專利名稱：差速器裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種差速器裝置，并且更具體地，涉及一種允許有效地抑制對差速器殼體和環(huán)形齒輪之間的焊接部分的損壞的差速器裝置。
背景技術：
差速器裝置通常具有容納齒輪組的差速器殼體，和設置成配合到差速器殼體的環(huán)形齒輪。差速器殼體和環(huán)形齒輪被以可繞驅動軸旋轉的方式支撐。差速器殼體和環(huán)形齒輪的一體焊接是近來的趨勢。日本專利申請公開No. 2007-192326 (JP-A-2007-192326)公開了一種依靠這種構造的傳統差速器裝置。另一近來趨勢是使用具有螺旋齒輪的環(huán)形齒輪。在這種構造中，由螺旋齒輪的螺旋角度引起的推力負荷(螺旋齒輪特有的推力負荷)作用在環(huán)形齒輪上。推力負荷可能損壞差速器殼體和環(huán)形齒輪的焊接部分(例如，焊接脫離)。

發(fā)明內容
因此，考慮到上述內容，本發(fā)明的目的是提供一種差速器裝置，該差速器裝置允許有效地抑制差速器殼體和環(huán)形齒輪之間的焊接部分的損壞。在本發(fā)明的一個方面中，提供了一種差速器裝置，其包括容納齒輪組的差速器殼體和設置成配合到差速器殼體的環(huán)形齒輪，該差速器殼體和環(huán)形齒輪被以能夠繞驅動軸旋轉的方式支撐，其中環(huán)形齒輪由螺旋齒輪形成，環(huán)形齒輪在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體，并且環(huán)形齒輪和差速器殼體在環(huán)形齒輪和差速器殼體的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分處被焊接。當在這種差速器裝置中環(huán)形齒輪具有螺旋輪齒時，環(huán)形齒輪在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體，并且環(huán)形齒輪和差速器殼體在環(huán)形齒輪和差速器殼體的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分處被焊接。在這種構造中，當推力負荷在朝向與差速器殼體在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分的方向上作用在環(huán)形齒輪上時，推力彎曲應力較不可能發(fā)生在焊接部分的位置處。結果確保了焊接部分的強度，并且抑制了對焊接部分的損壞(例如，焊接脫離)，這是有利的。在根據本發(fā)明的差速器裝置中，優(yōu)選地，差速器殼體具有主體部分和端部，主體部分保持齒輪組，端部從主體部分沿著驅動軸延伸；環(huán)形齒輪設置成配合到端部的外周；環(huán)形齒輪在驅動軸的軸向方向上抵靠主體部分；并且環(huán)形齒輪和差速器殼體在環(huán)形齒輪和差速器殼體的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分處被焊接。這種差速器裝置的有利之處在于，使環(huán)形齒輪和差速器殼體的焊接部分的位置優(yōu)化，由此確保焊接部分的強度。在根據本發(fā)明的差速器裝置中，在環(huán)形齒輪的沿驅動軸的軸向方向定位的兩個表面之中，適合對環(huán)形齒輪的位于在環(huán)形齒輪和差速器殼體的焊接部分的相反側上的表面實施平面精加工。
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在這種差速器裝置中，因為在環(huán)形齒輪的兩個表面之中，對環(huán)形齒輪的位于在環(huán)形齒輪和差速器殼體的焊接部分的相反側上的表面實施了平面精加工，所以為測試探針確保了足夠的擠壓表面。因此適當地執(zhí)行了焊接部分的測試，這是有利的。根據本發(fā)明的差速器裝置可適當地具有小齒輪軸，所述小齒輪軸被設置在差速器殼體的內部，并將差速器殼體和齒輪組聯接；以及固定銷，所述固定銷被插入到設置在差速器殼體中的銷插入孔中，并固定小齒輪軸；其中環(huán)形齒輪阻塞銷插入孔的入口部分。這種差速器裝置的有利之處在于，防止固定銷從銷插入孔脫開，由此提高裝置的可靠性。在根據本發(fā)明的差速器裝置中，環(huán)形齒輪和差速器殼體在環(huán)形齒輪阻塞銷插入孔的入口部分的位置處被適當地焊接。這種差速器裝置的有利之處在于，在焊接期間產生的氣體能夠逃逸到銷插入孔中。這降低了焊接部分失效的可能性。