Монтажная конструкция для кольцевого зубчатого колеса - RU2595236C1

Чертежи

Описание

Область техники

Изобретение относится к конструкции для монтажа кольцевого зубчатого колеса, которое имеет общую кольцевую форму и в котором зубья образованы на внешней периферийной стороне, на предварительно заданное место или элемент. Более конкретно, изобретение относится к конструкции для монтажа косозубого кольцевого зубчатого колеса, такого как кольцевое зубчатое колесо дифференциала, посредством напрессовки косозубого кольцевого зубчатого колеса на цилиндрический, поддерживающий участок корпуса дифференциала.

Уровень техники

Многие зубчатые колеса выполняются посредством образования прямозубого цилиндрического зубчатого колеса или косозубого цилиндрического зубчатого колеса на внешнем периферийном участке диска, который выполнен за одно целое с валом, или на внешнем периферийном участке диска, который посажен на вал. Также имеется зубчатое колесо, которое называется кольцевым зубчатым колесом, в котором зубья образованы на внешнем периферийном участке так называемого участка основания, который имеет кольцевую форму и в котором этот участок основания монтируется на предварительно заданный корпус или вращающееся тело. Этот тип кольцевого зубчатого колеса используется в качестве конечной понижающей зубчатой передачи (дифференциального комплекта зубчатых колес) транспортного средства, например, и монтируется на корпус дифференциала, и выполнен таким образом, чтобы передавать выходную мощность от трансмиссии на корпус дифференциала.

В качестве конструкции для монтажа кольцевого зубчатого колеса на корпус дифференциала использовалась конструкция, в которой фланцеобразный диск, который выступает в радиальном направлении корпуса дифференциала, образован на корпусе дифференциала, при этом кольцевой дисковый участок, который проходит к внутренней периферийной стороне кольцевого зубчатого колеса, выполнен за одно целое на кольцевом зубчатом колесе. Диск и дисковый участок накладываются друг на друга и скрепляются друг с другом посредством болта, который проходит через них. Этот тип конструкции обеспечивает возможность надежного монтажа кольцевого зубчатого колеса на корпус дифференциала. Однако это требует не только диска и дискового участка, но также болта, в качестве составных частей, а также требует производственной работы образования сквозного отверстия для прохода болта и закрепления болта и тому подобного. Следовательно, есть возможность усовершенствования касательно упрощения, уменьшения веса и технологичности и тому подобного общей конструкции.

Ввиду этого конструкции для монтажа кольцевого зубчатого колеса на предварительно заданное место или составную часть без использования болта были разработаны в качестве предшествующего уровня техники. Примеры этих конструкций описаны в заявке EP №647789, международной публикации WO 2011/145189 и международной публикации WO 2011/145179. Эти конструкции теперь будут кратко описаны. Конструкция, описанная в заявке ЕР №647789, представляет собой конструкцию, в которой цилиндрический участок обеспечен на одном концевом участке в осевом направлении корпуса дифференциала, и кольцевое зубчатое колесо посажено на внешнюю периферийную сторону этого цилиндрического участка. Затем, фланцеобразный участок (называемый участком основания в заявке ЕР №647789), который выступает радиально наружу, образуется на одном концевом участке этого цилиндрического участка. Вогнуто-выпуклый участок образован вдоль всей периферии участка (углового участка, соединенного с цилиндрическим участком) основания этого участка основания. Также дугообразный вогнутый участок, образованный шлифованием участка основания в его направлении толщины, образован на участке участка основания, который находится дальше к внешней периферийной стороне, чем вогнуто-выпуклый участок, на поверхности, обращенной к стороне кольцевого зубчатого колеса. Дугообразный вогнутый участок выполнен для уменьшения концентрации напряжения. Также вырезанный участок, который зацепляется с дугообразным вогнутым участком, образован на одном краевом участке на внутренней периферийной стороне кольцевого зубчатого колеса. Более того, кольцевой выступ, который может отгибаться радиально наружу, образован на другом концевом участке в осевом направлении цилиндрического участка. Вырезанный участок, который зацепляется с кольцевым выступом, образован на другом концевом участке на внутренней периферийной стороне кольцевого зубчатого колеса. С монтажной конструкцией, описанной в заявке ЕР №647789, которая имеет этот тип конструкции, кольцевое зубчатое колесо посажено на цилиндрический участок со стороны концевого участка, где образован кольцевой выступ. Затем, вогнуто-выпуклый участок и вырезанный участок, образованный на участке основания участка основания, размещаются в зацеплении друг с другом. Также кольцевой выступ отгибается радиально наружу и размещается в зацеплении с вырезанным участком, образованным на другом концевом участке кольцевого зубчатого колеса. Следовательно, с конструкцией, описанной в заявке ЕР № 647789, крутящий момент может передаваться посредством зацепляющегося участка вогнуто-выпуклого участка и вырезанного участка, которые находятся в зацеплении друг с другом.

