差速器装置制造方法
【专利摘要】一种差速器装置，包括容纳齿轮组(4、5)的差速器壳体(2)和设置成配合到所述差速器壳体(2)的环形齿轮(3)，使得所述差速器壳体(2)和所述环形齿轮(3)以能够绕驱动轴旋转的方式被支撑，其中所述环形齿轮(3)由螺旋齿轮形成，所述环形齿轮(3)在所述驱动轴的轴向方向上抵靠所述差速器壳体(2)，并且所述环形齿轮(3)和所述差速器壳体(2)在所述环形齿轮(3)和所述差速器壳体(2)之间的在所述驱动轴的轴向方向上的抵靠部分(33)处在所述环形齿轮(3)的外周方向上被焊接，其中，所述环形齿轮(3)的轮齿部分（31）在所述驱动轴的径向方向上完全位于整个差速器壳体(2)的外侧。
【专利说明】差速器装置
[0001]本申请是申请日为2010年I月26日、进入中国国家阶段日为2011年7月27日、国家申请号为201080005782.8且发明名称为“差速器装置”的PCT发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种差速器装置，并且更具体地，涉及一种允许有效地抑制对差速器壳体和环形齿轮之间的焊接部分的损坏的差速器装置。
【背景技术】
[0003]差速器装置通常具有容纳齿轮组的差速器壳体，和设置成配合到差速器壳体的环形齿轮。差速器壳体和环形齿轮被以可绕驱动轴旋转的方式支撑。差速器壳体和环形齿轮的一体焊接是近来的趋势。日本专利申请公开N0.2007-192326 (JP-A-2007-192326)公开了一种依靠这种构造的传统差速器装置。
[0004]另一近来趋势是使用具有螺旋齿轮的环形齿轮。在这种构造中，由螺旋齿轮的螺旋角度引起的推力负荷(螺旋齿轮特有的推力负荷)作用在环形齿轮上。推力负荷可能损坏差速器壳体和环形齿轮的焊接部分(例如，焊接脱离)。
【发明内容】
[0005]因此，考虑到上述内容，本发明的目的是提供一种差速器装置，该差速器装置允许有效地抑制差速器壳体和环形齿轮之间的焊接部分的损坏。
[0006]在本发明的一个方面中，提供了一种差速器装置，其包括容纳齿轮组的差速器壳体和设置成配合到差速器壳体的环形齿轮，该差速器壳体和环形齿轮被以能够绕驱动轴旋转的方式支撑，其中环形齿轮由螺旋齿轮形成，环形齿轮在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体，并且环形齿轮和差速器壳体在环形齿轮和差速器壳体的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分处被焊接。
[0007]当在这种差速器装置中环形齿轮具有螺旋轮齿时，环形齿轮在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体，并且环形齿轮和差速器壳体在环形齿轮和差速器壳体的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分处被焊接。在这种构造中，当推力负荷在朝向与差速器壳体在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分的方向上作用在环形齿轮上时，推力弯曲应力较不可能发生在焊接部分的位置处。结果确保了焊接部分的强度，并且抑制了对焊接部分的损坏(例如，焊接脱离)，这是有利的。
[0008]在根据本发明的差速器装置中，优选地，差速器壳体具有主体部分和端部，主体部分保持齿轮组，端部从主体部分沿着驱动轴延伸；环形齿轮设置成配合到端部的外周；环形齿轮在驱动轴的轴向方向上抵靠主体部分；并且环形齿轮和差速器壳体在环形齿轮和差速器壳体的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分处被焊接。
[0009]这种差速器装置的有利之处在于，使环形齿轮和差速器壳体的焊接部分的位置优化，由此确保焊接部分的强度。
