CN105793619B - 半轴齿轮的移动范围测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种半轴齿轮的移动范围测定装置，形成为由一个或者少数致动器构成的简单机构从而减少了成本。同时，目的在于提供测定变得容易的半轴齿轮的移动范围测定装置。在具备差速器壳(11)、配置于差速器壳(11)的内部的半轴齿轮(13)及与中心轴(As)平行地对半轴齿轮(13)施力的弹簧(14)的差速器单元(1)所使用的半轴齿轮(13)的移动范围测定装置(2)中，具备形成有倾斜面(22R)且构成为能够相对于半轴齿轮(13)的中心轴(As)垂直地滑动的夹具(22)及使夹具(22)滑动的致动器(23)，在倾斜面(22R)抵接于半轴齿轮(13)的状态下，致动器(23)使夹具(22)滑动而接近半轴齿轮(13)，由此使半轴齿轮(13)沿倾斜面(22R)移动。
Description
技术领域
本发明涉及半轴齿轮的移动范围测定装置的技术。
背景技术
以往，公知有一种对左右的车轮的旋转速度差进行吸收的差速器单元。差速器单元主要由差速器壳、与差速器壳一起旋转(公转)的一对小齿轮、以及与小齿轮啮合的一对半轴齿轮。差速器单元利用若小齿轮旋转(自转)则各半轴齿轮的旋转速度变化的特性，来对左右的车轮的旋转速度差进行吸收。
然而，存在一种在差速器壳与半轴齿轮之间具备弹簧、对该半轴齿轮进行施力的差速器单元(例如，参照专利文献1)。这样的差速器单元具有通过弹簧收缩而能够对半轴齿轮与差速器壳碰撞时的冲击力进行衰减的优点。但是，由于是通过弹簧收缩而半轴齿轮能够移动的构造，从而需要分别对半轴齿轮的移动范围进行测定、并确认是否适当的工序。
这样的工序中，使用能够对半轴齿轮的移动范围进行测定的移动范围测定装置。移动范围测定装置具备从与半轴齿轮的中心轴方向垂直的方向朝该半轴齿轮接近、并且朝与中心轴方向平行的方向对该半轴齿轮进行按压的机构。但是，这样的移动范围测定装置具有由多个致动器构成的复杂的机构，从而有成本较高的问题。并且，需要将机构的一部分插入差速器壳的内部，并需要朝与该插入方向正交的方向对半轴齿轮进行按压，从而也有测定困难的问题。
专利文献1：日本特开2013-127280号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种作为由一个或者少数致动器构成的简单机构从而减少了成本的半轴齿轮的移动范围测定装置。同时，其目的在于提供一种测定变得容易的半轴齿轮的移动范围测定装置。
本发明所要解决的课题如上述那样，接下来，对用于解决该课题的方案进行说明。
第一发明的半轴齿轮的移动范围测定装置用于差速器单元，上述差速器单元具备：差速器壳；半轴齿轮，该半轴齿轮配置于上述差速器壳的内部；以及弹簧，该弹簧相对于该半轴齿轮的中心轴方向平行地对上述半轴齿轮进行施力，上述半轴齿轮的移动范围测定装置具备：夹具，该夹具形成有倾斜面，并构成为能够相对于上述半轴齿轮的中心轴方向垂直地滑动；以及致动器，该致动器使上述夹具滑动，在上述夹具的上述倾斜面抵接于上述半轴齿轮的状态下，上述致动器使上述夹具滑动而接近上述半轴齿轮，由此使上述半轴齿轮沿上述倾斜面移动。
在第二发明的半轴齿轮的移动范围测定装置中，上述半轴齿轮是锥齿轮，上述倾斜面与上述半轴齿轮的齿端面抵接。
在第三发明的半轴齿轮的移动范围测定装置中，上述半轴齿轮的移动范围测定装置还具备能够识别上述夹具的滑动速度的控制器，当上述夹具的滑动速度急剧降低时，上述控制器使上述致动器停止。
在第四发明的半轴齿轮的移动范围测定装置中，所述半轴齿轮的移动范围测定装置还具备控制器，上述致动器具有电动马达，上述控制器构成为能够识别上述电动马达的电压，当上述电动马达的电压急剧上升时，上述控制器使上述致动器停止。
作为本发明的效果，起到以下所示那样的效果。
根据第一发明，仅利用使夹具朝一个方向滑动的致动器就能够使半轴齿轮朝另一个方向移动。因此，能够作为由一个或者少数致动器构成的简单机构，从而能够实现成本的减少。另外，由于仅使夹具滑动来将夹具朝差速器壳的内部插入，所以测定变得容易。
