CN102667251A - 差速器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种差速器装置（11），其特征在于，所述差速器装置（11）具有：齿圈（2），该齿圈（2）因来自动力源的转矩的输入而旋转；齿轮轴（3），该齿轮轴（3）与齿圈（2）在齿圈（2）的旋转方向卡合并与齿圈（2）一体旋转；小齿轮（41、42），该小齿轮（41、42）在齿轮轴（3）被轴支承成旋转自如；侧齿轮（51、52），该侧齿轮（51、52）与小齿轮（41、42）啮合；以及壳体（6），该壳体（6）与齿圈（2）以及齿轮轴（3）一体旋转，并在内部收纳小齿轮（41、42）与侧齿轮（51、52）。

Description

差速器装置

技术领域

本发明涉及差速器装置。

背景技术

存在用于汽车等车辆的差速器装置。公知有例如专利文献1所示的、将来自发动机等动力源的转矩按齿圈（11）、壳体（3）、齿轮轴（21）、小齿轮（19）、以及侧齿轮（15、17）的顺序传递的差速器装置。齿圈（11）通过螺栓（13）而组装于壳体（3）的凸缘部（9），齿轮轴（21）组装于壳体（3）。而且，小齿轮（19）在齿轮轴（21）被轴支承成旋转自如，小齿轮（19）与侧齿轮（15、17）啮合。

专利文献1：日本特开平6-58378号公报

由于上述的差速器装置借助在齿圈与凸缘部之间因螺栓的轴向力而产生的摩擦力来将输入到齿圈的转矩传递至壳体，因此与转矩传递相关的螺栓的组装等需要以高精度加强紧固，从而导致成本提高。另外，还存在如下问题，即，由于被传递的转矩经由壳体而被传递，因此壳体也需要能够承受被传递的转矩、摩擦力的强度，因此导致成本提高。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，为了解决上述课题而提供一种能够简化螺栓的组装、简化壳体的差速器装置。

为了解决上述课题的技术方案1所涉及的发明的结构上的特征在于，上述差速器装置具有：齿圈，该齿圈因来自动力源的转矩的输入而旋转；齿轮轴，该齿轮轴与上述齿圈在上述齿圈的旋转方向卡合并与上述齿圈一体旋转；小齿轮，该小齿轮在上述齿轮轴被轴支承成旋转自如；侧齿轮，该侧齿轮与上述小齿轮啮合；以及壳体，该壳体与上述齿圈以及上述齿轮轴一体旋转，并在内部收纳上述小齿轮与上述侧齿轮。

另外，为了解决上述课题的技术方案2所涉及的发明的结构上的特征在于，上述差速器装置具有：齿圈，该齿圈因来自动力源的转矩的输入而旋转；壳体，该壳体能够与上述齿圈一体旋转；齿轮轴，该齿轮轴能够与上述壳体一体旋转，且与上述齿圈卡合，上述转矩不经由上述壳体而被直接传递并与上述齿圈一体旋转；小齿轮，该小齿轮被收纳于上述壳体，并在上述齿轮轴被轴支承成旋转自如；以及侧齿轮，该侧齿轮被收纳于上述壳体，并与上述小齿轮啮合。

另外，技术方案3所涉及的发明的结构上的特征在于，在技术方案1或2的基础上，上述差速器装置具有卡合保持部件，该卡和保持部件限制上述齿圈在上述齿圈的轴向的移动并保持齿圈与壳体的卡合。

另外，技术方案4所涉及的发明的结构上的特征在于，在技术方案1至3中任一项的基础上，上述壳体具有：主体部，该主体部在其内部收纳上述小齿轮与上述侧齿轮；以及紧固部，该紧固部的周向的一部分从上述主体部的外周面朝扩径方向突出，并对上述齿圈与上述壳体在旋转方向进行紧固。

