专利名称：用于转动体的支承结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设置在车辆中的用于转动体的支承结构。
背景技术：
在车辆中设置有各种转动体。这样一种转动体被支承在壳体中以通过包括多个设置在外圈和内圈之间的滚动元件的滚动轴承而绕该壳体的轴线转动。转运体的一个示例是设置在差速装置中的差速器壳。作为滚动轴承，使用一种圆锥滚子轴承或者角接触球轴承。需要向该圆锥滚子轴承或者角接触球轴承施加一适当的预负荷，以便(1)沿径向和轴向定位该转动体，(2)提供该轴承的足够的刚性，和(3)防止轴向和径向上的振动和共振，以及异常噪音。
公知这样一种调整预负荷的方法，其中，在轴承的外圈与壳体之间设置有垫片(垫圈)。由于外圈和壳体的加工公差，在轴承的外圈和壳体之间的空间存在变化。因此，在通过在轴承的外圈和壳体之间设置垫片来调整预负荷的情况下，制备多种具有不同厚度的垫片，在制备的多种垫片中选择适于外圈和壳体之间的实际空间的垫片。
在该方法中，需要制备多种垫片。此外，在组装工序中需要测量空间的尺寸并选择最佳垫片。因此，需要制备大量的部件，并且要花很多时间来进行组装工序。
例如，日本专利申请公开No.JP2003-343692A公开了一种代替垫片而使用螺旋弹簧的技术。在使用螺旋弹簧的情况下，即使是在轴承的外圈和壳体之间的空间中存在变化，由于螺旋弹簧的轴向长度可以增加或减小，所以该螺旋弹簧总是可以填充该空间。因此，只需制备一种螺旋弹簧，并因此在组装工序中不需测量该空间的尺寸。
然而，在如同日本专利申请公开No.JP2003-343692A中使用螺旋弹簧来调整预负荷的情况下，当一驱动力被传递至差速器壳时，并因此该差速器壳沿轴向相对壳体移动时，该螺旋弹簧可塑性变形。结果，有可能不能够向轴承施加一适当的预负荷。而且，该螺旋弹簧与其间设置该螺旋弹簧的元件线性接触。因此，当差速器壳相对壳体反复移动时，该差速器壳、壳体、和螺旋弹簧可能被磨损坏。
上述问题不仅发生在差速装置中，还会发生在需要被施加适当预负荷的其它转动体例如中间轴(副轴)中。
发明内容
综上所述，本发明的目的在于提供一种用于转动体的支承结构，其中可以长期地施加一适当的预负荷，并且可以抑制元件的磨损。
为了实现上述目的，本发明的第一方面涉及一种用于转动体的支承结构，其中，转动体被支承在壳体中，以便可通过包括设置在外圈与内圈之间的多个锥形滚子的滚动轴承而绕壳体的轴线转动。在该支承结构中，具有预定弹性力的波状弹簧设置在外圈与壳体之间。该支承结构还包括在波状弹簧由于外圈沿轴向的移动而完全收缩之前使外圈的移动停止的止动机构。
根据本发明的第一方面，因为波状弹簧的推动力向滚动轴承施加预负荷，所以无需用于调整预负荷的垫片。因此，可以减少组装所需时间。而且，因为波状弹簧具有与其间设置该波状弹簧的元件接触的表面，所以与使用螺旋弹簧时相比较，在壳体和外圈之间的接触面积大。从而，可以抑止这些元件被磨损坏。而且，止动机构可防止波状弹簧完全收缩。因此，可防止波状弹簧塑性变形。因为可以防止壳体和外圈被磨损坏，并可防止波状弹簧塑性变形，所以可长期地保持用于产生所需预负荷的弹性力。
此外，壳体可包括通过与外圈的侧面接触而使外圈的移动停止的止动面，和设置在止动面的外周侧或者内周侧上并且容纳有波状弹簧的环状凹部，止动面和环状凹部用作止动机构。在该情况下，所述止动面形成在从所述波状弹簧的位于所述壳体一侧的端部到所述止动面的轴向长度比当所述波状弹簧完全收缩时的所述波状弹簧的长度长的位置处。根据本发明的这一方面，因为壳体的一部分构成止动机构，所以可以减少部件的数目，并可减少成本。
