CN106461051A - 差动装置 - Google Patents
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Abstract
在差动装置中,将输入板(7)的第1内摆线槽部(H1)的第1波数(Z1)、与该第1内摆线槽部(H1)对置的第1差动板(3)的第1外摆线槽部(E1)的第2波数(Z2)、与该第1外摆线槽部(E1)相反一侧的第1差动板(3)的第2内摆线槽部(H2)的第3波数(Z3)、与该第2内摆线槽部(H2)对置的第2差动板(4)的第2外摆线槽部(E2)的第4波数(Z4)设定为Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4,或者Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8。由此能够提供如下的差动装置:在不使用以往的差动装置那样的锥齿轮和中心板的情况下,能够经由摆线减速机构实现等转矩分配以及等差动旋转。
Description
技术领域
本发明涉及将输入板的旋转力经由摆线减速机构或者次摆线减速机构而分配给能够相对旋转地排列在同轴上的第1输出轴和第2输出轴的新型机构的差动装置,尤其涉及优选可恰当用作汽车的容许左右或者前后驱动轮的旋转差的差动装置的结构。
背景技术
在使用锥齿轮的以往的差动装置中,作为锥齿轮啮合的特性,不仅避免不了齿轮打击声或轴向分力的产生,而且由于同时啮合的齿的数量仅仅是全齿中的一部分,因此仅通过一部分齿来负担转矩,因而在强度性能和耐久性能方面上有待于改进。
因此,公知有像专利文献1那样使用了滚珠机构的差动装置,但在该结构中,由于需要在作为差动机构的一对引导板之间设置用于对滚珠进行保持从而产生反作用力的中心板,因此在差动时滚珠在与中心板的引导孔之间进行滑动运动而形成阻力,导致燃料效率的降低。
并且,还公知有现有文献2这样的摆线系变速机构,但该结构仅仅是变速机构,很难作为差动装置使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-170705号公报
专利文献2:日本特开2003-172419号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于该情况而完成的,其目的在于,通过使用二级式的摆线减速机构或者次摆线减速机构而不使用以往的差动装置那样的锥齿轮或中心板来提供一种差动装置,该差动装置能够实现等转矩分配和等差动旋转,其中,所述等转矩分配是指,相对于左右的输出轴保证相互均等地分割的转矩分配,所述等差动旋转是指,在如车辆的转弯时那样对2个输出轴之间赋予差旋转时,不改变输入部件的转速而使一个输出轴的转速的增加量与另一输出轴的转速的减少量相等。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的,本发明的第1特征在于,提供一种差动装置,其将输入板的旋转力经由摆线减速机构或者次摆线减速机构而分配给第1输出轴和第2输出轴,该第1输出轴和第2输出轴以能够相对旋转的方式排列在第1旋转轴线上,所述减速机构具有:第1差动板,其被配置成与绕所述第1旋转轴线旋转的所述输入板的一侧相邻;第2差动板,其被配置成与所述第1差动板的同所述输入板相反的一侧相邻;以及偏心轴,其将所述第1差动板支承为能够绕从所述第1旋转轴线偏心的第2旋转轴线旋转,所述偏心轴与所述第1输出轴以能够一体旋转的方式连接,所述第2差动板与所述第2输出轴以能够一体旋转的方式连接,在所述输入板的与所述第1差动板对置的一侧面上,形成有沿着第1波数的内摆线曲线或者内次摆线曲线在周向上延伸的第1内摆线槽部,在所述第1差动板的与所述输入板对置的一侧面上形成有沿着第2波数的外摆线曲线或者外次摆线曲线在周向上延伸的第1外摆线槽部,在这两个线槽部相互重叠的部分处,在这两个线槽部之间夹持有多个第1滚动体,并且,在所述第1差动板的与所述第2差动板对置的另一侧面上,形成有沿着第3波数的内摆线曲线或者内次摆线曲线在周向上延伸的第2内摆线槽部,在所述第2差动板的与所述第1差动板对置的一侧面上,形成有沿着第4波数的外摆线曲线或者外次摆线曲线在周向上延伸的第2外摆线槽部,在这两个线槽部相互重叠的部分处,在这两个线槽部之间夹持有多个第2滚动体,所述第1波数是8,所述第2波数和所述第3波数都是6,所述第4波数是4;或者所述第1波数和所述第4波数都是6,所述第2波数是4,所述第3波数是8。
并且,在本发明中,基于第1特征,其第2特征在于,差速器壳体(2)被以绕所述第1旋转轴线旋转自如的方式支承于汽车的变速箱,该差速器壳体由所述输入板和罩构成,该罩被固定于该输入板,且覆盖所述第1差动板、所述偏心轴以及所述第2差动板。
并且,在本发明中,基于第2特征,其第3特征在于,所述偏心轴具有:中心轴部,其绕所述第1旋转轴线旋转;以及偏心轴部,其从该中心轴部沿半径方向突出,将所述第1差动板支承为能够绕所述第2旋转轴线旋转,所述中心轴部贯穿所述输入板的中央部且与所述第1输出轴连接,所述第2差动板具有绕所述第1旋转轴线旋转的中心轴,该中心轴贯穿所述罩的中央部且与所述第2输出轴连接。
并且,在本发明中,基于第3特征,其第4特征在于,所述输入板和所述罩具有中空圆筒状的第1和第2轴部,该第1和第2轴部以能够旋转的方式在所述第1旋转轴线上支承于所述变速箱,所述偏心轴的所述中心轴部借助于第1轴承以能够旋转的方式支承于所述第1轴部的内周,所述第2差动板的所述中心轴借助于第2轴承以能够旋转的方式支承于所述第2轴部的内周,所述第1轴部相反侧的所述偏心轴的中心轴部借助于第3轴承嵌入到在所述第2差动板的所述一侧面上形成的圆形的凹部内。
并且,在本发明中,基于第1至第4特征中的任意一项特征,其第5特征在于,在所述输入板的所述一侧面的中央部形成有挖切部。
并且,在本发明中,基于第1特征,其第6特征在于,在所述输入板的所述一侧面的中央部形成有挖切部,在该挖切部内配置有与所述偏心轴连结的平衡器,且该平衡器以相对于绕所述第1旋转轴线旋转的所述第1差动板的重心的相位错开180度的相位绕所述第1旋转轴线旋转。
并且,在本发明中,基于第6特征,其第7特征在于,在设所述第1差动板的质量为M1、设所述平衡器的质量设为M2、设在与所述第1旋转轴线垂直的投影面上进行观察时从所述第1旋转轴线到所述第1差动板的重心为止的距离为e1、设从所述第1旋转轴线到所述平衡器的重心为止的距离为e2时,满足
|M1×e1-M2×e2|<M1×e1/100。
并且,在本发明中,基于第6或第7特征,其第8特征在于,所述偏心轴具有:中心轴部,其绕所述第1旋转轴线旋转;以及偏心轴部,其从该中心轴部沿半径方向突出,将所述第1差动板支承为能够绕所述第2旋转轴线旋转,所述平衡器具有:臂部,其从所述中心轴部的外周向半径方向外侧与偏心轴部的突出方向反向地延伸;以及配重部,其与该臂部的末端相连,所述配重部的外周形成为沿着所述挖切部的内周的圆弧状。
并且,在本发明中,基于第8特征,其第9特征在于,所述平衡器与所述中心轴部形成为一体。