根据第二发明，不需要在半轴齿轮设置供夹具抵接的部位。因此，不变更差速器单元的构造、结构部件就能够进行使用。
根据第三发明，能够掌握半轴齿轮的移动界限。因此，能够对半轴齿轮的移动范围进行测定。
根据第四发明，能够掌握半轴齿轮的移动界限。因此，能够对半轴齿轮的移动范围进行测定。
附图说明
图1是示出差速器单元的图。
图2是示出差速器单元的内部构造的图。
图3是示出差速器单元的动作状况的图。
图4是示出移动范围测定装置的图。
图5是示出移动范围测定装置的动作状况的图。
图6是示出半轴齿轮与夹具抵接的状态、和进一步使夹具滑动后的状态的图。
图7是示出夹具的滑动速度以及电动马达的电压随时间推移的变化的图。
具体实施方式
首先，对一般的差速器单元1进行说明。
图1示出差速器单元1。图2示出差速器单元1的内部构造。而且，图3示出差速器单元1的动作状况。
差速器单元1对左右的车轮的旋转速度差进行吸收。差速器单元1具备差速器壳11、小齿轮12以及半轴齿轮13。
差速器壳11是其内部成为空洞的结构部件。并且，在差速器壳11的一端部分形成有凸缘部11F，并在该凸缘部11F安装有末端齿轮15。而且，差速器壳11与末端齿轮15一体地旋转(参照图3的箭头Ra)。
小齿轮12配置于差速器壳11的内部。本差速器单元1中具备相互对置的一对小齿轮12。上述一对小齿轮12由小齿轮轴16支承为能够自由旋转(参照图3的箭头Rb)。并且，小齿轮轴16以插入于差速器壳11的轴孔11h的状态被支承。因此，小齿轮12与差速器壳11一起旋转(参照图3的箭头Rc)。此外，也将小齿轮12以小齿轮轴16为中心旋转的运动称作“自转”，也将小齿轮12与差速器壳11一起旋转的运动称作“公转”。本小齿轮12是所谓的锥齿轮。
半轴齿轮13配置于差速器壳11的内部。本差速器单元1中具备相互对置的一对半轴齿轮13。上述一对半轴齿轮13以啮合于各小齿轮12的状态被支承为能够自由旋转(参照图3的箭头Rd)。因此，半轴齿轮13随着小齿轮12的旋转(公转)而旋转(参照图3的箭头Re、Rf)。并且，若在该状态下小齿轮12旋转(自转)，则各半轴齿轮13的旋转速度发生变化。具体而言，若小齿轮12朝一个方向旋转(自转)，则各半轴齿轮13的旋转速度成为Re＜Rf的关系。相反，若小齿轮12朝另一个方向旋转(自转)，则各半轴齿轮13的旋转速度成为Re＞Rf的关系。本半轴齿轮13是所谓的锥齿轮。
这样，差速器单元1利用若小齿轮12旋转(自转)则各半轴齿轮13的旋转速度发生变化的特性，能够对左右的车轮的旋转速度差进行吸收。
另外，本差速器单元1具备弹簧14。
弹簧14配置于差速器壳11的内部。本差速器单元1中，在差速器壳11与半轴齿轮13之间配置有弹簧14。弹簧14相对于中心轴方向(中心轴As的轴心方向)平行地对半轴齿轮13进行施力(参照图2的箭头F)。因此，半轴齿轮13被推压于小齿轮12，从而朝差速器壳11侧的自由移动受到限制。并且，半轴齿轮13在朝差速器壳11侧移动的情况下，因弹簧14而移动速度受到减速。也就是说，通过弹簧14收缩，来减弱半轴齿轮13朝差速器壳11侧移动的势头。本弹簧14是所谓的锥形弹簧垫圈。
这样，差速器单元1通过弹簧14收缩，能够对半轴齿轮13与差速器壳11碰撞时的冲击力进行衰减。
接下来，对作为本申请发明的移动范围测定装置2进行说明。
图4示出移动范围测定装置2。图5示出移动范围测定装置2的动作状况。并且，图6的(A)示出半轴齿轮13与夹具22抵接的状态，图6的(B)示出进一步使夹具22滑动后的状态。
移动范围测定装置2在对半轴齿轮13的移动范围进行测定、并确认是否适当的工序中使用。移动范围测定装置2具备工作台21、夹具22以及致动器23。
工作台21是其上表面平坦的结构部件。并且，在工作台21的中央部分设有单元支架25，并在该单元支架25固定差速器单元1。此外，差速器单元1以凸缘部11F朝下的方式被固定。