在本发明的第一方面，可在壳体和位于壳体侧的波状弹簧的端部之间设置其硬度高于壳体的硬度的保护部件。由于设置该保护部件，当车辆加速、减速、或者沿相反方向运动多次，并因此波状弹簧伸长和收缩，来自波状弹簧的应力通过硬度比壳体的硬度高的支承环传递至壳体。因此，可防止该应力被施加给壳体的一特定部分。因此可以防止由于波状弹簧的操作而使得高应力被施加给壳体的一特定部分上，并因此导致壳体损坏的情况。
此外，该支承结构可包括用作止动机构的止动部件。该止动部件包括通过与外圈的外侧面接触而使外圈的移动停止的止动面，和设置在所述止动面的外周侧或者内周侧上、容纳有所述波状弹簧并且其轴向长度比当所述波状弹簧完全收缩时的所述波状弹簧的长度长的环状凹部。在该情况下，止动部件由硬度比壳体的硬度高的材料制造。通过该结构，与壳体的一部分构成止动机构的情况相比较，壳体的形状简化。因此，可以减少用于制造壳体的人工时数。而且，由于止动部件由硬度比壳体的硬度高的材料制造，所以可以防止由于波状弹簧的操作而使得高应力被施加给壳体的一特定部分上，并因此导致壳体损坏的情况。
此外，波状弹簧可设置在支承所述转动体沿轴向的一端的轴承与所述壳体之间，该波状弹簧可设置在支承所述转动体沿轴向的另一端的轴承与所述壳体之间。在该情况下，所述止动机构被设置用于所述波状弹簧中的每一个波状弹簧。此外，两个所述波状弹簧在弹簧常数和自由长度中的至少一个方面彼此不同，由此位于一侧上的所述止动机构通过与所述一侧上的外圈接触而使所述一侧上的轴承的外圈的移动停止。通过该结构，即使是在驱动力未传递至转动体时，也可以使转动体相对于壳体的位置稳定。
此外，所述外圈被装配在所述壳体中，使得所述外圈在常温下不会由于所述波状弹簧的推动力而移动，并且在温度上升时，所述外圈由于所述波状弹簧的推动力而相对于所述壳体移动。通过该结构，可以适当地防止预负荷被释放。
从下面结合附图对示例性实施例的说明将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点，其中相同的编号用以表示相同的元件，其中图1是示出根据本发明的第一实施例的差速装置的截面图；图2是示出图1中所示的波状弹簧的示例的透视图；图3是示出根据本发明的第二实施例的差速装置的截面图；图4是示出根据本发明的第三实施例的差速装置的截面图；和图5是示出根据第四实施例的中间轴用支承结构的截面图。
具体实施例方式
下面将参照
本发明的第一实施例。图1是示出根据本发明的第一实施例的差速装置10的截面图。差速装置10适用于前置发动机前轮驱动车辆中。图1示出加速期间或者无负荷操作期间的差速装置10。
差速装置10包括由铸铁制成的用作转动体的差速器壳12。差速器壳12包括本体部12a、成对筒部12b、和突起部12c。在差速器壳12中容纳有成对小齿轮14、成对半轴齿轮16等。成对缸部12b从箱状本体部12a的两侧突出。成对缸部12b具有相同的轴线。在缸部12b的内周面上形成有安装孔18。突起部12c沿与安装孔18的轴线垂直的方向从本体部12a突出。
在差速器壳12的本体部12a中，形成有容纳室20。在容纳室20中，容纳有小齿轮14、半轴齿轮16等。容纳室20与安装孔18连通。而且，在本体部12a中，形成有成对连通孔22和销插入孔24。成对连通孔22具有共同的轴线，且该轴线垂直于安装孔18的轴线。成对连通孔22与容纳室20连通。销插入孔24与成对连通孔22中的位于突起部12c一侧的一个连通孔垂直。销插入孔24贯通本体部12a。
