车辆用差速器装置的制作方法

本发明涉及一种具备设有开口的差速器外壳(以下，简称为“差速器壳”)的车辆用差速器装置，尤其涉及一种抑制从差速器壳中产生的齿轮噪声的技术。

背景技术：

已知在一种车辆用差速器装置中，其具有差速器壳和圆环状的内啮合齿轮，所述差速器壳具有：周壁，其对一对半轴齿轮以及与其啮合的小齿轮进行收纳；环状的内啮合齿轮安装部，其为了固定所述内啮合齿轮而从所述周壁起向外周侧被突出设置；开口，其在所述周壁的一部分上以贯穿内外的方式而形成，且所述差速器壳围绕一旋转轴线进行旋转，所述圆环状的内啮合齿轮被安装在所述周壁的外侧处，且以所述旋转轴线为中心。例如，专利文献1的车辆用差速器装置即为前述的这种车辆用差速器装置，在专利文献1的车辆用差速器装置中，被输入到固定于圆环状的所述内啮合齿轮安装部的安装面上的圆环状的内啮合齿轮上的动力，在容许所述一对半轴齿轮的旋转差的同时，向分别与该一对半轴齿轮连结的左右一对驱动轮被传递。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-106504号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1的这种车辆用差速器装置中，差速器壳的周壁的一部分开口，从而在所述周壁中的所述开口周围容易产生应力，并且在所述内啮合齿轮中的被安装于所述开口周围的所述内啮合齿轮的齿面上也容易产生应力。因此，当在内啮合齿轮上被输入有高转矩时，在差速器壳和内啮合齿轮的组装件中，所述内啮合齿轮中的被安装于所述开口周围的所述内啮合齿轮的齿面与内啮合齿轮的其他部位相比更容易发生变形，从而在内啮合齿轮与向内啮合齿轮输入转矩的驱动齿轮之间啮合面积有可能局部性地发生变化，并且由于这种啮合面积的变化，而存在齿轮噪声增大的可能性。

本发明是将以上的实际情况作为背景而完成的发明，其目的在于，提供一种抑制了因内啮合齿轮与驱动齿轮的啮合面积发生变化而产生的齿轮噪声的车辆用差速器装置。

用于解决课题的方法

用于实现上述目的的本发明的主旨在于，本发明的车辆用差速器装置具备差速器壳和圆环状的内啮合齿轮，所述差速器壳具有对一对半轴齿轮以及与该半轴齿轮啮合的小齿轮进行收纳的周壁、和在该周壁的一部分上贯穿内外而形成的开口，且所述差速器壳围绕一旋转轴线而旋转，所述内啮合齿轮被安装于所述周壁的外侧，且以所述旋转轴线为中心，在所述车辆用差速器装置中，在所述内啮合齿轮的内周缘部之中具有突出部，所述突出部以在从所述开口贯穿的方向观察时对所述开口的一部分进行覆盖的方式而构成，且与未对所述开口的一部分进行覆盖的内周缘部相比而向所述开口侧突出。

发明效果

根据以此方式而构成的本发明的车辆用差速器装置，在所述内啮合齿轮的内周缘部之中具有突出部，所述突出部以在从所述开口所贯穿的方向观察时对所述开口的一部分进行覆盖的方式而构成，且与未对所述开口的一部分进行覆盖的内周缘部相比而向所述开口侧突出。在具有这种突出部的内啮合齿轮和差速器壳的组装件中，由于通过增加内啮合齿轮中的所述开口的围绕所述旋转轴线的角度范围内的径向上的宽度尺寸而提高了刚性，因此能够抑制因内啮合齿轮与驱动齿轮的啮合面积发生变化而产生的齿轮噪声。此外，由于内啮合齿轮的突出部向差速器壳的开口侧突出，因此差速器壳以及内啮合齿轮的组装件不会变大。因此，提高了内啮合齿轮和差速器壳的组装件的刚性，并且实现了差速器装置整体的小型化。

在此，优选为，所述内啮合齿轮的齿宽在所述突出部处与除此以外的部分相比而被扩大。在该情况下，即使在内啮合齿轮与驱动小齿轮的啮合位置向内啮合齿轮中的所述突出部的一侧偏离了的情况下，也通过使所述驱动小齿轮与所述内啮合齿轮的所述突出部的齿宽的被扩大的啮合齿啮合，从而抑制了内啮合齿轮与驱动小齿轮的啮合面积的降低，进而减少了齿轮噪声的产生。此外，由于抑制了由内啮合齿轮与驱动小齿轮的啮合面积的降低所产生的向内啮合齿轮的啮合齿输入的每单位面积的输入变大的情况，因此能够提高内啮合齿轮的耐久性。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施例的车辆用差速器装置的包含旋转轴线C1在内的截面的立体图。

