專(zhuān)利名稱(chēng)：用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置在車(chē)輛中的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在車(chē)輛中設(shè)置有各種轉(zhuǎn)動(dòng)體。這樣一種轉(zhuǎn)動(dòng)體被支承在殼體中以通過(guò)包括多個(gè)設(shè)置在外圈和內(nèi)圈之間的滾動(dòng)元件的滾動(dòng)軸承而繞該殼體的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)運(yùn)體的一個(gè)示例是設(shè)置在差速裝置中的差速器殼。作為滾動(dòng)軸承，使用一種圓錐滾子軸承或者角接觸球軸承。需要向該圓錐滾子軸承或者角接觸球軸承施加一適當(dāng)?shù)念A(yù)負(fù)荷，以便(1)沿徑向和軸向定位該轉(zhuǎn)動(dòng)體，(2)提供該軸承的足夠的剛性，和(3)防止軸向和徑向上的振動(dòng)和共振，以及異常噪音。
公知這樣一種調(diào)整預(yù)負(fù)荷的方法，其中，在軸承的外圈與殼體之間設(shè)置有墊片(墊圈)。由于外圈和殼體的加工公差，在軸承的外圈和殼體之間的空間存在變化。因此，在通過(guò)在軸承的外圈和殼體之間設(shè)置墊片來(lái)調(diào)整預(yù)負(fù)荷的情況下，制備多種具有不同厚度的墊片，在制備的多種墊片中選擇適于外圈和殼體之間的實(shí)際空間的墊片。
在該方法中，需要制備多種墊片。此外，在組裝工序中需要測(cè)量空間的尺寸并選擇最佳墊片。因此，需要制備大量的部件，并且要花很多時(shí)間來(lái)進(jìn)行組裝工序。
例如，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.JP2003-343692A公開(kāi)了一種代替墊片而使用螺旋彈簧的技術(shù)。在使用螺旋彈簧的情況下，即使是在軸承的外圈和殼體之間的空間中存在變化，由于螺旋彈簧的軸向長(zhǎng)度可以增加或減小，所以該螺旋彈簧總是可以填充該空間。因此，只需制備一種螺旋彈簧，并因此在組裝工序中不需測(cè)量該空間的尺寸。
然而，在如同日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.JP2003-343692A中使用螺旋彈簧來(lái)調(diào)整預(yù)負(fù)荷的情況下，當(dāng)一驅(qū)動(dòng)力被傳遞至差速器殼時(shí)，并因此該差速器殼沿軸向相對(duì)殼體移動(dòng)時(shí)，該螺旋彈簧可塑性變形。結(jié)果，有可能不能夠向軸承施加一適當(dāng)?shù)念A(yù)負(fù)荷。而且，該螺旋彈簧與其間設(shè)置該螺旋彈簧的元件線性接觸。因此，當(dāng)差速器殼相對(duì)殼體反復(fù)移動(dòng)時(shí)，該差速器殼、殼體、和螺旋彈簧可能被磨損壞。
上述問(wèn)題不僅發(fā)生在差速裝置中，還會(huì)發(fā)生在需要被施加適當(dāng)預(yù)負(fù)荷的其它轉(zhuǎn)動(dòng)體例如中間軸(副軸)中。

發(fā)明內(nèi)容
綜上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，其中可以長(zhǎng)期地施加一適當(dāng)?shù)念A(yù)負(fù)荷，并且可以抑制元件的磨損。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面涉及一種用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，其中，轉(zhuǎn)動(dòng)體被支承在殼體中，以便可通過(guò)包括設(shè)置在外圈與內(nèi)圈之間的多個(gè)錐形滾子的滾動(dòng)軸承而繞殼體的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在該支承結(jié)構(gòu)中，具有預(yù)定彈性力的波狀彈簧設(shè)置在外圈與殼體之間。該支承結(jié)構(gòu)還包括在波狀彈簧由于外圈沿軸向的移動(dòng)而完全收縮之前使外圈的移動(dòng)停止的止動(dòng)機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，因?yàn)椴顝椈傻耐苿?dòng)力向滾動(dòng)軸承施加預(yù)負(fù)荷，所以無(wú)需用于調(diào)整預(yù)負(fù)荷的墊片。因此，可以減少組裝所需時(shí)間。而且，因?yàn)椴顝椈删哂信c其間設(shè)置該波狀彈簧的元件接觸的表面，所以與使用螺旋彈簧時(shí)相比較，在殼體和外圈之間的接觸面積大。從而，可以抑止這些元件被磨損壞。而且，止動(dòng)機(jī)構(gòu)可防止波狀彈簧完全收縮。因此，可防止波狀彈簧塑性變形。因?yàn)榭梢苑乐箽んw和外圈被磨損壞，并可防止波狀彈簧塑性變形，所以可長(zhǎng)期地保持用于產(chǎn)生所需預(yù)負(fù)荷的彈性力。
