车辆用差动齿轮装置制造方法
【专利摘要】提供一种能够适当地防止车轴从侧齿轮脱落的可能性、卡环脱落的可能性的车辆用差动齿轮装置。在碟形弹簧(40)上设有对该侧齿轮(20l)的旋转轴心C1方向上的差速器壳体(12)与侧齿轮(20l)的碰撞载荷E进行缓解的作为碰撞缓冲部的凸部(40a)。因此，即使从小齿轮(22)向侧齿轮(20l)输入冲击性大的转矩而使侧齿轮(20l)经由碟形弹簧(40)及垫板(36)与差速器壳体(12)发生了碰撞，通过设于碟形弹簧(40)的凸部(40a)也能缓解由该碰撞产生的冲击载荷E，因此与侧齿轮(20l)一起移动的车轴(24l)的惯性也减小，能适当地防止车轴(24l)从侧齿轮(20l)脱落的可能性、卡环(34)脱落的可能性。
【专利说明】车辆用差动齿轮装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于向车辆的左右一对驱动轮分配动力的车辆用差动齿轮装置，尤其是涉及消除不能相对旋转地嵌入于侧齿轮的车轴的脱落的可能性的技术。
【背景技术】
[0002]已知有一种具备车辆用差动齿轮装置的车辆，该车辆用差动齿轮装置具备:差速器壳体，绕第一轴心被驱动而旋转；小齿轮，能够绕与所述第一轴心正交的第二轴心旋转地支撑于该差速器壳体内；及一对侧齿轮，能够隔着该小齿轮而绕所述第一轴心相对旋转地配置于该差速器壳体内，且与该小齿轮啮合，经由轴端不能相对旋转地嵌入于该一对侧齿轮的一对车轴而将从驱动力源输入到所述差速器壳体的动力向左右的驱动轮分配。而且，例如如专利文献I至3所示，作为该车辆用差动齿轮装置的一种，提出了在上述侧齿轮的背面与上述差速器壳体的支承该侧齿轮的背面的支承面之间以加压状态插入有环状的碟形弹簧的结构。由此，能够以简单的结构得到差动限制力，并且在传递转矩比较低的情况下，侧齿轮与小齿轮之间的啮合部分的齿隙减小而抑制喀哒音的产生，另一方面，在作用有过大的传递转矩的情况下，由于上述碟形弹簧的变形而容许侧齿轮向旋转轴心方向避让，因此具有能防止由冲击性输入引起的侧齿轮的破损的优点。
[0003]专利文献
[0004]专利文献1:日本特开平08-049758号公报
[0005]专利文献2:日本特开平08-028656号公报
[0006]专利文献3:日本特开平10-246308号公报
【发明内容】
[0007]然而，在上述那样的以往的车辆用差动齿轮装置中，在通过以加压状态插入的上述碟形弹簧而使侧齿轮与小齿轮之间的齿隙成为零状态时，例如如不良道路行驶中的车辆的驱动轮在暂时空转后接地时那样从小齿轮向上述侧齿轮传递冲击性大的转矩时，该侧齿轮与车轴一起移动。并且，碟形弹簧紧贴在侧齿轮与差速器壳体之间，有时侧齿轮和差速器壳体会经由碟形弹簧发生碰撞。在这种情况下，当上述车轴的惯性力超过卡环的脱落载荷时，认为为了防止从侧齿轮脱落而嵌接于车轴的轴端的卡环可能会从车轴脱落。
[0008]本发明以上述的情况为背景而作出，其目的在于提供一种能够适当地防止车轴从侧齿轮脱落的可能性、卡环脱落的可能性的车辆用差动齿轮装置。
[0009]本
【发明者】等以上述的情况为背景而反复进行了各种研宄的结果是发现了如下情况:当插入到侧齿轮的背面与差速器壳体之间的碟形弹簧或与碟形弹簧重叠的垫片处形成局部的凸部时，在以往的车辆用差动齿轮装置中，即使从小齿轮向侧齿轮急剧地施加传递转矩，由于该侧齿轮与小齿轮之间的碰撞而使该侧齿轮向接近差速器壳体的方向移动从而与该差速器壳体发生碰撞，也能够适当地消除嵌接于车轴的轴端的卡环的脱落、车轴从侧齿轮的脱落。本发明基于这样的见解而作出。
[0010]为了实现这样的目的，在设为第一发明的宗旨时，(a)具备:差速器壳体；(b)侧齿轮，能够旋转地支撑于该差速器壳体内；(c)驱动轴，与该侧齿轮分体形成并与该侧齿轮卡合；(d)碟形弹簧，设于该差速器壳体与该侧齿轮之间；及(e)碰撞缓冲部，设于该侧齿轮与该差速器壳体之间，(f)上述侧齿轮向接近上述差速器壳体的方向移动，从而该侧齿轮使上述碟形弹簧变形，(g)在上述碟形弹簧开始变形之后，上述碰撞缓冲部产生使上述侧齿轮与上述差速器壳体分离的方向的力。
[0011]为了实现上述目的，在设为第二发明的宗旨时，(a)具备:差速器壳体，被驱动绕第一轴心旋转；小齿轮，能够绕与上述第一轴心正交的第二轴心旋转地支撑于该差速器壳体内；及一对侧齿轮，能够隔着该小齿轮而绕上述第一轴心相对旋转地配置于该差速器壳体内，且与该小齿轮啮合，并且，经由轴端不能相对旋转地嵌入于该一对侧齿轮的一对车轴而将从驱动力源输入到上述差速器壳体的动力向驱动轮分配，(b)将预压状态的环状的碟形弹簧、或将该预压状态的环状的碟形弹簧及环状的垫片以重叠的状态插入到上述侧齿轮的背面与上述差速器壳体的支承该侧齿轮的背面的支承面之间，(C)在上述碟形弹簧及上述垫片的至少一方设有碰撞缓冲部，该碰撞缓冲部对该侧齿轮的轴心方向上的该差速器壳体与该侧齿轮的碰撞载荷进行缓解。
