CN107695320A - 差动装置的制造方法以及差动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制由焊接的焊瘤所导致的过大的输入热量产生差动器壳的裂纹的差动装置的制造方法以及差动装置。所述差动装置的制造方法包括:第一工序,使熔融了的铸铁经由浇口流入到在铸模面具有标记形成部的铸模来铸造差动器壳,标记形成部与浇口具有特定的位置关系;以及第二工序,将差动器壳嵌合于环形齿轮,围绕预定轴的整周焊接差动器壳和环形齿轮,在第二工序中,利用在第一工序中通过标记形成部在差动器壳形成的标记,以使在差动器壳中的形成于铸模的浇口附近的部分不产生焊接的焊瘤的方式焊接差动器壳和环形齿轮。
Description
技术领域
本发明涉及差动装置的制造方法以及差动装置。
背景技术
在车辆中,具备在转弯时等将从发动机输出的驱动力在所对应的左右驱动轮之间进行分配的前桥差动器、后桥差动器等差动装置。另外,作为差动装置另一形态,还存在将从发动机输出的驱动力在前后驱动轮之间进行分配的桥间差动器。差动装置具备环形齿轮和差动器壳,环形齿轮传达驱动力,差动器壳与环形齿轮接合并与环形齿轮一体地旋转。作为环形齿轮与差动器壳的接合方法,采用焊接的接合方法。例如,通过针对由碳素钢构成的环形齿轮与使用铸铁铸造的差动器壳之间的抵接位置实施射束(beam)焊接,从而接合环形齿轮和差动器壳。
提出有用于提高这样的环形齿轮与差动器壳的焊接的强度的技术。例如,在专利文献1中公开了如下差动装置,即,在环形齿轮的齿轮侧焊接面与差动器壳的壳侧焊接面之间形成有间隙,能够吸收环形齿轮的热变形,并且能够使焊接的焊道的残余应力降低。该差动装置还具有使在激光焊接时产生的焊接气体释放的空洞部,能够抑制焊接缺陷的产生。
另外,在专利文献2中公开了如下差动装置的焊接结构,即,具有一端在用于使射束焊接成为贯通焊接的空洞部开口,另一端在差动器壳的外表面开口而贯通的贯通孔,使在射束焊接时膨胀了的空洞部内的空气逸出到外部空间而能够防止焊接缺陷。并且,在专利文献3中公开了如下差动装置,即,由差动器壳的环状凸缘的一个侧面与环形齿轮的突缘部的侧面形成环状的抵接部,通过在比抵接部更靠内周侧的环状凸缘形成有避让面而使焊接气体逸出,从而能够抑制焊接缺陷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-18035号公报
专利文献2:国际公开第2011/089706号
专利文献3:国际公开第2012/143986号
发明内容
技术问题
这里,在通过焊接来接合环形齿轮和差动器壳的情况下,有时会在差动器壳产生裂纹。该裂纹的主要成因在于,由于在焊接时铸铁所包含的碳的偏析而生成脆性组织。在铸造时,使熔融了的铸铁流入的浇口周边比其他区域的冷却速度慢,碳当量比较高的珠光体组织的比率变高。因此,在差动器壳中,在铸造时形成于浇口附近的区域与其他区域相比,在焊接时更容易产生裂纹。尤其是在遍及差动器壳以及环形齿轮的整周而进行焊接的情况下,当焊接的基点以及终点重叠的焊瘤部位于形成于该浇口附近的区域时,向珠光体率高的区域的输入热量变大,组织脆化扩大而变得容易裂纹。
技术方案
因此,本发明是鉴于上述问题而作出的,本发明的目的在于,提供一种能够抑制由焊接的焊瘤所导致的过大的输入热量产生差动器壳的裂纹的,新制且进行了改良的差动装置的制造方法以及差动装置。
