專利名稱：車輛用差速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用差速裝置，尤其涉及一種使差速裝置兼具耐粘著性以及低噪音性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在車輛中設(shè)置差速裝置，在容許左右驅(qū)動輪的相對旋轉(zhuǎn)的同時將來自驅(qū)動源的動力傳遞至左右驅(qū)動輪的技術(shù)已經(jīng)為公眾所知。這種車輛用差速裝置為了在容許所述左右驅(qū)動輪的相對旋轉(zhuǎn)的同時將來自所述動力源的動力向該左右驅(qū)動輪傳遞，而通常被構(gòu)成為，具有差速器殼，由來自車輛的動力源的動力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；圓柱狀的小齒輪軸，其以與該差速器殼的旋轉(zhuǎn)軸心正交的方向被固定在該差速器殼上；半軸齒輪，其以與該差速器殼的旋轉(zhuǎn)軸心同心并隔著所述小齒輪軸且相互對置的狀態(tài)設(shè)置在該差速器殼內(nèi)，并且與左右驅(qū)動輪一同旋轉(zhuǎn)；小齒輪，其以可旋轉(zhuǎn)的方式被所述小齒輪軸支承。例如，在專利文獻1中所記載的車輛用差速裝置就屬于上述結(jié)構(gòu)。
專利文獻1:日本特開平9-303533號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
但是，在上述現(xiàn)有的車輛用差速裝置中，小齒輪的旋轉(zhuǎn)速度容易達到比較高速的旋轉(zhuǎn)，并且在表面壓力以及滑動速度較高的狀態(tài)下被使用，因此要求具有較高的耐粘著性能。針對于此，比較有效的方法是擴大小齒輪與小齒輪軸之間的嵌合間隙。但是，在如上文所述地擴大小齒輪與小齒輪軸之間的嵌合間隙時，會產(chǎn)生如下問題，即，將會產(chǎn)生由于該擴大的嵌合間隙而導(dǎo)致的振動以及噪音(雜音)，從而使車輛的行駛性受到損害。如此，通過調(diào)節(jié)上述小齒輪與小齒輪軸之間的嵌合間隙而實現(xiàn)的耐久性的提高、與振動以及噪音的產(chǎn)生之間是一種矛盾的關(guān)系，因而為了提高耐久性而采用擴大小齒輪與小齒輪軸之間的嵌合間隙的方法是有難度的。本發(fā)明是以上述事實為背景而實施的，其目的在于，提供一種車輛用差 速裝置，該差速裝置能夠在不會招致振動以及噪音(雜音)產(chǎn)生的條件下， 通過擴大小齒輪與小齒輪軸之間的嵌合間隙而提高耐久性。
解決課題的方法
為達成上述目的，本發(fā)明權(quán)利要求1所述發(fā)明的要旨在于，提供一種車 輛用差速裝置，具有差速器殼，其由來自車輛的動力源的動力而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動;
小齒輪軸，其以與該差速器殼的旋轉(zhuǎn)軸心正交的方向被固定在該差速器殼上;
半軸齒輪，其以與該差速器殼的旋轉(zhuǎn)軸心同心并隔著所述小齒輪軸而相互對
置的狀態(tài)，被設(shè)置在該差速器殼內(nèi)，并且與左右驅(qū)動輪一同旋轉(zhuǎn)；小齒輪， 其以可旋轉(zhuǎn)的方式被所述小齒輪軸支承；該車輛用差速裝置在容許所述左右 驅(qū)動輪的相對旋轉(zhuǎn)的同時將來自所述動力源的動力向該左右驅(qū)動輪傳遞，其 特征在于，所述小齒輪軸中用于支承所述小齒輪的支承部以及該小齒輪中用 于嵌入小齒輪軸的嵌入孔的至少一部分，是越向外周側(cè)直徑越縮小的錐形面。