图2为表示图1的车辆用差速器装置的包含旋转轴线C1在内的、与小齿轮销的中心线垂直的截面的一部分的立体图。

图3为从图1的车辆用差速器装置的旋转轴线C1方向观察时的主视图。

图4为图1的车辆用差速器装置的立体图。

图5为从旋转轴线C1方向观察图1的内啮合齿轮时的主视图。

图6为图5的内啮合齿轮的VI-VI线观察时的剖视图。

图7为图5的内啮合齿轮的VII-VII线观察时的剖视图。

图8为表示将图5的内啮合齿轮投影到与旋转轴线C1方向垂直的平面时的投影的图。

图9为表示将本发明的其他实施例的车辆用差速器装置的内啮合齿轮投影到与旋转轴线C1方向垂直的平面时的投影的图。

图10为表示将本发明的其他实施例的车辆用差速器装置的内啮合齿轮投影到与旋转轴线C1方向垂直的平面时的投影的图。

图11为表示将本发明的其他实施例的车辆用差速器装置的内啮合齿轮投影到与旋转轴线C1方向垂直的平面时的投影的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的车辆用差速器装置的一个实施例进行详细说明。

实施例1

图1为表示本发明的一个实施例的车辆用差速器装置10(以下，称为”差速器装置10”)的穿过差速器壳26的旋转轴线C1以及小齿轮销30的中心线的截面的立体图。图2为表示穿过差速器装置10的差速器壳26的旋转轴线C1并与小齿轮销30的中心线垂直的截面的一部分的立体图。图3为在差速器装置10的旋转轴线C1方向上观察时的图，并且为同时表示与内啮合齿轮28啮合的驱动小齿轮13以及驱动小齿轮轴12的截面的图。图4为差速器装置10的立体图。另外，虽然被形成在内啮合齿轮28上的啮合齿16(图6以及图7所示。)例如为准双曲面齿轮，但在图1至图4中被省略。此外，在图1以及图2中，以能够进行动力传递的方式与半轴齿轮18连结的车轴并未被图示。差速器装置10具备差速器壳26和内啮合齿轮28，其中，所述差速器壳26具有在分别以能够旋转的方式进行支承的状态下对在旋转轴线C1上互相对置的一对半轴齿轮18以及隔着旋转轴线C1而互相对置且分别与上述一对半轴齿轮18啮合的一对小齿轮20进行收纳的圆筒状的周壁22、和在与旋转轴线C1正交的方向上从周壁22的外周面起向外周侧一体地突出设置且作为内啮合齿轮安装部而发挥功能的圆环状的凸缘部24，且所述差速器壳26围绕一旋转轴线C1而旋转，所述内啮合齿轮28为圆环状，且被固定在作为该凸缘部24的一个面的圆环状的安装面27上。即，内啮合齿轮28以其中心与差速器壳26的旋转轴线C1同心的方式被安装于周壁22的外侧。在差速器壳26的内部以能够旋转的方式对一对小齿轮20进行支承的小齿轮销30的两端部以其长度方向与内啮合齿轮28的旋转轴线C1正交的方式被固定于周壁22的旋转轴线C1方向的中央处。此外，差速器壳26具备在旋转轴线C1方向上从周壁22起向相互分离的方向突出设置的圆筒状的一对轴套部32。在这些轴套部32中分别被插入有未图示的一对车轴的一端部，并且通过花键嵌合而以能够进行动力传递的方式分别与在差速器壳26内夹着一对小齿轮20的一对半轴齿轮18连结。凸缘部24从差速器壳26的周壁22的旋转轴线C1方向上的小齿轮销30与轴套部32之间的外周面起向外周侧突出设置，内啮合齿轮28通过多个(例如16个)螺栓34而被固定在凸缘部24上，所述螺栓34以面接触的状态而等间隔地被配置于凸缘部24的小齿轮销30侧的环状的安装面27上。

如图2至图4所示，在差速器壳26上形成有一对开口36，所述一对开口36以贯穿差速器壳26的内外的方式被形成于周壁22的侧面的一部分上。该一对开口36以隔着小齿轮销30并对圆筒状的周壁22的侧面进行局部切口的方式被形成。