为了解决上述课题,根据本发明中的观点,提供一种差动装置的制造方法,包括:第一工序,使熔融了的铸铁经由浇口流入到在铸模面具有标记形成部的铸模来铸造差动器壳,标记形成部与浇口具有特定的位置关系;以及第二工序,将差动器壳嵌合于环形齿轮,围绕预定轴的整周焊接差动器壳和环形齿轮,在第二工序中,利用在第一工序中通过标记形成部在差动器壳形成的标记,以使在差动器壳中的形成于铸模的浇口附近的部分不产生焊接的焊瘤的方式焊接差动器壳和环形齿轮。
在第二工序中,可以利用标记,以使形成于铸模的浇口附近的部分位于与焊接的开始位置不同的特定位置的方式配置差动器壳。
标记可以是设置在嵌合于环形齿轮的差动器壳的筒部的外周面的一部分的切口,在第二工序中,可以通过具有能够嵌合于切口的定位部的治具保持差动器壳而将差动器壳配置于预定位置,由此使得形成于铸模的浇口附近的部分位于与焊接的开始位置不同的特定位置。
另外,为了解决上述课题,根据本发明中的另一观点,提供一种差动装置,其具备:差动器壳,其由以铸铁为主成分的铸件构成;以及环形齿轮,其具有嵌合有差动器壳的筒部的开口部,且围绕预定轴的整周而焊接于差动器壳,差动器壳的筒部的周向上的一部分区域的珠光体率比其他区域高,并且差动器壳具有标记,标记与珠光体率高的区域具有特定的位置关系,焊接的基点和终点重叠的焊瘤部位于与珠光体率高的区域不同的区域。
标记可以是设置于筒部的外周面的一部分的切口。
在差动器壳和环形齿轮进行嵌合的嵌合部与差动器壳和环形齿轮被焊接的焊接部之间可以设置有空间部,空间部可以经由作为标记的切口与外部连通。
发明效果
如上述说明,根据本发明,在焊接差动器壳和环形齿轮时,能够抑制由焊接的焊瘤所导致的过大的输入热量产生的差动器壳的裂纹。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的差动装置的截面图。
图2是示出差动器壳与环形齿轮的接合部分的结构的截面图。
图3是示出嵌合了差动器壳以及环形齿轮的状态的说明图。
图4是示出焊接的焊瘤部与高珠光体区域的位置关系的一例的说明图。
图5是示出浇口与珠光体率之间的关系的说明图。
图6是示出在铸造工序中使用的铸模的例子的说明图。
图7是示出差动器壳的高珠光体区域与切口之间的位置关系的一例的说明图。
图8是示出用于差动器壳的配置的治具的一例的说明图。
图9是示出将差动器壳和环形齿轮进行嵌合的状态的说明图。
符号说明
10 差动装置
20 差动器壳
21 筒部
21a 外周面
26 切口(标记)
28 高珠光体区域
30 环形齿轮
38 开口部
100 铸模
101 成型区域
103 浇口
107 标记形成部
120 差动器壳坯料
130 治具
131 定位部
133 开口部
F 嵌合部
S 贯通空间部
W 焊接部
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明本发明的优选实施方式。在此,在本说明书以及附图中,对实质上具有相同的功能结构的结构要素使用相同的符号并省略重复说明。
<1.差动装置>
(1-1.整体结构)
首先,对本发明的实施方式的差动装置的构成例进行说明。图1是示出差动装置10的结构的一例的截面图。在图1中示出包括差动器壳20和环形齿轮30的旋转轴A、以及小锥齿轮50的旋转轴B的截面。该差动装置10,例如,安装于车辆的变速装置,作为针对左右驱动轮来分配从内燃机输出的驱动力的装置而使用。
本实施方式的差动装置10具备:差动器壳20、环形齿轮30、小齿轮轴40、小锥齿轮50、55和侧锥齿轮60、65。在未图示的外壳内,差动器壳20以旋转轴A为中心能够绕轴旋转地被支承。差动器壳20具有嵌合于环形齿轮30的开口部38的筒部21。被嵌合的差动器壳20和环形齿轮30在焊接部W被焊接。环形齿轮30的齿面30a啮合到与未图示的传动轴设置为一体的小齿轮的齿面,来自于内燃机的驱动力通过传动轴传送至环形齿轮30。据此,根据来自于内燃机的驱动力,差动器壳20被驱动为以旋转轴A为中心绕轴旋转。