如此构成的差速器壳12被支承为可利用成对锥形滚子轴承26(即滚动轴承)而相对于由铝合金制成的壳体28转动。成对锥形滚子轴承26中的一个设置在差速器壳12的成对缸部12b中的一个缸部的外周。成对锥形滚子轴承26中的另一个设置在差速器壳12的成对缸部12b中的另一个缸部的外周。锥形滚子轴承26都包括内圈30、外圈32、和多个锥形滚子34(即滚动元件)。内圈30装配在缸部12b的外周上。外圈32装配在壳体28中。多个锥形滚子34设置在内圈30和外圈32之间。
在壳体28中，形成有成对止动面36和成对环状凹部。止动面36通过与外圈32的外侧面32a(即另一外圈32的相对侧上的侧面)接触而使相应外圈32的移动停止。成对环状凹部的各个凹部与止动面36的内周侧相邻，并且沿轴向朝向外侧(即离开外圈32的一侧)凹陷。而且，在一侧上的止动面36和相应的外圈32之间形成有间隙40，并且，在另一侧的止动面36通过与外圈32接触而使另一侧上的外圈32的移动停止。在成对环状凹部38的一个凹部中容纳有波状弹簧42R。而在成对环状凹部38的另一个凹部中容纳有波状弹簧42L。波状弹簧42R和42L中的各个弹簧的一端与在一侧上的外圈32的外侧面32a接触。从而，波状弹簧42R和42L中的各个弹簧将在一侧上的外圈32朝向在另一侧上的外圈32推动。当波状弹簧42R和42L中的各个弹簧完全收缩时，各个环状凹部38的轴向长度与容纳在环状凹部38中的波状弹簧42R和42L中的各个弹簧的长度长。壳体28的上述部分，即止动面36和环状凹部38构成一个止动机构44。
图2是示出上述波状弹簧42的示例的透视图。如图2所示，波状弹簧42具有沿圆周方向连续的缓和的波状形状。波状弹簧42具有与其间设置波状弹簧42的元件即外圈32和壳体28相接触的表面。
再参照图1，两个成对外圈32都被不紧密地压入壳体28中。结果，在常温下波状弹簧42R和42L的推动力不会使成对外圈32沿轴向移动。然而，当在车辆行驶时壳体28的温度上升到例如80-100℃并且壳体28膨胀时，外圈32由于波状弹簧42R和42L的推动力而沿轴向移动。
小齿轮轴46贯穿形成于差速器壳12内的成对连通孔22。容纳在容纳室20中的成对小齿轮14由小齿轮轴46支承以便可转动。成对半轴齿轮16与各自成对小齿轮14相啮合。半轴齿轮16的轴线与安装孔18的轴线相一致。驱动轴48R和48L延伸穿过安装孔18，并与成对半轴齿轮16的内周花键接合。
固定销50插入形成在差速器壳12中的销插入孔24中。固定销50沿径向穿过小齿轮轴46，并禁止小齿轮轴46沿轴向移动。此外，齿圈52与差速器壳12的突起部12c的一个侧面(图1中的左侧面)接触，使得齿圈52与半轴齿轮16同轴。齿圈52通过螺栓54固定在差速器壳12上。齿圈52与差速驱动齿轮85啮合(参照图5)。差速驱动齿轮85与用作自动变速器的输出轴的中间轴80(参照图5)一体转动。当通过差速驱动齿轮85使齿圈52转动时，通过螺栓54与齿圈52一体形成的差速器壳12绕半轴齿轮16的轴线转动。差速器壳12的转动驱动力通过小齿轮14传递至半轴齿轮16，而同时转矩被分配给半轴齿轮16。
齿圈52是斜齿圆柱齿轮。在车辆加速时，由于齿圈52和差速驱动齿轮85的啮合，朝向图1中右方的轴向力被施加在差速器壳12上。因此，如图1所示，止动面36通过与外圈32接触而使图1中右侧外圈32的移动停止。此时，波状弹簧42R收缩。因为容纳有波状弹簧42R的环状凹部38的轴向长度大于当波状弹簧42R完全收缩时波状弹簧42R的轴向长度，所以可以防止波状弹簧42R塑性变形。而且，在此时，在另一侧的外圈32由波状弹簧42L推压并沿轴向移动。因此，可防止施加给位于波状弹簧42L一侧上的锥形滚子轴承26的预负荷被释放。
