專利名稱：用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置在車輛中的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在車輛中設(shè)置有各種轉(zhuǎn)動體。這樣一種轉(zhuǎn)動體被支承在殼體中以通過包括多個設(shè)置在外圈和內(nèi)圈之間的滾動元件的滾動軸承而繞該殼體的軸線轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)運體的一個示例是設(shè)置在差速裝置中的差速器殼。作為滾動軸承，使用一種圓錐滾子軸承或者角接觸球軸承。需要向該圓錐滾子軸承或者角接觸球軸承施加一適當?shù)念A(yù)負荷，以便(1)沿徑向和軸向定位該轉(zhuǎn)動體，(2)提供該軸承的足夠的剛性，和(3)防止軸向和徑向上的振動和共振，以及異常噪音。
公知這樣一種調(diào)整預(yù)負荷的方法，其中，在軸承的外圈與殼體之間設(shè)置有墊片(墊圈)。由于外圈和殼體的加工公差，在軸承的外圈和殼體之間的空間存在變化。因此，在通過在軸承的外圈和殼體之間設(shè)置墊片來調(diào)整預(yù)負荷的情況下，制備多種具有不同厚度的墊片，在制備的多種墊片中選擇適于外圈和殼體之間的實際空間的墊片。
在該方法中，需要制備多種墊片。此外，在組裝工序中需要測量空間的尺寸并選擇最佳墊片。因此，需要制備大量的部件，并且要花很多時間來進行組裝工序。
例如，日本專利申請公開No.JP2003-343692A公開了一種代替墊片而使用螺旋彈簧的技術(shù)。在使用螺旋彈簧的情況下，即使是在軸承的外圈和殼體之間的空間中存在變化，由于螺旋彈簧的軸向長度可以增加或減小，所以該螺旋彈簧總是可以填充該空間。因此，只需制備一種螺旋彈簧，并因此在組裝工序中不需測量該空間的尺寸。
然而，在如同日本專利申請公開No.JP2003-343692A中使用螺旋彈簧來調(diào)整預(yù)負荷的情況下，當一驅(qū)動力被傳遞至差速器殼時，并因此該差速器殼沿軸向相對殼體移動時，該螺旋彈簧可塑性變形。結(jié)果，有可能不能夠向軸承施加一適當?shù)念A(yù)負荷。而且，該螺旋彈簧與其間設(shè)置該螺旋彈簧的元件線性接觸。因此，當差速器殼相對殼體反復移動時，該差速器殼、殼體、和螺旋彈簧可能被磨損壞。
上述問題不僅發(fā)生在差速裝置中，還會發(fā)生在需要被施加適當預(yù)負荷的其它轉(zhuǎn)動體例如中間軸(副軸)中。

發(fā)明內(nèi)容
綜上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，其中可以長期地施加一適當?shù)念A(yù)負荷，并且可以抑制元件的磨損。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面涉及一種用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，其中，轉(zhuǎn)動體被支承在殼體中，以便可通過包括設(shè)置在外圈與內(nèi)圈之間的多個錐形滾子的滾動軸承而繞殼體的軸線轉(zhuǎn)動。在該支承結(jié)構(gòu)中，具有預(yù)定彈性力的波狀彈簧設(shè)置在外圈與殼體之間。該支承結(jié)構(gòu)還包括在波狀彈簧由于外圈沿軸向的移動而完全收縮之前使外圈的移動停止的止動機構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，因為波狀彈簧的推動力向滾動軸承施加預(yù)負荷，所以無需用于調(diào)整預(yù)負荷的墊片。因此，可以減少組裝所需時間。而且，因為波狀彈簧具有與其間設(shè)置該波狀彈簧的元件接觸的表面，所以與使用螺旋彈簧時相比較，在殼體和外圈之間的接觸面積大。從而，可以抑止這些元件被磨損壞。而且，止動機構(gòu)可防止波狀彈簧完全收縮。因此，可防止波狀彈簧塑性變形。因為可以防止殼體和外圈被磨損壞，并可防止波狀彈簧塑性變形，所以可長期地保持用于產(chǎn)生所需預(yù)負荷的彈性力。