[0012]发明效果
[0013]根据第一发明的车辆用差动齿轮装置，(a)具备:差速器壳体；(b)侧齿轮，能够旋转地支撑于该差速器壳体内；(C)驱动轴，与该侧齿轮分体形成并与该侧齿轮卡合；(d)碟形弹簧，设于该差速器壳体与该侧齿轮之间；及(e)碰撞缓冲部，设于该侧齿轮与该差速器壳体之间，(f)上述侧齿轮向接近上述差速器壳体的方向移动，从而该侧齿轮使上述碟形弹簧变形，(g)在上述碟形弹簧开始变形之后，上述碰撞缓冲部产生使上述侧齿轮与上述差速器壳体分离的方向的力。因此，即使从小齿轮向上述侧齿轮输入冲击性大的转矩而使上述侧齿轮经由上述碟形弹簧与上述差速器壳体发生了碰撞，在上述碟形弹簧开始变形之后，上述碰撞缓冲部产生使上述侧齿轮与上述差速器壳体分离的方向的力，缓解由该碰撞产生的冲击载荷，因此与上述侧齿轮一起移动的上述驱动轴的惯性也减小，能适当地防止上述驱动轴从上述侧齿轮脱落的可能性、卡环脱落的可能性。
[0014]根据第二发明的车辆用差动齿轮装置，(b)将预压状态的环状的碟形弹簧、或将该预压状态的环状的碟形弹簧及环状的垫片以重叠的状态插入到上述侧齿轮的背面与上述差速器壳体的支承该侧齿轮的背面的支承面之间，(C)在上述碟形弹簧及上述垫片的至少一方设有碰撞缓冲部，该碰撞缓冲部对该侧齿轮的轴心方向上的该差速器壳体与该侧齿轮的碰撞载荷进行缓解。因此，即使从上述小齿轮向上述侧齿轮输入冲击性大的转矩而使上述侧齿轮经由上述碟形弹簧、或经由该碟形弹簧及上述垫片与上述差速器壳体发生了碰撞，通过在上述碟形弹簧及上述垫片的至少一方设置的上述碰撞缓冲部也能缓解由该碰撞产生的冲击载荷，因此与上述侧齿轮一起移动的上述车轴的惯性也减小，能适当地防止上述车轴从上述侧齿轮脱落的可能性、卡环脱落的可能性。
[0015]在此，优选的是，上述碰撞缓冲部是设于上述碟形弹簧的凸部。因此，当上述侧齿轮经由上述碟形弹簧与上述差速器壳体发生碰撞时，设于上述碟形弹簧的上述凸部发生弹性变形而使该碰撞时的碰撞时间与使用以往的未设置上述凸部的碟形弹簧相比变长，因此该碰撞的最大冲击载荷与以往相比减小。
[0016]另外，优选的是，上述第二发明的车辆用差动齿轮装置中的上述碰撞缓冲部是设于上述垫片的凸部。因此，当上述侧齿轮经由上述碟形弹簧及上述垫片与上述差速器壳体发生碰撞时，设于上述垫片的上述凸部发生弹性变形，其碰撞时的碰撞时间与使用以往的未设置上述凸部的垫片相比变长，因此该碰撞的最大冲击载荷与以往相比减小。
[0017]另外，优选的是，在上述第一发明的车辆用差动齿轮装置中，(a)在上述碟形弹簧与上述差速器壳体之间设有垫片，(b)上述碰撞缓冲部是设于上述垫片的凸部。因此，当上述侧齿轮经由上述碟形弹簧及上述垫片与上述差速器壳体发生碰撞时，设于上述垫片的上述凸部发生弹性变形，其碰撞时的碰撞时间与使用以往的未设置上述凸部的垫片相比变长，因此该碰撞的最大冲击载荷与以往相比减小。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是说明适用本发明的车辆用差动齿轮装置的结构的图，是在包含小齿轮轴的轴心及车轴的轴心的平面进行剖切而表示的剖视图。
[0019]图2是在图1的车辆用差动齿轮装置中将由单点划线围成四边形的部分的零件分解而表示的分解图。
[0020]图3是将图2的垫板(垫片)及碟形弹簧的一部分放大而表示的放大图。
[0021]图4是图2的IV-1V视图。
[0022]图5是图2的V-V视图。
[0023]图6是说明在将设于图1的车辆用差动齿轮装置的碟形弹簧取代为以往的未设置碰撞缓冲部的碟形弹簧而使用的车辆用差动齿轮装置中，从小齿轮向侧齿轮传递冲击性大的转矩，该侧齿轮和差速器壳体之间经由碟形弹簧及垫板而发生了碰撞的状态的图。
[0024]图7是在图6的车辆用差动齿轮装置中说明侧齿轮旋转时的该侧齿轮的位移、该侧齿轮的加速度、该车轴的加速度、该车轴与侧齿轮的相对位移等的CAE(computer aidedengineering)图、即使用了 CAD数据的模拟解析图。图8是表示设于以往的车辆用差动齿轮装置的未设置碰撞缓冲部的碟形弹簧的主视图。
[0025]图9是图8的IX-1X视剖视图。
[0026]图10是表示在图1的车辆用差动齿轮装置中由于从小齿轮向侧齿轮传递冲击性大的转矩而使该侧齿轮与差速器壳体发生碰撞的冲击载荷的大小的图，左图是表示使用了图8及图9所示的以往的碟形弹簧时的图，右图是表示使用了图3及图4所示的形成有碰撞缓冲部的碟形弹簧时的图。
[0027]图11是说明从小齿轮向侧齿轮传递冲击性大的转矩而使该侧齿轮与差速器壳体发生了碰撞时的、图8及图9所示的以往的碟形弹簧的状态的图。
[0028]图12是说明从小齿轮向侧齿轮传递冲击性大的转矩而使该侧齿轮与差速器壳体发生了碰撞时的、图3及图4所示的设有碰撞缓冲部的碟形弹簧的状态的图。
