專利名稱：車輛行星齒輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛行星齒輪裝置。
背景技術(shù)：
一般來說，四輪驅(qū)動車輛設(shè)有防滑差速裝置(差動限制裝置)(LSD)， 該防滑差速裝置具有用于車輛的行星齒輪機構(gòu)，以在前輪和后輪之間發(fā)生 任何旋轉(zhuǎn)差異的情況下減少這種旋轉(zhuǎn)差異。通常，如圖6A所示，這種類 型的車輛行星齒輪裝置例如包括齒圏31，在其內(nèi)周面上具有斜齒輪31a; 太陽齒輪32,在其外周面上具有斜齒輪32a，并且太陽齒輪32與齒圏31 共軸并布置在齒圏31內(nèi)；行星架34，其插入在齒圏31和太陽齒輪32之 間并與齒圏31和太陽齒輪32共軸，并且行星架34具有中空筒部，該中空 筒部上設(shè)置有沿徑向貫通中空筒部的貫通孔33;和小齒輪35，其容納在行 星架34的貫通孔33中，以便能自由旋轉(zhuǎn)和能沿小齒輪的軸向自由滑動， 并且小齒輪35在外周面上具有斜齒輪35a，以與齒圏31和太陽齒輪32嚙 合。在上述的行星齒輪裝置中，當(dāng)前輪和后輪以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，即， 在前輪和后輪之間沒有旋轉(zhuǎn)差異時，從發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由輸入軸36 輸入行星架34。然后，在預(yù)定轉(zhuǎn)矩分配比率下， 一些轉(zhuǎn)矩經(jīng)由太陽齒輪32 從小齒輪35輸出到前輪側(cè)，而一些轉(zhuǎn)矩經(jīng)由齒圏31從小齒輪35輸出到后 輪側(cè)。另一方面，當(dāng)前輪和后輪之間發(fā)生旋轉(zhuǎn)差異時，在連接到前輪側(cè)的 太陽齒輪32和連接到后輪側(cè)的齒圏31之間發(fā)生旋轉(zhuǎn)差異。結(jié)果，因為齒 圏31和小齒輪35形成有斜齒輪，因此在小齒輪35的軸向上產(chǎn)生由圖6A 中箭頭A所示的推力。由于該推力，小齒輪35沿箭頭A的方向在行星架34的貫通孔33中滑動，并由此推壓齒圏31，這是因為每個小齒輪35的端 面35b都接觸齒圏31的內(nèi)壁面31b。由于該推壓作用，在小齒輪35的端 面35b和齒圏31的內(nèi)壁面31b之間的接觸部位上產(chǎn)生摩擦力，由此使得 小齒輪35和齒圏31接合。因此，經(jīng)由太陽齒輪32連接到小齒輪35的前 輪側(cè)和連接到齒圏31的后輪側(cè)變得接合。結(jié)果，實現(xiàn)了與當(dāng)前輪和后輪以 相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)矩分配不同的另 一種轉(zhuǎn)矩分配，使得前輪和后輪之間 的旋轉(zhuǎn)差異減小。在這種類型的行星齒輪裝置中，當(dāng)輸入軸36的旋轉(zhuǎn)傳遞到行星架34 時，設(shè)置在行星架34的貫通孔33中的小齒輪35與行星架34 —起公轉(zhuǎn)， 并且小齒輪35由于小齒輪35的外周面接觸貫通孔33的內(nèi)壁面33a、 33b 而推壓行星架34的內(nèi)壁。由于這種推壓作用，通過接觸表面壓力在接觸部 位中產(chǎn)生集中應(yīng)力，即所謂的"Hertz應(yīng)力"。由于Hertz應(yīng)力，在貫通 孔33的內(nèi)壁面33a、33b和小齒輪35的外周面之間的接觸部位上產(chǎn)生摩擦， 因此接觸部位很可能出現(xiàn)磨損。為了減少接觸部位的磨損，例如，日本專利申請公開No. 2003-314664 (以下稱作JP-A-2003-314664)說明了 一種車輛行星齒輪裝置，其中貫通 孔33的內(nèi)壁面33a、 33b每個都由弧形面形成，其曲率半徑與各個小齒輪 35的外圓周的半徑相同。因此，在小齒輪35的外周面和貫通孔33的內(nèi)壁 面33a、 33b之間接觸時，接觸部位的面積增大，因此減小接觸表面壓力。 由此，減小接觸部位的磨損。但是，在JP-A-2003-314664的行星齒輪裝置中，貫通孔33、小齒輪 35以及行星齒輪裝置的其它部件的尺寸會在可允許的尺寸誤差范圍內(nèi)變 化。在貫通孔33的內(nèi)壁面33a、 33b由曲率半徑與各個小齒輪35的外圓周 半徑相同的弧形面形成時，在這種尺寸變化累計的情況下，可能在貫通孔 33的內(nèi)壁面33a、 33b和小齒輪35的外周面之間形成偏壓的接觸部位38， 如圖6B所示。如果形成這樣的偏壓接觸部位38，接觸部位的面積減小并 且接觸表面壓力升高。結(jié)果，接觸部位的磨損變大。