在差动器壳20支承有具有沿着与旋转轴A垂直的方向的轴线B的小齿轮轴40。小齿轮轴40被插入到设置于差动器壳20的轴支承孔24。在差动器壳20形成有销插入孔22a、22b,在小齿轮轴40形成有销插入孔40a。以贯通这些销插入孔22a、22b、40a的方式压入防脱落销80,防止小齿轮轴40从差动器壳20脱落。作为防脱落销80,例如,可以使用截面为C字形的适当的销。
在小齿轮轴40,一对小锥齿轮50、55以小齿轮轴40为中心绕轴自由旋转地被支承。一对小锥齿轮50、55被配置于夹着旋转轴A的两侧。一对小锥齿轮50、55分别以与旋转轴A垂直的旋转轴B为中心绕轴旋转。
需要说明的是,在图1所示的差动装置10中,一对小锥齿轮50、55被一根小齿轮轴40支承,但也可以按照每个小锥齿轮50、55来设置小齿轮轴。在该情况下,小锥齿轮以及小齿轮轴可以设置两组以上。
左右一对侧锥齿轮60、65的齿面60a、65a分别啮合于一对小锥齿轮50、55的齿面50a、55a。对左驱动轮进行旋转驱动的、未图示的驱动轴(驱动桥:axle drive shaft)花键嵌合于图中左侧的侧锥齿轮60,并且对右驱动轮进行旋转驱动的、未图示的驱动轴(驱动桥:axle drive shaft)花键嵌合于图中右侧的侧锥齿轮65。左右驱动轴能够绕轴旋转地被支承于在差动器壳20设置的驱动轴支承孔70、74。
一对侧锥齿轮60、65根据通过环形齿轮30、差动器壳20以及小锥齿轮50、55传送的内燃机的驱动力,从而以与差动器壳20共用的旋转轴A为中心绕轴旋转。差动器壳20、环形齿轮30、侧锥齿轮60、65、以及未图示的驱动轴(驱动桥:axle drive shaft)都能够以旋转轴A为中心绕轴旋转。另外,小锥齿轮50、55能够以旋转轴B为中心绕轴旋转,并且能够以旋转轴A为中心进行公转。差动器壳20与侧锥齿轮60、65能够相对旋转,小锥齿轮50、55与侧锥齿轮60、65能够相对旋转。
当驱动力从内燃机传送到环形齿轮30时,差动器壳20以旋转轴A为中心绕轴旋转,由固定于差动器壳20的小齿轮轴40支承的一对小锥齿轮50、55也围绕旋转轴A公转。在左右驱动轮没有旋转差的情况下(车辆直行时等),差动装置10均等地向左右一对侧锥齿轮60、65传送驱动力。这时,左右一对侧锥齿轮60、65的旋转数相等,因此小锥齿轮50、55没有以旋转轴B为中心绕轴旋转,而以旋转轴A为中心公转。
另一方面,在左右驱动轮有旋转差的情况下(车辆转弯时等),差动装置10适当地向左右一对侧锥齿轮60、65分配驱动力。例如,在车辆向左转弯,右驱动轮比左驱动轮的旋转数大的情况下,要使右驱动轮的驱动轴所嵌合的侧锥齿轮65比差动器壳20旋转得快,要使左驱动轮的驱动轴所嵌合的侧锥齿轮60比差动器壳20旋转得慢。这时,小锥齿轮50、55一边以旋转轴A为中心公转,一边以旋转轴B为中心绕轴旋转,左右驱动轮的旋转数差被吸收。
在该差动装置10中,为了确保齿面的啮合精度,环形齿轮30、小锥齿轮50、55以及侧锥齿轮60、65,例如由碳素钢形成。另外,差动器壳20是使用铸铁通过铸造而形成。需要说明的是,在差动装置10是将驱动力分配到前后驱动轴的桥间差动器的情况下,侧锥齿轮60、65分别与前侧驱动轴或者后侧驱动轴嵌合。
(1-2.接合部)
