(57)【要約】本願の発明は、自動車の付属品の製造技術の分野に属し、具体的には、（１）相互に配合可能なデフケースとデフギアを準備するステップと、（２）レーザーでクリーニングするステップと、（３）圧入するステップと、（４）溶接ワイヤを充填し、レーザーでスポット溶接を行うステップと、（５）円形溶接するステップと、（６）溶接部をクリーニングするステップと、（７）超音波探傷を行うステップと、（８）ギアを研削するステップと、を含む差動アセンブリの溶接プロセスを開示する。従来技術と比較して、このプロセスは操作が簡単であり、製造された差動アセンブリの構造が単純になり、加工コストが低く、精度が高く、全体的に軽くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）相互に配合可能な外側が段付き軸部であるデフケースとデフギアを準備するステップと、
（２）デフケースとデフギア上のオイルやカーボン層を取り除き、デフケースとデフギアの接触面に異物や不純物がなくなるまでレーザーでクリーニングするステップと、
（３）デフケースの小径の段付き軸部にデフギアの軸穴を嵌め込み、デフギアを段付き軸部の段差に押し付けるステップと、
（４）０．６〜１．５ｍｍの鉄ニッケル合金溶接ワイヤを溶接ワイヤ充填機構によりデフケースとデフギアの接触面の隙間に充填し、レーザーによるスポット溶接でデフケースとデフギアの接触面を溶接するステップと、
（５）スポット溶接が完了した後、デフケースとデフギアのすべての接触面を円形溶接によって溶接するステップと、
（６）溶接部をクリーニングし、ブラシを使用して溶接部を清掃し、溶接部周辺の溶接スラグを除去するステップと、
（７）超音波探傷を行い、超音波発生器を溶接部に垂直にさせ、すべての溶接部をスキャンしてデフギアとデフケースの溶接品質を検査するステップと、
（８）円形溶接が完了した後、デフギアがＧＢ/Ｔ  １００９５．１―２００８/ＩＳＯ  １３２８-１:１９９５の３-７級の精度基準に達するまでデフギアに対してギア研削処理を行うステップと、を含むことを特徴とする差動アセンブリの溶接プロセス。
【請求項２】
ステップ（４）において、溶接ワイヤを充填した後、デフケースとデフギアの接触面を均等に３〜８のポイントに分割してスポット溶接を行うことを特徴とする請求項１に記載の差動アセンブリの溶接プロセス。
【請求項３】
ステップ（５）において、デフケースとデフギアを治具でクランプし、レーザービームを使用して溶接部の周りに円を描いて鉄ニッケル合金溶接ワイヤを熔解し、デフギアとデフケースを溶接して固定することを特徴とする請求項２に記載の差動アセンブリの溶接プロセス。
【請求項４】
ステップ（５）およびステップ（６）において、溶接位置はデフギアとデフケースの軸方向の接触面に位置することを特徴とする請求項３に記載の差動アセンブリの溶接プロセス。
【請求項５】
前記デフケースとデフギアとの溶接箇所は、段付き軸穴の小径の端部に位置することを特徴とする請求項４に記載の差動アセンブリの溶接プロセス。
【請求項６】
前記デフケースとデフギアとの溶接箇所の溶接部の深さは、５±０．５ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の差動アセンブリの溶接プロセス。
【請求項７】
ステップ（５）およびステップ（６）において、溶接位置はデフギアとデフケースの径方向の接触面に位置することを特徴とする請求項３に記載の差動アセンブリの溶接プロセス。
【請求項８】
前記ギアとケーシングとの溶接箇所の溶接部の深さは６±０．５ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の差動アセンブリの溶接プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の付属品の製造技術の分野に属し、具体的には、差動アセンブリの溶接プロセスを開示する。
【背景技術】
【０００２】
