DE102005052735A1

DE102005052735A1 - Stützstruktur für einen Rotationskörper

Info

Publication number: DE102005052735A1
Application number: DE102005052735A
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Toyota Hojo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2025-11-05
Also published as: CN100406761C; DE102005052735B4; CN1769730A; JP2006132675A; CN101196215A; US20060098909A1; CN101196215B; US7726884B2; JP4595493B2

Abstract

Eine Differenzialvorrichtung hat ein Differenzialgehäuse, das in einer Einhausung (28) so gestützt ist, dass es durch ein Kegelwalzenlager (26), welches eine Vielzahl von Kegelwalzen hat, die zwischen einem Außenumlaufring (32) und einem Innenumlaufring (30) vorgesehen sind, um eine Achse der Einhausung (28) drehbar ist. In der Differenzialvorrichtung ist zwischen dem Außenumlaufring (32) und der Einhausung (28) eine Wellfeder (42) mit einer vorbestimmten elastischen Kraft vorgesehen. Zudem hat die Differenzialvorrichtung einen Stoppmechanismus (44), der die Bewegung des Außenumlaufrings (32) stoppt, bevor die Wellfeder (42) infolge der Bewegung des Außenumlaufrings (32) in der Axialrichtung vollständig zusammengezogen wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stützstruktur für einen in einem Fahrzeug vorgesehenen Rotationskörper.
In einem Fahrzeug sind verschiedene Rotationskörper vorgesehen. Ein solcher Rotationskörper ist in einer Einhausung gestützt, so dass er durch ein Wälzlager, das eine Vielzahl von zwischen einem Außenumlaufring und einem Innenumlaufring vorgesehene Wälzelemente aufweist, um eine Achse der Einhausung drehbar ist. Ein Beispiel des Rotationskörpers ist ein in einer Differenzialvorrichtung vorgesehenes Differenzialgehäuse. Als das Wälzlager wird ein Kegelwalzenlager oder ein Schrägkugellager verwendet. Auf das Kegelwalzenlager oder das Schrägkugellager muss eine geeignete Vorlast aufgebracht werden, um (1) den Rotationskörper in einer Radialrichtung und einer Axialrichtung zu positionieren, (2) eine ausreichende Steifigkeit des Lagers vorzusehen und (3) Schwingungen und Resonanzen in der Axialrichtung und in der Radialrichtung sowie anormale Geräusche zu verhindern.
Zum Einstellen der Vorlast ist ein Verfahren wohl bekannt, gemäß dem ein Zwischenlegering zwischen dem Außenumlaufring des Lagers und der Einhausung vorgesehen ist. In einem Raum zwischen dem Außenumlaufring des Lagers und der Einhausung gibt es infolge von Toleranzen des Außenumlaufrings und der Einhausung bei der spanabhebenden Bearbeitung Variationen. Daher werden in dem Fall, in dem die Vorlast durch Vorsehen des Zwischenlegerings zwischen dem Außenumlaufring des Lagers und der Einhausung eingestellt wird, verschiedene Arten von Zwischenlegeringen mit unterschiedlichen Dicken vorbereitet und ein Zwischenlegering, der für den tatsächlichen Raum zwischen dem Außenumlaufring des Lagers und der Einhausung geeignet ist, wird aus den mehreren vorbereiteten Arten von Zwischenlegeringen ausgewählt.
Bei diesem Verfahren müssen verschiedene Arten von Zwischenlegeringen vorbereitet werden. Außerdem muss die Abmessung des Raums gemessen werden und der optimale Zwischenlegering muss in einem Zusammenbauprozess ausgewählt werden. Daher muss eine große Anzahl von Komponenten vorbereitet werden und es braucht viel Zeit, um den Zusammenbauprozess durchzuführen.

Beispielsweise offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2003-343692 A, dass anstelle des Zwischenlegerings eine Tellerfeder verwendet wird. In dem Fall, in dem die Tellerfeder verwendet wird, kann selbst dann, wenn in dem Raum zwischen dem Außenumlaufring des Lagers und der Einhausung Variationen auftreten, die Tellerfeder den Raum immer ausfüllen, da die axiale Länge der Tellerfeder vergrößert und verkleinert werden kann. Daher muss nur eine Tellerfederart vorbereitet werden und daher muss die Abmessung des Raums während dem Zusammenbauprozess nicht gemessen werden.

Jedoch kann in dem Fall, in dem zum Einstellen der Vorlast die Tellerfeder verwendet wird, wie dies in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2003-343692 A der Fall ist, wenn auf das Differenzialgehäuse eine Antriebskraft übertragen wird und dementsprechend das Differenzialgehäuse mit Bezug auf die Einhausung in der Axialrichtung bewegt wird, die Tellerfeder plastisch verformt werden. Als ein Ergebnis kann auf das Lager keine geeignete Vorlast aufgebracht werden. Außerdem hat die Tellerfeder einen linearen Kontakt mit den Elementen, zwischen denen die Tellerfeder vorgesehen ist. Daher können dann, wenn das Differenzialgehäuse wiederholtermaßen mit Bezug auf die Einhausung bewegt wird, das Differenzialgehäuse, die Einhausung und die Tellerfeder abgenutzt werden.

Die vorstehend erwähnten Probleme können nicht nur in der Differenzialvorrichtung sondern auch in anderen Rotationskörpern auftreten, auf die eine geeignete Vorlast aufgebracht werden muss, etwa auf eine Vorgelegewelle.

In Hinsicht auf das vorstehend Erwähnte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stützstruktur für einen Rotationskörper zu schaffen, bei der eine geeignete Vorlast für eine lange Zeitspanne aufgebracht werden kann und bei der das Abnutzen von Elementen unterdrückt werden kann.

Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, bezieht sich ein erster Gesichtspunkt der Erfindung auf eine Stützstruktur für einen Rotationskörper, bei dem ein Rotationskörper in einer Einhausung gestützt ist, so dass er durch ein Wälzlager, das eine Vielzahl von zwischen einem Außenumlaufring und einem Innenumlaufring vorgesehenen Wälzelementen aufweist, um eine Achse der Einhausung drehbar ist. Bei der Stützstruktur ist zwischen dem Außenumlaufring und der Einhausung eine Wellfeder mit einer vorbestimmten elastischen Kraft vorgesehen. Die Stützstruktur hat zudem einen Stoppmechanismus, der die Bewegung des Außenumlaufrings stoppt, bevor die Wellfeder infolge der Bewegung des Außenumlaufrings in einer Axialrichtung vollständig zusammengedrückt ist.