并且,在本发明中,基于第6至第9特征中的任意一项特征,其第10特征在于,差速器壳体被以绕所述第1旋转轴线旋转自如的方式支承于汽车的变速箱,该差速器壳体由所述输入板和罩构成,该罩被固定于该输入板,且覆盖所述第1差动板、所述偏心轴、所述平衡器以及所述第2差动板。
而且,在本发明中,基于第6至第10特征中的任意一项特征,其第11特征在于,在所述第2差动板的所述一侧面的中央部,形成有夹着所述第1差动板而与所述输入板的所述挖切部对置的圆筒状的副挖切部,在该副挖切部内配置有与所述偏心轴连结的副平衡器,且该副平衡器以相对于绕所述第1旋转轴线旋转的所述第1差动板的重心的相位错开180度的相位绕所述第1旋转轴线旋转。
并且,在本发明中,基于第1至第11特征中的任意一项特征,其第12特征在于,所述第1差动板构成为包括通过相互连结而能够一体旋转的一对旋转板。
发明效果
根据本发明的第1特征,构成差动装置的摆线减速机构或者次摆线减速机构具有:第1差动板,其被配置成与绕第1旋转轴线旋转的输入板的一侧相邻;第2差动板,其被配置成与第1差动板的与同输入板相反的一侧相邻;以及偏心轴,其将第1差动板支承为能够绕从第1旋转轴线偏心的第2旋转轴线旋转,偏心轴与第1输出轴以能够一体旋转的方式连接,并且第2差动板与第2输出轴以能够一体旋转的方式连接,在输入板的与第1差动板对置的一侧面上,形成有沿着第1波数的内摆线曲线或者内次摆线曲线在周向上延伸的第1内摆线槽部,在第1差动板的与输入板对置的一侧面上,形成有沿着第2波数的外摆线曲线或者外次摆线曲线在周向上延伸的第1外摆线槽部,在这两个线槽部相互重叠的部分处,在这两个线槽部之间夹持有多个第1滚动体,并且,在第1差动板的与第2差动板对置的另一侧面上,形成有沿着第3波数的内摆线曲线或者内次摆线曲线在周向上延伸的第2内摆线槽部,在第2差动板的与第1差动板对置的一侧面上,形成有沿着第4波数的外摆线曲线或者外次摆线曲线在周向上延伸的第2外摆线槽部,在这两个线槽部相互重叠的部分处,在这两线槽部之间夹持有多个第2滚动体,关于所述第1~第4波数,第1波数是8,第2波数和第3波数都是6,第4波数是4;或者,第1波数和第4波数都是6,第2波数是4,第3波数是8,因此,在使输入板旋转时,在不对第1、第2输出轴之间赋予转速差的情况下能够使第1、第2输出轴与输入板一体旋转,并且在对第1、第2输出轴之间赋予转速差的情况下,能够在不使用锥齿轮或中心板的情况下实现使一个输出轴的转速的增加量与另一输出轴的转速的减少量相等的等差动旋转。
即,根据上述结构的差动装置,在当前将输入板固定而使第1输出轴旋转时,借助于偏心轴而与第1输出轴连接的第1差动板要绕第1输出轴的第1旋转轴线旋转,但此时在形成于输入板的一侧面上的第1内摆线槽部与形成于第1差动板的一侧面上的第1外摆线槽部之间夹持有多个第1滚动体,因此第1差动板一边以偏心轴的第2旋转轴线为中心进行自转一边绕第1输出轴的第1旋转轴线公转。此时,由于在形成于第1差动板的另一侧面上的第2内摆线槽部与形成于第2差动板的一侧面上的第2外摆线槽部之间也夹持有多个第2滚动体,因此当第1差动板通过第1输出轴的旋转而进行公转和自转时,第2差动板与该第1差动板联动地以第2输出轴的第1旋转轴线为中心以与第1输出轴不同的转速旋转,第1输出轴的旋转变速后传递给第2输出轴。因此,当这样在第1、第2输出轴旋转的状态下使输入板旋转时,对第1、第2输出轴输出在各个输出轴的转速上附加了输入板的转速的旋转。
并且,在设第1波数为Z1、设第2波数为Z2、设第3波数为Z3、设第4波数为Z4时,使用这样的减速机构而将第1输出轴的旋转传递给第2输出轴时的减速比由〔1-{(Z1×Z3)/(Z2×Z4)}〕表示,在本申请发明中,由于采用Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4,或者,Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8,因此在任意的情况下都可以使减速比为-1。这意味着当将输入板固定而使一个输出轴旋转n转时另一输出轴向相反方向旋转n转,因此,在对输入板赋予了旋转的情况下,会进行如下的等差动旋转:当使一个输出轴的转速比输入板的转速增加了n转的量时,另一输出轴的转速比输入板的转速減少了n转的量。另外,在不使一个输出轴的转速与输入板的转速相比增加的情况下(即,第1、第2输出轴不存在差旋转的情况下),由于该第1、第2输出轴的转速与输入板的转速相等,因此在该情况下第1、第2输出轴当然与输入板一体旋转。而且像后述那样,由于通过将所述第1~第4波数设定为上述数值,能够实现第1、第2输出轴的等转矩分配,因此能够在不使用锥齿轮或中心板的情况下实现能够进行等转矩分配和等差动旋转的差动机构。
这样,根据本发明的第1特征,由于差动机构能够由摆线减速机构或者次摆线减速机构构成,因此能够抑制差动机构的轴向长度而将差动机构紧凑地构成。而且不会产生使用锥齿轮的情况下的齿轮打击声或轴向分力,并且不需要会导致滚动体的滑动的中心板,因此能够将来自输入板的动力高效地传递给第1、第2输出轴。而且,所有的第1、第2滚动体在第1内摆线槽部与第1外摆线槽部之间、以及第2内摆线槽部与第2外摆线槽部之间分散地传递转矩,因此能够减少各个滚动体所传递的转矩而提高各滚动体的强度性能和耐久性能。
并且根据本发明的第2特征,差速器壳体以绕第1旋转轴线旋转自如的方式支承于汽车的变速箱,该差速器壳体由所述输入板和罩构成,该罩被固定于该输入板,且覆盖第1差动板、偏心轴以及第2差动板,因此能够将使用了摆线减速机构或者次摆线减速机构的二级式的变速机构恰当地用作汽车的容许左右或者前后驱动轮的旋转差的差动装置。而且,由于输入板构成差速器壳体的一部分,因此能够实现部件数量的削减,并且由于将第1、第2差动板和偏心轴收纳在差速器壳体内,因此能够在不大幅改变以往的差动装置的结构的情况下紧凑地形成这样的新型机构的差动装置。
并且,根据本发明的第3特征,偏心轴具有:中心轴部,其绕第1旋转轴线旋转;以及偏心轴部,其从该中心轴部沿半径方向突出,将第1差动板支承为能够绕第2旋转轴线旋转,中心轴部贯穿输入板的中央部而与第1输出轴连接,第2差动板具有绕第1旋转轴线旋转的中心轴,该中心轴贯穿罩的中央部而与第2输出轴连接,因此,仅通过把第1差动板支承于中心轴部贯穿输入板的中央部的偏心轴的偏心轴部对,并在该第1差动板的外侧配置使中心轴贯穿罩的中央部的第2差动板,就能够将偏心轴、第1差动板和第2差动板简单地组装在差速器壳体内。
并且,根据本发明的第4特征,输入板和罩具有中空圆筒状的第1、第2轴部,该第1、第2轴部以能够旋转的方式在第1旋转轴线上支承于变速箱,偏心轴的中心轴部借助于第1轴承以能够旋转的方式支承于第1轴部的内周,第2差动板的中心轴借助于第2轴承以能够旋转的方式支承于第2轴部的内周,第1轴部相反侧的偏心轴的中心轴部借助于第3轴承而嵌入到在第2差动板的一侧面上形成的圆形的凹部内,因此仅通过第1~第3轴承就能够确保差速器壳体内的偏心轴和第2差动板之间的顺畅的相对旋转。
并且,根据本发明的第5特征,由于在输入板的一侧面的中央部形成有挖切部,因此能够减少输入板的不需要的部分的材料而降低差动装置的成本,并且使差动装置轻量化。
