CN1938532A - 差速器单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种差速器单元(100)，该差速器单元将输入的驱动力分割为第一输出和第二输出，并且允许该第一输出和第二输出之间存在差别。该差速器单元(100)包括用作限定内部空间(120i)和与该内部空间(120i)连通的开口(120h)并且能够沿给定方向(R1)和相反方向(R2)旋转的壳体的差速器壳(120)。差速器壳(120)包括作为驱动力输入其中的输入部分的凸缘部分(110)。差速器壳(120)被构造为使得当驱动力沿箭头(R1)所示方向重复输入凸缘部分(110)时该差速器壳(120)的疲劳寿命比当驱动力沿箭头(R2)所示方向重复输入凸缘部分(110)时该差速器壳(120)的疲劳寿命长。所述方向(R1)是其中车辆向前行驶的旋转方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种差速器单元(差动装置)。更具体地，本发明涉及一种用于汽车中的差速器单元。
背景技术
例如在日本专利申请未审定公开No.58-144141中公开了一种用于汽车的传统类型的差速器单元。日本专利申请未审定公开No.58-114141中公开了一种在差速器单元中配备简化的用于四个行星齿轮(小齿轮)的行星齿轮轴替代用于两个行星齿轮的行星齿轮轴的技术，所述差速器单元传统地包括非分割型的差速器壳和用于两个行星齿轮的行星齿轮轴，所述行星齿轮轴的每个端部都插入差速器壳中而被支承。
通常，驱动车辆前进的频度比驱动车辆后退的频度高。因此，上述传统类型的差速器单元存在一个问题，即，由于向前侧的驱动力而产生拉应力的拐角部分的疲劳寿命不足。尤其是，当来自内燃机的转矩输出增大时，或者当由于变速器传动比的设计变化而使待输入的驱动力增大时，由于向前侧的驱动力而产生拉应力的拐角部分的疲劳寿命尤其不足。但是，为了获得能够承受如此大驱动力的差速器单元，需要进行显著的设计变化，而且还需要增大差速器单元的尺寸。结果，这就产生了差速器单元的安装性恶化并且其重量增加的问题。
发明内容
鉴于上述情况，为了解决这些问题而做出本发明。因此，本发明的目的是提供一种差速器单元，该差速器单元能够承受大的驱动力，并且可将其重量和尺寸的增加最小化。
因此，根据本发明的一方面，提供了一种差速器单元，该差速器单元将输入其中的驱动力分割为第一输出和第二输出，并且允许该第一输出的转速和该第二输出的转速之间存在差别。该差速器单元包括限定内部空间和与该内部空间连通的开口并可以沿给定方向和与该给定方向相反的方向旋转的壳体。该壳体包括驱动力输入其中的输入部分。在根据该方面的差速器单元中，所述壳体被构造为使得当驱动力沿所述给定方向重复输入所述输入部分时该壳体的疲劳寿命比当驱动力沿与所述给定方向相反的方向重复输入所述输入部分时该壳体的疲劳寿命长。
在这样构造的差速器单元中，所述壳体被构造为使得当驱动力沿所述给定方向重复输入所述输入部分时该壳体的疲劳寿命比当驱动力沿与所述给定方向相反的方向重复输入所述输入部分时该壳体的疲劳寿命长。因此，当所述给定方向被设定为频繁使用的旋转方向时，所述壳体在沿所述给定方向的驱动力下的疲劳寿命变得更长。即，所述壳体在沿频繁使用方向旋转下的疲劳寿命变得较长，在沿不频繁使用方向旋转下的疲劳寿命变得较短。因此，与使沿上述两个方向旋转时壳体的疲劳寿命都变长的情况相比，差速器单元的尺寸和重量没有增加。此外，由于在沿频繁使用的给定方向旋转下的疲劳寿命较长，所以差速器单元能够承受大的驱动力。
此外，沿所述给定方向的旋转是沿其中车辆向前行驶的方向的旋转。通常，车辆向前行驶比向后行驶更频繁。因此，可以使用其中在车辆向前行驶的频繁使用方向上旋转下壳体的疲劳寿命更长的差速器单元。
此外，所述差速器单元还可以包括设置在所述内部空间中并将所述驱动力分割为所述第一输出和所述第二输出的分割机构，以及被设置为接触所述壳体并支承所述分割机构的支承部件。所述分割机构可以包括行星齿轮，并且所述支承部件可以包括行星齿轮轴，所述行星齿轮轴支承所述行星齿轮使得所述行星齿轮能够绕其轴线旋转(自转)并使所述行星齿轮绕所述壳体的中心公转(运转)。
此外，所述壳体可以包括接触所述支承部件的支承部分，并且疲劳寿命可以通过在所述输入部分输入驱动力而不转动所述支承部件而测定。
此外，所述壳体可以包括设置在与所述支承部分的位置不同的位置的输出部分。疲劳寿命可以通过在所述输入部分输入驱动力而不转动所述输出部分而测定。
此外，所述壳体的疲劳寿命可以被通过使所述开口的形状相对于所述壳体的旋转轴线不对称而进行调整。
