本实用新型涉及一种旋转构件与旋转轴的连结结构、及具备所述连结结构的车辆的动力传递装置。
背景技术：
例如，在车辆的动力传递路径(动力传递装置)中设有差动装置(differentialdevice)，而设于所述差动装置的边齿轮(sidegear)与驱动轴(driveshaft)通过一体地旋转那样的花键(spline)嵌合而彼此连结。所述花键嵌合允许边齿轮与驱动轴的轴向上的相对移动，因而两者的轴向上的相对移动通常由定位环(卡环)阻止(例如参照专利文献1)。
此处，定位环是将一部分切缺而成的圆形环状的构件，且通过使其嵌合于在驱动轴的外周形成的嵌合槽，而阻止边齿轮与驱动轴的轴向的相对移动，将这些边齿轮与驱动轴在轴向上固定。而且，边齿轮与驱动轴通过花键嵌合而在周向(旋转方向)上经固定，因此两者成一体而旋转。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平10-009248号公报
技术实现要素：
[实用新型所要解决的问题]
但是，现有的定位环成形为圆形环状，因而在使其嵌合于驱动轴的嵌合槽时，在所述定位环与嵌合槽之间不可避免地产生径向间隙，定位环能以所述径向间隙的程度在嵌合槽内在径向上移动。因此，定位环产生偏芯，例如在如上文所述的示例那样将车辆的差动装置分解、装配时，将驱动轴穿插到边齿轮中或从边齿轮卸除的情况下，有可能产生下述问题，即：定位环卡在差动箱(differentialcase)等上而脱落，无法顺利进行差动装置的分解、装配等。
本实用新型是鉴于所述问题而成，其目的在于提供一种旋转构件与旋转轴的连结结构、及具备所述连结结构的车辆的动力传递装置，所述旋转构件与旋转轴的连结结构能防止伴随装置的分解、装配时的定位环的偏芯的所述定位环的卡住或脱落。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的，本实用新型是一种旋转构件6与旋转轴2的连结结构，所述旋转轴6通过花键嵌合而在轴向上可滑动地穿插到所述旋转构件6的轴中心，所述连结结构利用定位环7将旋转构件6与旋转轴2在轴向上固定，所述定位环7嵌合于在所述旋转轴2的轴向一端外周所形成的嵌合槽2a，其中，将所述定位环7设为非圆形环状，使所述定位环7至少在三点p1、p2、p3与形成于所述旋转轴2的所述嵌合槽2a接触。
例如，将所述定位环7成形为c环状，使其周向两端和周向中心的三点与形成于所述旋转轴2的所述嵌合槽2a接触。
而且，将所述定位环7的距离所述旋转轴2的轴中心的最外尺寸l、与圆形环状的定位环107的最外尺寸r设为相等。
本实用新型提供一种车辆的动力传递装置，包括上述的旋转构件6与旋转轴2的连结结构。此处，所述旋转构件6也可为例如设于车辆10的动力传递路径中的差动装置1的边齿轮，且所述旋转轴2为驱动轴。
另外，在上述车辆的动力传递装置中，也可在所述差动装置1的差动箱3的与所述边齿轮6相向的内面的一部分，形成有向所述差动箱3与所述边齿轮6背面之间提供润滑油的油路3b。
[实用新型的效果]
根据本实用新型，定位环至少在三点与形成于旋转轴的嵌合槽接触，因而防止其偏芯，防止装置的分解、装配时的定位环的卡住或脱落而顺利进行装置的分解、装配。
附图说明
图1是示意性地表示具备本实用新型的连结结构的车辆的动力传递装置的平面图。
图2是表示本实用新型的连结结构的车辆的差动装置部分的截面图。
图3是图2的a部放大详细图。
图4(a)是图2的b-b线放大截面图，图4(b)是现有连结结构的与图4(a)同样的图。
图5是图2的c-c线放大截面图。
图6是图5的d-d线截面图。
图7是表示车辆的差动装置的润滑结构的比较例(现有结构)的部分截面图。