此外，權(quán)利要求2所述發(fā)明的要旨在于，在權(quán)利要求l所述的發(fā)明中， 其特征在于，具有推壓部件，其將所述小齒輪向所述小齒輪軸的軸向內(nèi)側(cè)推 壓。
此外，權(quán)利要求3所述發(fā)明的要旨在于，在權(quán)利要求2所述的發(fā)明中， 其特征在于，所述推壓部件為，被插入于所述小齒輪的端面與所述差速器殼 之間的碟形彈簧。
此外，權(quán)利要求4所述發(fā)明的要旨在于，在權(quán)利要求3所述的發(fā)明中， 其特征在于，所述碟形彈簧由發(fā)生塑性變形的墊圈構(gòu)成，該墊圈插入于所述 小齒輪的端面與所述差速器殼之間并由比較低摩擦且高耐磨性的金屬材料構(gòu) 成，呈部分球面的凸圓盤狀。
發(fā)明的效果
根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)明的車輛用差速裝置，由于小齒輪軸中用于支承 小齒輪的支承部以及該小齒輪中用于嵌入小齒輪軸的嵌入孔的至少一部分， 是越向外周側(cè)直徑越縮小的錐形面，因此，在驅(qū)動力從差速器殼經(jīng)由小齒輪 軸以及以可旋轉(zhuǎn)的方式被該小齒輪軸支承的小齒輪而向半軸齒輪傳遞時，小 齒輪隨著其與半軸齒輪之間的嚙合反力而向所述小齒輪軸的軸向外側(cè)移動，因此轉(zhuǎn)矩的傳遞負載越增大，小齒輪軸與小齒輪之間的嵌合間隙越被擴大， 從而獲得了較高的耐久性。
根據(jù)權(quán)利要求2所述發(fā)明的車輛用差速裝置，由于具有將小齒輪向小齒 輪軸的軸向內(nèi)側(cè)推壓的推壓部件，因而轉(zhuǎn)矩的傳遞負載越減小，小齒輪與該 半軸齒輪之間的嚙合反力越減小，使得小齒輪將向所述小齒輪軸的軸向內(nèi)側(cè) 移動，因此，小齒輪軸與小齒輪之間的嵌合間隙被縮小，從而使輕負載時的 振動以及噪音的產(chǎn)生被有效抑制。
根據(jù)權(quán)利要求3所述發(fā)明的車輛用差速裝置，由于所述推壓部件為，被 插入于所述小齒輪的端面與所述差速器殼之間的碟形彈簧，因此，能夠在不 增大差速裝置的形狀的條件下設(shè)置推壓部件。
根據(jù)權(quán)利要求4所述發(fā)明的車輛用差速裝置，由于所述碟形彈簧是通過
插入于所述小齒輪的端面與所述差速器殼之間的、由比較低摩擦且高耐磨性 的金屬材料形成的部分球面的凸圓盤狀的墊圈發(fā)生塑性變形而構(gòu)成的，因此， 能夠用一個部件兼任墊圈和碟形彈簧，從而能夠使差速裝置的形狀進一步小 型化。


圖1為表示包括應(yīng)用了本發(fā)明一實施例的差速裝置的FR車輛的動力傳 遞系統(tǒng)的圖。
圖2為用于說明包括圖1的差速裝置的主減速器的結(jié)構(gòu)的主要部分截面圖。
圖3為放大表示圖2的小齒輪軸以及以可旋轉(zhuǎn)的方式被小齒輪軸支承的 小齒輪的結(jié)構(gòu)的圖，其表示的是輕負載行駛時的狀態(tài)。
圖4為放大表示圖2的小齒輪軸以及以可旋轉(zhuǎn)的方式被小齒輪軸支承的 小齒輪的結(jié)構(gòu)的圖，其表示的是高負載行駛時的狀態(tài)。
符號說明
12:發(fā)動機(動力源) 34:差速裝置
50:差速器殼 56:小齒輪軸581、 58r:半軸齒輪 60:小齒輪
64:墊圈(碟形彈簧)
66:嵌入孔 68:支承部 70:錐形面 72:錐形面