此外，所述开口可以是在每个拐角部分具有倒圆形状的矩形形状，并且相邻的拐角部分的倒圆形状互不相同。
此外，所述开口的当所述驱动力沿所述给定旋转方向输入时产生拉应力的拐角部分的倒圆形状的曲率半径可以大于所述开口的当所述驱动力沿所述给定旋转方向输入时产生压应力的拐角部分的倒圆形状的曲率半径。
此外，所述壳体的疲劳寿命可以被通过在预定部分进行热处理而进行调整。
此外，所述热处理可以在所述壳体的开口的当所述驱动力沿所述给定旋转方向输入时产生拉应力的拐角部分进行。
所述热处理可以包括感应淬火(高周波硬化，induction hardening)和渗碳处理中的至少一种。
所述壳体的疲劳寿命可以被通过在预定部分进行物理处理而进行调整。
所述物理处理可以在所述壳体的开口的当所述驱动力沿所述给定旋转方向输入时产生拉应力的拐角部分进行。
此外，所述物理处理可以包括喷丸清理(shot blasting)和喷丸硬化(short peening)中的至少一种。
通过采用上述结构和进行各种处理，可以实现这样的差速器单元，该差速器单元的强度高且疲劳寿命长，并且可以抑制尺寸和重量的增加。
附图说明
通过结合附图阅读下文对本发明的优选实施例的详细说明，将能更好地理解本发明的上述和其它目的、特征、优点、技术和工业意义，在附图中：
图1是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的左视图；
图2是沿图1中的II-II线的横截面图；
图3是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的右视图；
图4是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的俯视图；
图5是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的正视图；
图6是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的后视图；
图7是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的透视图；
图8是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的透视图；
图9是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的透视图；
图10是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的透视图；
图11是根据本发明的第一实施例的差速器单元的横截面图；
图12是在根据本发明的第二实施例的差速器单元中使用的差速器壳的左视图；
图13是应用了本发明的第一或第二实施例的车辆用驱动单元的第一框图；
图14是应用了本发明的第一或第二实施例的车辆用驱动单元的第二框图；
图15是应用了本发明的第一或第二实施例的车辆用驱动单元的第三框图。
具体实施方式
在以下的说明和附图中，根据示例性实施例更详细地说明本发明。在以下实施例中，相同或相应的部件标以相同的参考标号，且仅对其进行一次说明。
图1是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的左视图。图2是沿图1中的II-II线的横截面图。图3是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的右视图。参照图1至图3，在根据本发明的第一实施例的差速器单元100中使用的差速器壳120为箱状，并且具有内部空间102i。在差速器壳120的一端设有凸缘部分110和突出部分150，在另一端设有输出部分130。突出部分150和输出部分130都为圆筒状，并且都与内部空间120i连通。差速器壳120的外径从凸缘部分110到输出部分130减小。
在内部空间120i中设有构成差速器单元100的元件，例如，分割动力的行星齿轮，支承行星齿轮的行星齿轮轴，以及与行星齿轮啮合的半轴齿轮。在差速器壳120的侧表面中形成有用于将这些元件插入内部空间120i内的开口120h。即，在右侧表面和左侧表面中都形成有开口120h。这些开口h以对称模式形成。
开口120h为在每个拐角部分为倒圆形状的矩形形状，即，近似椭圆的形状。开口120h的形状相对于差速器壳120的旋转轴线100a不对称。开口120h的较长的对角线称为L1，开口120h的较短的对角线称为L2(L2比L1短)。在第一实施例中，开口120具有在其每个拐角部分具有倒圆形状的矩形形状。但是，拐角部分不是必须被倒圆。
