(57)【要約】【課題】デファレンシャルサブアッシを作動させたときのリングギヤからの異音の発生を抑えるために、デフケースに対するリングギヤの溶接による歪みを低減すると共に、溶接の手間とコストの削減を図ること。【解決手段】デファレンシャルサブアッシのデフケースのフランジ５にリングギヤ６を溶接する溶接構造において、デフケースは、そのフランジ５の外周に接合部を有し、その接合部に隣接して設けられた補強用の複数のリブ７を有する。フランジ５の接合部に圧入されたリングギヤ６の内周と接合部との間には、複数の仮溶接ビード１１が設けられる。これら仮溶接ビード１１の位置は、デフケースに設けられた複数のリブ７の配置からずらして設定される。リングギヤ６の内周とフランジ５の接合部との間には、複数の仮溶接ビード１１に重ねて本溶接ビード１２が連続的に設けられる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デファレンシャルサブアッシのデフケースにリングギヤを溶接するリングギヤの溶接方法であって、
前記デフケースは、その外周に前記リングギヤを接合する接合部と、前記接合部に隣接して設けられた補強用の複数のリブとを含み、
前記接合部に前記リングギヤを圧入する圧入工程と、
前記圧入工程の後に、前記リングギヤの内周と前記接合部との間の複数の部位に仮溶接を行う仮溶接工程と、
前記仮溶接工程の後に、前記リングギヤの内周と前記接合部との間に連続的に本溶接を行う本溶接工程と
を備え、前記仮溶接工程において、前記仮溶接を行う複数の部位を、前記複数のリブの配置からずらしたことを特徴とするリングギヤの溶接方法。
【請求項２】
デファレンシャルサブアッシのデフケースにリングギヤを溶接するリングギヤの溶接構造であって、
前記デフケースは、その外周に前記リングギヤを接合する接合部と、前記接合部に隣接して設けられた補強用の複数のリブとを含むことと、
前記接合部に圧入された前記リングギヤの内周と前記接合部との間に設けられた複数の仮溶接ビードと、
前記複数の仮溶接ビードの位置は、前記複数のリブの配置からずらして設定されることと、
前記リングギヤの内周と前記接合部との間に前記複数の仮溶接ビードに重ねて連続的に設けられた本溶接ビードと
を備えたことを特徴とするリングギヤの溶接構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載されるデファレンシャルサブアッシに係り、詳しくは、デファレンシャルサブアッシのデフケースにリングギヤを溶接するリングギヤの溶接方法及び溶接構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１には、リングギヤをデファレンシャルサブアッシのハウジング（デフケース）の開放端部に圧入し、その圧入部をレーザにより溶接することが記載されている。この溶接は、ある部位を開始点としてリングギヤの内周に沿って連続的に行い、その開始点に戻るものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００６−５０９１７２号公報
【特許文献２】特開平８−１０３８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の技術では、単にリングギヤをデフケースの開放端部に圧入して溶接しているだけなので、溶接時のリングギヤに、熱による歪みにより傾き（「倒れ」）が生じるおそれがあった。リングギヤが傾いたまま溶接されると、デファレンシャルサブアッシを車両に搭載して作動させた場合に、リングギヤから異音（デフうなり音）が発生するおそれがあった。
【０００５】
図９に、デフケースのフランジ４１に溶接されたリングギヤ４２の「倒れ」を断面図により示す。図９に示すように、フランジ４１とリングギヤ４２との間でレーザビームＬＢにより溶接を行った場合に、その熱の影響により溶接ビード４３が膨張するおそれがある。このとき、入熱量の小さい反ビーム側ＯＳから先に溶接ビード４３が固まり始め、収縮する。この収縮により、図９に示すように、リングギヤ４２に「倒れ」が生じる。この溶接は、リングギヤ４２の内周に沿って連続的に行われるが、その開始点も上記と同様の理由により「倒れ」の量が最も大きくなり、１周期／１回転の「倒れの変動」が生じる。このため、デファレンシャルサブアッシを車両に搭載して作動させた場合に、リングギヤ４２が相手側のギヤに噛み合うことでギヤノイズが発生する。そして、このギヤノイズに、１周期／１回転の「倒れの変動」の成分が加わり、うなり音を伴う耳障りなギヤノイズとなるおそれがある。
【０００６】
上記したデファレンシャルサブアッシを電気自動車やハイブリッド自動車に搭載することが考えられる。この場合、車両走行領域と１周期／１回転の「倒れの変動」に伴うデフうなり音が発生する車速は、動力伝達機構の周波数特性の関係から一致し易く、技術的な課題となっている。また、電気自動車等の走行領域は、暗騒音が低く、この領域でのうなり音は耳につき易いことから、非常に重要な課題となっている。