[0010]在根据本发明的差速器装置中，在环形齿轮的沿驱动轴的轴向方向定位的两个表面之中，适合对环形齿轮的位于在环形齿轮和差速器壳体的焊接部分的相反侧上的表面实施平面精加工。
[0011]在这种差速器装置中，因为在环形齿轮的两个表面之中，对环形齿轮的位于在环形齿轮和差速器壳体的焊接部分的相反侧上的表面实施了平面精加工，所以为测试探针确保了足够的挤压表面。因此适当地执行了焊接部分的测试，这是有利的。
[0012]根据本发明的差速器装置可适当地具有:小齿轮轴，所述小齿轮轴被设置在差速器壳体的内部，并将差速器壳体和齿轮组联接；以及固定销，所述固定销被插入到设置在差速器壳体中的销插入孔中，并固定小齿轮轴；其中环形齿轮阻塞销插入孔的入口部分。
[0013]这种差速器装置的有利之处在于，防止固定销从销插入孔脱开，由此提高装置的可靠性。
[0014]在根据本发明的差速器装置中，环形齿轮和差速器壳体在环形齿轮阻塞销插入孔的入口部分的位置处被适当地焊接。
[0015]这种差速器装置的有利之处在于，在焊接期间产生的气体能够逃逸到销插入孔中。这降低了焊接部分失效的可能性。
[0016]在本发明的另一方面中，提供了一种差速器装置，其包括差速器壳体和环形齿轮，所述差速器壳体容纳齿轮组，所述环形齿轮被设置成配合到差速器壳体，使得差速器壳体和环形齿轮被以能够绕驱动轴旋转的方式支撑，并且其中环形齿轮具有一种具有环状结构的螺旋齿轮，环形齿轮在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体，并且环形齿轮和差速器壳体在配合表面处被彼此焊接。
[0017]在这种差速器装置中，环形齿轮在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体，并且环形齿轮和差速器壳体在配合表面处被彼此焊接。在这种构造中，当推力负荷在朝向与差速器壳体的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分的方向上作用在环形齿轮上时，推力弯曲应力较不可能发生在焊接部分的位置处。因此确保了焊接部分的强度，从而抑制了对焊接部分的损坏(例如，焊接脱离)，这是有利的。
[0018]在根据本发明的差速器装置中，差速器壳体可以适当地具有带阶梯形状的凸缘部分，其中当环形齿轮被设置成配合到凸缘部分时，环形齿轮在驱动轴的轴向方向上抵靠凸缘部分，并且环形齿轮和凸缘部分在环形齿轮和凸缘部分的配合表面处被焊接。
[0019]在这种差速器装置中，环形齿轮和差速器壳体的焊接部分的位置被优化，并且确保了焊接部分的强度。
[0020]根据本发明的差速器装置可适当地具有轴承，所述轴承在驱动轴的轴向方向上抵靠环形齿轮，使得环形齿轮被楔入在轴承和差速器壳体之间。
[0021]在这种差速器装置中，当推力负荷在朝向与轴承的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分的方向上作用在环形齿轮上时，推力弯曲应力较不可能发生在焊接部分的位置处。结果确保了焊接部分的强度，这是有利的。
[0022]根据本发明的差速器装置满足关系Rw〈Rx，其中Rw是从驱动轴的轴中心直到在环形齿轮与差速器壳体之间的焊接部分的径向方向位置的距离，且Rx是从驱动轴的轴中心直到环形齿轮和轴承的抵靠部分的径向方向位置的距离，其中径向方向位置表示在驱动轴的径向方向上的位置。
[0023]在这种差速器装置中，从驱动轴的轴中心到焊接部分的径向方向位置的距离Rw被相对于从驱动轴的轴中心直到轴承和环形齿轮的抵靠部分的径向方向位置的距离Rx优化。因此，当推力负荷在朝向与轴承的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分的方向上作用在环形齿轮上时，在比从驱动轴的轴中心直到焊接部分的径向方向位置的距离Rw沿环形齿轮的径向方向更向外的位置处支撑推力负荷。因此抑制了在焊接部分中推力弯曲应力的发生，从而确保了焊接部分的强度，这是有利的。