凸缘部分110连接到齿圈(未示出)。该齿圈从驱动行星齿轮接收动力，并将该动力传递到凸缘部分110。因而，凸缘部分110既能沿箭头R1的方向旋转，又能沿箭头R2方向旋转。在凸缘部分110中形成有多个孔111，螺栓插入每个孔111，由此将齿圈安装到凸缘部分110上。
圆筒状的突出部分150被设置成邻近凸缘部分110。驱动轴插入该突出部分150中。该突出部分150可以由差速器支座或变速器壳中的轴承支承。突出部分150与输出部分130同轴布置。
开口120h由第一拐角部分121、第二拐角部分122、第三拐角部分123以及第四拐角部分124限定。每个拐角部分为倒圆形状或其中倒圆形状的半径连续地变化的曲面形。第一拐角部分121和第三拐角部分123都具有大的曲率半径，即，具有平缓的曲率。第二拐角部分122和第四拐角部分124都具有小的曲率半径，即，具有尖锐的曲率。
由于从开口120h的中心120c到第一拐角部分121和第三拐角部分123的距离短，所以在第一拐角部分121和第三拐角部分123处差速器壳120的强度变得较高。另一方面，由于该开口的中心120c到第二拐角部分122和第四拐角部分124的距离长，所以在第二拐角部分122和第四拐角部分124处差速器壳120的强度变得较低。当将各个部件插入内部空间120i时，该部件通过开口120h插入。当部件的尺寸为L1或更小时，该部件可以通过开口120h插入内部空间120i中。
存在用于插入行星齿轮轴使得该行星齿轮轴贯穿差速器壳120的孔125。孔125的延伸方向垂直于旋转轴线100a的延伸方向。另外，在垂直于孔125的延伸方向的方向上形成有用于插入销的孔126。
图4是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的俯视图。仰视图的形状和俯视图相同。参照图4，孔125在差速器壳120的顶部形成。孔125基本为圆形。如俯视图所示，尽管在图4中能够看到上侧部分中的开口120h，但看不到下侧部分中的开口。基于此，也可以理解开口120h的形状相对于旋转轴线100a是不对称的。
图5是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的正视图。图6在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的后视图。参照图5和图6，差速器壳120的凸缘部分110为圆盘形，并且形成有将凸缘部分110的圆周分成相等部分的孔111。注意，孔111的数量和布置都不受图5和图6中所示的限制。孔111可以形成为将凸缘部分110的圆周分成不相等部分。
如图5所示，在差速器壳120的右侧和左侧都形成有开口120h。输出部分130经由传动轴连接到后轮。驱动轴插入输出部分130，并且该驱动轴和输出部分130可以具有相对转动差地旋转。另外，另一驱动轴插入突出部分150中。半轴齿轮连接到这些驱动轴中的每一个。
图7至10都是在根据本发明的第一实施例的差速器单元中使用的差速器壳的透视图。参照图7至10，差速器壳120包括：圆筒状的突起部分150；驱动力输入其中的圆盘形凸缘部分110；以及设置在差速器壳120的位于与突出部分150相对的端部的输出部分130。差速器壳120限定与突出部分150和输出部分130连通的内部空间120i。允许该内部空间和外部连通的开口120h形成在差速器壳120的侧表面上。用于插入行星齿轮轴的孔125在与该开口120h的位置不同的位置形成。
图11是根据本发明的第一实施例的差速器单元的横截面图。参照图11，在内部空间120i中设有：分割动力的行星齿轮143；支承该行星齿轮143的行星齿轮轴141；定位该行星齿轮轴141的销142；以及与行星齿轮143啮合的成对半轴齿轮144。注意，在图11中，在半轴齿轮144中没有设置等速万向节。然而，在半轴齿轮144中可以一体地设有等速万向节的元件。
半轴齿轮144连接到驱动轴，并且来自半轴齿轮144的输出传递到车轮。输出部分130连接到传动轴。注意，该实施例中的差速器单元100被用作用于没有中间差速器的四轮驱动车辆中的前差速器。
行星齿轮轴141设置成贯穿内部空间120i。行星齿轮143能够绕该行星齿轮轴141旋转。由于该行星齿轮轴141能够和差速器壳120一起沿着图1中的箭头R1和R2所示的方向旋转，所以行星齿轮143也能够沿着箭头R1和R2所示的方向旋转。即，行星齿轮143能够在其轴线上旋转，并且能够绕差速器壳120的中心公转。
行星齿轮轴141通过销142定位。行星齿轮143和半轴齿轮144在限定内部空间120i的差速器壳120的内表面上滑动。因此，在差速器壳120的内表面中，可以通过热处理等增大行星齿轮143和半轴齿轮144在其上滑动的部分的抗磨损性。