在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種差速器裝置，其包括差速器殼體和環(huán)形齒輪， 所述差速器殼體容納齒輪組，所述環(huán)形齒輪被設置成配合到差速器殼體，使得差速器殼體和環(huán)形齒輪被以能夠繞驅動軸旋轉的方式支撐，并且其中環(huán)形齒輪具有一種具有環(huán)狀結構的螺旋齒輪，環(huán)形齒輪在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體，并且環(huán)形齒輪和差速器殼體在配合表面處被彼此焊接。在這種差速器裝置中，環(huán)形齒輪在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體，并且環(huán)形齒輪和差速器殼體在配合表面處被彼此焊接。在這種構造中，當推力負荷在朝向與差速器殼體的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分的方向上作用在環(huán)形齒輪上時，推力彎曲應力較不可能發(fā)生在焊接部分的位置處。因此確保了焊接部分的強度，從而抑制了對焊接部分的損壞(例如，焊接脫離)，這是有利的。在根據本發(fā)明的差速器裝置中，差速器殼體可以適當地具有帶階梯形狀的凸緣部分，其中當環(huán)形齒輪被設置成配合到凸緣部分時，環(huán)形齒輪在驅動軸的軸向方向上抵靠凸緣部分，并且環(huán)形齒輪和凸緣部分在環(huán)形齒輪和凸緣部分的配合表面處被焊接。在這種差速器裝置中，環(huán)形齒輪和差速器殼體的焊接部分的位置被優(yōu)化，并且確保了焊接部分的強度。根據本發(fā)明的差速器裝置可適當地具有軸承，所述軸承在驅動軸的軸向方向上抵靠環(huán)形齒輪，使得環(huán)形齒輪被楔入在軸承和差速器殼體之間。在這種差速器裝置中，當推力負荷在朝向與軸承的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分的方向上作用在環(huán)形齒輪上時，推力彎曲應力較不可能發(fā)生在焊接部分的位置處。結果確保了焊接部分的強度，這是有利的。根據本發(fā)明的差速器裝置滿足關系Rw < Rx，其中Rw是從驅動軸的軸中心直到在環(huán)形齒輪與差速器殼體之間的焊接部分的徑向方向位置的距離，且Rx是從驅動軸的軸中心直到環(huán)形齒輪和軸承的抵靠部分的徑向方向位置的距離，其中徑向方向位置表示在驅動軸的徑向方向上的位置。在這種差速器裝置中，從驅動軸的軸中心到焊接部分的徑向方向位置的距離Rw 被相對于從驅動軸的軸中心直到軸承和環(huán)形齒輪的抵靠部分的徑向方向位置的距離Rx優(yōu)化。因此，當推力負荷在朝向與軸承的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分的方向上作用在環(huán)形齒輪上時，在比從驅動軸的軸中心直到焊接部分的徑向方向位置的距離Rw沿環(huán)形齒輪的徑向方向更向外的位置處支撐推力負荷。因此抑制了在焊接部分中推力彎曲應力的發(fā)生，從而確保了焊接部分的強度，這是有利的。當在根據本發(fā)明的差速器裝置中環(huán)形齒輪是螺旋齒輪時，環(huán)形齒輪在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體，并且環(huán)形齒輪和差速器殼體在環(huán)形齒輪和差速器殼體的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分處被焊接。在這種構造中，當推力負荷在朝向與差速器殼體的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分的方向上作用在環(huán)形齒輪上時，推力彎曲應力較不可能發(fā)生在焊接部分處。結果確保了焊接部分的強度，并且抑制了對焊接部分的損壞(例如，焊接脫離)，這是有利的。


參考附圖將在以下本發(fā)明的示例性實施方式的詳細描述中描述本發(fā)明的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義，在附圖中，相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中圖1是圖示了根據本發(fā)明第一實施例的差速器裝置的示意圖；圖2是圖示了在圖1中示出的差速器裝置中的焊接部分的放大圖；圖3是圖示了在圖1中示出的差速器裝置的運行的說明圖；圖4是圖示了在圖1中示出的差速器裝置的運行的說明圖；圖5是圖示了在圖1中描繪的差速器裝置中的抵靠部分和焊接部分的說明圖；圖6是圖示了在缺陷檢查期間在圖1中示出的差速器裝置的說明圖；圖7是圖示了在圖1中示出的差速器裝置的變型的說明圖；圖8是圖示了在圖1中示出的差速器裝置的變型的說明圖；圖9是圖示了根據本發(fā)明第二實施例的差速器裝置的示意圖；圖10是圖示了在圖9中示出的差速器裝置的運行的說明圖；圖11是圖示了在圖9中示出的差速器裝置的運行的說明圖；并且圖12是圖示了在圖9中示出的差速器裝置的變型的說明圖。