在技术方案1所涉及的发明中，由于齿圈与齿轮轴在旋转方向卡合而一体旋转，因此输入到齿圈的转矩被直接传递至齿轮轴。通常，此类结构的差速器装置借助将齿圈与壳体卡合的部件而使输入到齿圈的转矩作为摩擦力传递至壳体，并利用摩擦力使壳体旋转，由此将转矩传递至齿轮轴。然而，本申请的差速器装置中，壳体是用于收纳小齿轮与侧齿轮的部件，虽然与齿圈以及齿轮轴一体旋转，但不是与转矩的传递直接关联的部件。因此，只要齿圈与壳体组装成不因转矩而脱离即可，用于紧固的部件也能够减少等，从而能够简化组装。另外，由于不向壳体施加大的载荷，因此壳体本身的强度也无需比现有的壳体的强度高，能够简化壳体且能够削减壳体的重量、降低壳体的费用。

在技术方案2所涉及的发明中，由于输入到齿圈的转矩不经由壳体而直接传递至齿轮轴，因此利用在齿圈与壳体之间产生的摩擦力，使壳体旋转而不使齿轮轴旋转。因此，由于不需要为了能够传递需要的转矩而以高精度加强紧固用于紧固齿圈与壳体的部件，因此能够简化组装。另外，由于壳体不需要能够承受到目前为止所产生的摩擦力的强度，因此例如，可使用非高强度的材料、进行薄壁化等，从而实现简化。

在技术方案3所涉及的发明中，由于卡合保持部件是在齿圈的轴向保持齿圈与壳体之间的卡合的部件，因此因输入到齿圈的转矩而产生的轴向力不能使齿圈移动，从而保持齿圈与壳体之间的卡合。

在技术方案4所涉及的发明中，壳体通过紧固部来与齿圈紧固，该紧固部的一部分从在内部收纳上述小齿轮与上述侧齿轮的主体部的外周面朝扩径方向突出。在将因齿圈旋转而传递的动力作为摩擦力来承受并将该动力传递至齿轮轴的壳体中，通过遍布整周而突出的凸缘部来与齿圈固定连结。根据本发明的差速器装置，周向的一部分突出，由于能够大幅度地削减紧固部（凸缘部），因此壳体能够实现轻量化。

附图说明

图1是表示本实施方式1的差速器装置11的结构的局部剖视图。

图2是表示本实施方式2的差速器装置12的结构的局部剖视图。

图3是表示本变形方式1的差速器装置的一部分的说明图。

图4是表示本实施方式3的差速器装置13的结构的局部剖视图。

符号说明如下：

11、12、13…差速器装置；2…齿圈；21…齿；22、23、24…卡合部；25…齿圈花键部；3…齿轮轴；41…第一小齿轮；42…第二小齿轮；51…第一侧齿轮；51a、52a…轴孔；52…第二侧齿轮；6…壳体；60…外周面；61…孔；62、63、65、66…凸缘部（紧固部）；64…主体部；63…壳体花键部；69…现有的凸缘部；7…螺栓（卡合保持部件）；79…现有的螺栓；8…开口环（卡合保持部件）；91…第一驱动轴；92…第二驱动轴。

具体实施方式

参照图1~图4，对本发明的具有代表性的实施方式进行说明。本实施方式以及变形方式是在汽车等中传递来自动力源的转矩，并使旋转减速，从而分配至左右驱动轴（第一驱动轴91、第二驱动轴92）的差速器装置。

（实施方式1）

如图1所示，本实施方式1的差速器装置11具有：齿圈2、齿轮轴3、小齿轮（第一小齿轮41、第二小齿轮42）、侧齿轮（第一侧齿轮51、第二侧齿轮52）、以及壳体6。

齿圈2是利用来自动力源的转矩而以轴心A为旋转轴进行旋转，并在外周形成齿21的斜齿轮。而且，齿圈2具有卡合部22，该卡合部22的内周部分从齿21的齿宽朝旋转轴方向的一侧突出，并能够与后述的齿轮轴3一体旋转地固定连结。