夹具22配置于工作台21的上方。本移动范围测定装置2中具备相互对置的一对夹具22。上述一对夹具22被支承为与进给机构26联动而能够朝相互接近或者分离的方向自由滑动(参照图5的箭头Sa)。而且，在夹具22朝相互接近的方向滑动了的情况下，该夹具22从差速器壳11的作业窗11w向该差速器壳11的内部插入。因此，夹具22能够朝半轴齿轮13接近，从而抵接于该半轴齿轮13。此外，各个夹具22相对于工作台21平行地滑动。因此，夹具22相对于小齿轮12的中心轴方向(中心轴Ap的轴心方向)垂直地滑动。并且，夹具22也相对于半轴齿轮13的中心轴方向(中心轴As的轴心方向)垂直地滑动。即，以使夹具22的滑动方向成为上述那样的关系的方式对差速器单元1进行固定。
致动器23配置于工作台21的上表面。本移动范围测定装置2中具备使一对夹具22滑动的一个致动器23。致动器23除上述的进给机构26之外还由电动马达27等构成。进给机构26使用滚珠丝杠机构，将旋转运动变换为进给运动。因此，致动器23能够利用电动马达27的旋转动力而使各夹具22朝规定的方向滑动(参照图5的箭头Sa)。此外，进给机构26使用了滚珠丝杠机构，但并不限定于此，也可以使用其它机构。并且，也可以是利用一个致动器23使一个夹具22滑动的结构。
以下，对夹具22的形状进行说明，并且详细地对本移动范围测定装置2的动作状况进行说明。
夹具22大致形成为圆筒形状。并且，其前端部分形成为随着趋近端部而直径变小的锥形状(参照图6的※印部)。也就是说，夹具22是前端部分形成为楔形状的圆棒。此外，本申请中，将锥形状(楔形状)的圆周面定义为“倾斜面22R”。
如上所述，在夹具22朝相互接近的方向滑动了的情况下，该夹具22从差速器壳11的作业窗11w向该差速器壳11的内部插入。这样，夹具22的前端部分同时抵接于各半轴齿轮13。详细而言，夹具22的倾斜面22R抵接于一个半轴齿轮13，并且也抵接于另一个半轴齿轮13(参照图6的(A))。
之后，本移动范围测定装置2进一步使夹具22滑动。也就是说，使各夹具22朝相互接近的方向(由各夹具22对半轴齿轮13进行压接的方向)滑动。这样，夹具22利用其前端部分使各半轴齿轮13移动。详细而言，夹具22的倾斜面22R将一个半轴齿轮13朝上方抬起，并将另一个半轴齿轮13朝下方压下(参照图6的(B))。
更加详细地对这样的技术思想进行说明。
如上所述，夹具22的前端部分形成为锥形状。即，夹具22具有相对于中心轴Aj成规定的角度的倾斜面22R。夹具22的倾斜面22R形成为与半轴齿轮13的齿端面13P平行或者大致平行。
此处，当以向量表示夹具22所滑动的力和方向时成为箭头Vj。夹具22所滑动的力是经由倾斜面22R使半轴齿轮13移动的力。也就是说，将夹具22所滑动的力分解，而作为使半轴齿轮13移动的力。这样，半轴齿轮13朝与夹具22所滑动的方向不同的方向移动。详细而言，半轴齿轮13相对地沿夹具22的倾斜面22R移动(参照图6的箭头S)。当以向量表示半轴齿轮13所移动的力和方向时成为箭头Vs。
这样，本移动范围测定装置2具备形成有倾斜面22R的夹具22。并且，具备使夹具22相对于半轴齿轮13的中心轴As垂直地滑动的致动器23。而且，通过从使夹具22滑动而使倾斜面22R抵接于半轴齿轮13的状态起，利用致动器23进一步使该夹具22滑动，来使半轴齿轮沿倾斜面移动。由此，仅利用使夹具22朝一个方向(0度方向)滑动的致动器23就能够使半轴齿轮13朝另一个方向(90度方向)移动。因此，能够作为由一个或者少数致动器23构成的简单机构，从而能够实现成本的减少。另外，由于仅使夹具22滑动来将夹具22朝差速器壳11的内部插入，所以测定变得容易。
并且，本移动范围测定装置2中，在夹具22的周向上形成有倾斜面22R，并且该倾斜面22R同时抵接于一对半轴齿轮13。因此，通过进一步使夹具22滑动，能够使两个半轴齿轮13同时沿倾斜面22R移动。详细而言，能够使一个半轴齿轮13朝上方移动，并且能够使另一个半轴齿轮13朝下方移动。因此，能够作为更加简单机构，从而更加能够实现成本的减少。