[0029]图13是表示本发明的另一实施例的碟形弹簧的一部分的图。
[0030]图14是图13的XIV-XIV视剖视图。
[0031]图15是表示本发明的另一实施例的碟形弹簧的一部分的主视图。
[0032]图16是图15的XV1-XVI视剖视图。
[0033]图17是表示本发明的另一实施例的车辆用差动齿轮装置所具备的碟形弹簧及垫板(垫片)被分解的状态的图。
[0034]图18是将图17的碟形弹簧及垫板的一部分放大而表示的放大图。
[0035]图19是图17的XIX-XIX视图。
[0036]图20是说明从小齿轮向侧齿轮传递冲击性大的转矩而使侧齿轮与差速器壳体发生了碰撞时的、图17及图18所示的碟形弹簧及垫板的状态的图。
[0037]图21是表示本发明的另一实施例的垫板(垫片)的一部分的主视图。
[0038]图22是图21的XXI1-XXII视剖视图。
[0039]图23是表示本发明的另一实施例的垫板(垫片)的一部分的主视图。
[0040]图24是图23的XXIV-XXIV视剖视图。
[0041 ] 图25是图23的XXV-XXV视剖视图。
【具体实施方式】
[0042]以下，参照附图，详细说明本发明的一实施例。另外，在以下的实施例中，为了容易理解而对图进行了适当简化或变形，各部的尺寸比及形状等未必准确地描绘。
[0043]实施例1
[0044]图1是说明适当地适用本发明的车辆用差动齿轮装置(差速器装置)10的图，是在包含车轴(驱动轴)241及24r的旋转轴心(第一轴心)Cl及与之正交的小齿轮轴(小齿轮轴)18的轴心(第二轴心)C2的平面进行剖切而成的剖视图。如图1所示，车辆用差动齿轮装置10具备:例如铸铁或粉末合金制的差速器壳体12，由未图示的外壳经由一对滚子轴承支撑为能够绕着旋转轴心Cl旋转；大径的内齿轮14，通过螺栓等连接件13而固定在该差速器壳体12的外周部，被输入来自发动机或电动机等驱动源的动力；小齿轮轴18，两端部支撑于差速器壳体12，以与该差速器壳体12的旋转轴心Cl正交的轴心C2方向的姿势通过顶销16而固定于该差速器壳体12 ;—对侧齿轮201、20r，在隔着该小齿轮轴18相向的状态下，由上述差速器壳体12支撑为能够绕着旋转轴心Cl旋转(能够自转);及一对小齿轮(小齿轮)22，供小齿轮轴18贯通，由此由该小齿轮轴18支撑为能够旋转(能够自转)且在一对侧齿轮201、20r之间与这一对侧齿轮201、20r分别啮合。
[0045]另外，在上述差速器壳体12上设有左右一对贯通孔261、26r，该左右一对贯通孔261、26r将经由等速万向接头等接头CP而与车辆的左右一对前轮或后轮等左右一对驱动轮Wl及Wr分别连接的车轴241及24r (在图1中仅示出与右轮对应的车轴24r)支撑为能够旋转。一对侧齿轮201、20r和不能相对旋转地嵌入于这一对侧齿轮201、20r的一对车轴241及24r为左右相同的结构，因此关于该结构，以右侧的侧齿轮20r及车轴24r的结构为代表，在下文中进行说明。
[0046]在车轴24r的端部外周面形成有嵌合槽(花键槽)28，并且在上述侧齿轮20r的内周面上以与该嵌合槽28啮合的方式形成有嵌合齿(花键齿)30，插入到上述贯通孔26r的车轴24r以使上述侧齿轮20r的内周面的嵌合齿30与嵌合槽28相互啮合的方式嵌入，由此不能绕着与上述侧齿轮20r共用的旋转轴心Cl相对旋转且能够进行旋转轴心Cl方向的相对移动，从而与该侧齿轮20r —体地旋转。而且，在车轴24r的轴端的外周部形成有用于使卡环34嵌入的环状槽32，嵌入到该环状槽32内的卡环34与上述侧齿轮20r的小齿轮轴18侧端面抵接，并与车轴24r的环状槽32内的侧壁抵接，由此抑制上述侧齿轮20r及车轴24r在旋转轴心Cl方向上的移动，防止该车轴24r从侧齿轮20r脱落。
[0047]另外，在车辆用差动齿轮装置10中，一对环状的垫板(垫片)36、38与向旋转轴心Cl方向被加压的一对环状的碟形弹簧40、42在相互重叠的状态下，分别插入到一对侧齿轮201、20r的驱动轮Wl及Wr侧的端面即背面20a和承受并支撑该背面20a的差速器壳体12的贯通孔261、26r的内侧开口缘部即支承面12a之间，向朝着小齿轮22的方向对侧齿轮201、20ι■进行施力。而且，局部呈球面状且在中央具有供小齿轮轴18通过的孔的凸圆板状的球面垫圈44在使小齿轮轴18贯通的状态下插入到上述一对小齿轮22的外周侧端面(背面)与差速器壳体12的内壁面之间。这样的垫板36、38及球面垫圈44由具有耐磨损性的金属例如铅基或Sn基的轴承金属、或根据需要而向该合金进一步施加了弹性的金属构成。而且，在图1所示的车辆用差动齿轮装置10中，垫板36及碟形弹簧40与垫板38及碟形弹簧42分别为相同的结构，因此关于该结构，以上述垫板36及碟形弹簧40的结构为代表，在下文中进行说明。