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。 實施例
圖1為用于說明具有本發(fā)明一實施例的差速裝置34的前置發(fā)動機后輪驅(qū) 動(FR)式的車輛10的動力傳遞機構(gòu)的圖。在該圖1中，車輛IO具有作 為動力源的發(fā)動機12;左右一對的前輪201、 20r;用于對上述發(fā)動機12的 輸出旋轉(zhuǎn)進行變速的自動變速器22;用于傳遞從該自動變速器22的輸出軸 輸出的驅(qū)動力的汽車傳動軸24;作為后輪用驅(qū)動力分配裝置而發(fā)揮功能的主 減速器26;用于傳遞被該主減速器26分配的驅(qū)動力的左右一對的后輪車橋 281、 28r;經(jīng)由該后輪車橋281、 28r而被傳遞驅(qū)動力的后輪301、 30r。
上述發(fā)動機12為，例如通過被噴射到氣缸內(nèi)的燃料的燃燒而產(chǎn)生驅(qū)動力 的汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機等的內(nèi)燃機。此外，上述自動變速器22為，例如 將從上述發(fā)動機12被輸入的旋轉(zhuǎn)以規(guī)定的變速比Y減速或增速并進行輸出的 有級式的自動變速器(automatic transmission),其選擇性地成為前進變速檔、 后退變速檔、以及空檔之中的某一個，以實施按照各自檔位的變速比Y的速 度變換。并且，該自動變速器22的輸入軸，經(jīng)由未圖示的變矩器等而與上述 發(fā)動機12的輸出軸相連接。
圖2為，用于說明上述主減速器26的結(jié)構(gòu)的圖。該主減速器26的結(jié)構(gòu) 為，將減速器32和差速裝置(差動裝置)34收納在差速器罩40內(nèi)，從發(fā)動 機12經(jīng)由自動變速器22以及汽車傳動軸24而被傳遞的旋轉(zhuǎn)，被上述減速器 32減速之后，通過上述差速裝置34，在容許左右的相對旋轉(zhuǎn)的同時，被傳遞 至一對后輪車橋281、 28r。在上述差速器罩40內(nèi)，具有差速器輸入軸46，其經(jīng)由一對軸承42而 以可旋轉(zhuǎn)的方式被差速器罩40支承，且其一端部經(jīng)由未圖示的萬向接頭而被 連接在汽車傳動軸24的軸端，而另一端部具有小徑錐齒輪；差速器殼50， 其經(jīng)由一對軸承48而以可圍繞與差速器輸入軸46的軸心CL1正交的軸心 CL2旋轉(zhuǎn)的方式被差速器罩40支承，其可以用例如鑄鐵來制造；大徑錐齒 輪52，其通過螺栓51而被固定在該差速器殼50的外周部，并與上述小徑錐 齒輪44嚙合；小齒輪軸56，其兩端部被上述差速器殼50支承，并以與該差 速器殼50的旋轉(zhuǎn)軸心CL2正交的姿態(tài)，通過鎖止銷54而被固定在該差速器 殼50上； 一對半軸齒輪581、 58r，其以隔著小齒輪軸56且相互對置的狀態(tài)， 被該差速器殼50以可圍繞其軸心CL2旋轉(zhuǎn)的方式支承； 一對小齒輪60，其 通過被上述小齒輪軸56貫穿，從而以可旋轉(zhuǎn)的方式被該小齒輪軸56支承， 且分別與一對半軸齒輪581、 58r嚙合。