Также конструкция, описанная в международной публикации WO 2011/145189, представляет собой конструкцию, в которой кольцевое зубчатое колесо посажено на внешнюю периферийную поверхность участка, который образует цилиндрическую форму или круглую колоннообразную форму. Первый отжимающийся участок, который выступает в осевом направлении и может отгибаться радиально наружу, образован на одном концевом участке в осевом направлении внешней периферийной поверхности участка, который образует цилиндрическую форму или круглую колоннообразную форму, и второй отжимающийся участок, который выступает радиально наружу и может отгибаться к стороне внешней периферийной поверхности, образован на другом концевом участке. С другой стороны, выемка образована в кольцевом зубчатом колесе, в положении, соответствующем первому отжимающемуся участку, и кольцевая канавка образована в боковой поверхности кольцевого зубчатого колеса, которая соответствует второму отжимающемуся участку. С конструкцией, описанной в международной публикации WO 2011/145189, кольцевое зубчатое колесо напрессовывается на внешнюю периферийную поверхность участка, который образует цилиндрическую форму или круглую колоннообразную форму, и в этом напрессованном состоянии первый отжимающийся участок отгибается радиально наружу таким образом, чтобы сцепляться с кольцевым зубчатым колесом, и второй отжимающийся участок отгибается к стороне кольцевого зубчатого колеса таким образом, чтобы сцепляться с кольцевой канавкой. В результате, с конструкцией, описанной в международной публикации WO 2011/145189, контактное давление, которое прикладывается к внешней периферийной поверхности участка, который образует цилиндрическую форму или круглую колоннообразную форму, и к внутренней периферийной поверхности кольцевого зубчатого колеса, является равномерным, таким образом, уменьшение контактного давления может быть предотвращено.

Кроме того, конструкция, описанная в международной публикации WO 2011/145179, представляет собой конструкцию, в которой кольцевое зубчатое колесо посажено на внешнюю периферийную поверхность цилиндрического или круглого колоннообразного участка, аналогично конструкции, описанной в международной публикации WO 2011/145189. Фланцеобразный стопорный участок, который выступает радиально наружу, образован на одном концевом участке в осевом направлении внешней периферийной поверхности цилиндрического или круглого колоннообразного участка. Стопорный участок образован таким образом, чтобы упираться в кольцевое зубчатое колесо. Также отжимающийся участок образован на другом концевом участке в осевом направлении внешней периферийной поверхности. Отжимающийся участок выступает в осевом направлении и может отгибаться радиально наружу. Кольцевое зубчатое колесо скользит в осевом направлении и напрессовывается на внешнюю часть внешней периферийной поверхности и упирается в стопорный участок. Затем, с кольцевым зубчатым колесом в состоянии, упирающемся в стопорный участок, отжимающийся участок отгибается радиально наружу. В результате, отжимающийся участок захватывает кольцевое зубчатое колесо. Также с конструкцией, описанной в международной публикации WO 2011/145179, кольцевая канавка в окружном направлении, образована в, по существу, центральном участке внутренней периферийной поверхности кольцевого зубчатого колеса. Следовательно, с конструкцией, описанной в международной публикации WO 2011/145179, напряжение от кольцевого зубчатого колеса, зажимающего внешнюю периферийную поверхность, рассредоточено, таким образом, локальное увеличение контактного давления может быть уменьшено или ослаблено.