此外，殼體可包括通過(guò)與外圈的側(cè)面接觸而使外圈的移動(dòng)停止的止動(dòng)面，和設(shè)置在止動(dòng)面的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)上并且容納有波狀彈簧的環(huán)狀凹部，止動(dòng)面和環(huán)狀凹部用作止動(dòng)機(jī)構(gòu)。在該情況下，所述止動(dòng)面形成在從所述波狀彈簧的位于所述殼體一側(cè)的端部到所述止動(dòng)面的軸向長(zhǎng)度比當(dāng)所述波狀彈簧完全收縮時(shí)的所述波狀彈簧的長(zhǎng)度長(zhǎng)的位置處。根據(jù)本發(fā)明的這一方面，因?yàn)闅んw的一部分構(gòu)成止動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以可以減少部件的數(shù)目，并可減少成本。
在本發(fā)明的第一方面，可在殼體和位于殼體側(cè)的波狀彈簧的端部之間設(shè)置其硬度高于殼體的硬度的保護(hù)部件。由于設(shè)置該保護(hù)部件，當(dāng)車(chē)輛加速、減速、或者沿相反方向運(yùn)動(dòng)多次，并因此波狀彈簧伸長(zhǎng)和收縮，來(lái)自波狀彈簧的應(yīng)力通過(guò)硬度比殼體的硬度高的支承環(huán)傳遞至殼體。因此，可防止該應(yīng)力被施加給殼體的一特定部分。因此可以防止由于波狀彈簧的操作而使得高應(yīng)力被施加給殼體的一特定部分上，并因此導(dǎo)致殼體損壞的情況。
此外，該支承結(jié)構(gòu)可包括用作止動(dòng)機(jī)構(gòu)的止動(dòng)部件。該止動(dòng)部件包括通過(guò)與外圈的外側(cè)面接觸而使外圈的移動(dòng)停止的止動(dòng)面，和設(shè)置在所述止動(dòng)面的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)上、容納有所述波狀彈簧并且其軸向長(zhǎng)度比當(dāng)所述波狀彈簧完全收縮時(shí)的所述波狀彈簧的長(zhǎng)度長(zhǎng)的環(huán)狀凹部。在該情況下，止動(dòng)部件由硬度比殼體的硬度高的材料制造。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，與殼體的一部分構(gòu)成止動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況相比較，殼體的形狀簡(jiǎn)化。因此，可以減少用于制造殼體的人工時(shí)數(shù)。而且，由于止動(dòng)部件由硬度比殼體的硬度高的材料制造，所以可以防止由于波狀彈簧的操作而使得高應(yīng)力被施加給殼體的一特定部分上，并因此導(dǎo)致殼體損壞的情況。
此外，波狀彈簧可設(shè)置在支承所述轉(zhuǎn)動(dòng)體沿軸向的一端的軸承與所述殼體之間，該波狀彈簧可設(shè)置在支承所述轉(zhuǎn)動(dòng)體沿軸向的另一端的軸承與所述殼體之間。在該情況下，所述止動(dòng)機(jī)構(gòu)被設(shè)置用于所述波狀彈簧中的每一個(gè)波狀彈簧。此外，兩個(gè)所述波狀彈簧在彈簧常數(shù)和自由長(zhǎng)度中的至少一個(gè)方面彼此不同，由此位于一側(cè)上的所述止動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)與所述一側(cè)上的外圈接觸而使所述一側(cè)上的軸承的外圈的移動(dòng)停止。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，即使是在驅(qū)動(dòng)力未傳遞至轉(zhuǎn)動(dòng)體時(shí)，也可以使轉(zhuǎn)動(dòng)體相對(duì)于殼體的位置穩(wěn)定。
此外，所述外圈被裝配在所述殼體中，使得所述外圈在常溫下不會(huì)由于所述波狀彈簧的推動(dòng)力而移動(dòng)，并且在溫度上升時(shí)，所述外圈由于所述波狀彈簧的推動(dòng)力而相對(duì)于所述殼體移動(dòng)。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)?shù)胤乐诡A(yù)負(fù)荷被釋放。


從下面結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施例的說(shuō)明將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中相同的編號(hào)用以表示相同的元件，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的差速裝置的截面圖；圖2是示出圖1中所示的波狀彈簧的示例的透視圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的差速裝置的截面圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的差速裝置的截面圖；和圖5是示出根據(jù)第四實(shí)施例的中間軸用支承結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照

本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的差速裝置10的截面圖。差速裝置10適用于前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛中。圖1示出加速期間或者無(wú)負(fù)荷操作期間的差速裝置10。