如图3所示，差速器装置10具备例如被设置在将来自车辆的驱动源的动力向一对驱动轮进行传递的动力传递路径上并与汽车传动轴连结的驱动小齿轮轴12以及被设置在其一端上的驱动小齿轮13。驱动小齿轮轴12经由第一轴承14以及第二轴承15而以能够围绕旋转轴线C2旋转的方式被支承于未图示的外壳上。驱动小齿轮轴12的旋转轴线C2具有与内啮合齿轮28的旋转轴线C1成直角但不交叉的立体交叉关系，驱动小齿轮13和与其啮合的内啮合齿轮28为准双曲面齿轮对。差速器装置10在容许一对半轴齿轮18的旋转差的同时，将从驱动小齿轮13被输入至内啮合齿轮28上的动力向分别与这些一对半轴齿轮18连结的左右一对车轴进行传递。

图5为在旋转轴线C1方向上观察内啮合齿轮28时的图，图6为图5的VI-VI线观察时的剖视图，图7为图5的VII-VII线观察时的剖视图。如图7所示，圆环状的内啮合齿轮28在从旋转轴线C1方向观察时，在凸缘部24的与安装面27抵接的一侧的相反侧的内周缘部38与外周缘部40之间的圆锥面上具有多个齿宽a的啮合齿16，且该啮合齿16和与内啮合齿轮28相比为小径的驱动小齿轮13的啮合齿相啮合。在内啮合齿轮28的与凸缘部24抵接的抵接面上，于圆周方向上形成有多个圆柱状孔42，所述圆柱状孔42中形成有与螺栓34螺合的内螺纹。另外，在图5中，省略了被形成于内啮合齿轮28的圆锥面上的啮合齿16。此外，差速器壳26和内啮合齿轮28也可以不通过螺栓而通过焊接来实施组装。

但是，由于差速器壳26在周壁22上具有一对开口36，因此在周壁22中的开口36周围容易产生应力，并且在内啮合齿轮28中的开口36周围的齿面上也容易产生应力。因此，当有高负载被输入至内啮合齿轮28上时，在被固定于凸缘部24上的内啮合齿轮28之中的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的部分、即被形成于开口36附近的啮合齿16上，挠曲将变为最大，从而有可能使内啮合齿轮28与驱动小齿轮13的啮合面积局部性地产生变化。因此，期望在差速器装置10中同时实现装置本身的小型化、和在差速器壳26与内啮合齿轮28的组装件中因内啮合齿轮28与驱动小齿轮13啮合的啮合面积的变化而产生的噪声的抑制。

如图6所示，在内啮合齿轮28的内周缘部38中的于径向上与开口36对置的部分、即周壁22的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的部分，具有与周壁22的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围外的内周缘部38相比而向开口36侧突出的内周侧突出部44。内周侧突出部44以在从开口36贯穿周壁22的方向上观察时覆盖开口36的一部分的方式而构成，且所述内周侧突出部44以与开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围外且未覆盖开口36的一部分的内周缘部38相比而向开口36侧突出的方式而形成。上述内啮合齿轮28的内周缘部38中的周壁22的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的部分，包括从与内啮合齿轮28的旋转轴线C1垂直且与小齿轮销30的中心线垂直的方向观察时与内啮合齿轮28的周壁22的开口36重叠的部分。如图3所示，该一对内周侧突出部44的内周侧端面46以具有预定的间隔d的方式而分别被设置于差速器壳26的一对开口36处。此外，在内啮合齿轮28的形成有如下的内周侧突出部44、即被形成于周壁22上的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的内周侧突出部44的部分的圆锥面上，形成有与在内啮合齿轮28的被形成于周壁22上的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围外的部分的圆锥面上相同的啮合齿16，并且该齿宽从齿宽a被扩大为最大齿宽b。

图8为例示了将内啮合齿轮28向与其旋转轴线C1垂直的面进行投影时的投影的图，且为用于对内周侧突出部44的内周侧端面46的形状进行说明的图。内周侧突出部44以如下方式使内周缘部38中的差速器壳26的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的部分向开口36侧突出而形成，所述方式为，使作为所述内周侧突出部44的内周侧端面46的投影的直线B1与作为齿宽a的啮合齿16的内周缘的投影的圆A相交的点X以及点Y分别与圆A的中心即表示旋转轴线C1的点O连结成两条直线所成的角D在10度以上，并且使直线B1上的与点O之间的距离最小的点E优选在以具有圆A的半径的97％的半径且与圆A同心的虚线所表示的圆F的内侧处，其中，所述齿宽a的啮合齿16被形成在，内啮合齿轮28的被形成于周壁22上的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围外的部分的圆锥面上。点E为，穿过点O的与直线XY正交的线和直线B1的交点。由于通过以此方式而形成的内周侧突出部44从而增加了内啮合齿轮28中的差速器壳26的周壁22的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的径向上的宽度尺寸，因此能够充分地提高内啮合齿轮28和差速器壳26的组装件的刚性。另外，虽然内周侧突出部44的内周侧端面46的投影的直线B1相对于点O而在对称位置上生成有一对，但在图8中省略了其中一条。