[0048]如图2及图3所示，环状的垫板36及环状的碟形弹簧40以相互重叠的方式插入到侧齿轮201的背面20a与差速器壳体12的支承面12a之间，从靠近侧齿轮201的一方以碟形弹簧40、垫板36的顺序配置。
[0049]如图4所示，碟形弹簧40呈圆环状，具有相互的中心位置在旋转轴心Cl的位置处相同的内周圆46及外周圆48，这些内周圆46及外周圆48之间成形为圆锥形状。而且，在碟形弹簧40上，如图2至图4所示，形成有例如通过基于冲压的弯曲而在碟形弹簧40的周向上连续突出的圆环状的凸部(碰撞缓冲部)40a。另外，碟形弹簧40例如通过由弹簧板材进行冲裁加工及冲压成形来制造。而且，形成于碟形弹簧40的凸部40a如图2及图3所示，该凸部40a的前端部向旋转轴心Cl方向上的接近垫板36的一侧突出。而且，如图3及图4所示，凸部40a设于碟形弹簧40中的比径向的宽度Dl的中间位置C3靠其径向的外侧位置。
[0050]如图5所示，垫板36呈圆环状，具有相互的中心位置在旋转轴心Cl的位置处相同的内周圆50及外周圆52，在垫板36上设有在该垫板36的周向上以恒定的间隔贯通形成于多个部位(在本实施例中为8个部位)的润滑用的油孔36a。
[0051]图6是表示在取代碟形弹簧40而使用图8及图9中的后述的以往的碟形弹簧54即在碟形弹簧40上未形成凸部40a的碟形弹簧的车辆用差动齿轮装置10中，从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩，侧齿轮201的背面20a与差速器壳体12之间经由碟形弹簧54及垫板36而发生了碰撞的状态的图。而且，图7是在图6的车辆用差动齿轮装置10中表示侧齿轮201旋转时的侧齿轮201的位移(在图7中为S/G位移)、侧齿轮201的加速度(在图7中为S/G加速度)、车轴241的加速度(在图7中为D/S加速度)、车轴241与侧齿轮201的相对位移(在图7中为D/S-S/G相对位移)等的图。另外，在图7中，上述S/G加速度由实线表示，上述D/S加速度由虚线表示，上述S/G位移由单点划线表示，上述D/S-S/G相对位移由双点划线表示。而且，如图8所示，以往的碟形弹簧54呈圆环状，具有相互的中心位置在旋转轴心Cl的位置处相同的内周圆56及外周圆58，这些内周圆56及外周圆58之间成形为圆锥形状。碟形弹簧54与碟形弹簧40同样地通过由弹簧板材进行冲裁加工及冲压成形来制造。
[0052]如图6所示，当从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩时，在基于它们的齿面而产生的推力下，该侧齿轮201和车轴241均向D/S方向即箭头Fl方向移动，而侧齿轮201的背面20a与差速器壳体12之间经由碟形弹簧54及垫板36发生碰撞，由于因该碰撞产生的冲击载荷E而在车轴241上产生脱落载荷。而且，由于该脱落载荷，在图7的由双点划线围成四边形的区域S中，D/S与S/G之间的相对位移的值急剧降低，因此可知在车轴241和侧齿轮201处沿脱落方向产生偏差Tl、即车轴241从侧齿轮201脱落。而且，在图7的1.12 (s)时，在车轴241和侧齿轮201处沿脱落方向也产生偏差T2。而且，如图6所示，在从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩时，在侧齿轮201与小齿轮22之间发生碰撞，由于该碰撞而在车轴241上产生差速器中心方向即箭头F2方向的进入载荷。另外，上述差速器中心方向是在旋转轴心Cl方向上接近差速器壳体12的中心即轴心C2的方向，上述D/S方向是在旋转轴心Cl方向上离开上述轴心C2的方向即接近车轴241的方向。而且，图7的上述区域S是表示由于从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩而使该侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞，由于因该碰撞产生的冲击力而使车轴241从侧齿轮201的脱落进行的状态的区域。
[0053]在此，使用图10、图11、图12，以下说明本实施例的车辆用差动齿轮装置10中的碟形弹簧40对车轴241的防脱作用。另外，图10是表示由于在车辆用差动齿轮装置10中从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩而使该侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞的冲击载荷E的大小的图，图10的左图表示利用使用了上述的以往的碟形弹簧54的车辆用差动齿轮装置10的情况，图10的右图表示利用使用了设有凸部40a的碟形弹簧40的车辆用差动齿轮装置10的情况。另外，在图10的左图及右图中，侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞的碰撞能量分别相同。而且，图11及图12是说明从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩而使侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞时的、以往的碟形弹簧54的状态和本实施例的具有凸部40a的碟形弹簧40的状态的图。