并且,根据本发明的第6特征,在输入板的一侧面的中央部形成有挖切部,在该挖切部内配置有与偏心轴连结的平衡器,且该平衡器以相对于绕第1旋转轴线旋转的第1差动板的重心的相位错开180度的相位绕第1旋转轴线旋转,因此能够通过平衡器抵消第1差动板的不平衡旋转,能够有效地抑制因第1差动板的不平衡量所产生的离心力引起的振动、以及与其相伴的噪音的产生。而且,通过将平衡器配置在输入板的挖切部内,能够将平衡器紧凑地配置在第1差动板与输入板之间,并且能够通过挖切部减少输入板的不需要的部分的材料,因此能够降低差动装置的成本并且使差动装置轻量化。
并且,根据本发明的第7特征,使第1差动板的不平衡量与平衡器的不平衡量之差为小于第1差动板的不平衡量的百分之一的较小的值,因此能够使第1差动板的不平衡量与平衡器的不平衡量为大致相同量,而能够使相对于第1差动板的质量和偏心量的平衡器的质量和偏心量最佳化。
并且,根据本发明的第8特征,偏心轴具有:中心轴部,其绕第1旋转轴线旋转;以及偏心轴部,其从该中心轴部沿半径方向突出,将第1差动板支承为能够绕第2旋转轴线旋转,平衡器具有:臂部,其从中心轴部的外周向半径方向外侧与偏心轴部的突出方向反向地延伸;以及配重部,其与该臂部的末端相连,配重部的外周形成为沿着挖切部的内周的圆弧状且与该挖切部的内周相邻,因此能够使平衡器的配重部尽可能地接近挖切部的内周面,从而使平衡器的重心远离该平衡器的旋转中心,能够抑制因平衡器导致的重量的增加。
并且,根据本发明的第9特征,由于平衡器与中心轴部形成为一体,因此无论在何种情况下平衡器与偏心轴之间的位置关系都不会发生变化,能够使平衡器始终以相对于第1差动板的重心的相位错开180度的相位进行旋转。
并且,根据本发明的第10特征,差速器壳体被以绕第1旋转轴线旋转自如的方式支承于汽车的变速箱,该差速器壳体由所述输入板和罩构成,该罩被固定于该输入板且覆盖第1差动板、偏心轴、平衡器以及第2差动板,因此能够将使用了摆线减速机构或者次摆线减速机构的二级式的变速机构恰当地用作汽车的容许左右或者前后驱动轮的旋转差的差动装置,并且,由于输入板构成差速器壳体的一部分,因此实现部件数量的削减。并且,通过将平衡器配置在输入板的挖切部内,而能够将第1、第2差动板和偏心轴紧凑地收纳在差速器壳体内,因此能够在不大幅改变以往的差动装置的结构的情况下形成这样的新型机构的汽车用差动装置。
并且,根据本发明的第11特征,在第2差动板的一侧面的中央部形成有夹着第1差动板而与输入板的挖切部对置的圆筒状的副挖切部,在该副挖切部内配置有与偏心轴连结的副平衡器,且该副平衡器以相对于绕第1旋转轴线旋转的第1差动板的重心的相位错开180度的相位绕第1旋转轴线旋转,因此能够通过配置在第1差动板的两侧的平衡器和副平衡器从左右平衡良好地抵消第1差动板的不平衡旋转,能够更有效地抑制因第1差动板的不平衡量所产生的离心力引起的振动的产生,并且能够减小平衡器和副平衡器各自的质量而能够使它们紧凑化。
并且,根据本发明的第12特征,由于第1差动板构成为包括通过相互连结而能够一体旋转的一对旋转板,因此能够将第1差动板分成2个旋转板而形成。因此,例如能够采用如下的制造方法:在通过锻造等将分别在一侧面上具有线槽部的2个旋转板成型之后将它们连结起来,因此能够迅速且容易地形成强度优秀的线槽部,从而制造作业性提升。并且,由于能够相互独立地设定第1差动板中的与输入板对置的面和与第2差动板对置的面的大小,因此即使在使第2波数为4、第3波数为8的情况下也能够提高设计的自由度。
另外,所述第1、第2滚动体与后述的本发明的实施方式中的第1、第2滚珠18、19对应,但这些滚动体不需要特别是滚珠,例如也可以是滚柱状的结构。
附图说明
图1是在设为Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4时的本发明的第1实施方式的差动装置的纵剖主视图。(第1实施方式)
图2是图1的差动装置的示意图。(第1实施方式)
图3是沿图1中的3-3箭头的剖视图。(第1实施方式)
图4是沿图1中的4-4箭头的剖视图。(第1实施方式)
图5是沿图1中的5-5箭头的剖视图。(第1实施方式)
图6是沿图1中的差动装置的概略图。(第1实施方式)
图7是设为Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8时的本发明的第1实施方式的差动装置的概略图。(第1实施方式)
图8是本发明的第2实施方式的差动装置的纵剖主视图。(第2实施方式)
图9是本发明的第3实施方式的差动装置的纵剖主视图。(第3实施方式)
标号说明
1:变速箱;
2:差速器壳体;
3:第1差动板;
3a:第1差动板的一侧面;
3b:第1差动板的另一侧面;
3c:旋转板(第1旋转板);
3d:旋转板(第2旋转板);
4:第2差动板;
4a:第2差动板的一侧面;
4b:第2差动板的中心轴;
4c:第2差动板的圆形的凹部;
5:偏心轴;
5a:中心轴部;
5b:偏心轴部;
6:第1轴;
7:输入板;
7a:输入板的一侧面;
7b:输入板的挖切部;
8:第2轴;
9:罩;
13:平衡器;
13a:臂部;
13b:配重部;
15:第1输出轴;
16:第2输出轴;
18:第1滚动体(第1滚珠);
19:第2滚动体(第2滚珠);
20:副平衡器;
E1:第1外摆线槽部;
E2:第2外摆线槽部;
G1:第1差动板的重心;
G2:平衡器的重心;
H1:第1内摆线槽部;
H2:第2内摆线槽部;
X1:第1旋转轴线;
X2:第2旋转轴线;
Z1:第1内摆线槽部的第1波数;
Z2:第1外摆线槽部的第2波数;
Z3:第2内摆线槽部的第3波数;
Z4:第2外摆线槽部的第4波数。
具体实施方式
以下根据附图对本发明的实施方式进行说明。
第1实施方式
首先,根据图1~图7,对将本发明的差动装置用作汽车的差动装置的第1实施方式进行说明。
在图1中,收纳在汽车的变速箱1内的差动装置D具有:差速器壳体2;以及收纳在该差速器壳体2内的第1、第2差动板3、4和偏心轴5。差速器壳体2由圆形的输入板7和罩9构成,该输入板7具有中空圆筒状的第1轴6,该罩9具有与所述第1轴6排列在同一轴线上的中空圆筒状的第2轴8,并且该罩9覆盖第1、第2差动板3、4和偏心轴5且使外周通过螺栓B1固定于输入板7的外周部,该第1、第2轴6、8借助于轴承10、10′而以绕第1旋转轴线X1旋转自如的方式支承于变速箱1。
第1差动板3在差速器壳体2内被配置成与输入板7的一侧相邻,第2差动板4在差速器壳体2内被配置成与第1差动板3的同输入板7的相反的一侧相邻。
并且,一并参照图2的示意图,偏心轴5具有中心轴部5a以及从该中心轴部5a沿半径方向突出的偏心轴部5b,所述中心轴部5a借助于第1轴承11以绕第1旋转轴线X1旋转自如的方式支承在所述第1轴6的内周,并且,所述偏心轴部5b具有从该第1旋转轴线X1偏心了C的量的第2旋转轴线X2,所述偏心轴部5b在其外周借助于滚针轴承12而将第1差动板3支承为能够旋转,从而能够使第1差动板3绕第1旋转轴线X1公转,并且绕第2旋转轴线X2自转。
并且,所述第2差动板4的设置于所述第2轴8侧的侧面上的中心轴4b贯穿罩9的中央部且借助于第2轴承11′而旋转自如地支承于该第2轴8的内周,从而能够相对于第2轴8绕第1旋转轴线X1相对旋转,而且,通过使偏心轴5的与所述第1轴6相反一侧的中心轴部5a借助于第3轴承11″而嵌入到在该第2差动板4的靠第1差动板3侧的侧面上形成的圆形的凹部4c内,仅通过这些第1~第3轴承11~11″就能够使偏心轴5和第2差动板4在差速器壳体2内顺畅地相对旋转。