順便提及，"偏壓接 觸，，指在正常情況下彼此在預(yù)定區(qū)域上均勻接觸的部件由于部件的尺寸誤型。此外，也可能在小齒輪35的端面35b和齒圏31的內(nèi)壁面31b之間形 成偏壓接觸部位39。如果形成這樣的偏壓接觸部位39，則在差速控制時沿 圖6B中的箭頭B所示方向發(fā)生的推力導(dǎo)致繞作為支點的偏壓接觸部位產(chǎn) 生沿垂直于小齒輪35軸向的方向作用的力矩。該力矩作用在箭頭D的方 向上，以使小齒輪35的外周面壓靠貫通孔33的內(nèi)壁面，并且因此進一步 增大偏壓接觸部位38上的接觸表面壓力，導(dǎo)致接觸部位的磨損更大，并且 4艮難抑制由接觸部位產(chǎn)生的噪音。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種車輛行星齒輪裝置，其能夠減小作用在位于小齒輪 的外周面和行星架貫通孔的內(nèi)壁面之間的接觸部位上的接觸表面壓力，并 且因此能夠減小其磨損并抑制噪音的產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明第一方面的一種車輛行星齒輪裝置i殳置有齒圏；太陽齒 輪，所迷太陽齒輪配置在所述齒圏內(nèi)4吏得所迷太陽齒輪的軸線與所述齒圏 的軸線一致；行星架，所述行星架插在所述齒圈和所述太陽齒輪之間4吏得 所述行星架的軸線與所述齒圏和所述太陽齒輪的軸線一致，所述行星架具 有中空筒部，所述中空筒部設(shè)置有沿徑向貫通所述中空筒部的貫通孔；以 及小齒輪，所述小齒輪容納在所述行星架的貫通孔中，以便能自由旋轉(zhuǎn)和 能沿所述小齒輪的軸向自由滑動，所述小齒輪與所述齒圏和所述太陽齒輪 嚙合。所述行星架的貫通孔具有面向所述小齒輪的外周面的兩個內(nèi)壁面； 所述內(nèi)壁面中的至少一個內(nèi)壁面具有比所述小齒輪的半徑大的曲率半徑， 并具有與所述小齒輪的半徑中心隔開的曲率中心。所述小齒輪相對于所述行星架配置成使得在所述內(nèi)壁面中的所述一個內(nèi)壁面與所述小齒輪的外周 面之間形成有預(yù)定間隙，以便所述小齒輪沿所述行星架的徑向滑動。所述內(nèi)壁面中的所述一個內(nèi)壁面的曲率中心可以配置在所述行星架的 中空筒部的周線上。兩個內(nèi)壁面中的每一個內(nèi)壁面可以具有比所述小齒輪的半徑大的曲率 半徑，所迷兩個內(nèi)壁面具有相互隔開的曲率中心。根據(jù)本發(fā)明第二方面的車輛行星齒輪裝置設(shè)置有齒圏；太陽齒輪， 所述太陽齒輪配置在所述齒圏內(nèi)使得所述太陽齒輪的軸線與所述齒圏的軸 線一致；行星架，所述行星架插在所述齒圏和所述太陽齒輪之間使得所述 行星架的軸線與所述齒圏和所述太陽齒輪的軸線一致，所述行星架具有中 空筒部，所述中空筒部設(shè)置有沿徑向貫通所述中空筒部的貫通孔；以及小 齒輪，所述小齒輪容納在所述行星架的貫通孔中，以便能自由旋轉(zhuǎn)和能沿 所述小齒輪的軸向自由滑動，所述小齒輪與所述齒圏和所述太陽齒輪嚙合。 所述行星架的貫通孔具有面向所述小齒輪的外周面的內(nèi)壁面；所述內(nèi)壁面 中的至少一個內(nèi)壁面設(shè)置有沿所述行星架的徑向延伸的平面部。所述小齒 輪相對于所述行星架配置成使得在所述內(nèi)壁面中的所述一個內(nèi)壁面與所述 小齒輪的外周面之間形成有預(yù)定間隙，以便所述小齒輪沿所述行星架的徑 向滑動。設(shè)置在所述內(nèi)壁面中的所述一個內(nèi)壁面上的所述平面部可以在所述小 齒輪的沿所述小齒輪的軸向的兩個端部之間延伸。所述內(nèi)壁面中的所述一個內(nèi)壁面可以具有一對曲面部，所述一對曲面 部相對于所述平面部分別在所述行星架的徑向向外方向和徑向向內(nèi)方向上 延伸。設(shè)置在所述內(nèi)壁面中的所迷一個內(nèi)壁面上的所述曲面部中的每一個曲 面部可以具有在所迷行星架的徑向上與所述小齒輪的半徑中心隔開的曲率 中心。設(shè)置在所述內(nèi)壁面中的所述一個內(nèi)壁面上的所述曲面部中的每一個曲 面部可以具有比所述小齒輪的半徑大的曲率半徑。所述平面部的預(yù)定寬度的中心可以與所述行星架的中空筒部的周壁部 的厚度在所述行星架徑向上的中心一致。所述平面部的預(yù)定寬度可以比形成在所述小齒輪和所述齒圈之間的一 個齒隙與形成在所述小齒輪和所述太陽齒輪之間的另一個齒隙之和大。所述齒圏、所述太陽齒輪和所述小齒輪中的至少 一個可以包括斜齒輪。 所述齒圏、所述太陽齒輪和所述小齒輪中的至少一個可以包括正齒輪。


