JP5293840B2 - 溶接構造および溶接構造の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、機能部品とケースとを接合する溶接構造および当該溶接構造の製造方法に関するものであり、例えば、機能部品およびケースとしては、自動車の差動装置におけるデフリングギヤおよびデフケース等に代表される複数の部材が考えられる。

特許文献１には、フランジ部材の外周部を歯車部材の内周面に当接させて、レーザ溶接により歯車部材の中心軸方向の両側から溶接する技術が開示されている。

特開平１０−２３１９１８号公報

しかしながら、特許文献１の技術により製造された溶接構造では、歯車部材がヘリカルギヤの場合、歯車部材に動力が伝達される実働時に溶接ビードの端部に引張応力と圧縮応力とが繰り返し発生するので、溶接強度が不足するおそれがある。また、レーザ溶接により歯車部材の中心軸方向の両側から溶接するので、溶接時に発生する気体が溶接ビードの内部に閉じ込められ、溶接強度などの溶接品質が低下するおそれがある。

そこで、本出願人は、国際公開ＷＯ２０１１／０８９７０６号において、図３３に示すようなデフケース１００とデフリングギヤ１０２との接合部分の発明を提案した。この発明では、圧入部１０４の両側に空洞部１０６と空洞部１０８とを備え、さらに、空洞部１０６を外部に連通させる貫通穴１１０を備えている。そして、この発明によれば、空洞部１０６に溶接ビード１１２を貫通させ、空洞部１０８に溶接ビード１１４を貫通させることにより、ブローホールの発生や残留応力を低減させることができるので、溶接品質を向上させることができる。また、溶接時に圧入部１０４を溶融させずに残すことにより、溶接中のデフケース１００とデフリングギヤ１０２との接合状態を維持させている。さらに、貫通穴１１０から溶接ビード１１２が空洞部１０６まで貫通したことを検査することができる。

しかしながら、空洞部１０６と空洞部１０８は、圧入部１０４により分断されている。そのため、溶接時に空洞部１０６や空洞部１０８の内部にて熱により膨張する気体を外部に排出させて空洞部１０６や空洞部１０８の内部の圧力を減少させるためには、貫通穴１１０を空洞部１０６側と空洞部１０８側の両方に備える必要がある。したがって、加工コストの増加や、貫通穴１１０に応力が集中することによりデフケース１１０の強度が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、コストを抑えつつ溶接品質を向上させることができる溶接構造および溶接構造の製造方法を提供すること、を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、第１部材と第２部材とを溶接することにより接合した溶接構造において、前記第１部材と前記第２部材との配列方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する方向を第２方向とするときに、前記第１部材に前記第２部材が圧入される圧入部と、前記圧入部に対し前記第２方向の一方側に形成される第１空洞部と、前記圧入部に対し前記第２方向の他方側に形成される第２空洞部と、外部と前記第２空洞部とを連通させた状態で前記第１部材と前記第２部材とを溶接することにより前記第１部材と前記第２部材との接合部における前記第２方向の一方側の端部と前記第１空洞部との間にて形成される第１溶接ビードと、前記接合部における前記第２方向の他方側の端部と前記第２空洞部との間にて形成される第２溶接ビードと、前記第１空洞部と前記第２空洞部とを連通させる切り欠き溝と、を有することを特徴とする。

この態様によれば、第１空洞部と第２空洞部とを連通させる切り欠き溝を有するので、第１溶接ビードが形成されるときに第１空洞部にて膨張する気体は、第１空洞部から切り欠き溝を通って第２空洞部に達し、その後、第２空洞部から外部に排出される。そのため、第１部材と第２部材との溶接構造において、コストを抑制しつつ溶接品質を向上させることができる。

上記の態様においては、前記外部と前記第２空洞部とを連通させる貫通穴を有すること、が好ましい。

この態様によれば、外部と第２空洞部とを連通させる貫通穴を有するので、第１溶接ビードが形成されるときに、第１空洞部にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。また、第２溶接ビードが形成されるときに、第２空洞部にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。そのため、第１部材と第２部材との溶接構造の溶接品質を確実に向上させることができる。

上記の態様においては、前記第１溶接ビードは、前記第１部材と前記第２部材との間に形成した隙間により前記外部と前記第２空洞部とを連通させた状態で前記第１部材と前記第２部材とを溶接することにより形成されるものであること、が好ましい。

この態様によれば、第１溶接ビードは、第１部材と第２部材との間に形成した隙間により外部と第２空洞部とを連通させた状態で第１部材と第２部材とを溶接することにより形成されるものである。これにより、第１溶接ビードが形成されるときに、第１空洞部にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。そのため、第１部材と第２部材との溶接構造の溶接品質を確実に向上させることができる。