接着,对差动器壳20与环形齿轮30的接合部进行详细说明。图2是示出差动器壳20与环形齿轮30的接合部的一部分的图,将图1中的单点划线所包围的区域X放大而示出。在该图2中,在焊接部W以虚线示出焊接前的环形齿轮30以及差动器壳20(凸缘部110)的形状。差动器壳20的筒部21嵌合并被压入到环形齿轮30的开口部38。在将环形齿轮30组装到差动器壳20时,例如从图2中的右侧将环形齿轮30嵌入到差动器壳20,环形齿轮30与差动器壳20的凸缘部110抵接。差动器壳20与环形齿轮30的嵌合部F围绕旋转轴A的大致整周连续形成。在与环形齿轮30的开口部38嵌合的差动器壳20的筒部21的外周面21a的一部分设置有切口26。
环形齿轮30在与差动器壳20的凸缘部110对置的部分从外周侧起依次具有:倾斜部31、抵接部32、空间形成凹部33、平坦部34以及倒角部35。倾斜部31形成为随着从抵接部32向外周侧远离而与凸缘部110远离的面。另外,抵接部32以及平坦部34,例如可以设置为存在于同一面上的面。空间形成凹部33设置于抵接部32与平坦部34之间,形成为向远离凸缘部110的方向后退的槽。
另外,差动器壳20的凸缘部110在与环形齿轮30对置的部分从外周侧起依次具有:倾斜部111、抵接部112以及空间形成凹部113。倾斜部111形成为随着从抵接部112向外周侧远离而与环形齿轮30远离的面。另外,空间形成凹部113设置在比抵接部112更靠内周侧的位置,形成为向远离环形齿轮30的方向后退的槽。
在环形齿轮30的开口部38嵌合而压入有差动器壳20的筒部21,在环形齿轮30的抵接部32与差动器壳20的抵接部112抵接的状态下,通过分别形成于环形齿轮30以及凸缘部110的倾斜部31、111而形成有坡口部G。另外,在该状态下,通过分别形成于环形齿轮30以及凸缘部110的空间形成凹部33、113而形成有贯通空间部S。
在焊接差动器壳20和环形齿轮30时,一边将填充焊丝提供到该坡口部G,一边从外周侧照射激光、电子束等高能量束。据此,填充焊丝和抵接部32、112熔融,环形齿轮30和差动器壳20被接合。此时,以使填充焊丝以及抵接部32、112熔融而成的熔融金属到达贯通空间部S的方式进行射束,而成为贯通焊接。差动器壳20与环形齿轮30的焊接部W以及上述贯通空间部S围绕旋转轴A的整周形成。在遍及整周焊接差动器壳20和环形齿轮30的情况下,为了不产生成为焊接缺陷的间隙,焊接的基点与终点重叠而形成有焊瘤部WOL。
另外,在与环形齿轮30的开口部38嵌合的差动器壳20的筒部21的外周面21a中,图2所示的截面所在的部分设置有作为预定的标记的切口26。该切口26作为示出差动器壳20中碳当量大的珠光体组织的比率高的区域(以下,称作“高珠光体区域”。)的位置的标记而形成。
(1-3.切口(标记))
接着,对设置于差动器壳20的切口26进行详细地说明。图3是从环形齿轮30的齿面30a侧观察差动装置10的立体图。在图3中,省略了位于与环形齿轮30的齿面30a侧相反一侧的差动器壳20的图示。图4是从环形齿轮30的齿面30a侧沿着旋转轴A观察差动装置10的示意图。在图4中,环形齿轮30由虚线表示。
差动器壳20在与环形齿轮30嵌合的筒部21的外周面21a的一部分具有切口26。如图4所示,在本实施方式的差动装置10中,切口26是圆筒形状的筒部21的外周面21a的一部分向成为中心轴的旋转轴A的方向后退而形成的。
该切口26具有作为示出差动器壳20中的高珠光体区域28的位置的标记的功能。即,能够从切口26的位置来确定高珠光体区域28的位置。切口26被设置为,与该高珠光体区域28具有预先设定的特定的位置关系。例如,在图3以及图4所示的例子中,在以旋转轴A为旋转中心,切口26与高珠光体区域28的中心部所成的角度θ1约为180°的位置设置有切口26。