本發(fā)明的前述和其它目的、特征和優(yōu)點將從以下結(jié)合附圖對實施例的說明中變得更加清楚，其中相同的附圖標(biāo)記用于表示相同的元件，其中圖l是車輛的防滑差速裝置的示意圖，該車輛結(jié)合有根據(jù)本發(fā)明第一 實施例的車輛行星齒輪裝置；圖2A是根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛行星齒輪裝置的分解透視圖，其中 齒圏、小齒輪、行星架和太陽齒輪被拆開；圖2B是根據(jù)本發(fā)明第一實施 例的車輛行星齒輪裝置的局部側(cè)視圖，示出齒圏、小齒輪、行星架和太陽 齒輪相互嚙合的狀態(tài)；圖3是根據(jù)第一實施例的車輛行星齒輪裝置的局部側(cè)視圖，示出小齒 輪容納在貫通孔中的狀態(tài)，其中貫通孔的內(nèi)壁面的曲率半徑為rhl;圖4A是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的車輛行星齒輪裝置的局部側(cè)視圖， 示出齒圏、小齒輪和太陽齒輪相互嚙合的狀態(tài)；圖4B是沿圖4A中的C-C 方向截取的平面圖，示出容納在4亍星架的貫通孔中的小齒輪與齒圏的內(nèi)壁 面接觸的狀態(tài)；圖5A是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的車輛行星齒輪裝置的局部側(cè)視圖， 示出齒圏容納在行星架的貫通孔中的狀態(tài)，貫通孔的曲面部的曲率半徑為 rh2;圖5B示出小齒輪容納在行星架的貫通孔中的狀態(tài)，貫通孔的曲面部 的曲率半徑為rh3;以及圖6A是現(xiàn)有技術(shù)的車輛行星齒輪裝置的局部剖視圖；圖6B是沿圖 6A中的C-C方向截取的平面圖，示出容納在行星架的貫通孔中的小齒輪 與齒圏的內(nèi)壁面接觸的狀態(tài)。
具體實施方式
下面將結(jié)合

本發(fā)明的實施例。圖1至4的示意圖示出根據(jù)本發(fā)明第一方式的車輛行星齒輪裝置。根 據(jù)本發(fā)明的行星齒輪裝置例如包括轉(zhuǎn)矩感應(yīng)式防滑差速裝置，其能在前輪 和后輪的轉(zhuǎn)速之間發(fā)生差異的情況下，通過限制前輪和后輪之間的差異來 改進車輛的行駛性能。首先，將說明行星齒輪裝置1的構(gòu)造。如圖1、 2A和2B所示，行星 齒輪裝置l包括齒圏2，其內(nèi)側(cè)具有斜齒；太陽齒輪3，其布置在齒圏2 內(nèi)，太陽齒輪3的軸線與齒圏2的軸線一致并在其外側(cè)具有斜齒；行星架 4,其插在齒圏2和太陽齒輪3之間，行星架4的軸線與齒圏2和太陽齒輪 3的軸線一致，行星架4具有中空筒部15，該中空筒部設(shè)置有沿徑向貫通 中空筒部15的貫通孔(小齒輪容納孔)5;和小齒輪6，其容納在行星架4 的貫通孔5中，以便能自由旋轉(zhuǎn)和能沿小齒輪的軸向自由滑動，并且小齒 輪6在其外側(cè)具有與齒圏2和太陽齒輪3嘧合的斜齒。盡管在根據(jù)本發(fā)明 實施例的行星齒輪裝置l中，齒圈2、太陽齒輪3和小齒輪6設(shè)置有斜齒， 但這并不是限制性的。例如，齒圏2、太陽齒輪3和小齒輪6中的至少一 個可以形成有正齒，并可以與具有斜齒組合的其它齒輪嚙合。此外，如圖1所示，具有行星齒輪裝置1的防滑差速裝置10包括輸 入軸22,在其端部上具有花鍵；后側(cè)輸出軸23;驅(qū)動齒輪24，在其一個 端部上具有花鍵并在其另一個端部上具有外齒輪齒；惰輪25,其具有外齒 輪齒；從動齒輪26，其中空筒部在內(nèi)周部上具有花鍵，并在外周部上具有 外齒輪齒；和前側(cè)輸出軸27,其端部上具有花鍵。輸入軸22和殼體28通過設(shè)置在輸入軸22和殼體28之間的軸承22a 可自由旋轉(zhuǎn)地互連。后側(cè)輸出軸23和殼體28通過^殳置在后側(cè)輸出軸23 和殼體28之間的軸承23a可自由旋轉(zhuǎn)地互連。驅(qū)動齒輪24和殼體28通過 設(shè)置在驅(qū)動齒輪24和殼體28之間的軸承24a、 24b可自由旋轉(zhuǎn)地互連。惰 輪25和殼體28通過設(shè)置在惰輪25和殼體28之間的軸承25a、 25b可自由 旋轉(zhuǎn)地互連。從動齒輪26和殼體28通過設(shè)置在從動齒輪26和殼體28之 間的軸承26a、 26b可自由旋轉(zhuǎn)地互連。前側(cè)輸出軸27和殼體28通過設(shè)置 在前側(cè)輸出軸27和殼體28之間的軸承27a可自由旋轉(zhuǎn)地互連。10如圖2A所示，齒圏2包括中空筒部11和與中空筒部11 一體形成的 底部12。中空筒部ll設(shè)置有內(nèi)斜齒lla，內(nèi)斜齒lla具有從中空筒部ll 的內(nèi)壁面突出的預(yù)定數(shù)量的齒。底部12與從外表面12a突出的后側(cè)輸出軸 23 —體形成，使得后側(cè)輸出軸23的軸線和中空筒部11的軸線在同一直線 上重合。