图8(a)、图8(b)是图7的e-e线截面图。
[符号的说明]
1：差动装置
2：驱动轴(旋转轴)
2a：驱动轴的嵌合槽
3：差动箱
3b：差动箱的油路
6：边齿轮(旋转构件)
7：定位环
8：垫圈(缓冲构件)
l：定位环的最外尺寸
p1～p3：定位环的接触点
r：圆形环状的定位环的最外尺寸
s：边齿轮背面与差动箱内面的间隙
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。
图1是示意性地表示具备本实用新型的连结结构的车辆的动力传递装置的平面图，图示的车辆10采用发动机前置后轮驱动方式(fr方式)，且在其前部(图1的左端部)搭载有作为驱动源的发动机(e/g)11。另外，对发动机11依次连接有变矩器(t/c)12及变速箱(t/m)13，螺旋桨轴(propellershaft)14从变速箱13在车体宽度方向中央向车辆后侧(图1的右侧)直线状地延伸。
另外，所述螺旋桨轴14的后端连接于差动装置(differentialdevice)1，左右的驱动轴2从所述差动装置1向车宽度方向外侧(图1的上下方向)分别水平地延伸，在各驱动轴2的外端部分别安装有作为驱动轮的后轮wr。另外，在车辆10的前部，与后部的驱动轴2平行地配置有左右的车轴(前车轴)15，在这些车轴15的外端部分别安装有作为操舵轮的前轮wf。
以上的动力传递装置中，从发动机11输出的旋转动力经由变矩器12和变速箱13及螺旋桨轴14而向差动装置1传递，在所述差动装置1中经分配并向左右的驱动轴2传递。另外，左右的驱动轴2的旋转分别传递至这些驱动轴2上分别安装的左右的后轮wr而将所述后轮wr旋转驱动，因而车辆10以规定速度行驶。
此外，本实施方式中，本实用新型的旋转构件与旋转轴的连结结构用于动力传递装置的差动装置1中，以下基于图2～图4(a)及图4(b)对所述连结结构的详情进行说明。
图2是表示本实用新型的连结结构的车辆的差动装置部分的截面图，图3是图2的a部放大详细图，图4(a)是图2的b-b线放大截面图，图4(b)是现有连结结构的与图4(a)同样的图。
差动装置1如图2所示，具备绕左右的驱动轴2的轴中心c1而经旋转驱动的球壳状的差动箱3，在所述差动箱3上，沿第一轴c1方向(图2的左右方向)而一体地突设有用于供左右的驱动轴2穿插的圆筒状的轴穿插部3a。另外，虽未图示，但在所述差动箱3的外周，一体地形成有沿图2的上下方向竖起的环状的凸缘部，在所述凸缘部安装有环齿轮，所述环齿轮用于将从图1所示的发动机11经由变矩器12和变速箱13及螺旋桨轴14而传递的旋转输入至所述差动箱3。而且，差动箱3通过左右的轴穿插部3a由轴承支撑于罩壳(housing)，而绕第一轴c1可旋转地受到支撑。
另外，如图2所示，在差动箱3的中心部，在与第一轴c1正交的第二轴c2方向(图2的上下方向)上穿插固着有小齿轮轴4，在差动箱3的内部收容有由小齿轮轴4可旋转地支撑的一对小齿轮(斜面齿轮)5、及与所述小齿轮5分别啮合且绕第一轴c1可旋转地受到支撑的一对边齿轮(斜面齿轮)6。此处，本实用新型的旋转构件与旋转轴的连结结构的旋转构件相当于边齿轮6，旋转轴相当于驱动轴2。
所述一对小齿轮5在差动箱3内配置于图2的上下，一对边齿轮6隔着小齿轮轴4而配置于其左右。另外，这些边齿轮6通过花键嵌合而分别安装于左右一对驱动轴2的面向差动箱3内的内端部，所述一对驱动轴2分别穿插到在差动箱3上一体地形成的所述轴穿插部3a中。因此，各边齿轮6与各驱动轴2一起一体地旋转。另外，在差动箱3的各轴穿插部3a的内周，分别形成有用于通过差动箱3(轴穿插部3a)的旋转而将润滑油送至各边齿轮6侧的螺旋状的油槽3a。