如上所述，根据本实施例的差速器装置10，在内啮合齿轮28的内周缘部38中，具有以在从开口36所贯穿的方向观察时对开口36的一部分进行覆盖的方式而构成、且与未对开口36的一部分进行覆盖的内周缘部38相比而向开口36侧突出的内周侧突出部44。在具有这种内周侧突出部44的内啮合齿轮28和差速器壳26的组装件中，由于通过在内啮合齿轮28中于开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内对开口36的一部分进行覆盖的内周侧突出部44从而增加了径向上的宽度尺寸而提高了刚性，因此能够抑制因内啮合齿轮28的与驱动小齿轮13啮合的啮合面积发生变化而产生的齿轮噪声。此外，由于内啮合齿轮28的内周侧突出部44向差速器壳26的开口36侧突出，因此差速器壳26以及内啮合齿轮28的组装件不会变大。因此，能够提高内啮合齿轮28和差速器壳26的组装件的刚性，并且实现差速器装置10整体的小型化。

此外，根据本实施例的差速器装置10，内啮合齿轮28的形成有差速器壳26的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的内周侧突出部44的部分的圆锥面上的啮合齿16的齿宽b，与内啮合齿轮28的差速器壳26的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围外的部分的圆锥面上所形成的啮合齿16的齿宽a相比而被扩大。因此，即使在内啮合齿轮28与驱动小齿轮13的啮合位置向内周侧突出部44一侧偏离了的情况下，也通过使驱动小齿轮13与内啮合齿轮28的内周侧突出部44的被扩大为齿宽b的啮合齿16啮合，从而抑制了内啮合齿轮28与驱动小齿轮13的啮合面积的降低，进而减少了齿轮噪声的产生。此外，由于抑制了因内啮合齿轮28与驱动小齿轮13啮合的啮合面积的降低所产生的向啮合齿16输入的每单位面积的输入变大的情况，因此能够提高内啮合齿轮28的耐久性。

实施例2

接下来，对本发明的其他实施例进行说明。另外，在以下的实施例中，对于与前述实施例在功能上实质共同的部分标记相同的符号，并省略详细的说明。

本实施例的差速器装置48除了内啮合齿轮50的内周侧突出部52的形状相对于前述的内啮合齿轮28有所不同之外，其余均与前述的实施例1的差速器装置10相同。以下，使用图9来对该不同点进行说明。图9为表示将内啮合齿轮50向与其旋转轴线C1垂直的面投影时所产生的投影的图，且为相当于图8的图。内周侧突出部52以如下方式使内周缘部38中的差速器壳26的一对开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的部分向开口36侧突出而形成，所述方式为，使作为被形成于所述内周侧突出部52的圆锥面上的齿宽b的啮合齿16的内周缘的投影的折线B2的、与圆A相交的点X以及点Y分别与点O之间连结成两条直线所成的角D在10度以上，并且使折线B2上的与点O之间的距离为最小的点E在圆F的内侧处。本实施例的点E为，穿过点O的与直线XY正交的线和折线B2的交点。折线B2相对于穿过该点O的与直线XY正交的线而呈对称形状。根据本实施例的差速器装置48，能够获得与前述的实施例1相同的效果。

实施例3

图10为表示将本实施例的差速器装置54的内啮合齿轮56向与其旋转轴线C1垂直的面投影时所产生的投影的图，且为相当于图8的图。内啮合齿轮56的内周侧突出部58以如下方式使内周缘部38中的差速器壳26的一对开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的部分向开口36侧突出而被形成，所述方式为，使作为被形成在所述内周侧突出部58的圆锥面上的齿宽b的啮合齿16的内周缘的投影的圆滑的圆弧B3的和圆A相交的点X以及点Y分别与点O连结成两条直线所成的角D在10度以上，并且使圆弧B3上的与点O之间的距离最小的E在圆F的内侧处。本实施例的点E为，穿过点O的与直线XY正交的线和圆弧B3的交点。圆弧B3相对于穿过该点O的与直线XY正交的线而呈对称形状。根据本实施例的差速器装置54，能够获得与前述的实施例1相同的效果。