根据本发明的第一实施例的差速器单元100将输入其中的驱动力分割为第一输出和第二输出，并且允许第一输出和第二输出之间存在差别。差速器单元100包括用作壳体的差速器壳120，该差速器壳120限定内部空间120i和与该内部空间120i连通的开口120h，并且可以在给定方向(箭头R1所示方向)和与该给定方向相反的方向(箭头R2所示方向)旋转。
差速器壳120包括作为驱动力输入其中的输入部分的凸缘部分110。差速器壳120这样构造，即，当驱动力在凸缘部分110沿箭头R1所示方向重复输入时差速器壳120的疲劳寿命比当驱动力在凸缘部分110沿与箭头R1所示方向相反的方向(箭头R2所示方向)重复输入时差速器壳120的疲劳寿命长。
箭头R1所示方向为其中车辆向前行驶的旋转方向。差速器单元100还包括用作分割机构的行星齿轮143，该行星齿轮设置在内部空间120i中并将驱动力分割为第一输出和第二输出；以及用作支承部件的行星齿轮轴141，该行星齿轮轴设置成与差速器壳120接触并支承行星齿轮143。行星齿轮轴141支承行星齿轮143以使得行星齿轮143可以绕其轴线旋转。另外，行星齿轮轴141能够使行星齿轮轴143绕差速器壳120的中心公转。
差速器壳120具有作为允许与行星齿轮轴141接触的支承部分的孔125。疲劳寿命通过在凸缘部分110输入驱动力而不转动该支承部分而测定。差速器壳120包括用于输出驱动力的输出部分130。疲劳寿命通过在凸缘部分110输入驱动力而不转动该输出部分130而测定。即，在凸缘部分110与孔125之间的部分的疲劳寿命以及在凸缘部分110与输出部分130之间的部分的疲劳寿命中的至少一个，沿给定方向旋转的疲劳寿命长，沿与该给定方向相反的方向旋转的疲劳寿命短。
差速器壳120的疲劳寿命通过使开口120h的形状相对于旋转轴线100a不对称进行调整。另外，开口120h为在每个拐角部分具有倒圆形状的矩形形状，并且相邻拐角部分的倒圆形状互不相同。
在根据本发明的差速器单元100中设置的差速器壳120中，开口120h的形状相对于旋转轴线100a不对称。即，在包括形成有半轴齿轮144和行星齿轮143可通过其设置在差速器壳120内部的开口120h的差速器壳120中，该开口120h的形状形成为使得作用在向前旋转方向并与作用在向后旋转方向的驱动力相等的驱动力重复作用在差速器单元上时的疲劳寿命比作用在向后旋转方向的驱动力重复作用在差速器单元上时的疲劳寿命长。
更具体地，开口120h为在其每个拐角部分具有倒圆形状的矩形形状，并且在差速器单元100的旋转方向上彼此相邻的拐角部分的倒圆形状互不相同。因此可以在保持差速器的装配性能的同时获得增加的驱动力所需的疲劳寿命。因此，差速器壳120的尺寸不需要改变。结果，差速器单元100的安装性增强，并可抑制其重量的增加。另外，通过调整拐角部分的倒圆形状这样的细微设计变化，可以可靠地获得上述效果。
将详细说明拐角部分。通常，构成差速器壳120的钢对于拉应力的寿命较短，而对于压应力的寿命较长。因此，当在频繁使用的旋转方向(向前行驶时的旋转方向)上产生拉应力的部分的疲劳寿命变长时，整个差速器壳的疲劳寿命增加。当车辆向前行驶时，即，当驱动力沿箭头R1所示的方向施加时，在第一拐角部分121和第三拐角部分123上产生拉应力。结果，通过增加该部分的曲率半径，第一拐角部分121和第三拐角部分123的强度增加。另一方面，产生压应力的第二拐角部分122和第四拐角部分124的曲率半径减小。因而对角线L1变长，并且获得差速器单元插入其中的空间。
在差速器壳120中，在驱动力输入其中的部分与输出驱动力的部分之间产生拉应力和压应力。当使用上述差速器单元作为两轮驱动车辆的差速器单元时，驱动力从凸缘部分110输入，并且用于保持行星齿轮轴141的孔125支承输出驱动力。结果，在凸缘部分110与孔125之间产生上述拉应力和压应力。差速器单元设计成使得其中产生拉应力的第一拐角部分121和第三拐角部分123中每一个的寿命都变长。
通过转动差速器壳120的凸缘部分110使开口120h断裂所需的力矩称为断裂力矩。通过在凸缘部分110中输入断裂力矩的40％，并且固定差速器壳120的预定部分，基于直到开口120h断裂时力矩输入的次数来评估疲劳寿命。
当输出部分130连接到后传动轴时，驱动力在凸缘部分110输入，并从输出部分130输出。在这种情况下，在凸缘部分110与输出部分130之间产生拉应力的部分的寿命变长。
通过根据本发明这样构造的差速器单元，其重量和尺寸的增加能够最小化，并且其寿命能够变得更长。