【０００７】
ここで、リングギヤの内周に沿って連続的に本溶接を行う前に、リングギヤの内周の複数個所に仮溶接を行うことが考えられる。このようにして仮溶接点を複数設けることで、リングギヤの倒れ量を低減させ、ギヤノイズの周波数を高周波数側へずらすことが可能となる。これにより、ギヤノイズのレベルを低下させ、ギヤノイズを耳につき難くすることができる。しかし、仮溶接点を単に増やしただけでは、仮溶接のためのサイクルタイムが増え、溶接コストが高くなるおそれがある。
【０００８】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、デファレンシャルサブアッシを作動させたときのリングギヤからの異音の発生を抑えるために、デフケースに対するリングギヤの溶接による歪みを低減すると共に、溶接の手間とコストの削減を図ることを可能としたリングギヤの溶接方法及び溶接構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、デファレンシャルサブアッシのデフケースにリングギヤを溶接するリングギヤの溶接方法であって、デフケースは、その外周にリングギヤを接合する接合部と、接合部に隣接して設けられた補強用の複数のリブとを含み、接合部にリングギヤを圧入する圧入工程と、圧入工程の後に、リングギヤの内周と接合部との間の複数の部位に仮溶接を行う仮溶接工程と、仮溶接工程の後に、リングギヤの内周と接合部との間に連続的に本溶接を行う本溶接工程とを備え、仮溶接工程において、仮溶接を行う複数の部位を、複数のリブの配置からずらしたことを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、圧入工程では、デフケースの外周に設けられた接合部にリングギヤが圧入される。その後、仮溶接工程では、リングギヤの内周と接合部との間の複数の部位に仮溶接が行われる。この仮溶接工程において、仮溶接が行われる複数の部位が、接合部に隣接してデフケースに設けられた補強用の複数のリブの配置からずらして設定される。その後、本溶接工程では、リングギヤの内周と接合部との間に連続的に本溶接が行われる。従って、仮溶接工程において、複数のリブの配置からずれた複数の部位に仮溶接が行われるので、溶接に伴うリングギヤの歪みのうねりが、リングギヤの内周において、仮溶接が行われた複数の部位と複数のリブの部分とに分散される。このような歪みのうねりは、仮溶接が行われた部位に重ねて本溶接を行っても変わらない。また、仮溶接の部位とリブは、リングギヤの歪みを抑える上で同様に機能するので、リブの数の分だけ仮溶接の部位の数を減らすことが可能となる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、デファレンシャルサブアッシのデフケースにリングギヤを溶接するリングギヤの溶接構造であって、デフケースは、その外周にリングギヤを接合する接合部と、接合部に隣接して設けられた補強用の複数のリブとを含むことと、接合部に圧入されたリングギヤの内周と接合部との間に設けられた複数の仮溶接ビードと、複数の仮溶接ビードの位置は、複数のリブの配置からずらして設定されることと、リングギヤの内周と接合部との間に複数の仮溶接ビードに重ねて連続的に設けられた本溶接ビードとを備えたことを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、接合部に圧入されたリングギヤの内周と接合部との間に複数の仮溶接ビードが設けられ、それら仮溶接ビードの位置が、デフケースの接合部に隣接して設けられた複数のリブの配置からずらして設定される。また、それら複数の仮溶接ビードに重ねて本溶接ビードが連続的に設けられる。従って、仮溶接が行われるときには、複数のリブの配置からずれた複数の部位に仮溶接ビードが設けられるので、溶接に伴うリングギヤの歪みのうねりが、リングギヤの内周において、複数の仮溶接ビードと複数のリブの部分とに分散される。このような歪みのうねりは、仮溶接ビードに重ねて本溶接ビードが設けられても変わらない。また、仮溶接ビードとリブは、リングギヤの歪みを抑える上で同様に機能するので、リブの数の分だけ仮溶接ビードの数を減らすことが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、デファレンシャルサブアッシを作動させたときにリングギヤからの異音の発生を抑えることができ、そのために、デフケースに対するリングギヤの溶接による歪みを低減することができ、しかも仮溶接の部位の数を減らした分だけ溶接の手間とコストを削減することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、デファレンシャルサブアッシを作動させたときにリングギヤからの異音の発生を抑えることができ、そのために、デフケースに対するリングギヤの溶接による歪みを低減することができ、しかも仮溶接ビードの数を減らした分だけ溶接の手間とコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係り、デファレンシャルサブアッシを示す断面図。