[0054]在使用以往的碟形弹簧54的车辆用差动齿轮装置10中，当从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩而使侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞时，在以往的碟形弹簧54中，如图11所示，该碟形弹簧54的外周部向旋转轴心Cl方向上的接近垫板36的方向几乎被完全压溃，因此在比较短的时间内传递冲击力。因此，在使用以往的碟形弹簧54的车辆用差动齿轮装置10中，如图10所示，侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞的碰撞时间Δ t比较短，由此冲击载荷E即冲击载荷E的最大值Emax比较大，由于该冲击载荷E而车轴241会从侧齿轮201脱落。
[0055]在使用设有凸部40a的碟形弹簧40的车辆用差动齿轮装置10中，当从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩而使侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞时，凸部40a的前端部向图12所示的箭头Gl方向发生弹性变形，从而其碰撞时间At’比较长。S卩，在使用设有凸部40a的碟形弹簧40的车辆用差动齿轮装置10中，从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩而使侧齿轮201向接近差速器壳体12的方向移动，当该侧齿轮201使碟形弹簧40发生弹性变形时，在该碟形弹簧40开始弹性变形之后，凸部40a的前端部向图12所示的箭头Gl方向发生弹性变形，由此该凸部40a产生使侧齿轮201与差速器壳体12分离的方向的力，侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞的碰撞时间At’比较长。因此，如图10所示，侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞的碰撞时间At’与使用了以往的碟形弹簧54时的碰撞时间△ t相比变长，由此冲击载荷E的最大值Emax’与使用了以往的碟形弹簧54时的冲击载荷E的最大值Emax相比适当减小，因此能适当地防止车轴241从侧齿轮201脱落。即，在侧齿轮201与差速器壳体12发生了碰撞时，碟形弹簧40的凸部40a作为对该碰撞的碰撞载荷E进行缓解的碰撞缓冲部发挥功能。
[0056]如上所述，根据本实施例的车辆用差动齿轮装置10，具备差速器壳体12、能够旋转地支撑于该差速器壳体12内的侧齿轮201、与该侧齿轮201分体形成并与侧齿轮201卡合的车轴241、设于差速器壳体12的支承面12a与侧齿轮201的背面20a之间的碟形弹簧40、侧齿轮201与差速器壳体12之间的作为碰撞缓冲部的碟形弹簧40的凸部40a，侧齿轮201向接近差速器壳体12的方向移动，该侧齿轮201使碟形弹簧40变形，在该碟形弹簧40开始变形之后，碟形弹簧40的凸部40a产生使侧齿轮201与差速器壳体12分离的方向的力。因此，即使从小齿轮22向侧齿轮201输入冲击性大的转矩而使侧齿轮201经由碟形弹簧40与差速器壳体12发生了碰撞，在碟形弹簧40开始变形之后，该碟形弹簧40的凸部40a也产生使侧齿轮201与差速器壳体12分离的方向的力来缓解由该碰撞产生的冲击载荷E，因此与侧齿轮201 —起移动的车轴241的惯性也减小，能适当地防止车轴241从侧齿轮201脱落的可能性、卡环34脱落的可能性。
[0057]另外，根据本实施例的车辆用差动齿轮装置10，将预压状态的圆环状的碟形弹簧40和圆环状的垫板36以重叠的状态插入到侧齿轮201的背面20a与差速器壳体12的支承该侧齿轮201的背面20a的支承面12a之间，在碟形弹簧40上设有凸部40a，该凸部40a是缓解该侧齿轮201的旋转轴心Cl方向上的差速器壳体12与侧齿轮201的碰撞载荷E的碰撞缓冲部。因此，即使从小齿轮22向侧齿轮201输入冲击性大的转矩而使侧齿轮201经由碟形弹簧40及垫板36与差速器壳体12发生了碰撞，通过设于碟形弹簧40的凸部40a也能缓解由该碰撞产生的冲击载荷E，因此与侧齿轮201 —起移动的车轴241的惯性也减小，能适当地防止车轴241从侧齿轮201脱落的可能性、卡环34脱落的可能性。
