用于转动体的支承结构制造技术

本发明专利技术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）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设置在车辆中的用于转动体的支承结构。
技术介绍
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。
技术实现思路
综上所述，本专利技术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，本专利技术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。根据本专利技术的第一方面，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。根据本专利技术的这一方面，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。在本专利技术的第一方面，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。附图说明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专利技术的上述和其它目的、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是示出根据本专利技术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是示出根据本专利技术的第二实施例的差速装置的截面图；图4是示出根据本专利技术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附图说明本专利技术的第一实施例。图1是示出根据本专利技术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的成对缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
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）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：北条胜之，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]