太陽齒輪3由中空筒體形成。太陽齒輪3的一個端部的外周面設(shè) 置有外斜齒3a，外斜齒3a具有預(yù)定數(shù)量的齒，并且另一個端部的內(nèi)壁面 設(shè)置有花鍵3b。如圖2A所示，行星架4包括中空筒部15、底部16和凸部17。假定 在中空筒部15沿徑向的外周和內(nèi)周的中間存在周線d，中空筒部15具有 三個貫通孔5，如圖3所示，三個貫通孔5的中心在周線d上，并且貫通 孔5沿徑向貫通中空筒部15。三個貫通孔5等距離地形成。順便提及，貫 通孔5還沿小齒輪6的軸向貫通中空筒部15。底部16與從底部16的內(nèi)表 面16a突出的凸部17形成為一體，使得凸部17的軸線和中空筒部15的軸 線彼此一致。凸部17的內(nèi)壁面設(shè)置有花鍵17a。如圖3所示，行星架4的每個貫通孔5具有內(nèi)壁面5a、 5b,內(nèi)壁面5a、 5b面向?qū)?yīng)的一個小齒輪6的外周面。內(nèi)壁面5a、 5b形成為彼此以預(yù)定 距離L面對，該預(yù)定距離L是在中空筒部15的周線d與內(nèi)壁面5a的交點 和中空筒部15的周線d與內(nèi)壁面5b的交點之間的距離。如果"rp"是從 各個小齒輪6的中心P0起的半徑，"S，，是當(dāng)小齒輪6容納在貫通孔5中 時沿中空筒部15的周線d在小齒輪6的外周面和貫通孔5的內(nèi)壁面5a之 間限定的間隙或者沿周線d在小齒輪6的外周面和貫通孔5的內(nèi)壁面5b 之間限定的間隙，則沿中空筒部15的周線d在內(nèi)壁面5a和內(nèi)壁面5b之 間的距離L由"2rp+2S"來表示。在圖3中，間隙S等于在貫通孔5的內(nèi)壁面5a和小齒輪6的外周面之 間限定的間隙以及在貫通孔5的內(nèi)壁面5b和小齒輪6的外周面之間的間 隙。但是，根據(jù)行星架4和各個小齒輪6的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，可以在內(nèi)壁面5a 和小齒輪6的外周面之間或者在內(nèi)壁面5b和小齒輪6的外周面之間限定 2S的間隙。間隙S中填有高粘性潤滑油，例如油脂等，以便能夠潤滑小齒輪6和行星架4。因此，如果能夠確保用于將潤滑油填充入前述間隙的空 間并且該間隙中實際填充有潤滑油，則能夠進一步減小偏壓接觸部位的磨 損。如圖3所示，各個貫通孔5的內(nèi)壁面5a的曲率半徑rhl大于小齒輪6 的半徑rp，各個貫通孔5的內(nèi)壁面5b的曲率半徑rhl與內(nèi)壁面5a的曲率 半徑相同。此外，內(nèi)壁面5a和內(nèi)壁面5b每個的曲率中心在中空筒部15 的周線d上與小齒輪6的半徑中心P0隔開距離X。這里，曲率半徑指接 近局部狀態(tài)曲率的曲線的圓周的半徑。由于小齒輪6和貫通孔5的內(nèi)壁面5a、 5b之間的間隙S以及內(nèi)壁面 5a、 5b的曲率半徑rhl，小齒輪6能夠沿中空筒部15的徑向和周向在貫通 孑L5中運動。具體而言，各個小齒輪6能夠沿中空筒部15的周線d的方向 在間隙2S的范圍內(nèi)自由運動，并且能夠在沿徑向的預(yù)定范圍內(nèi)自由運動。 沿徑向的預(yù)定范圍是由通過合并在各個小齒輪6的斜齒6a和齒圏2的內(nèi)斜 齒lla之間形成的齒隙以及在各個小齒輪6的外斜齒6a和太陽齒輪3的外 斜齒3a之間形成的齒隙獲得的間距而限定的。由此，小齒輪6繞它們自己的軸線在貫通孔5中旋轉(zhuǎn)，并隨著行星架 4公轉(zhuǎn)。順便提及，各個小齒輪6能夠在由齒圏2和太陽齒輪3之間限定 的間距(即齒隙)的范圍內(nèi)運動，并能夠在間隙2S的范圍內(nèi)運動。因此， 如果車輛行星齒輪裝置i各個部件的允許范圍的尺寸誤差內(nèi)的尺寸變化累計，小齒輪6會沿如上所述的方向運動，從而避免接觸部位的偏壓接觸。 這導(dǎo)致繞作為支點的偏壓接觸部位的力矩(該力矩是在差速控制期間由作 用在各個小齒輪上的推力引起的)的減小，并且因此導(dǎo)致作用在位于小齒 輪的外周面和貫通孔的內(nèi)壁面之間的接觸部位上的接觸表面壓力的下降。 因此，接觸部位的磨損減小，并且抑制了由接觸部位產(chǎn)生的噪音。如圖2A所示，通過中空筒體形成各個小齒輪6，并且小齒輪6的外周 面"^殳置有突出的外斜齒6a,用于形成潤滑油通道的貫通孔6b沿小齒輪的 軸向貫通小齒輪6。齒圏2的內(nèi)斜齒lla、太陽齒輪3的外斜齒3a以及各個小齒輪6的外斜齒6a的規(guī)格(例如其齒數(shù)等)根據(jù)車輛型式、前后輪之間的轉(zhuǎn)矩分配比 例以及其它條件來確定。例如，各個小齒輪6的外斜齒6a的齒數(shù)可以是六 個，齒圏2的內(nèi)斜齒lla的齒數(shù)可以是四十個，太陽齒輪3的外斜齒3a 的齒數(shù)可以是二十個。