Da gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung die Vorlast auf das Wälzlager infolge einer Vorspannkraft der Wellfeder aufgebracht wird, ist ein Zwischenlegering zum Einstellen einer Vorlast nicht notwendig. Dementsprechend ist es möglich, eine zum Zusammenbau erforderliche Zeit zu verkürzen. Da zudem die Wellfeder einen Flächenkontakt mit Elementen hat, zwischen denen die Wellfeder vorgesehen ist, ist eine Kontaktfläche zwischen der Einhausung und dem Außenumlaufring verglichen mit dem Fall, in dem eine Tellerfeder verwendet wird, groß. Daher ist es möglich, das Abnutzen dieser Elemente zu unterdrücken. Zudem verhindert der Stoppmechanismus, dass die Wellfeder vollständig zusammengedrückt wird. Daher kann verhindert werden, dass die Wellfeder plastisch verformt wird. Da verhindert wird, dass die Einhausung und der Außenumlaufring abnutzen und da verhindert wird, dass die Wellfeder plastisch verformt wird, kann eine elastische Kraft zum Erzeugen der erforderlichen Vorlast für eine lange Zeitspanne beibehalten werden.

Zudem kann die Einhausung eine Stoppfläche, die die Bewegung des Außenumlauf rings durch Kontaktieren einer Seitenfläche des Außenumlaufrings stoppt, und einen ringförmigen konkaven Abschnitt aufweisen, der an einer Außenumfangsseite oder an einer Innenumfangsseite der Stoppfläche vorgesehen ist, und in dem die Wellfeder eingehaust ist, wobei die Stoppfläche und der ringförmige konkave Abschnitt als der Stoppmechanismus dienen. In diesem Fall ist die Stoppfläche an einer solchen Stelle ausgebildet, dass eine axiale Länge von einem Endabschnitt der Wellfeder an der Einhausungsseite zu der Stoppfläche länger als eine Länge der Wellfeder ist, wenn die Wellfeder vollständig zusammengedrückt ist. Da gemäß dem Gesichtspunkt der Erfindung ein Abschnitt der Einhausung den Stoppmechanismus bildet, kann die Komponentenanzahl reduziert werden und die Kosten können reduziert werden.

Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung kann ein Schutzelement, dessen Härte höher als die der Einhausung ist, zwischen der Einhausung und einem Endabschnitt der Wellfeder an der Einhausungsseite vorgesehen sein. Da das Schutzelement vorgesehen ist, wird selbst dann Spannung von der Wellfeder zu der Einhausung über den Stützring übertragen, dessen Härte höher als die der Einhausung ist, wenn das Fahrzeug mehrere Male beschleunigt, verlangsamt oder in einer Rückwärtsrichtung bewegt wird und daher die Wellfeder mehrere Male ausgedehnt und zusammengedrückt wird. Daher ist es möglich zu verhindern, dass Spannungen auf einen bestimmten Abschnitt des Gehäuses aufgebracht werden. Dementsprechend ist es möglich, die Situation zu verhindern, in der infolge des Arbeitens der Wellfeder eine hohe Spannung auf einen bestimmten Abschnitt der Einhausung aufgebracht wird und dadurch die Einhausung beschädigt wird.

Zudem kann die Stützstruktur ein Stoppelement aufweisen, das als der Stoppmechanismus dient. Das Stoppelement hat eine Stoppfläche, die die Bewegung des Außenumlaufrings durch Kontaktieren einer Seitenfläche des Außenumlaufrings stoppt, und es hat einen an einer Außenumfangsseite oder einen Innenumfangsseite der Stoppfläche vorgesehenen ringförmigen konkaven Abschnitt, in dem die Wellfeder eingehaust ist, und dessen axiale Länge länger als eine Länge der Wellenfeder ist, wenn die Wellenfeder vollständig zusammengedrückt ist. In diesem Fall ist das Stoppelement aus einem Material gefertigt, dessen Härte höher als die der Einhausung ist. Mit dieser Konfiguration ist die Gestalt der Einhausung verglichen zu einem Fall, bei dem ein Abschnitt der Einhausung den Stoppmechanismus bildet, vereinfacht. Daher ist es möglich, die Anzahl an zum Herstellen der Einhausung erforderlichen Mannstunden zu reduzieren. Da das Stoppelement zudem aus einem Material gefertigt ist, dessen Härte höher als die der Einhausung ist, ist es möglich, die Situation zu verhindern, in der infolge des Arbeitens der Wellfeder die hohe Spannung auf einen bestimmten Abschnitt des Gehäuses aufgebracht wird, und dadurch das Gehäuse beschädigt wird.

Zudem kann die Wellfeder zwischen dem Wälzlager, das ein Ende des Rotationskörpers in der Axialrichtung stützt, und der Einhausung vorgesehen sein, und die Wellfeder kann zwischen dem Wälzlager, das das andere Ende des Rotationskörpers in der Axialrichtung stützt, und der Einhausung vorgesehen sein. In diesem Fall ist der Stoppmechanismus für jede der Wellfedern vorgesehen. Ferner sind die beiden Wellfedern in zumindest einem von einer Federkonstante und einer freien Länge voneinander unterschiedlich, wodurch der Stoppmechanismus an der einen Seite die Bewegung des Außenumlaufrings des Wälzlagers an der einen Seite durch Kontaktieren des Außenumlaufrings an der einen Seite stoppt, während auf den Rotationskörper keine Antriebskraft übertragen wird. Mit dieser Konfiguration ist selbst dann, wenn die Antriebskraft nicht auf den Rotationskörper übertragen wird, eine Position des Rotationskörpers mit Bezug auf die Einhausung stabil gemacht.

Zudem kann der Außenumlaufring so in die Einhausung gepasst sein, dass der Außenumlaufring durch eine Vorspannkraft der Wellfeder bei herkömmlichen Temperaturen nicht bewegt wird, und wenn eine Temperatur steigt während ein Fahrzeug fährt, dann wird der Außenumlaufring durch die Vorspannkraft der Wellfeder mit Bezug auf die Einhausung bewegt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, auf geeignete Weise zu verhindern, dass die Vorlast gelöst wird.

Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen und wobei:
1 eine Schnittansicht ist, die eine Differenzialvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
2 eine Perspektivansicht ist, die ein Beispiel einer in 1 gezeigten Wellfeder zeigt;
3 eine Schnittansicht ist, die eine Differenzialvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
4 eine Schnittansicht ist, die eine Differenzialvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
5 eine Schnittansicht ist, die eine Stützstruktur für eine Vorgelegewelle gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.
Im weiteren Verlauf wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ausführlich beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Differenzialvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Differenzialvorrichtung 10 wird auf geeignete Weise in einer vorne angeordneten Kraftmaschine eines frontangetriebenen Fahrzeugs verwendet. 1 zeigt die Differenzialvorrichtung 10 während einer Beschleunigung oder während einem lastfreien Betrieb.
Die Differenzialvorrichtung 10 hat ein aus Gusseisen gefertigtes Differenzialgehäuse 12, das als der Rotationskörper dient. Das Differenzialgehäuse 12 hat einen Hauptkörperabschnitt 12a, gepaarte Zylinderabschnitte 12b und einen vorstehenden Abschnitt 12c. Gepaarte Ritzel 14, gepaarte Seitenzahnräder 16 und dergleichen sind in dem Differenzialgehäuse 12 eingehaust. Die gepaarten Zylinderabschnitte 12b stehen von beiden Seiten eines Hauptkörperabschnitts 12a vor, der eine Kistengestalt hat. Die gepaarten Zylinderabschnitte 12b haben die gleiche Achse. Der vorstehende Abschnitt 12c steht von dem Hauptkörperabschnitt 12a in einer zu einer Achse des Passlochs 18 senkrechten Richtung vor.
In dem Hauptkörperabschnitt 12a des Differenzialgehäuses 12 ist eine Aufnahmekammer 20 ausgebildet. In der Aufnahmekammer 20 sind die Ritzel 14 und die Seitenzahnräder 16 aufgenommen. Die Aufnahmekammer 20 ist an dem Passloch 18 angeschlossen. Zudem sind in dem Hauptkörperabschnitt 12a gepaarte Verbindungslöcher 22 und ein Stifteinsetzloch 24 ausgebildet. Die gepaarten Verbindungslöcher 22 haben eine gemeinsame Achse und die Achse steht zu der Achse des Passlochs 18 senkrecht. Die gepaarten Verbindungslöcher 22 sind an der Aufnahmekammer 20 angeschlossen. Das Stifteinsetzloch 24 ist senkrecht zu einem der gepaarten Verbindungslöcher 22 an der Seite des vorstehenden Abschnitts 12c. Das Stifteinsetzloch 24 durchdringt den Hauptkörperabschnitt 12a.
Das so konfigurierte Differenzialgehäuse 12 ist so gestützt, dass es mit Bezug auf eine aus einer Aluminiumlegierung gefertigten Einhausung 28 unter Verwendung von gepaarten Kegelwalzenlagern 26 (d.h. Wälzlagern) drehbar ist. Eines der gepaarten Kegelwalzenlager 26 ist an einem Außenumfang eines der gepaarten Zylinderabschnitte 12b des Differenzialgehäuses 12 vorgesehen. Das andere der gepaarten Kegelwalzenlager 26 ist an einem Außenumfang des anderen der gepaarten zylindrischen Abschnitte 12b des Differenzialgehäuses 12 vorgesehen. Jedes Kegelwalzenlager 26 hat einen Innenumlaufring 30, einen Außenumlaufring 32 und eine Vielzahl von Kegelwalzen 34 (d.h. Wälzelemente). Der Innenumlaufring 30 ist an einen Außenumfang des Zylinderabschnitts 12b gepasst. Der Außenumlaufring 32 ist in die Einhausung 28 gepasst. Die Vielzahl von Kegelwalzen 34 sind zwischen dem Innenumlaufring 30 und dem Außenumlaufring 32 vorgesehen.
In der Einhausung 28 sind gepaarte Stoppflächen 36 und gepaarte ringförmige konkave Abschnitte ausgebildet. Jede der Stoppflächen 36 stoppt die Bewegung des entsprechenden Außenumlaufrings 32 durch Kontaktieren einer Außenseitenfläche 32a des Außenumlaufrings 32 (d.h. eine Seitenfläche an einer dem anderen Außenumlaufring 32 entgegengesetzten Seite). Jeder der gepaarten ringförmigen konkaven Abschnitte ist zu einer Innenumfangsseite der Stoppfläche 36 benachbart und ist in der Axialrichtung zu einer Außenseite vertieft (d.h. in Richtung einer von dem Außenumlaufring 32 entfernten Seite). Zudem ist zwischen der Stoppfläche 36 an der einen Seite und dem entsprechenden Außenumlaufring 32 ein Spalt 40 ausgebildet, während die Stoppfläche 36 an der anderen Seite die Bewegung des Außenumlaufrings 32 an der anderen Seite durch Kontaktieren des Außenumlaufrings 32 stoppt. In einem der gepaarten ringförmigen konkaven Abschnitten 38 ist eine Wellfeder 42R aufgenommen. In dem anderen der gepaarten ringförmigen konkaven Abschnitten 38 ist eine Wellfeder 42L aufgenommen. Ein Ende einer jeden Wellfeder 42R und 42L ist mit der äußeren Seitenfläche 32a des Außenumlaufrings 32 an einer Seite in Kontakt. Somit spannt jede der Wellfedern 42R und 42L den Außenumlaufring 32 auf eine Seite in Richtung des Außenumlaufrings 32 auf der anderen Seite vor. Eine axiale Länge eines jeden ringförmigen konkaven Abschnitts 38 ist länger als eine axiale Länge einer jeden der in den ringförmigen konkaven Abschnitten 38 aufgenommenen Wellfedern 42R und 42L, wenn jede der Wellfedern 42R und 42L vollständig zusammengedrückt ist. Der vorstehend erwähnte Abschnitt der Einhausung 28, d.h., die Stoppfläche 36 und der ringförmige konkave Abschnitt 38 bilden einen Stoppmechanismus 44.
2 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel der vorstehend erwähnten Wellfeder 42 zeigt. Wie in 2 gezeigt ist, hat die Wellfeder 42 eine leicht wellenförmige Gestalt, die in einer Umfangsrichtung kontinuierlich ist. Die Wellfeder 42 hat mit den Elementen, zwischen denen die Wellfeder 42 vorgesehen ist, d.h. mit dem Außenumlaufring 32 und der Einhausung 28, einen Flächenkontakt.
Nimmt man wieder auf 1 Bezug, sind beide der gepaarten Außenumlaufringe 32 leicht in die Einhausung 28 gepresst. Als ein Ergebnis werden die gepaarten Außenumlaufringe 32 bei herkömmlichen Temperaturen nicht durch die Vorspannkräfte der Wellfedern 42R und 42L in der Axialrichtung bewegt. Wenn jedoch eine Temperatur der Einhausung 28 beispielsweise auf 80 bis 100°C erhöht ist und sich die Einhausung 28 ausdehnt während das Fahrzeug fährt, werden die Außenumlaufringe 32 durch die Vorspannkräfte der Wellfedern 42R und 42L in der Axialrichtung bewegt.
