差速器的制作方法

本实用新型涉及一种差速器，特别是在差速器箱上具有窗口结构的差速器。

背景技术：

这样的差速器如日本特开2007-10040号公报中所公开的那样为人所知。设置于上述公报所公开的差速器箱的窗口被形成为能够将侧齿轮及小齿轮通过窗口装配在差速器箱内的形状。

但是，为了在将差速器的外形抑制为规定尺寸的同时使差速器箱应对来自齿圈的更大的传递扭矩，需要使侧齿轮和小齿轮的直径更大，并需要将容纳这些齿轮的差速器箱的内部空间通过机械加工(例如车削加工)形成得更大。在这种情况下，为了允许加工工具通过窗口，还需要将在差速器箱的凸缘部设置的加工用躲避槽也形成得较大，但是，该躲避槽越大，差速器箱的重量平衡越会被破坏，从而存在差速器容易产生旋转振动等缺点。

技术实现要素：

本实用新型是鉴于上述内容而提出的，其目的在于提供一种能够以简单的构造解决现有的问题的差速器。

为了达到上述目的，本实用新型的第一特征在于，具有：差速器箱，该差速器箱具有主体部和凸缘部，该主体部的内面的至少一部分被进行机械加工，并且该主体部为中空，能够以第一轴线为中心进行旋转，该凸缘部一体地突出设置于该主体部的外周；差速机构，其被收纳于所述主体部内；窗口，其设置于所述主体部；以及齿圈，其与连接于动力源的驱动齿轮啮合，并与所述凸缘部结合以将来自该驱动齿轮的动力传递至所述差速器箱；所述差速机构具有：一对侧齿轮，该一对侧齿轮以所述第一轴线为中心旋转自如地被支承于所述主体部；以及小齿轮，其以与所述第一轴线正交的第二轴线为中心旋转自如地被支承于所述主体部，并与所述一对侧齿轮啮合；所述窗口被形成为能够将所述侧齿轮和所述小齿轮通过所述窗口而装配于所述主体部内的形状，在所述凸缘部的面对所述窗口一侧的一个侧面上，形成有第一凹部和至少一个第二凹部，该第一凹部沿所述凸缘部的径向延伸且能够在对所述内面进行机械加工时避免妨碍到加工工具，在从与所述第一轴线正交的投影面观察时，该第二凹部隔着所述第二轴线位于第一凹部的相反侧，且该第二凹部比该第一凹部小。根据该特征，能够通过较大的第一凹部和窗口使差速器箱不妨碍到加工工具，从而使加工工具大范围地移动。由此，能够容易地通过机械加工扩大差速器箱的内部空间，因此能够使侧齿轮及小齿轮大径化从而能够应对较大的输入扭矩。另外，由于在较大的第一凹部的隔着第二轴线的相反侧配设有至少一个第二凹部，所以与在凸缘部仅设有较大的第一凹部的结构相比，能够改善差速器箱的重量平衡。而且，由于第二凹部较小，因此能够在改善重量平衡的同时，有效地抑制因凸缘部分的凹部的设置而引起的刚性降低。

本实用新型的第二特征在于，所述凸缘部在圆周方向上隔开间隔而具有多个螺栓孔，该多个螺栓孔分别供用于紧固所述齿圈的多个螺栓贯穿插入，所述第一凹部、第二凹部分别配置在沿圆周方向相邻的所述螺栓孔之间，所述第一凹部通过机械加工形成，所述第二凹部通过铸造形成。根据该特征，通过利用加工公差较小的机械加工形成较大的第一凹部，能够在该加工公差的范围内使第一凹部接近螺栓孔。由此，能够更大地形成第一凹部。并且，随着被机械加工的第一凹部的加工公差变小，相应地容易确保凸缘部的螺栓孔周边部与齿圈的接触面积，能够防止第一凹部周边的螺栓轴向力的下降。此外，通过铸造形成第二凹部，可以节省成本，因为不需要机械加工。

本实用新型的第三特征在于，在所述凸缘部仅设置有一个所述第二凹部，在从所述投影面观察时，所述第二凹部处于关于所述第二轴线与所述第一凹部对称的对称位置。根据该特征，即使仅有一个第二凹部，也能够容易地改善差速器箱的重量平衡。