具體實施例方式以下參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。然而，本發(fā)明不受這些實施例限制。構成元件包括能夠以明顯的方式替代而保持本發(fā)明特性的構成元件。而且，在實施例中提出的各種變型能夠以對本領域技術人員而言顯而易見的方式適當組合。首先將說明本發(fā)明的第一實施例。圖1是圖示了根據本發(fā)明第一實施例的差速器裝置的示意圖。圖2是圖示了在圖1中描繪的差速器裝置中的焊接部分的放大圖。圖3和圖4是圖示了在圖1中示出的差速器裝置的運行的說明圖。圖5是圖示了在圖1中描繪的差速器裝置中的抵靠部分和焊接部分的說明圖。圖6是圖示了在缺陷檢查期間在圖1中示出的差速器裝置的說明圖。圖7和圖8是圖示了在圖1中示出的差速器裝置的變型的說明圖。差速器裝置差速器裝置1具有將由發(fā)動機產生的動力傳遞到驅動軸的功能，該差速器裝置1 例如用在諸如汽車的車輛中。差速器裝置1設有差速器殼體2、環(huán)形齒輪(差速器環(huán))3、小齒輪4、側齒輪5、小齒輪軸6和保持前述部件的外殼7 (圖1)。差速器殼體2是保持齒輪組(小齒輪4和側齒輪5)的殼體。差速器殼體2在其兩個端部22、23處借助一對軸承81、82被支撐在外殼7中，從而差速器殼體2能夠繞驅動軸旋轉。驅動軸穿過管狀孔10，該管狀孔10設置在差速器殼體2的兩個端部22、23的內周處。驅動軸連接到側齒輪5。在第一實施例中，軸承81、82由圓錐軸承構成，但并不限于此，且可以由球軸承構成。環(huán)形齒輪3組裝有差速器殼體2并聯接到差速器殼體2，與差速器殼體2—起繞驅動軸旋轉。環(huán)形齒輪3與發(fā)動機側傳動小齒輪(未示出)嚙合。以下進一步描述環(huán)形齒輪3與差速器殼體2的聯接結構。小齒輪4和側齒輪5被容納在差速器殼體2中并被設置成彼此嚙合。小齒輪軸6將差速器殼體2聯接到小齒輪4，該小齒輪軸6被插入到設置在差速器殼體2中的軸插入孔25。結果，小齒輪4能夠繞小齒輪軸6相對于小齒輪軸6旋轉，差速器殼體2和小齒輪4能夠繞驅動軸一起旋轉。側齒輪5配合并固定到驅動軸，并與驅動軸一體地旋轉。在差速器裝置1中，首先，由發(fā)動機產生的動力被傳遞到環(huán)形齒輪3，且環(huán)形齒輪3 和差速器殼體2繞驅動軸一起旋轉。隨后，小齒輪4與差速器殼體2—起旋轉。小齒輪4 的旋轉經由側齒輪5被傳遞到驅動軸。結果，由于傳遞到驅動軸的、來自發(fā)動機的動力，驅動軸旋轉。在第一實施例中，差速器殼體2和環(huán)形齒輪3借助以下描述的聯接結構聯接(圖 1和圖2)。首先，差速器殼體2具有主體部分21和管狀端部22、23，主體部分21容納齒輪組(小齒輪4和側齒輪5)，管狀端部22、23從主體部分21的兩端沿著驅動軸延伸。環(huán)形齒輪3由具有環(huán)狀結構的螺旋齒輪構成。環(huán)形齒輪3具有位于外周上的輪齒部分31和位于內周上的配合部分32。通過將環(huán)形齒輪3的配合部分32壓配合到差速器殼體2的一個端部22，將環(huán)形齒輪3組裝到差速器殼體2上。通過環(huán)形齒輪3的配合部分32和差速器殼體2的主體部分21的抵靠，將環(huán)形齒輪3定位。環(huán)形齒輪3的輪齒部分31與發(fā)動機側傳動小齒輪嚙合。軸承81被壓配合到差速器殼體2的端部22。環(huán)形齒輪3的配合部分32 被保持楔入在軸承81的內圈和差速器殼體2的主體部分21之間。軸承81的外圈被保持在外殼7上，由此軸承81被固定。環(huán)形齒輪3的配合部分32和差速器殼體2的主體部分21在抵靠部分處被彼此焊接(圖2)。在第一實施例中，例如，環(huán)形齒輪3的配合部分32在驅動軸的軸向方向上被配合到差速器殼體2的一個端部22的外周。當被組裝后，環(huán)形齒輪3在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體2的主體部分21。環(huán)形齒輪3和差速器殼體2的主體部分21在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分33處被彼此焊接(焊接部分W)。