Конструкции, описанные в заявке ЕР №647789, международной публикации WO 2011/145189 и международной публикации WO 2011/145179, представляют собой конструкции, в которых кольцевое зубчатое колесо посажено на цилиндрический или круглый колоннообразный участок. Следовательно, имеется участок, который размещает кольцевое зубчатое колесо в осевом направлении и воспринимает осевую нагрузку. Этот участок представляет собой участок, называемый участком основания в конструкции в заявке ЕР № 647789, представляет собой второй отжимающийся участок в конструкции, описанной в международной публикации WO 2011/145189, и представляет собой стопорный участок в конструкции, описанной в международной публикации WO 2011/145179. Когда кольцевое зубчатое колесо образовано косозубым цилиндрическим зубчатым колесом, генерируются радиальная нагрузка и осевая нагрузка, которая сопровождает передачу крутящего момента, таким образом, изгибающее напряжение генерируется в участке, который упирается в кольцевое зубчатое колесо в осевом направлении (в дальнейшем этот участок будет, ориентировочно, называться "стопорным участком"). С конструкциями, описанными в международной публикации WO 2011/145189 и международной публикации WO 2011/145179, участок, который соответствует этому стопорному участку, проходит радиально наружу, вертикально от внешней периферийной поверхности, на которую напрессовывается кольцевое зубчатое колесо (в дальнейшем эта внешняя периферийная поверхность будет, ориентировочно, называться "поверхностью напрессовки"), таким образом, этот угловой участок представляет собой прямой угол. Следовательно, напряжение концентрируется в этом угловом участке, таким образом, имеется возможность усовершенствования касательно долговечности.

Также с конструкцией, описанной в заявке ЕР № 647789, участок основания стопорного участка углублен в форме секционной дуги, таким образом, концентрация напряжения в этом участке может быть уменьшена или ослаблена. Однако участок, где изгибающий момент является большим, является более тонким, чем другой участок, таким образом, прочность стопорного участка может быть недостаточной. Если стопорный участок выполнен более толстым таким образом, что он будет достаточно прочным, вся конструкция станет больше и тяжелее.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение, таким образом, обеспечивает монтажную конструкцию, которая является способной уменьшать концентрацию напряжения на так называемом стопорном участке, который упирается в кольцевое зубчатое колесо и воспринимает осевую нагрузку, а также является способной предотвращать или уменьшать увеличение локального контактного давления или напряжения от напрессовки кольцевого зубчатого колеса.

Первый аспект изобретения относится к монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, выполненной таким образом, что кольцевое зубчатое колесо сажается на внешнюю периферийную сторону поддерживающего участка, внешняя периферийная поверхность которого образована с круглой формой, и кольцевое зубчатое колесо упирается в стопорный участок, образованный выступающим радиально наружу от внешней периферийной поверхности на одном концевом участке внешней периферийной поверхности в направлении оси вращения кольцевого зубчатого колеса. Канавка образована в участке внешней периферийной поверхности, который располагается на стороне стопорного участка внешней периферийной поверхности; участок внешней периферийной поверхности, который располагается на стороне, противоположной относительно стопорного участка через канавку, представляет собой поверхность напрессовки, на которую напрессовывается и с которой контактирует кольцевое зубчатое колесо; и предварительно заданный зазор образован в радиальном направлении кольцевого зубчатого колеса, между внутренней периферийной поверхностью кольцевого зубчатого колеса и граничным участком канавки и поверхности напрессовки.

В монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, в соответствии с первым аспектом изобретения, предварительно заданный зазор может быть образован в радиальном направлении кольцевого зубчатого колеса и в направлении оси вращения кольцевого зубчатого колеса, между внутренней периферийной поверхностью кольцевого зубчатого колеса и граничным участком канавки и поверхности напрессовки.

В монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, в соответствии с первым аспектом изобретения, осевая нагрузка может прикладываться к стопорному участку кольцевым зубчатым колесом, в которое упирается стопорный участок.

В монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, в соответствии с первым аспектом изобретения, канавка может быть образована в форме, в которой поперечное сечение нижнего участка канавки вдоль направления оси вращения кольцевого зубчатого колеса образует дугу, и прямая линия вдоль боковой поверхности стопорного участка, который упирается в кольцевое зубчатое колесо, может совпадать с касательной к дуге.

В монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, в соответствии с первым аспектом изобретения, канавка и поверхность напрессовки могут быть соединены посредством соединительной поверхности, причем поперечное сечение канавки и поверхности напрессовки вдоль направления оси вращения кольцевого зубчатого колеса образует дугообразную форму, и центральный участок в направлении ширины соединительной поверхности может представлять собой граничный участок.

В монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, в соответствии с первым аспектом изобретения, поддерживающий участок может быть выполнен из металлического материала, который не подвергался обработке закалкой. Также по меньшей мере, канавка, поверхность напрессовки и поверхность стопорного участка, который упирается в кольцевое зубчатое колесо, могут быть образованы посредством непрерывной обработки резанием или шлифованием.

В монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, в соответствии с первым аспектом изобретения, коническая поверхность, которая становится направляющей поверхностью при посадке кольцевого зубчатого колеса на поддерживающий участок, может быть образована на концевом участке внутренней периферийной поверхности кольцевого зубчатого колеса, которое упирается в стопорный участок. Также ширина конической поверхности в направлении оси вращения кольцевого зубчатого колеса может задаваться больше, чем расстояние между граничным участком и боковой поверхностью стопорного участка, при этом боковая поверхность упирается в кольцевое зубчатое колесо; и предварительно заданный зазор может быть образован между кольцевым зубчатым колесом и граничным участком.

В монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, в соответствии с первым аспектом изобретения, участок большого диаметра, имеющий внутренний диаметр, больше чем наружный диаметр поверхности напрессовки, и ширину, больше чем расстояние между граничным участком и боковой поверхностью стопорного участка, при этом боковая поверхность упирается в кольцевое зубчатое колесо, может быть образован на стороне концевого участка внутренней периферийной поверхности кольцевого зубчатого колеса, которое упирается в стопорный участок.

В монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, в соответствии с первым аспектом изобретения, кольцевое зубчатое колесо может включать косозубое цилиндрическое зубчатое колесо.

Второй аспект изобретения относится к монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, выполненной таким образом, что кольцевое зубчатое колесо сажается на внешнюю периферийную сторону поддерживающего участка, внешняя периферийная поверхность которого образована с круглой формой, и кольцевое зубчатое колесо упирается в стопорный участок, образованный выступающим радиально наружу от внешней периферийной поверхности на одном концевом участке внешней периферийной поверхности в направлении оси вращения кольцевого зубчатого колеса, таким образом, что осевая нагрузка кольцевого зубчатого колеса действует на стопорный участок. Канавка образована в участке внешней периферийной поверхности, который располагается на стороне стопорного участка внешней периферийной поверхности. Участок внешней периферийной поверхности, который располагается на стороне, противоположной относительно стопорного участка через канавку, представляет собой поверхность напрессовки, на которую напрессовывается и с которой контактирует кольцевое зубчатое колесо. Канавка и поверхность напрессовки соединены посредством дугообразной поверхности, причем поперечное сечение канавки и поверхности напрессовки вдоль направления оси вращения кольцевого зубчатого колеса образует дугообразную форму, и предварительно заданный зазор образован между дугообразной поверхностью и внутренней периферийной поверхностью кольцевого зубчатого колеса.

В монтажной конструкции для кольцевого зубчатого колеса, в соответствии со вторым аспектом изобретения, канавка может быть образована в форме, в которой поперечное сечение нижнего участка канавки вдоль направления оси вращения кольцевого зубчатого колеса образует дугу. Также прямая линия вдоль боковой поверхности стопорного участка, который упирается в кольцевое зубчатое колесо, может совпадать с касательной к дуге.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Признаки, преимущества и технический и промышленный смысл иллюстративных вариантов осуществления изобретения будут описываться ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

ФИГ. 1 - частичный, увеличенный разрез конструкции вокруг канавки для выхода режущего инструмента, показывающий один пример изобретения;

ФИГ. 2 - частичный, увеличенный разрез конструкции вокруг канавки для выхода режущего инструмента, показывающий другой пример изобретения;

ФИГ. 3 - частичный, увеличенный разрез конструкции вокруг канавки для выхода режущего инструмента, показывающий еще один другой пример изобретения; и

ФИГ. 4 - частичный разрез одного примера дифференциального комплекта зубчатых колес, к которому изобретение может применяться.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Иллюстративный вариант осуществления изобретения представляет собой конструкцию для монтажа кольцевого зубчатого колеса на предварительно заданный поддерживающий участок. Это кольцевое зубчатое колесо представляет собой традиционно известную кольцеобразную шестерню с зубьями, образованными на внешней периферийной поверхности. Кольцевое зубчатое колесо может представлять собой прямозубое цилиндрическое зубчатое колесо, но эффект изобретения будет больше, если оно представляет собой косозубое цилиндрическое зубчатое колесо. Поддерживающий участок, на который монтируется кольцевое зубчатое колесо, т.е. внешняя периферийная поверхность, на которую сажается кольцевое зубчатое колесо, представляет собой круглый участок. Следовательно, поддерживающий участок может представлять собой участок, который образует цилиндрическую форму, или круглую колоннообразную форму. Более того, иллюстративный вариант осуществления изобретения может применяться к кольцевому зубчатому колесу, размещенному таким образом, что центральная ось вращения кольцевого зубчатого колеса является параллельной относительно центральной оси вращения заданного зубчатого колеса ведущей стороны. Этот пример представляет собой кольцевое зубчатое колесо дифференциального комплекта зубчатых колес, который образует часть ведущего моста для транспортного средства. Следовательно, подробный пример, описанный ниже, представляет собой пример, в котором кольцевое зубчатое колесо такого дифференциального комплекта зубчатых колес монтируется на поддерживающий участок корпуса дифференциала.

