差动装置的制作方法

本申请是申请日为2014年12月23日、发明名称为“差动装置的制造方法”、申请号为201410809440.1的中国发明专利申请的分案申请。

本发明涉及差动装置，该差动装置具有：差速器壳体，其收纳差速机构；凸缘，其一体地形成于差速器壳体的外周部；作业窗口，其设置于差速器壳体，以便能够将差速机构插入差速器壳体；以及齿圈，其内周面被压入嵌合于凸缘的外周面，凸缘与齿圈的压入嵌合部被焊接在一起。

背景技术：

所述差动装置如下述专利文献1所公开的那样已被公知。

专利文献1：wo2013-18223号公报

在上述专利文献1所公开的差动装置中，在为了使差速器壳体的内表面加工变得容易、或使差速机构相对于差速器壳体的插入变得容易而较大地形成作业窗口的情况下，该作业窗口有时会深入至凸缘的侧面而形成凹部。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种差动装置，其能够利用通过使作业窗口深入至凸缘而形成的凸缘的凹部，将焊接时产生的气体排出到外部，从而能够良好地进行焊接。

为了达成上述目的，本发明是一种差动装置，该差动装置具有：差速器壳体，其收纳差速机构；凸缘，其一体地形成于所述差速器壳体的外周部；作业窗口，其设置于所述差速器壳体，以便能够将所述差速机构插入所述差速器壳体；以及齿圈，其内周面被压入嵌合于所述凸缘的外周面，所述凸缘与所述齿圈的压入嵌合部被焊接在一起，其第1特征在于，所述作业窗口深入至所述凸缘，由此在所述凸缘的一个侧面上形成有凹部，在所述焊接时产生的气体通过所述凹部排出。

另外，本发明的第2特征在于，在第1特征的基础上，在由螺旋齿轮构成的所述齿圈的内周面上，突出设置有能够与所述凸缘的所述一个侧面抵接的止动壁，在所述凸缘和所述止动壁之间保留有所述凹部。

进而，本发明的第3特征在于，在第1特征或第2特征的基础上，所述焊接是在所述凸缘和所述齿圈的与所述作业窗口相反的一侧的侧面侧进行的焊接。

根据本发明的第1特征，在为了使差速机构相对于差速器壳体的插入变得容易而较大地形成作业窗口的情况下，能够利用通过使该作业窗口深入至凸缘而在凸缘的一个侧面上形成凹部，将焊接时产生的气体排出到外部，因此能够良好地进行焊接。

根据本发明的第2特征，在扭矩传递的过程中，虽然在由螺旋齿轮构成的齿圈上作用有轴向载荷，但是一个方向的轴向载荷经由齿圈与凸缘之间的焊接部分被凸缘支承，另一个方向的轴向载荷经由止动壁被凸缘支承，因此能够减轻焊接部分的载荷负担。

根据本发明的第3特征，进行焊接的凸缘和轮毂的一个侧面侧是作业窗口的相反侧，因此焊接时产生的溅射物不会从作业窗口侵入差速器壳体内。

附图说明

图1是本发明的差动装置和收纳该差动装置的变速器壳体的局部的纵剖俯视图。

图2是上述差动装置的差速器壳体的俯视图。

图3是沿图2中的3-3线的剖视图。

图4是沿图3中的箭头4观察的图，示出了凸缘和齿圈的焊接要点。

标号说明

d：差动装置；

2：差速器壳体；

3：差速机构；

15：凸缘；

17：齿圈；

18：作业窗口；

19：凹部；

22：止动壁；

23：焊接。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

在图1中，差动装置d被收纳在车辆的变速器壳体1内。该差动装置d由差速器壳体2和收纳于该差速器壳体2内的差速机构3构成。在差速器壳体2的右侧部和左侧部一体地形成有在同一轴线x上排列的第1轴承凸台4和第2轴承凸台5，这些第1和第2轴承凸台4、5经由轴承6、6′被支承于变速器壳体1上，并且支承着右车轴7和左车轴8。

差速机构3由下述部分构成：小齿轮轴9，其以与所述轴线x垂直的方式保持于差速器壳体2上；一对小齿轮10，其被该小齿轮轴9支承；以及一对侧齿轮11，其花键结合于所述车轴7、8的内端且与小齿轮10啮合，各齿轮的背面被差速器壳体2的球状内表面支承成能够旋转自如。