上記の態様においては、前記切り欠き溝の内部に挿入されて当該切り欠き溝と嵌合する嵌合部と、前記切り欠き溝と前記嵌合部との間に形成され前記第１空洞部と前記第２空洞部とを連通させる連通孔と、を有すること、が好ましい。

この態様によれば、切り欠き溝の内部に挿入されて当該切り欠き溝と嵌合する嵌合部を有する。そのため、切り欠き溝と嵌合部が係合することにより、第１部材と第２部材との間で互いに相対的に回転することを抑止できる。

また、切り欠き溝と嵌合部との間に形成され第１空洞部と第２空洞部とを連通させる連通孔を有する。そのため、第１溶接ビードが形成されるときに、第１空洞部にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。したがって、第１部材と第２部材との溶接構造の溶接品質を確実に向上させることができる。

上記の態様においては、前記第１部材は差動装置におけるデフケースであり、前記第２部材は前記差動装置におけるデフリングギヤであること、が好ましい。

この態様によれば、第１部材はデフケースであり第２部材はデフリングギヤであるので、差動装置におけるデフケースとデフリングギヤとの溶接構造の溶接品質を向上させることができる。

上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、第１部材と第２部材とを溶接することにより接合した溶接構造の製造方法において、前記溶接構造は、前記第１部材と前記第２部材との配列方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する方向を第２方向とするときに、前記第１部材に前記第２部材が圧入される圧入部と、前記圧入部に対し前記第２方向の一方側に形成される第１空洞部と、前記圧入部に対し前記第２方向の他方側に形成される第２空洞部と、前記第１部材と前記第２部材との接合部における前記第２方向の一方側の端部と前記第１空洞部との間に形成される第１溶接ビードと、前記接合部における前記第２方向の他方側の端部と前記第２空洞部との間に形成される第２溶接ビードと、前記第１空洞部と前記第２空洞部とを連通させる切り欠き溝と、を有し、外部と前記第２空洞部とを連通させた状態で、かつ、前記切り欠き溝により前記第１空洞部と前記第２空洞部とを連通させた状態で、前記第１部材と前記第２部材とを溶接することにより、前記第１溶接ビードを形成すること、を特徴とする。

この態様によれば、外部と第２空洞部とを連通させた状態で、かつ、切り欠き溝により第１空洞部と第２空洞部とを連通させた状態で、第１部材と第２部材とを溶接することにより、第１溶接ビードを形成する。そのため、第１溶接ビードが形成されるときに第１空洞部にて膨張する気体は、第１空洞部から切り欠き溝を通って第２空洞部に達し、その後、第２空洞部から外部に排出される。そのため、第１部材と第２部材との溶接構造において、コストを抑制しつつ溶接品質を向上させることができる。

上記の態様においては、前記溶接構造は、前記外部と前記第２空洞部とを連通させる貫通穴を有すること、が好ましい。

この態様によれば、溶接構造は外部と第２空洞部とを連通させる貫通穴を有するので、第１溶接ビードが形成されるときに、第１空洞部にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。また、第２溶接ビードが形成されるときに、第２空洞部にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。そのため、第１部材と第２部材との溶接構造の溶接品質を確実に向上させることができる。

上記の態様においては、前記第１溶接ビードを形成するときは、前記第１部材と前記第２部材との間に形成した隙間により前記外部と前記第２空洞部とを連通させた状態にすること、が好ましい。

この態様によれば、第１溶接ビードを形成するときは、第１部材と第２部材との間に形成した隙間により外部と第２空洞部とを連通させた状態にする。これにより、第１溶接ビードが形成されるときに、第１空洞部にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。そのため、第１部材と第２部材との溶接構造の溶接品質を確実に向上させることができる。

上記の態様においては、前記溶接構造は、前記切り欠き溝の内部に挿入されて当該切り欠き溝と嵌合する嵌合部と、前記切り欠き溝と前記嵌合部との間にて前記第１空洞部と前記第２空洞部とを連通させる連通孔と、を有すること、が好ましい。

この態様によれば、溶接構造は切り欠き溝の内部に挿入されて当該切り欠き溝と嵌合する嵌合部を有する。そのため、切り欠き溝と嵌合部が係合することにより、第１部材と第２部材との間で相対的に回転することを抑止できる。

また、切り欠き溝と嵌合部との間にて第１空洞部と第２空洞部とを連通させる連通孔とを有する。そのため、第１溶接ビードが形成されるときに、第１空洞部にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。したがって、第１部材と第２部材との溶接構造の溶接品質を確実に向上させることができる。

上記の態様においては、前記第１部材は差動装置におけるデフケースであり、前記第２部材は前記差動装置におけるデフリングギヤであること、が好ましい。

この態様によれば、第１部材はデフケースであり第２部材はデフリングギヤであるので、差動装置におけるデフケースとデフリングギヤとの溶接構造の溶接品質を向上させることができる。