ФИГ. 4 представляет собой частичный разрез одного примера дифференциального комплекта зубчатых колес, к которому изобретение может применяться. Сквозное отверстие 2, в которое вставляется вращающийся вал, не показан, образовано в центральном участке корпуса 1 дифференциала. Центральная ось полуосевой шестерни 3 совпадает с центральной осью этого сквозного отверстия 2. Полуосевая шестерня 3 размещена с возможностью вращения внутри корпуса 1 дифференциала. Полуосевая шестерня 3 представляет собой коническое зубчатое колесо. Сателлит 4 вращается и обращается в зацеплении с полуосевой шестерней 3. Сателлит 4 поддерживается с возможностью вращения сателлитным штифтом 5. Сателлитный штифт 5 прикреплен к корпусу 1 дифференциала посредством штифта 6.

Дисковый участок 7, который выступает в вертикальном направлении относительно центральной оси сквозного отверстия 2, выполнен за одно целое с корпусом 1 дифференциала, на внешнем участке корпуса 1 дифференциала. Цилиндрический поддерживающий участок 8, который расположен с центром на центральной оси сквозного отверстия 2, образован на внешнем периферийном конце дискового участка 7. Внешняя периферийная поверхность 9 этого поддерживающего участка 8 образована с круглой формой, и кольцевое зубчатое колесо 10 смонтировано посредством установки на внешнюю периферийную поверхность 9. Более конкретно, стопорный участок 11 обеспечен на одном концевом участке (т.е. правом концевом участке на ФИГ. 4) поддерживающего участка 8 в его осевом направлении. Этот стопорный участок 11 представляет собой участок, который упирается в кольцевое зубчатое колесо 10 в осевом направлении, тем самым позиционируя кольцевое зубчатое колесо 10 и воспринимая осевую нагрузку. Стопорный участок 11 образован выступающим радиально наружу от одного концевого участка внешней периферийной поверхности 9. Также отжимающийся участок 12 выполнен за одно целое с поддерживающим участком 8 на концевом участке поддерживающего участка 8, который находится на стороне, противоположной относительно стопорного участка 11. Отжимающийся участок 12 представляет собой относительно тонкий фланцеобразный участок, образованный выступающим в осевом направлении от внешней периферийной поверхности 9, и выполнен таким образом, чтобы отгибаться (т.е. отжиматься) радиально наружу. Вогнуто-выпуклый участок, не показан, который включает в себя вытянутые канавки, углубленные в осевом направлении, может быть обеспечен вдоль всей периферии. В соответствии с этим типом конструкции, посредством отгибания отжимающегося участка 12 радиально наружу часть кольцевого зубчатого колеса 10 может побуждаться пластически деформироваться посредством выпуклого участка вогнуто-выпуклого участка, таким образом, этот выпуклый участок захватывает кольцевое зубчатое колесо 10, при этом часть кольцевого зубчатого колеса 10 может побуждаться захватывать вогнутый участок вогнуто-выпуклого участка.

Кольцевое зубчатое колесо 10 представляет собой косозубое цилиндрическое зубчатое колесо, и смонтировано посредством напрессовки на внешнюю периферийную поверхность поддерживающего участка 8. С кольцевым зубчатым колесом 10, напрессованным на внешнюю периферийную поверхность поддерживающего участка 8, один концевой участок кольцевого зубчатого колеса 10 в осевом направлении упирается в боковую поверхность 13 стопорного участка 11. Также отжимающийся участок 12 отгибается радиально наружу и внедряется в краевой участок на внутренней периферийной стороне кольцевого зубчатого колеса 10.