結果，環(huán)形齒輪3和差速器殼體 2 一體地彼此固定。優(yōu)選地，焊接部分W由激光焊接形成，但是可以由任何其它焊接方法形成。焊接在環(huán)形齒輪3的外周方向上進行。在差速器裝置1中，由螺旋齒輪的螺旋角度引起的推力負荷(螺旋齒輪特有的推力負荷)在發(fā)動機運行期間作用在環(huán)形齒輪3上(圖3和圖4)。因此，由于在環(huán)形齒輪3 和差速器殼體2之間的焊接部分W的上述位置，能夠抑制對焊接部分W的破環(huán)。例如，(1)當推力負荷Pth在驅動軸的軸向方向上、在朝向差速器殼體2的主體部分21的方向上作用在環(huán)形齒輪3上時，來自相反側上的軸承82的反作用力Fl作用在環(huán)形齒輪3上(圖3)。這里，差速器殼體2的主體部分21在驅動軸的軸向方向上支撐環(huán)形齒輪3的配合部分32，因此推力彎曲應力較不可能發(fā)生在環(huán)形齒輪3的配合部分32與差速器殼體2的主體部分21的抵靠部分33中。結果，焊接部分W較不可能遭受損壞。另外，⑵當推力負荷Pth在驅動軸的軸向方向上、在朝向差速器殼體2的端部22 的方向上作用在環(huán)形齒輪3上時，來自相同側上的軸承81的反作用力F2作用在環(huán)形齒輪 3上(圖4)。這里，軸承81在驅動軸的軸向方向上支撐環(huán)形齒輪3的配合部分32，因此推力彎曲應力較不可能發(fā)生在環(huán)形齒輪3的配合部分32與軸承81的抵靠部分34中。結果， 焊接部分W較不可能遭受損壞。如上所述，當差速器裝置1的環(huán)形齒輪3具有螺旋輪齒時，環(huán)形齒輪3在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體2，并且環(huán)形齒輪3和差速器殼體2在環(huán)形齒輪3和差速器殼體2的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分33處彼此焊接(圖幻。在這種構造中，如在圖3 中所示，當推力負荷Pth在朝向與差速器殼體2的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分33的方向(朝向差速器殼體2的主體部分21的方向)上作用在環(huán)形齒輪3上時，推力彎曲應力較不可能發(fā)生在焊接部分W的位置處。結果，確保了焊接部分W的強度，抑制了焊接部分W 的損壞(例如，焊接脫離)，這是有利的。這使得沒有必要為了保持焊接部分W的強度而增加壁厚(環(huán)形齒輪和差速器殼體的壁厚)。因此，能夠使得裝置更輕，這同樣是有利的。而且，在這種構造中，能夠使得在焊接部分W處的焊透深度更淺，并因此能夠降低焊接設備的成本，這是有利的。如上所述，在差速器裝置1中，差速器殼體2具有容納齒輪組4、5的主體部分21， 和從主體部分21的兩端沿著驅動軸延伸的端部22、23 (圖1和圖幻。環(huán)形齒輪3被設置成配合到差速器殼體2的一個端部22的外周。在此，環(huán)形齒輪3在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體2的主體部分21。環(huán)形齒輪3和差速器殼體2的主體部分21在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分33處彼此焊接。結果，環(huán)形齒輪3和差速器殼體2之間的焊接部分W的位置是最優(yōu)化的，且確保了焊接部分W的強度。而且，在差速器裝置1中，軸承81被設置成在驅動軸的軸向方向上抵靠環(huán)形齒輪 3，從而環(huán)形齒輪3被楔入在軸承81和差速器殼體2之間(圖幻。在這種構造中，如在圖4 中所示，當推力負荷Pth在朝向與軸承81的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分34的方向 (朝向差速器殼體2的端部22的方向)上作用在環(huán)形齒輪3上時，推力彎曲應力較不可能發(fā)生在焊接部分W的位置處。結果確保了焊接部分W的強度，這是有利的。在驅動軸的徑向方向上的位置被稱為徑向方向位置。優(yōu)選地，差速器裝置1滿足關系Rw < Rx，其中Rw是從驅動軸的軸中心直到在環(huán)形齒輪3和差速器殼體2之間的焊接部分W的徑向方向位置的距離，且Rx是從驅動軸的軸中心直到環(huán)形齒輪3和軸承81的抵靠部分34的徑向方向位置的距離(圖5)。在這種構造中，焊接部分W的徑向方向位置Rw 被相對于環(huán)形齒輪3和軸承81的抵靠部分34的徑向方向位置Rx優(yōu)化。