高珠光体区域28,例如能够在使用铸铁铸造差动器壳20时形成。具体地,在铸造差动器壳20时,由于在铸模的浇口附近的铸铁的冷却速度比其他区域慢,因此形成于该浇口附近的区域的珠光体率变高。
图5示出了铸模的浇口与所铸造的差动器壳20的珠光体率之间的关系。横轴表示在差动器壳20的围绕旋转轴A的方向上,将与铸模的浇口的中心位置对应的位置作为基点的周向位置(相位),纵轴表示各自的周向位置上的成为焊接部的区域的珠光体面积比率(%)。如图5所示,差动器壳20的珠光体面积比率在浇口附近的位置变高,而随着远离浇口附近而逐渐降低。需要说明的是,在图5所示的例子中,如果从浇口的中心位置起算的相位超过40°的位置,则变得无法观察到珠光体面积比率大幅地变化。
高珠光体区域28是脆性高的区域。该高珠光体区域28虽然不能够一眼就辨别出来,但是通过具有与高珠光体区域28具有特定的位置关系的切口26,从而能够辨别高珠光体区域28的位置。在以通过切口26来辨别高珠光体区域28的位置为目的的情况下,切口26的形态和/或大小并没有特别的限定。另外,在以通过切口26使贯通空间部S与外部连通为目的的情况下,切口26可以至少沿着筒部21的轴方向具有预定的长度。
但是,对于本实施方式的差动装置10来说,在将差动器壳20与环形齿轮30焊接时,包括以下过程,即,通过具有能够嵌合到切口26的定位部的治具来保持差动器壳20,将差动器壳20配置到预定位置。因此,切口26的尺寸被设定为,根据切口26的有无而能够区分出差动器壳20可否嵌合于治具的程度。
另外,本实施方式的差动装置10的设置于差动器壳20的切口26使得通过焊接部W和嵌合部F划分出的贯通空间部S与外部连通。在制造差动装置10时,在将差动器壳20与环形齿轮30接合时实施上述贯通焊接的情况下,由于所提供的热或者产生的热而使得贯通空间部S内的气体膨胀。在贯通空间部S不向外部开放的情况下,由于贯通空间部S内的气体膨胀而使得贯通空间部S内的压力上升,能够产生气体从焊接部W的熔融金属的一部分喷出而在焊接部W开孔的缺陷。
对此,在本实施方式的差动装置10中,贯通空间部S经由切口26向外部开放。因此,在贯通空间部S内膨胀的气体经由切口26逸出到差动器壳20的外部。据此,能够抑制贯通空间部S内的压力的上升而防止在焊接部W开孔这样的缺陷。
另外,如上所述,差动器壳20与环形齿轮30的焊接部W遍及围绕旋转轴A的整周而设置,并具有焊接的基点和终点相互重合的焊瘤部WOL。该焊瘤部WOL位于与高珠光体区域28不同的区域。例如,在图4所示的例子中,在将旋转轴A作为旋转中心,焊瘤部WOL与高珠光体区域28的中心部所成的角度θ2约为90°的位置形成有焊瘤部WOL。如后所述,该焊瘤部WOL利用切口26而形成为与高珠光体区域28不重叠。因此,基于射束焊接的,针对具有相对较高的脆性的高珠光体区域28的输入热量被抑制,从高珠光体区域28起的组织脆化的扩大被抑制。因此,能够抑制差动器壳20的裂纹。
切口26与高珠光体区域28的位置关系不限于本实施方式的差动装置10的例子。只要预先设定了位置关系即可,可以将切口26与高珠光体区域28的中心部所成的角度θ1设定为不同于180°的适当的角度。也可以在高珠光体区域28形成切口26。另外,关于焊瘤部WOL与高珠光体区域28的位置关系,也不限于本实施方式的差动装置10的例子。只要是相互不同的位置即可,可以将焊瘤部WOL与高珠光体区域28的中心部所成的角度θ2设定为不同于90°的适当的角度。