小齿轮轴9被差速器壳体2的外周部的一对支承孔12保持。在差速器壳体2的外周部设有销孔13，该销孔13与一个支承孔12垂直且沿左右方向贯通该外周部，压入并嵌合于该销孔13中的防脱销14贯通小齿轮轴9，由此防止了小齿轮轴9从支承孔12中脱落。

另外，在差速器壳体2上的从其中心c向第2轴承凸台5侧偏移的中间部一体地形成有环状的凸缘15，在该凸缘15上安装有与变速装置的输出齿轮16啮合的齿圈17。

如图2～图4所示，在差速器壳体2的、在与所述轴线x垂直的一条直径线上对置的周壁上还设有一对作业窗口18，这一对作业窗口18用于加工差速器壳体2的球状内表面，并且用于使所述差速机构3的朝向差速器壳体2的插入变得容易。这些作业窗口18以深入至凸缘15的方式形成得较大，由此在凸缘15的第1轴承凸台4侧的侧面形成凹部19。与此相伴，凸缘15具有：存在所述凹部19的一对薄壁部15b；和不存在所述凹部19的一对厚壁部15a。

如图1和图3所示，齿圈17由下述部分构成：轮缘17a，其在外周具有螺旋状的齿系；板状的辐条17b，其从该轮缘17a的内周面突出；以及环状的轮毂17c，其从该辐条17b的内周端部的第2轴承凸台5侧的侧面突出，在辐条17b上一体地形成有向轮毂17c的内周面侧突出的环状的止动壁22。而且，轮毂17c的内周面被从第1轴承凸台4侧压入而嵌合于所述凸缘15。此时，止动壁22抵接于凸缘15的侧面，从而限制其压入深度。

在止动壁22和凸缘15之间保留有所述凹部19，齿圈17的轮毂17c的内周面的一部分在该凹部(19)露出。

在上述齿圈17中，辐条17b的旋转中心面p2配置于所述凸缘15的旋转中心面p1的第1轴承凸台4侧。由此，能够使齿圈17尽可能接近差速器壳体2的中心c，从而使得从齿圈17朝向差速器壳体2的扭矩传递变得良好。另外，能够利用将第1轴承凸台4支承在变速器壳体1上的轴承6、和将第2轴承凸台5支承在变速器壳体1上的轴承6′，平衡性良好地分担作用于齿圈17的轴向载荷和径向载荷。

另外，在变速器壳体1内，应与齿圈17啮合的输出齿轮16的左右方向位置有时会根据变速装置的规格发生变更。根据本实施方式，由于使辐条17b的旋转中心面p2尽可能接近差速器壳体2的中心c，因此，在使输出齿轮16的位置向左右任意的方向变更的情况下，不变更辐条17b的位置，仅使轮缘17a对应于输出齿轮16向左右任意的方向延长即可，从而能够灵活地应对输出齿轮16的规格变更。

在图4中，在凸缘15和轮毂17c的压入嵌合部，在其整周的范围内从第2轴承凸台5侧实施基于激光的焊接23。

在该焊接时，预先将所述销孔13设置于所述厚壁部15a的中央部，利用凸缘15的通过该销孔13的中心的直径线y将凸缘15和轮毂17c的压入嵌合部等分为第1和第2分割区域24、25。然后，设置一对激光头26、26′以使它们分别对准第1和第2分割区域24、25的2个分割点，然后一边使激光头26、26′或差速器壳体2绕凸缘15的中心轴向一定的方向旋转，一边向第1和第2分割区域24、25照射激光，从而实施焊接23。由此，使得相邻的第1和第2分割区域24、25的焊接开始点27与焊接结束点28在各厚壁部15a的中央部一致。

另外，此时，在对所述薄壁部15b实施焊接23时，使激光的输出功率比对厚壁部15a焊接时降低，或者使焊接速度比对厚壁部15a焊接时快，从而使薄壁部15b的焊接深度h2(参照图3)比厚壁部15a的焊接深度h1(参照图1)浅。或者不在薄壁部15b上进行焊接。