因此，當推力負荷 Pth在朝向與軸承81的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分的方向上作用在環(huán)形齒輪3上， 推力負荷Pth在沿徑向方向比焊接部分W的徑向方向位置Rw更向外的位置處被環(huán)形齒輪 3支撐(圖4)。因此，抑制了推力彎曲應力在焊接部分W中的發(fā)生，從而確保了焊接部分W 的強度，這是有利的。如上所述，在第一實施例中，環(huán)形齒輪3的配合部分32和差速器殼體2的主體部分21在抵靠部分33處被彼此焊接。環(huán)形齒輪3的配合部分32被保持為在驅動軸的軸向方向上楔入在軸承81的內圈和差速器殼體2的主體部分21之間(圖2)。這里，距離Rw在驅動軸的徑向方向上比距離Rx進一步向內定位，距離Rw是從驅動軸的軸中心直到焊接部分W的、在焊接部分W的沿徑向方向的內側端處的徑向方向位置的距離，距離Rx是從驅動軸的軸中心直到環(huán)形齒輪3和軸承81的抵靠部分34的、在抵靠部分34的沿徑向方向的外側端處的徑向方向位置的距離。因此確保了焊接部分W的強度。根據在焊接部分W在負荷下被剝落所沿的方向上作用的推力彎曲應力來設定從驅動軸的軸中心到焊接部分W的徑向方向位置的距離Rw與從驅動軸的軸中心直到抵靠部分34的徑向方向位置的距離Rx之間的關系。焊接部分測試在差速器裝置1中，優(yōu)選地，在環(huán)形齒輪3的在驅動軸的軸向方向上定位的兩個表面(前表面和后表面)之中，平面精加工被實施到環(huán)形齒輪3的位于在環(huán)形齒輪3和差速器殼體2之間的焊接部分W的相反側上的表面。也就是說，環(huán)形齒輪3在沿驅動軸的軸向方向定位的兩個表面中的一個表面處抵靠差速器殼體2并焊接到差速器殼體2，而另一個表面經受整平處理。在差速器裝置1的制造期間，或者在之后的維護期間，使用測試探針 P (例如，通過超聲波測試)對環(huán)形齒輪3和差速器殼體2之間的焊接部分W進行缺陷測試。 因為在環(huán)形齒輪3的兩個表面之中位于焊接到差速器殼體2的焊接部分W的相反側上的環(huán)形齒輪3的表面經受整平處理，所以為測試探針P確保足夠的擠壓表面。因此，能夠適當地執(zhí)行焊接部分W的測試，這是有利的。當差速器殼體2的側表面例如具有肋(未示出)時， 上述構造的有利之處在于能夠容易地在環(huán)形齒輪3的整個周邊上執(zhí)行焊接部分W的測試， 而不會被肋干涉。在第一實施例中，例如，環(huán)形齒輪3具有其中配合部分32形成在環(huán)的內周中的環(huán)狀結構(圖2和圖6)。通過將配合部分32壓配合到差速器殼體2的端部22中，且通過使配合部分32在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體2的主體部分21，將配合部分32定位。 配合部分32被焊接到差速器殼體2的主體部分21，作為其結果，環(huán)形齒輪3被固定到差速器殼體2。在配合部分32的兩個表面(在驅動軸的軸向方向定位的兩個表面)之中，配合部分32的位于與差速器殼體2的焊接部分W的相反側上的表面經受平面精加工。該平面精加工通過鑄造環(huán)形齒輪3的機械加工來執(zhí)行。環(huán)形齒輪3和差速器殼體2繞環(huán)形齒輪3 的整個周邊被焊接在一起。根據焊接區(qū)域來整平配合部分32的整個周邊。軸承81的內圈在驅動軸的軸向方向上抵靠配合部分32的已經被整平的表面。這里，軸承81被設置成使得環(huán)形齒輪3被楔入在差速器殼體2和軸承81之間(圖幻。因此， 配合部分32的整平具有確保與軸承81的內圈的適當抵靠表面的作用。以下將說明與焊接部分和銷插入孔之間的位置關系相關的實施例的變型。如上所述，小齒輪軸6被設置在差速器裝置1的差速器殼體2中，如在圖7和圖8中所示。如上所述，小齒輪軸6將差速器殼體2聯接到小齒輪4，該小齒輪軸6插入到設置在差速器殼體2 中的軸插入孔25中。結果，小齒輪4和差速器殼體2—起旋轉。小齒輪軸6借助固定銷9 固定到差速器殼體2。固定銷9通過設置在差速器殼體2中的銷插入孔沈插入到小齒輪軸 6中。因此防止小齒輪軸6脫離軸插入孔25。在該差速器裝置1中，環(huán)形齒輪3設置成使得阻塞銷插入孔沈的入口部分(圖7 和圖8)。因此防止固定銷9脫離銷插入孔沈，因此提高了裝置的可靠性，這是有利的。作為另外的優(yōu)點，固定銷不要求卷邊等。在第一實施例中，例如，銷插入孔26在差速器殼體2的主體部分21中開口。銷插入孔26在驅動軸的軸向方向上在環(huán)形齒輪3側開口(圖7和圖8)。銷插入孔26的遠端是閉塞的。