ФИГ. 1 представляет собой частичный увеличенный разрез характерной конструкции иллюстративного варианта осуществления изобретения и показывает область поддерживающего участка 8 рядом со стопорным участком 11. Участок внешней периферийной поверхности 9 на стороне стопорного участка 11 представляет собой канавку 14 для выхода режущего инструмента, которая углублена по направлению к внутренней периферийной стороне в радиальном направлении и соответствует канавке по изобретению. Эта канавка 14 для выхода режущего инструмента выполнена таким образом, чтобы обеспечить область стопорного участка 11, который упирается в кольцевое зубчатое колесо 10, и одновременно уменьшить концентрацию напряжения. То есть участок на стопорной стороне внешней периферийной поверхности поддерживающего участка, который размещает кольцевое зубчатое колесо, образует канавку посредством углубления по направлению к внутренней периферийной стороне в радиальном направлении, таким образом, концентрация напряжения на так называемом участке основания стопорного участка может предотвращаться или уменьшаться. Также боковая поверхность стопорного участка, который упирается в кольцевое зубчатое колесо, проходит дальше к внутренней периферийной стороне, чем положение, соответствующее наружному диаметру поверхности напрессовки, таким образом, область, которая упирается в кольцевое зубчатое колесо, может обеспечиваться в достаточной мере. Канавка 14 для выхода режущего инструмента образована посредством обработки резанием или шлифованием внешней периферийной поверхности 9 поддерживающего участка 8 по направлению к внутренней части в радиальном направлении, вдоль боковой поверхности 13 стопорного участка 11. Форма канавки 14 для выхода режущего инструмента является такой, что ее поперечное сечение, когда нижний участок 15, который является наиболее углубленным (т.е. самым глубоким), обрабатывается резанием вдоль осевого направления от внешней периферийной поверхности 9, имеет углубленную дугообразную форму, и прямая линия, проходящая в радиальном направлении вдоль боковой поверхности 13, совпадает с касательной к этой углубленной дуге. Следовательно, спорный участок 11 не имеет участка, который обрабатывается резанием в направлении толщины на всей области от участка основания стопорного участка 11 до верхнего концевого участка на внешней периферийной стороне (т.е. внешнего периферийного концевого участка), таким образом, тонкий участок отсутствует, по меньшей мере, на стороне основания стопорного участка 11. То есть толщина стопорного участка не уменьшена, таким образом, прочность стопорного участка может быть повышена дополнительно к уменьшению концентрации напряжения. Следовательно, долговечность монтажной конструкции, в которой кольцевое зубчатое колесо посажено на поддерживающий участок, может быть увеличена.

Также участок, где наружный диаметр увеличивается от нижнего участка 15 канавки 14 для выхода режущего инструмента по направлению к внешней периферийной поверхности 9, представляет собой наклонную поверхность 16 с относительно небольшим углом наклона (углом конуса) относительно центральной оси поддерживающего участка 8. В примере, показанном на ФИГ. 1, эта наклонная поверхность 16 представляет собой коническую поверхность. Следовательно, наклонная поверхность 16 представляет собой поверхность, поперечное сечение которой, когда наклонная поверхность 16 разрезается вдоль осевого направления поддерживающего участка 8, выглядит в виде прямой линии, как показано на ФИГ. 1. Эта наклонная поверхность 16 не является непосредственно непрерывной с внешней периферийной поверхностью 9, а вместо того является непрерывной через посредство дугообразной соединительной поверхности 17. Другими словами, дугообразная соединительная поверхность 17 расположена между наклонной поверхностью 16 и внешней периферийной поверхностью 9. Эта соединительная поверхность 17 представляет собой поверхность, поперечное сечение которой, когда соединительная поверхность 17 разрезается на плоскости вдоль осевого направления поддерживающего участка 8 или направления оси вращения кольцевого зубчатого колеса 10, образует форму дуги, как показано на ФИГ. 1. Соединительная поверхность 17 плавно соединена как с наклонной поверхностью 16, так и с внешней периферийной поверхностью 9. То есть касательная к концевому участку на стороне наклонной поверхности 16 соединительной поверхности 17 совпадает или, по существу, совпадает с касательной к наклонной поверхности 16 на концевом участке на стороне наклонной поверхности 16 соединительной поверхности 17. Аналогичным образом, касательная к концевому участку на стороне внешней периферийной поверхности 9 соединительной поверхности 17 совпадает или, по существу, совпадает с касательной к внешней периферийной поверхности 9 на концевом участке на стороне внешней периферийной поверхности 9 соединительной поверхности 17. Другими словами, внешняя периферийная поверхность 9 и соединительная поверхность 17 плавно соединены друг с другом без каких-либо углов.