差速裝置10包括由鑄鐵制成的用作轉(zhuǎn)動(dòng)體的差速器殼12。差速器殼12包括本體部12a、成對(duì)筒部12b、和突起部12c。在差速器殼12中容納有成對(duì)小齒輪14、成對(duì)半軸齒輪16等。成對(duì)缸部12b從箱狀本體部12a的兩側(cè)突出。成對(duì)缸部12b具有相同的軸線。在缸部12b的內(nèi)周面上形成有安裝孔18。突起部12c沿與安裝孔18的軸線垂直的方向從本體部12a突出。
在差速器殼12的本體部12a中，形成有容納室20。在容納室20中，容納有小齒輪14、半軸齒輪16等。容納室20與安裝孔18連通。而且，在本體部12a中，形成有成對(duì)連通孔22和銷(xiāo)插入孔24。成對(duì)連通孔22具有共同的軸線，且該軸線垂直于安裝孔18的軸線。成對(duì)連通孔22與容納室20連通。銷(xiāo)插入孔24與成對(duì)連通孔22中的位于突起部12c一側(cè)的一個(gè)連通孔垂直。銷(xiāo)插入孔24貫通本體部12a。
如此構(gòu)成的差速器殼12被支承為可利用成對(duì)錐形滾子軸承26(即滾動(dòng)軸承)而相對(duì)于由鋁合金制成的殼體28轉(zhuǎn)動(dòng)。成對(duì)錐形滾子軸承26中的一個(gè)設(shè)置在差速器殼12的成對(duì)缸部12b中的一個(gè)缸部的外周。成對(duì)錐形滾子軸承26中的另一個(gè)設(shè)置在差速器殼12的成對(duì)缸部12b中的另一個(gè)缸部的外周。錐形滾子軸承26都包括內(nèi)圈30、外圈32、和多個(gè)錐形滾子34(即滾動(dòng)元件)。內(nèi)圈30裝配在缸部12b的外周上。外圈32裝配在殼體28中。多個(gè)錐形滾子34設(shè)置在內(nèi)圈30和外圈32之間。
在殼體28中，形成有成對(duì)止動(dòng)面36和成對(duì)環(huán)狀凹部。止動(dòng)面36通過(guò)與外圈32的外側(cè)面32a(即另一外圈32的相對(duì)側(cè)上的側(cè)面)接觸而使相應(yīng)外圈32的移動(dòng)停止。成對(duì)環(huán)狀凹部的各個(gè)凹部與止動(dòng)面36的內(nèi)周側(cè)相鄰，并且沿軸向朝向外側(cè)(即離開(kāi)外圈32的一側(cè))凹陷。而且，在一側(cè)上的止動(dòng)面36和相應(yīng)的外圈32之間形成有間隙40，并且，在另一側(cè)的止動(dòng)面36通過(guò)與外圈32接觸而使另一側(cè)上的外圈32的移動(dòng)停止。在成對(duì)環(huán)狀凹部38的一個(gè)凹部中容納有波狀彈簧42R。而在成對(duì)環(huán)狀凹部38的另一個(gè)凹部中容納有波狀彈簧42L。波狀彈簧42R和42L中的各個(gè)彈簧的一端與在一側(cè)上的外圈32的外側(cè)面32a接觸。從而，波狀彈簧42R和42L中的各個(gè)彈簧將在一側(cè)上的外圈32朝向在另一側(cè)上的外圈32推動(dòng)。當(dāng)波狀彈簧42R和42L中的各個(gè)彈簧完全收縮時(shí)，各個(gè)環(huán)狀凹部38的軸向長(zhǎng)度與容納在環(huán)狀凹部38中的波狀彈簧42R和42L中的各個(gè)彈簧的長(zhǎng)度長(zhǎng)。殼體28的上述部分，即止動(dòng)面36和環(huán)狀凹部38構(gòu)成一個(gè)止動(dòng)機(jī)構(gòu)44。
圖2是示出上述波狀彈簧42的示例的透視圖。如圖2所示，波狀彈簧42具有沿圓周方向連續(xù)的緩和的波狀形狀。波狀彈簧42具有與其間設(shè)置波狀彈簧42的元件即外圈32和殼體28相接觸的表面。
再參照?qǐng)D1，兩個(gè)成對(duì)外圈32都被不緊密地壓入殼體28中。結(jié)果，在常溫下波狀彈簧42R和42L的推動(dòng)力不會(huì)使成對(duì)外圈32沿軸向移動(dòng)。然而，當(dāng)在車(chē)輛行駛時(shí)殼體28的溫度上升到例如80-100℃并且殼體28膨脹時(shí)，外圈32由于波狀彈簧42R和42L的推動(dòng)力而沿軸向移動(dòng)。
小齒輪軸46貫穿形成于差速器殼12內(nèi)的成對(duì)連通孔22。容納在容納室20中的成對(duì)小齒輪14由小齒輪軸46支承以便可轉(zhuǎn)動(dòng)。成對(duì)半軸齒輪16與各自成對(duì)小齒輪14相嚙合。半軸齒輪16的軸線與安裝孔18的軸線相一致。驅(qū)動(dòng)軸48R和48L延伸穿過(guò)安裝孔18，并與成對(duì)半軸齒輪16的內(nèi)周花鍵接合。
固定銷(xiāo)50插入形成在差速器殼12中的銷(xiāo)插入孔24中。固定銷(xiāo)50沿徑向穿過(guò)小齒輪軸46，并禁止小齒輪軸46沿軸向移動(dòng)。此外，齒圈52與差速器殼12的突起部12c的一個(gè)側(cè)面(圖1中的左側(cè)面)接觸，使得齒圈52與半軸齒輪16同軸。齒圈52通過(guò)螺栓54固定在差速器殼12上。齒圈52與差速驅(qū)動(dòng)齒輪85嚙合(參照?qǐng)D5)。差速驅(qū)動(dòng)齒輪85與用作自動(dòng)變速器的輸出軸的中間軸80(參照?qǐng)D5)一體轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)通過(guò)差速驅(qū)動(dòng)齒輪85使齒圈52轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)螺栓54與齒圈52一體形成的差速器殼12繞半軸齒輪16的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。差速器殼12的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)小齒輪14傳遞至半軸齒輪16，而同時(shí)轉(zhuǎn)矩被分配給半軸齒輪16。