例如，在這種情況下，如果太陽齒輪3順時針旋轉(zhuǎn) 一周，則齒圏2經(jīng)由小齒輪6逆時針旋轉(zhuǎn)半周。齒圏2在其底部12處連接到后側(cè)輸出軸23，使得齒圏2的軸線和后 側(cè)輸出軸23的軸線彼此一致，并且齒圏2最終經(jīng)由差速裝置(未示出)連 接到車輪。此外，行星架4在徑向上容納在齒圏2的中空筒部11內(nèi)，使得 齒圏2的軸線和行星架4的軸線彼此一致，并且使得在內(nèi)斜齒lla的內(nèi)周 面和行星架4的外周面之間留有預(yù)定間隙。太陽齒輪3經(jīng)由花鍵接合連接到驅(qū)動齒輪24的端部，使得太陽齒輪3 的軸線和驅(qū)動齒輪24的軸線彼此一致。此外，行星架4的凸部17在徑向 上容納在太陽齒輪3的端部內(nèi)，使得凸部17的軸線和太陽齒輪3的軸線彼 此一致，并且使得在凸部17的外周面和太陽齒輪3的內(nèi)周面之間留有預(yù)定 間隙。驅(qū)動齒輪24與惰輪25嚙合，惰輪25與從動齒輪26嚙合。從動齒輪 26經(jīng)由花鍵接合連接到前側(cè)輸出軸27，使得從動齒輪26的軸線和前側(cè)輸 出軸27的軸線彼此一致。行星架4在其凸部17處通過花鍵接合連接到輸入軸22的遠端部，使 得行星架4的軸線和輸入軸22的軸線彼此一致。小齒輪6容納在貫通孔5中，使得在貫通孔5的內(nèi)壁面5a、 5b和小齒 輪6的外周面之間留有預(yù)定間隙。順便提及，如圖2B所示，小齒輪6在 貫通孔5的徑向外側(cè)上與齒圏2的內(nèi)斜齒lla嚙合，并在其徑向內(nèi)側(cè)上與 太陽齒輪3的外斜齒3a嚙合。由于這種構(gòu)造，如圖l所示，當(dāng)發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩輸入輸入軸22并且輸入 軸22例如順時針旋轉(zhuǎn)時，行星架4順時針旋轉(zhuǎn)。隨著行星架4順時針旋轉(zhuǎn)， 容納在貫通孔5中的各個小齒輪6的外周面接觸內(nèi)壁面5a，并且隨著行星 架4的旋轉(zhuǎn)，各個小齒輪6繞行星架4的軸線公轉(zhuǎn)。同時，小齒輪6繞它們自己的軸線在貫通孔5中逆時針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)小齒輪6的外周面接觸貫通孔 5的內(nèi)壁面5b時，小齒輪6沿中空筒部15的周向在貫通孔5中運動，使 得在各個小齒輪6的外周面和貫通孔5的內(nèi)壁面5a之間形成間隙D，如圖 4B所示。由于行星齒輪裝置l的各個部件的尺寸變化，即使各個小齒輪6 的外周面和內(nèi)壁面5a彼此接觸而不形成前述的間隙，在此實施例中，也能 顯著減小接觸部位上的接觸表面壓力，并且能抑制由接觸部位產(chǎn)生的噪音， 因為內(nèi)壁面5a的曲率中心在中空筒部15的周線上與小齒輪6的半徑中心 PO隔開距離X，并且內(nèi)壁面5a的曲率半徑rhl大于小齒輪6的半徑rp。圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的行星齒輪裝置的局部側(cè)視圖， 示出小齒輪容納在行星架的貫通孔中的狀態(tài)。根據(jù)第二實施例的行星齒輪裝置與第一實施例的裝置的不同在于形成 于行星架中的貫通孔的形狀，其它的結(jié)構(gòu)基本上相同。因此，與第一實施 例中相同的構(gòu)造與結(jié)合圖1至4所示的第一實施例具有相同的附圖標(biāo)記， 因此這里僅給出關(guān)于不同點的詳細說明。如圖5A和5B所示，形成于行星架4中的貫通孔(也就是小齒輪容納 孔)9以與第一實施例基本相同的方式沿徑向貫通行星架4的壁。此外， 貫通孔9還沿軸向貫通行星架4。行星架4的各個貫通孔9具有面向小齒 輪6的外周面的內(nèi)壁面9a、 9b。與第一實施例相同，內(nèi)壁面9a、 9b形成 為彼此面對，并且在內(nèi)壁面9a與周線d的交點和內(nèi)壁面9b與周線d的交 點之間留有預(yù)定距離L。該距離L由"2rp+2S，，表示，其中"rp，，是小齒 輪6的半徑，"S，，是當(dāng)小齒輪6容納在貫通孔9中時沿中空筒部15的周 線d在小齒輪6的外周面和內(nèi)壁面9a之間限定的間隙或者在小齒輪6的外 周面和內(nèi)壁面9b之間限定的間隙。如圖5A和5B所示，各個貫通孔9的內(nèi)壁面9a由平面部9c和一對曲 面部形成，該對曲面部是從平面部9c沿徑向向外延伸的曲面部9d和從平 面部9c沿徑向向內(nèi)延伸的曲面部9e。如圖5A所示，平面部9c具有預(yù)定 寬度2Y,并沿小齒輪6的軸向在小齒輪6的兩個端部之間延伸。