一并参照作为沿图1中的4-4箭头的剖视图的图4,在面向差速器壳体2内的输入板7的一侧面7a的中央部形成有圆筒状的挖切部7b,在该挖切部7b内配置有与偏心轴5的中心轴部5a连结的平衡器13。所述平衡器13具有:臂部13a,其从偏心轴5的中心轴部5a的外周向半径方向外侧与偏心轴部5b的突出方向反向地延伸;以及配重部13b,其与该臂部13a的末端相连,使得该平衡器13以相对于绕第1旋转轴线X1公转的第1差动板3的重心G1的相位错开180度的相位绕第1旋转轴线X1旋转,配重部13b的外周形成为沿着所述挖切部7b的内周的圆弧状且与该挖切部7b的内周相邻。由此,能够在挖切部7b内的距所述中心轴部5a最远的位置上配置配重部13b而使其不会与挖切部7b的内周接触。
虽然优选所述平衡器13与偏心轴5的中心轴部5a一体地形成,但也可以分体地形成。并且,虽然优选使第1差动板3的不平衡量与平衡器13的不平衡量为相同量,但由于很难使其为完全相同的量,因此根据经验上的知识,使第1差动板3的不平衡量与平衡器13的不平衡量之差小于第1差动板3的不平衡量的百分之一。即,在将第1差动板3的质量设为M1、将平衡器13的质量设为M2、并且图4所示将在与第1旋转轴线X1垂直的投影面进行观察时从第1旋转轴线X1到第1差动板3的重心G1为止的距离(所述投影面上的该重心G1的位置与第2旋转轴线X2的位置通常大致一致。)设为e1、将从第1旋转轴线X1到平衡器13的重心为止的距离设为e2时,通过满足
|M1×e1-M2×e2|<M1×e1/100,
能够使与第1差动板3的质量M1和偏心量e1相对的平衡器13的质量M2和偏心量e2最佳化。
并且,齿圈14以向罩9侧偏移的方式被螺栓B2固定在输入板7的外周,通过使齿圈14与未图示的变速装置的输出齿轮啮合,而在输出齿轮旋转时,差速器壳体2承受该旋转而绕第1旋转轴线X1旋转。
第1输出轴15的外周和第2输出轴16的外周分别花键嵌合在偏心轴5的中心轴部5a的所述第1轴6侧的内周上和第2差动板4的中心轴4b的所述第2轴8侧的内周上,以便与该中心轴部5a和中心轴4b一同绕第1旋转轴线X1旋转。并且,该第1、第2输出轴15、16分别在差速器壳体2的左方和右方延伸而与未图示的汽车的驱动轮连接。并且,在第1、第2输出轴15、16与变速箱1之间分别存在有油封件17、17′,从而防止了变速箱1内的油向外部流出。
如图2和沿图1中的3-3箭头的剖视图即图3所示,在输入板7的与第1差动板3对置的一侧面7a上形成有沿着第1波数Z1的内摆线曲线在周向上延伸的第1内摆线槽部H1,并且在第1差动板3的与输入板7对置的一侧面3a上,形成有沿着第2波数Z2的外摆线曲线在周向上延伸的第1外摆线槽部E1,在这两个线槽部H1、E1相互重叠的部分处,在两个线槽部之间夹持有多个第1滚珠18。并且,同样如图2的示意图和沿图1中的5-5箭头的剖视图即图5所示,在第1差动板3的与第2差动板4对置的另一侧面3b上,形成有沿着第3波数Z3的内摆线曲线在周向上延伸的第2内摆线槽部H2,并且在第2差动板4的与第1差动板3对置的一侧面4a上,形成有沿着第4波数Z4的外摆线曲线在周向上延伸的第2外摆线槽部E2,在这两个线槽部H2、E2相互重叠的部分处,在这两个线槽部之间夹持有多个第2滚珠19。
另外,第1、第2内摆线槽部H1、H2也可以沿着第1波数Z1、第3波数Z3的内次摆线曲线在周向上延伸,第1、第2外摆线槽部E1、E2也可以沿着第2波数Z2、第4波数Z4的外次摆线曲线在周向上延伸。并且,在这些线槽部H1、H2、E1、E2沿着次摆线曲线在周向上延伸的情况下,也可以使第1内摆线槽部H1和第1外摆线槽部E1的次摆线系数与第2内摆线槽部H2和第2外摆线槽部E2的次摆线系数不同。
在当前对差速器壳体2进行了固定的状态下使第1输出轴15旋转时,偏心轴部5b通过偏心轴5的中心轴部5a的旋转而旋转,使第1差动板3绕第1旋转轴线X1旋转,但此时,差速器壳体2的输入板7处于固定状态,并且在形成于输入板7的一侧面7a上的第1内摆线槽部H1与形成于第1差动板3的一侧面3a上的第1外摆线槽部E1之间夹持有多个第1滚珠18,因此第1差动板3一边绕偏心轴部5b的第2旋转轴线X2自转一边绕第1旋转轴线X1公转。此时,在形成于第1差动板3的另一侧面3b上的第2内摆线槽部H2与形成于第2差动板4的一侧面4a上的第2外摆线槽部E2之间也夹持有多个第2滚珠19,因此第2差动板4与第1差动板3的自转和公转联动地绕第1旋转轴线X1旋转,由此第1、第2输出轴15、16会以不同的转速旋转,但由于所述第1~第4波数Z1~Z4中使Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4,或者,Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8,因此将第1输出轴15的旋转传递给第2输出轴16时的减速比在任何情况下都是-1。因此,由于当使第1输出轴15旋转n转时,第2输出轴16向相反方向旋转n转,因此当在该状态下从变速装置施加旋转力而使差速器壳体2的输入板7旋转时,第1输出轴15以比输入板7的转速大n转的转速旋转,第2输出轴16以比输入板7的转速小n转的转速旋转,从而能够实现使一个输出轴的转速的增加量与另一个输出轴的转速的减少量相等的差动旋转。另外,当在第1、第2输出轴15、16之间不存在差旋转的情况下,该第1、第2输出轴15、16的转速与输入板7的转速相等,第1、第2输出轴15、16与输入板7一体旋转,因此在不给第1、第2输出轴15、16之间赋予转速差的情况下,能够使第1、第2输出轴15、16与输入板一体旋转。
接着,关于各线槽部H1、H2、E1、E2沿着摆线曲线延伸的情况,对能够通过这样的第1波数Z1至第4波数Z4的设定而实现等转矩分配的理由进行说明。
图6示出了在使Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4时的本发明的第1实施方式的概略图,图7示出了在使Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8时的本发明的第1实施方式的概略图,但为了方便说明,将各线槽部用与它们等效的基准节圆表示。
假设图6、图7中的Z1~Z4的数值未被确定为上述值,以下对于通过将这些数值确定为Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4或者Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8而能够实现等转矩分配的理由进行说明。
目前,将图6或图7中的输入板7的一侧面7a的内摆线曲线的基准节圆P1的半径设为R1、将与其对置的第1差动板3的一侧面3a的外摆线曲线的基准节圆P2的半径设为R2、将第1差动板3的另一侧面3b的内摆线曲线的基准节圆P3的半径设为R3、将与其对置的第2差动板4的一侧面4a的外摆线曲线的基准节圆P4的半径设为R4、将第1差动板3相对于输入板7(或者第1、第2输出轴15、16)的偏心量设为C。