齒圈52是斜齒圓柱齒輪。在車(chē)輛加速時(shí)，由于齒圈52和差速驅(qū)動(dòng)齒輪85的嚙合，朝向圖1中右方的軸向力被施加在差速器殼12上。因此，如圖1所示，止動(dòng)面36通過(guò)與外圈32接觸而使圖1中右側(cè)外圈32的移動(dòng)停止。此時(shí)，波狀彈簧42R收縮。因?yàn)槿菁{有波狀彈簧42R的環(huán)狀凹部38的軸向長(zhǎng)度大于當(dāng)波狀彈簧42R完全收縮時(shí)波狀彈簧42R的軸向長(zhǎng)度，所以可以防止波狀彈簧42R塑性變形。而且，在此時(shí)，在另一側(cè)的外圈32由波狀彈簧42L推壓并沿軸向移動(dòng)。因此，可防止施加給位于波狀彈簧42L一側(cè)上的錐形滾子軸承26的預(yù)負(fù)荷被釋放。
同時(shí)，在車(chē)輛減速時(shí)或者車(chē)輛倒車(chē)時(shí)，因?yàn)槌驁D1中左側(cè)的軸向力施加給差速器殼12，所以止動(dòng)面36通過(guò)與外圈32接觸而使圖1中左側(cè)外圈32的移動(dòng)停止。在此時(shí)，波狀彈簧42L收縮。因?yàn)槿菁{有波狀彈簧42L的環(huán)狀凹部38的軸向長(zhǎng)度大于當(dāng)波狀彈簧42L完全收縮時(shí)波狀彈簧42L的軸向長(zhǎng)度，所以可以防止波狀彈簧42L塑性變形。而且，在此時(shí)，在圖1中右側(cè)的外圈32由波狀彈簧42R推壓并沿軸向移動(dòng)。因此，可防止施加給波狀彈簧42R一側(cè)的錐形滾子軸承26的預(yù)負(fù)荷被釋放。
將波狀彈簧42R和42L中的每一個(gè)彈簧的彈簧常數(shù)和自由長(zhǎng)度設(shè)定成在考慮了殼體28的線性膨脹系數(shù)和差速器殼12的線性膨脹系數(shù)而設(shè)定的間隙40位于一預(yù)定公差范圍內(nèi)的情況下，可以向錐形滾子軸承26施加一預(yù)定范圍內(nèi)的適當(dāng)預(yù)負(fù)荷。而且，在該實(shí)施例中，圖1中左側(cè)的波狀彈簧42L的自由長(zhǎng)度大于圖1中右側(cè)的波狀彈簧42R的自由長(zhǎng)度。圖1中左側(cè)的波狀彈簧42L的推動(dòng)力被設(shè)定成總是大于圖1中右側(cè)的波狀彈簧42R的推動(dòng)力，不管波狀彈簧42R和42L的位移。因此，當(dāng)殼體28的溫度上升時(shí)，即，當(dāng)外圈32因?yàn)椴顝椈傻耐苿?dòng)力而變得可沿軸向移動(dòng)時(shí)，即使驅(qū)動(dòng)力沒(méi)有被傳遞至差速器殼12，而差速器殼12以及通過(guò)螺栓54與差速器殼12形成為一體的齒圈52也被移動(dòng)至止動(dòng)面36通過(guò)與外圈接觸而使在一側(cè)上的外圈的移動(dòng)停止的位置，如圖1所示。因此，可以使齒圈52的接合位置穩(wěn)定。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)椴顝椈?2的推動(dòng)力而將預(yù)負(fù)荷施加給錐形滾子軸承26，所以可以消除用于調(diào)整預(yù)負(fù)荷的墊片。因此可以減少組裝所需時(shí)間。而且，因?yàn)椴顝椈?2具有與其間設(shè)置波狀彈簧42的元件接觸的表面，所以與使用螺旋彈簧的情況相比較，在殼體28和外圈32之間的接觸面積大。從而，可以防止殼體28和外圈32被磨損壞。而且，止動(dòng)機(jī)構(gòu)44可防止波狀彈簧42完全收縮。因此，可防止波狀彈簧42塑性變形。因?yàn)榭梢苑乐箽んw28和外圈32被磨損壞，并可防止波狀彈簧42塑性變形，所以可長(zhǎng)期地保持用于產(chǎn)生所需預(yù)負(fù)荷的彈性力。
而且，根據(jù)該實(shí)施例，因?yàn)闅んw28的一部分構(gòu)成止動(dòng)機(jī)構(gòu)44，因此可以減少部件數(shù)目，并因此可減小成本。
而且，根據(jù)該實(shí)施例，圖1中左側(cè)的波狀彈簧42L的推動(dòng)力被設(shè)定成總是大于圖1中右側(cè)的波狀彈簧42R的推動(dòng)力。因此，即使驅(qū)動(dòng)力沒(méi)有被傳遞至差速器殼12，也可以使差速器殼12相對(duì)于殼體28的位置穩(wěn)定。
而且，根據(jù)該實(shí)施例，外圈32被不緊密地壓入殼體28中。結(jié)果，在常溫下波狀彈簧42R和42L的力不會(huì)使外圈32移動(dòng)。然而，當(dāng)在車(chē)輛行駛時(shí)殼體28的溫度上升時(shí)，外圈32由于波狀彈簧42R和42L所施加的推動(dòng)力而相對(duì)于殼體28移動(dòng)。因此可以適當(dāng)防止預(yù)負(fù)荷被釋放。
而且，根據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)波狀彈簧42向錐形滾子軸承26施加預(yù)負(fù)荷。從而，與使用螺旋彈簧向軸承施加預(yù)負(fù)荷的傳統(tǒng)公知方法的情況相比較，波狀彈簧42可用在小空間中。此外，可以在圓周上獲得均勻的反作用力。而且，還可以采用使用螺旋彈簧所不能提供的從低彈簧常數(shù)至高彈簧常數(shù)的寬范圍的設(shè)計(jì)。