接着，对该实施方式的作用进行说明。

在齿圈17上，在轮缘17a上一体地形成有向轮毂17c的内周面侧突出的环状的止动壁22，在将轮毂17c从第1轴承凸台4侧压入并嵌合于差速器壳体2的凸缘15时，该止动壁22抵接于凸缘15的侧面，由此限制压入深度，由于从第2轴承凸台5侧对凸缘15与齿圈17的轮毂17c的压入嵌合部实施基于激光的焊接23，因此，能够仅在凸缘15和轮毂17c的一个侧面侧对凸缘15和轮毂17c的压入嵌合部进行焊接，并且能够提高凸缘15和轮毂17c的结合强度，还能够提升焊接作业的效率从而实现制作成本的降低。而且，进行焊接的凸缘15和轮毂17c的一个侧面侧是所述作业窗口18的相反侧，因此也无需担心焊接时产生的溅射物从作业窗口18侵入差速器壳体2内。

另外，在对上述压入嵌合部实施焊接23时，以规定的焊接深度h1对凸缘15的厚壁部15a与齿圈17进行焊接，并且，凸缘15的薄壁部15b与齿圈17以比所述规定的焊接深度h1浅的焊接深度h2进行焊接或者完全不进行焊接，因此能够避免在所述薄壁部15b处的贯通焊接，从而能够防止溅射物侵入差速器壳体2内。

另外，由于使凸缘15与齿圈17的压入嵌合部的焊接开始点27和焊接结束点28在厚壁部15a上一致，因此，通过焊接开始点27和焊接结束点28的一致，即使焊接深度在该一致点处变深，也能够避免贯通焊接。

进而，由于将所述凸缘15与齿圈17的压入嵌合部等分为沿周方向排列的多个分割区域24、25，并对多个分割区域24、25同时实施焊接23，因此，能够尽可能抑制焊接的各部位处的冷却速度的差异，从而能够消除或显著减少因焊接而造成的齿圈17的热变形的偏差，由此能够防止齿圈17的倾斜。而且，由于使各分割区域24、25的焊接开始点27和与之相邻的分割区域24、25的焊接结束点28在厚壁部15a上一致，因此能够抑制多个二次焊接部位对凸缘15和齿圈17的强度降低的影响，并且能够在各个一致点处避免贯通焊接。

另外，将供所述差速机构3的小齿轮轴9的防脱销14嵌合插入的销孔13设置成贯通所述差速器壳体2的与所述厚壁部15a对应的外周部，并以该销孔13为基准设定所述焊接开始点27，因此，焊接开始点27当然被设定在厚壁部15a上，焊接结束点28也必然被设定在厚壁部15a上，从而，即使没有设置用于焊接开始点27的设定的特别的标记，也能够恰当地进行焊接。

另外，在凸缘15和止动壁22之间保留有所述凹部19，该凹部19有助于促进将焊接所述压入嵌合部时产生的气体排出到外部。

此外，优选的是，将一致的焊接开始点27及焊接结束点28与薄壁部15b之间的间隔θ设定为绕凸缘15的中心轴线45°以上。即，在使薄壁部15b处的激光输出低于厚壁部15a处的激光输出的情况下，通过在从焊接开始点27至薄壁部15b之间空出充分的间隔θ，由此能够在激光的输出比激光刚刚开始输出后更为稳定的状态下降低该输出。其结果，对激光输出的管理变得容易。另外，能够抑制下述情况：由于焊接开始点27和焊接结束点28一致而导致焊接输入热量增加，从而发生薄壁部15b的热变形。另外，通过将焊接开始点27与焊接结束点28的一致点设定在沿周方向离开薄壁部15b的位置，从而能够抑制凸缘15和齿圈17的强度降低。

在输出齿轮16和齿圈17之间进行的扭矩传递的过程中，在由螺旋齿轮构成的齿圈17上作用有左右方向的轴向载荷，其向右的轴向载荷经由焊接23部分被凸缘15支承，向左的轴向载荷经由止动壁22被凸缘15支承，因此能够减轻焊接23部分的载荷负担。

本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。例如，在上述实施方式中，将压入嵌合部等分为2个分割区域，但也可以等分为3个以上的分割区域。