當環(huán)形齒輪3處于組裝狀態(tài)中時，環(huán)形齒輪3的配合部分32抵靠差速器殼體2的主體部分21并焊接到差速器殼體2的主體部分21，從而環(huán)形齒輪3的配合部分32在焊接部分W的位置處阻塞銷插入孔26。也就是說，焊接部分W和銷插入孔26的入口部分設置在基本上相同的位置。這樣的構造的有利之處在于，它允許在焊接期間產生的氣體逃逸到銷插入孔26中。結果降低了焊接部分W失效的可能性。以下將說明第二實施例。圖9是圖示了根據本發(fā)明第二實施例的差速器裝置的示意圖。圖10和圖11是圖示了在圖9中示出的差速器裝置的運行的說明圖。圖12是圖示了在圖9中示出的差速器裝置的變型的說明圖。在圖中，用相同的附圖標記表示與第一實施例的構成元件等同的構成元件，且將省略其重復說明。第二實施例的差速器裝置1相對于第一實施例的差速器裝置1具有以下不同之處 (圖9)。首先，差速器殼體2具有凸緣部分24。凸緣部分24繞驅動軸在主體部分21的外周周圍延伸成環(huán)狀。凸緣部分24的外周邊緣具有階梯形狀(嵌體形狀)。通過靠著差速器殼體2的凸緣部分24的外周壓配合環(huán)形齒輪3的配合部分32，將環(huán)形齒輪3組裝到差速器殼體2中。環(huán)形齒輪3和凸緣部分24在環(huán)形齒輪3和凸緣部分24的配合表面35處被焊接在一起。通過使得環(huán)形齒輪3的配合部分32抵靠差速器殼體2的凸緣部分24，將環(huán)形齒輪3定位。軸承81被靠著環(huán)形齒輪3的輪齒部分31的內周壓配合。環(huán)形齒輪3被保持為楔入在軸承81的外圈和差速器殼體2的凸緣部分24之間。軸承81的內圈被保持在外殼7上，由此將軸承81固定。結果，環(huán)形齒輪3和差速器殼體2通過一對軸承81、82在兩側上被支撐在外殼7內，從而環(huán)形齒輪3和差速器殼體2被可繞驅動軸旋轉地設置。在發(fā)動機運行期間，由螺旋齒輪的螺旋角度引起的推力負荷(螺旋齒輪特有的推力負荷)作用在差速器裝置1的環(huán)形齒輪3上(圖10和圖11)。這里，環(huán)形齒輪3在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體2的凸緣部分24，且環(huán)形齒輪3和凸緣部分24在環(huán)形齒輪 3和凸緣部分24之間的裝配表面35處被彼此焊接。因此抑制了對焊接部分W的損壞。例如，(1)當推力負荷Pth在驅動軸的軸向方向上、在朝向差速器殼體2的主體部分21的方向上作用在環(huán)形齒輪3上時，來自差速器殼體2的凸緣部分24的反作用力F3作用在環(huán)形齒輪3上(圖10)。這里，差速器殼體2的凸緣部分24在驅動軸的軸向方向上支撐環(huán)形齒輪3的配合部分32，因此推力彎曲應力較不可能發(fā)生在該位置處。結果，焊接部分 W較不可能遭受損壞。另外，⑵當推力負荷Pth在驅動軸的軸向方向上、在朝向差速器殼體2的端部22 的方向上作用在環(huán)形齒輪3上時，來自相同側上的軸承81的反作用力F4作用在環(huán)形齒輪3 上(圖11)。這里，軸承81在驅動軸的軸向方向上支撐環(huán)形齒輪3的配合部分32，因此推力彎曲應力較不可能發(fā)生在該位置處。結果，焊接部分W較不可能遭受損壞。如上所述，在第二實施例的差速器裝置1中，環(huán)形齒輪3在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體2。環(huán)形齒輪3和差速器殼體2在配合表面35處被焊接在一起(圖9)。在這種構造中，如在圖10中所示，當推力負荷Pth在朝向與差速器殼體2的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分33的方向(朝向差速器殼體2的主體部分21的方向)上作用在環(huán)形齒輪3上時，推力彎曲應力(或剪切應力)較不可能發(fā)生在焊接部分W的位置處。結果確保了焊接部分W的強度，從而抑制了對焊接部分W的破壞(例如，焊接脫離)，這是有利的。作為另外的優(yōu)點，不再需要增加壁厚來確保焊接部分W的強度，因此能夠使得設備更輕。具體地，當從差速器殼體2的徑向方向的橫截面看時，差速器殼體2的凸緣部分24 具有階梯形狀，該階梯形狀在沿環(huán)形齒輪3被組裝的方向(在圖9中從左到右的方向)上的遠端處具有大直徑。當環(huán)形齒輪3處于組裝狀態(tài)中時，環(huán)形齒輪3的配合部分32在驅動軸的軸向方向上抵靠凸緣部分24的大直徑部分。環(huán)形齒輪3和差速器殼體2的凸緣部分 24在配合表面35處被焊接在一起。