【図２】同実施形態に係り、デファレンシャルサブアッシを示す図１の矢印Ｆ１の方向から見た正面図。
【図３】同実施形態に係り、溶接方法の手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態に係り、溶接方法の圧入工程を示す断面図。
【図５】同実施形態に係り、溶接方法の圧入工程を示す断面図。
【図６】同実施形態に係り、溶接方法の仮溶接工程を示す断面図。
【図７】同実施形態に係り、溶接方法の本溶接工程を示す断面図。
【図８】同実施形態に係り、仮溶接を行った状態を示す図２に準ずる正面図。
【図９】従来技術に係り、デフケースのフランジに溶接されたリングギヤの「倒れ」を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のリングギヤの溶接方法及び溶接構造を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１に、デファレンシャルサブアッシ１を断面図により示す。図１に示すように、デファレンシャルサブアッシ１は、軸線Ａ１上において相対向する一対のサイドギヤ２と、軸線Ａ１を挟んで相対向し、かつ、一対のサイドギヤ２にそれぞれ噛み合う一対のピニオン３と、それらサイドギヤ２及びピニオン３を回転可能に支持した状態で収容するデフケース４と、そのデフケース４の一端側（図１の左側）の外周に設けられたフランジ５と、そのフランジ５の外周に接合された円環状をなすリングギヤ６とを備える。このデファレンシャルサブアッシ１は、例えば、車両において、変速機、トランスファ及び終減速機等に設けられ、他のギヤ（図示略）からリングギヤ６に入力される動力を一対のサイドギヤ２の回転差を許容しながら、それらを一対のピニオン３に連結された回転部材に伝達するようになっている。ここで、回転部材として、例えば、左右一対の駆動車輪や前後一対の駆動車軸等を挙げることができる。
【００１８】
図２に、デファレンシャルサブアッシ１を図１の矢印Ｆ１の方向から見た正面図により示す。図２に示すように、フランジ５の外周面が接合部５ａ（図４，５，８参照）となっており、その接合部５ａに圧入されたリングギヤ６の内周６ａ（図４，５，８参照）と接合部５ａとの間に、その円周に沿って複数（この場合４個）の仮溶接ビード１１が互いに離れて設けられる。また、それら仮溶接ビード１１に重ねて本溶接ビード１２が接合部５ａの円周に沿って連続的に設けられる。ここで、図１，２に示すように、デフケース５には、フランジ５に隣接して補強用の複数（この場合４個）のリブ７が設けられる。そして、図２に示すように、複数の仮溶接ビード１１の位置は、複数のリブ７の配置からずらして設定される。すなわち、この実施形態では、複数のリブ７が、円環状のフランジ５に沿って互いに離れて配置される。各仮溶接ビード１１は、隣り合うリブ７の中間位置にそれぞれ配置される。ここで、本溶接ビード１２は、各仮溶接ビード１１に重ねて設けられているので、各仮溶接ビード１１は、本溶接ビード１２に隠れるか、その一部が外部から視認できる状態となっている。このようにリングギヤ６の溶接構造が構成される。
【００１９】
次に、この実施形態のリングギヤの溶接方法について説明する。図３に、その溶接方法の手順をフローチャートにより示す。図４〜図７に、溶接方法の各工程を、図１に鎖線円Ｓ１で囲んだ部分に対応する断面図により示す。
【００２０】
図３（１）に示す「圧入工程」では、図４，５に示すように、デフケース４のフランジ５の外周面である接合部５ａにリングギヤ６を圧入する。すなわち、リングギヤ６をフランジ５の接合部５ａに対して強い力で押し込むことにより、リングギヤ６の内周６ａをフランジ５の接合部５ａに嵌め合わせる。
【００２１】
次に、図３（２）に示す「仮溶接工程」では、図６に示すように、リングギヤ６の内周６ａとフランジ５の接合部５ａとの間の複数の部位にレーザビームＬＢにより仮溶接を行う。図８に、仮溶接を行った状態を図２に準ずる正面図により示す。この仮溶接により、図６，７に示すように、接合部５ａに圧入されたリングギヤ６の内周６ａと接合部５ａとの間に複数の仮溶接ビード１１が設けられる。上記したように、複数の仮溶接ビード１１の位置は、複数のリブ７の配置からずらして設定される。
【００２２】
次に、図３（３）に示す「本溶接工程」では、図７に示すように、リングギヤ６の内周６ａとフランジ５の接合部５ａとの間に、その円周に沿って連続的に本溶接を行う。この本仮溶接により、図２に示すように、リングギヤ６の内周６ａとフランジ５の接合部５ａとの間に、複数の仮溶接ビード１１に重ねて連続的に本溶接ビード１２が設けられる。これにより、デフケース４のフランジ５に対するリングギヤ６の溶接を完了する。
