CN110861491A - 动力传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即便在壳的厚度尺寸薄的情况、或支撑于旋转轴的齿轮的直径尺寸大的情况下，也能避免对轴承赋予的预压增大的动力传递装置。所述动力传递装置包括：中空的旋转轴(20)；第一壳(12)，经由第一轴承(32)支撑旋转轴(20)的其中一个端部(20a)；第二壳(13)，经由第二轴承(33)支撑旋转轴(20)的另一个端部(20b)；轴构件(40)，设置于旋转轴(20)的内侧；第一固定件(42)，将轴构件(40)的其中一个端部(40a)固定于第一壳(12)；及第二固定件(43)，将轴构件(40)的另一个端部(40b)固定于第二壳(13)。

Description

动力传递装置
技术领域
本发明涉及一种包括设置于壳(case)内的旋转轴及支撑所述旋转轴的轴承的动力传递装置。
背景技术
以前，在从车辆的驱动源将动力传递至驱动轮的动力传递装置中，例如像专利文献1所示那样，采用使用圆锥滚子轴承(tapered roller bearing)的支撑结构来作为支撑旋转轴的支撑结构。对于这种使用圆锥滚子轴承的支撑结构，在动力传递装置的装配时，在收容旋转轴或轴承的本体壳与覆盖所述本体壳而安装的盖构件之间夹持轴承。另外，通过调整将本体壳与盖构件紧固的螺栓的紧固力来设定对所述轴承赋予的预压。
即，现有的动力传递装置中，测定壳的公差(夹持轴承的本体壳与盖构件之间的公差)，并据此而将厚度尺寸合适的间隔构件插入壳与轴承之间，在此状态下将设于旋转轴的端部的螺帽拧紧而固定轴承。然后，通过将紧固壳本体与盖构件的壳固定用螺栓拧紧而对轴承赋予预压。
但是，对于利用所述现有方法装配的旋转轴的支撑结构，当对旋转轴施加轴向的负荷时，所述负荷经由一个轴承而仅施加于壳本体或盖构件的一部分。因此，在壳的厚度尺寸(壁厚)薄的情况、或支撑于旋转轴的齿轮的直径尺寸大的情况等下，壳的刚性降低，因此需要增大对轴承赋予的预压。若这样增大对轴承赋予的预压，则可能对轴承的耐久性造成不良影响。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2015-168392号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明是鉴于所述问题而成，其目的在于提供一种即便在壳的厚度尺寸薄的情况、或支撑于旋转轴的齿轮的直径尺寸大的情况下，也能避免对轴承赋予的预压增大的动力传递装置。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的，本发明的动力传递装置包括：中空的旋转轴20；第一壳12，经由第一轴承32支撑所述旋转轴20的其中一个端部20a；第二壳13，经由第二轴承33支撑所述旋转轴20的另一个端部20b；轴构件40，设置于所述旋转轴20的内侧；第一固定件42，将所述轴构件40的其中一个端部40a固定于所述第一壳12；及第二固定件43，将所述轴构件40的另一个端部40b固定于所述第二壳13。而且，此时所述第一轴承32及所述第二轴承33也可为圆锥滚子轴承等可承受在所述旋转轴20的径向上施加的负荷与在轴向上施加的负荷两者的轴承。
根据本发明的动力传递装置，当轴向的负荷作用于旋转轴时，所述负荷经由支撑旋转轴的第一轴承与第二轴承的任一者而作用于第一壳与第二壳的任一者。所述负荷进而从所述第一壳与所述第二壳的任一者经由第一固定件与第二固定件的任一者而施加于轴构件，并从轴构件经由第一固定件与第二固定件的任意另一者而施加于第一壳与第二壳的任意另一者。由此，能由第一壳与第二壳两者来承受作用于旋转轴的轴向的负荷。因此，相对于以前仅由第一壳与第二壳的任一者来承受对旋转轴施加的轴向的负荷，本发明的动力传递装置中，能由第一壳与第二壳两者来承受对旋转轴施加的轴向的负荷。由此，从旋转轴施加于壳的负荷分散，因而能使壳的厚度尺寸(特别是第一壳及第二壳的厚度)更薄。而且，壳的刚性变高，因而能使对轴承赋予的预压比以前更小，从而能提高轴承的耐久性。