此外，殼體可包括通過與外圈的側(cè)面接觸而使外圈的移動停止的止動面，和設(shè)置在止動面的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)上并且容納有波狀彈簧的環(huán)狀凹部，止動面和環(huán)狀凹部用作止動機構(gòu)。在該情況下，所述止動面形成在從所述波狀彈簧的位于所述殼體一側(cè)的端部到所述止動面的軸向長度比當所述波狀彈簧完全收縮時的所述波狀彈簧的長度長的位置處。根據(jù)本發(fā)明的這一方面，因為殼體的一部分構(gòu)成止動機構(gòu)，所以可以減少部件的數(shù)目，并可減少成本。
在本發(fā)明的第一方面，可在殼體和位于殼體側(cè)的波狀彈簧的端部之間設(shè)置其硬度高于殼體的硬度的保護部件。由于設(shè)置該保護部件，當車輛加速、減速、或者沿相反方向運動多次，并因此波狀彈簧伸長和收縮，來自波狀彈簧的應(yīng)力通過硬度比殼體的硬度高的支承環(huán)傳遞至殼體。因此，可防止該應(yīng)力被施加給殼體的一特定部分。因此可以防止由于波狀彈簧的操作而使得高應(yīng)力被施加給殼體的一特定部分上，并因此導致殼體損壞的情況。
此外，該支承結(jié)構(gòu)可包括用作止動機構(gòu)的止動部件。該止動部件包括通過與外圈的外側(cè)面接觸而使外圈的移動停止的止動面，和設(shè)置在所述止動面的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)上、容納有所述波狀彈簧并且其軸向長度比當所述波狀彈簧完全收縮時的所述波狀彈簧的長度長的環(huán)狀凹部。在該情況下，止動部件由硬度比殼體的硬度高的材料制造。通過該結(jié)構(gòu)，與殼體的一部分構(gòu)成止動機構(gòu)的情況相比較，殼體的形狀簡化。因此，可以減少用于制造殼體的人工時數(shù)。而且，由于止動部件由硬度比殼體的硬度高的材料制造，所以可以防止由于波狀彈簧的操作而使得高應(yīng)力被施加給殼體的一特定部分上，并因此導致殼體損壞的情況。
此外，波狀彈簧可設(shè)置在支承所述轉(zhuǎn)動體沿軸向的一端的軸承與所述殼體之間，該波狀彈簧可設(shè)置在支承所述轉(zhuǎn)動體沿軸向的另一端的軸承與所述殼體之間。在該情況下，所述止動機構(gòu)被設(shè)置用于所述波狀彈簧中的每一個波狀彈簧。此外，兩個所述波狀彈簧在彈簧常數(shù)和自由長度中的至少一個方面彼此不同，由此位于一側(cè)上的所述止動機構(gòu)通過與所述一側(cè)上的外圈接觸而使所述一側(cè)上的軸承的外圈的移動停止。通過該結(jié)構(gòu)，即使是在驅(qū)動力未傳遞至轉(zhuǎn)動體時，也可以使轉(zhuǎn)動體相對于殼體的位置穩(wěn)定。
此外，所述外圈被裝配在所述殼體中，使得所述外圈在常溫下不會由于所述波狀彈簧的推動力而移動，并且在溫度上升時，所述外圈由于所述波狀彈簧的推動力而相對于所述殼體移動。通過該結(jié)構(gòu)，可以適當?shù)胤乐诡A(yù)負荷被釋放。


從下面結(jié)合附圖對示例性實施例的說明將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點，其中相同的編號用以表示相同的元件，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的差速裝置的截面圖；圖2是示出圖1中所示的波狀彈簧的示例的透視圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的差速裝置的截面圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的差速裝置的截面圖；和圖5是示出根據(jù)第四實施例的中間軸用支承結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實施例方式
下面將參照

本發(fā)明的第一實施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的差速裝置10的截面圖。差速裝置10適用于前置發(fā)動機前輪驅(qū)動車輛中。圖1示出加速期間或者無負荷操作期間的差速裝置10。
差速裝置10包括由鑄鐵制成的用作轉(zhuǎn)動體的差速器殼12。差速器殼12包括本體部12a、成對筒部12b、和突起部12c。在差速器殼12中容納有成對小齒輪14、成對半軸齒輪16等。成對缸部12b從箱狀本體部12a的兩側(cè)突出。成對缸部12b具有相同的軸線。在缸部12b的內(nèi)周面上形成有安裝孔18。突起部12c沿與安裝孔18的軸線垂直的方向從本體部12a突出。