Кольцевое зубчатое колесо 10 напрессовывается на внешнюю периферийную поверхность 9, в которой образована канавка 14 для выхода режущего инструмента. Его прессовая посадка задается таким образом, что контактное давление между поддерживающим участком 8 и кольцевым зубчатым колесом 10 является высоким, таким образом, достаточно большой крутящий момент передается посредством силы трения между поддерживающим участком 8 и кольцевым зубчатым колесом 10. Прессовая посадка представляет собой размерную разницу между радиусом внутренней периферийной поверхности кольцевого зубчатого колеса 10 и радиусом внешней периферийной поверхности 9 поддерживающего участка 8, когда они не посажены друг на друга, и представляет собой размерную разницу, когда радиус внутренней периферийной поверхности кольцевого зубчатого колеса 10 меньше, чем радиус внешней периферийной поверхности 9 поддерживающего участка 8. Внутренняя периферийная поверхность 18 кольцевого зубчатого колеса 10 имеет коническую направляющую поверхность 19, образованную на стороне стопорного участка 11, т.е. на верхней концевой стороне, когда посажена на поддерживающий участок 8. Эта направляющая поверхность 19 представляет собой коническую поверхность, которая направляет кольцевое зубчатое колесо, при посадке кольцевого зубчатого колеса на поддерживающий участок. Также внутренняя периферийная поверхность 18 кольцевого зубчатого колеса 10 является такой, что поверхность, расположенная дальше к задней концевой стороне, чем направляющая поверхность 19, представляет собой цилиндрическую поверхность. Внутренняя периферийная поверхность 18 контактирует с внешней периферийной поверхностью поддерживающего участка 8 на участке этой цилиндрической поверхности. Другими словами, внутренняя периферийная поверхность 18 кольцевого зубчатого колеса 10 является такой, что бόльшая часть участка, соответствующего соединительной поверхности 17, и участок, соответствующий канавке 14 для выхода режущего инструмента, не контактируют с поддерживающим участком 8 или его внешней периферийной поверхностью.

Следовательно, участок внешней периферийной поверхности 9 поддерживающего участка 8, который контактирует с внутренней периферийной поверхностью кольцевого зубчатого колеса 10 и сдавливается кольцевым зубчатым колесом 10, представляет собой поверхность 20 напрессовки. Дугообразная соединительная поверхность 17, описанная выше, соединяет эту поверхность 20 напрессовки с наклонной поверхностью 16 канавки 14 для выхода режущего инструмента. В этом иллюстративном варианте осуществления изобретения центральный участок в направлении ширины соединительной поверхности 17, который образует форму дуги, становится граничным участком 21 канавки 14 для выхода режущего инструмента и внешней периферийной поверхности 9. Этот граничный участок 21 показан в виде точки на ФИГ. 1, но не ограничивается этим. То есть граничный участок 21 также может представлять собой область, имеющую предварительно заданную ширину в среднем участке граничного участка 21, который образует форму дуги. Также предварительно заданный зазор С1 в радиальном направлении и предварительно заданный зазор С2 в осевом направлении являются открытыми между этим граничным участком 21 и внутренней периферийной поверхностью 18 кольцевого зубчатого колеса 10. В частности, зазор С1 в радиальном направлении постепенно расширяется от концевого участка на стороне поверхности 20 напрессовки к стороне наклонной поверхности 16. Это так потому, что поверхность 20 напрессовки и наклонная поверхность 16 соединены плавной поверхностью без углов.

В монтажной конструкции, в соответствии с этим иллюстративным вариантом осуществления изобретения, напрессовка кольцевого зубчатого колеса 10 на внешнюю периферийную поверхность 9 поддерживающего участка 8 приводит к большому контактному давлению, прикладываемому между указанными двумя элементами, что, в свою очередь, увеличивает силу трения между указанными двумя элементами. Также кольцевое зубчатое колесо 10 упирается в боковую поверхность 13 стопорного участка 11, таким образом, сила трения создается между указанными двумя элементами. Посредством образования канавки 14 для выхода режущего инструмента боковая поверхность 13 стопорного участка 11 также проходит дальше к внутренней периферийной стороне, чем положение с таким же наружным диаметром, как у поверхности 20 напрессовки, описанной выше. Следовательно, поверхность, которая может упираться в кольцевое зубчатое колесо 10, может обеспечиваться с наибольшей протяженностью, возможной на внутренней периферийной стороне поддерживающего участка 8. Другими словами, ничто не вызывает уменьшения площади поверхности, которая упирается в кольцевое зубчатое колесо 10. В результате, как прочность стопорного участка 11, так и площадь поверхности, которая передает крутящий момент, увеличиваются. Более того, как описано выше, отжимающийся участок 12 сцепляется посредством внедрения в кольцевое зубчатое колесо 10, таким образом, крутящий момент передается между кольцевым зубчатым колесом 10 и поддерживающим участком 8 также посредством этого внедряющегося участка.