Eine kleine Getriebewelle 46 durchdringt die gepaarten Verbindungslöcher 22, die in dem Differenzialgehäuse 12 ausgebildet sind. Die in der Aufnahmekammer 20 aufgenommenen gepaarten Ritzel 14 sind durch die kleine Getriebewelle 46 drehbar gestützt. Die gepaarten Seitenzahnräder 16 sind mit den jeweiligen Ritzeln 14 in Eingriff. Die Achse der Seitenzahnräder 16 stimmt mit der Achse des Passlochs 18 überein. Die Antriebswellen 48R und 48L erstrecken sich durch das Passloch 18 und sind mit dem Innenumfang der gepaarten Seitenzahnräder 16 verzahnt.
Ein Befestigungsstift 50 ist in das in dem Differenzialgehäuse 12 ausgebildete Stifteinsetzloch 24 eingesetzt. Der Befestigungsstift 50 durchdringt die kleine Getriebewelle 46 in der Radialrichtung und verhindert die Bewegung der kleinen Getriebewelle 46 in der Axialrichtung. Ferner ist ein Zahnkranz 52 mit einer Seitenfläche (einer linken Seitenfläche in 1) des vorstehenden Abschnitts 12c des Differenzialgehäuses 12 so in Kontakt, dass der Zahnkranz 52 konzentrisch zu den Seitenzahnrädern 16 ist. Der Zahnkranz 52 ist durch einen Bolzen 54 an dem Differenzialgehäuse 12 befestigt. Der Zahnkranz 52 ist mit einem Differenzialantriebszahnrad 85 (siehe 5) in Eingriff. Das Differenzialantriebszahnrad 85 wird mit einer Vorgelegewelle 80 (siehe 5) einstückig gedreht, die als eine Ausgabewelle eines Automatikgetriebes dient.
Wenn der Zahnkranz 52 durch das Differenzialantriebszahnrad 85 gedreht wird, wird das mit dem Zahnkranz 52 durch den Bolzen 54 einstückige Differenzialgehäuse 12 um die Achse der Seitenzahnräder 16 gedreht. Eine Drehantriebskraft des Differenzialgehäuses 12 wird über die Ritze 14 auf die Seitenzahnräder 16 übertragen, wobei ein Drehmoment auf die Seitenzahnräder 16 verteilt wird.
Der Zahnkranz 52 ist ein Schrägstirnrad. Während das Fahrzeug beschleunigt wird, wird auf das Differenzialgehäuse 12 in Folge des Eingriffs des Zahnkranzes 52 mit dem Differenzialantriebszahnrad 85 eine axiale Antriebskraft in Richtung der rechten Seite in 1 aufgebracht. Daher stoppt, wie in 1 gezeigt ist, die Stoppfläche 36 die Bewegung des Außenumlaufrings 32 an der rechten Seite in 1 durch Kontaktieren des Außenumlaufrings 32. Zu diesem Zeitpunkt wird die Wellfeder 42R zusammengezogen. Da die axiale Länge des ringförmigen konkaven Abschnitts 38, in dem die Wellfeder 42R aufgenommen ist, länger als die axiale Länge der Wellfeder 42R ist, wenn sich die Wellfeder 42R vollständig zusammengezogen hat, wird verhindert, dass sich die Wellfeder 42R plastisch verformt. Zudem wird zu diesem Zeitpunkt der Außenumlaufring 32 an der anderen Seite durch die Wellfeder 42L geschoben und in der Axialrichtung bewegt. Daher wird verhindert, dass die auf das Kegelwalzenlager 26 an der Seite der Wellfeder 42L aufgebrachte Vorlast gelöst wird.
Dagegen stoppt die Stoppfläche 36 die Bewegung des Außenumlaufrings 32 an der linken Seite in 1 durch Kontaktieren des Außenumlaufrings 32, während das Fahrzeug verlangsamt wird oder rückwärts fährt, da dann in Richtung der linken Seite in 1 eine axiale Kraft auf das Differenzialgehäuse 12 aufgebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Wellfeder 42L zusammengezogen. Da die axiale Länge des ringförmigen konkaven Abschnitts 38, in dem die Wellfeder 42L aufgenommen ist, länger als die axiale Länge der Wellfeder 42L ist, wenn die Wellfeder 42L vollständig zusammengezogen ist, wird verhindert, dass die Wellfeder 42L plastisch verformt wird. Zudem wird zu dieser Zeit der Außenumlaufring 32 an der rechten Seite in 1 durch die Wellfeder 42R gedrückt und in der Axialrichtung bewegt. Daher wird verhindert, dass die auf das Kegelwalzenlager 26 an der Seite der Wellfeder 42R aufgebrachte Vorlast gelöst wird.
Eine Federkonstante und eine freie Länge einer jeden Wellfeder 42R und 42L sind so eingestellt, dass eine geeignete Vorlast in einem vorbestimmten Bereich auf das Kegelwalzenlager 26 in dem Fall aufgebracht werden kann, in dem der Spalt 40, der unter Berücksichtigung eines Unterschieds zwischen einem Koeffizient der linearen Ausdehnung der Einhausung 28 und der des Differenzialgehäuses 12 eingestellt ist, in einem vorbestimmten Toleranzbereich liegt. Zudem ist in diesem Ausführungsbeispiel die freie Länge der Wellfeder 42L an der linken Seite in 1 länger als die der Wellfeder 42R an der rechten Seite in 1. Die Vorspannkraft der Wellfeder 42L an der linken Seite in 1 ist so eingestellt, dass sie ungeachtet der Verschiebung der Wellfedern 42R und 42L konstant größer als die Vorspannkraft der Wellfeder 42R an der rechten Seite in 1 ist. Daher werden dann, wenn die Temperatur der Einhausung 28 erhöht ist, d.h., wenn der Außenumlaufring 32 in Folge der Vorspannkraft der Wellfeder 42 in der Axialrichtung beweglich wird, selbst wenn auf das Differenzialgehäuse 12 keine Antriebskraft übertragen wird, das Differenzialgehäuse 12 und der Zahnkranz 52, der mit dem Differenzialgehäuse durch den Bolzen 54 integriert ist, auf eine Stellung bewegt, bei der die Stoppfläche 36 die Bewegung des Außenumlaufrings an der einen Seite durch Kontaktieren des Außenumlaufrings stoppt, wie in 1 gezeigt ist. Daher ist eine Eingriffsposition des Zahnkranzes 52 stabil gemacht.
Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wie vorstehend beschrieben ist, die Vorlast in Folge der Vorspannkraft der Wellfeder 42 auf das Kegelwalzenlager 26 aufgebracht wird, kann ein Zwischenlegering zum Einstellen einer Vorlast beseitigt werden. Dementsprechend kann eine für den Zusammenbau erforderliche Zeit verkürzt werden. Da zudem die Wellfeder 42 einen Flächenkontakt mit den Elementen eingeht, zwischen denen die Wellfeder 42 vorgesehen ist, ist eine Kontaktfläche zwischen der Einhausung 28 und dem Außenumlaufring 32 verglichen zu einem Fall, bei dem eine Tellerfeder verwendet wird, groß. Somit kann verhindert werden, dass die Einhausung 28 und der Außenumlaufring 32 abnutzen. Zudem verhindert der Stoppmechanismus 44, dass die Wellfeder 42 vollständig zusammengezogen wird. Daher wird verhindert, dass die Wellfeder 42 plastisch verformt wird. Da verhindert wird, dass sich die Einhausung 28 und der Außenumlaufring 32 abnutzen und da verhindert wird, dass die Wellfeder 42 plastisch verformt wird, kann eine elastische Kraft zum Erzeugen der erforderlichen Vorlast für eine lange Zeitspanne beibehalten werden.