在图6或图7中,设从变速装置对输入板7施加了转矩Tin,而通过该转矩Tin,在基准节圆P1与基准节圆P2之间的接触部作用有力F1,并且在基准节圆P3与基准节圆P4之间的接触部作用有力F2,通过这些力F1、F2对第1输出轴15施加转矩TL,并且对第2输出轴16施加转矩TR,则
Tin=F1·R1···(1)
TR=F2·R4···(2)
成立,并且,由于行星机构的力矩平衡,因此,
Tin=TL+TR···(3)
成立。
这里,为了成为等转矩分配,必须使TL=TR···(4),
因此根据式子(3)、(4),
Tin=2TR···(5)
成立。
这里,进一步由于第1差动板中的力矩的平衡,因此,
F1·R2=F2·R3···(6)
成立,式子(6)能够变形为
F2=(F1·R2)/R3···(7),
因此根据式子(2)、(7),表示为
TR=(F1·R2·R4)/R3···(8)。
如果将式子(1)、(8)代入式子(5)的两边,则成为
F1·R1=2{(F1·R2·R4)/R3}···(9),
但通过在使式子(9)的两边除以F1之后,使两边乘以R3,式子(9)能够变形为
R1·R3=2(R2·R4)···(10)。
这里,根据图6可知,由于
R1=R2+C···(11)
R3=R4+C···(12),
因此通过将式子(11)、(12)代入式子(10),而得到
(R2+C)(R4+C)=2(R2·R4)···(13),
通过使其变形而得到
R2·R4-R2·C-R4·C=C2···(14)。
即,在图6或图7中,为了成为等转矩分配而必须使式子(14)成立。由于在摆线曲线的情况下,后述的次摆线系数是1,因此如果R1~R4不是整数则无法进行齿数设定。由此,C、R2、R4必须是使式子(14)成立的整数值。
这里,如果为了简单而将偏心量C设为C=1,则式子(14)成为
R2·R4-R2-R4=1···(15),
但满足式子(15)的R2、R4的整数解只存在两个模式:
R2=3、R4=2···(模式1)
R2=2、R4=3···(模式2)。
这里如果像模式1那样采用R2=3、R4=2,则根据式子(11)、(12)成为R1=4、R3=3,如果像模式2那样采用R2=2、R4=3,则根据式子(11)、(12)成为R1=3、R3=4,但如果将R1~R4设定成这些值则根据式子(6)成为F1=F2,能够据此和式子(1)、(2)使式子(5)成立,能够根据该式子(5)和式子(3)使式子(4)(即TL=TR)成立。
接着,关于各线槽部H1、H2、E1、E2沿着摆线曲线延伸的情况,对于在像模式1那样R1=4、R2=R3=3、R4=2时,成为Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4,在像模式2那样R1=R4=3、R2=2、R3=4时,成为Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8进行说明。
通常情况下,当在波数Z、基准节圆直径d、模数m之间,关系式m=d/Z成立,并且在偏心量C、模数m、次摆线系数α之间,关系式C=α·m成立时,由于在摆线曲线中次摆线系数α为1,因此成为C=1·m=m。
因此,根据这些关系,在摆线曲线的情况下,得到
C=d/Z···(16),
但由于设为C=1,因此1=d/Z,即,
1=2R1/Z1=2R2/Z2=2R3/Z3=2R4/Z4··(17)
成立。
因此,如果将R1=4、R2=R3=3、R4=2代入式子(17),则得到Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4,如果将R1=R4=3、R2=2、R4=4代入,则得到Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8,因此如果使Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4或者使Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8,则式子(15)成立而能够实现等转矩分配。
另外,即使在式子(14)中使C为2以上的整数k的情况下,使R2·R4-R2·k-R4·k=k2成立的R2、R4的整数解也只存在两个模式:
R2=3k、R4=2k···(模式1)
R2=2k、R4=3k···(模式2),
因此如果是模式1则成为R1=4k、R2=R3=3k、R4=2k,如果是模式2则成为R1=R4=3k、R2=2k、R3=4k。然而,由于此时式子(16)的C也成为k,式子(17)成为k=2R1/Z1=2R2/Z2=2R3/Z3=2R4/Z4,因此即使C是2以上的整数也保持如下的情况:如果是模式1则成为Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4,如果是模式2则成为Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8。
接着,对于各线槽部H1、H2、E1、E2沿着次摆线曲线延伸的情况进行说明。式子(17)变形如下。
1=2R1·α1/Z1=2R2·α1/Z2=2R3·α2/Z3=2R4·α2/Z4··(18)
这里,α1表示对应于基准节圆P1和P2的次摆线系数,α2表示对应于基准节圆P3和P4的次摆线系数。
由此,如果在0到1的范围中将任意的值分别设定给次摆线系数α1、α2,则能够使齿数Z为整数值,使偏心量C共用,并且将基准节圆的半径R1、R2、R3、R4设计成考虑了强度和尺寸后的最佳的尺寸。另外,关于齿数,在次摆线曲线的情况下,也与摆线曲线同样,如果是模式1则能够成为Z1=8、Z2=Z3=6、Z4=4,如果是模式2则能够成为Z1=Z4=6、Z2=4、Z3=8。
接着,对该第1实施方式的作用进行说明。
构成差动装置的摆线减速机构或者次摆线减速机构具有:第1差动板3,其被配置成与第1旋转轴线X1旋转的输入板7的一侧相邻;第2差动板4,其被配置成与第1差动板3的同输入板7相反的一侧相邻;以及偏心轴5,其将第1差动板3支承为能够绕从第1旋转轴线X1偏心的第2旋转轴线X2旋转,偏心轴5与第1输出轴15以能够一体旋转的方式连接,并且第2差动板4与第2输出轴16以能够一体旋转的方式连接,在输入板7的与第1差动板3对置的一侧面7a上,形成有沿着第1波数Z1的内摆线曲线或者内次摆线曲线在周向上延伸的第1内摆线槽部H1,在第1差动板3的与输入板7对置的一侧面3a上,形成有沿着第2波数Z2的外摆线曲线或者外次摆线曲线在周向上延伸的第1外摆线槽部E1,在这两个线槽部H1、E1相互重叠的部分处,在两个线槽部H1、E1之间夹持有多个第1滚珠18,并且,在第1差动板3的与第2差动板4对置的另一侧面3b上,形成有沿着第3波数Z3的内摆线曲线或者内次摆线曲线在周向上延伸的第2内摆线槽部H2,在第2差动板4的与第1差动板3对置的一侧面4a上,形成有沿着第4波数Z4的外摆线曲线或者外次摆线曲线在周向上延伸的第2外摆线槽部E2,在这两个线槽部H2、E2相互重叠的部分处,在两个线槽部H2、E2之间夹持有多个第2滚珠19,关于所述第1~第4波数,使第1波数Z1是8,第2波数Z2和3波数Z3都是6,第4波数Z4是4;或者,第1波数Z1和第4波数Z4都是6,第2波数Z2是4,第3波数Z3是8,因此,不使用锥齿轮或者中心板就能够实现这样一个差动机构:在使输入板7旋转时,在不对第1、第2输出轴15、16之间赋予转速差的情况下能够使第1、第2输出轴15、16与输入板7一体旋转,并且,在对第1、第2输出轴15、16之间赋予转速差的情况下,能够实现使一个输出轴的转速的增加量与另一个输出轴的转速的减少量相等的等差动旋转和等转矩分配。