下面說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例。在下面的說(shuō)明中，具有與第一實(shí)施例中相同結(jié)構(gòu)的部分將標(biāo)以相同的參考標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的差速裝置60的截面圖。差速裝置60與第一實(shí)施例中的差速裝置10的不同之處僅在于環(huán)狀凹部62的軸向長(zhǎng)度長(zhǎng)于第一實(shí)施例中環(huán)狀凹部38的長(zhǎng)度，在各個(gè)環(huán)狀凹部62中裝配有用作保護(hù)部件的支承環(huán)64。
各支承環(huán)64由硬度比殼體28的硬度高的材料例如碳鋼制造。波狀彈簧42的一端與支承環(huán)64的側(cè)面接觸，該側(cè)面與接觸殼體28的側(cè)面相對(duì)。從支承環(huán)64的波狀彈簧42一側(cè)的側(cè)面到止動(dòng)面36的軸向長(zhǎng)度與第一實(shí)施例中環(huán)狀凹部38的軸向長(zhǎng)度相同。因此，在第二實(shí)施例中，殼體28的止動(dòng)面36和支承環(huán)64構(gòu)成止動(dòng)機(jī)構(gòu)66。
根據(jù)第二實(shí)施例，即使當(dāng)車(chē)輛加速、減速、或者沿相反方向移動(dòng)多次，并因此波狀彈簧42伸長(zhǎng)和收縮，來(lái)自波狀彈簧42的應(yīng)力通過(guò)硬度比殼體28的硬度高的支承環(huán)64傳遞至殼體28。因此，可防止該應(yīng)力被施加給殼體28的一特定部分。因此可以防止由于波狀彈簧42的操作而使得高應(yīng)力被施加給殼體28的一特定部分上，并因此導(dǎo)致殼體28損壞的情況。
下面說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的差速裝置70的截面圖。在該第三實(shí)施例中，成對(duì)止動(dòng)部件72中的每一個(gè)被裝配在殼體28中，以沿軸向與外圈32的外側(cè)相鄰。各止動(dòng)部件72具有與外圈32的外徑基本相同的外徑。
各止動(dòng)部件72用作一止動(dòng)機(jī)構(gòu)和一保護(hù)部件。止動(dòng)部件72由硬度比殼體28的硬度高的材料例如碳鋼制造。各止動(dòng)部件72包括止動(dòng)面72a和環(huán)狀凹部72b。止動(dòng)面72a通過(guò)與外圈32的外側(cè)面32a接觸來(lái)止動(dòng)外圈32的運(yùn)動(dòng)。各環(huán)狀凹部72b與止動(dòng)面72a的內(nèi)周側(cè)相鄰。各環(huán)狀凹部72b沿軸向朝向外側(cè)凹陷。各環(huán)狀凹部72b具有與第一實(shí)施例中環(huán)狀凹部38相同的形狀。波狀彈簧42R和42L中的每一個(gè)容納在相應(yīng)的環(huán)狀凹部72b中。而且，在一側(cè)的止動(dòng)部件72的止動(dòng)面72a與相應(yīng)的外圈32之間形成有間隙40，而在另一側(cè)的止動(dòng)面72a通過(guò)與外圈32接觸而使在另一側(cè)上的外圈32的移動(dòng)停止，如第一實(shí)施例中所述。
根據(jù)第三實(shí)施例，與殼體28的一部分構(gòu)成止動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況相比較，殼體28的形狀簡(jiǎn)化。即，根據(jù)第三實(shí)施例，不必在殼體28中形成第一實(shí)施例中的止動(dòng)面36和環(huán)狀凹部38。因此，可以減少用于制造殼體28的人工時(shí)數(shù)。而且，由于止動(dòng)部件72由硬度比殼體28的硬度高的材料制造，所以可以防止由于波狀彈簧42的操作而使得高應(yīng)力被施加給殼體28的一特定部分上，并因此導(dǎo)致殼體28損壞的情況。
下面將參照?qǐng)D5說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖5示出本發(fā)明應(yīng)用于中間軸80用支承結(jié)構(gòu)的示例。作為轉(zhuǎn)動(dòng)體的中間軸80被沿軸向在中間軸80的兩側(cè)支承在殼體28中，以使得通過(guò)成對(duì)錐形滾子軸承82和84可以相對(duì)于殼體28轉(zhuǎn)動(dòng)。成對(duì)錐形滾子軸承82和84中的每一個(gè)設(shè)置在中間軸80的外側(cè)上。錐形滾子軸承82包括內(nèi)圈82a，外圈82b和錐形滾子82c。錐形滾子軸承84包括內(nèi)圈84a，外圈84b和錐形滾子84c。內(nèi)圈82a和84a分別安裝在中間軸80的端部上。外圈82b和84b都安裝在殼體28內(nèi)。錐形滾子82c設(shè)置在內(nèi)圈82a和外圈82b之間。錐形滾子84c設(shè)置在內(nèi)圈84a和外圈84b之間。