結果，使環(huán)形齒輪3和差速器殼體2之間的焊接部分W 的位置優(yōu)化，并且確保了焊接部分W的強度。在差速器裝置1中，軸承81被設置成在驅動軸的軸向方向上抵靠環(huán)形齒輪3，從而環(huán)形齒輪3被楔入在軸承81和差速器殼體2之間(圖9)。在這種構造中，當推力負荷Pth 在朝向與軸承81的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分34的方向(朝向差速器殼體2的端部22的方向)上作用在環(huán)形齒輪3上時，推力彎曲應力較不可能發(fā)生在焊接部分W的位置處(圖11)。因此確保了焊接部分W的強度，這是有利的。優(yōu)選地，差速器裝置1滿足關系Rw < Rx，Rw是從驅動軸的軸中心直到在環(huán)形齒輪 3和差速器殼體2之間的焊接部分W的徑向方向位置的距離，且Rx是從驅動軸的軸中心直到環(huán)形齒輪3和軸承81的抵靠部分34的徑向方向位置的距離(圖12)。在這種構造中，從驅動軸的軸中心到焊接部分W的徑向方向位置的距離Rw被相對于從驅動軸的軸中心到環(huán)形齒輪3和軸承81的抵靠部分34的徑向方向位置的距離Rx優(yōu)化。因此，當推力負荷Pth 在朝向與軸承81的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分34的方向上作用在環(huán)形齒輪3上， 推力負荷Pth在沿徑向方向比從驅動軸的軸中心直到焊接部分W的徑向方向位置的距離Rw 更向外的位置處被環(huán)形齒輪3支撐(圖11)。因此，抑制了推力彎曲應力在焊接部分W中的發(fā)生，從而確保了焊接部分W的強度，這是有利的。如上所述，在第二實施例中，環(huán)形齒輪3的配合部分32和差速器殼體2的凸緣部分24在配合表面35處被彼此焊接。環(huán)形齒輪3的配合部分32被保持為在驅動軸的軸向方向上楔入在軸承81的內圈和差速器殼體2的凸緣部分24之間(圖9)。這里，距離Rw在驅動軸的徑向方向上比距離Rx進一步向內定位，距離Rw是從驅動軸的軸中心直到在焊接部分W的中央部分處沿徑向方向的徑向方向位置的距離，距離Rx是從驅動軸的軸中心直到沿徑向方向在環(huán)形齒輪3和軸承81的抵靠部分34的外側端處的徑向方向位置的距離。因此確保了焊接部分W的強度。根據在焊接部分W在負荷下被剝落所沿的方向上作用的推力彎曲應力或剪切應力來設定從驅動軸的軸中心直到焊接部分W的徑向方向位置的距離Rw 與從驅動軸的軸中心直到抵靠部分34的徑向方向位置的距離Rx之間的關系。因此，因為根據本發(fā)明的差速器裝置允許有效地抑制在差速器殼體和環(huán)形齒輪之間的焊接部分的損壞，所以它是有用的。
權利要求
1.一種差速器裝置，包括容納齒輪組(4、5)的差速器殼體(2)和設置成配合到所述差速器殼體(2)的環(huán)形齒輪(3)，使得所述差速器殼體(2)和所述環(huán)形齒輪(3)以能夠繞驅動軸旋轉的方式被支撐，其特征在于所述環(huán)形齒輪(3)由螺旋齒輪形成，所述環(huán)形齒輪(3)在所述驅動軸的軸向方向上抵靠所述差速器殼體(2)，并且，所述環(huán)形齒輪(3)和所述差速器殼體(2)在所述環(huán)形齒輪 (3)和所述差速器殼體(2)的在所述驅動軸的軸向方向上的抵靠部分(33)處被焊接。
2.根據權利要求1所述的差速器裝置，其特征在于所述差速器殼體(2)具有主體部分(21)和端部(22、23)，所述主體部分(21)保持所述齒輪組(4、5)，所述端部(22、23)從所述主體部分(21)沿著所述驅動軸延伸；所述環(huán)形齒輪(3)設置成配合到所述端部(22)的外周；所述環(huán)形齒輪(3)在所述驅動軸的軸向方向上抵靠所述主體部分(21)；并且，所述環(huán)形齒輪(3)和所述主體部分(21)在所述環(huán)形齒輪 (3)和所述差速器殼體(2)的在所述驅動軸的軸向方向上的所述抵靠部分(33)處被焊接。
3.根據權利要求1或2所述的差速器裝置，其特征在于在所述環(huán)形齒輪(3)的沿所述驅動軸的軸向方向定位的兩個表面之中，對所述環(huán)形齒輪(3)的一個表面實施平面精加工，該表面位于在所述環(huán)形齒輪(3)和所述差速器殼體(2) 之間的焊接部分(W)的相反側上。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的差速器裝置，其特征在于還包括小齒輪軸(6)，所述小齒輪軸(6)設置在所述差速器殼體(2)的內部，并且所述小齒輪軸(6)將所述差速器殼體(2)和所述齒輪組(4、5)聯接；以及固定銷(9)，所述固定銷(9)被插入銷插入孔(26)中，所述銷插入孔(26)設置在所述差速器殼體(2)中，并且所述固定銷(9)固定所述小齒輪軸(6)，其中所述環(huán)形齒輪(3)阻塞所述銷插入孔(26)的入口部分。