該預(yù)定寬 度是在后面定義的交點P2和交點P3之間的距離。交點P2是如下所述的直線與繞中心P5的曲率半徑為rh2的弧之間的交點，該直線平行于中空 筒部15的上述周線d延伸并穿過中心P5，中心P5在垂直于中空筒部15 的周線d的線上并沿中空筒部15的徑向向內(nèi)方向與小齒輪6的半徑中心 P0隔開距離Y。交點P3是如下所述的直線與繞中心P6的曲率半徑為rh2 的弧之間的交點，該直線平行于中空筒部15的周線d延伸并穿過中心P6， 中心P6在垂直于周線d的線上并沿徑向外內(nèi)方向與中心PO隔開距離Y。 對于由距離2Y形成的平面部9c的預(yù)定寬度，其滿足使得該寬度大于在小 齒輪6的外斜齒6a和齒圏2的內(nèi)斜齒lla之間形成的齒隙以及在小齒輪6 的外斜齒6a和太陽齒輪3的外斜齒3a之間形成的齒隙之和。如果該預(yù)定 寬度大于兩個齒隙之和，則小齒輪6能夠在齒隙之和的距離范圍內(nèi)自由運 動。曲面部9d是由繞中心P6的曲率半徑為rh2的弧形成的，該弧在交點 P3和邊緣部P4之間延伸。曲面部9d的弧和平面部9c上的直線在交點P3 處平滑互連。曲面部9e是由繞中心P5的曲率半徑為rh2的弧形成的，該 弧在交點P2和邊緣部Pl之間延伸。曲面部9e的弧和平面部9c上的直線 在交點P2處平滑連接。內(nèi)壁面9b由一平面部和形狀與內(nèi)壁面9a的形狀相同的曲面部形成， 并且內(nèi)壁面9b形成為面向內(nèi)壁面9a。此外，內(nèi)壁面9b也可以由一平面部 和形狀與內(nèi)壁面9a的形狀不同的曲面部形成為與內(nèi)壁面9a相對。當(dāng)小齒輪6容納在貫通孔9中時，與第一實施例中的間隙S類似的間 隙S形成于小齒輪6的外周面和各內(nèi)壁面9a、 9b之間。根據(jù)小齒輪6和 行星架的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，間隙S可以限定在各個小齒輪6的外周面和內(nèi)壁面9a 之間，或者限定在各個小齒輪6的外周面和內(nèi)壁面9a之間以及在各個d 、齒 輪6的外周面和內(nèi)壁面9b之間。間隙S中填充有高粘性潤滑油，例如油 脂等，使得能夠潤滑小齒輪6和行星架4。因此，如果能夠確保用于將潤 滑油填充到該間隙中的空間并且該間隙中實際填充有潤滑油，則能夠進一 步減小偏壓接觸部位的磨損。盡管已經(jīng)結(jié)合各個貫通孔9的內(nèi)壁面9a、 9b都由平面部9c和曲面部9d、 9e形成的情況說明了第二實施例，但是內(nèi)壁面9a、 9b也可以僅由平 面部9c形成。如果貫通孔9的內(nèi)壁面9a、 9b都僅由平面部9c形成，則各 個貫通孔9的徑向向外的開口和徑向向內(nèi)的開口變得更寬，使得小齒輪6 的潤滑變得更好。類似于第一實施例，前述構(gòu)造允許小齒輪6沿徑向和軸向在貫通孔9 中運動。對于沿徑向的運動，各個小齒輪6能夠沿行星架4的周線d在間 隙2S的范圍內(nèi)運動，并且能夠沿與行星架4的周線d垂直的方向(也就 是沿小齒輪6的軸向)在預(yù)定范圍內(nèi)運動。該預(yù)定范圍由在各個小齒輪6 的外斜齒6a和齒圏2的內(nèi)斜齒lla之間形成的齒隙和在各個小齒輪6的外 斜齒6a和太陽齒輪3的外斜齒3a之間形成的齒隙之和來限定。由此，小齒輪6繞其自己的軸線在貫通孔9中旋轉(zhuǎn)，并且隨著行星架 4公轉(zhuǎn)。此外，各個小齒輪6能夠在限定于齒圏2和太陽齒輪3之間的間 距的范圍內(nèi)運動。因此，如果車輛行星齒輪裝置1的各個部件的允許范圍 的尺寸誤差內(nèi)的尺寸變化累計，當(dāng)小齒輪6沿如上所述的方向運動時，避 免了接觸部位的偏壓接觸。這導(dǎo)致繞作為支點的偏壓接觸部位的力矩(該 力矩是在差速控制期間由作用在各個小齒輪上的推力引起的)減小，并且 因此導(dǎo)致作用在位于小齒輪的外周面和貫通孔的內(nèi)壁面之間的接觸部位上 的接觸表面壓力下降。因此，接觸部位的磨損減小，并且抑制了由接觸部 位產(chǎn)生的噪音。由于根據(jù)第二實施例的車輛行星齒輪裝置1的構(gòu)造，當(dāng)發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩 輸入輸入軸22并且輸入軸22例如順時針旋轉(zhuǎn)時，行星架4順時針旋轉(zhuǎn)。 隨著行星架4順時針旋轉(zhuǎn)，容納在貫通孔9中的各個小齒輪6的外周面接 觸內(nèi)壁面9a，并且隨著行星架4的旋轉(zhuǎn)，各個小齒輪6繞行星架4的軸線 公轉(zhuǎn)。