<2.差动装置的制造方法>
到此为止,对本实施方式的差动装置10的构成例进行了说明。接着,对本实施方式的差动装置10的制造方法进行说明。本实施方式的差动装置10的制造方法包括第一工序和第二工序。第一工序使熔融了的铸铁经由浇口流入到在铸模面具有预定的标记形成部的铸模来铸造差动器壳;第二工序将差动器壳嵌合于环形齿轮而围绕预定轴的整周焊接差动器壳和环形齿轮。并且,在第二工序中,利用在第一工序中形成于差动器壳的标记,以在差动器壳中的形成于铸模的浇口附近的部分不产生焊接的焊瘤的方式来焊接差动器壳和环形齿轮。以下,对各工序进行详细地说明。
(2-1.铸造工序(第一工序))
在铸造工序中,熔融了的铸铁经由浇口流入到在铸模面具有标记形成部的铸模而铸造差动器壳坯料,所述标记形成部与浇口具有特定的位置关系。图6是用于说明在铸造工序中用到的铸模100的示意图。图6所示的铸模100是能够同时铸造12个差动器壳坯料120的铸模100的例子。
铸模100的种类没有特别的限定,可以是砂铸模或者金属模具等的以往公知的铸模。图6所示的铸模100具有使熔融了的铸铁流入的12个成型区域101。成型区域101的数量不限于12个。各成型区域101具有与差动器壳20的外形对应的形状的铸模面。在各成型区域101设置有用于使熔融了的铸铁流入的浇口103。各成型区域101的铸模面形成为,浇口103相对于在各成型区域101中铸造的差动器壳坯料120位于相同的位置。
另外,在各成型区域101设置有用于在铸造的差动器壳坯料120形成标记的标记形成部107。在各成型区域101中,浇口103与标记形成部107通常具有特定的位置关系。在图6所示的铸模100的例子中,将成型区域101的中心部作为中心的、浇口103与标记形成部107的旋转相位被设计为180°。
在本实施方式的差动装置10中,为了在差动器壳20的筒部21的外周面21a形成作为标记的切口26,而通过将铸模100的各成型区域101的铸模面中,与筒部21对应的筒形状的部分的内周面的一部分向筒形状的中心方向推出,从而设置标记形成部107。这里,在本实施方式的差动装置10的制造方法的焊接工序中,包括通过具有能够与切口26嵌合的定位部的治具来保持差动器壳20的筒部21,而将差动器壳20配置在预定位置的过程。因此,标记形成部107的尺寸(推出量)被设定为,根据切口26的有无而能够区分出差动器壳20可否与治具嵌合的程度。
通过使熔融了的铸铁经由浇口103流入到该铸模100的各成型区域101,并使铸铁冷却而固化,从而制作具有作为标记的切口26的差动器壳坯料120。需要说明的是,在铸造时,也可以使用适当的芯子。
图7是示出由铸造工序制作而得的差动器壳坯料120的说明图,是从筒部21侧沿轴方向观察差动器壳坯料120的图。当铸造差动器壳坯料120时,为了使熔融了的铸铁连续不断地流入,在浇口103附近铸铁的冷却速度比其他区域慢。因此,在差动器壳坯料120中,形成于浇口103附近的部分成为珠光体率高的高珠光体区域28。另外,在差动器壳坯料120中,切口26形成在以旋转轴A为中心相对于高珠光体区域28旋转相位为180°的位置。需要说明的是,在铸模100的各成型区域101所铸造的所有的差动器壳坯料120形成有与高珠光体区域28具有相同的位置关系的切口26。
差动器壳坯料120铸造成之后,通过进行适当的后续加工,从而得到期望的差动器壳20。例如,在图7所示的差动器壳坯料120,由于没有形成供防脱落销80插入的销插入孔22a,因此通过后续加工形成该销插入孔22a,所述防脱落销80具有防止小齿轮轴40脱落的功能。