图12是在根据本发明的第二实施例的差速器单元中使用的差速器壳的左视图。参照图12，在根据本发明的第二实施例的差速器单元中，开口120h的形状相对于旋转轴线100a对称。然而，根据第二实施例的差速器单元与根据第一实施例的差速器单元的不同之处在于，在第二实施例中，为了局部地增加强度，在第一拐角部分121和第三拐角部分123进行感应热处理。作为对第一拐角部分121和第三拐角部分123的热处理，可以进行用于增加金属寿命的各种处理，例如感应淬火和渗碳处理。另外，可以在第一拐角部分121和第三拐角部分123上进行物理处理，例如喷丸清理和喷丸硬化。即，在根据本发明的第二实施例的差速器单元中使用的差速器壳中，通过在该差速器壳的预定部分上进行热处理来调整该差速器壳的疲劳寿命。
作为第二实施例的改进示例，可以采用以下示例。在其开口120h相对于旋转轴线100a不对称的根据第一实施例的差速器单元的差速器壳中，可以在第一拐角部分121和第三拐角部分123上进行在第二实施例中所述的热处理或物理处理。通过调整形状而减小拉应力，并通过进行热处理或物理处理而增加强度，可进一步增加差速器单元的疲劳寿命。
在根据第二实施例这样构造的差速器壳中，能够获得与根据第一实施例的差速器壳相同的效果。
接下来将要说明根据本发明的第一或第二实施例的差速器单元应用于汽车用驱动单元的各种情况。图13是用于说明应用了根据本发明的第一或第二实施例的差速器单元的汽车用驱动单元的第一框图。参照图13，该汽车用驱动单元包括：产生驱动力的发动机200；接收来自该发动机200的驱动力并改变转速和转矩的变速器300；接收来自该变速器300的输出并进一步改变其速度的作为副变速器的分动器400；以及连接到该分动器400的前差速器100x和后差速器100y。根据第一或第二实施例的差速器单元可以应用于前差速器100x和后差速器100y中的一个。图14示出其中没有中间差速器的分时四轮驱动车辆。在这种汽车中，可以使用根据第一或第二实施例的差速器单元。
图14是用于说明应用了根据本发明的第一或第二实施例的差速器单元的汽车用驱动单元的第二框图。在图14中，设有用于分配变速器300的动力的中间差速器100z，来自该中间差速器100z的输出传递到前差速器100x和后差速器100y。根据第一或第二实施例的差速器单元可以应用于前差速器100x、中间差速器100z和后差速器100y中的至少一个。可以在中间差速器100z与变速器300之间设置用作副变速器的分动器。图14中的驱动单元是用于全时四轮驱动车辆的驱动单元。在这种全时四轮驱动车辆中可以配备根据本发明的差速器单元。
图15是用于说明应用了根据本发明的第一或第二实施例的差速器单元的汽车用驱动单元的第三框图。参照图15，应用了根据本发明的第一或第二实施例的差速器单元的该汽车用驱动单元与第二框图中所示的汽车用驱动单元的不同之处在于，图15中的汽车用驱动单元省略了中间差速器。即，来自变速器300的输出分配到前差速器100x和后差速器100y而没有使用中间差速器。根据第一或第二实施例的差速器单元可以应用于前差速器100x和后差速器100y中的至少一个。可以在前差速器100x与后差速器100y之间设置用于吸收转速差的粘性联轴器。就目前所述，根据本发明的差速器单元可以应用于简化的四轮驱动车辆。
到现在为止，说明了根据本发明的第一或第二实施例的差速器单元和设有包括该差速器单元的驱动单元的车辆。同时，该差速器单元和驱动单元可以在各种修改的实施例中实现。首先，该差速器单元不但可以用作用于汽车前轮和后轮的差速器单元，而且可以用作用于四轮驱动车辆或六轮驱动车辆的中间差速器。另外，该差速器单元不但可以应用于使用汽油发动机作为动力源的汽车，而且可以应用于使用汽油和电力作为动力的混合动力车辆或燃料电池车辆。
到现在为止，所作的说明涉及本发明应用于车辆用差速器单元的情况。然而，应用本发明的差速器单元并不局限于用于车辆用差速器单元。本发明可以应用于使用一个旋转方向的频度与使用另一个旋转方向的频度不相同的任何类型的差速器单元。
本发明可以应用于汽车用差速器单元和其它领域的差速器单元。
Claims (14)
1.一种差速器单元(100)，该差速器单元将输入的驱动力分割为第一输出和第二输出并允许所述第一输出的转速和所述第二输出的转速之间存在差别，并且包括限定内部空间(120i)和与该内部空间(120i)连通的开口(120h)并可以沿给定旋转方向和与该给定旋转方向相反的旋转方向旋转的壳体(120)，该壳体(120)包括所述驱动力输入其中的输入部分，其特征在于，
所述壳体(120)被构造为使得当所述驱动力沿所述给定旋转方向(R1)重复输入所述输入部分时该壳体(120)的疲劳寿命比当所述驱动力沿与所述给定旋转方向相反的旋转方向(R2)重复输入所述输入部分时该壳体(120)的疲劳寿命长。