壳体6在齿圈2的内周侧位于比卡合部22靠内周侧，并具有主体部64和凸缘部（紧固部）65。主体部64收纳后述的第一小齿轮42以及第二小齿轮42、第一侧齿轮51以及第二侧齿轮52。凸缘部65从主体部64的外周面60朝扩径方向突出，并与卡合部22在旋转方向卡合。而且，凸缘部65在周向以相等间隔形成有多个供销（图示略）插入的孔61，并通过销使凸缘部65而与后述的齿轮轴3卡合。当齿圈2旋转时，壳体6以齿圈2的旋转轴亦即轴心A为旋转轴进行旋转。

齿轮轴3是以齿圈2的旋转轴亦即轴心A为旋转轴的旋转部件，并与齿圈2的卡合部22固定连结，另外，也与壳体6卡合。当转矩传递至齿圈2并使齿圈2旋转时，该转矩被直接传递，齿轮轴3与齿轮轴3一体旋转。壳体6随着齿圈2与齿轮轴3旋转而进行旋转。

第一小齿轮41以及第二小齿轮42是以与轴心A正交的轴心B为旋转轴的锥齿轮，并在齿轮轴3被轴支承成旋转自如。两个第一小齿轮41与第二小齿轮42以轴心A为对称线而分离并收纳于壳体6的主体部64的内部。第一小齿轮41以及第二小齿轮42能够以轴心B为旋转轴而朝相互相反的方向旋转。将以轴心B为旋转轴而进行的旋转称为“自转”，将以轴心A为旋转轴且因齿轮轴3的旋转而进行的旋转称为“公转”。

第一侧齿轮51以及第二侧齿轮52是与旋转轴正交的第一小齿轮41以及第二小齿轮42啮合的锥齿轮。利用花键结构等，以轴心A为旋转轴的第一驱动轴91的一端与第一侧齿轮51的轴孔51a同轴地卡合，以轴心A为旋转轴的第二驱动轴92的一端与第二侧齿轮52的轴孔52a同轴地卡合，并分别能够一体旋转。第一侧齿轮51以及第二侧齿轮52以轴心B为对称线而在壳体6的主体部64的内部分离并收纳于壳体6的主体部64的内部。

在本实施方式1的差速器装置11中，当齿圈2因从动力源传递的转矩而以轴心A为旋转轴进行旋转时，齿轮轴3旋转。同时地，壳体6旋转，并且第一小齿轮41以及第二小齿轮42公转。当第一小齿轮41以及第二小齿轮42公转时，第一驱动轴91以及第二驱动轴92以轴心A为旋转轴而进行旋转，其中，第一驱动轴91以及第二驱动轴92与第一侧齿轮51以及第二侧齿轮52卡合，第一侧齿轮51以及第二侧齿轮52与上述第一小齿轮41以及第二小齿轮42啮合。这样，输入到齿圈2的转矩被传递至齿轮轴3，并通过第一小齿轮41以及第二小齿轮42的公转使第一侧齿轮51以及第二侧齿轮52旋转，从而上述转矩传递至第一驱动轴91以及第二驱动轴92。此外，在第一小齿轮41以及第二小齿轮42不自转的情况下，第一驱动轴91以及第二驱动轴92的旋转速度与齿轮轴3的旋转速度相同。在将输入到齿圈2的转矩传递至第一驱动轴91以及第二驱动轴92的过程中，当第一小齿轮41以及第二小齿轮42以轴心B为旋转轴而朝相互相反的方向自转时，第一侧齿轮51以及第二侧齿轮52和与这些侧齿轮卡合的第一驱动轴91以及第二驱动轴92朝相反方向相对于齿轮轴3相对旋转。即，使第一驱动轴91以及第二驱动轴92中的一方以比齿轮轴3高的旋转速度旋转，使第一驱动轴91以及第二驱动轴92中的另一方以比壳体6低的旋转速度旋转。