本発明に係る溶接構造および溶接構造の製造方法によれば、コストを抑えつつ溶接品質を向上させることができる。

実施例１において、デフケースとデフリングギヤとの溶接構造の外観斜視図である。 実施例１において、デフケースとデフリングギヤとの溶接構造の平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図３におけるデフケースとデフリングギヤとの接合部の拡大図である。 図４におけるＢ−Ｂ断面図である。 図４におけるＣ−Ｃ断面図である。 実施例１において、デフケースの外観斜視図である。 実施例１において、デフリングギヤの外観斜視図である。 図８のＤ−Ｄ断面図である。 図７のＥ−Ｅ断面図である。 実施例１において、デフケースとデフリングギヤとの圧入構造の断面図である。 図１１におけるデフケースとデフリングギヤとの接合部の拡大図である。 実施例１の変形例において、デフケースとデフリングギヤとの溶接構造におけるデフケースのフランジとデフリングギヤとの接合部の拡大図である。 図１３のＦ−Ｆ断面図である。 図１３のＧ−Ｇ断面図である。 実施例２において、溶接を行う前のデフケースとデフリングギヤとの圧入構造におけるデフケースのフランジとデフリングギヤとの接合部を拡大した断面図である。 実施例２において、デフリングギヤの外観斜視図である。 図１７のＨ−Ｈ断面図である。 実施例２において、デフケースとデフリングギヤとの溶接構造におけるデフケースのフランジとデフリングギヤとの接合部を拡大した断面図である。 実施例２の変形例において、溶接を行う前のデフケースとデフリングギヤとの圧入構造におけるデフケースのフランジとデフリングギヤとの接合部を拡大した断面図である。 実施例３において、デフリングギヤの外観斜視図である。 図２１のＩ−Ｉ断面図である。 図２２のＪ−Ｊ断面図である。 実施例３において、デフケースとデフリングギヤとの溶接構造におけるデフケースのフランジとデフリングギヤの接合部を拡大した断面図である。 図２４のＫ−Ｋ断面図である。 実施例３の変形例において、溶接を行う前のデフケースとデフリングギヤとの圧入構造におけるデフケースのフランジとデフリングギヤとの接合部を拡大した断面図である。 実施例３の変形例において、デフケースの外観斜視図である。 図２７のＬ−Ｌ断面図である。 図２８のＭ−Ｍ断面図である。 実施例３の変形例において、溶接を行う前のデフケースとデフリングギヤとの圧入構造におけるデフケースのフランジとデフリングギヤとの接合部を拡大した断面図である。 図３０のＮ−Ｎ断面図である。 実施例３の変形例において、切り欠き溝の凹部と突起部との間で連通孔を形成した例を示す図である。 本出願人が先に出願したデフケースとデフリングギヤとの溶接構造を示す図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。ここでは、一例として自動車等の車両のデファレンシャルサブアッシ（差動装置）の構成部品であるデフケースとデフリングギヤとの溶接構造を例に挙げて説明を行うが、本発明は他の様々な部品の溶接構造に適用できる。

＜実施例１＞
〔溶接構造の説明〕
まず、本実施例の溶接構造について説明する。図１は本実施例におけるデフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造の外観斜視図であり、図２は本実施例におけるデフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。

図１〜図３に示すように、本実施例の溶接構造は、環状のデフリングギヤ１２の内周面１４の内側にデフケース１０を挿入して、デフケース１０の環状のフランジ１６の外周面１８とデフリングギヤ１２の内周面１４とを溶接することにより接合している。そして、溶接ビード２０と溶接ビード２２が、デフリングギヤ１２の内周面１４（フランジ１６の外周面１８）に沿って環状に形成されている。なお、デフケース１０は本発明における「第１部材」の一例であり、デフリングギヤ１２は本発明における「第２部材」の一例である。また、デフケース１０とデフリングギヤ１２とが配列される方向は、デフリングギヤ１２（フランジ１６）の径方向に相当し、本発明における「第１方向」の一例である。

デフケース１０は、その内部にドライブシャフト（不図示）への動力伝達部材（ピニオンシャフト、ピニオンギヤ、サイドギヤなど）が設けられるハウジング部材である。また、デフリングギヤ１２は、その歯部２４にヘリカルギヤが形成されており、エンジン（不図示）からの動力を伝達するドライブピニオン（不図示）と噛み合う歯車部材である。そして、ドライブピニオンからデフリングギヤ１２に入力される動力は、駆動輪（不図示）に接続する駆動軸（不図示）に対し伝達される。なお、デフケース１０の材質は鋳鉄であり、デフリングギヤ１２の材質は鋼である。