在差速器殼12的本體部12a中，形成有容納室20。在容納室20中，容納有小齒輪14、半軸齒輪16等。容納室20與安裝孔18連通。而且，在本體部12a中，形成有成對連通孔22和銷插入孔24。成對連通孔22具有共同的軸線，且該軸線垂直于安裝孔18的軸線。成對連通孔22與容納室20連通。銷插入孔24與成對連通孔22中的位于突起部12c一側(cè)的一個連通孔垂直。銷插入孔24貫通本體部12a。
如此構(gòu)成的差速器殼12被支承為可利用成對錐形滾子軸承26(即滾動軸承)而相對于由鋁合金制成的殼體28轉(zhuǎn)動。成對錐形滾子軸承26中的一個設(shè)置在差速器殼12的成對缸部12b中的一個缸部的外周。成對錐形滾子軸承26中的另一個設(shè)置在差速器殼12的成對缸部12b中的另一個缸部的外周。錐形滾子軸承26都包括內(nèi)圈30、外圈32、和多個錐形滾子34(即滾動元件)。內(nèi)圈30裝配在缸部12b的外周上。外圈32裝配在殼體28中。多個錐形滾子34設(shè)置在內(nèi)圈30和外圈32之間。
在殼體28中，形成有成對止動面36和成對環(huán)狀凹部。止動面36通過與外圈32的外側(cè)面32a(即另一外圈32的相對側(cè)上的側(cè)面)接觸而使相應(yīng)外圈32的移動停止。成對環(huán)狀凹部的各個凹部與止動面36的內(nèi)周側(cè)相鄰，并且沿軸向朝向外側(cè)(即離開外圈32的一側(cè))凹陷。而且，在一側(cè)上的止動面36和相應(yīng)的外圈32之間形成有間隙40，并且，在另一側(cè)的止動面36通過與外圈32接觸而使另一側(cè)上的外圈32的移動停止。在成對環(huán)狀凹部38的一個凹部中容納有波狀彈簧42R。而在成對環(huán)狀凹部38的另一個凹部中容納有波狀彈簧42L。波狀彈簧42R和42L中的各個彈簧的一端與在一側(cè)上的外圈32的外側(cè)面32a接觸。從而，波狀彈簧42R和42L中的各個彈簧將在一側(cè)上的外圈32朝向在另一側(cè)上的外圈32推動。當波狀彈簧42R和42L中的各個彈簧完全收縮時，各個環(huán)狀凹部38的軸向長度與容納在環(huán)狀凹部38中的波狀彈簧42R和42L中的各個彈簧的長度長。殼體28的上述部分，即止動面36和環(huán)狀凹部38構(gòu)成一個止動機構(gòu)44。
圖2是示出上述波狀彈簧42的示例的透視圖。如圖2所示，波狀彈簧42具有沿圓周方向連續(xù)的緩和的波狀形狀。波狀彈簧42具有與其間設(shè)置波狀彈簧42的元件即外圈32和殼體28相接觸的表面。
再參照圖1，兩個成對外圈32都被不緊密地壓入殼體28中。結(jié)果，在常溫下波狀彈簧42R和42L的推動力不會使成對外圈32沿軸向移動。然而，當在車輛行駛時殼體28的溫度上升到例如80-100℃并且殼體28膨脹時，外圈32由于波狀彈簧42R和42L的推動力而沿軸向移動。
小齒輪軸46貫穿形成于差速器殼12內(nèi)的成對連通孔22。容納在容納室20中的成對小齒輪14由小齒輪軸46支承以便可轉(zhuǎn)動。成對半軸齒輪16與各自成對小齒輪14相嚙合。半軸齒輪16的軸線與安裝孔18的軸線相一致。驅(qū)動軸48R和48L延伸穿過安裝孔18，并與成對半軸齒輪16的內(nèi)周花鍵接合。
固定銷50插入形成在差速器殼12中的銷插入孔24中。固定銷50沿徑向穿過小齒輪軸46，并禁止小齒輪軸46沿軸向移動。此外，齒圈52與差速器殼12的突起部12c的一個側(cè)面(圖1中的左側(cè)面)接觸，使得齒圈52與半軸齒輪16同軸。齒圈52通過螺栓54固定在差速器殼12上。齒圈52與差速驅(qū)動齒輪85嚙合(參照圖5)。差速驅(qū)動齒輪85與用作自動變速器的輸出軸的中間軸80(參照圖5)一體轉(zhuǎn)動。當通過差速驅(qū)動齒輪85使齒圈52轉(zhuǎn)動時，通過螺栓54與齒圈52一體形成的差速器殼12繞半軸齒輪16的軸線轉(zhuǎn)動。差速器殼12的轉(zhuǎn)動驅(qū)動力通過小齒輪14傳遞至半軸齒輪16，而同時轉(zhuǎn)矩被分配給半軸齒輪16。