因此,能够抑制差动机构的轴向长度而使其紧凑地构成,并且不会产生像使用锥齿轮的情况那样的齿轮打击声或轴向分力,并且由于不需要导致滚珠的滑动的中心板,因此能够将来自输入板7的动力高效地传递给第1、第2输出轴15、16。此外,由于第1、第2滚珠18、19在第1内摆线槽部H1与第1外摆线槽部E1之间以及在第2内摆线槽部H2与第2外摆线槽部E2之间分散转矩并进行传递,因此能够减少各个滚珠18、19所传递的转矩,从而提高了各滚珠18、19的强度性能和耐久性能。
并且,在第1、第2内摆线槽部H1、H2、第1、第2外摆线槽部E1、E2是沿着次摆线曲线在周向上延伸的结构的情况下,也可以使第1内摆线槽部H1和第1外摆线槽部E1的次摆线系数与第2内摆线槽部H2和第2外摆线槽部E2的次摆线系数不同。例如,将滚珠的数量少的第2滚珠19侧的次摆线系数减小而增大节圆半径和滚珠直径,由此能够减少每1个滚珠的荷重的分担,能够实现考虑了强度和轻量化的最佳设计。
而且,此时,由于在输入板7的一侧面7a的中央部形成有圆筒状的挖切部7b,平衡器13配置在该挖切部7b内,平衡器13以相对于绕第1旋转轴线X1旋转的第1差动板3的重心的相位错开180度的相位绕第1旋转轴线X1旋转,因此能够通过平衡器13抵消绕第1输出轴15旋转的第1差动板3的重心的不平衡旋转,能够有效地抑制因第1差动板3的不平衡量所产生的离心力而引起的振动、以及与其相伴的噪音的产生。此外,通过将平衡器13配置在输入板7的挖切部7b内,能够将平衡器13紧凑地配置在第1差动板3与输入板7之间,并且能够通过挖切部7b减少输入板7的不需要的部分的材料,因此能够降低差动装置D的成本并且使差动装置D轻量化。
并且,差速器壳体2被以绕第1旋转轴线X1旋转自如的方式支承于汽车的变速箱1,该差速器壳体2由所述输入板7和罩9构成,该罩9被固定于该输入板7且覆盖第1差动板3、偏心轴5和第2差动板4,因此能够恰当将使用了摆线减速机构或者次摆线减速机构的二级式的变速机构用作汽车的容许左右或者前后驱动轮的旋转差的差动装置。而且,由于输入板7构成差速器壳体2的一部分,因此能够实现部件数量的减少,并且,由于第1、第2差动板3、4和偏心轴5收纳在差速器壳体2内,因此能够在不大幅改变以往的差动装置的结构的情况下紧凑地形成这样的新型机构的汽车用差动装置。
而且,偏心轴5具有:中心轴部5a,其绕第1旋转轴线X1旋转;以及偏心轴部5b,其从该中心轴部5a沿半径方向突出,将第1差动板3支承为能够绕第2旋转轴线X2旋转,中心轴部5a贯穿输入板7的中央部而与第1输出轴15连接,并且第2差动板4具有绕第1旋转轴线X1旋转的中心轴4b,该中心轴4b贯穿罩9的中央部而与第2输出轴16连接,因此,仅通过将第1差动板3支承于使中心轴部5a贯穿了输入板7的中央部的偏心轴5的偏心轴部5b,并在该第1差动板3的外侧配置使中心轴4b贯穿罩9的中央部的第2差动板4,就能够将偏心轴5、第1差动板3和第2差动板4简单地组装在差速器壳体2内。
并且,输入板7和罩9具有中空圆筒状的第1、第2轴6、8,该第1、第2轴6、8在第1旋转轴线X1上以能够旋转的方式支承于变速箱1,偏心轴5的中心轴部5a借助于第1轴承11以能够旋转的方式支承于第1轴6的内周,第2差动板4的中心轴4b借助于第2轴承11′以能够旋转的方式支承于第2轴8的内周,第1轴6相反侧的偏心轴5的中心轴部5a借助于第3轴承11″嵌入到在第2差动板4的一侧面4a上形成的圆形的凹部4c内,因此仅通过第1~第3轴承11~11″就能够确保差速器壳体2内的偏心轴5和第2差动板4的顺畅的相对旋转。
而且,输入板7的所述挖切部7b形成为圆筒状,在该挖切部7b内配置有与偏心轴5连结的平衡器13,且该平衡器13以相对于绕第1旋转轴线X1旋转的第1差动板3的重心G1的相位错开180度的相位绕第1旋转轴线X1旋转,因此能够通过平衡器13抵消绕第1旋转轴线X1旋转的第1差动板3的不平衡旋转,能够有效地抑制因第1差动板3的不平衡量所产生的离心力而引起的振动、以及与其相伴的噪音的产生。而且,由于该平衡器13收纳在构成差速器壳体2的一部分的输入板7的挖切部7b内从而配置在差速器壳体2内,因此能够将平衡器13紧凑地配置在差速器壳体2内的不会与其他的部件干涉的最佳的位置,不会使差速器壳体2大型化。
而且,在设第1差动板3的质量为M1、设平衡器13的质量为M2、设在与第1输出轴15的轴线垂直的投影面进行观察时从第1旋转轴线X1到第1差动板3的重心G1为止的距离设为e1、设从第1旋转轴线X1到平衡器13的重心G2为止的距离设为e2时,满足|M1×e1-M2×e2|<M1×e1/100,因此能够使第1差动板3的不平衡量与平衡器13的不平衡量为大致相同量,从而能够使与第1差动板3的质量和偏心量对应的平衡器13的质量和偏心量最佳化。
此外,偏心轴5具有:中心轴部5a,其绕第1旋转轴线X1旋转;以及偏心轴部5b,其从该中心轴部5a沿半径方向突出,将第1差动板3支承为能够绕第2旋转轴线X2旋转,平衡器13具有:臂部13a,其从偏心轴5的中心轴部5a的外周向半径方向外侧与偏心轴部5b的突出方向反向地延伸;以及配重部13b,其与该臂部13a的末端相连,配重部13b的外周形成为沿着挖切部7b的内周的圆弧状且与该挖切部7b的内周相邻,因此能够使平衡器13的配重部13b尽可能地接近挖切部7b的内周面,从而使平衡器13的重心远离该平衡器13的旋转中心,能够抑制因平衡器13导致的重量的增加。
而且,差速器壳体2被以绕第1旋转轴线X1旋转自如的方式支承于汽车的变速箱1,该差速器壳体2由所述输入板7和罩9构成,该罩9被固定于该输入板7且覆盖第1差动板3、偏心轴5、平衡器13和第2差动板4,因此能够将使用了摆线减速机构的二级式的变速机构恰当地用作汽车的容许左右或者前后驱动轮的旋转差的差动装置,并且,由于输入板7构成了差速器壳体2的一部分,因此实现了部件数量的减少。并且,通过将平衡器13配置于输入板7的挖切部7b而能够将第1、第2差动板3、4和偏心轴5紧凑地收纳在差速器壳体2内,因此能够在不大幅改变以往的差动装置的结构的情况下形成这样的新型机构的汽车用差动装置。
并且,输入板7和罩9具有中空圆筒状的第1、第2轴6、8,该第1、第2轴6、8在第1旋转轴线X1上以能够旋转的方式支承于变速箱1,偏心轴5的中心轴部5a借助于第1轴承11以能够旋转的方式支承于所述第1轴6的内周,第2差动板4的中心轴4b借助于第2轴承11′以能够旋转的方式支承于所述第2轴8的内周,第1轴6相反侧的偏心轴5的中心轴部5a借助于第3轴承11″嵌入到在第2差动板4的一侧面上形成的圆形的凹部4c内,因此仅通过第1~第3轴承11~11″就能够确保差速器壳体2内的偏心轴5和第2差动板4的顺畅的相对旋转,并且将摆线减速机构组装在差速器壳体2内的作业也变得容易。