図４は、図３におけるデフケース１０とデフリングギヤ１２との接合部の拡大図である。図４に示すように、デフケース１０のフランジ１６の外周面１８とデフリングギヤ１２の内周面１４との接合部において、デフリングギヤ１２の中心軸Ｓ方向（図３参照、図４の左右方向）の両端部に溶接ビード２０と溶接ビード２２とが形成されている。なお、中心軸Ｓ方向は、本発明における「第２方向」の一例である。

そして、図４に示すように、フランジ１６の外周面１８は、圧入部２６と、この圧入部２６に対して中心軸Ｓ方向（図３参照、図４の左右方向）の両側に形成された溝２８と溝３０とを備えている。圧入部２６は、外周面１８において中心軸Ｓ方向のほぼ中心の位置に形成されている。この圧入部２６にて、フランジ１６の外周面１８にデフリングギヤ１２の内周面１４が圧入されている。

そして、溝２８と溝３０は、それぞれデフリングギヤ１２の内周面１４との間で空洞部３２と空洞部３４を形成する。すなわち、圧入部２６に対し中心軸Ｓ方向の両側に空洞部３２と空洞部３４とが各々形成されている。また、デフケース１０には、デフケース１０の外部と空洞部３４との間を連通させる貫通穴３６が形成されている。なお、貫通穴３６は、デフケース１０の周方向について図４に示す断面の位置とは異なる位置に形成されている。

また、溶接ビード２０は、フランジ１６とデフリングギヤ１２との接合部における中心軸Ｓ方向について図４の左側の端部３８と空洞部３２との間に形成されている。また、溶接ビード２２は、フランジ１６とデフリングギヤ１２との接合部における中心軸Ｓ方向について図４の右側の端部４０と空洞部３４との間に形成されている。

ここで、図５は図４におけるＢ−Ｂ断面図であり、図６は図４におけるＣ−Ｃ断面図である。また、図７は、デフケース１０の外観斜視図である。本実施例では、図４〜図７に示すように、デフケース１０のフランジ１６の圧入部２６に切り欠き溝４２を形成している。切り欠き溝４２は、フランジ１６の周方向について１箇所以上形成する。図７に示す例においては、切り欠き溝４２は、フランジ１６の周方向について９０°おきに配置されており、合計４箇所形成されている。そして、この切り欠き溝４２は、図４に示すように空洞部３２と空洞部３４とを連通させている。この切り欠き溝４２は、デフケース１０を鋳造により形成した後に切削加工を施すことにより形成されるか、あるいは、デフケース１０の鋳造時に同時に形成される。以上が、本実施例の溶接構造の概要である。

〔溶接構造の製造方法の説明〕
次に、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造の製造方法について説明する。ここで、図８はデフリングギヤ１２の外観斜視図であり、図９は図８のＤ−Ｄ断面図である。また、図１０は、前記の図７のＥ−Ｅ断面図である。さらに、図１１はデフケース１０とデフリングギヤ１２との圧入構造の断面図であり、図１２は図１１におけるデフケース１０とデフリングギヤ１２との接合部の拡大図である。

本実施例では、まず、図８と図９に示すデフリングギヤ１２を、前記の図７と図１０に示すデフケース１０に圧入する。これにより、図１１に示すように、デフケース１０とデフリングギヤ１２との圧入構造を形成する。

この圧入構造においては、図１２に示すように、デフケース１０のフランジ１６とデフリングギヤ１２との接合部において、空洞部３２と空洞部３４が形成されている。詳しくは、空洞部３２は溝２８とデフリングギヤ１２の内周面１４との間で形成され、空洞部３４は溝３０とデフリングギヤ１２の内周面１４との間で形成されている。この空洞部３２と空洞部３４は、デフリングギヤ１２（フランジ１６）の周方向について一周に亘って形成された空洞である。そして、圧入部２６に形成された切り欠き溝４２により、この切り欠き溝４２とデフリングギヤ１２の内周面１４との間に孔が形成され、空洞部３２と空洞部３４とを連通させている。

そして、デフリングギヤ１２とデフケース１０との圧入構造において、まず、中心軸Ｓ方向について図１２の左側から溶接を行い、空洞部３２に貫通するように溶接ビード２０を形成する。このとき、デフリングギヤ１２（フランジ１６）の周方向について一周に亘って溶接を行う。次に、中心軸Ｓ方向について図１２の右側から溶接を行い、空洞部３４に貫通するように溶接ビード２２を形成する。このとき、デフリングギヤ１２（フランジ１６）の周方向について一周に亘って溶接を行う。このようにして、前記の図１〜図４に示すようなデフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造を製造することができる。なお、溶接ビード２０と溶接ビード２２を形成する順番は特に限定されず、溶接ビード２２を形成した後に溶接ビード２０を形成してもよい。