这样，在汽车转弯的情况下等、第一驱动轴91与第二驱动轴92的旋转速度不同情况下，差速器装置11使第一小齿轮41以及第二小齿轮42以轴心B为旋转轴而朝相互相反的方向自转，由此能够吸收在第一驱动轴91与第二驱动轴92之间产生的旋转速度差。

根据本实施方式1的差速器装置11，由于齿圈2与齿轮轴3固定连结并一体旋转，因此输入到齿圈2的转矩被直接传递至齿轮轴3。通常，在此类结构的差速器装置中，利用将齿圈与壳体卡合的部件将输入到齿圈的转矩作为摩擦力而传递至壳体，并利用摩擦力使壳体旋转，由此转矩传递至齿轮轴。但是，差速器装置11的壳体6是用于收纳第一小齿轮41以及第二小齿轮42、第一侧齿轮51以及第二侧齿轮52的部件，而不是与转矩传递直接关联的部件。因此，只要齿圈2与壳体6组装成不因转矩而脱离即可。例如，当不需要考虑传递的转矩而以高精度加强紧固并减少用于紧固的部件（螺栓等）的个数时，能够简化组装，从而能够相应地降低成本。或者，由于不向壳体6施加大的载荷，因此壳体本身的强度也可以不比现有的强度高，从而能够简化壳体。通过简化壳体，例如能够使用非高强度的材料等廉价的材料形成壳体、使壳体的厚度薄壁化来减少重量，由此也能够削减壳体的费用。

（实施方式2）本实施方式2的差速器装置12具有与实施方式1的差速器装置11基本相同的结构以及相同的作用效果。以下，以不同的部分为中心进行说明。

齿圈2具有：卡合部23，该卡合部23的内周部分从齿21的齿宽朝旋转轴方向的一侧突出，并能够与齿轮轴3一体旋转地固定连结；以及螺栓孔，该螺栓孔供螺栓（卡合保持部件）7插入。在卡合部23部分沿周向以相等间隔形成有多个螺栓孔，以便供螺栓7沿轴心A方向插入。

壳体6在与齿圈2的螺栓孔相同的位置形成有凸缘部（紧固部）62，以便供螺栓7插入。

根据实施方式2的差速器装置12，由于能够利用螺栓7来保持齿圈2与壳体6之间的卡合，因此利用在转矩被输入到斜齿轮亦即齿圈2时产生的、轴心A方向的轴向力来限制齿圈2的移动，因此卡合不脱离。另外，螺栓7也能够对轴向力进行支承。

用于将齿圈7与壳体6卡合的现有的螺栓为了将转矩传递至壳体6，而用很大的紧固力来组装。但是，在差速器装置12中，由于螺栓7只支承产生于齿圈2的轴向力即可，因此不需要很大的紧固力，由于也能够减少螺栓的个数，因此能够实现因削减组装成本、削减部件而产生的重量的轻量化。

（实施方式2的变形方式1）

变形方式1的差速器装置具有与实施方式2的差速器装置12基本相同的结构以及相同的作用效果。以下，以不同的部分为中心进行说明。

如图3所示，在变形方式1的差速器装置中使用的壳体6的凸缘部66是在周向的一部分。壳体6与齿圈2通过螺栓7将上两处与下两处共四处（图3中的上下）紧固。图3的双点划线示出了现有的凸缘部69存在的位置，虚线示出了现有的螺栓79的位置。本变形方式1的差速器装置由于能够大幅度地削减凸缘部，因此能够使壳体6轻量化。另外，由于也减少用于紧固的螺栓7的个数，因此使部件件数减少，从而也降低组装成本。