而且，本发明的动力传递装置中也可为：所述第一壳12为在收容所述旋转轴20的本体壳11中的所述旋转轴20的所述其中一个端部20a侧的开口部11a上覆盖安装的第一盖构件，所述第二壳13为在所述本体壳11中的所述旋转轴20的所述另一个端部20b侧的开口部11b上覆盖安装的第二盖构件，所述第一固定件42为将所述第一壳12固定于所述轴构件40的所述其中一个端部40a的螺栓，所述第二固定件43为将所述第二壳13固定于所述轴构件40的所述另一个端部40b的螺栓。
根据所述结构，可在利用第一盖构件、第二盖构件来支撑设置于本体壳内的旋转轴的两端部的结构的动力传递装置中，由第一盖构件、第二盖构件两者来承受对旋转轴施加的轴向的负荷，因而能使第一盖构件、第二盖构件的厚度尺寸变薄。因此，能实现动力传递装置的结构的简化、轻量化。
另外，上述符号是为了参考后述实施方式中的对应结构要素的附图参照编号而表示。
[发明的效果]
根据本发明的动力传递装置，即便在壳的厚度尺寸薄的情况、或支撑于旋转轴的齿轮的直径尺寸大的情况下，也能避免对轴承赋予的预压增大。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的动力传递装置的结构零件的分解立体图。
图2是表示动力传递装置的外壳内的结构的侧截面图。
图3是用于说明施加于旋转轴及外壳(上壳及下壳)的负荷的图，且是图2的X部分的局部放大图。
[符号的说明]
1：动力传递装置
10：外壳
11：本体壳
11a：开口部
11b：开口部
12：上壳(第一壳、第一盖构件)
13：下壳(第二壳、第二盖构件)
14、15：螺栓
20：(中空的)旋转轴
20a：上端部
20b：下端部
20c：齿轮部
22：齿轮
22a：凸缘部
22b：齿
32：圆锥滚子轴承(第一轴承)
33：圆锥滚子轴承(第二轴承)
40：强化轴(轴构件)
40a：上端部
40b：下端部
42：上固定螺栓(第一固定件)
43：下固定螺栓(第二固定件)
50：旋转轴
50a：上端部
50b：下端部
52：齿轮
55：齿轮
55b：齿
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的一实施方式的动力传递装置1的结构零件的分解立体图。而且，图2是表示动力传递装置的外壳内的结构的侧截面图。另外，以下的说明中提及上下或左右时，设为表示图1及图2所示的朝向的上下或左右。如这些图所示，本实施方式的动力传递装置1在外壳10内收容有结构零件，所述外壳10包括：上端面及下端面经开放的大致筒状的本体壳11、以及在所述本体壳11的上端面的开口部11a及下端面的开口部11b上分别覆盖安装的大致板状的上壳(第一壳、第一盖构件)12及下壳(第二壳、第二盖构件)13。上壳12及下壳13分别通过螺栓14与螺栓15的紧固而固定于本体壳11。
在本体壳11内的其中一侧(图2的右侧)，设置有其轴向沿上下方向延伸的中空筒状的旋转轴(中空轴)20、及固定于所述旋转轴20的上端部20a的齿轮22。旋转轴20由设置于上端部20a的外周与下端部20b的外周的一对圆锥滚子轴承(tapered roller bearing)32、圆锥滚子轴承33旋转自如地支撑。上侧的圆锥滚子轴承32相对于上壳12而支撑旋转轴20，下侧的圆锥滚子轴承33相对于下壳13而支撑旋转轴20。而且，在中空的旋转轴20的内侧设置有强化轴(轴构件)40。强化轴40在旋转轴20的轴心中设置成同芯状，是形成为具有小于旋转轴20的内径的外径的实心圆柱形状的轴，上端部40a通过上固定螺栓(第一固定件)42(参照图2)的紧固而固定于上壳12，下端部40b通过下固定螺栓(第二固定件)43(参照图2)的紧固而固定于下壳13。上固定螺栓42从上壳12的上方贯穿所述上壳12而向下插入强化轴40的上端部40a(上端面)，下固定螺栓43从下壳13的下方贯穿所述下壳13而向上插入强化轴40的下端部40b(下端面)。因此，通过强化轴40与上固定螺栓42及下固定螺栓43将上壳12与下壳13相互结合。
齿轮22在其根基部分形成有沿轴向延伸的筒状的凸缘部22a。凸缘部22a固定于旋转轴20的上端部20a的外周面，凸缘部22a的外周面支撑于上侧的圆锥滚子轴承32。而且，齿轮22在其外周缘形成有齿22b。而且，在旋转轴20的轴向中间部的外周面，形成有由螺旋状的凹凸(斜齿轮)所构成的齿轮部(齿部)20c。所述齿轮部20c与未图示的其他齿轮等啮合。