除此之外，本移动范围测定装置2的半轴齿轮13是所谓的锥齿轮。而且，倾斜面22R与半轴齿轮13的齿端面13P抵接。由此，不需要在半轴齿轮13设置供夹具22抵接的部位。因此，不变更差速器单元1的构造、结构部件就能够进行使用。
接下来，对本移动范围测定装置2的其它特征点进行说明。
图7的(A)示出夹具22的滑动速度随时间推移的变化，图7的(B)示出电动马达27的电压随时间推移的变化。
本移动范围测定装置2具备控制器24(参照图4)。
控制器24配置于工作台21的后方。并且，本移动范围测定装置2中，在进给机构26安装有旋转式编码器(未图示)。而且，控制器24与旋转式编码器电连接，能够从每单位时间的信号数识别夹具22的滑动速度。此外，本移动范围测定装置2中，控制器24是能够基于来自旋转式编码器的电信号来识别夹具22的滑动速度的设备，但并不限定于此，也可以使用其它设备。
如图7的(A)所示，夹具22的滑动速度Vj在某时刻Tx时急剧降低。这表示为，在时刻Tx时弹簧14完全收缩，从而半轴齿轮13变得无法移动。此时，控制器24发出使电动马达27停止的电信号，而使致动器23停止。这样，控制器24掌握半轴齿轮13的移动界限。
这样，本移动范围测定装置2具备能够识别夹具22的滑动速度的控制器24。而且，若夹具22的滑动速度急剧降低，则控制器24使致动器23停止。由此，能够掌握半轴齿轮13的移动界限。因此，能够对半轴齿轮13的移动范围进行测定。
并且，作为其它的实施方式，也可以如下那样构成。
即，在电动马达27安装电压传感器(未图示)。而且，控制器24与电压传感器电连接，能够从每单位时间的信号量识别夹具22的滑动速度。此外，本实施方式中，控制器24是能够基于来自电压传感器的电信号来识别夹具22的滑动速度的设备，但并不限定于此，也可以使用其它设备。
如图7的(B)所示，电动马达27的电压Ej在某时刻Tx时急剧上升。这表示为，在时刻Tx时弹簧14完全收缩，从而半轴齿轮13变得无法移动。此时，控制器24发出使电动马达27停止的电信号，而使致动器23停止。这样，控制器24掌握半轴齿轮13的移动界限。
这样，本移动范围测定装置2具备能够识别电动马达27的电压的控制器24。而且，若电动马达27的电压急剧上升，则控制器24使致动器23停止。由此，能够掌握半轴齿轮13的移动界限。因此，能够对半轴齿轮13的移动范围进行测定。
产业上的可利用性
本发明能够应用于对差速器单元所使用的半轴齿轮的移动范围进行测定的装置中。
附图标记的说明：
1：差速器单元；11：差速器壳；12：小齿轮；13：半轴齿轮；13P：齿端面；14：弹簧；2：移动范围测定装置；21：工作台；22：夹具；22R：倾斜面；23：致动器；Aj：中心轴；Ap：中心轴；As：中心轴；Vj：向量；Vs：向量。
Claims (3)
1.一种半轴齿轮的移动范围测定装置，用于差速器单元，其特征在于，
所述差速器单元具备：
差速器壳；
半轴齿轮，该半轴齿轮配置于所述差速器壳的内部；以及
弹簧，该弹簧相对于该半轴齿轮的中心轴方向平行地对所述半轴齿轮进行施力，
所述半轴齿轮的移动范围测定装置具备：
夹具，该夹具形成有倾斜面，并构成为能够相对于所述半轴齿轮的中心轴方向垂直地滑动；以及
致动器，该致动器使所述夹具滑动，
所述半轴齿轮是锥齿轮，
在所述夹具的所述倾斜面抵接于所述半轴齿轮的齿端面的状态下，所述致动器使所述夹具滑动而接近所述半轴齿轮，由此使所述半轴齿轮沿所述倾斜面移动。
2.根据权利要求1所述的半轴齿轮的移动范围测定装置，其特征在于，
所述半轴齿轮的移动范围测定装置还具备能够识别所述夹具的滑动速度的控制器，
当所述夹具的滑动速度急剧降低时，所述控制器使所述致动器停止。
3.根据权利要求1所述的半轴齿轮的移动范围测定装置，其特征在于，
所述半轴齿轮的移动范围测定装置还具备控制器，
所述致动器具有电动马达，
所述控制器构成为能够识别所述电动马达的电压，当所述电动马达的电压急剧上升时，所述控制器使所述致动器停止。
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