[0024]当在根据本发明的差速器装置中环形齿轮是螺旋齿轮时，环形齿轮在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体，并且环形齿轮和差速器壳体在环形齿轮和差速器壳体的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分处被焊接。在这种构造中，当推力负荷在朝向与差速器壳体的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分的方向上作用在环形齿轮上时，推力弯曲应力较不可能发生在焊接部分处。结果确保了焊接部分的强度，并且抑制了对焊接部分的损坏(例如，焊接脱离)，这是有利的。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]参考附图将在以下本发明的示例性实施方式的详细描述中描述本发明的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中:
[0026]图1是图示了根据本发明第一实施例的差速器装置的示意图；
[0027]图2是图示了在图1中示出的差速器装置中的焊接部分的放大图；
[0028]图3是图示了在图1中示出的差速器装置的运行的说明图；
[0029]图4是图示了在图1中示出的差速器装置的运行的说明图；
[0030]图5是图示了在图1中描绘的差速器装置中的抵靠部分和焊接部分的说明图；
[0031]图6是图示了在缺陷检查期间在图1中示出的差速器装置的说明图；
[0032]图7是图示了在图1中示出的差速器装置的变型的说明图；
[0033]图8是图示了在图1中示出的差速器装置的变型的说明图；
[0034]图9是图示了根据本发明第二实施例的差速器装置的示意图；
[0035]图10是图示了在图9中示出的差速器装置的运行的说明图；
[0036]图11是图示了在图9中示出的差速器装置的运行的说明图；并且
[0037]图12是图示了在图9中示出的差速器装置的变型的说明图。
【具体实施方式】
[0038]以下参考附图详细说明本发明的实施例。然而，本发明不受这些实施例限制。构成元件包括能够以明显的方式替代而保持本发明特性的构成元件。而且，在实施例中提出的各种变型能够以对本领域技术人员而言显而易见的方式适当组合。
[0039]首先将说明本发明的第一实施例。图1是图示了根据本发明第一实施例的差速器装置的示意图。图2是图示了在图1中描绘的差速器装置中的焊接部分的放大图。图3和图4是图示了在图1中示出的差速器装置的运行的说明图。图5是图示了在图1中描绘的差速器装置中的抵靠部分和焊接部分的说明图。图6是图示了在缺陷检查期间在图1中示出的差速器装置的说明图。图7和图8是图示了在图1中示出的差速器装置的变型的说明图。
[0040]差速器装置
[0041]差速器装置I具有将由发动机产生的动力传递到驱动轴的功能，该差速器装置I例如用在诸如汽车的车辆中。差速器装置I设有差速器壳体2、环形齿轮(差速器环)3、小齿轮4、侧齿轮5、小齿轮轴6和保持前述部件的外壳7 (图1)。
[0042]差速器壳体2是保持齿轮组(小齿轮4和侧齿轮5)的壳体。差速器壳体2在其两个端部22、23处借助一对轴承81、82被支撑在外壳7中，从而差速器壳体2能够绕驱动轴旋转。驱动轴穿过管状孔10，该管状孔10设置在差速器壳体2的两个端部22、23的内周处。驱动轴连接到侧齿轮5。在第一实施例中，轴承81、82由圆锥轴承构成，但并不限于此，且可以由球轴承构成。环形齿轮3组装有差速器壳体2并联接到差速器壳体2，与差速器壳体2—起绕驱动轴旋转。环形齿轮3与发动机侧传动小齿轮(未示出)啮合。以下进一步描述环形齿轮3与差速器壳体2的联接结构。小齿轮4和侧齿轮5被容纳在差速器壳体2中并被设置成彼此啮合。小齿轮轴6将差速器壳体2联接到小齿轮4，该小齿轮轴6被插入到设置在差速器壳体2中的轴插入孔25。结果，小齿轮4能够绕小齿轮轴6相对于小齿轮轴6旋转，差速器壳体2和小齿轮4能够绕驱动轴一起旋转。侧齿轮5配合并固定到驱动轴，并与驱动轴一体地旋转。