ここで、本実施例では、切り欠き溝４２により、空洞部３２と空洞部３４とを連通させている。そのため、溶接ビード２０を形成する溶接時に、空洞部３２にて熱により膨張する気体は切り欠き溝４２から空洞部３４に送られる。そして、貫通穴３６によりデフケース１０の外部と空洞部３４とを連通させた状態になっているので、前記の気体は貫通穴３６からデフケース１０の外部に排出される。そのため、空洞部３２の内部の圧力は上昇せず、溶接時に形成される溶融池を押す圧力も生じない。したがって、溶接ビード２０を良好な品質で形成することができる。

一方、溶接ビード２２を形成する溶接時は、空洞部３４にて熱により膨張する気体は直接的に貫通穴３６からデフケース１０の外部に排出される。そのため、空洞部３４の内部の圧力は上昇せず、溶接時に形成される溶融池を押す圧力も生じない。したがって、溶接ビード２２を良好な品質で形成することができる。

このようにして、溶接ビード２０および溶接ビード２２の品質を向上させることができる。そのため、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造の溶接品質を向上させることができる。また、デフケース１０の外部と空洞部３２との間を貫通させた貫通穴を別途形成する必要がないので、コストを抑制することができる。

なお、デフケース１０は鋳造物であるので、切り欠き溝４２を切削加工により形成する場合には切り欠き溝４２を形成し易い。また、フランジ１６の外周面１８に切り欠き溝４２を形成するので、切り欠き溝４２を切削加工により形成する場合には切削工具により加工がし易い。

〔本実施例の効果〕
以上のように、本実施例によれば、空洞部３２と空洞部３４との間を連通させる切り欠き溝４２を有する。そのため、溶接ビード２０が形成されるときに空洞部３２にて膨張する気体は、空洞部３２から切り欠き溝４２を通って空洞部３４に達し、その後、空洞部３４から外部に排出される。そのため、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、コストを抑制しつつ溶接品質を向上させることができる。

また、デフケース１０の外部と空洞部３４との間を貫通させた貫通穴３６を有するので、溶接ビード２０が形成されるときに、空洞部３２にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。また、溶接ビード２２が形成されるときに、空洞部３４にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。そのため、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、溶接品質を確実に向上させることができる。

〔変形例〕
また、実施例１の変形例として、デフケース１０のフランジ１６の外周面１８に切り欠き溝４２を形成する代わりに、図１３〜図１５に示すようにデフリングギヤ１２の内周面１４に切り欠き溝４４を形成する例も考えられる。このようにして、切り欠き溝４４により、空洞部３２と空洞部３４とを連通させている。なお、図１３は、前記の図４に対応する図面であり、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、デフケース１０のフランジ１６とデフリングギヤ１２との接合部の拡大図である。また、図１４は図１３のＦ−Ｆ断面図であり、図１５は図１３のＧ−Ｇ断面図である。

切り欠き溝４４は、デフリングギヤ１２の周方向について１箇所以上形成する。ここでは例えば、切り欠き溝４４は、デフリングギヤ１２の周方向について９０°おきに配置されており、合計４箇所形成されている。また、切り欠き溝４４は、デフリング１２を鍛造により形成した後に切削加工を施すことにより形成されるか、あるいは、デフリング１２の鍛造時に同時に形成される。

このような変形例においても、前記の実施例１の効果と同様な効果を得ることができる。すなわち、溶接ビード２０を形成する溶接時に、空洞部３２にて膨張する気体を切り欠き溝４４と空洞部３４を経由して貫通穴３６から外部に排出させることができる。そのため、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、コストを抑制しつつ溶接品質を向上させることができる。

また、貫通穴３６は、デフケース１０の外部と空洞部３４との間を連通させず、デフケース１０の外部と空洞部３２との間を連通させるように形成してもよい。これにより、溶接ビード２２を形成する溶接時に、空洞部３４にて熱により膨張する気体は切り欠き溝４２から空洞部３２に送られて、貫通穴３６からデフケース１０の外部に排出される。そのため、空洞部３４の内部の圧力は上昇せず、溶接時に形成される溶融池を押す圧力も生じない。したがって、溶接ビード２２を良好な品質で形成することができる。

一方、溶接ビード２０を形成する溶接時は、空洞部３２にて熱により膨張する気体は直接的に貫通穴３６からデフケース１０の外部に排出される。そのため、空洞部３２の内部の圧力は上昇せず、溶接時に形成される溶融池を押す圧力も生じない。したがって、溶接ビード２０を良好な品質で形成することができる。

このようにして、溶接ビード２０および溶接ビード２２の品質を向上させることができる。そのため、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造の溶接品質を向上させることができる。また、デフケース１０の外部と空洞部３４との間を貫通させた貫通穴を別途形成する必要がないので、コストを抑制することができる。