实施例4

图11为表示将本实施例的差速器装置60的内啮合齿轮62向与其旋转轴线C1垂直的面投影时所产生的投影的图，且为相当于图8的图。内啮合齿轮62的内周侧突出部64以如下方式使内周缘部38中的差速器壳26的一对开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的部分向开口36侧突出而形成，所述方式为，使作为被形成在所述内周侧突出部64的圆锥面上的齿宽b的啮合齿16的内周缘的投影的曲线B4的、与圆A相交的点X以及点Y和点O连接为两条直线所成的角D在10度以上，并且使曲线B4上的与点O之间的距离为最小的点E在圆F的内侧处。根据本实施例的差速器装置60，能够获得与前述的实施例1相同的效果。

虽然以上参照表格以及附图而对本发明进行了详细的说明，但本发明进一步还能够采用其他方式来实施，并且在不脱离其主旨的范围内能够施加各种各样的变更。

例如，根据前述的实施例的差速器装置10，虽然在差速器壳26的周壁22上隔着小齿轮销30而具备一对开口36，但并不限定于此，例如，也可以采用如下的结构，即，在周壁22上形成一个开口、或三个以上的开口36，并设置内周侧突出部44，所述内周侧突出部44通过使内啮合齿轮28的内周缘部38中的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的开口36周围部分与开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围外的内周缘部38相比而向上述一个或三个以上的开口36侧突出从而被形成，由此来提高内啮合齿轮28和差速器壳26的组装件的刚性。

另外，根据前述的实施例的差速器装置10，虽然内啮合齿轮28的形成有在差速器壳26的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围内的内周侧突出部44的部分的圆锥面上的啮合齿16的齿宽b，与内啮合齿轮28的差速器壳26的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围外的部分的圆锥面上的啮合齿16的齿宽a相比而被扩大，但并不限定于此，例如，也可以采用如下方式，即，在形成有内周侧突出部44的部分的圆锥面上所形成的啮合齿16，未被从与内啮合齿轮28的差速器壳26的开口36的围绕旋转轴线C1的角度范围外的部分的圆锥面上的啮合齿16相同的齿宽a扩大到最大齿宽b，而是在内周侧突出部44上不形成完全的啮合齿16而形成不完全形状的啮合齿16，或者完全不形成啮合齿。即使未在内周侧突出部44上形成啮合齿16，也能够提高内啮合齿轮28和差速器壳26的组装件的刚性。

此外，根据前述的实施例的差速器装置10，虽然采用了如下的结构，即，在差速器壳26的开口36和与其对置的内啮合齿轮28的内周侧突出部44的内周侧端面46之间具有预定的间隔d，但并不限定于此，例如，也可以采用如下方式，即，在差速器壳26与内啮合齿轮28的由螺栓34实施的组装时，在相对于差速器壳26而使内啮合齿轮28基本无法进行相对旋转的程度上，使差速器壳26的开口36与内周侧突出部44的内周侧端面46之间的间隔d缩窄。如果采用这种方式，则由于相对于差速器壳26而使内啮合齿轮28在圆周方向上被定位，从而抑制了在组装时内啮合齿轮28相对于差速器壳26而旋转的情况，因此能够使差速器壳26与内啮合齿轮28的由螺栓34实施的组装变得容易。

此外，根据前述的实施例的差速器装置10，虽然差速器壳26和内啮合齿轮28是通过螺栓34而被组装的，但也可以通过焊接来实施组装。如果采用这种方式，则由于相对于差速器壳26而言内啮合齿轮28并未通过螺栓而被定位，因此能够使差速器壳26与内啮合齿轮28的组装变得容易。

此外，虽然在前述的实施例中，内周侧突出部44、内周侧突出部52、内周侧突出部58以及内周侧突出部64，与作为齿宽a的啮合齿16的内周缘的投影的圆A的半径的97％的圆F相比而突出至内侧，但也可以并非必须突出至圆F的内侧，由此也能够获得与突出量相应的刚性提高效果。

另外，上述内容归根结底仅为一个实施方式，虽然其他示例并未一一例示，但本发明在不脱离其主旨的范围内，能够根据本领域技术人员的知识而以施加各种变更、改良的方式来实施。

符号说明

10、48、54、60：车辆用差速器装置；16：啮合齿；18：半轴齿轮；20：小齿轮；22：周壁；24：凸缘部；26：差速器壳；28、50、56、62：内啮合齿轮；30：小齿轮销；36：开口；38：内周缘部；40：外周缘部；44、52、58、64：内周侧突出部(突出部)；C1：旋转轴线；a：齿宽；b：齿宽。