齒圈52是斜齒圓柱齒輪。在車輛加速時，由于齒圈52和差速驅(qū)動齒輪85的嚙合，朝向圖1中右方的軸向力被施加在差速器殼12上。因此，如圖1所示，止動面36通過與外圈32接觸而使圖1中右側(cè)外圈32的移動停止。此時，波狀彈簧42R收縮。因為容納有波狀彈簧42R的環(huán)狀凹部38的軸向長度大于當波狀彈簧42R完全收縮時波狀彈簧42R的軸向長度，所以可以防止波狀彈簧42R塑性變形。而且，在此時，在另一側(cè)的外圈32由波狀彈簧42L推壓并沿軸向移動。因此，可防止施加給位于波狀彈簧42L一側(cè)上的錐形滾子軸承26的預(yù)負荷被釋放。
同時，在車輛減速時或者車輛倒車時，因為朝向圖1中左側(cè)的軸向力施加給差速器殼12，所以止動面36通過與外圈32接觸而使圖1中左側(cè)外圈32的移動停止。在此時，波狀彈簧42L收縮。因為容納有波狀彈簧42L的環(huán)狀凹部38的軸向長度大于當波狀彈簧42L完全收縮時波狀彈簧42L的軸向長度，所以可以防止波狀彈簧42L塑性變形。而且，在此時，在圖1中右側(cè)的外圈32由波狀彈簧42R推壓并沿軸向移動。因此，可防止施加給波狀彈簧42R一側(cè)的錐形滾子軸承26的預(yù)負荷被釋放。
將波狀彈簧42R和42L中的每一個彈簧的彈簧常數(shù)和自由長度設(shè)定成在考慮了殼體28的線性膨脹系數(shù)和差速器殼12的線性膨脹系數(shù)而設(shè)定的間隙40位于一預(yù)定公差范圍內(nèi)的情況下，可以向錐形滾子軸承26施加一預(yù)定范圍內(nèi)的適當預(yù)負荷。而且，在該實施例中，圖1中左側(cè)的波狀彈簧42L的自由長度大于圖1中右側(cè)的波狀彈簧42R的自由長度。圖1中左側(cè)的波狀彈簧42L的推動力被設(shè)定成總是大于圖1中右側(cè)的波狀彈簧42R的推動力，不管波狀彈簧42R和42L的位移。因此，當殼體28的溫度上升時，即，當外圈32因為波狀彈簧的推動力而變得可沿軸向移動時，即使驅(qū)動力沒有被傳遞至差速器殼12，而差速器殼12以及通過螺栓54與差速器殼12形成為一體的齒圈52也被移動至止動面36通過與外圈接觸而使在一側(cè)上的外圈的移動停止的位置，如圖1所示。因此，可以使齒圈52的接合位置穩(wěn)定。
如上所述，根據(jù)本實施例，因為波狀彈簧42的推動力而將預(yù)負荷施加給錐形滾子軸承26，所以可以消除用于調(diào)整預(yù)負荷的墊片。因此可以減少組裝所需時間。而且，因為波狀彈簧42具有與其間設(shè)置波狀彈簧42的元件接觸的表面，所以與使用螺旋彈簧的情況相比較，在殼體28和外圈32之間的接觸面積大。從而，可以防止殼體28和外圈32被磨損壞。而且，止動機構(gòu)44可防止波狀彈簧42完全收縮。因此，可防止波狀彈簧42塑性變形。因為可以防止殼體28和外圈32被磨損壞，并可防止波狀彈簧42塑性變形，所以可長期地保持用于產(chǎn)生所需預(yù)負荷的彈性力。
而且，根據(jù)該實施例，因為殼體28的一部分構(gòu)成止動機構(gòu)44，因此可以減少部件數(shù)目，并因此可減小成本。
而且，根據(jù)該實施例，圖1中左側(cè)的波狀彈簧42L的推動力被設(shè)定成總是大于圖1中右側(cè)的波狀彈簧42R的推動力。因此，即使驅(qū)動力沒有被傳遞至差速器殼12，也可以使差速器殼12相對于殼體28的位置穩(wěn)定。
而且，根據(jù)該實施例，外圈32被不緊密地壓入殼體28中。結(jié)果，在常溫下波狀彈簧42R和42L的力不會使外圈32移動。然而，當在車輛行駛時殼體28的溫度上升時，外圈32由于波狀彈簧42R和42L所施加的推動力而相對于殼體28移動。因此可以適當防止預(yù)負荷被釋放。
而且，根據(jù)該實施例，通過波狀彈簧42向錐形滾子軸承26施加預(yù)負荷。從而，與使用螺旋彈簧向軸承施加預(yù)負荷的傳統(tǒng)公知方法的情況相比較，波狀彈簧42可用在小空間中。此外，可以在圓周上獲得均勻的反作用力。而且，還可以采用使用螺旋彈簧所不能提供的從低彈簧常數(shù)至高彈簧常數(shù)的寬范圍的設(shè)計。
下面說明本發(fā)明的第二實施例。在下面的說明中，具有與第一實施例中相同結(jié)構(gòu)的部分將標以相同的參考標號，并省略其說明。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的差速裝置60的截面圖。差速裝置60與第一實施例中的差速裝置10的不同之處僅在于環(huán)狀凹部62的軸向長度長于第一實施例中環(huán)狀凹部38的長度，在各個環(huán)狀凹部62中裝配有用作保護部件的支承環(huán)64。