2.根据权利要求1所述的差速器单元，其特征在于，
沿所述给定方向(R1)的旋转是沿其中车辆向前行驶的方向的旋转。
3.根据权利要求1或2所述的差速器单元，其特征在于，
还设有设置在所述内部空间(120i)中并将所述驱动力分割为所述第一输出和所述第二输出的分割机构，以及设置为接触所述壳体并支承所述分割机构的支承部件，以及
所述分割机构包括行星齿轮(143)，并且所述支承部件包括行星齿轮轴(141)，所述行星齿轮轴支承所述行星齿轮(143)使得所述行星齿轮能够绕其轴线旋转并使所述行星齿轮(143)绕所述壳体(120)的中心公转。
4.根据权利要求3所述的差速器单元，其特征在于，
所述壳体(120)包括接触所述支承部件的支承部分，并且所述疲劳寿命通过在所述输入部分输入驱动力而不转动所述支承部分而测定。
5.根据权利要求1或2所述的差速器单元，其特征在于，
所述壳体(120)包括设置在与所述支承部分的位置不同的位置的输出部分，并且所述疲劳寿命通过在所述输入部分输入驱动力而不转动所述输出部分而测定。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的差速器单元，其特征在于，
所述壳体(120)的疲劳寿命被通过使所述开口(120h)的形状相对于所述壳体(120)的旋转轴线不对称而进行调整。
7.根据权利要求6所述的差速器单元，其特征在于，
所述开口(120h)是在每个拐角部分具有倒圆形状的矩形形状，并且相邻的拐角部分的倒圆形状互不相同。
8.根据权利要求7所述的差速器单元，其特征在于，
所述开口(120h)的当所述驱动力沿所述给定旋转方向(R1)输入时产生拉应力的拐角部分的倒圆形状的曲率半径大于所述开口(120h)的当所述驱动力沿所述给定旋转方向(R1)输入时产生压应力的拐角部分的倒圆形状的曲率半径。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的差速器单元，其特征在于，
所述壳体(120)的疲劳寿命被通过在预定部分进行热处理而进行调整。
10.根据权利要求9所述的差速器单元，其特征在于，
所述热处理在所述壳体(120)的开口(120h)的当所述驱动力沿所述给定旋转方向(R1)输入时产生拉应力的拐角部分进行。
11.根据权利要求9或10所述的差速器单元，其特征在于，
所述热处理包括感应淬火和渗碳处理中的至少一种。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的差速器单元，其特征在于，
所述壳体(120)的疲劳寿命被通过在预定部分进行物理处理而进行调整。
13.根据权利要求12所述的差速器单元，其特征在于，
所述物理处理在所述壳体(120)的开口(120h)的当所述驱动力沿所述给定旋转方向(R1)输入时产生拉应力的拐角部分进行。
14.根据权利要求12或13所述的差速器单元，其特征在于，
所述物理处理包括喷丸清理和喷丸硬化中的至少一种。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104088984A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-08 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种轻量化半挂车差速器壳 |
| CN104088990A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-08 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种轻量化重卡差速器壳 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4706431B2 (ja) * | 2005-10-21 | 2011-06-22 | 株式会社ジェイテクト | 車両用差動装置、車両用混成差動装置及び車両用デフケース |
| JP2008008460A (ja) | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Ｇｋｎ ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 | デファレンシャル装置 |