[0043]在差速器装置I中，首先，由发动机产生的动力被传递到环形齿轮3，且环形齿轮3和差速器壳体2绕驱动轴一起旋转。随后，小齿轮4与差速器壳体2 —起旋转。小齿轮4的旋转经由侧齿轮5被传递到驱动轴。结果，由于传递到驱动轴的、来自发动机的动力，驱动轴旋转。
[0044]在第一实施例中，差速器壳体2和环形齿轮3借助以下描述的联接结构联接(图1和图2)。首先，差速器壳体2具有主体部分21和管状端部22、23，主体部分21容纳齿轮组(小齿轮4和侧齿轮5)，管状端部22、23从主体部分21的两端沿着驱动轴延伸。环形齿轮3由具有环状结构的螺旋齿轮构成。环形齿轮3具有位于外周上的轮齿部分31和位于内周上的配合部分32。通过将环形齿轮3的配合部分32压配合到差速器壳体2的一个端部22，将环形齿轮3组装到差速器壳体2上。通过环形齿轮3的配合部分32和差速器壳体2的主体部分21的抵靠，将环形齿轮3定位。环形齿轮3的轮齿部分31与发动机侧传动小齿轮啮合。轴承81被压配合到差速器壳体2的端部22。环形齿轮3的配合部分32被保持楔入在轴承81的内圈和差速器壳体2的主体部分21之间。轴承81的外圈被保持在外壳7上，由此轴承81被固定。
[0045]环形齿轮3的配合部分32和差速器壳体2的主体部分21在抵靠部分处被彼此焊接(图2)。在第一实施例中，例如，环形齿轮3的配合部分32在驱动轴的轴向方向上被配合到差速器壳体2的一个端部22的外周。当被组装后，环形齿轮3在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体2的主体部分21。环形齿轮3和差速器壳体2的主体部分21在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分33处被彼此焊接(焊接部分W)。结果，环形齿轮3和差速器壳体2 —体地彼此固定。优选地，焊接部分W由激光焊接形成，但是可以由任何其它焊接方法形成。焊接在环形齿轮3的外周方向上进行。
[0046]在差速器装置I中，由螺旋齿轮的螺旋角度引起的推力负荷(螺旋齿轮特有的推力负荷)在发动机运行期间作用在环形齿轮3上(图3和图4)。因此，由于在环形齿轮3和差速器壳体2之间的焊接部分W的上述位置，能够抑制对焊接部分W的破环。
[0047]例如，(I)当推力负荷Pth在驱动轴的轴向方向上、在朝向差速器壳体2的主体部分21的方向上作用在环形齿轮3上时，来自相反侧上的轴承82的反作用力Fl作用在环形齿轮3上(图3)。这里，差速器壳体2的主体部分21在驱动轴的轴向方向上支撑环形齿轮3的配合部分32，因此推力弯曲应力较不可能发生在环形齿轮3的配合部分32与差速器壳体2的主体部分21的抵靠部分33中。结果，焊接部分W较不可能遭受损坏。
[0048]另外，(2)当推力负荷Pth在驱动轴的轴向方向上、在朝向差速器壳体2的端部22的方向上作用在环形齿轮3上时，来自相同侧上的轴承81的反作用力F2作用在环形齿轮3上(图4)。这里，轴承81在驱动轴的轴向方向上支撑环形齿轮3的配合部分32，因此推力弯曲应力较不可能发生在环形齿轮3的配合部分32与轴承81的抵靠部分34中。结果，焊接部分W较不可能遭受损坏。