一對后輪車橋281、 28r的軸端，以可滑動的方式嵌合在沿著上述差速器 殼50的軸心CL2方向而被形成在上述差速器殼50上的一對貫穿孔501、 50r 中，并且通過花鍵嵌合而被連接在一對半軸齒輪581、 58r上。此外，環(huán)狀的 一對墊圈(墊片)62被插入于一對半軸齒輪581、 58r的端面與支承其的差速 器殼50的貫穿孔501、 50r的內(nèi)側(cè)開口邊緣之間，呈部分球面狀且中央處具 有使小齒輪軸56穿過的孔的凸圓盤狀的墊圈(墊片)64，被插入于一對小齒 輪60的外周側(cè)端面與差速器殼50的內(nèi)壁面之間。這些墊圈62以及墊圈64， 是由具有耐磨性的金屬，例如鉛基或Sn基的軸承合金、或者根據(jù)需要在該 合金中進一步附加了彈性的金屬而構(gòu)成的。
在以上述方式構(gòu)成的主減速器26中，所述主減速器32是由上述差速器 輸入軸46的小徑錐齒輪44和與之嚙合的大徑錐齒輪52而構(gòu)成的，從而使差 速器輸入軸46的旋轉(zhuǎn)減速并被傳遞至差速器殼50。在這些小徑錐齒輪44和 大徑錐齒輪52中，優(yōu)選使用準雙曲面齒輪和螺旋錐齒輪。此外，所述差速裝 置34由上述差速器殼50、 一對半軸齒輪581、 58r、以及以可旋轉(zhuǎn)的方式被 小齒輪軸56支承的小齒輪60等構(gòu)成。
圖3以及圖4為，用于詳細說明被固定在差速器罩40上的小齒輪軸56 的軸端部、以及以可旋轉(zhuǎn)的方式被該小齒輪軸60支承的小齒輪60的結(jié)構(gòu)的 放大圖。圖3表示從差速器殼50向半軸齒輪581、 58r的轉(zhuǎn)矩的傳遞負載較 小的狀態(tài)，圖4表示該轉(zhuǎn)矩的傳遞負載較大的狀態(tài)。并且，在圖3以及圖4
7中，出于更易于理解作用效果的目的，對小齒輪60的移動量以及間隙的尺寸 進行了強調(diào)并放大表示。
如圖3以及圖4所示，在長條狀的小齒輪軸56中被嵌入至小齒輪60的 嵌入孔66內(nèi)的部分，即支承小齒輪60的支承部68的外周面以及該嵌入孔 66的內(nèi)周面上，分別形成有以軸心CL2為中心且越向外周側(cè)直徑越縮小的 錐形面70以及錐形面72。錐形面70既可以是小齒輪軸56中被嵌入至小齒 輪60的嵌入孔66內(nèi)的部分在軸心方向上的全部，也可以是如圖3或圖4所 示的一部分。同樣地，錐形面72既可以是小齒輪60的嵌入孔66在軸心方向 上的全部，也可以是如圖3或圖4所示的一部分。
此外，被插入于一對小齒輪60的外周側(cè)端面與差速器殼50的內(nèi)壁面之 間的墊圈64被沖壓成形為，所具有的曲率半徑小于該一對小齒輪60的外周 側(cè)端面和差速器殼50的內(nèi)壁面的曲率半徑的形狀，并且其也作為將小齒輪 60向以小齒輪60的軸心CL2為中心的內(nèi)周側(cè)，即軸心CL2側(cè)推壓(施力) 的蝶形彈簧而發(fā)揮功能。
因此，在從差速器殼50向半軸齒輪581、 58r的轉(zhuǎn)矩的傳遞負載較小的 狀態(tài)下，小齒輪60與半軸齒輪581、 58r之間的嚙合反力較小，基于該嚙合 反力，使得沿著小齒輪60的軸心的朝向外周側(cè)的推力A小于墊圈64的推壓 力B，因此，小齒輪60隨著墊圈64的推壓力而向其軸心方向內(nèi)側(cè)移動。圖 3圖示了該狀態(tài)。因此，在車輛的輕負荷行駛時，小齒輪軸56與小齒輪60 之間的嵌合間隙C被減小，從而適當?shù)匾种屏溯p負荷行駛時的振動及噪音的 產(chǎn)生。