各支承環(huán)64由硬度比殼體28的硬度高的材料例如碳鋼制造。波狀彈簧42的一端與支承環(huán)64的側(cè)面接觸，該側(cè)面與接觸殼體28的側(cè)面相對。從支承環(huán)64的波狀彈簧42一側(cè)的側(cè)面到止動面36的軸向長度與第一實施例中環(huán)狀凹部38的軸向長度相同。因此，在第二實施例中，殼體28的止動面36和支承環(huán)64構(gòu)成止動機構(gòu)66。
根據(jù)第二實施例，即使當車輛加速、減速、或者沿相反方向移動多次，并因此波狀彈簧42伸長和收縮，來自波狀彈簧42的應(yīng)力通過硬度比殼體28的硬度高的支承環(huán)64傳遞至殼體28。因此，可防止該應(yīng)力被施加給殼體28的一特定部分。因此可以防止由于波狀彈簧42的操作而使得高應(yīng)力被施加給殼體28的一特定部分上，并因此導致殼體28損壞的情況。
下面說明本發(fā)明的第三實施例。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的差速裝置70的截面圖。在該第三實施例中，成對止動部件72中的每一個被裝配在殼體28中，以沿軸向與外圈32的外側(cè)相鄰。各止動部件72具有與外圈32的外徑基本相同的外徑。
各止動部件72用作一止動機構(gòu)和一保護部件。止動部件72由硬度比殼體28的硬度高的材料例如碳鋼制造。各止動部件72包括止動面72a和環(huán)狀凹部72b。止動面72a通過與外圈32的外側(cè)面32a接觸來止動外圈32的運動。各環(huán)狀凹部72b與止動面72a的內(nèi)周側(cè)相鄰。各環(huán)狀凹部72b沿軸向朝向外側(cè)凹陷。各環(huán)狀凹部72b具有與第一實施例中環(huán)狀凹部38相同的形狀。波狀彈簧42R和42L中的每一個容納在相應(yīng)的環(huán)狀凹部72b中。而且，在一側(cè)的止動部件72的止動面72a與相應(yīng)的外圈32之間形成有間隙40，而在另一側(cè)的止動面72a通過與外圈32接觸而使在另一側(cè)上的外圈32的移動停止，如第一實施例中所述。
根據(jù)第三實施例，與殼體28的一部分構(gòu)成止動機構(gòu)的情況相比較，殼體28的形狀簡化。即，根據(jù)第三實施例，不必在殼體28中形成第一實施例中的止動面36和環(huán)狀凹部38。因此，可以減少用于制造殼體28的人工時數(shù)。而且，由于止動部件72由硬度比殼體28的硬度高的材料制造，所以可以防止由于波狀彈簧42的操作而使得高應(yīng)力被施加給殼體28的一特定部分上，并因此導致殼體28損壞的情況。
下面將參照圖5說明本發(fā)明的第四實施例。圖5示出本發(fā)明應(yīng)用于中間軸80用支承結(jié)構(gòu)的示例。作為轉(zhuǎn)動體的中間軸80被沿軸向在中間軸80的兩側(cè)支承在殼體28中，以使得通過成對錐形滾子軸承82和84可以相對于殼體28轉(zhuǎn)動。成對錐形滾子軸承82和84中的每一個設(shè)置在中間軸80的外側(cè)上。錐形滾子軸承82包括內(nèi)圈82a，外圈82b和錐形滾子82c。錐形滾子軸承84包括內(nèi)圈84a，外圈84b和錐形滾子84c。內(nèi)圈82a和84a分別安裝在中間軸80的端部上。外圈82b和84b都安裝在殼體28內(nèi)。錐形滾子82c設(shè)置在內(nèi)圈82a和外圈82b之間。錐形滾子84c設(shè)置在內(nèi)圈84a和外圈84b之間。
中間軸80上一體地設(shè)置有與齒圈52嚙合的差速驅(qū)動齒輪85。錐形滾子軸承82的內(nèi)圈82a與差速驅(qū)動齒輪85的一個側(cè)面接觸，從而確定內(nèi)圈82a沿軸向相對于中間軸80的位置。差速驅(qū)動齒輪85的另一個側(cè)面與通過花鍵和中間軸80接合的中間軸從動齒輪86的一個側(cè)面接觸。中間軸從動齒輪86的另一個側(cè)面與錐形滾子軸承84的內(nèi)圈84a的一個側(cè)面接觸，從而確定內(nèi)圈84a沿軸向相對于中間軸80的位置。