中間軸80上一體地設(shè)置有與齒圈52嚙合的差速驅(qū)動(dòng)齒輪85。錐形滾子軸承82的內(nèi)圈82a與差速驅(qū)動(dòng)齒輪85的一個(gè)側(cè)面接觸，從而確定內(nèi)圈82a沿軸向相對(duì)于中間軸80的位置。差速驅(qū)動(dòng)齒輪85的另一個(gè)側(cè)面與通過(guò)花鍵和中間軸80接合的中間軸從動(dòng)齒輪86的一個(gè)側(cè)面接觸。中間軸從動(dòng)齒輪86的另一個(gè)側(cè)面與錐形滾子軸承84的內(nèi)圈84a的一個(gè)側(cè)面接觸，從而確定內(nèi)圈84a沿軸向相對(duì)于中間軸80的位置。
各具有環(huán)狀形狀的止動(dòng)面88和90形成在殼體28中。止動(dòng)面88通過(guò)與外圈82b的外側(cè)面82d(即與外圈84b相對(duì)的側(cè)面)接觸而使外圈82b的移動(dòng)停止。止動(dòng)面90通過(guò)與外圈84b的外側(cè)面84d(即與外圈82b相對(duì)的側(cè)面)接觸而使外圈84b的移動(dòng)停止。此外，在殼體28中形成有環(huán)狀凹部92和94。環(huán)狀凹部92與止動(dòng)面88的內(nèi)周側(cè)相鄰，并且沿軸向朝向止動(dòng)面88的外側(cè)(即離開(kāi)外側(cè)面82d的一側(cè))凹陷。環(huán)狀凹部94與止動(dòng)面90的內(nèi)周側(cè)相鄰，并且沿軸向朝向止動(dòng)面90的外側(cè)(即離開(kāi)外側(cè)面84d的一側(cè))凹陷。在成對(duì)止動(dòng)面88和90之間的距離比在外圈82b的外側(cè)面82d與外圈84b的外側(cè)面84d之間的距離稍長(zhǎng)。因此，即使當(dāng)止動(dòng)面90通過(guò)與外圈84b的外側(cè)面84d接觸而使在一側(cè)上的外圈(即圖5中的外圈84b)的移動(dòng)停止時(shí)，仍在另一側(cè)上的外圈82b的外側(cè)面82d與止動(dòng)面88之間形成有間隙96。
在環(huán)狀凹部92中容納有波狀彈簧98R。在環(huán)狀凹部94中容納有波狀彈簧98L。波狀彈簧98R沿軸向的一端與外圈82b的外側(cè)面82d接觸。波狀彈簧98R將外圈82b朝向外圈84b一側(cè)推動(dòng)。波狀彈簧98L沿軸向的一端與外圈84b的外側(cè)面84d接觸。波狀彈簧98L將外圈4b朝向外圈82b一側(cè)推動(dòng)。環(huán)狀凹部92的軸向長(zhǎng)度比當(dāng)波狀彈簧98R完全收縮時(shí)容納在環(huán)狀凹部92中的波狀彈簧98R的軸向長(zhǎng)度長(zhǎng)。環(huán)狀凹部94的軸向長(zhǎng)度比當(dāng)波狀彈簧98L完全收縮時(shí)的波狀彈簧98L的軸向長(zhǎng)度長(zhǎng)。因此，在該實(shí)施例中，止動(dòng)面88和環(huán)狀凹部92，或者止動(dòng)面90和環(huán)狀凹部94構(gòu)成止動(dòng)機(jī)構(gòu)100。
在該實(shí)施例中使用的波狀彈簧94R和94L通過(guò)彎曲鋼絲一圈而形成。然而，波狀彈簧94R和94L具有彼此不同的彈簧常數(shù)。而且，外圈82b和84b被不緊密地壓入殼體28中，使得當(dāng)在車(chē)輛行駛時(shí)殼體28的溫度上升并且殼體28膨脹時(shí)，外圈82b和84b由于波狀彈簧94R和94L的推動(dòng)力以及傳遞給中間軸80的驅(qū)動(dòng)力而沿軸向移動(dòng)。
上述第四實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于轉(zhuǎn)動(dòng)體是中間軸80。然而，用于該轉(zhuǎn)動(dòng)體(即中間軸80)的支承結(jié)構(gòu)具有與第一實(shí)施例相同的構(gòu)造。因此，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。
盡管參照

了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明也可以用其它實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)。
例如，盡管在上述實(shí)施例中錐形滾子軸承26、82和84用作滾動(dòng)軸承，但是也可以代替使用一種角接觸球軸承。
而且，本發(fā)明也可以應(yīng)用于這樣一種差速裝置，其中通過(guò)在前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛中廣泛使用的準(zhǔn)雙曲面齒輪對(duì)將驅(qū)動(dòng)力從自動(dòng)變速器傳遞給該差速裝置。
而且，在第一實(shí)施例中，右側(cè)和左側(cè)的成對(duì)波狀彈簧42R和42L的自由長(zhǎng)度制成彼此不同。從而，波狀彈簧42R和42L中一個(gè)彈簧的推動(dòng)力被制成總是大于波狀彈簧42R和42L中另一個(gè)彈簧的推動(dòng)力，而不管波狀彈簧42R和42L的位移。然而，也可以通過(guò)使波狀彈簧42R和42L的彎繞圈數(shù)彼此不同而將波狀彈簧42R和42L中一個(gè)彈簧的推動(dòng)力制成總是大于波狀彈簧42R和42L中另一個(gè)彈簧的推動(dòng)力。
而且，在如同第四實(shí)施例中將本發(fā)明用于中間軸80用支承結(jié)構(gòu)的情況下，可以將硬度比殼體28的硬度高的該支承環(huán)設(shè)置在波狀彈簧98和殼體28之間，如同第二實(shí)施例中，或者止動(dòng)機(jī)構(gòu)可以與殼體28分開(kāi)地形成，并且可使用作為止動(dòng)機(jī)構(gòu)的止動(dòng)部件72，如同第三實(shí)施例中。