同时，在车辆减速时或者车辆倒车时，因为朝向图1中左侧的轴向力施加给差速器壳12，所以止动面36通过与外圈32接触而使图1中左侧外圈32的移动停止。在此时，波状弹簧42L收缩。因为容纳有波状弹簧42L的环状凹部38的轴向长度大于当波状弹簧42L完全收缩时波状弹簧42L的轴向长度，所以可以防止波状弹簧42L塑性变形。而且，在此时，在图1中右侧的外圈32由波状弹簧42R推压并沿轴向移动。因此，可防止施加给波状弹簧42R一侧的锥形滚子轴承26的预负荷被释放。
将波状弹簧42R和42L中的每一个弹簧的弹簧常数和自由长度设定成在考虑了壳体28的线性膨胀系数和差速器壳12的线性膨胀系数而设定的间隙40位于一预定公差范围内的情况下，可以向锥形滚子轴承26施加一预定范围内的适当预负荷。而且，在该实施例中，图1中左侧的波状弹簧42L的自由长度大于图1中右侧的波状弹簧42R的自由长度。图1中左侧的波状弹簧42L的推动力被设定成总是大于图1中右侧的波状弹簧42R的推动力，不管波状弹簧42R和42L的位移。因此，当壳体28的温度上升时，即，当外圈32因为波状弹簧的推动力而变得可沿轴向移动时，即使驱动力没有被传递至差速器壳12，而差速器壳12以及通过螺栓54与差速器壳12形成为一体的齿圈52也被移动至止动面36通过与外圈接触而使在一侧上的外圈的移动停止的位置，如图1所示。因此，可以使齿圈52的接合位置稳定。
如上所述，根据本实施例，因为波状弹簧42的推动力而将预负荷施加给锥形滚子轴承26，所以可以消除用于调整预负荷的垫片。因此可以减少组装所需时间。而且，因为波状弹簧42具有与其间设置波状弹簧42的元件接触的表面，所以与使用螺旋弹簧的情况相比较，在壳体28和外圈32之间的接触面积大。从而，可以防止壳体28和外圈32被磨损坏。而且，止动机构44可防止波状弹簧42完全收缩。因此，可防止波状弹簧42塑性变形。因为可以防止壳体28和外圈32被磨损坏，并可防止波状弹簧42塑性变形，所以可长期地保持用于产生所需预负荷的弹性力。
而且，根据该实施例，因为壳体28的一部分构成止动机构44，因此可以减少部件数目，并因此可减小成本。
而且，根据该实施例，图1中左侧的波状弹簧42L的推动力被设定成总是大于图1中右侧的波状弹簧42R的推动力。因此，即使驱动力没有被传递至差速器壳12，也可以使差速器壳12相对于壳体28的位置稳定。
而且，根据该实施例，外圈32被不紧密地压入壳体28中。结果，在常温下波状弹簧42R和42L的力不会使外圈32移动。然而，当在车辆行驶时壳体28的温度上升时，外圈32由于波状弹簧42R和42L所施加的推动力而相对于壳体28移动。因此可以适当防止预负荷被释放。
而且，根据该实施例，通过波状弹簧42向锥形滚子轴承26施加预负荷。从而，与使用螺旋弹簧向轴承施加预负荷的传统公知方法的情况相比较，波状弹簧42可用在小空间中。此外，可以在圆周上获得均匀的反作用力。而且，还可以采用使用螺旋弹簧所不能提供的从低弹簧常数至高弹簧常数的宽范围的设计。
下面说明本发明的第二实施例。在下面的说明中，具有与第一实施例中相同结构的部分将标以相同的参考标号，并省略其说明。
图3是示出根据本发明的第二实施例的差速装置60的截面图。差速装置60与第一实施例中的差速装置10的不同之处仅在于环状凹部62的轴向长度长于第一实施例中环状凹部38的长度，在各个环状凹部62中装配有用作保护部件的支承环64。