Da zudem gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Abschnitt der Einhausung 28 den Stoppmechanismus 44 bildet, kann die Komponentenanzahl verringert werden und daher können die Kosten reduziert werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorspannkraft der Wellfeder 42L an der linken Seite in 1 zudem so eingestellt, dass sie konstant größer als die Vorspannkraft der Wellfeder 42R an der rechten Seite in 1 ist. Daher ist selbst während auf das Differenzialgehäuse 12 keine Antriebskraft übertragen wird, die Position des Differenzialgehäuses 12 mit Bezug auf die Einhausung 28 stabil gemacht.
Zudem sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Außenumlaufringe 32 leicht in die Einhausung 28 gepresst. Als ein Ergebnis werden die Außenumlaufringe 32 bei herkömmlichen Temperaturen nicht durch die Vorspannkräfte der Wellfedern 42R und 42L bewegt. Jedoch werden dann, wenn die Temperatur der Einhausung 28 zunimmt, während das Fahrzeug fährt, die Außenumlaufringe 32 mit Bezug auf die Einhausung 28 durch die Vorspannkraft der Wellfedern 42R und 42L bewegt. Daher wird verhindert, dass die Vorlast gelöst wird.
Zudem wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Vorlast auf das Kegelwalzenlager 26 durch die Wellfeder 42 aufgebracht. Somit kann die Wellfeder 42 verglichen mit dem Fall, in dem eine Tellerfeder in dem herkömmlicherweise bekannten Verfahren zum Aufbringen einer Vorlast auf ein Lager verwendet wird, in einem kleinen Raum verwendet werden. Zusätzlich ist es möglich, eine gleichmäßige Reaktionskraft an dem Umfang zu erhalten. Zudem ist es möglich, unter Verwendung einer niedrigen Federkonstante bis zu einer hohen Federkonstante, die durch eine Tellerfeder nicht bereitgestellt werden kann, einen weiten Gestaltungsbereich zu nutzen.
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung werden Abschnitte, die die gleiche Konfiguration wie die des ersten Ausführungsbeispiels haben, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird ausgelassen.
3 ist eine Schnittansicht, die eine Differenzialvorrichtung 60 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Diese Differenzialvorrichtung 60 unterscheidet sich von der Differenzialvorrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels lediglich darin, dass die axiale Länge eines jeden ringförmigen konkaven Abschnitts 62 länger als die des ringförmigen konkaven Abschnitts 38 des ersten Ausführungsbeispiels ist, und dass ein Stützring 64, der als ein Schutzelement dient, in jeden ringförmigen konkaven Abschnitt 62 gepasst ist.
Jeder Stützring 64 ist aus einem Material gefertigt, dessen Härte höher als die der Einhausung 28 ist, etwa aus Kohlenstoffstahl. Ein Ende der Wellfeder 42 kontaktiert eine Seitenfläche des Stützrings 64, wobei die Seitenfläche einer Seitenfläche entgegengesetzt ist, die mit der Einhausung 28 in Kontakt ist. Eine axiale Länge von der Seitenfläche des Stützrings 64 an der Seite der Wellfeder 42 zu der Stoppfläche 36 ist die gleiche wie die axiale Länge des ringförmigen konkaven Abschnitts 38 in dem ersten Ausführungsbeispiel. Dementsprechend bilden in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Stoppfläche 36 der Einhausung 28 und der Stützringe 64 den Stoppmechanismus 66.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird selbst dann, wenn das Fahrzeug mehrere Male beschleunigt, verlangsamt oder in einer Rückwärtsrichtung bewegt wird und daher die Wellfeder 42 ausgedehnt und zusammengezogen wird, Spannung von der Wellfeder 42 zu der Einhausung 28 über den Stützring 64, dessen Härte höher als die der Einhausung 28 ist, übertragen. Daher ist es möglich zu verhindern, dass die Spannung auf einen bestimmten Abschnitt des Gehäuses 28 aufgebracht wird. Dementsprechend ist es möglich die Situation zu verhindern, in der auf einem bestimmten Abschnitt des Gehäuses 28 in Folge des Arbeitens der Wellfeder 28 eine hohe Spannung aufgebracht wird und daher das Gehäuse 28 beschädigt wird.
Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 4 ist eine Schnittansicht, die eine Differenzialvorrichtung 70 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. In dem dritten Ausführungsbeispiel ist jedes der gepaarten Stoppelemente 72 in die Einhausung 28 gepasst, so dass sie einer Außenseite des Außenumlaufrings 32 in der Axialrichtung benachbart sind. Jedes Stoppelement 72 hat einen Außendurchmesser, der im Wesentlichen der gleiche wie der des Außenumlaufrings 32 ist.
Jedes Stoppelement 72 dient als ein Stoppmechanismus und ein Schutzelement. Das Stoppelement 72 ist aus einem Material gefertigt, dessen Härte höher als die der Einhausung 28 ist, etwa aus Kohlenstoffstahl. Jedes Stoppelement 72 hat eine Stoppfläche 72a und einen ringförmigen konkaven Abschnitt 72b. Die Stoppfläche 72a stoppt die Bewegung des Außenumlaufrings 32 durch Kontaktieren der äußeren Seitenfläche 32a des Außenumlaufrings 32. Jeder ringförmige konkave Abschnitt 72b ist zu der Innenumfangsseite der Stoppfläche 72a benachbart. Jeder ringförmige konkave Abschnitt 72b ist in der Axialrichtung zu der Außenseite vertieft. Jeder ringförmige konkave Abschnitt 72b hat die gleiche Form wie die des ringförmigen konkaven Abschnitts 38 aus dem ersten Ausführungsbeispiel. Jede Wellfeder 42R und 42L ist in dem entsprechenden ringförmigen konkaven Abschnitt 72b aufgenommen. Zudem ist zwischen der Stoppfläche 72a des Stoppelements 72 an einer Seite und dem entsprechenden Außenumlaufring 32 ein Spalt 40 ausgebildet, während die Stoppfläche 72a an der anderen Seite die Bewegung des Außenumlaufrings 32 an der anderen Seite durch Kontaktieren des Außenumlaufrings 32 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel stoppt.