本实用新型的第四特征在于，在从所述投影面观察时，所述凸缘部在关于所述第二轴线与所述第一凹部对称的对称位置处具有孔。根据该特征，为了重量调整，通过将存在于上述对称位置的孔与第二凹部一起使用，可更加容易地改善差速器箱的重量平衡。

在本实用新型中，所谓第二凹部“比第一凹部小”并不限于第二凹部与第一凹部相比宽度窄且深度浅，还包括第二凹部与第一凹部相比宽度窄或深度浅。另外，在本实用新型中，“圆周方向”、“径向”分别表示以差速器箱的旋转轴线(即第一轴线)为基准的圆周方向、径向。

附图说明

图1是表示本实用新型的第一实施方式所涉及的差速器及其外围装置的纵截面图(图2的1-1线截面图)。

图2是省略了变速箱、车轴、轴承及差速机构的齿轮的图示而示出的上述差速器的右侧面图。

图3a是表示穿过箱中心且在图1中从右侧观察时的差速器箱的横截面图(图4的3a-3a线横截面)，图3b是表示图3a的3b-3b线放大截面图

图4是表示图3a的4-4线截面图。

图5是表示本实用新型的第二实施方式的与图3a对应的剖视图。

图6是表示本实用新型第一实施方式的变形例的与图3a对应的剖视图。

图7是表示本实用新型的第二实施方式的变形例的与图3a对应的剖视图。

标号说明

b:螺栓

h:窗口

r:齿圈

t:作为加工工具的刀具

x1、x2:第一轴线、第二轴线

8:差速器箱

8c:主体部

8ci:主体部的内面

8f:凸缘部

8fh:螺栓孔

8fs:作为凸缘部的面对窗口侧的一个侧面的第一侧面

8fz:作为孔的定位孔

10:差速器

20:差速机构

22:小齿轮

23:侧齿轮

31:驱动齿轮

81；82、82′:第一凹部；第二凹部。

具体实施方式

以下基于附图说明本实用新型的实施方式。

首先，参照图1至图4说明第一实施方式。在图1中，在车辆(比如说汽车)的变速箱9内收纳有差速器10，该差速器10将来自未图示的动力源(比如车载发动机)的动力分配并传递给作为一对驱动轴的左右车轴11、12。差速器10具有金属制的差速器箱8、以及内置在差速器箱8中的差速机构20。

差速器箱8包括：形成为大致球体状且在内部收纳有差速机构20的中空的主体部8c；与主体部8c的右侧部及左侧部一体地连接设置并在第一轴线x1上排列的第一、第二轴承凸台8b1、8b2；以朝向径向外侧的方式与主体部8c的外周部一体地形成、并在以第一轴线x1为中心的圆周方向上延伸的凸缘部8f。并且，第一轴承以及第二轴承凸台8b1、8b2在这些凸台8b1、8b2的外周侧，经由轴承13、14以绕第一轴线x1转动自如的方式支承于变速箱9。

差速器箱8的凸缘部8f一体地设置于主体部8c的外周面，并突出设置为环形板状，且齿圈r通过多个螺栓b可装卸地与该凸缘部8f结合。

齿圈r具有：轮辋ra，其在外周具有螺旋齿轮(斜齿轮)状的齿部rag；及轮辐rb，其从该轮辋ra的内周面一体突出，呈环板状。齿部rag与驱动齿轮31啮合，该驱动齿轮31是与动力源相连的变速装置的输出部。由此，来自驱动齿轮31的旋转驱动力经由齿圈r及凸缘部8f传递到差速器箱8的主体部8c。

在凸缘部8f沿圆周方向等间距设有螺栓孔8fh。另外对应着这些螺栓孔8fh而在轮辐rb上设有多个螺栓通孔rbh。并且，多个螺栓b通过轮辐rb的螺栓通孔rbh分别拧入到凸缘部8f的螺栓孔8fh中。另外，在图1中，为了简化显示，沿齿向的剖面显示齿部rag。

并且，如图3所示，在凸缘部8f的沿圆周方向相邻的螺栓孔8fh的中间位置(在本实施方式中，是不关于后述的第二轴线x2而与第一凹部81对称的非对称位置。)设置有定位孔8fz′。定位孔8fz′通过使用未图示的定位销来在装配或加工差速器10时相对于其它部件(比如齿圈r)在圆周方向上定位差速器箱8。

差速机构20包括：轴21，其配置于在主体部8c的中心o与第一轴线x1正交的第二轴线x2上并被支承于主体部8c；一对小齿轮22、22，其被该轴21转动自如地支承；以及左右侧齿轮23、23，其与各小齿轮22啮合并且能够以第一轴线x1为中心旋转。