(2-2.焊接工序(第二工序))
在焊接工序中,将差动器壳20嵌合到环形齿轮30,围绕旋转轴A的整周焊接差动器壳20和环形齿轮30。这时,利用根据铸模100的标记形成部107在差动器壳20形成的作为标记的切口26,以使差动器壳20中的在铸模100的浇口103附近形成的部分(高珠光体区域28)中不产生焊接的焊瘤的方式焊接差动器壳20和环形齿轮30。
在焊接工序中,在管理切口26的配置位置的同时,将差动器壳20配置到预定位置。使环形齿轮30与该差动器壳20的筒部21嵌合之后,将不与高珠光体区域28重叠的位置作为开始位置,围绕差动器壳20以及环形齿轮30的外周部的整周进行射束焊接。即,如果能够把握差动器壳20的切口26的配置位置,则能够从与相对于切口26具有特定的位置关系的高珠光体区域28不同的位置开始射束焊接。据此,能够使得在高珠光体区域28不产生焊接的焊瘤。
图8是示出在管理切口26的配置位置的同时能够将差动器壳20配置到预定位置的治具130的例子的示意图。如图8所示,通过具有与差动器壳20的筒部21的外形对应的形状的开口部133的治具130来保持差动器壳20,将差动器壳20配置到预定位置,由此能够管理切口26的配置位置。具体地,在治具130的开口部133的一部分设置有能够与差动器壳20的筒部21的切口26嵌合的定位部131。因此,如果切口26与定位部131不处于旋转相位相同的状态,则不能使差动器壳20保持于治具130。
因此,差动器壳20相对于治具130被适当地保持,并配置在预定位置时,能够通过定位部131的位置来管理切口26的位置,即,高珠光体区域28的位置。即,在针对在射束焊接时支承差动器壳20的支承部而设置差动器壳20时,以治具130的定位部131通常位于相同的位置的方式来保持并设置差动器壳20,由此能够使高珠光体区域28通常位于相同的位置。这时,以使高珠光体区域28位于与射束焊接的开始位置不同的位置的方式来配置差动器壳20。
接下来,如图9所示,使差动器壳20的筒部21嵌合于环形齿轮30的开口部38,将环形齿轮30压入至与差动器壳20的凸缘部110抵接为止。然后,将与差动器壳20的高珠光体区域28不重叠的位置作为开始位置,遍及环形齿轮30与差动器壳20的凸缘部110的抵接位置的外周部的整周进行射束焊接(参见图4)。这时,由于差动器壳20的高珠光体区域28的位置根据切口26的位置而预先把握,因此高珠光体区域28能够预先被设定在与射束焊接的开始位置不同的位置。
这些一系列的过程,即,将差动器壳20通过治具130保持而设定在预定位置的过程,使差动器壳20和环形齿轮30嵌合的过程,以及对差动器壳20和环形齿轮30进行射束焊接的过程可以使用预先进行了编程的装置来执行。通过使用该装置来进行焊接工序,从而能够以使差动器壳20的高珠光体区域28与差动器壳20和环形齿轮30的焊接的焊瘤部WOL不重叠的方式,高效率地实施焊接工序。
然后,虽然未图示,但通过在差动器壳20安装小锥齿轮、侧锥齿轮、小齿轮轴、以及防脱落销等来制造差动装置10。
如上说明,在本实施方式的差动装置10的制造方法中,在铸造工序中形成作为相对于从差动器壳20的外观难以辨别的高珠光体区域28具有特定的位置关系的标记的切口26。因此,无需设置后续的工序而形成能够把握高珠光体区域28的位置的标记。另外,对于本实施方式的差动装置10的制造方法,在焊接工序中,利用切口26将与高珠光体区域28不同的位置作为开始位置来进行射束焊接。因此,脆性高的高珠光体区域28与焊接的焊瘤部WOL不重叠而能够抑制向高珠光体区域28的输入热量。据此,能够抑制差动装置10中的差动器壳20的裂纹。