同時，小齒輪6繞它們自己的軸線在貫通孔9中逆時針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)小 齒輪6的外周面接觸貫通孔9的內(nèi)壁面9b時，小齒輪6在貫通孔9中運動， 使得在各個小齒輪6的外周面和貫通孔9的內(nèi)壁面9a之間形成間隙D，如 圖4B所示。由于行星齒輪裝置1的各個部件的尺寸變化，即使各個小齒 輪6的外周面和內(nèi)壁面9a彼此接觸而不形成前述的間隙，在此實施例中，也能顯著減小接觸部位上的接觸表面壓力，并且能抑制由接觸部位產(chǎn)生的噪音，因為各個貫通孔9的內(nèi)壁面9a具有預(yù)定寬度為2Y的平面部9c，并 且因為內(nèi)壁面9a的曲率中心沿行星架4的徑向與小齒輪6的半徑中心P0 隔開距離Y?；蛘撸鐖D5B所示，曲面部9d可以由繞中心P0的曲率半徑為rh3 的弧形成，該弧在交點P3和邊緣部P4之間延伸。曲面部9d的弧和平面 部9c上的直線在交點P3處平滑互連。曲面部9e可以由繞中心P0的曲率 半徑為rh3的弧形成，該弧在交點P2和邊緣部Pl之間延伸。曲面部9e 的弧和平面部9c上的直線在交點P2處平滑互連。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪裝置1中，行星架4的各個貫通 孔5具有與相鄰小齒輪6的外周面相對的內(nèi)壁面5a、 5b，并且各個貫通孔 5的內(nèi)壁面5a、 5b的曲率半徑rh都大于小齒輪6的半徑rp，并且它們的 曲率中心彼此分開，小齒輪6相對于行星架4布置成使得在各個小齒輪6 的外周面和相鄰貫通孔5的各個內(nèi)壁面5a、5b中的每一個之間形成間隙S。 結(jié)果，實現(xiàn)了以下的效果。也即，避免了由于行星齒輪裝置1的各個部件 的允許范圍內(nèi)的尺寸誤差的累計誤差引起的偏壓接觸，并且增大小齒輪6 和齒圈2之間的接觸面積，使得能夠減小在小齒輪6的外周面和貫通孔5 的內(nèi)壁面5a、 5b之間的接觸部位上的接觸表面壓力，并且能夠減小小齒輪 6的外周面和貫通孔5的內(nèi)壁面5a、 5b上的磨損，并且能夠抑制由于接觸 部位產(chǎn)生的噪音。因此，本發(fā)明的行星齒輪裝置1能夠應(yīng)用于各種防滑差 速裝置，例如轉(zhuǎn)矩敏感式LSD、螺旋式LSD以及Torsen式LSD。盡管已經(jīng)結(jié)合示例性實施例說明和圖示了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā) 明不限于所述的實施方式或構(gòu)造。相反，本發(fā)明意圖覆蓋各種變型和等同 結(jié)構(gòu)。此外，盡管以各種組合和構(gòu)造示出了示例性實施例的各種元件，但 是包括更多、更少或僅一個元件的其它組合和構(gòu)造也在本發(fā)明的精神和范 圍內(nèi)。1權(quán)利要求
1.一種車輛行星齒輪裝置，它設(shè)置有齒圈(2)；太陽齒輪(3)，所述太陽齒輪配置在所述齒圈(2)內(nèi)使得所述太陽齒輪(3)的軸線與所述齒圈(2)的軸線一致；行星架(4)，所述行星架插在所述齒圈(2)和所述太陽齒輪(3)之間使得所述行星架(4)的軸線與所述齒圈(2)和所述太陽齒輪(3)的軸線一致，所述行星架具有中空筒部(15)，所述中空筒部(15)設(shè)置有沿徑向貫通所述中空筒部(15)的貫通孔(5)；以及小齒輪(6)，所述小齒輪容納在所述行星架(4)的貫通孔(5)中，以便能自由旋轉(zhuǎn)和能沿所述小齒輪(4)的軸向自由滑動，所述小齒輪(6)與所述齒圈(2)和所述太陽齒輪(3)嚙合，其特征在于所述行星架(4)的貫通孔(5)具有面向所述小齒輪(6)的外周面的兩個內(nèi)壁面(5a，5b)；所述內(nèi)壁面(5a，5b)中的至少一個內(nèi)壁面具有比所述小齒輪(6)的半徑(rp)大的曲率半徑(rh1)，并具有與所述小齒輪(6)的半徑中心(P0)隔開的曲率中心；并且所述小齒輪(6)相對于所述行星架(4)配置成使得在所述內(nèi)壁面(5a，5b)中的所述一個內(nèi)壁面與所述小齒輪(6)的外周面之間形成有預(yù)定間隙(S)，以便所述小齒輪(6)沿所述行星架(4)的徑向滑動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛行星齒輪裝置，其中，所述內(nèi)壁面(5a， 5b )中的所述一個內(nèi)壁面的曲率中心配置在所述行星架(4 )的中空筒部(15 ) 的周線上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛行星齒輪裝置，其中，兩個內(nèi)壁面(5a， 5b)中的每一個內(nèi)壁面具有比所述小齒輪(6)的半徑(rp)大的曲率半徑(rhl),所述兩個內(nèi)壁面(5a, 5b)具有相互隔開的曲率中心。