【００２３】
以上説明したこの実施形態におけるリングギヤの溶接方法によれば、「圧入工程」では、デフケース４の外周に設けられたフランジ５の接合部５ａにリングギヤ６が圧入される。その後、「仮溶接工程」では、リングギヤ６の内周６ａと接合部５ａとの間の複数の部位に、レーザ溶接により、仮溶接が行われる。この仮溶接により、複数の仮溶接ビード１１が設けられる。この「仮溶接工程」において、仮溶接が行われる複数の部位（仮溶接ビード１１が設けられる部位）が、接合部５ａに隣接してデフケース４に設けられた補強用の複数のリブ７の配置からずらして設定される。その後、「本溶接工程」では、リングギヤ６の内周６ａと接合部５ａとの間に、レーザ溶接により、連続的に本溶接が行われる。この本溶接により、リングギヤ６の内周６ａに沿った本溶接ビード１２が設けられる。
【００２４】
従って、この実施形態では、「仮溶接工程」において、複数のリブ７の配置からずれた複数の部位にて仮溶接により仮溶接ビード１１が設けられるので、仮溶接に伴うリングギヤ６の「歪みのうねり」が、リングギヤ６の内周６ａにおいて、仮溶接ビード１１が設けられた複数の部位と複数のリブ７の部分とに分散される。このような「歪みのうねり」は、仮溶接の部位に重ねて本溶接を行っても変わらない。このため、デファレンシャルサブアッシ１を車両に搭載して作動させた場合に、リングギヤ６が相手側のギヤに噛み合うことで発生するギヤノイズにおける「うなり音」の周波数を高周波数側へずらすことができる。この結果、ギヤノイズのレベルを低下させることができ、ギヤノイズを耳につき難くすることができる。このように、デファレンシャルサブアッシ１を作動させたときにリングギヤ６からの異音の発生を抑えることができ、そのために、デフケース４に対するリングギヤ６の溶接による歪みを低減することができる。
【００２５】
また、この実施形態では、上記した仮溶接の部位（仮溶接ビード１１）とリブ７は、リングギヤ６の歪みを抑える上で同様に機能するので、リブ７の数の分だけ仮溶接の部位（仮溶接ビード１１）の数を減らすことが可能となる。このため、仮溶接の部位（仮溶接ビード１１）の数を減らした分だけ溶接の手間とコストを削減することができる。
【００２６】
この実施形態のリングギヤの溶接構造によれば、フランジ５の接合部５ａに圧入されたリングギヤ６の内周６ａと接合部５ａとの間に複数の仮溶接ビード１１が設けられ、それら仮溶接ビード１１の位置が、デフケース４の接合部５ａに隣接して設けられた複数のリブ７の配置からずらして設定される。また、それら複数の仮溶接ビード１１に重ねて、リングギヤ６の内周６ａに沿って、本溶接ビード１２が連続的に設けられる。従って、仮溶接が行われるときに、複数のリブ７の配置からずれた複数の部位に仮溶接ビード１１が設けられるので、溶接に伴うリングギヤ６の「歪みのうねり」が、リングギヤ６の内周６ａにおいて、複数の仮溶接ビード１１と複数のリブ７の部分とに分散される。このような「歪みのうねり」は、仮溶接ビード１１に重ねて本溶接ビード１２を設けても変わらない。このため、デファレンシャルサブアッシ１を車両に搭載して作動させた場合に、リングギヤ６が相手側のギヤに噛み合うことで発生するギヤノイズにおける「うなり音」の周波数を高周波数側へずらすことができる。この結果、ギヤノイズのレベルを低下させることができ、ギヤノイズを耳につき難くすることができる。このように、デファレンシャルサブアッシ１を作動させたときにリングギヤ６からの異音の発生を抑えることができ、そのために、デフケース４に対するリングギヤ６の溶接による歪みを低減することができる。
【００２７】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。
【００２８】
例えば、前記実施形態では、仮溶接の部位（仮溶接ビード１１）の数、リブ７の数をそれぞれ４個としたが、仮溶接の部位（仮溶接ビード）の数、リブの数を適宜に変更することができる。例えば、デフケースの形状や大きさに応じてリブの形状や数が変わることから、接合部に隣接して設けられるリブの数に応じて仮溶接の部位（仮溶接ビード）の数を変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明は、車両に搭載されるデファレンシャルサブアッシの製造に利用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  デファレンシャルサブアッシ
４  デフケース
５  フランジ
５ａ  接合部
６  リングギヤ
６ａ  内周
７  リブ
１１  仮溶接ビード
１２  本溶接ビード
【図１】
2012067889.tif 000003
【図２】
2012067889.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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