[0058]另外，根据本实施例的车辆用差动齿轮装置10，当侧齿轮201经由碟形弹簧40及垫板36与差速器壳体12发生碰撞时，形成于碟形弹簧40的凸部40a发生弹性变形，从而其碰撞时的碰撞时间At’与使用以往的未设置凸部40a的碟形弹簧54相比变长，因此其碰撞的冲击载荷E的最大值Emax’与以往相比减小。
[0059]另外，根据本实施例的车辆用差动齿轮装置10，凸部40a设于碟形弹簧40中的比径向的宽度D的中间位置C3靠其径向的外侧位置。因此，通过将凸部40a设于碟形弹簧40中的比径向的宽度Dl的中间位置C3靠外侧的位置，在碟形弹簧40被压溃之后凸部40a发生弹性变形，因此能确保碟形弹簧40的板簧功能，并缓解差速器壳体12与侧齿轮201发生碰撞时的冲击载荷E，从而抑制车轴241从侧齿轮201脱落。
[0060]实施例2
[0061]接着，说明本发明的另一实施例。另外，在以下的说明中，对于实施例相互之间共用的部分，标注同一附图标记而省略说明。
[0062]本实施例的车辆用差动齿轮装置与前述的实施例1的车辆用差动齿轮装置10相比，差异点在于碟形弹簧60的凸部(碰撞缓冲部)60a的形状与实施例1的碟形弹簧40的凸部40a的形状不同，除此以外大致同样地构成。S卩，碟形弹簧60的凸部60a除了与实施例I的碟形弹簧40的凸部40a的形状不同之外其他大致相同，在侧齿轮201与差速器壳体12发生了碰撞时，作为对该碰撞的碰撞载荷E进行缓解的碰撞缓冲部发挥功能。
[0063]如图13及图14所示，在碟形弹簧60上形成有例如通过冲压成形而在碟形弹簧60的周向上以恒定的间隔向多个部位(在本实施例中为8个部位)突出的圆形形状的凸部60a。而且，形成于碟形弹簧60的凸部60a与实施例1的碟形弹簧的凸部40a同样，该凸部60a的前端部向旋转轴心Cl方向上的接近垫板36的一侧突出。而且，凸部60a与实施例1的碟形弹簧40的凸部40a同样，设于碟形弹簧60中的比径向的宽度Dl的中间位置C4靠其径向的外侧位置。
[0064]实施例3
[0065]本实施例的车辆用差动齿轮装置与前述的实施例1的车辆用差动齿轮装置10相比，差异点在于碟形弹簧62的凸部(碰撞缓冲部)62a的形状与实施例1的碟形弹簧40的凸部40a的形状不同，除此以外大致同样地构成。S卩，碟形弹簧62的凸部62a除了与实施例I的碟形弹簧40的凸部40a的形状不同之外，其他大致相同，在侧齿轮201与差速器壳体12发生了碰撞时，作为对该碰撞的碰撞载荷E进行缓解的碰撞缓冲部发挥功能。
[0066]如图15及图16所示，在碟形弹簧62上形成有例如通过冲压成形而在碟形弹簧62的周向上以恒定的间隔向多个部位(在本实施例中为8个部位)突出的椭圆形形状的凸部62a。而且，形成于碟形弹簧62的凸部62a与实施例1的碟形弹簧的凸部40a同样，该凸部62a的前端部向旋转轴心Cl方向上的接近垫板36的一侧突出。而且，凸部62a如图15所示，在碟形弹簧62的径向上，凸部62a的中间位置C5设于碟形弹簧62的与宽度Dl的中间位置C6相比靠其径向的外侧位置。
[0067]实施例4
[0068]本实施例的车辆用差动齿轮装置与前述的实施例1的车辆用差动齿轮装置10相比，差异点在于将设有凸部40a的碟形弹簧40取代为以往的碟形弹簧54及垫板(垫片)64与实施例1的垫板36不同，除此以外大致同样地构成。
[0069]如图17及图18所示，垫板64及碟形弹簧54相互重叠地插入到侧齿轮201的背面20a与差速器壳体12的支承面12a之间，从靠近侧齿轮201的一方以碟形弹簧54、垫板64的顺序配置。
[0070]如图19所示，垫板64呈圆环状，具有相互的中心位置在旋转轴心Cl的位置处相同的内周圆66及外周圆68，在垫板64上设有在该垫板64的周向上以恒定的间隔贯通形成于多个部位(在本实施例中为8个部位)的润滑用的油孔64a。而且，如图17至图19所示，在垫板64上形成有例如通过基于冲压的弯曲而在垫板64的周向上连续突出的圆环状的凸部(碰撞缓冲部)64b。而且，形成于垫板64的凸部64b如图17及图18所示，该凸部64b的前端部向旋转轴心Cl方向上的接近碟形弹簧54的一侧突出。而且，如图18及图19所示，凸部64b设于垫板64中的比径向的宽度D2的中间位置C7靠其径向的外侧位置。