此外，如上文所述那样，在各驱动轴2的面向差动箱3内的内端部，通过花键嵌合而连结有各边齿轮6，但花键嵌合允许各边齿轮6的沿着各驱动轴2的轴向移动。因此，各边齿轮6的轴向移动由嵌合于在各驱动轴2上所形成的嵌合槽2a(参照图3)的定位环(卡环)7所阻止。更详细而言，在各驱动轴2的偏离与各边齿轮6的花键嵌合部的内端部外周，遍及全周而分别形成有规定宽幅(较定位环7的外径稍大的宽幅)的嵌合槽2a，在各嵌合槽2a中分别嵌合有定位环7。
因此，各驱动轴2的轴向移动由定位环7的向边齿轮6与驱动轴2的花键嵌合部(花键齿)的抵接、及驱动轴2的阶部2b的与差动箱3的轴穿插部3a的外端面的抵接而阻止。
此外，本实施方式中，如图4(a)所示，所述定位环7构成为非圆形环、具体而言将一部分切缺的扁平的c环状，在图示的三点p1、p2、p3与驱动轴2的嵌合槽2a的底面(驱动轴2的形成有嵌合槽2a的部分的外周面)接触。更详细而言，定位环7在其周向两端的点p1、p2和周向上两点p1、p2之间的中心(图4(a)的宽度方向中心)的点p3三点，与嵌合槽2a的底面接触。
此处，为了参考而将现有的圆形环状的定位环107的嵌合状态示于图4(b)，但此定位环107能以在与嵌合槽的底面之间形成的径向间隙δ而在径向上移动。相对于此，本实施方式中，如图4(a)所示，定位环7在图示的三点p1、p2、p3与嵌合槽2a的底面接触，因而径向的移动受到阻止。因此，不会产生定位环7的偏芯，防止差动装置1的分解、装配时的定位环7的卡住或脱落，因而能顺利进行差动装置1的分解、装配。另外，定位环7的距离驱动轴2的轴中心(第一轴c1)的最外尺寸l设定为与图4(b)所示的圆形环状的定位环107的最外尺寸r相等(l≒r)。
以上那样构成的差动装置1中，从图1所示的发动机11输出的旋转动力(力矩)经由变矩器12和变速箱13及螺旋桨轴14而输入至所述差动装置1的差动箱3。于是，差动箱3绕第一轴c1旋转，在所述差动装置1中将旋转动力一分为二并向左右的驱动轴2分别传递，左右的驱动轴2的旋转被传递至作为驱动轮的左右的后轮wr(参照图1)，因而车辆10在路上行驶。
另外，差动装置1中，在车辆10直行行驶时，左右的驱动轴2从路面承受的阻力相等，因而一对小齿轮5与差动箱3一起公转而将旋转动力分配并传递至左右一对各边齿轮6。此时，一对小齿轮5不旋转(自转)。相对于此，在车辆10转弯的拐弯时，左右的后轮wr从路面承受的阻力产生差(左右的后轮wr的移动距离产生差)，因此一对小齿轮5自转而使其中一个边齿轮6的旋转速度较另一个边齿轮6的旋转速度更快，一边顺利进行车辆10的拐弯一边将旋转动力分配并分别传递至左右的驱动轴2。
接下来，基于图5～图8(a)及图8(b)对差动装置1的润滑结构作以下说明。
图5是图2的c-c线放大截面图，图6是图5的d-d线截面图，图7是表示润滑结构的比较例(与图6对应的现有结构)的部分截面图，图8(a)、图8(b)是图7的e-e线截面图，这些图仅表示其中一个边齿轮6的背面的润滑结构。另外，另一个边齿轮6的背面的润滑结构与其中一个边齿轮6的背面的润滑结构相同，因而省略与其有关的图示及说明。
本实施方式中，如图5及图6所示，在差动箱3d的内面的与边齿轮6相向的端面的一部分、具体而言从第一轴c1沿径向(图5的左右方向)远离的两处，分别形成有沿着第二轴c2方向(图5的上下方向)的直线状的油路3b。另外，各油路3b的内径侧的端部向在形成于差动箱3的轴穿插部3a的内周面的、螺旋状的油槽3a(参照图6)的一端(轴向内端)开口，外径侧的端部向形成于各边齿轮6的背面与和其相向的差动箱3的内面之间的间隙(油路)s开口。