而且,在使平衡器13与偏心轴5的中心轴部5a形成为一体的情况下,由于无论在何种情况下平衡器13与偏心轴5的位置关系都不会发生变化,因此能够使平衡器13始终以相对于第1差动板3的重心的相位错开180度的相位旋转。
第2实施方式
接着,根据图8,对于将本发明的差动装置用作汽车的差动装置的第2实施方式进行说明。
在图8所记载的第2实施方式中,在第1实施方式的差动装置中增加了副平衡器20,该第2实施方式只在如下的方面与第1实施方式的差动装置不同:在第2差动板4的一侧面4a的中央部,形成有夹着第1差动板3而与输入板7的挖切部7b对置的圆筒状的副挖切部4d,在该副挖切部4d内配置有与偏心轴5连结的副平衡器20,该副平衡器20以相对于绕第1旋转轴线X1公转的第1差动板3的重心的相位错开180度的相位绕第1旋转轴线X1旋转,该第2实施方式其余的方面与第1实施方式的差动装置没有不同,因此对于图8中没有与第1实施方式不同的部分用与第1实施方式相同的标号表示,并且省略对于这些部分的说明。
在图8中,在第2差动板4的所述一侧面4a的中央部形成有上述的副挖切部4d,在第2差动板4侧与偏心轴5的中心轴部5a连结的副平衡器20配置在该副挖切部4d内,且该副平衡器20以相对于第1差动板3的重心G1的相位错开180度的相位绕第1旋转轴线X1旋转。优选第1差动板3的不平衡量与平衡器13和副平衡器20的不平衡量的总计为相同量,但由于很难成为完全相同的量,因此根据经验上的知识,使第1差动板3的不平衡量与平衡器13和副平衡器20的不平衡量的总计之差小于第1差动板3的不平衡量的百分之一。即,在将第1差动板3的质量设为M1、将平衡器13的质量设为M2、将副平衡器20的质量设为M3、将在与第1输出轴15的轴线垂直的投影面进行观察时从第1旋转轴线X1到第1差动板3的重心G1为止的距离设为e1、将从第1旋转轴线X1到平衡器13的重心G2为止的距离设为e2、将从第1旋转轴线X1到副平衡器20的重心G3(但是未图示出G3。)为止的距离设为e3时,通过满足
|M1×e1-(M2×e2+M3×e3)|<M1×e1/100,
能够使第1差动板3的不平衡量与平衡器13和副平衡器20的不平衡量的总计为大致相同量,能够使与第1差动板3的质量M1和偏心量e1对应的平衡器13和副平衡器20的质量M2、M3和偏心量e2、e3最佳化。
副平衡器20形成为与平衡器13大致相同的形状,其具有臂部20a和配重部20b,该臂部20a从偏心轴5的中心轴部5a外周向半径方向外侧与偏心轴部5b的突出方向反向地延伸,该配重部20b与该臂部20a的末端相连,配重部20b的外周形成为沿着副挖切部4d的内周的圆弧状且与该副挖切部4d的内周相邻。由此,能够将配重部20b配置在副挖切部4d内的距第1输出轴15最远的位置而不会与副挖切部4d的内周接触。
接着,对该第2实施方式的作用进行说明。
在第2差动板4的一侧面4a的中央部形成有夹着第1差动板3而与输入板7的挖切部7b对置的圆形的副挖切部4d,在该副挖切部4d内配置有与偏心轴5连结的副平衡器20,且该副平衡器20以相对于绕第1旋转轴线X1旋转的第1差动板3的重心的相位错开180度的相位绕第1旋转轴线X1旋转,因此能够通过配置在第1差动板3的两侧的平衡器13和副平衡器20而从左右平衡良好地抵消第1差动板3的不平衡旋转,能够进一步有效地抑制因第1差动板3的不平衡量所产生的离心力而引起的振动的产生,并且能够减小平衡器13和副平衡器20各自的质量而能够使它们紧凑化。
并且,由于使第1差动板3的不平衡量与平衡器13和副平衡器20的不平衡量的总计之差小于第1差动板3的不平衡量的百分之一的较小的值,因此能够使第1差动板3的不平衡量与平衡器13和副平衡器20的不平衡量的总计为大致相同量,能够使与第1差动板3的质量M1和偏心量e1对应的平衡器13和副平衡器20的质量M2、M3以及偏心量e2、e3最佳化。
并且,副平衡器20具有:臂部20a,其从偏心轴5的中心轴部5a外周向半径方向外侧与偏心轴部5b的突出方向反向地延伸;以及配重部20b,其与该臂部20a的末端相连,配重部20b的外周形成为沿着副挖切部4d的内周的圆弧状且与该副挖切部4d的内周相邻,因此能够使副平衡器20的配重部20b尽可能地接近副挖切部4d的内周面,从而使副平衡器20的重心远离该副平衡器20的旋转中心,能够抑制因副平衡器20导致的重量的增加。
而且,在使副平衡器20与偏心轴5的中心轴部5a形成为一体的情况下,由于副平衡器20与偏心轴5在周向上的位置关系不会发生偏移,因此能够使副平衡器20始终以相对于第1差动板3的重心的相位错开180度的相位旋转。
第3实施方式
接着,根据图9对本发明的第3实施方式进行说明。
在该第3实施方式中,图1的第1差动板3由借助于连结部件3e而以能够一体旋转的方式连结的一对旋转板3c、3d构成。
即,在第3实施方式中,第1旋转板3c的一侧面与输入板7的一侧面7a对置,并且第2旋转板3d的一侧面与第2差动板4的一侧面4a对置,第1旋转板3c的另一侧面与第2旋转板3d的另一侧面通过在它们的外周部上沿周向等间隔地配置的多个棒状连结部件3e而相互隔着间隔地连结。并且,在第1旋转板3c的所述一侧面上形成有与输入板7的第1内摆线槽部H1对置的第1外摆线槽部E1,并且在第2旋转板3d的所述一侧面上形成有与第2差动板4的第2外摆线槽部E2对置的第2内摆线槽部H2,而在两个线槽部H1、E1相互重叠的部分处,在两个线槽部H1、E1之间夹持有多个第1滚动体18,在两个线槽部H2、E2相互重叠的部分处,在两个线槽部H2、E2之间夹持有多个第2滚动体19。由于其他的结构与第1实施方式相同,因此在图9中对与第1实施方式对应的部分标注同一参照标号,并省略重复的说明。另外,该第3实施方式也可以应用于第2实施方式的第1差动板3。
接着,对该第3实施方式的作用进行说明。
在第3实施方式中,由于第1差动板3构成为包括通过棒状连结部件3e而相互隔着间隔地连结从而能够一体旋转的一对旋转板3c、3d,因此能够将第1差动板3分成2个旋转板3c、3d而形成。因此,例如能够采用如下的制造方法:在通过锻造等将分别在一侧面上具有线槽部的2个旋转板3c、3d成型之后,利用棒状连结部件3e进行连结,因此能够迅速且容易地形成强度优秀的线槽部E1、H2,提高了制造作业性。并且,由于能够相互独立地设定第1差动板3的与输入板对置的面和与第2差动板对置的面的大小,因此在使第2波数为4、使第3波数为8的情况下也能够提高设计的自由度。
而且,由于在2个旋转板3c、3d之间形成空隙,因此也可以取代将与偏心轴5连结的平衡器13配置在输入板7的挖切部7b内而将平衡器13配置在该空隙内。
以上,对本发明的第1~第3实施方式进行了说明,但本发明可以在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。
例如,在第1~第3实施方式中使用了平衡器,但也可以省略该平衡器。
并且,在本发明中,将差动装置收纳在变速箱1内而应用于汽车的容许左右或者前后的驱动轮的旋转差的差动装置,但本发明的差动装置不限于汽车的差动装置。