各支承环64由硬度比壳体28的硬度高的材料例如碳钢制造。波状弹簧42的一端与支承环64的侧面接触，该侧面与接触壳体28的侧面相对。从支承环64的波状弹簧42一侧的侧面到止动面36的轴向长度与第一实施例中环状凹部38的轴向长度相同。因此，在第二实施例中，壳体28的止动面36和支承环64构成止动机构66。
根据第二实施例，即使当车辆加速、减速、或者沿相反方向移动多次，并因此波状弹簧42伸长和收缩，来自波状弹簧42的应力通过硬度比壳体28的硬度高的支承环64传递至壳体28。因此，可防止该应力被施加给壳体28的一特定部分。因此可以防止由于波状弹簧42的操作而使得高应力被施加给壳体28的一特定部分上，并因此导致壳体28损坏的情况。
下面说明本发明的第三实施例。图4是示出根据本发明的第三实施例的差速装置70的截面图。在该第三实施例中，成对止动部件72中的每一个被装配在壳体28中，以沿轴向与外圈32的外侧相邻。各止动部件72具有与外圈32的外径基本相同的外径。
各止动部件72用作一止动机构和一保护部件。止动部件72由硬度比壳体28的硬度高的材料例如碳钢制造。各止动部件72包括止动面72a和环状凹部72b。止动面72a通过与外圈32的外侧面32a接触来止动外圈32的运动。各环状凹部72b与止动面72a的内周侧相邻。各环状凹部72b沿轴向朝向外侧凹陷。各环状凹部72b具有与第一实施例中环状凹部38相同的形状。波状弹簧42R和42L中的每一个容纳在相应的环状凹部72b中。而且，在一侧的止动部件72的止动面72a与相应的外圈32之间形成有间隙40，而在另一侧的止动面72a通过与外圈32接触而使在另一侧上的外圈32的移动停止，如第一实施例中所述。
根据第三实施例，与壳体28的一部分构成止动机构的情况相比较，壳体28的形状简化。即，根据第三实施例，不必在壳体28中形成第一实施例中的止动面36和环状凹部38。因此，可以减少用于制造壳体28的人工时数。而且，由于止动部件72由硬度比壳体28的硬度高的材料制造，所以可以防止由于波状弹簧42的操作而使得高应力被施加给壳体28的一特定部分上，并因此导致壳体28损坏的情况。
下面将参照图5说明本发明的第四实施例。图5示出本发明应用于中间轴80用支承结构的示例。作为转动体的中间轴80被沿轴向在中间轴80的两侧支承在壳体28中，以使得通过成对锥形滚子轴承82和84可以相对于壳体28转动。成对锥形滚子轴承82和84中的每一个设置在中间轴80的外侧上。锥形滚子轴承82包括内圈82a，外圈82b和锥形滚子82c。锥形滚子轴承84包括内圈84a，外圈84b和锥形滚子84c。内圈82a和84a分别安装在中间轴80的端部上。外圈82b和84b都安装在壳体28内。锥形滚子82c设置在内圈82a和外圈82b之间。锥形滚子84c设置在内圈84a和外圈84b之间。
中间轴80上一体地设置有与齿圈52啮合的差速驱动齿轮85。锥形滚子轴承82的内圈82a与差速驱动齿轮85的一个侧面接触，从而确定内圈82a沿轴向相对于中间轴80的位置。差速驱动齿轮85的另一个侧面与通过花键和中间轴80接合的中间轴从动齿轮86的一个侧面接触。中间轴从动齿轮86的另一个侧面与锥形滚子轴承84的内圈84a的一个侧面接触，从而确定内圈84a沿轴向相对于中间轴80的位置。