差動アセンブリは、自動車のターニングや方向転換などを実現するために自動車において重要かつ不可欠な部品であり、主にデフケースとデフギアとで構成される。現在、自動車のデフケースはほとんどダクタイル鋳鉄（ＱＴ５００、ＱＴ６００など）であり、デフギアはほとんど低炭素鋼（２０ＣｒＭｏＨ、２０ＭｎＣｒ５など）であるため、一般的なデフギアとデフケースの接続方式では、デフギアをボルトまたはリベットによってデフケースに接続されている。従来のボルトまたはリベットによって差動アセンブリを接続する方式は、次のような欠点がある。
１．デフケースおよびデフギアには穴あけ、タッピングおよび組み立てなどの煩雑な加工プロセスを必要とし、加工し難しく、コストが高い。
２．従来の差動アセンブリには、ボルト、リベットなどの構造が存在するため、差動アセンブリ全体のサイズを小さくすることが困難であり加工し難しく、差動アセンブリの重量や体積が大きくなり、新エネルギーおよびハイエンド車両の小型軽量部品の要件を満たすことが困難である。
３．従来の差動アセンブリは、デフギアを精密加工（ギア研削）してデフケースに組み立てるものであるため、取付誤差によりデフギアの精度が低下し、自動車の使用に悪影響を及ぼす。
４．従来の差動アセンブリを使用する自動車では、自動車の運転中、ボルトは大きい剪断力にさらされる摩耗部分であり、交換に時間と労力がかかり、且つ交換コストも高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、従来の差動アセンブリにおける加工し難しく、コストが高く、精度が低く、軽量化が難しい問題を解決するための差動アセンブリの溶接プロセスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、本発明の基本的な技術手段は、
（１）相互に配合可能な外側が段付き軸部であるデフケースとデフギアを準備するステップと、
（２）デフケースとデフギア上のオイルやカーボン層を取り除き、デフケースとデフギアの接触面に異物や不純物がなくなるまでレーザーでクリーニングするステップと、
（３）デフケースの小径の段付き軸部にデフギアの軸穴を嵌め込み、デフギアを段付き軸部の段差に押し付けるステップと、
（４）０．６〜１．５ｍｍの鉄ニッケル合金溶接ワイヤを溶接ワイヤ充填機構によりデフケースとデフギアの接触面の隙間に充填し、レーザーによるスポット溶接でデフケースとデフギアの接触面を溶接するステップと、
（５）スポット溶接が完了した後、デフケースとデフギアのすべての接触面を円形溶接によって溶接するステップと、
（６）溶接部をクリーニングし、ブラシを使用して溶接部を清掃し、溶接部周辺の溶接スラグを除去するステップと、
（７）超音波探傷を行い、超音波発生器を溶接部に垂直にさせ、すべての溶接部をスキャンしてデフギアとデフケースの溶接品質を検査するステップと、
（８）円形溶接が完了した後、デフギアがＧＢ/Ｔ  １００９５．１―２００８/ＩＳＯ  １３２８-１:１９９５の３-７級の精度基準に達するまでデフギアに対してギア研削処理を行うステップと、を含む差動アセンブリの溶接プロセスである。
【発明の効果】
【０００５】
本基本的な技術手段の有益な効果は以下のとおりである。
１、差動アセンブリは、溶接方式を採用して低炭素鋼のデフギアとダクタイル鋳鉄のデフケースを固定的に接続し、デフケースとデフギアに対する穴あけ、タッピングなどの加工、およびデフケースとデフギアの組み立てを省略し、さらに差動アセンブリの精度に対する加工および組み立ての影響を回避し、生産コストを低減し、生産効率および加工精度を向上させる。
２、溶接方式により製造された差動アセンブリは、ボルト構造を省略し、製造された差動アセンブリをよりコンパクトかつ軽量にして、全体的に軽くなり、電気自動車の構造要件に応じて、差動アセンブリ全体のサイズを小さくすることができ、差動アセンブリの用途が広くなる。
３、溶接により製造された差動アセンブリは、構造が簡単であり、生産しやすく、且つ溶接によりケーシングとギアの接続強度が向上し、製造された差動アセンブリの耐久性が高い。
４、ニッケル鉄合金を高温で溶解した後、異なる材質のデフケースとデフギアを融合および溶接することができ、その結果、デフケースとデフギアの溶接強度が所期の要求を満たす。
５、デフギアとデフケースの接触面をスポット溶接し、その後円形溶接するため、溶接中のデフギアとデフケースの相対的な変位により溶接後の差動アセンブリが変形し、所期の精度が得られないことを回避することができるとともに、デフギアとデフケースをより強固に溶接することができる。