各具有環(huán)狀形狀的止動面88和90形成在殼體28中。止動面88通過與外圈82b的外側(cè)面82d(即與外圈84b相對的側(cè)面)接觸而使外圈82b的移動停止。止動面90通過與外圈84b的外側(cè)面84d(即與外圈82b相對的側(cè)面)接觸而使外圈84b的移動停止。此外，在殼體28中形成有環(huán)狀凹部92和94。環(huán)狀凹部92與止動面88的內(nèi)周側(cè)相鄰，并且沿軸向朝向止動面88的外側(cè)(即離開外側(cè)面82d的一側(cè))凹陷。環(huán)狀凹部94與止動面90的內(nèi)周側(cè)相鄰，并且沿軸向朝向止動面90的外側(cè)(即離開外側(cè)面84d的一側(cè))凹陷。在成對止動面88和90之間的距離比在外圈82b的外側(cè)面82d與外圈84b的外側(cè)面84d之間的距離稍長。因此，即使當止動面90通過與外圈84b的外側(cè)面84d接觸而使在一側(cè)上的外圈(即圖5中的外圈84b)的移動停止時，仍在另一側(cè)上的外圈82b的外側(cè)面82d與止動面88之間形成有間隙96。
在環(huán)狀凹部92中容納有波狀彈簧98R。在環(huán)狀凹部94中容納有波狀彈簧98L。波狀彈簧98R沿軸向的一端與外圈82b的外側(cè)面82d接觸。波狀彈簧98R將外圈82b朝向外圈84b一側(cè)推動。波狀彈簧98L沿軸向的一端與外圈84b的外側(cè)面84d接觸。波狀彈簧98L將外圈4b朝向外圈82b一側(cè)推動。環(huán)狀凹部92的軸向長度比當波狀彈簧98R完全收縮時容納在環(huán)狀凹部92中的波狀彈簧98R的軸向長度長。環(huán)狀凹部94的軸向長度比當波狀彈簧98L完全收縮時的波狀彈簧98L的軸向長度長。因此，在該實施例中，止動面88和環(huán)狀凹部92，或者止動面90和環(huán)狀凹部94構(gòu)成止動機構(gòu)100。
在該實施例中使用的波狀彈簧94R和94L通過彎曲鋼絲一圈而形成。然而，波狀彈簧94R和94L具有彼此不同的彈簧常數(shù)。而且，外圈82b和84b被不緊密地壓入殼體28中，使得當在車輛行駛時殼體28的溫度上升并且殼體28膨脹時，外圈82b和84b由于波狀彈簧94R和94L的推動力以及傳遞給中間軸80的驅(qū)動力而沿軸向移動。
上述第四實施例與第一實施例的不同之處在于轉(zhuǎn)動體是中間軸80。然而，用于該轉(zhuǎn)動體(即中間軸80)的支承結(jié)構(gòu)具有與第一實施例相同的構(gòu)造。因此，可以獲得與第一實施例相同的效果。
盡管參照

了本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明也可以用其它實施例來實現(xiàn)。
例如，盡管在上述實施例中錐形滾子軸承26、82和84用作滾動軸承，但是也可以代替使用一種角接觸球軸承。
而且，本發(fā)明也可以應(yīng)用于這樣一種差速裝置，其中通過在前置發(fā)動機后輪驅(qū)動車輛中廣泛使用的準雙曲面齒輪對將驅(qū)動力從自動變速器傳遞給該差速裝置。
而且，在第一實施例中，右側(cè)和左側(cè)的成對波狀彈簧42R和42L的自由長度制成彼此不同。從而，波狀彈簧42R和42L中一個彈簧的推動力被制成總是大于波狀彈簧42R和42L中另一個彈簧的推動力，而不管波狀彈簧42R和42L的位移。然而，也可以通過使波狀彈簧42R和42L的彎繞圈數(shù)彼此不同而將波狀彈簧42R和42L中一個彈簧的推動力制成總是大于波狀彈簧42R和42L中另一個彈簧的推動力。
而且，在如同第四實施例中將本發(fā)明用于中間軸80用支承結(jié)構(gòu)的情況下，可以將硬度比殼體28的硬度高的該支承環(huán)設(shè)置在波狀彈簧98和殼體28之間，如同第二實施例中，或者止動機構(gòu)可以與殼體28分開地形成，并且可使用作為止動機構(gòu)的止動部件72，如同第三實施例中。