本实施方式中，主体部8c的内面8ci由作为车床的切削工具的刀具t车削加工成球面状。并且，被车削加工而成的主体部8c的内面8ci还包括例如面对小齿轮22的背面的小齿轮支承面8cip和面对侧齿轮23的背面的侧齿轮支承面8cis。而且，刀具t是加工工具(切削工具)的一个例子。

如图2至图4所示，差速器箱8在沿第一轴线x1的方向上，在主体部8c的与凸缘部8f相比靠第一轴承凸台8b1侧的侧壁上具有一对窗口h。该一对窗口h从与第一轴线x1正交的投影面(请参照图2，图3a)观察时，隔着第二轴线x2而配置在其两侧。换言之，以在与第一、第二轴线x1、x2正交的第三轴线x3上隔着第一轴承凸台8b1对称排列的方式形成在主体部8c的上述侧壁上。另外，在本说明书中，为了避免下面说明的重复，将与第一轴线x1正交的投影面简称为“投影面”。

窗口h是用于容许对主体部8c的内面8ci进行车削加工或向主体部8c内装配差速机构20的窗，形成为对应于该目的的足够大的形状。即，本实施方式的窗口h被形成为在沿着第一轴线x1的方向上到达凸缘部8f的根部且在主体部8c的周向上大幅度地开口。

另外，在差速器箱8中，在凸缘部8f的面对窗口h一侧(即第一轴承凸台8b1侧)的第一侧面8fs上分别形成有较大的第一凹部81和比该第一凹部81小(更具体而言，与第一凹部81相比，宽度较窄且深度较浅。)的第二凹部82，该第一凹部81和第二凹部82分别沿着凸缘部8f的径向延伸而形成。第一凹部81形成为可供对主体部8c的内面8ci进行车削的加工工具即所述刀具t在车削加工时通过的(即成为相对于刀具t的躲避槽。)那样的尺寸。

另外，从上述投影面观察时，第二凹部82被配置成，相对于第一凹部81隔着第二轴线x2位于相反侧，与第一凹部81排列在第三轴线x3上。换言之，第一、第二凹部81、82关于第二轴线x2处于对称位置。

差速器箱8如后所述通过铸造形成，在铸造后对差速器箱8的各部分进行机械加工。例如，在对铸造后的差速器箱8(特别是主体部8c)的内表面8ci进行车削加工的情况下，将作为工件的差速器箱8以能够绕第三轴线x3旋转驱动的方式安装于车床的未图示的工件支承部。另外，车床的刀具t构成为能够分别在沿着第三轴线x3的方向和与第三轴线x3正交的方向上逐渐地进给。另外，在车削加工时，在从所述投影面(请参阅图3a)观察的情况下，设定差速器箱8相对于车床的装配位置使得第三轴线x3与第一、第二凹部81、82的轴线重叠。

然后，在上述车削工序中，如后所述，在差速器箱8以第三轴线x3为中心进行了旋转的状态下，从差速器箱8的外侧通过窗口h向沿着第三轴线x3的方向逐渐使刀具t进给。由此，刀具t首先针对凸缘部8f的第一侧面8fs将第一凹部81车削为横截面为圆弧状的凹状。然后，在刀具t沿第三轴线x3的方向进给规定量时，刀具t不仅沿第三轴线x3的方向、还在与第三轴线x3正交的方向上逐渐进给，将主体部8c的内面8ci车削成球面状。

如后所述，第二凹部82通过差速器箱8的铸造而形成，在铸造后不特别进行机械加工。另外，第二凹部82并不是像第一凹部81那样作为相对于刀具t的躲避槽而发挥作用，而是作为平衡调整槽发挥作用，该平衡调整槽用于改善因设置第一凹部81而导致的凸缘部8f(进而差速器箱8)的重量不平衡。

将齿圈r固定在差速器箱8上的多个螺栓b如上所述分别拧入凸缘部8f的沿周向等间距排列的多个螺栓孔8fh中。而且，第一、第二凹部81、82配置在沿周向相邻的任意2个螺栓孔8fh之间(即从该投影面观察时与任何螺栓孔8fh都不重叠的位置)。