另外,对于本实施方式的差动装置10的制造方法,在焊接工序中,使用具有能够与在差动器壳20的筒部21的外周面21a设置的切口26嵌合的定位部131的治具130来保持差动器壳20,并将差动器壳20设置到预定位置。这时,以使切口26的位置,即,差动器壳20的高珠光体区域28的位置成为预先设定的位置的方式来设置差动器壳20,并且能够将射束焊接的开始位置预先设定在与高珠光体区域28不同的位置。因此,能够以焊接的焊瘤部WOL与高珠光体区域28不重叠的方式高效率地实施焊接工序,高效率地制造差动装置10。
以上,参照附图对本发明的优选实施方式进行了详细地说明,但本发明并不限定于所述的例子。如果是具有本发明所属的技术领域中的常识的人员,则应当清楚的是,在权利要求书所记载的技术思想范围内能够想到各种变更例或者修正例,并应当了解这些变更例和修正例当然也属于本发明的保护范围。
例如,在上述实施方式中,在差动器壳20的筒部21的外周面21a设置有作为标记的切口26,但本发明并不限定于所涉及的例子。例如,在使通过焊接部W和嵌合部F划分的贯通空间部S与外部连通的通路被确保在切口以外的情况下,标记也可以不是设置于外周面21a的切口。例如,标记可以是突部和/或印记。但是,在形成突部作为标记的情况下,优选为在能够构成焊接部W或嵌合部F的位置以外形成标记。
Claims (6)
1.一种差动装置的制造方法,其特征在于,包括:
第一工序,使熔融了的铸铁经由浇口流入到在铸模面具有标记形成部的铸模来铸造差动器壳,所述标记形成部与所述浇口具有特定的位置关系;以及
第二工序,将所述差动器壳嵌合于环形齿轮,围绕预定轴的整周焊接所述差动器壳和所述环形齿轮,
在所述第二工序中,利用在所述第一工序中通过所述标记形成部在所述差动器壳形成的标记,以使在所述差动器壳中的形成于所述铸模的浇口附近的部分不产生焊接的焊瘤的方式焊接所述差动器壳和所述环形齿轮。
2.根据权利要求1所述的差动装置的制造方法,其特征在于,
在所述第二工序中,利用所述标记,以使形成于所述铸模的浇口附近的部分位于与所述焊接的开始位置不同的特定位置的方式配置所述差动器壳。
3.根据权利要求2所述的差动装置的制造方法,其特征在于,
所述标记是设置在嵌合于所述环形齿轮的所述差动器壳的筒部的外周面的一部分的切口,
在所述第二工序中,通过具有能够嵌合于所述切口的定位部的治具保持所述差动器壳而将所述差动器壳配置于预定位置,由此使得形成于所述铸模的浇口附近的部分位于与所述焊接的开始位置不同的特定位置。
4.一种差动装置,其特征在于,具备:
差动器壳,其由以铸铁为主成分的铸件构成;以及
环形齿轮,其具有嵌合有所述差动器壳的筒部的开口部,且围绕预定轴的整周而焊接于所述差动器壳,
所述差动器壳的所述筒部的周向上的一部分区域的珠光体率比其他区域高,并且所述差动器壳具有标记,所述标记与所述珠光体率高的区域具有特定的位置关系,
所述焊接的基点和终点重叠的焊瘤部位于与所述珠光体率高的区域不同的区域。
5.根据权利要求4所述的差动装置,其特征在于,
所述标记是设置于所述筒部的外周面的一部分的切口。
6.根据权利要求5所述的差动装置,其特征在于,
在所述差动器壳和所述环形齿轮进行嵌合的嵌合部与所述差动器壳和所述环形齿轮被焊接的焊接部之间设置有空间部,
所述空间部经由作为所述标记的切口与外部连通。
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