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Gestalt der Einhausung 28 verglichen mit dem Fall, bei dem ein Abschnitt der Einhausung 28 den Stoppmechanismus bildet, vereinfacht. Das heißt, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel müssen die Stoppfläche 36 und der ringförmige konkave Abschnitt 38 des ersten Ausführungsbeispiels nicht in der Einhausung 28 ausgebildet sein. Daher ist es möglich, die Anzahl von zum Herstellen der Einhausung 28 erforderlichen Mannstunden zu reduzieren. Da zudem das Stoppelement 72 aus einem Material gefertigt ist, dessen Härte höher als die der Einhausung 28 ist, ist es möglich, die Situation zu verhindern, in der in Folge des Arbeitens der Wellfeder 42 die hohe Spannung auf einen bestimmten Abschnitt der Einhausung 28 aufgebracht wird und dadurch das Gehäuse 28 beschädigt wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 5 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 5 zeigt ein Beispiel, in dem die Erfindung auf eine Stützstruktur für die Vorgelegewelle 80 angewendet wird. Die Vorgelegewelle 80, die der Rotationskörper ist, ist an beiden Seiten der Vorgelegewelle 80 in der Axialrichtung durch gepaarte Kegelwalzenlager 82 und 84 in der Einhausung 28 gestützt, so dass sie mit Bezug auf die Einhausung 28 drehbar ist. Jedes der gepaarten Kegelwalzenlager 82 und 84 ist an der Außenseite der Vorgelegewelle 80 vorgesehen. Die Kegelwalzenlager 82 haben einen Innenumlaufring 82a, einen Außenumlaufring 82b und eine Kegelwalze 82c. Das Kegelwalzenlager 84 hat einen Innenumlaufring 84a, einen Außenumlaufring 84b und eine Kegelwalze 84c. Jeder Innenumlaufring 82a und 84a ist an einen Endabschnitt der Vorgelegewelle 80 gepasst. Jeder Außenumlaufring 82b und 84b ist in die Einhausung 28 gepasst. Die Kegelwalze 82c ist zwischen dem Innenumlaufring 82a und dem Außenumlaufring 82b vorgesehen. Die Kegelwalze 84c ist zwischen dem Innenumlaufring 84a und dem Außenumlaufring 84b vorgesehen.
Die Vorgelegewelle 80 ist einstückig mit einem Differenzialantriebszahnrad 85 vorgesehen, das mit dem Zahnkranz 52 in Eingriff ist. Der Innenumlaufring 82a des Kegelwalzenlagers 82 ist mit der einen Seitenfläche des Differenzialantriebszahnrads 85 in Kontakt, wodurch die Position des Innenumlaufrings 82a in der Axialrichtung mit Bezug auf die Vorgelegewelle 80 festgelegt ist. Die andere Seitenfläche des Differenzialantriebszahnrads 85 ist mit der einen Seitenfläche des vorgelegeangetriebenen Zahnrads 86 in Kontakt, das mit der Vorgelegewelle 80 verzahnt ist. Die andere Seitenfläche des vorgelegeangetriebenen Zahnrads 86 ist mit einer Seitenfläche des Innenumlaufrings 84a des Kegelwalzenlagers 84 in Kontakt, wodurch die Position des Innenumlaufrings 84a in der Axialrichtung mit Bezug auf die Vorgelegewelle 80 festgelegt ist.
In der Einhausung 28 sind Stoppflächen 88 und 90 ausgebildet, die jeweils eine Ringgestalt aufweisen. Die Stoppfläche 88 stoppt die Bewegung des Außenumlaufrings 82b durch Kontaktieren einer Außenseitenfläche 82d des Außenumlaufrings 82b (d.h., eine Seitenfläche, die dem Außenumlaufring 84b entgegengesetzt ist). Die Stoppfläche 90 stoppt die Bewegung des Außenumlaufrings 84b durch Kontaktieren einer Außenseitenfläche 84d des Außenumlaufrings 84b (d.h., eine Seitenfläche, die dem Außenumlaufring 82b gegenüberliegt). Zusätzlich sind in der Einhausung 28 ringförmige konkave Abschnitte 92 und 94 ausgebildet. Der ringförmige konkave Abschnitt 92 ist zu einer Innenumfangsseite der Stoppfläche 88 benachbart und ist zu einer Außenseite der Stoppfläche 88 in der Axialrichtung (d.h., einer von der Außenseitenfläche 82d entfernten Seite) vertieft. Der ringförmige konkave Abschnitt 94 ist zu einer Innenumfangsseite der Stoppfläche 90 benachbart und ist zu einer Außenseite der Stoppfläche 90 in der Axialrichtung (d.h., einer von der Außenseitenfläche 84d entfernten Seite) vertieft. Ein Abstand zwischen den gepaarten Stoppflächen 88 und 90 ist geringfügig länger als ein Abstand zwischen den Außenseitenflächen 82d des Außenumlaufrings 82b und der Außenseitenfläche 84d des Außenumlaufrings 84b. Daher ist selbst dann, wenn die Stoppfläche 90 die Bewegung des Außenumlaufrings an der einen Seite (des Außenumlaufrings 84b in 5) durch Kontaktieren der Außenseitenfläche 84d des Außenumlaufrings 84b stoppt, zwischen der Außenseitenfläche 82d des Außenumlaufrings 82b an der anderen Seite und der Stoppfläche 88 ein Spalt 96 ausgebildet.
In dem ringförmigen konkaven Abschnitt 92 ist eine Wellfeder 98R ausgebildet. In dem ringförmigen konkaven Abschnitt 94 ist eine Wellfeder 98L ausgebildet. Ein Ende der Wellfeder 98R in der axialen Richtung ist mit der Außenseitenfläche 82d des Außenumlaufrings 82b in Kontakt. Die Wellfeder 98R spannt den Außenumlaufring 82b zu der Seite des Außenumlaufrings 84b vor. Ein Ende der Wellfeder 98L ist in der Axialrichtung mit der Außenseitenfläche 84d des Außenumlaufrings 84b in Kontakt. Die Wellfeder 98L spannt den Außenumlaufring 84b in Richtung der Seite des Außenumlaufrings 82b vor. Eine axiale Länge des ringförmigen konkaven Abschnitts 92 ist länger als eine axiale Länge der in dem ringförmigen konkaven Abschnitt 92 aufgenommenen Wellfeder 98R, wenn die Wellfeder 98R vollständig zusammengezogen ist. Eine axiale Länge des ringförmigen konkaven Abschnitts 94 ist länger als eine axiale Länge der Wellfeder 98L, wenn die Wellfeder 98L vollständig zusammengezogen ist. Dementsprechend bilden in diesem Ausführungsbeispiel die Stoppfläche 88 und der ringförmige konkave Abschnitt 92 oder die Stoppfläche 90 und der ringförmige konkave Abschnitt 94 einen Stoppmechanismus 100.
Jede in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Wellfeder 94R und 94L ist durch einmaliges Winden eines Drahts ausgebildet. Jedoch haben die Wellfedern 94R und 94L von einander unterschiedliche Federkonstanten. Zudem sind die Außenumlaufringe 82b und 84b so in die Einhausung 28 gepresst, dass dann, wenn die Temperatur der Einhausung 28 erhöht ist und die Einhausung 28 ausgedehnt ist, während das Fahrzeug fährt, die Außenumlaufringe 82b und 84b durch die Vorspannkräfte der Wellfedern 98R und 98L in der Axialrichtung bewegt werden und die Antriebskraft zu der Vorgelegewelle 80 übertragen wird.