【０００６】
従来技術と比較して、本プロセスは操作が簡単であり、製造された差動アセンブリは構造が簡単で、加工コストが低く、精度が高く、全体的に軽くなる。
【０００７】
好ましい技術手段１：基本的な技術手段として、ステップ（４）において溶接ワイヤを充填した後、デフケースとデフギアの接触面を均等に３〜８のポイントに分割してスポット溶接を行うことが好ましい。スポット溶接により、溶接中のデフケースとデフギアの相対的な変位をより効果的に防止する。
【０００８】
好ましい技術手段２：技術手段１のさらなる改良として、ステップ（５）においてデフケースとデフギアを治具でクランプし、レーザービームを使用して溶接部の周りに円を描いて鉄ニッケル合金溶接ワイヤを熔解し、デフギアとデフケースを溶接して固定する。より速く、より安定的に加工することができ、デフギアとデフケースの溶接品質がより向上し、加工効率がより高くなる。
【０００９】
好ましい技術手段３：技術手段２のさらなる改良として、ステップ（５）およびステップ（６）において、溶接位置はデフギアとデフケースの軸方向の接触面に位置する。デフギアとデフケースの両者に相対的な力が作用された場合、両者の軸方向の接触面が力点になり、ここでの溶接によりデフギアとデフケースの耐久性が高くなる。
【００１０】
好ましい技術手段４：技術手段３のさらなる改良として、前記デフケースとデフギアの溶接箇所は段付き軸穴の小径の端部に位置する。ここで、デフケースとデフギアとが密着し、溶接に便利であり、両者がより強固に接続される。
【００１１】
好ましい技術手段５：技術手段４のさらなる改良として、前記デフケースとデフギアの溶接箇所の溶接部の深さは５±０．５ｍｍである。デフケースとデフギアの接続強度の要件を一層満たす。
【００１２】
好ましい技術手段６：技術手段２のさらなる改良として、ステップ（５）およびステップ（６）において、溶接位置はデフギアとデフケースの径方向の接触面に位置する。外側に向う溶接口により、溶接作業に便利であり、且つ差動アセンブリを使用する場合、デフギアとデフケースに相対的な力が作用され、それらの接触面の径方向の位置で溶接され、相対的な力を効果的に相殺することができるので、差動アセンブリの耐久性が高くなる。
【００１３】
好ましい技術手段７：技術手段６のさらなる改良として、前記ギアとケーシングの溶接箇所の溶接部の深さは６±０．５ｍｍである。ケーシングとギアの強固な溶接接続を一層確保する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は実施例１の溶接プロセスによって加工された差動アセンブリの構造模式図である。
【図２】図２は図１におけるＡ箇所の構造拡大図である。
【図３】図３は実施例５の溶接プロセスによって加工された差動アセンブリの構造模式図である。
【図４】図４は図１におけるＢ箇所の構造拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、具体的な実施形態を通じて本発明をさらに詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
（１）相互に配合可能な外側が段付き軸部であるデフケース２とデフギア１を準備するステップと、
（２）デフケース２とデフギア１上のオイルやカーボン層を取り除き、デフケース２とデフギア１の接触面に異物や不純物がなくなるまでレーザーでクリーニングするステップと、
（３）デフケース２の小径の段付き軸部にデフギア１の軸穴を嵌め込み、デフギア１を段付き軸部の段差に押し付けるステップと、
（４）デフギア１とデフケース２を治具により固定し、１ｍｍの鉄ニッケル合金溶接ワイヤを溶接ワイヤ充填機構によりデフケース２とデフギア１の軸方向の接触面の隙間に充填し、デフケース２とデフギア１の接触面を均等に４つのポイントに分割してスポット溶接を行い、デフケース２とデフギア１の溶接箇所は段付き軸穴の小径の端部に位置するステップと、