＜実施例２＞
次に、実施例２について説明する。以下の説明では、実施例１と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。ここで、図１６は、溶接を行う前のデフケース１０とデフリングギヤ１２との圧入構造において、デフケース１０のフランジ１６とデフリングギヤ１２との接合部を拡大した断面図である。また、図１７はデフリングギヤ１２の外観斜視図であり、図１８は図１７のＨ−Ｈ断面図である。

〔溶接構造の説明〕
本実施例では、前記の貫通穴３６の代わりに、図１６に示すように、溶接を行う前のデフケース１０とデフリングギヤ１２との圧入構造において、フランジ１６の外周面１８とデフリングギヤ１２の内周面１４との間に隙間４６を形成している。隙間４６は、デフリングギヤ１２の外部と空洞部３２とを連通させ、また、デフリングギヤ１２の外部と空洞部３４とを連通させている。この隙間４６は、デフリングギヤ１２の内周面１４においてデフリングギヤ１２の中心軸Ｓ方向の両端部に形成された段差部４８（図１７と図１８を参照）と、フランジ１６の外周面１８との間にて形成されている。

〔溶接構造の製造方法の説明〕
次に、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造の製造方法について説明する。本実施例では、まず、図１７と図１８に示すデフリングギヤ１２を、前記の図７と図１０に示すデフケース１０に圧入する。これにより、デフケース１０とデフリングギヤ１２との圧入構造を形成する。この圧入構造においては、図１６に示すように、隙間４６により、外部と空洞部３２とを連通させ、外部と空洞部３４とを連通させている。

そして、デフリングギヤ１２とデフケース１０との圧入構造において、まず、中心軸Ｓ方向について図１６の左側から溶接を行い、隙間４６の内部を埋めつつ空洞部３２に貫通するように溶接ビード２０を形成する。このとき、デフリングギヤ１２（フランジ１６）の周方向について一周に亘って溶接を行う。次に、中心軸Ｓ方向について図１６の右側から溶接を行い、隙間４６を埋めつつ溶接ビード２２を形成する。このとき、デフリングギヤ１２（フランジ１６）の周方向について一周に亘って溶接を行う。このようにして、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造を製造することができる。ここで、このように製造した溶接構造において、デフケース１０とデフリングギヤ１２との接合部を拡大した断面図を図１９に示す。なお、溶接ビード２０と溶接ビード２２を形成する順番は特に限定されず、溶接ビード２２を形成した後に溶接ビード２０を形成してもよい。

ここで、本実施例では、デフリングギヤ１２とデフケース１０との圧入構造において、隙間４６により外部と空洞部３４とを連通させており、さらに、切り欠き溝４２により空洞部３２と空洞部３４とを連通させている。そのため、溶接ビード２０を形成する溶接時に、空洞部３２にて熱により膨張する気体は、一部が空洞部３２と連通する隙間４６から外部に排出され、また、一部が切り欠き溝４２から空洞部３４に送られる。そして、隙間４６により外部と空洞部３４とを連通させた状態になっているので、前記の気体は隙間４６から外部に排出される。そのため、空洞部３２の内部の圧力は上昇せず溶接時に形成される溶融池を押す圧力も生じないので、溶接ビード２０を良好な品質で形成することができる。

次に、溶接ビード２２を形成する溶接時は、空洞部３４にて熱により膨張する気体は空洞部３４と連通する隙間４６から外部に排出される。そのため、空洞部３４の内部の圧力は上昇せず、溶接時に形成される溶融池を押す圧力も生じない。また、溶接ビード２２を形成する溶接時においてデフリングギヤ１２（フランジ１６）の周方向について一周に亘って溶接を行うときに溶接の開始点と終了点とをつなぐ時点では、空洞部３２と空洞部３４の内部の気体は十分に熱により膨張し終わった後となる。そのため、この時点では、溶接時に形成される溶融池には当該溶融池を凹ませるような圧力は加わらない。したがって、溶接ビード２２を良好な品質で形成することができる。

このようにして、溶接ビード２０および溶接ビード２２の品質を向上させることができる。そのため、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造の溶接品質を向上させることができる。また、デフケース１０の外部と空洞部３２との間を貫通させた貫通穴と前記の貫通穴３６を別途形成する必要がないので、コストを抑制することができる。

〔本実施例の効果〕
本実施例によれば、前記の実施例１の効果に加えて、さらに以下の効果を得ることができる。本実施例によれば、溶接ビード２０を形成するときは、デフケース１０とデフリングギヤ１２との間に形成した隙間４６により、外部と空洞部３２とを連通させ、外部と空洞部３４とを連通させた状態にする。これにより、溶接ビード２０が形成されるときに、空洞部３２にて膨張する気体を確実に外部に排出させることができる。そのため、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、溶接品質を確実に向上させることができる。