Das vierte Ausführungsbeispiel, das beschrieben wurde, unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass der Rotationskörper die Vorgelegewelle 80 ist. Jedoch hat die Stützstruktur für den Rotationskörper (d.h. für die Vorgelegewelle 80) die gleiche Konfiguration wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher ist es möglich, die gleichen Wirkungen wie jene des ersten Ausführungsbeispiels zu erhalten.
Obwohl die Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wurden, kann die Erfindung in anderen Ausführungsbeispielen realisiert werden.
Beispielsweise kann, obwohl die Kegelwalzenlager 26, 82 und 84 als die Wälzlager der vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele verwendet wurden, stattdessen ein Schrägkugellager verwendet werden.
Zudem kann die Erfindung auf eine Differenzialvorrichtung verwendet werden, auf die eine Antriebskraft von einem Automatikgetriebe über ein Hypoidzahnradpaar übertragen wird, das in Fahrzeugen mit vorne liegendem Motor und Heckantrieb häufig verwendet wird.
Zudem sind in dem ersten Ausführungsbeispiel die freien Längen der gepaarten Wellfedern 42R und 42L an den rechten und linken Seiten unterschiedlich voneinander ausgeführt. Somit ist die Vorspannkraft einer der Wellfedern 42R und 42L ungeachtet der Verschiebung der Wellfedern 42R und 42L konstant größer als die der anderen der Wellfedern 42R und 42L gemacht. Jedoch kann die Vorspannkraft einer der Wellfedern 42R und 42L konstant größer als die der anderen der Wellfedern 42R und 42L gemacht werden, indem die Windungsanzahl der Wellfedern 42R und 42L voneinander unterschiedlich gemacht wird.
Zudem kann in dem Fall, in dem die Erfindung auf die Stützstruktur für die Vorgelegewelle 80 angewendet wird, wie dies in dem vierten Ausführungsbeispiel der Fall ist, der Stützring, dessen Härte höher als die der Einhausung 28 ist, zwischen der Wellfeder 98 und der Einhausung 28 vorgesehen sein, wie dies in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fall ist, oder der Stoppmechanismus kann von der Einhausung 28 getrennt werden und das Stoppelement 72, das als der Stoppmechanismus funktioniert, kann verwendet werden, wie dies in dem dritten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Das vorstehend erwähnte Ausführungsbeispiel ist ein exemplarisches Ausführungsbeispiel. Die Erfindung kann in anderen Ausführungsbeispielen realisiert werden, in denen verschiedene Änderungen und Modifikationen auf Grundlage des Wissens eines Fachmanns getätigt werden.
Die Stützstruktur für einen Rotationskörper gemäß der Erfindung kann auf die Differenzialvorrichtung angewendet werden, die das Differenzialgehäuse aufweist, das als ein Rotationskörper dient, wie dies in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel der Fall ist, und kann auf eine Stützstruktur für die Vorgelegewelle wie in dem vierten Ausführungsbeispiel angewendet werden. Zudem kann die Stützstruktur für einen Rotationskörper gemäß der Erfindung auf bekannte verschiedene Differenzialvorrichtungen, etwa eine Differenzialvorrichtung, die ein Schrägstirnradritzel verwendet, und eine Differenzialvorrichtung, die eine Vielzahl von Ritzelpaaren verwendet, angewendet werden. Zudem kann die Differenzialvorrichtung eine Sperrdifferenzialfunktion aufweisen.
Die Wellfeder ist so ausgebildet, dass sie eine Spulengestalt und eine Wellengestalt durch Winden eines Kabels erhält. Die Wellfeder kann durch einmaliges, oder zweimaliges oder mehrmaliges Winden eines Drahts ausgebildet werden. Da die Wellfeder so ausgebildet ist, dass sie durch Winden eines Drahts eine Spulengestalt hat, hat die Wellfeder, anders als eine durch Stanzen ausgebildete Wellfeder, zwei Endabschnitte. Die beiden Endabschnitte der Wellfeder können miteinander verbunden sein. Zudem kann eine Vielzahl von Wellfedern gestapelt werden.
Die Wellfeder kann direkt zwischen der Einhausung und dem Außenumlaufring vorgesehen sein. Zudem kann das Schutzelement zwischen der Einhausung und der Wellfeder vorgesehen sein, so dass die Wellfeder indirekt zwischen der Einhausung und dem Außenumlaufring vorgesehen ist, wie dies in dem zweiten Ausführungsbeispiel oder dem dritten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
In den vorstehend erwähnten Ausführungsbeispielen sind die Wellfeder und der Stoppmechanismus in jedem der beiden Endabschnitte des Rotationskörpers in der Axialrichtung vorgesehen. Jedoch ist es selbst in dem Fall, in dem die Wellfeder und der Stoppmechanismus lediglich an einer Seite vorgesehen sind, möglich, einen gewissen Effekt zu erhalten. Zudem können in dem Fall, in dem die Wellfeder und der Stoppmechanismus in jedem der beiden Endabschnitte des Rotationskörpers in der Axialrichtung vorgesehen sind, zwei Wellfedern mit der gleichen Federkonstante und der gleichen freien Länge verwendet werden. Zudem können in den vorstehend erwähnten Ausführungsbeispielen die beiden Wellfedern zumindest in einem von der Federkonstante und der freien Länge unterschiedlich sein.
Eine Differenzialvorrichtung hat ein Differenzialgehäuse, das in einer Einhausung (28) so gestützt ist, dass es durch ein Kegelwalzenlager (26), welches eine Vielzahl von Kegelwalzen hat, die zwischen einem Außenumlaufring (32) und einem Innenumlaufring (30) vorgesehen sind, um eine Achse der Einhausung (28) drehbar ist. In der Differenzialvorrichtung ist zwischen dem Außenumlaufring (32) und der Einhausung (28) eine Wellfeder (42) mit einer vorbestimmten elastischen Kraft vorgesehen. Zudem hat die Differenzialvorrichtung einen Stoppmechanismus (44), der die Bewegung des Außenumlauf rings (32) stoppt, bevor die Wellfeder (42) infolge der Bewegung des Außenumlaufrings (32) in der Axialrichtung vollständig zusammengezogen wird.