上述實施例是示例性實施例。本發(fā)明可以在基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識進行各種變化和變形的其它實施例中實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于如同第一實施例至第三實施例中包括用作轉(zhuǎn)動體的差速器殼的差速裝置，可以應(yīng)用于如同第四實施例中的中間軸用支承結(jié)構(gòu)。而且，根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于各種公知差速裝置，例如使用斜齒圓柱齒輪小齒輪的差速裝置，和使用多對小齒輪的差速裝置。而且，該差速裝置可以具有限滑差速功能。
波狀彈簧形成為具有通過卷繞鋼絲而成的卷曲形狀和波狀形狀。該波狀彈簧可以通過彎曲鋼絲一圈、兩圈或多圈而形成。因為波狀彈簧形成為具有通過卷繞鋼絲而成的卷曲形狀，所以該波狀彈簧具有兩端部，與通過沖壓形成的波狀彈簧不同。該波狀彈簧的兩端部可以彼此連接。而且，可以疊置多個波狀彈簧。
波狀彈簧可以直接設(shè)置在殼體和外圈之間。而且，保護部件可以設(shè)置在殼體和波狀彈簧之間，以將波狀彈簧間接地置在殼體和外圈之間，如同在第二實施例或第三實施例中。
在上述實施例中，沿軸向在轉(zhuǎn)動體的兩端部的各個端部上設(shè)置有波狀彈簧和止動機構(gòu)。然而，即使在波狀彈簧和止動機構(gòu)只設(shè)置在一側(cè)的情況下，也可以獲得一定的效果。而且，在沿軸向在轉(zhuǎn)動體的兩端部的各個端部上設(shè)置有波狀彈簧和止動機構(gòu)的情況下，也可以使用具有相同彈簧常數(shù)和相同自由長度的兩個波狀彈簧。而且，如同在上述實施例中所述，這兩個波狀彈簧可以在彈簧常數(shù)和自由長度中至少一個方面不同。
權(quán)利要求
1.一種用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，它包括轉(zhuǎn)動體(12；80)、容納所述轉(zhuǎn)動體(12；80)的殼體(28)以及將所述轉(zhuǎn)動體(12；80)支承在所述殼體(28)中以使其可繞所述殼體(28)的軸線轉(zhuǎn)動的軸承(26；82，84)，所述軸承(26；82，84)包括外圈(32；82b，84b)、內(nèi)圈(30；82a，84a)和設(shè)置在所述外圈(32；82b，84b)與所述內(nèi)圈(30；82a，84a)之間的多個滾動元件(34；82c，84c)，所述支承結(jié)構(gòu)的特征在于包括設(shè)置在所述外圈(32；82b，84b)與所述殼體(28)之間并具有預(yù)定彈性力的波狀彈簧(42；98R，98L)，和通過在所述波狀彈簧(42；98R，98L)由于所述外圈(32；82b，84b)沿軸向的移動而完全收縮之前與所述外圈(32；82b，84b)接觸而使所述外圈(32；82b，84b)的移動停止的止動機構(gòu)(44；100)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述殼體(28)包括通過與所述外圈(32；82b，84b)的側(cè)面接觸而使所述外圈(32；82b，84b)的移動停止的止動面(36；88，90)，和設(shè)置在所述止動面(36；88，90)的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)上并且容納所述波狀彈簧(42；98R，98L)的環(huán)狀凹部(38；92，94)，所述止動面(36；88，90)和所述環(huán)狀凹部(38；92，94)用作所述止動機構(gòu)；以及所述止動面(36；88，90)形成在從所述波狀彈簧(42；98R，98L)的位于所述殼體一側(cè)的端部到所述止動面(36；88，90)的軸向長度比所述波狀彈簧(42；98R，98L)完全收縮時的所述波狀彈簧(42；98R，98L)的長度長的位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述殼體(28)包括通過與所述外圈(32；82b，84b)的側(cè)面接觸而使所述外圈(32；82b，84b)的移動停止的止動面(36；88，90)，和設(shè)置在所述止動面(36；88，90)的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)上并且容納所述波狀彈簧(42；98R，98L)的環(huán)狀凹部(38；92，94)，所述止動面(36；88，90)和所述環(huán)狀凹部(38；92，94)用作所述止動機構(gòu)；以及所述止動面