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| JP6127904B2 (ja) * | 2013-10-23 | 2017-05-17 | スズキ株式会社 | トランスミッションケース |
| JP6217023B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-10-25 | 武蔵精密工業株式会社 | 差動装置及びその製造方法 |
| US9388893B1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-07-12 | Gkn Driveline North America, Inc. | Vehicle differential housing with protuberances |
| JP6501584B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2019-04-17 | 武蔵精密工業株式会社 | 伝動装置 |
| WO2016207974A1 (ja) * | 2015-06-23 | 2016-12-29 | Ｇｋｎ ドライブライン ジャパン株式会社 | デファレンシャルケース |
| JP6876592B2 (ja) * | 2017-10-30 | 2021-05-26 | 武蔵精密工業株式会社 | 差動装置 |
| JP6847874B2 (ja) * | 2018-01-18 | 2021-03-24 | 武蔵精密工業株式会社 | 差動装置 |
| US11384830B2 (en) | 2019-08-06 | 2022-07-12 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Window design for a differential housing |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3901103A (en) * | 1974-03-28 | 1975-08-26 | Gen Motors Corp | Differential gear mechanism |
| US3955443A (en) * | 1975-01-30 | 1976-05-11 | Jose Luis Estrada | Differential gear mechanism with asymmetric pinion gears |
| US4038189A (en) * | 1976-01-16 | 1977-07-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Fluid dual filter |
| DE2639150C2 (de) * | 1976-08-31 | 1983-03-10 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Lagerung eines Differentialgehäuses eines Differentialgetriebes in einem Achsgehäuse |
| US4154065A (en) * | 1977-08-05 | 1979-05-15 | Neapco, Inc. | Universal joint pivot assembly |
| JPS58144141A (ja) | 1982-02-23 | 1983-08-27 | 旭化成株式会社 | 並列型多層構造紡積糸 |
| JPS58144141U (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-28 | 三菱自動車工業株式会社 | デフ・ケ−ス一体型４ピニオン差動装置 |
| GB8319788D0 (en) * | 1983-07-22 | 1983-08-24 | Vickers Shipbuilding & Eng | Induction hardening of gear teeth |
| US4625585A (en) * | 1985-01-09 | 1986-12-02 | Tractech, Inc. | Torque-proportioning differential with sectional housing |
| SE459034B (sv) * | 1988-04-28 | 1989-05-29 | Saab Scania Ab | Differential med fyra differentialdrev |