（５）スポット溶接が完了した後、工作機械のプログラムにより、溶接用のレーザービームを差動アセンブリの溶接部３の周りに円を描いて鉄ニッケル合金溶接ワイヤをすべて高温で溶解し、デフケース２とデフギア１の軸方向の接触面全体を接続し、溶接箇所の有効溶接部３の深さは５±０．５ｍｍであるステップと、
（６）溶接部３をクリーニングし、差動アセンブリを治具でクランプして回転させ、ブラシを使用して溶接部３に接触させ、差動アセンブリの回転中、ブラシにより溶接部３を清掃し、溶接部３周りの溶接スラグを除去するステップと、
（７）超音波探傷を行い、差動アセンブリを治具でクランプして回転させ、超音波発生器を溶接部３に垂直にさせ、差動アセンブリの回転中、超音波にてすべての溶接部３をスキャンさせ、デフギア１とデフケース２の溶接部３の品質を検出し、溶接部３に亀裂、気孔があり、溶接部３が所期の有効深さの要件を満たしていない場合、廃棄してリサイクル可能とし、溶接部３には亀裂、気孔がなく、溶接部３が所期の有効深さの要件を満たしている場合、所期の溶接が得られると証明可能とするステップと、
（８）円形溶接が完了した後、デフギア１がＧＢ/Ｔ  １００９５．１―２００８/ＩＳＯ  １３２８-１:１９９５中３-７級の精度基準に達するまでデフギア１に対してギア研削処理を行い、溶接された差動アセンブリにショットブラスト処理を行うステップと、を含む差動アセンブリの溶接プロセスである。
【実施例２】
【００１７】
本実施例は、実施例１との違いは、ステップ（４）において、０．６ｍｍの鉄ニッケル合金溶接ワイヤを溶接ワイヤ充填機構によりデフケース２とデフギア１の軸方向の接触面の隙間に充填し、デフケース２とデフギア１の接触面を均等に３つのポイントに分割してスポット溶接を行うことである。
デフケース２とデフギア１の現在のサイズに応じて、デフケース２とデフギア１の接触面の３つのポイントでスポット溶接を行い、両者を良好に初期固定することができ、０．６ｍｍの鉄ニッケル合金溶接ワイヤを使用すると、溶接過程がより速い。
【実施例３】
【００１８】
本実施例は、実施例１との違いは、ステップ（４）において、１．３ｍｍの鉄ニッケル合金溶接ワイヤを溶接ワイヤ充填機構によりデフケース２とデフギア１の軸方向の接触面の隙間に充填し、デフケース２とデフギア１の接触面を均等に６つのポイントに分割してスポット溶接を行うことである。
デフケース２とデフギア１の接触面の６つのポイントでスポット溶接を行い、多くの差動アセンブリに適用することができ、１．３ｍｍの鉄ニッケル合金溶接ワイヤを使用すると、溶接過程がより強固になる。
【実施例４】
【００１９】
本実施例は、実施例１との違いは、ステップ（４）において、１．５ｍｍの鉄ニッケル合金溶接ワイヤを溶接ワイヤ充填機構によりデフケース２とデフギア１の軸方向の接触面の隙間に充填し、デフケース２とデフギア１の接触面を均等に８つのポイントに分割してスポット溶接を行うことである。
デフケース２とデフギア１の接触面の８つのポイントでスポット溶接を行い、サイズが大きい差動アセンブリに対応し、１．５ｍｍの鉄ニッケル合金溶接ワイヤを使用すると、サイズが大きい差動アセンブリをより強固に溶接することができる。
【実施例５】
【００２０】
本実施例は、実施例１との違いは、ステップ（５）およびステップ（６）において、溶接位置はデフギア１とデフケース２の径方向の接触面に位置し、前記ギアとケーシングの溶接箇所の溶接部３の深さは６±０．５ｍｍであることである。
本実施例の溶接プロセスにより製造された差動アセンブリは図３および図４に示される。
【００２１】
上記したことは本発明の実施例に過ぎず、技術手段で周知の具体的な構造および特性などの常識は、ここではあまり説明しない。当業者は、本発明の技術手段から逸脱することなく、いくつかの変形や改良を加えることができることに留意すべき、これらの変形や改良も本発明の保護範囲と見なされるべきであり、これらは本発明の実施効果および特許の実用性に何の影響を与えない。
【符号の説明】
【００２２】
１    デフギア
２    デフケース
３    溶接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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