Claims

Stützstruktur für einen Rotationskörper, mit einem Rotationskörper (12; 80), einer Einhausung (28), in der der Rotationskörper (12; 80) eingehaust ist, und einem Lager (26; 84), durch welches der Rotationskörper (12; 80) in einer Einhausung (28) gestützt ist, so dass er um eine Achse der Einhausung (28) drehbar ist, und welche einen Außenumlaufring (32; 82b), einen Innenumlaufring (30; 82a) und eine Vielzahl von zwischen dem Außenumlaufring (32; 82b) und dem Innenumlaufring (30; 82a) vorgesehenen Wälzelementen (34; 82c) aufweist, wobei die Stützstruktur dadurch gekennzeichnet ist, dass sie folgendes aufweist: eine Wellfeder (42; 98R, 98L), die zwischen dem Außenumlaufring (32; 82b) und der Einhausung (28) vorgesehen ist, und die eine vorbestimmte elastische Kraft hat; und einen Stoppmechanismus (44; 100), der die Bewegung des Außenumlaufrings (32; 82b, 84b) durch Kontaktieren des Außenumlaufrings (32; 82b, 84b) stoppt, bevor die Wellfeder (42; 98R, 98L) infolge der Bewegung des Außenumlaufrings (32; 82b, 84b) in einer Axialrichtung vollständig zusammengezogen ist.
Stützstruktur für einen Rotationskörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (28) eine Stoppfläche (36; 88, 90) aufweist, die die Bewegung des Außenumlaufrings (32; 82b, 84b) durch Kontaktieren einer Seitenfläche des Außenumlaufrings (32; 82b, 84b) stoppt, und einen ringförmigen konkaven Abschnitt (38; 92, 94) aufweist, der an einer Außenumfangsseite oder an einer Innenumfangsseite der Stoppfläche (36; 88, 90) vorgesehen ist und in dem die Wellfeder (42; 98R, 98L) aufgenommen ist, wobei die Stoppfläche (36; 88, 90) und der ringförmige konkave Abschnitt (38; 92, 94) als der Stoppmechanismus dienen; und die Stoppfläche (36; 88, 90) an einer solchen Position ausgebildet ist, dass eine axiale Länge von einem Endabschnitt der Wellfeder (42; 98R, 98L) an der Einhausungsseite zu der Stoppfläche (36; 88, 90) länger als eine Länge der Wellfeder (42; 98R, 98L) ist, wenn die Wellfeder (43; 98R, 98L) vollständig zusammengezogen ist.
Stützstruktur für einen Rotationskörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (28) eine Stoppfläche (36; 88, 90) aufweist, die die Bewegung des Außenumlaufrings (32; 82b, 84b) durch Kontaktieren einer Seitenfläche des Außenumlaufrings (32, 82b, 84b) stoppt, und einen ringförmigen konkaven Abschnitt (38; 92, 94) hat, der an einer Außenumfangsseite oder an einer Innenumfangsseite der Stoppfläche (36; 88, 90) vorgesehen ist, und in dem die Wellfeder (42; 98R, 98L) aufgenommen ist, wobei die Stoppfläche (36; 88, 90) und der ringförmige konkave Abschnitt (38; 92, 94) als der Stoppmechanismus dienen; und die Stoppfläche (36; 88, 90) an einer solchen Stelle ausgebildet ist, dass eine axiale Länge von einer Seitenfläche des ringförmigen konkaven Abschnitts (38; 92, 94), an der ein Endabschnitt der Wellfeder (42; 98R, 98L) mit der Stoppfläche (36; 88, 90) in Kontakt ist, länger als eine Länge der Wellfeder (42; 98R, 98L) ist, wenn die Wellfeder (42; 98R, 98L) vollständig zusammengezogen ist.
Stützstruktur für einen Rotationskörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner folgendes aufweist: ein Schutzelement (46), das zwischen der Einhausung (28) und einem Endabschnitt der Wellfeder (42) an der Einhausungsseite vorgesehen ist, und dessen Härte höher als die der Einhausung (28) ist.
Stützstruktur für einen Rotationskörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur ein Stoppelement (72) aufweist, das aus einem Material gefertigt ist, dessen Härte höher als die der Einhausung (28) ist, wobei das Stoppelement als der Stoppmechanismus dient; und das Stoppelement (72) eine Stoppfläche (72a) aufweist, die die Bewegung des Außenumlaufrings (32) durch Kontaktieren einer Seitenfläche des Außenumlaufrings (32) stoppt, und einen ringförmigen konkaven Abschnitt (72b) aufweist, der an einer Außenumfangsseite oder an einen Innenumfangsseite der Stoppfläche (72a) vorgesehen ist, in dem die Wellfeder (42) aufgenommen ist, und dessen axiale Länge länger als eine Länge der Wellfeder (42) ist, wenn die Wellfeder (42) vollständig zusammengezogen ist.
Stützstruktur für einen Rotationskörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellfeder (42R; 98R) zwischen dem Lager (26; 84), das ein Ende des Rotationskörpers (12; 80) in der axialen Richtung stützt, und der Einhausung (28) vorgesehen ist, und die Wellfeder (42L, 98L) zwischen dem Lager (26; 84), das das andere Ende des Rotationskörpers (12; 80) in der Axialrichtung stützt, und der Einhausung (26; 84) vorgesehen ist; der Stoppmechanismus (44; 100) für jede der Wellfedern (42R, 42L; 98R, 98L) vorgesehen ist; die beiden Wellfedern (42R, 42L; 98R, 98L) voneinander in zumindest einem von einer Federkonstante und einer freien Länge unterschiedlich sind, wobei der Stoppmechanismus (44; 100) an einer Seite die Bewegung des Außenumlaufrings des Lagers an einer Seite durch Kontaktieren des Außenumlaufrings an der einen Seite stoppt, während auf den Rotationskörper (12; 80) keine Antriebskraft übertragen wird; und die beiden Wellfedern (42R, 42L; 98R, 98L) und der Stoppmechanismus (42R; 98R) so positionier sind, dass der Stoppmechanismus (44; 100) an einer Seite die Bewegung des Außenumlaufrings an der einen Seite stoppt, während auf den Rotationskörper keine Antriebskraft übertragen wird.
Stützstruktur für einen Rotationskörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Außenumlaufring (32; 82b, 84b) so in die Einhausung (28) gepasst ist, dass der Außenumlaufring (32; 82b, 84b) bei herkömmlichen Temperaturen nicht durch eine Vorspannkraft der Wellfeder (42; 98R, 98L) bewegt wird, und wenn eine Temperatur erhöht ist, dann wird der Außenumlaufring (32; 82b, 84b) durch die Vorspannkraft der Wellfeder (42; 98R, 98L) mit Bezug auf die Einhausung (28) bewegt.
Stützstruktur für einen Rotationskörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper ein Differenzialgehäuse (12) ist.
Stützstruktur für einen Rotationskörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper eine Vorgelegewelle (80) ist.