[0071]在具备如以上那样构成的垫板64及碟形弹簧54的车辆用差动齿轮装置中，当从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩而使侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞时，垫板64的凸部64b的前端部向图20所示的箭头G2方向发生弹性变形，由此其碰撞时间与实施例1的图10所示的冲击时间At’同样地比较长。即，从小齿轮22向侧齿轮201传递冲击性大的转矩而使侧齿轮201向接近差速器壳体12的方向移动，当该侧齿轮201使碟形弹簧54发生弹性变形时，在该碟形弹簧54开始弹性变形之后，垫板64的凸部64b的前端部向图20所示的箭头G2方向发生弹性变形，由此该凸部64b产生使侧齿轮201与差速器壳体12分离的方向的力，侧齿轮201与差速器壳体12发生碰撞的碰撞时间与实施例1的图10所示的冲击时间At’同样地比较长。因此，冲击载荷E的最大值与实施例1的图10所示的冲击载荷E的最大值Emax’同样地适当减小，因此能适当地防止车轴241从侧齿轮201脱落。S卩，在侧齿轮201与差速器壳体12发生了碰撞时，垫板64的凸部64b作为对该碰撞的碰撞载荷E进行缓解的碰撞缓冲部发挥功能。
[0072]如上述那样，根据本实施例的车辆用差动齿轮装置，具备差速器壳体12、能够旋转地支撑于该差速器壳体12内的侧齿轮201、与该侧齿轮201分体形成并与侧齿轮201卡合的车轴241、设于差速器壳体12的支承面12a与侧齿轮201的背面20a之间的碟形弹簧54及垫板64、侧齿轮201与该差速器壳体12之间的作为碰撞缓冲部的垫板64的凸部64b，侧齿轮201向接近差速器壳体12的方向移动，该侧齿轮201使碟形弹簧54变形，在碟形弹簧54开始变形之后，垫板64的凸部64b产生使侧齿轮201与差速器壳体12分离的方向的力。因此，即使从小齿轮22向侧齿轮201输入冲击性大的转矩而使侧齿轮201经由碟形弹簧54及垫板64与差速器壳体12发生了碰撞，在碟形弹簧54开始变形之后，垫板64的凸部64b也能产生使侧齿轮201与差速器壳体12分离的方向的力而缓解由该碰撞产生的冲击载荷E，因此与侧齿轮201 —起移动的车轴241的惯性也减小，能适当地防止车轴241从侧齿轮201脱落的可能性、卡环34脱落的可能性。
[0073]另外，根据本实施例的车辆用差动齿轮装置，将预压状态的圆环状的碟形弹簧54和圆环状的垫板64以重叠的状态插入到侧齿轮201的背面20a与差速器壳体12的支承该侧齿轮201的背面20a的支承面12a之间，在垫板64上设有对该侧齿轮201的旋转轴心Cl方向上的差速器壳体12与侧齿轮201的碰撞载荷E进行缓解的作为碰撞缓冲部的凸部64bο因此，即使从小齿轮22向侧齿轮201输入冲击性大的转矩而使侧齿轮201经由碟形弹簧54及垫板64与差速器壳体12发生了碰撞，通过设于垫板64的凸部64b也能缓解由该碰撞产生的冲击载荷E，因此与侧齿轮201 —起移动的车轴241的惯性也减小，能适当地防止车轴241从侧齿轮201脱落的可能性、卡环34脱落的可能性。
[0074]另外，根据本实施例的车辆用差动齿轮装置，当侧齿轮201经由碟形弹簧54及垫板64与差速器壳体12发生碰撞时，形成于垫板64的凸部64b发生弹性变形，该碰撞时的碰撞时间与以往的使用未设置凸部40a的碟形弹簧54及未设置凸部64a的垫板36相比变长，因此该碰撞的冲击载荷E的最大值与以往相比减小。
[0075]另外，根据本实施例的车辆用差动齿轮装置，凸部64b设于垫板64中的比径向的宽度D2的中间位置C7靠其径向的外侧位置。因此，通过将凸部64b设于垫板64中的比径向的宽度D2的中间位置C7靠外侧的位置，在碟形弹簧54被压溃之后，垫板64的凸部64b发生弹性变形，因此能确保碟形弹簧54的板簧功能，并缓解差速器壳体12与侧齿轮201发生碰撞时的冲击载荷E，从而抑制车轴241从侧齿轮201脱落。
[0076]实施例5
[0077]本实施例的车辆用差动齿轮装置与前述的实施例4的车辆用差动齿轮装置相比，差异点在于垫板70的凸部(碰撞缓冲部)70b的形状与实施例4的垫板64的凸部64b的形状不同，除此以外大致同样地构成。即，垫板70的凸部70b除了与实施例4的垫板64的凸部64b的形状不同以外其他大致相同，在侧齿轮201与差速器壳体12发生了碰撞时，作为对该碰撞的碰撞载荷E进行缓解的碰撞缓冲部发挥功能。
[0078]如图21及图22所示，在垫板70上形成有:在垫板70的周向上以恒定的间隔贯通形成于多个部位(在本实施例中为8个部位)的润滑用的油孔70a;及例如通过冲压成形而在垫板70的周向上以恒定的间隔向多个部位(在本实施例中为8个部位)突出的圆形形状的凸部70b。而且，形成于垫板70的凸部70b与实施例4的垫板64的凸部64b同样，该凸部70b的前端部向旋转轴心Cl方向上的接近碟形弹簧54的一侧突出。而且，凸部70b与实施例4的垫板64的凸部64b同样，设于垫板70中的比径向的宽度D2的中间位置C8靠其径向的外侧位置。
[0079]实施例6
[0080]本实施例的车辆用差动齿轮装置与前述的实施例4的车辆用差动齿轮装置相比，差异点在于垫板72的凸部(碰撞缓冲部)72b的形状与实施例4的垫板64的凸部64b的形状不同，除此以外大致同样地构成。即，垫板72的凸部72b除了与实施例4的垫板64的凸部64b的形状不同以外其他大致相同，在侧齿轮201与差速器壳体12发生了碰撞时，作为对该碰撞的碰撞载荷E进行缓解的碰撞缓冲部发挥功能。