上述實(shí)施例是示例性實(shí)施例。本發(fā)明可以在基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)進(jìn)行各種變化和變形的其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于如同第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中包括用作轉(zhuǎn)動(dòng)體的差速器殼的差速裝置，可以應(yīng)用于如同第四實(shí)施例中的中間軸用支承結(jié)構(gòu)。而且，根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于各種公知差速裝置，例如使用斜齒圓柱齒輪小齒輪的差速裝置，和使用多對(duì)小齒輪的差速裝置。而且，該差速裝置可以具有限滑差速功能。
波狀彈簧形成為具有通過(guò)卷繞鋼絲而成的卷曲形狀和波狀形狀。該波狀彈簧可以通過(guò)彎曲鋼絲一圈、兩圈或多圈而形成。因?yàn)椴顝椈尚纬蔀榫哂型ㄟ^(guò)卷繞鋼絲而成的卷曲形狀，所以該波狀彈簧具有兩端部，與通過(guò)沖壓形成的波狀彈簧不同。該波狀彈簧的兩端部可以彼此連接。而且，可以疊置多個(gè)波狀彈簧。
波狀彈簧可以直接設(shè)置在殼體和外圈之間。而且，保護(hù)部件可以設(shè)置在殼體和波狀彈簧之間，以將波狀彈簧間接地置在殼體和外圈之間，如同在第二實(shí)施例或第三實(shí)施例中。
在上述實(shí)施例中，沿軸向在轉(zhuǎn)動(dòng)體的兩端部的各個(gè)端部上設(shè)置有波狀彈簧和止動(dòng)機(jī)構(gòu)。然而，即使在波狀彈簧和止動(dòng)機(jī)構(gòu)只設(shè)置在一側(cè)的情況下，也可以獲得一定的效果。而且，在沿軸向在轉(zhuǎn)動(dòng)體的兩端部的各個(gè)端部上設(shè)置有波狀彈簧和止動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下，也可以使用具有相同彈簧常數(shù)和相同自由長(zhǎng)度的兩個(gè)波狀彈簧。而且，如同在上述實(shí)施例中所述，這兩個(gè)波狀彈簧可以在彈簧常數(shù)和自由長(zhǎng)度中至少一個(gè)方面不同。
權(quán)利要求
1.一種用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，它包括轉(zhuǎn)動(dòng)體(12；80)、容納所述轉(zhuǎn)動(dòng)體(12；80)的殼體(28)以及將所述轉(zhuǎn)動(dòng)體(12；80)支承在所述殼體(28)中以使其可繞所述殼體(28)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承(26；82，84)，所述軸承(26；82，84)包括外圈(32；82b，84b)、內(nèi)圈(30；82a，84a)和設(shè)置在所述外圈(32；82b，84b)與所述內(nèi)圈(30；82a，84a)之間的多個(gè)滾動(dòng)元件(34；82c，84c)，所述支承結(jié)構(gòu)的特征在于包括設(shè)置在所述外圈(32；82b，84b)與所述殼體(28)之間并具有預(yù)定彈性力的波狀彈簧(42；98R，98L)，和通過(guò)在所述波狀彈簧(42；98R，98L)由于所述外圈(32；82b，84b)沿軸向的移動(dòng)而完全收縮之前與所述外圈(32；82b，84b)接觸而使所述外圈(32；82b，84b)的移動(dòng)停止的止動(dòng)機(jī)構(gòu)(44；100)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述殼體(28)包括通過(guò)與所述外圈(32；82b，84b)的側(cè)面接觸而使所述外圈(32；82b，84b)的移動(dòng)停止的止動(dòng)面(36；88，90)，和設(shè)置在所述止動(dòng)面(36；88，90)的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)上并且容納所述波狀彈簧(42；98R，98L)的環(huán)狀凹部(38；92，94)，所述止動(dòng)面(36；88，90)和所述環(huán)狀凹部(38；92，94)用作所述止動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及所述止動(dòng)面(36；88，90)形成在從所述波狀彈簧(42；98R，98L)的位于所述殼體一側(cè)的端部到所述止動(dòng)面(36；88，90)的軸向長(zhǎng)度比所述波狀彈簧(42；98R，98L)完全收縮時(shí)的所述波狀彈簧(42；98R，98L)的長(zhǎng)度長(zhǎng)的位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述殼體(28)包括通過(guò)與所述外圈(32；82b，84b)的側(cè)面接觸而使所述外圈(32；82b，84b)的移動(dòng)停止的止動(dòng)面(36；88，90)，和設(shè)置在所述止動(dòng)面(36；88，90)的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)上并且容納所述波狀彈簧(42