各具有环状形状的止动面88和90形成在壳体28中。止动面88通过与外圈82b的外侧面82d(即与外圈84b相对的侧面)接触而使外圈82b的移动停止。止动面90通过与外圈84b的外侧面84d(即与外圈82b相对的侧面)接触而使外圈84b的移动停止。此外，在壳体28中形成有环状凹部92和94。环状凹部92与止动面88的内周侧相邻，并且沿轴向朝向止动面88的外侧(即离开外侧面82d的一侧)凹陷。环状凹部94与止动面90的内周侧相邻，并且沿轴向朝向止动面90的外侧(即离开外侧面84d的一侧)凹陷。在成对止动面88和90之间的距离比在外圈82b的外侧面82d与外圈84b的外侧面84d之间的距离稍长。因此，即使当止动面90通过与外圈84b的外侧面84d接触而使在一侧上的外圈(即图5中的外圈84b)的移动停止时，仍在另一侧上的外圈82b的外侧面82d与止动面88之间形成有间隙96。
在环状凹部92中容纳有波状弹簧98R。在环状凹部94中容纳有波状弹簧98L。波状弹簧98R沿轴向的一端与外圈82b的外侧面82d接触。波状弹簧98R将外圈82b朝向外圈84b一侧推动。波状弹簧98L沿轴向的一端与外圈84b的外侧面84d接触。波状弹簧98L将外圈4b朝向外圈82b一侧推动。环状凹部92的轴向长度比当波状弹簧98R完全收缩时容纳在环状凹部92中的波状弹簧98R的轴向长度长。环状凹部94的轴向长度比当波状弹簧98L完全收缩时的波状弹簧98L的轴向长度长。因此，在该实施例中，止动面88和环状凹部92，或者止动面90和环状凹部94构成止动机构100。
在该实施例中使用的波状弹簧94R和94L通过弯曲钢丝一圈而形成。然而，波状弹簧94R和94L具有彼此不同的弹簧常数。而且，外圈82b和84b被不紧密地压入壳体28中，使得当在车辆行驶时壳体28的温度上升并且壳体28膨胀时，外圈82b和84b由于波状弹簧94R和94L的推动力以及传递给中间轴80的驱动力而沿轴向移动。
上述第四实施例与第一实施例的不同之处在于转动体是中间轴80。然而，用于该转动体(即中间轴80)的支承结构具有与第一实施例相同的构造。因此，可以获得与第一实施例相同的效果。
尽管参照
了本发明的实施例，但是本发明也可以用其它实施例来实现。
例如，尽管在上述实施例中锥形滚子轴承26、82和84用作滚动轴承，但是也可以代替使用一种角接触球轴承。
而且，本发明也可以应用于这样一种差速装置，其中通过在前置发动机后轮驱动车辆中广泛使用的准双曲面齿轮对将驱动力从自动变速器传递给该差速装置。
而且，在第一实施例中，右侧和左侧的成对波状弹簧42R和42L的自由长度制成彼此不同。从而，波状弹簧42R和42L中一个弹簧的推动力被制成总是大于波状弹簧42R和42L中另一个弹簧的推动力，而不管波状弹簧42R和42L的位移。然而，也可以通过使波状弹簧42R和42L的弯绕圈数彼此不同而将波状弹簧42R和42L中一个弹簧的推动力制成总是大于波状弹簧42R和42L中另一个弹簧的推动力。
而且，在如同第四实施例中将本发明用于中间轴80用支承结构的情况下，可以将硬度比壳体28的硬度高的该支承环设置在波状弹簧98和壳体28之间，如同第二实施例中，或者止动机构可以与壳体28分开地形成，并且可使用作为止动机构的止动部件72，如同第三实施例中。
上述实施例是示例性实施例。本发明可以在基于本领域技术人员的知识进行各种变化和变形的其它实施例中实现。
根据本发明的用于转动体的支承结构可以应用于如同第一实施例至第三实施例中包括用作转动体的差速器壳的差速装置，可以应用于如同第四实施例中的中间轴用支承结构。而且，根据本发明的用于转动体的支承结构可以应用于各种公知差速装置，例如使用斜齿圆柱齿轮小齿轮的差速装置，和使用多对小齿轮的差速装置。而且，该差速装置可以具有限滑差速功能。