[0049]如上所述，当差速器装置I的环形齿轮3具有螺旋轮齿时，环形齿轮3在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体2,并且环形齿轮3和差速器壳体2在环形齿轮3和差速器壳体2的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分33处彼此焊接(图2)。在这种构造中，如在图3中所示，当推力负荷Pth在朝向与差速器壳体2的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分33的方向(朝向差速器壳体2的主体部分21的方向)上作用在环形齿轮3上时,推力弯曲应力较不可能发生在焊接部分W的位置处。结果，确保了焊接部分W的强度，抑制了焊接部分W的损坏(例如，焊接脱离)，这是有利的。这使得没有必要为了保持焊接部分W的强度而增加壁厚(环形齿轮和差速器壳体的壁厚)。因此，能够使得装置更轻，这同样是有利的。而且，在这种构造中，能够使得在焊接部分W处的焊透深度更浅，并因此能够降低焊接设备的成本，这是有利的。
[0050]如上所述，在差速器装置I中，差速器壳体2具有容纳齿轮组4、5的主体部分21，和从主体部分21的两端沿着驱动轴延伸的端部22、23 (图1和图2)。环形齿轮3被设置成配合到差速器壳体2的一个端部22的外周。在此,环形齿轮3在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体2的主体部分21。环形齿轮3和差速器壳体2的主体部分21在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分33处彼此焊接。结果，环形齿轮3和差速器壳体2之间的焊接部分W的位置是最优化的，且确保了焊接部分W的强度。
[0051]而且，在差速器装置I中，轴承81被设置成在驱动轴的轴向方向上抵靠环形齿轮3，从而环形齿轮3被楔入在轴承81和差速器壳体2之间(图2)。在这种构造中，如在图4中所示，当推力负荷Pth在朝向与轴承81的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分34的方向(朝向差速器壳体2的端部22的方向)上作用在环形齿轮3上时，推力弯曲应力较不可能发生在焊接部分W的位置处。结果确保了焊接部分W的强度，这是有利的。
[0052]在驱动轴的径向方向上的位置被称为径向方向位置。优选地，差速器装置I满足关系Rw〈Rx，其中Rw是从驱动轴的轴中心直到在环形齿轮3和差速器壳体2之间的焊接部分W的径向方向位置的距离，且Rx是从驱动轴的轴中心直到环形齿轮3和轴承81的抵靠部分34的径向方向位置的距离(图5)。在这种构造中，焊接部分W的径向方向位置Rw被相对于环形齿轮3和轴承81的抵靠部分34的径向方向位置Rx优化。因此，当推力负荷Pth在朝向与轴承81的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分的方向上作用在环形齿轮3上，推力负荷Pth在沿径向方向比焊接部分W的径向方向位置Rw更向外的位置处被环形齿轮3支撑(图4)。因此，抑制了推力弯曲应力在焊接部分W中的发生，从而确保了焊接部分W的强度，这是有利的。
[0053]如上所述，在第一实施例中，环形齿轮3的配合部分32和差速器壳体2的主体部分21在抵靠部分33处被彼此焊接。环形齿轮3的配合部分32被保持为在驱动轴的轴向方向上楔入在轴承81的内圈和差速器壳体2的主体部分21之间(图2)。这里，距离Rw在驱动轴的径向方向上比距离Rx进一步向内定位，距离Rw是从驱动轴的轴中心直到焊接部分W的、在焊接部分W的沿径向方向的内侧端处的径向方向位置的距离，距离Rx是从驱动轴的轴中心直到环形齿轮3和轴承81的抵靠部分34的、在抵靠部分34的沿径向方向的外侧端处的径向方向位置的距离。因此确保了焊接部分W的强度。根据在焊接部分W在负荷下被剥落所沿的方向上作用的推力弯曲应力来设定从驱动轴的轴中心到焊接部分W的径向方向位置的距离Rw与从驱动轴的轴中心直到抵靠部分34的径向方向位置的距离Rx之间的关系。
[0054]焊接部分测试