接下來，當從差速器殼50向半軸齒輪581、 58r的轉(zhuǎn)矩的傳遞負載增大 時，小齒輪60與半軸齒輪581、 58r之間的嚙合反力較大，基于該嚙合反力， 使得沿著小齒輪60的軸心的朝向外周側(cè)的推力A大于墊圈64的推壓力B， 因此，小齒輪60克服墊圈64的推壓力而向其軸心方向外側(cè)移動。圖4圖示 了該狀態(tài)。因此，在車輛的高負荷行駛時，小齒輪軸56與小齒輪60之間的 嵌合間隙C被增大，從而抑制了高負荷行駛時小齒輪60與半軸齒輪581、 58r 之間的磨損，使耐久性獲得提到。
如上文所述，根據(jù)本實施例的車輛用差速裝置34，由于小齒輪軸56中 支承小齒輪60的支承部68、以及該小齒輪60上用于嵌入小齒輪軸56的嵌 入孔66的至少一部分，是直徑向外周側(cè)縮小的錐形面70、 72，因而在驅(qū)動力從差速器殼50經(jīng)由小齒輪軸56以及以可旋轉(zhuǎn)的方式被該小齒輪軸56支承 的小齒輪60而向半軸齒輪581、58r傳遞時，小齒輪60隨著其與半軸齒輪581、 58r之間的嚙合反力而向小齒輪軸56的軸向外側(cè)移動，因此轉(zhuǎn)矩的傳遞負載 越增大，小齒輪軸56與小齒輪60之間的嵌合間隙C越被擴大，從而獲得了 較高的耐久性。
此外，根據(jù)本實施例的車輛用差速裝置34，由于具有將小齒輪60向小 齒輪軸56的軸向內(nèi)側(cè)推壓的推壓部件(墊圈64)，因而轉(zhuǎn)矩的傳遞負載越小， 小齒輪60與該半軸齒輪581、 58r之間的嚙合反力就越小，使得小齒輪60將 向小齒輪軸56的軸向內(nèi)側(cè)移動，因此，小齒輪軸56與小齒輪60之間的嵌合 間隙C被縮小，從而使輕負載時的振動以及噪音的產(chǎn)生被有效抑制。
此外，根據(jù)本實施例的車輛用差速裝置34，由于推壓部件為，被插入于 小齒輪60的端面與差速器殼50之間的碟形彈簧(墊圈64)，因此，能夠在 不增大差速裝置34的形狀的條件下設(shè)置推壓部件。
此外，根據(jù)本實施例的車輛用差速裝置34，由于上述碟形彈簧是通過使 插入于小齒輪60的端面與差速器殼50之間的、由比較低摩擦且高耐磨性的 金屬材料構(gòu)成的部分球面的凸圓盤狀的墊圈64發(fā)生塑性變形而構(gòu)成的，因 此，能夠用一個部件兼具墊圈和碟形彈簧的功能，從而能夠使差速裝置34 的形狀進一步小型化。
以上，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施例進行了詳細說明，但是本發(fā)明也可以 被適用于其他的形態(tài)。
例如，雖然包括所述實施例中的差速裝置34的主減速器26，被適用于 FR型車輛上，但是其也可以適用于FF型車輛、四輪驅(qū)動式車輛等其他的驅(qū) 動方式。
此外，雖然在所述實施例的車輛中，是將有級式自動變速器22設(shè)置在從 發(fā)動機12到左右一對的后輪301、 30r的動力傳遞路徑中，但是，作為代替， 也可以設(shè)置手動變速器或無級變速器。
此外，雖然所述實施例的差速裝置34具有，以可旋轉(zhuǎn)的方式被小齒輪軸 56支承的一對小齒輪60，但是小齒輪60的數(shù)目并非必須為兩個。例如，小 齒輪軸56如果為三叉狀或十字狀，則可以具有三個或四個小齒輪60。
此外，雖然在所述實施例中，使用了也作為蝶形彈簧(推壓部件)而發(fā) 揮功能的墊圈64，但是也可以在墊圈64之外另行設(shè)置推壓部件。此外，雖然在所述實施例中，使用了也作為蝶形彈簧(推壓部件)而發(fā) 揮功能的墊圈64，但是并不是必須設(shè)置推壓部件。在高負載行駛時，通過錐