4. 一種車輛行星齒輪裝置，它設(shè)置有齒圏(2);太陽齒輪(3)， 所述太陽齒輪配置在所述齒圏(2)內(nèi)使得所述太陽齒輪(3)的軸線與所 述齒圏(2)的軸線一致；行星架(4),所述行星架插在所述齒圏(2)和所述太陽齒輪(3)之間使得所述行星架(4)的軸線與所述齒圏(2)和所 述太陽齒輪(3)的軸線一致，所述行星架具有中空筒部(15),所述中空 筒部(15)設(shè)置有沿徑向貫通所述中空筒部(15)的貫通孔(9);以及小 齒輪(6)，所述小齒輪容納在所述行星架(4)的貫通孔(9)中，以便能 自由旋轉(zhuǎn)和能沿所述小齒輪(4)的軸向自由滑動，所述小齒輪(6)與所 述齒圏(2)和所述太陽齒輪(3)嚙合，其特征在于所述行星架(4)的貫通孔(9)具有面向所述小齒輪(6)的外周面的 內(nèi)壁面(9a， 9b);所述內(nèi)壁面(9a, 9b)中的至少一個內(nèi)壁面^L置有沿所述行星架(4) 的徑向延伸的平面部(9c);并且所述小齒輪(6 )相對于所述行星架(4 )配置成使得在所述內(nèi)壁面(9a， 9b)中的所述一個內(nèi)壁面與所述小齒輪(6)的外周面之間形成有預(yù)定間隙 (S)，以便所述小齒輪(6)沿所述行星架(4)的徑向滑動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛行星齒輪裝置，其中，設(shè)置在所述內(nèi)壁 面(9a， 9b)中的所述一個內(nèi)壁面上的所述平面部(9c)在所述小齒輪(6) 的沿所述小齒輪(6)的軸向的兩個端部之間延伸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的車輛行星齒輪裝置，其中，所述內(nèi)壁面 (9a， 9b)中的所述一個內(nèi)壁面具有一對曲面部(9d， 9e)，所述一對曲面部(9d， 9e)相對于所述平面部(9c)分別在所述行星架(4)的徑向向 外方向和徑向向內(nèi)方向上延伸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛行星齒輪裝置，其中，設(shè)置在所述內(nèi)壁 面(9a， 9b)中的所述一個內(nèi)壁面上的所述曲面部(9d, 9e)中的每一個 曲面部具有在所述行星架(4)的徑向上與所述小齒輪(6 )的半徑中心(P0 ) 隔開的曲率中心。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛行星齒輪裝置，其中，設(shè)置在所述內(nèi)壁 面中的所述一個內(nèi)壁面上的所述曲面部(9d， 9e)中的每一個曲面部具有 比所述小齒輪(6)的半徑(rp)大的曲率半徑(rh3)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛行星齒輪裝置，其中，所述平面部(9c) 的預(yù)定寬度(2Y)的中心與所述行星架(4)的中空筒部(15)的周壁部 的厚度在所述行星架(4)徑向上的中心一致。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛行星齒輪裝置，其中，所述平面部(9c) 的預(yù)定寬度(2Y)比形成在所述小齒輪(6)和所述齒圏(2)之間的一個 齒隙與形成在所述小齒輪(6)和所述太陽齒輪(3)之間的另一個齒隙之 和大。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的車輛行星齒輪裝置，其中， 所述齒圈(2)、所述太陽齒輪(3)和所述小齒輪(6)中的至少一個包括 斜齒輪。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的車輛行星齒輪裝置，其中， 所述齒圏(2)、所述太陽齒輪(3)和所述小齒輪(6)中的至少一個包括 正齒輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及車輛行星齒輪裝置。行星架(4)具有面向小齒輪(6)的外周面的內(nèi)壁面(5a，5b)。行星架(4)的內(nèi)壁面(5a，5b)具有比小齒輪(6)的半徑大的曲率半徑(rh1)，并具有彼此隔開的曲率中心。小齒輪(6)相對于行星架(4)配置成在行星架(4)的內(nèi)壁面(5a，5b)和小齒輪(6)的外周面之間形成有間隙(S)，以便允許小齒輪(6)沿行星架(4)的徑向滑動。
文檔編號F16H48/38GK101260929SQ200810082699
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者加藤晃一, 寶滿昭德, 田本英樹 申請人:豐田自動車株式會社