(36；88，90)形成在從所述環(huán)狀凹部(38；92，94)的所述波狀彈簧(42；98R，98L)的端部接觸的側(cè)面到所述止動面(36；88，90)的軸向長度比所述波狀彈簧(42；98R，98L)完全收縮時的所述波狀彈簧(42；98R，98L)的長度長的位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，它還包括設(shè)置在所述殼體(28)與所述波狀彈簧(42)的位于所述殼體一側(cè)的端部之間并且其硬度高于所述殼體(28)的硬度的保護部件(64)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支承結(jié)構(gòu)包括由硬度比所述殼體(28)的硬度高的材料制成的止動部件(72)，該止動部件用作所述止動機構(gòu)；以及所述止動部件(72)包括通過與所述外圈(32)的側(cè)面接觸而使所述外圈(32)的移動停止的止動面(72a)，和設(shè)置在所述止動面(72a)的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)上、容納所述波狀彈簧(42)并且其軸向長度比所述波狀彈簧(42)完全收縮時的所述波狀彈簧(42)的長度長的環(huán)狀凹部(72b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述波狀彈簧(42R；98R)設(shè)置在支承所述轉(zhuǎn)動體(12；80)沿軸向的一端的軸承(26；82)與所述殼體(28)之間，所述波狀彈簧(42L；98L)設(shè)置在支承所述轉(zhuǎn)動體(12；80)沿軸向的另一端的軸承(26；84)與所述殼體(28)之間；所述止動機構(gòu)(44；100)設(shè)置為用于所述波狀彈簧(42R，42L；98R，98L)中的每一個波狀彈簧；兩個所述波狀彈簧(42R，42L；98R，98L)在彈簧常數(shù)和自由長度中的至少一個方面彼此不同，由此位于一側(cè)上的所述止動機構(gòu)(44；100)在驅(qū)動力未傳遞到所述轉(zhuǎn)動體(12；80)時通過與所述一側(cè)上的外圈接觸而使所述一側(cè)上的軸承的外圈的移動停止；兩個所述波狀彈簧(42R，42L；98R，98L)和所述止動機構(gòu)(44；100)被定位成一側(cè)上的所述止動機構(gòu)(44；100)在驅(qū)動力未傳遞到所述轉(zhuǎn)動體時通過與所述一側(cè)上的外圈接觸而使所述一側(cè)上的軸承的外圈的移動停止。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外圈(32；82b，84b)被裝配在所述殼體(28)中，使得所述外圈(32；82b，84b)在常溫下不會由于所述波狀彈簧(42；98R，98L)的推動力而移動，而在溫度上升時，所述外圈(32；82b，84b)由于所述波狀彈簧(42；98R，98L)的推動力而相對于所述殼體(28)移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動體是差速器殼(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動體是中間軸(80)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)動體的支承結(jié)構(gòu)。該支承結(jié)構(gòu)例如是包括差速器殼的差速裝置，該差速器殼被支承在殼體(28)中以便可通過包括設(shè)置在外圈(32)與內(nèi)圈(30)之間的多個錐形滾子的錐形滾子軸承(26)而繞殼體(28)的軸線轉(zhuǎn)動。在該差速器殼中，具有預(yù)定彈性力的波狀彈簧(42)設(shè)置在外圈(32)與殼體(28)之間。而且，該差速裝置包括在波狀彈簧(42)由于外圈(32)沿軸向的移動而完全收縮之前停止外圈(32)的移動的止動機構(gòu)(44)。
文檔編號F16H48/08GK1769730SQ20051011737
公開日2006年5月10日 申請日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者北條勝之 申請人:豐田自動車株式會社