图5还示出了本实用新型的第二实施方式。即，在第一实施方式的差速器箱8中，通过铸造而设置于凸缘部8f的只有1个的第二凹部82在从上述投影面观察时关于第二轴线x2与第一凹部81对称配置，但在第二实施方式中，在凸缘部8f上，通过铸造形成比第一凹部81小的至少2个第二凹部82′、82′。并且，这些第二凹部82′、82′在从上述投影面观察时均隔着第二轴线x2而配置于第一凹部81的相反侧，并且关于第三轴线x3相互对称地配置。

在该第二实施方式中，能够达成与第一实施方式基本相同的作用效果(但是，消除了第二凹部82仅为1个这一效果。)。而且，在第二实施方式中，通过设置多个比第一凹部81小的第二凹部82′、82′，能够更可靠地消除在凸缘部8f上设置第一凹部81所导致的重量不平衡。

另外，在第一、第二实施方式中，示出了在差速器箱8外周的凸缘部8f上设置的定位孔8fz′在从上述投影面观察时处于不关于第二轴线x2与第一凹部81对称的非对称位置的情况。在本实用新型中，还可以实施如下实施例：当在从上述投影面观察时，定位孔8fz配置在关于第二轴线x2与第一凹部81对称的对称位置上。并且，该变形例中的定位孔8fz是本实用新型的孔的一例。

例如，在图6所示的第一实施方式的变形例中，以与在凸缘部8f的关于第二轴线x2与第一凹部81对称的对称位置上配置的第二凹部82重叠的方式设置定位孔8fz，并且在图7所示的第二实施方式的变形例中，在凸缘部8f的相对于第二轴线x2而配置于第一凹部81的相反侧的2个第二凹部82的周向中间位置(即，与第二凹部82不重叠的位置。)设置定位孔8fz。该定位孔8fz与在第一和第二实施方式中的定位孔8fz′相同，使用未图示的定位销在装配和加工差速器10时相对于其他部件(比如齿圈r)在圆周方向上定位差速器箱8。

另外，根据上述第一、第二实施方式的各变形例，凸缘部8f由于在从上述投影面观察时在关于第二轴线x2与第一凹部81对称的对称位置上具有定位孔8fz，因此在针对设置了第一凹部81的差速器箱8的重量平衡进行调整和改善时，不仅使用第二凹部82，而且还将存在于上述对称位置的定位孔8fz用于重量平衡的调整，由此，可更加容易地改善、调整差速器箱8的重量平衡。

并且，由于定位孔8fz兼用于差速器箱8的定位机构和重量平衡的调整，因此有利于简化差速器10的结构，进而有利于节约成本。

另外，在上述第一、第二实施方式的各变形例中，将定位孔8fz设为在轴向上贯通凸缘部8f的贯通孔，但也可以将定位孔8fz设为有底的盲孔。并且，在该各变形例中，示出了将作为孔的一例的定位孔8fz兼用于差速器箱8的定位和重量平衡的调整的情况，但是该孔8fz也可以不用于差速器箱8的定位，而只用于差速器箱8的重量平衡调整。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明，但本实用新型并不限定于实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。

例如，在上述实施方式中，示出了将差速器10作为车辆用差速器，特别是左右驱动车轮间的差速器实施的方式，在本实用新型中，也可将差速器10作为前后驱动车轮间的差速器来实施，或者也可以作为车辆以外的各种机械装置中的差速器来实施。

另外，在上述实施方式中，示出了第一、第二凹部81、82的横截面为圆弧状的情况，但是也可以是横截面大致为倒梯形状或倒u状的方槽。

另外，在该实施方式中，示出了螺栓孔8fh形成为螺纹孔的情况，但螺栓孔8fh也可以形成为简单的通孔。这时，只需在齿圈r上的螺栓通孔rbh的内周面上形成内螺纹，将螺栓b通过凸缘部8f的螺栓孔8fh而拧入到该螺栓通孔rbh中即可。

另外，在上述实施方式中，例示了通过多个螺栓b将差速器箱8的凸缘部8f和齿圈r结合在一起的情况，但在本实用新型(出第二个特征以外)中，也可以通过焊接(例如激光焊接、电子束焊接等)对凸缘部8f和齿圈r进行结合。

另外，在上述实施方式中，示出了将齿圈r的齿部rag设为螺旋齿轮状，但本实用新型的齿圈可以不是螺旋齿轮，也可以是其他齿轮(例如锥齿轮、准双曲面齿轮、正齿轮等)。