[0055]在差速器装置I中，优选地，在环形齿轮3的在驱动轴的轴向方向上定位的两个表面(前表面和后表面)之中，平面精加工被实施到环形齿轮3的位于在环形齿轮3和差速器壳体2之间的焊接部分W的相反侧上的表面。也就是说，环形齿轮3在沿驱动轴的轴向方向定位的两个表面中的一个表面处抵靠差速器壳体2并焊接到差速器壳体2，而另一个表面经受整平处理。在差速器装置I的制造期间，或者在之后的维护期间，使用测试探针P (例如，通过超声波测试)对环形齿轮3和差速器壳体2之间的焊接部分W进行缺陷测试。因为在环形齿轮3的两个表面之中位于焊接到差速器壳体2的焊接部分W的相反侧上的环形齿轮3的表面经受整平处理，所以为测试探针P确保足够的挤压表面。因此，能够适当地执行焊接部分W的测试，这是有利的。当差速器壳体2的侧表面例如具有肋(未示出)时，上述构造的有利之处在于能够容易地在环形齿轮3的整个周边上执行焊接部分W的测试，而不会被肋干涉。
[0056]在第一实施例中，例如，环形齿轮3具有其中配合部分32形成在环的内周中的环状结构(图2和图6)。通过将配合部分32压配合到差速器壳体2的端部22中，且通过使配合部分32在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体2的主体部分21,将配合部分32定位。配合部分32被焊接到差速器壳体2的主体部分21，作为其结果，环形齿轮3被固定到差速器壳体2。在配合部分32的两个表面(在驱动轴的轴向方向定位的两个表面)之中，配合部分32的位于与差速器壳体2的焊接部分W的相反侧上的表面经受平面精加工。该平面精加工通过铸造环形齿轮3的机械加工来执行。环形齿轮3和差速器壳体2绕环形齿轮3的整个周边被焊接在一起。根据焊接区域来整平配合部分32的整个周边。
[0057]轴承81的内圈在驱动轴的轴向方向上抵靠配合部分32的已经被整平的表面。这里，轴承81被设置成使得环形齿轮3被楔入在差速器壳体2和轴承81之间(图2)。因此，配合部分32的整平具有确保与轴承81的内圈的适当抵靠表面的作用。
[0058]以下将说明与焊接部分和销插入孔之间的位置关系相关的实施例的变型。如上所述，小齿轮轴6被设置在差速器装置I的差速器壳体2中，如在图7和图8中所示。如上所述，小齿轮轴6将差速器壳体2联接到小齿轮4，该小齿轮轴6插入到设置在差速器壳体2中的轴插入孔25中。结果，小齿轮4和差速器壳体2 —起旋转。小齿轮轴6借助固定销9固定到差速器壳体2。固定销9通过设置在差速器壳体2中的销插入孔26插入到小齿轮轴6中。因此防止小齿轮轴6脱离轴插入孔25。
[0059]在该差速器装置I中，环形齿轮3设置成使得阻塞销插入孔26的入口部分(图7和图8)。因此防止固定销9脱离销插入孔26，因此提高了装置的可靠性，这是有利的。作为另外的优点，固定销不要求卷边等。
[0060]在第一实施例中，例如，销插入孔26在差速器壳体2的主体部分21中开口。销插入孔26在驱动轴的轴向方向上在环形齿轮3侧开口(图7和图8)。销插入孔26的远端是闭塞的。当环形齿轮3处于组装状态中时，环形齿轮3的配合部分32抵靠差速器壳体2的主体部分21并焊接到差速器壳体2的主体部分21，从而环形齿轮3的配合部分32在焊接部分W的位置处阻塞销插入孔26。也就是说，焊接部分W和销插入孔26的入口部分设置在基本上相同的位置。这样的构造的有利之处在于，它允许在焊接期间产生的气体逃逸到销插入孔26中。结果降低了焊接部分W失效的可能性。
[0061]以下将说明第二实施例。图9是图示了根据本发明第二实施例的差速器装置的示意图。图10和图11是图示了在图9中示出的差速器装置的运行的说明图。图12是图示了在图9中示出的差速器装置的变型的说明图。在图中，用相同的附图标记表示与第一实施例的构成元件等同的构成元件，且将省略其重复说明。
