３】
また、本実施の形態において、第１対向面１０ｃの形状が円弧状の凹形状であるものを説明したが、これに限らず、フランジ部１１の肉厚を薄くできる形状であれば、どのような形状でも良い。また、第２対向面４０ｃは、中空円板部４４の側面の一部を利用し、つまり径方向に延びる平面状であるものを説明したが、これに限らず、例えばフランジ部１１の側に膨らんだ形状でもよく、つまりフランジ部１１の軸方向に対する剛性よりも中空円板部４４の軸方向に対する剛性が強くなるような形状であればよい。
【００５４】
また、本実施の形態において、デフリングギヤ４０は、歯面が形成される歯部４３と中空円板部４４とを有して、中空円板部４４の内周側を第２当接面４０ａとしたものを説明したが、これに限らず、中空円板部４４の内周側にボス状のボス部を設け、そのボス部の内周側に第２当接面を設けるようにしてもよい。
【００５５】
また、本実施の形態に係るディファレンシャル装置１は、例えばＦＦタイプの車両に用いて好適なものを説明したが、これに限らず、例えばＦＲ（フロントエンジン、リヤドライブ）タイプのようなエンジン出力軸が車両進行方向に対して縦置きの車両にあって、自動変速機に接続されたプロペラシャフトに接続されるディファレンシャル装置であってもよく、さらには、例えば４輪駆動車のようにエンジンの回転を前後の車輪に分配するいわゆるセンターデフと言われるディファレンシャル装置であってもよい。
【００５６】
また、本実施の形態においては、エンジンの回転を変速する自動変速機に搭載されるディファレンシャル装置であるものを説明したが、これに限らず、ディファレンシャル装置は、エンジンとモータ・ジェネレータとを搭載したハイブリッド車両やモータ・ジェネレータだけを搭載した電気自動車などの車両に搭載することも可能である。
【００５７】
また、本実施の形態においては、差動機構として、ピニオンギヤと一対のサイドギヤとを有するものを説明したが、これに限らず、例えば摩擦板、ネジ、ワンウェイクラッチなどにより一対の出力部材の差回転を吸収するような機構であればよく、つまり差動機構はどのような構造のものであってもよい。
【００５８】
また、本実施の形態においては、デフケース１０が一体型のケースで不図示の開口部から差動機構１４を組付けるものを説明したが、これに限らず、ケース本体とカバーとの２つの部品で構成され、差動機構を組付けた後に例えば溶接等によってデフケースとして一体にするものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本ディファレンシャル装置の製造方法は、例えば自動変速機、ハイブリッド駆動装置等の車両用伝動装置に用いることが可能であり、特に溶接品質の向上が求められるディファレンシャル装置の製造時に用いて好適である。
【符号の説明】
【００６０】
１…ディファレンシャル装置
１０…デフケース
１０ａ…第１当接面
１０ｂ…規制部
１０ｃ…第１対向面
１０ｄ…第１溶接面
１０ｅ…第１屈曲部
１０ｆ…第１平面部
１１…フランジ部
１４…差動機構
４０…デフリングギヤ
４０ａ…第２当接面
４０ｂ…当接部
４０ｃ…第２対向面
４０ｄ…第２溶接面
４０ｅ…第２屈曲部
４０ｆ…第２平面部
４１…歯面
４２…延出部
４４…中空円板部
５０…空隙
６０…離間部
８０…非直線部
Ｓ１…デフケース形成工程
Ｓ２…デフリングギヤ形成工程
Ｓ３…組付け工程
Ｓ４…溶接工程
ｄ１…第１距離
ｄ２…第２距離
【図１】
2019044502.tif 000003
【図２】
2019044502.tif 000004
【図３】
2019044502.tif 000005
【図４】
2019044502.tif 000006
【図５】
2019044502.tif 000007
【図６】
2019044502.tif 000008
【国際調査報告】
2019044502.tif 000009
2019044502.tif 000010
2019044502.tif 000011