并且,在上述实施方式中,在第1、第2内摆线槽部H1、H2、第1、第2外摆线槽部E1、E2沿着摆线曲线在周向上延伸的情况下,沿着内摆线曲线延伸的内摆线槽部也可以是对内摆线曲线的一部分进行了修正的形状,同样,沿着外摆线曲线延伸的外摆线槽部也可以是对外摆线曲线的一部分进行了修正的形状。例如,也可以构成为只对连结波和波的极PO进行了修正,而其他的部分满足摆线曲线的几何学条件。
Claims (12)
1.一种差动装置,其将输入板(7)的旋转力经由摆线减速机构或者次摆线减速机构而分配给第1输出轴(15)和第2输出轴(16),该第1输出轴(15)和第2输出轴(16)以能够相对旋转的方式排列在第1旋转轴线(X1)上,其特征在于,
所述减速机构具有:第1差动板(3),其被配置成与绕所述第1旋转轴线(X1)旋转的所述输入板(7)的一侧相邻;第2差动板(4),其被配置成与所述第1差动板(3)的同所述输入板(7)相反的一侧相邻;以及偏心轴(5),其将所述第1差动板(3)支承为能够绕从所述第1旋转轴线(X1)偏心的第2旋转轴线(X2)旋转,所述偏心轴(5)与所述第1输出轴(15)以能够一体旋转的方式连接,所述第2差动板(4)与所述第2输出轴(16)以能够一体旋转的方式连接,
在所述输入板(7)的与所述第1差动板(3)对置的一侧面(7a)上,形成有沿着第1波数(Z1)的内摆线曲线或者内次摆线曲线在周向上延伸的第1内摆线槽部(H1),在所述第1差动板(3)的与所述输入板(7)对置的一侧面(3a)上,形成有沿着第2波数(Z2)的外摆线曲线或者外次摆线曲线在周向上延伸的第1外摆线槽部(E1),在这两个线槽部(H1、E1)相互重叠的部分处,在这两个线槽部(H1、E1)之间夹持有多个第1滚动体(18),并且,在所述第1差动板(3)的与所述第2差动板(4)对置的另一侧面(3b)上,形成有沿着第3波数(Z3)的内摆线曲线或者内次摆线曲线在周向上延伸的第2内摆线槽部(H2),在所述第2差动板(4)的与所述第1差动板(3)对置的一侧面(4a)上形成有沿着第4波数(Z4)的外摆线曲线或者外次摆线曲线在周向上延伸的第2外摆线槽部(E2),在这两个线槽部(H2、E2)相互重叠的部分处,在这两个线槽部(H2、E2)之间夹持有多个第2滚动体(19),
所述第1波数(Z1)是8,所述第2波数(Z2)和所述第3波数(Z3)都是6,所述第4波数(Z4)是4;或者,所述第1波数(Z1)和所述第4波数(Z4)都是6,所述第2波数(Z2)是4,所述第3波数(Z3)是8。
2.根据权利要求1所述的差动装置,其特征在于,
差速器壳体(2)被以绕所述第1旋转轴线(X1)旋转自如的方式支承于汽车的变速箱(1),该差速器壳体(2)由所述输入板(7)和罩(9)构成,该罩(9)被固定于该输入板(7),且覆盖所述第1差动板(3)、所述偏心轴(5)以及所述第2差动板(4)。
3.根据权利要求2所述的差动装置,其特征在于,
所述偏心轴(5)具有:中心轴部(5a),其绕所述第1旋转轴线(X1)旋转;以及偏心轴部(5b),其从该中心轴部(5a)沿半径方向突出,将所述第1差动板(3)支承为能够绕所述第2旋转轴线(X2)旋转,所述中心轴部(5a)贯穿所述输入板(7)的中央部且与所述第1输出轴(15)连接,所述第2差动板(4)具有绕所述第1旋转轴线(X1)旋转的中心轴(4b),该中心轴(4b)贯穿所述罩(9)的中央部且与所述第2输出轴(16)连接。
4.根据权利要求3所述的差动装置,其特征在于,
所述输入板(7)和所述罩(9)具有中空圆筒状的第1轴(6)和第2轴(8),该第1轴(6)和第2轴(8)以能够旋转的方式在所述第1旋转轴线(X1)上支承于所述变速箱(1),所述偏心轴(5)的所述中心轴部(5a)借助于第1轴承(11)被以能够旋转的方式支承于所述第1轴(6)的内周,所述第2差动板(4)的所述中心轴(4b)借助于第2轴承(11′)被以能够旋转的方式支承于所述第2轴(8)的内周,所述第1轴(6)相反侧的所述偏心轴(5)的中心轴部(5a)借助于第3轴承(11″)被嵌入到在所述第2差动板(4)的所述一侧面(4a)上形成的圆形的凹部(4c)内。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的差动装置,其特征在于,
在所述输入板(7)的所述一侧面(7a)的中央部形成有挖切部(7b)。
6.根据权利要求1所述的差动装置,其特征在于,
在所述输入板(7)的所述一侧面(7a)的中央部形成有挖切部(7b),在该挖切部(7b)内配置有与所述偏心轴(5)连结的平衡器(13),且该平衡器(13)以相对于绕所述第1旋转轴线(X1)旋转的所述第1差动板(3)的重心(G1)的相位错开180度的相位绕所述第1旋转轴线(X1)旋转。
7.根据权利要求6所述的差动装置,其特征在于,
在设所述第1差动板(3)的质量为M1、设所述平衡器(13)的质量为M2、设在与所述第1旋转轴线(X1)垂直的投影面上进行观察时从所述第1旋转轴线(X1)到所述第1差动板(3)的重心(G1)为止的距离为e1、设从所述第1旋转轴线(X1)到所述平衡器(13)的重心(G2)为止的距离为e2时,满足
|M1×e1-M2×e2|<M1×e1/100。
8.根据权利要求6或7所述的差动装置,其特征在于,
所述偏心轴(5)具有:中心轴部(5a),其绕所述第1旋转轴线(X1)旋转;以及偏心轴部(5b),其从该中心轴部(5a)沿半径方向突出,将所述第1差动板(3)支承为能够绕所述第2旋转轴线(X2)旋转,所述平衡器(13)具有:臂部(13a),其从所述中心轴部(5a)的外周向半径方向外侧与偏心轴部(5b)的突出方向反向地延伸;以及配重部(13b),其与该臂部(13a)的末端相连,所述配重部(13b)的外周形成为沿着所述挖切部(7b)的内周的圆弧状。
9.根据权利要求8所述的差动装置,其特征在于,
所述平衡器(13)与所述中心轴部(5a)形成为一体。
10.根据权利要求6至9中的任意一项所述的差动装置,其特征在于,
差速器壳体(2)被以绕所述第1旋转轴线(X1)旋转自如的方式支承于汽车的变速箱(1),该差速器壳体(2)由所述输入板(7)和罩(9)构成,该罩(9)被固定于该输入板(7),且覆盖所述第1差动板(3)、所述偏心轴(5)、所述平衡器(13)以及所述第2差动板(4)。
11.根据权利要求6至10中的任意一项所述的差动装置,其特征在于,
在所述第2差动板(4)的所述一侧面(4a)的中央部形成有夹着所述第1差动板(3)而与所述输入板(7)的所述挖切部(7b)对置的圆筒状的副挖切部(4d),在该副挖切部(4d)内配置有与所述偏心轴(5)连结的副平衡器(20),且该副平衡器(20)以相对于绕所述第1旋转轴线(X1)旋转的所述第1差动板(3)的重心的相位错开180度的相位绕所述第1旋转轴线(X1)旋转。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的差动装置,其特征在于,
所述第1差动板(3)构成为包括通过相互连结而能够一体旋转的一对旋转板(3c、3d)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20190319 Termination date: 20210608 |