[0062]第二实施例的差速器装置I相对于第一实施例的差速器装置I具有以下不同之处(图9)。首先，差速器壳体2具有凸缘部分24。凸缘部分24绕驱动轴在主体部分21的外周周围延伸成环状。凸缘部分24的外周边缘具有阶梯形状(嵌体形状)。通过靠着差速器壳体2的凸缘部分24的外周压配合环形齿轮3的配合部分32，将环形齿轮3组装到差速器壳体2中。环形齿轮3和凸缘部分24在环形齿轮3和凸缘部分24的配合表面35处被焊接在一起。通过使得环形齿轮3的配合部分32抵靠差速器壳体2的凸缘部分24，将环形齿轮3定位。轴承81被靠着环形齿轮3的轮齿部分31的内周压配合。环形齿轮3被保持为楔入在轴承81的外圈和差速器壳体2的凸缘部分24之间。轴承81的内圈被保持在外壳7上，由此将轴承81固定。结果，环形齿轮3和差速器壳体2通过一对轴承81、82在两侧上被支撑在外壳7内，从而环形齿轮3和差速器壳体2被可绕驱动轴旋转地设置。
[0063]在发动机运行期间，由螺旋齿轮的螺旋角度引起的推力负荷(螺旋齿轮特有的推力负荷)作用在差速器装置I的环形齿轮3上(图10和图11)。这里，环形齿轮3在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体2的凸缘部分24，且环形齿轮3和凸缘部分24在环形齿轮3和凸缘部分24之间的装配表面35处被彼此焊接。因此抑制了对焊接部分W的损坏。
[0064]例如，(I)当推力负荷Pth在驱动轴的轴向方向上、在朝向差速器壳体2的主体部分21的方向上作用在环形齿轮3上时，来自差速器壳体2的凸缘部分24的反作用力F3作用在环形齿轮3上(图10)。这里，差速器壳体2的凸缘部分24在驱动轴的轴向方向上支撑环形齿轮3的配合部分32，因此推力弯曲应力较不可能发生在该位置处。结果，焊接部分W较不可能遭受损坏。
[0065]另外，(2)当推力负荷Pth在驱动轴的轴向方向上、在朝向差速器壳体2的端部22的方向上作用在环形齿轮3上时，来自相同侧上的轴承81的反作用力F4作用在环形齿轮3上(图11)。这里，轴承81在驱动轴的轴向方向上支撑环形齿轮3的配合部分32，因此推力弯曲应力较不可能发生在该位置处。结果，焊接部分W较不可能遭受损坏。[0066]如上所述，在第二实施例的差速器装置I中，环形齿轮3在驱动轴的轴向方向上抵靠差速器壳体2。环形齿轮3和差速器壳体2在配合表面35处被焊接在一起(图9)。在这种构造中，如在图10中所示，当推力负荷Pth在朝向与差速器壳体2的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分33的方向(朝向差速器壳体2的主体部分21的方向)上作用在环形齿轮3上时，推力弯曲应力(或剪切应力)较不可能发生在焊接部分W的位置处。结果确保了焊接部分W的强度，从而抑制了对焊接部分W的破坏(例如，焊接脱离)，这是有利的。作为另外的优点，不再需要增加壁厚来确保焊接部分W的强度，因此能够使得设备更轻。
[0067]具体地，当从差速器壳体2的径向方向的横截面看时，差速器壳体2的凸缘部分24具有阶梯形状，该阶梯形状在沿环形齿轮3被组装的方向(在图9中从左到右的方向)上的远端处具有大直径。当环形齿轮3处于组装状态中时，环形齿轮3的配合部分32在驱动轴的轴向方向上抵靠凸缘部分24的大直径部分。环形齿轮3和差速器壳体2的凸缘部分24在配合表面35处被焊接在一起。结果，使环形齿轮3和差速器壳体2之间的焊接部分W的位置优化，并且确保了焊接部分W的强度。
[0068]在差速器装置I中，轴承81被设置成在驱动轴的轴向方向上抵靠环形齿轮3，从而环形齿轮3被楔入在轴承81和差速器壳体2之间(图9)。在这种构造中，当推力负荷Pth在朝向与轴承81的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分34的方向(朝向差速器壳体2的端部22的方向)上作用在环形齿轮3上时，推力弯曲应力较不可能发生在焊接部分W的位置处(图11)。因此确保了焊接部分W的强度，这是有利的。