形面70以及72，即可獲得如下效果，g卩，能夠切實地使小齒輪軸56與小齒 輪60之間的嵌合間隙C被擴大，從而使高負荷行駛時的小齒輪60與半軸齒 輪581、 58r之間的磨損被抑制，使耐久性得到提高。
此外，雖然在所述實施例中，為了使墊圈64也作為蝶形彈簧(推壓部件) 而發(fā)揮功能，將其沖壓成形(塑性變形)為，所具有的曲率半徑小于小齒輪 60的外周側(cè)端面和差速器殼50的內(nèi)壁面的曲率半徑的形狀，但是，也可以 在圓周方向上形成波浪形，并設(shè)置放射狀的多根凸條。總之，用于也作為蝶 形彈簧而發(fā)揮功能的墊圈64的變形形狀，可以有多種考慮。
并且，上述內(nèi)容只是一種實施方式，本發(fā)明可以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的 知識，以加入了各種變更、改良后的形態(tài)來進行實施。
權(quán)利要求
1、一種車輛用差速裝置，具有差速器殼，其通過來自車輛的動力源的動力而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；小齒輪軸，其以與該差速器殼的旋轉(zhuǎn)軸心正交的方向被固定在該差速器殼上；半軸齒輪，其以與該差速器殼的旋轉(zhuǎn)軸心同心且隔著所述小齒輪軸而相互對置的狀態(tài)，被設(shè)置在該差速器殼內(nèi)，并且與左右驅(qū)動輪一同旋轉(zhuǎn)；小齒輪，其以可旋轉(zhuǎn)的方式被所述小齒輪軸支承；該車輛用差速裝置在容許所述左右驅(qū)動輪的相對旋轉(zhuǎn)的同時將來自所述動力源的動力傳遞至該左右驅(qū)動輪，所述車輛用差速裝置的特征在于，所述小齒輪軸中用于支承所述小齒輪的支承部以及該小齒輪中用于嵌入該小齒輪軸的嵌入孔的至少一部分，是越向外周側(cè)直徑越縮小的錐形面。
2、 如權(quán)利要求1所述的車輛用差速裝置，其特征在于，具有推壓部件， 其將所述小齒輪向所述小齒輪軸的軸向內(nèi)側(cè)推壓。
3、 如權(quán)利要求2所述的車輛用差速裝置，其特征在于，所述推壓部件為， 被插入于所述小齒輪的端面與所述差速器殼之間的碟形彈簧。
4、 如權(quán)利要求3所述的車輛用差速裝置，其特征在于，所述碟形彈簧由 發(fā)生塑性變形的墊圈構(gòu)成，該墊圈插入于小齒輪的端面與所述差速器殼之間 并由比較低摩擦且高耐磨性的金屬材料構(gòu)成，且呈部分球面的凸圓盤狀。
全文摘要
提供一種車輛用差速裝置，該裝置能夠在不會招致振動以及噪音的產(chǎn)生的條件下提高耐久性。由于小齒輪軸(56)中支承小齒輪(60)的支承部(68)以及該小齒輪(60)上用于嵌入小齒輪軸(56)的嵌入孔(66)的至少一部分，是越向外周側(cè)直徑越縮小的錐形面(70)、(72)，因而在驅(qū)動力從差速器殼(50)經(jīng)由小齒輪軸(56)以及以可旋轉(zhuǎn)的方式被該小齒輪軸(56)支承的小齒輪(60)而向半軸齒輪(58l)、(58r)傳遞時，小齒輪(60)隨著其與半軸齒輪(58l)、(58r)之間的嚙合反力而向小齒輪軸(56)的軸向外側(cè)移動，因此轉(zhuǎn)矩的傳遞負載越增大，小齒輪軸(56)與小齒輪(60)之間的嵌合間隙(C)越被擴大，從而獲得了較高的耐久性。
文檔編號F16H48/08GK101595329SQ200880003609
公開日2009年12月2日 申請日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者柴垣大輔 申請人:豐田自動車株式會社