| JPH02138554A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-28 | Nissan Motor Co Ltd | 高強度歯車 |
| SE462929B (sv) * | 1989-09-13 | 1990-09-17 | Saab Scania Ab | Differential |
| JPH0444353U (zh) * | 1990-08-15 | 1992-04-15 | ||
| JP2921112B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1999-07-19 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| JP3075594B2 (ja) | 1991-06-28 | 2000-08-14 | 蛇の目ミシン工業株式会社 | ミシンの縁かがり幅調節装置 |
| JPH053974U (ja) * | 1991-07-03 | 1993-01-22 | 三菱自動車工業株式会社 | デフアレンシヤルケース疲労試験用補助装置 |
| JPH09229162A (ja) * | 1996-02-26 | 1997-09-02 | Yanagawa Seiki Kk | デファレンシャル |
| US5951431A (en) * | 1997-05-06 | 1999-09-14 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Differential unit with optimized assembly window geometry |
| US6139462A (en) * | 1998-08-27 | 2000-10-31 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Differential with laser hardened case |
| JP4316196B2 (ja) | 2001-07-24 | 2009-08-19 | Ｇｋｎ ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 | 差動制限装置 |
| DE10141995A1 (de) * | 2001-08-28 | 2003-04-03 | Johann Hay Gmbh & Co Kg Automo | Ausgleichsgehäuse |
| CN1531635A (zh) * | 2002-08-02 | 2004-09-22 | 株式会社音户工作所 | 车辆用差动装置 |
| US7320659B2 (en) * | 2005-04-29 | 2008-01-22 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Differential assembly with semi-elliptical assembly window |
-
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104088984A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-08 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种轻量化半挂车差速器壳 |
| CN104088990A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-08 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种轻量化重卡差速器壳 |
| CN104088990B (zh) * | 2014-07-24 | 2016-07-13 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种轻量化重卡差速器壳 |
| CN104088984B (zh) * | 2014-07-24 | 2016-09-14 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种轻量化半挂车差速器壳 |
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