5.根據權利要求4所述的差速器裝置，其特征在于所述環(huán)形齒輪(3)和所述差速器殼體(2)在所述環(huán)形齒輪(3)阻塞所述銷插入孔(26) 的所述入口部分的位置處被焊接。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的差速器裝置，其特征在于還包括軸承(81)，所述軸承(81)在所述驅動軸的軸向方向上抵靠所述環(huán)形齒輪(3)，使得所述環(huán)形齒輪(3)被楔入在所述軸承(81)和所述差速器殼體(2)之間。
7.根據權利要求6所述的差速器裝置，其特征在于滿足關系Rw < Rx，其中Rw是從所述驅動軸的軸中心直到所述環(huán)形齒輪(3)與所述差速器殼體(2)之間的焊接部分(W)的徑向方向位置的距離，并且Rx是從所述驅動軸的軸中心直到所述環(huán)形齒輪(3)和所述軸承(81)的抵靠部分(34)的徑向方向位置的距離，其中所述徑向方向位置表示在所述驅動軸的徑向方向上的位置。
8.根據權利要求7所述的差速器裝置，其特征在于所述環(huán)形齒輪(3)和所述差速器殼體(2)的所述焊接部分(W)的徑向方向位置是所述焊接部分(W)的在所述徑向方向上最接近所述軸中心的位置；并且，所述環(huán)形齒輪(3)和所述軸承(81)的所述抵靠部分(34)的徑向方向位置是所述軸承(81)的最遠離所述軸中心的位置。
9.一種差速器裝置，包括容納齒輪組(4、5)的差速器殼體(2)和設置成配合到所述差速器殼體( 的環(huán)形齒輪(3)，所述差速器殼體( 和所述環(huán)形齒輪( 以能夠繞驅動軸旋轉的方式被支撐，其特征在于所述環(huán)形齒輪(3)由具有環(huán)狀結構的螺旋齒輪形成，所述環(huán)形齒輪C3)在所述驅動軸的軸向方向上抵靠所述差速器殼體0)，并且，所述環(huán)形齒輪C3)和所述差速器殼體(2)在配合表面(3 處被彼此焊接。
10.根據權利要求9所述的差速器裝置，其特征在于所述差速器殼體( 具有帶有階梯形狀的凸緣部分04)，當所述環(huán)形齒輪( 設置成配合到所述凸緣部分04)時，所述環(huán)形齒輪( 在所述驅動軸的軸向方向上抵靠所述凸緣部分(M)，并且所述環(huán)形齒輪C3)和所述凸緣部分04)在所述環(huán)形齒輪( 和所述凸緣部分04)的配合表面(3 處被焊接。
11.根據權利要求9或10所述的差速器裝置，其特征在于還包括軸承(81)，所述軸承(81)在所述驅動軸的軸向方向上抵靠所述環(huán)形齒輪(3)，使得所述環(huán)形齒輪( 被楔入在所述軸承(81)和所述差速器殼體( 之間。
12.根據權利要求11所述的差速器裝置，其特征在于滿足關系Rw < Rx，其中Rw是從所述驅動軸的軸中心直到所述環(huán)形齒輪( 和所述差速器殼體( 之間的焊接部分(W)的徑向方向位置的距離，并且Rx是從所述驅動軸的軸中心直到所述環(huán)形齒輪C3)和所述軸承(81)的抵靠部分(34)的徑向方向位置的距離，其中所述徑向方向位置表示在所述驅動軸的徑向方向上的位置
13.根據權利要求12所述的差速器裝置，其特征在于所述環(huán)形齒輪C3)和所述差速器殼體O)的所述焊接部分(W)的在所述徑向方向上的位置是所述焊接部分(W)的中央部分的在所述徑向方向上的位置，并且所述環(huán)形齒輪(3) 和所述軸承(81)的所述抵靠部分(34)的徑向方向位置是所述軸承(81)的最遠離所述軸中心的位置。
全文摘要
一種差速器裝置(1)具有差速器殼體(2)和環(huán)形齒輪(3)，差速器殼體容納齒輪組(4、5)，環(huán)形齒輪(3)被設置成配合到差速器殼體(2)。差速器殼體(2)和環(huán)形齒輪(3)被以能夠繞驅動軸旋轉的方式支撐。環(huán)形齒輪(3)由螺旋齒輪形成。環(huán)形齒輪(3)在驅動軸的軸向方向上抵靠差速器殼體(2)。環(huán)形齒輪(3)和差速器殼體(2)在環(huán)形齒輪(3)和差速器殼體(2)的在驅動軸的軸向方向上的抵靠部分(33)處被焊接。
文檔編號F16H57/08GK102301162SQ201080005782
公開日2011年12月28日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權日2009年1月27日
發(fā)明者井出剛志, 土田充孝, 村田好孝, 鹽入廣行, 谷口真, 遠藤隆人, 鈴木陽介 申請人:豐田自動車株式會社