[0081]如图23至图25所示，在垫板72上形成有:在垫板72的周向上以恒定的间隔贯通形成于多个部位(在本实施例中为8个部位)的润滑用的油孔72a;及例如通过冲压成形而在垫板72的周向上以恒定的间隔向多个部位(在本实施例中为8个部位)突出的椭圆形形状的凸部72b。而且，形成于垫板72的凸部72b与实施例4的垫板64的凸部64b同样，该凸部72b的前端部向旋转轴心Cl方向上的接近碟形弹簧54的一侧突出。而且，凸部72b如图23及图25所示，在垫板72的径向上，凸部72b的中间位置C9设于比垫板72的宽度D2的中间位置ClO靠其径向的外侧位置。
[0082]以上，基于附图，详细地说明了本发明的实施例，但是本发明也能适用于其他形
--τ O
[0083]在本实施例的车辆用差动齿轮装置中，将碟形弹簧40、44及垫板(垫片)36、38分别重叠地配置于侧齿轮201、20r的背面20a与差速器壳体12的支承面12a之间，但垫板36、38也可以不必设置。在未设置垫板36、38的情况下，在碟形弹簧40、44形成凸部。
[0084]另外，在本实施例的车辆用差动齿轮装置中，在实施例1至3中，在碟形弹簧40、60、62设有作为碰撞缓冲部的凸部40a、60a、62a，在实施例4至6中，在垫板64、70、72设有作为碰撞缓冲部的凸部64b、70b、72b，但也可以在例如碟形弹簧40、60、62及垫板64、70、72这两方的对应的位置设置作为碰撞缓冲部的凸部，这些凸部相互接触。而且，也可以在与差速器壳体12的支承面12a或侧齿轮201、20r的背面20a相向的碟形弹簧40、60、62/垫板64、70、72的面的一方设置凹部，在碟形弹簧40、60、62/垫板64、70、72的面的另一方在与上述凹部对应的位置设置凸部而使它们相互接触。
[0085]另外，上述的情况只不过是一实施方式，本发明基于本领域技术人员的知识能够以实施了各种变更、改良的形态来实施。
[0086]附图标记说明
[0087]10:车辆用差动齿轮装置
[0088]12:差速器壳体
[0089]12a:支承面
[0090]20r、201:侧齿轮
[0091]20a:背面
[0092]22:小齿轮(小齿轮)
[0093]24r、241:车轴
[0094]40、60、62:碟形弹簧
[0095]40a,60a,62a:凸部(碰撞缓冲部)
[0096]64、70、72:垫板(垫片)
[0097]64b、70b、72b:凸部(碰撞缓冲部)
[0098]Cl:旋转轴心(第一轴心)
[0099]C2:轴心(第二轴心)
[0100]E:冲击载荷
【权利要求】
1.一种车辆用差动齿轮装置，其特征在于，具备: 差速器壳体； 侧齿轮，能够旋转地支撑于该差速器壳体内； 驱动轴，与该侧齿轮分体形成并与该侧齿轮卡合； 碟形弹簧，设于该差速器壳体与该侧齿轮之间?’及 碰撞缓冲部，设于该侧齿轮与该差速器壳体之间， 所述侧齿轮向接近所述差速器壳体的方向移动，从而该侧齿轮使所述碟形弹簧变形， 在所述碟形弹簧开始变形之后，所述碰撞缓冲部产生使所述侧齿轮与所述差速器壳体分离的方向的力。
2.—种车辆用差动齿轮装置，具备:差速器壳体，被驱动而绕第一轴心旋转；小齿轮，能够绕与所述第一轴心正交的第二轴心旋转地支撑于该差速器壳体内；及一对侧齿轮，能够隔着该小齿轮而绕所述第一轴心相对旋转地配置于该差速器壳体内，且与该小齿轮啮合，并且，所述车辆用差动齿轮装置经由轴端不能相对旋转地嵌入于该一对侧齿轮的一对车轴而将从驱动力源输入到所述差速器壳体的动力向驱动轮分配， 所述车辆用差动齿轮装置的特征在于， 将预压状态的环状的碟形弹簧、或将该预压状态的环状的碟形弹簧及环状的垫片以重叠的状态插入到所述侧齿轮的背面与所述差速器壳体的支承该侧齿轮的背面的支承面之间， 在所述碟形弹簧及所述垫片的至少一方设有碰撞缓冲部，所述碰撞缓冲部对该侧齿轮的轴心方向上的该差速器壳体与该侧齿轮的碰撞载荷进行缓解。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用差动齿轮装置，其中， 所述碰撞缓冲部是设于所述碟形弹簧的凸部。
4.根据权利要求2所述的车辆用差动齿轮装置，其中， 所述碰撞缓冲部是设于所述垫片的凸部。
5.根据权利要求1所述的车辆用差动齿轮装置，其中， 在所述碟形弹簧与所述差速器壳体之间设有垫片， 所述碰撞缓冲部是设于所述垫片的凸部。
【文档编号】B60K17/16GK104508329SQ201280074876
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2012年7月25日 优先权日:2012年7月25日
【发明者】宫园秀明, 今井信治 申请人:丰田自动车株式会社