而且，在本变形方式1的差速器装置中使用的壳体6的凸缘部66的结构能够作为上述的实施方式1的差速器装置11以及后述的实施方式3的差速器装置13的壳体6来使用。

另外，凸缘部69在周向不限定为两个，也能够设置三个、四个或形成为朝扩径方向突出的形状。

（实施方式3）

本实施方式3的差速器装置13具有与实施方式1的差速器装置11基本相同的结构以及相同的作用效果。以下，以不同的部分为中心进行说明。

如图4所示，齿圈2具有：卡合部24，该卡合部24的内周部分从齿21的齿宽朝旋转轴方向的一侧突出，并能够与齿轮轴3一体旋转地固定连结；以及在齿圈2的内周的齿圈花键部25。

壳体6在其与齿圈2的内周侧对置的外表面部分形成有与齿圈花键部25花键卡合的凸缘部（紧固部）63。

在轴心A的轴向且是在卡合部24以及凸缘部63的一端侧配置有开口环（卡合防止部件）8，以便夹住壳体6的外形。开口环8设置在与齿圈2的轴向力对置的位置，以避免齿圈2因为转矩被输入到齿圈2时所产生的轴向力而在轴心A的方向移动进而使齿圈2与壳体6的卡合脱离的情况。

根据实施方式3的差速器装置13，由于能够利用开口环8来保持齿圈2与壳体6之间的卡合，因此能够借助在转矩被输入到斜齿轮亦即齿圈2时所产生的轴心A方向的轴向力来防止卡合脱离。另外，开口环8也能够对轴向力进行支承。

用于将齿圈2与壳体6卡合的现有的螺栓为了将转矩作为摩擦力而传递至壳体6，而用很大的紧固力来组装。但是，在差速器装置13中，由于将不经由壳体6而将被输入到齿圈2的转矩传递至齿轮轴3，因此不需要通过螺栓将齿圈2与壳体6加强紧固。由此，能够削减螺栓的个数，并且也不需要加强紧固螺栓，因此能够进行与减少部件个数以及加强紧固等相关的组装并降低成本。

以上，虽然对本发明优选的实施方式进行了说明，但本发明不局限于上述实施方式。例如，虽然齿圈2的卡合部22、23、24朝轴向突出，但是外周的齿21的部分也可以是在轴向延长与齿轮轴3卡合所需要的长度的形状。

Claims (4)

1.一种差速器装置，其特征在于，

所述差速器装置具有：

齿圈，该齿圈因来自动力源的转矩的输入而旋转；

齿轮轴，该齿轮轴与所述齿圈在所述齿圈的旋转方向卡合并与所述齿圈一体旋转；

小齿轮，该小齿轮在所述齿轮轴被轴支承成旋转自如；

侧齿轮，该侧齿轮与所述小齿轮啮合；以及

壳体，该壳体与所述齿圈以及所述齿轮轴一体旋转，并在内部收纳所述小齿轮与所述侧齿轮。

2.一种差速器装置，其特征在于，具有：

齿圈，该齿圈因来自动力源的转矩的输入而旋转；

壳体，该壳体能够与所述齿圈一体旋转；

齿轮轴，该齿轮轴能够与所述壳体一体旋转，且与所述齿圈卡合，所述转矩不经由所述壳体而被直接传递并与所述齿圈一体旋转；

小齿轮，该小齿轮被收纳于所述壳体，并在所述齿轮轴被轴支承成旋转自如；以及

侧齿轮，该侧齿轮被收纳于所述壳体，并与所述小齿轮啮合。

3.根据权利要求1或2所述的差速器装置，其特征在于，具有：

所述差速器装置具有卡合保持部件，该卡合保持部件限制所述齿圈在所述齿圈的轴向的移动并保持齿圈与壳体的卡合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的差速器装置，其特征在于，

所述壳体具有：

主体部，该主体部在其内部收纳所述小齿轮与所述侧齿轮；以及

紧固部，该紧固部的周向的一部分从所述主体部的外周面朝扩径方向突出，并对所述齿圈与所述壳体在旋转方向进行紧固。

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