〔変形例〕
また、実施例２の変形例として、デフケース１０のフランジ１６の外周面１８に切り欠き溝４２を形成する代わりに、図２０に示すようにデフリング１２の内周面１４に切り欠き溝４４を形成する例も考えられる。このような変形例においても、前記の実施例２の効果と同様に、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、コストを抑制しつつ溶接品質を向上させることができる。

＜実施例３＞
次に、実施例３について説明する。以下の説明では、実施例１や実施例２と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。ここで、図２１は実施例３のデフリングギヤ１２の外観斜視図であり、図２２は図２１のＩ−Ｉ断面図であり、図２３は図２２のＪ−Ｊ断面図である。また、図２４は実施例３のデフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、デフケース１０のフランジ１６とデフリングギヤ１２の接合部を拡大した断面図であり、図２５は図２４のＫ−Ｋ断面図である。

本実施例では、前記の図７と図１０に示すように、デフケース１０のフランジ１６の外周面１８に切り欠き溝４２を形成している。また、図２１〜図２３に示すように、デフリングギヤ１２の内周面１４に突起部５０（嵌合部）を形成している。そして、この突起部５０を、デフリングギヤ１２の周方向について切り欠き溝４２に対応する位置に形成し、図２４と図２５に示すように、切り欠き溝４２の内部に挿入して当該切り欠き溝４２と嵌合させている。より具体的には、例えば焼き嵌めなどの工法を使用して、デフリング１２の内周面１４をデフケース１０のフランジ１６の外周面１８（圧入部２６）に圧入させつつ、デフリングギヤ１２の突起部５０をデフケース１０の切り欠き溝４２に嵌合させている。なお、図２１に示す例においては、突起部５０は、デフリングギヤ１２の周方向について９０°おきに配置されており、合計４箇所形成されている。

また、図２４と図２５に示すように、デフリングギヤ１２の突起部５０とデフケース１０の切り欠き溝４２との間には、空洞部３２と空洞部３４とを連通させる連通孔５２が形成されている。

なお、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、溶接ビード２０や溶接ビード２２における溶接の開始点と終了点との繋ぎ目の部分の位置の近傍にて、デフリングギヤ１２の突起部５０をデフケース１０の切り欠き溝４２に嵌合させておくことが望ましい。これにより、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、溶接強度がさらに増加する。

〔本実施例の効果〕
本実施例によれば、前記の実施例１や実施例２の効果に加えて、さらに以下の効果を得ることができる。本実施例によれば、切り欠き溝４２の内部に挿入されて当該切り欠き溝４２と嵌合する突起部５０を有する。そのため、切り欠き溝４２と突起部５０が係合することにより、デフケース１０とデフリングギヤ１２との間で互いに相対的に回転することを抑止できる。したがって、ドライブピニオン（不図示）からデフリングギヤ１２に入力される動力を、駆動輪（不図示）に接続する駆動軸（不図示）に対し、より安定して伝達することができる。

また、切り欠き溝４２と突起部５０との間には空洞部３２と空洞部３４とを連通させる連通孔５２が形成されている。そのため、溶接により溶接ビード２０が形成されるときに空洞部３２にて膨張する気体は、空洞部３２から連通孔５２を通って空洞部３４に達し、その後、貫通穴３６から外部に排出される。そのため、デフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、コストを抑制しつつ溶接品質を向上させることができる。

〔変形例〕
その他、実施例３の変形例として、前記の貫通穴３６を形成する代わりに、図２６に示すように、溶接を行う前のデフケース１０とデフリングギヤ１２との圧入構造において、フランジ１６の外周面１８とデフリングギヤ１２の内周面１４との間に隙間４６を形成してもよい。

また、デフリングギヤ１２の内周面１４に切り欠き溝４４を形成し、図２７〜図２９に示すようにデフケース１０のフランジ１６の外周面１８に突起部５４（嵌合部）を形成してもよい。突起部５４は、デフケース１０の周方向について切り欠き溝４４に対応する位置に形成され、図３０と図３１に示すように、切り欠き溝４４の内部に挿入されて当該切り欠き溝４２と嵌合している。また、図３０と図３１に示すように、切り欠き溝４４と突起部５４の間に空洞部３２と空洞部３４とを連通させる連通孔５６を形成しておく。ここで、図２７は実施例３の変形例のデフケース１０の外観斜視図であり、図２８は図２７のＬ−Ｌ断面図であり、図２９は図２８のＭ−Ｍ断面図である。また、図３０は実施例３の変形例のデフケース１０とデフリングギヤ１２との溶接構造において、デフケース１０のフランジ１６とデフリングギヤ１２の接合部を拡大した断面図であり、図３１は図３０のＮ−Ｎ断面図である。

なお、連通孔５６の代わりに、図３２に示すように、デフケース１０の周方向について突起部５４の両側にて切り欠き溝４４に凹部５８を形成し、当該凹部５８と突起部５４との間に空洞部３２と空洞部３４とを連通させる連通孔６０を形成してもよい。ここで、図３２は、図３１に対応する図面であり、切り欠き溝４４の凹部５８と突起部５４との間で連通孔６０を形成した例を示す図である。以上のような実施例３の各変形例においても、前記の実施例３と同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