；98R，98L)的環(huán)狀凹部(38；92，94)，所述止動(dòng)面(36；88，90)和所述環(huán)狀凹部(38；92，94)用作所述止動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及所述止動(dòng)面(36；88，90)形成在從所述環(huán)狀凹部(38；92，94)的所述波狀彈簧(42；98R，98L)的端部接觸的側(cè)面到所述止動(dòng)面(36；88，90)的軸向長(zhǎng)度比所述波狀彈簧(42；98R，98L)完全收縮時(shí)的所述波狀彈簧(42；98R，98L)的長(zhǎng)度長(zhǎng)的位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，它還包括設(shè)置在所述殼體(28)與所述波狀彈簧(42)的位于所述殼體一側(cè)的端部之間并且其硬度高于所述殼體(28)的硬度的保護(hù)部件(64)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支承結(jié)構(gòu)包括由硬度比所述殼體(28)的硬度高的材料制成的止動(dòng)部件(72)，該止動(dòng)部件用作所述止動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及所述止動(dòng)部件(72)包括通過(guò)與所述外圈(32)的側(cè)面接觸而使所述外圈(32)的移動(dòng)停止的止動(dòng)面(72a)，和設(shè)置在所述止動(dòng)面(72a)的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)上、容納所述波狀彈簧(42)并且其軸向長(zhǎng)度比所述波狀彈簧(42)完全收縮時(shí)的所述波狀彈簧(42)的長(zhǎng)度長(zhǎng)的環(huán)狀凹部(72b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述波狀彈簧(42R；98R)設(shè)置在支承所述轉(zhuǎn)動(dòng)體(12；80)沿軸向的一端的軸承(26；82)與所述殼體(28)之間，所述波狀彈簧(42L；98L)設(shè)置在支承所述轉(zhuǎn)動(dòng)體(12；80)沿軸向的另一端的軸承(26；84)與所述殼體(28)之間；所述止動(dòng)機(jī)構(gòu)(44；100)設(shè)置為用于所述波狀彈簧(42R，42L；98R，98L)中的每一個(gè)波狀彈簧；兩個(gè)所述波狀彈簧(42R，42L；98R，98L)在彈簧常數(shù)和自由長(zhǎng)度中的至少一個(gè)方面彼此不同，由此位于一側(cè)上的所述止動(dòng)機(jī)構(gòu)(44；100)在驅(qū)動(dòng)力未傳遞到所述轉(zhuǎn)動(dòng)體(12；80)時(shí)通過(guò)與所述一側(cè)上的外圈接觸而使所述一側(cè)上的軸承的外圈的移動(dòng)停止；兩個(gè)所述波狀彈簧(42R，42L；98R，98L)和所述止動(dòng)機(jī)構(gòu)(44；100)被定位成一側(cè)上的所述止動(dòng)機(jī)構(gòu)(44；100)在驅(qū)動(dòng)力未傳遞到所述轉(zhuǎn)動(dòng)體時(shí)通過(guò)與所述一側(cè)上的外圈接觸而使所述一側(cè)上的軸承的外圈的移動(dòng)停止。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外圈(32；82b，84b)被裝配在所述殼體(28)中，使得所述外圈(32；82b，84b)在常溫下不會(huì)由于所述波狀彈簧(42；98R，98L)的推動(dòng)力而移動(dòng)，而在溫度上升時(shí)，所述外圈(32；82b，84b)由于所述波狀彈簧(42；98R，98L)的推動(dòng)力而相對(duì)于所述殼體(28)移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)體是差速器殼(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)體是中間軸(80)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)動(dòng)體的支承結(jié)構(gòu)。該支承結(jié)構(gòu)例如是包括差速器殼的差速裝置，該差速器殼被支承在殼體(28)中以便可通過(guò)包括設(shè)置在外圈(32)與內(nèi)圈(30)之間的多個(gè)錐形滾子的錐形滾子軸承(26)而繞殼體(28)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在該差速器殼中，具有預(yù)定彈性力的波狀彈簧(42)設(shè)置在外圈(32)與殼體(28)之間。而且，該差速裝置包括在波狀彈簧(42)由于外圈(32)沿軸向的移動(dòng)而完全收縮之前停止外圈(32)的移動(dòng)的止動(dòng)機(jī)構(gòu)(44)。
文檔編號(hào)F16H48/08GK1769730SQ20051011737
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者北條勝之 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社