[0069]优选地，差速器装置I满足关系Rw〈RX，Rw是从驱动轴的轴中心直到在环形齿轮3和差速器壳体2之间的焊接部分W的径向方向位置的距离，且Rx是从驱动轴的轴中心直到环形齿轮3和轴承81的抵靠部分34的径向方向位置的距离(图12)。在这种构造中，从驱动轴的轴中心到焊接部分W的径向方向位置的距离Rw被相对于从驱动轴的轴中心到环形齿轮3和轴承81的抵靠部分34的径向方向位置的距离Rx优化。因此，当推力负荷Pth在朝向与轴承81的在驱动轴的轴向方向上的抵靠部分34的方向上作用在环形齿轮3上，推力负荷Pth在沿径向方向比从驱动轴的轴中心直到焊接部分W的径向方向位置的距离Rw更向外的位置处被环形齿轮3支撑(图11)。因此，抑制了推力弯曲应力在焊接部分W中的发生，从而确保了焊接部分W的强度，这是有利的。
[0070]如上所述，在第二实施例中，环形齿轮3的配合部分32和差速器壳体2的凸缘部分24在配合表面35处被彼此焊接。环形齿轮3的配合部分32被保持为在驱动轴的轴向方向上楔入在轴承81的内圈和差速器壳体2的凸缘部分24之间(图9)。这里，距离Rw在驱动轴的径向方向上比距离Rx进一步向内定位，距离Rw是从驱动轴的轴中心直到在焊接部分W的中央部分处沿径向方向的径向方向位置的距离，距离Rx是从驱动轴的轴中心直到沿径向方向在环形齿轮3和轴承81的抵靠部分34的外侧端处的径向方向位置的距离。因此确保了焊接部分W的强度。根据在焊接部分W在负荷下被剥落所沿的方向上作用的推力弯曲应力或剪切应力来设定从驱动轴的轴中心直到焊接部分W的径向方向位置的距离Rw与从驱动轴的轴中心直到抵靠部分34的径向方向位置的距离Rx之间的关系。
[0071]因此，因为根据本发明的差速器装置允许有效地抑制在差速器壳体和环形齿轮之间的焊接部分的损坏，所以它是有用的。
【权利要求】
1.一种差速器装置，包括容纳齿轮组(4、5)的差速器壳体(2)和设置成配合到所述差速器壳体(2)的环形齿轮(3)，使得所述差速器壳体(2)和所述环形齿轮(3)以能够绕驱动轴旋转的方式被支撑，其特征在于: 所述环形齿轮(3)由螺旋齿轮形成， 所述环形齿轮(3)在所述驱动轴的轴向方向上抵靠所述差速器壳体(2)，并且， 所述环形齿轮(3)和所述差速器壳体(2)在所述环形齿轮(3)和所述差速器壳体(2)之间的在所述驱动轴的轴向方向上的抵靠部分(33)处在所述环形齿轮(3)的外周方向上被焊接， 其中，所述环形齿轮(3)的轮齿部分(31)在所述驱动轴的径向方向上完全位于整个差速器壳体⑵的外侧。
2.根据权利要求1所述的差速器装置，其特征在于: 所述环形齿轮(3)的配合部分(32)在所述抵靠部分(33)处的端侧在所述驱动轴的轴向方向上相对于所述轮齿部分(31)突出。
3.—种差速器装置，包括容纳齿轮组(4、5)的差速器壳体(2)和设置成配合到所述差速器壳体(2)的环形齿轮(3)，使得所述差速器壳体(2)和所述环形齿轮(3)以能够绕驱动轴旋转的方式被支撑，其特征在于: 所述环形齿轮(3)由螺旋齿轮形成， 所述环形齿轮(3)在所述驱动轴的轴向方向上抵靠所述差速器壳体(2)，并且， 所述环形齿轮(3)和所述差速器壳体(2)在所述环形齿轮(3)和所述差速器壳体(2)的在所述驱动轴的轴向方向上的抵靠部分(33)处被焊接， 其中，所述差速器壳体(2)具有凸缘部分，并且所述凸缘部分绕所述驱动轴在所述差速器壳体(2)的主体部分(21)的外周周围延伸成环状。
【文档编号】F16H48/42GK103883700SQ201410060057
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2010年1月26日 优先权日:2009年1月27日
【发明者】盐入广行, 土田充孝, 谷口真, 铃木阳介, 远藤隆人, 村田好孝, 井出刚志 申请人:丰田自动车株式会社