此外，如图7及图8(a)及图8(b)所示，现有的润滑结构中，为了向在边齿轮6的背面与差动箱3的内面的间隙s中设置的垫圈(滑动构件)8提供润滑油，而在边齿轮6的端部外周与在径向上和其相向的差动箱3的内面之间，形成一定宽度的径向间隙δ1，将此间隙δ1构成为油路。但是，所述结构如图8(b)所示那样，有可能边齿轮6最大程度上产生间隙δ1的偏芯。
相对于此，本实施方式中，如图5及图6所示，将用于对在边齿轮6的背面与差动箱3的内面的间隙s中设置的垫圈8提供润滑油的油路3b形成于差动箱3的平面部，因此能堵塞边齿轮6的端部外周与在径向上和其相向的差动箱3的内面之间的间隙(参照图2及图5)。因此，能将边齿轮6的偏芯抑制得小，边齿轮6与驱动轴2一体地稳定旋转，能防止其旋转振动或噪音的产生。进而，在差动装置1的装配时，能防止定位环7卡在边齿轮6上，因而能顺利进行差动装置1的装配。
此外，当差动箱3旋转时，在一体地形成于所述差动箱3的轴穿插部3a的内周所形成的螺旋状的油槽3a中，润滑油朝向边齿轮6沿轴向流动。另外，所述润滑油向差动箱3的与边齿轮6相向的面上形成的直线状的两个油路3b流入，承受因差动箱3的旋转而产生的离心力，在油路3b中向图5的箭头方向(彼此相反的方向)流动，如图6中箭头所示，从各流路3b向在边齿轮6的背面与差动箱3的内面的间隙s中设置的垫圈8提供而供其润滑。
由以上的说明表明，本实施方式中，如图4(a)及图4(b)所示，将定位环7成形为非圆形环状，且使所述定位环7在三点p1、p2、p3(参照图4(a))与驱动轴2的嵌合槽2a接触，因此有防止其偏芯，防止差动装置1的分解、装配时的所述定位环7的卡住或脱落而顺利进行差动装置1的分解、装配等效果。
另外，以上对将本实用新型适用于车辆10的差动装置1中的边齿轮6与驱动轴2的连结结构的实施方式进行了说明，但本实用新型也同样可适用于其他任意装置中的、利用花键嵌合及定位环的旋转构件与旋转轴的连结结构。
而且，本实施方式中，将定位环7的与驱动轴2的嵌合槽2a的接触点设为p1、p2、p3三点(参照图4(a))，但也可将定位环7的与嵌合槽2a的接触点设为四点以上。
本实用新型不限定于适用于以上说明的实施方式，可在说明书与附图所记载的技术思想的范围内进行各种变形。
1.一种旋转构件与旋转轴的连结结构，所述旋转轴通过花键嵌合而沿轴向可滑动地穿插到所述旋转构件的轴中心，所述连结结构利用定位环将所述旋转构件与所述旋转轴在轴向上固定，所述定位环嵌合于所述旋转轴的轴向一端外周所形成的嵌合槽，所述旋转构件与旋转轴的连结结构的特征在于，
将所述定位环设为非圆形环状，使所述定位环至少在三点与形成于所述旋转轴的所述嵌合槽接触。
2.根据权利要求1所述的旋转构件与旋转轴的连结结构，其特征在于，将所述定位环成形为c环状，使其周向两端和周向中心的三点与形成于所述旋转轴的所述嵌合槽接触。
3.根据权利要求1或2所述的旋转构件与旋转轴的连结结构，其特征在于，将所述定位环的距离所述旋转轴的轴中心的最外尺寸与圆形环状的定位环的最外尺寸设为相等。
4.一种车辆的动力传递装置，其特征在于，包括：根据权利要求1或2所述的旋转构件与旋转轴的连结结构，
所述旋转构件为设于车辆的动力传递路径中的差动装置的边齿轮，所述旋转轴为驱动轴。
5.根据权利要求4所述的车辆的动力传递装置，其特征在于，在所述差动装置的差动箱的与所述边齿轮相向的内面的一部分，形成有对所述差动箱与所述边齿轮背面之间提供润滑油的油路。
6.一种车辆的动力传递装置，其特征在于，包括：根据权利要求3所述的旋转构件与旋转轴的连结结构，
所述旋转构件为设于车辆的动力传递路径中的差动装置的边齿轮，所述旋转轴为驱动轴。
7.根据权利要求6所述的车辆的动力传递装置，其特征在于，在所述差动装置的差动箱的与所述边齿轮相向的内面的一部分，形成有对所述差动箱与所述边齿轮背面之间提供润滑油的油路。
技术总结