而且，在本体壳11内的另一侧(图2的左侧)，设置有其轴向沿上下方向延伸的另一旋转轴50、及固定于所述旋转轴50的上端部50a的附近的齿轮52。旋转轴50由设置于上端部50a的外周的球轴承(滚珠轴承)53、与设置于下端部50b的外周的球轴承(滚珠轴承)54旋转自如地支撑。而且，在旋转轴50的中间部的外周，相对于所述旋转轴50而旋转自如地支撑有另一齿轮55。关于所述齿轮55，形成于外周缘的齿55b与未图示的又一齿轮的齿啮合。
所述结构的动力传递装置1中，在旋转轴20与旋转轴50之间经由齿轮22及齿轮52传递动力。
图3是用于说明施加于旋转轴20及外壳10(上壳12及下壳13)的负荷的图，且是图2的X部分的局部放大图。本实施方式的动力传递装置1中，设于旋转轴20的齿轮部20c为斜齿轮，由此从所述齿轮部20c向旋转轴20施加轴向的负荷。相对于此，通过具备利用设于中空的旋转轴20的内侧的强化轴40将上壳12与下壳13结合的结构，对旋转轴20施加轴向的负荷时所述负荷如下述那样作用。
[1]如图3的箭头A所示，从齿轮部20c对旋转轴20施加轴向(图3中向上)的负荷。
[2]如图3的箭头B所示，施加于旋转轴20的向上的负荷经由上侧的圆锥滚子轴承32传至上壳12。
[3]由于从圆锥滚子轴承32施加于上壳12的向上的负荷，如图3的箭头C所示，向上的负荷(拉伸负荷)经由上固定螺栓42作用于强化轴40。
[4]如图3的箭头D所示，从强化轴40经由下固定螺栓43对下壳13施加向上的负荷(拉伸负荷)。
[5]由此，由上壳12与下壳13两者来承受从齿轮部20c对旋转轴20施加的负荷。
这样，相对于现有结构中仅由上壳12来承受从齿轮部20c对旋转轴20施加的轴向的负荷(向上的负荷)，本实施方式的动力传递装置1中通过具备将上壳12与下壳13结合的强化轴40，而由上壳12与下壳13两者来承受所述负荷。因此，从旋转轴20对外壳10(上壳12及下壳13)施加的负荷分散，因而能使外壳10(上壳12及下壳13)的厚度更薄。而且，外壳10(上壳12及下壳13)的刚性提高，因而能使对圆锥滚子轴承32、圆锥滚子轴承33的预压比以前更小。因此，能提高圆锥滚子轴承32、圆锥滚子轴承33的耐久性。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于所述实施方式，可在权利要求及说明书与附图所记载的技术思想的范围内进行各种变形。例如所述实施方式中，示出了轴承32、轴承33为圆锥滚子轴承的情况，但本发明的动力传递装置的支撑旋转轴的轴承只要是能承受在旋转轴的径向上施加的负荷与在轴向上施加的负荷两者的轴承，则不限于所述实施方式所示的圆锥滚子轴承，也可为其他种类的轴承。

Claims (4)

1.一种动力传递装置，其特征在于，包括：
中空的旋转轴；
第一壳，经由第一轴承支撑所述旋转轴的其中一个端部；
第二壳，经由第二轴承支撑所述旋转轴的另一个端部；
轴构件，设置于所述旋转轴的内侧；
第一固定件，将所述轴构件的其中一个端部固定于所述第一壳；及
第二固定件，将所述轴构件的另一个端部固定于所述第二壳。
2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，所述第一轴承及所述第二轴承为能承受在所述旋转轴的径向上施加的负荷与在轴向上施加的负荷两者的轴承。
3.根据权利要求2所述的动力传递装置，其特征在于，所述第一轴承及所述第二轴承为圆锥滚子轴承。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的动力传递装置，其特征在于，
所述第一壳为在收容所述旋转轴的本体壳中的所述旋转轴的所述其中一个端部侧的开口部上覆盖安装的第一盖构件，
所述第二壳为在所述本体壳中的所述旋转轴的所述另一个端部侧的开口部上覆盖安装的第二盖构件，
所述第一固定件为将所述第一壳固定于所述轴构件的所述其中一个端部的螺栓，
所述第二固定件为将所述第二壳固定于所述轴构件的所述另一个端部的螺栓。
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