１０ デフケース
１２ デフリングギヤ
１４ 内周面
１６ フランジ
１８ 外周面
２０ 溶接ビード
２２ 溶接ビード
２６ 圧入部
３２ 空洞部
３４ 空洞部
３６ 貫通穴
４２ 切り欠き溝
４４ 切り欠き溝
４６ 隙間
４８ 段差部
５０ 突起部
５２ 連通孔
５４ 突起部
５６ 連通孔
６０ 連通孔

Claims (10)

1. 第１部材と第２部材とを溶接することにより接合した溶接構造において、
   前記第１部材と前記第２部材との配列方向を第１方向とし、
   前記第１方向に直交する方向を第２方向とするときに、
   前記第１部材に前記第２部材が圧入される圧入部と、
   前記圧入部に対し前記第２方向の一方側に形成される第１空洞部と、
   前記圧入部に対し前記第２方向の他方側に形成される第２空洞部と、
   外部と前記第２空洞部とを連通させた状態で前記第１部材と前記第２部材とを溶接することにより前記第１部材と前記第２部材との接合部における前記第２方向の一方側の端部と前記第１空洞部との間にて形成される第１溶接ビードと、
   前記接合部における前記第２方向の他方側の端部と前記第２空洞部との間にて形成される第２溶接ビードと、
   前記第１空洞部と前記第２空洞部とを連通させる切り欠き溝と、
   を有することを特徴とする溶接構造。
2. 請求項１の溶接構造において、
   前記外部と前記第２空洞部とを連通させる貫通穴を有すること、
   を特徴とする溶接構造。
3. 請求項１の溶接構造において、
   前記第１溶接ビードは、前記第１部材と前記第２部材との間に形成した隙間により前記外部と前記第２空洞部とを連通させた状態で前記第１部材と前記第２部材とを溶接することにより形成されるものであること、
   を特徴とする溶接構造。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つの溶接構造において、
   前記切り欠き溝の内部に挿入されて当該切り欠き溝と嵌合する嵌合部と、
   前記切り欠き溝と前記嵌合部との間に形成され前記第１空洞部と前記第２空洞部とを連通させる連通孔と、を有すること、
   を特徴とする溶接構造。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つの溶接構造において、
   前記第１部材は差動装置におけるデフケースであり、
   前記第２部材は前記差動装置におけるデフリングギヤであること、
   を特徴とする溶接構造。
6. 第１部材と第２部材とを溶接することにより接合した溶接構造の製造方法において、
   前記溶接構造は、前記第１部材と前記第２部材との配列方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する方向を第２方向とするときに、前記第１部材に前記第２部材が圧入される圧入部と、前記圧入部に対し前記第２方向の一方側に形成される第１空洞部と、前記圧入部に対し前記第２方向の他方側に形成される第２空洞部と、前記第１部材と前記第２部材との接合部における前記第２方向の一方側の端部と前記第１空洞部との間に形成される第１溶接ビードと、前記接合部における前記第２方向の他方側の端部と前記第２空洞部との間に形成される第２溶接ビードと、前記第１空洞部と前記第２空洞部とを連通させる切り欠き溝と、を有し、
   外部と前記第２空洞部とを連通させた状態で、かつ、前記切り欠き溝により前記第１空洞部と前記第２空洞部とを連通させた状態で、前記第１部材と前記第２部材とを溶接することにより、前記第１溶接ビードを形成すること、
   を特徴とする溶接構造の製造方法。
7. 請求項６の溶接構造の製造方法において、
   前記溶接構造は、前記外部と前記第２空洞部とを連通させる貫通穴を有すること、
   を特徴とする溶接構造の製造方法。
8. 請求項６の溶接構造の製造方法において、
   前記第１溶接ビードを形成するときは、前記第１部材と前記第２部材との間に形成した隙間により前記外部と前記第２空洞部とを連通させた状態にすること、
   を特徴とする溶接構造の製造方法。
9. 請求項６乃至８のいずれか１つの溶接構造の製造方法において、
   前記溶接構造は、前記切り欠き溝の内部に挿入されて当該切り欠き溝と嵌合する嵌合部と、前記切り欠き溝と前記嵌合部との間にて前記第１空洞部と前記第２空洞部とを連通させる連通孔と、を有すること、
   を特徴とする溶接構造の製造方法。
10. 請求項６乃至９のいずれか１つの溶接構造の製造方法において、
    前記第１部材は差動装置におけるデフケースであり、
    前記第２部材は前記差動装置におけるデフリングギヤであること、
    を特徴とする溶接構造の製造方法。

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