波状弹簧形成为具有通过卷绕钢丝而成的卷曲形状和波状形状。该波状弹簧可以通过弯曲钢丝一圈、两圈或多圈而形成。因为波状弹簧形成为具有通过卷绕钢丝而成的卷曲形状，所以该波状弹簧具有两端部，与通过冲压形成的波状弹簧不同。该波状弹簧的两端部可以彼此连接。而且，可以叠置多个波状弹簧。
波状弹簧可以直接设置在壳体和外圈之间。而且，保护部件可以设置在壳体和波状弹簧之间，以将波状弹簧间接地置在壳体和外圈之间，如同在第二实施例或第三实施例中。
在上述实施例中，沿轴向在转动体的两端部的各个端部上设置有波状弹簧和止动机构。然而，即使在波状弹簧和止动机构只设置在一侧的情况下，也可以获得一定的效果。而且，在沿轴向在转动体的两端部的各个端部上设置有波状弹簧和止动机构的情况下，也可以使用具有相同弹簧常数和相同自由长度的两个波状弹簧。而且，如同在上述实施例中所述，这两个波状弹簧可以在弹簧常数和自由长度中至少一个方面不同。
权利要求
1.一种用于转动体的支承结构，它包括转动体(12；80)、容纳所述转动体(12；80)的壳体(28)以及将所述转动体(12；80)支承在所述壳体(28)中以使其可绕所述壳体(28)的轴线转动的轴承(26；82，84)，所述轴承(26；82，84)包括外圈(32；82b，84b)、内圈(30；82a，84a)和设置在所述外圈(32；82b，84b)与所述内圈(30；82a，84a)之间的多个滚动元件(34；82c，84c)，所述支承结构的特征在于包括设置在所述外圈(32；82b，84b)与所述壳体(28)之间并具有预定弹性力的波状弹簧(42；98R，98L)，和通过在所述波状弹簧(42；98R，98L)由于所述外圈(32；82b，84b)沿轴向的移动而完全收缩之前与所述外圈(32；82b，84b)接触而使所述外圈(32；82b，84b)的移动停止的止动机构(44；100)。
2.根据权利要求1所述的用于转动体的支承结构，其特征在于，所述壳体(28)包括通过与所述外圈(32；82b，84b)的侧面接触而使所述外圈(32；82b，84b)的移动停止的止动面(36；88，90)，和设置在所述止动面(36；88，90)的外周侧或者内周侧上并且容纳所述波状弹簧(42；98R，98L)的环状凹部(38；92，94)，所述止动面(36；88，90)和所述环状凹部(38；92，94)用作所述止动机构；以及所述止动面(36；88，90)形成在从所述波状弹簧(42；98R，98L)的位于所述壳体一侧的端部到所述止动面(36；88，90)的轴向长度比所述波状弹簧(42；98R，98L)完全收缩时的所述波状弹簧(42；98R，98L)的长度长的位置处。
3.根据权利要求1所述的用于转动体的支承结构，其特征在于，所述壳体(28)包括通过与所述外圈(32；82b，84b)的侧面接触而使所述外圈(32；82b，84b)的移动停止的止动面(36；88，90)，和设置在所述止动面(36；88，90)的外周侧或者内周侧上并且容纳所述波状弹簧(42；98R，98L)的环状凹部(38；92，94)，所述止动面(36；88，90)和所述环状凹部(38；92，94)用作所述止动机构；以及所述止动面(36；88，90)形成在从所述环状凹部(38；92，94)的所述波状弹簧(42；98R，98L)的端部接触的侧面到所述止动面(36；88，90)的轴向长度比所述波状弹簧(42；98R，98L)完全收缩时的所述波状弹簧(42；98R，98L)的长度长的位置处。
4.根据权利要求1所述的用于转动体的支承结构，其特征在于，它还包括设置在所述壳体(28)与所述波状弹簧(42)的位于所述壳体一侧的端部之间并且其硬度高于所述壳体(28)的硬度的保护部件(64)。
5.根据权利要求1所述的用于转动体的支承结构，其特征在于，所述支承结构包括由硬度比所述壳体(28)的硬度高的材料制成的止动部件(72)，该止动部件用作所述止动机构；以及所述止动部件(72)包括通过与所述外圈(32)的侧面接触而使所述外圈(32)的移动停止的止动面(72a)，和设置在所述止动面(72a)的外周侧或者内周侧上、容纳所述波状弹簧(42)并且其轴向长度比所述波状弹簧(42)完全收缩时的所述波状弹簧(42)的长度长的环状凹部(72b)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于转动体的支承结构，其特征在于，所述波状弹簧(42R；98R)设置在支承所述转动体(12；80)沿轴向的一端的轴承(26；82)与所述壳体(28)之间，所述波状弹簧(42L；98L)设置在支承所述转动体(12；80)沿轴向的另一端的轴承(26；84)与所述壳体(28)之间；所述止动机构(44；100)设置为用于所述波状弹簧(42R，42L；98R，98L)中的每一个波状弹簧；两个所述波状弹簧(42R，42L；98R，98L)在弹簧常数和自由长度中的至少一个方面彼此不同，由此位于一侧上的所述止动机构(44；100)在驱动力未传递到所述转动体(12；80)时通过与所述一侧上的外圈接触而使所述一侧上的轴承的外圈的移动停止；两个所述波状弹簧(42R，42L；98R，98L)和所述止动机构(44；100)被定位成一侧上的所述止动机构(44；100)在驱动力未传递到所述转动体时通过与所述一侧上的外圈接触而使所述一侧上的轴承的外圈的移动停止。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的用于转动体的支承结构，其特征在于，所述外圈(32；82b，84b)被装配在所述壳体(28)中，使得所述外圈(32；82b，84b)在常温下不会由于所述波状弹簧(42；98R，98L)的推动力而移动，而在温度上升时，所述外圈(32；82b，84b)由于所述波状弹簧(42；98R，98L)的推动力而相对于所述壳体(28)移动。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的用于转动体的支承结构，其特征在于，所述转动体是差速器壳(12)。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的用于转动体的支承结构，其特征在于，所述转动体是中间轴(80)。
全文摘要
本发明涉及用于转动体的支承结构。该支承结构例如是包括差速器壳的差速装置，该差速器壳被支承在壳体(28)中以便可通过包括设置在外圈(32)与内圈(30)之间的多个锥形滚子的锥形滚子轴承(26)而绕壳体(28)的轴线转动。在该差速器壳中，具有预定弹性力的波状弹簧(42)设置在外圈(32)与壳体(28)之间。而且，该差速装置包括在波状弹簧(42)由于外圈(32)沿轴向的移动而完全收缩之前停止外圈(32)的移动的止动机构(44)。
文档编号F16H48/08GK1769730SQ20051011737
公开日2006年5月10日 申请日期2005年11月3日 优先权日2004年11月5日
发明者北条胜之 申请人:丰田自动车株式会社