Когда кольцевое зубчатое колесо 10 представляет собой косозубое цилиндрическое зубчатое колесо, как описано выше, сопряженное зубчатое колесо, не показано, находится в зацеплении с кольцевым зубчатым колесом 10, и когда это сопряженное зубчатое колесо вращается, оно передает крутящий момент. В результате, нагрузка в радиальном направлении и нагрузка в осевом направлении действуют на кольцевое зубчатое колесо 10. Осевая нагрузка действует на стопорный участок 11, который упирается в кольцевое зубчатое колесо 10, и действует для увеличения контактного давления между указанными двумя элементами. В этом случае изгибающий момент прикладывается к стопорному участку 11, но так как дугообразная канавка 14 для выхода режущего инструмента образована на участке так называемого основания стопорного участка 11, концентрация напряжения уменьшается, таким образом, могут сохраняться достаточная прочность и долговечность. Также канавка 14 для выхода режущего инструмента не углублена к стороне стопорного участка 11, таким образом, гарантируется достаточная толщина стопорного участка 11. В результате, стопорный участок 11 имеет превосходную прочность и долговечность.

С другой стороны, когда большое контактное давление генерируется на поверхности 20 напрессовки поддерживающего участка 8, на стороне канавки 14 для выхода режущего инструмента, поддерживающий участок 8 не контактирует с внутренней периферийной поверхностью кольцевого зубчатого колеса 10, таким образом, напряжение стремится увеличиваться локально на участке поверхности 20 напрессовки на стороне канавки 14 для выхода режущего инструмента. Однако с монтажной конструкцией, в соответствии с этим иллюстративным вариантом осуществления изобретения, обеспечен граничный участок 21, обозначенный точкой между поверхностью 20 напрессовки и канавкой 14 для выхода режущего инструмента, или областью предварительно заданной ширины. То есть граничный участок канавки и поверхности напрессовки создается посредством образования канавки с помощью углубления внешней периферийной поверхности поддерживающего участка, и зазор обеспечивается между этим граничным участком и внутренней периферийной поверхностью кольцевого зубчатого колеса. Более конкретно, зазор обеспечивается между граничным участком и внутренней периферийной поверхностью кольцевого зубчатого колеса как в радиальном направлении, так и в осевом направлении, таким образом внутренняя периферийная поверхность кольцевого зубчатого колеса не будет контактировать с граничным участком. Следовательно, даже если конструкция является такой, что дугообразная соединительная поверхность размещается между канавкой и поверхностью напрессовки, и центральный участок в направлении ширины этой соединительной поверхности образует граничный участок, так называемое зажимающее усилие, вызываемое напрессовкой кольцевого зубчатого колеса, не будет непосредственно прикладываться к этому граничному участку. Соответственно, напряжение, генерируемое в поддерживающем участке, и в частности, максимальное значение этого напряжения, может быть уменьшено. Следовательно, в соответствии с изобретением, деформация поверхности напрессовки и уменьшение контактного давления и тому подобное могут предотвращаться или сдерживаться, таким образом, предполагаемая работа может демонстрироваться и поддерживаться. Также не только внутренняя периферийная поверхность кольцевого зубчатого колеса 10 не контактирует с граничным участком 21, но внешняя периферийная поверхность 9 поддерживающего участка 8 постепенно отделяется от внутренней периферийной поверхности кольцевого зубчатого колеса 10 посредством дугообразной поверхности. Следовательно, деформация поверхности напрессовки и уменьшение контактного давления и тому подобное могут предотвращаться или сдерживаться, таким образом, предполагаемая работа может демонстрироваться и поддерживаться. Также зажимающее усилие посредством кольцевого зубчатого колеса 10 может рассредотачиваться. Другими словами, даже если наружный диаметр внешней периферийной поверхности 9, который является неизменным на поверхности 20 напрессовки, уменьшается на стороне канавки 14 для выхода режущего инструмента, поверхность может быть плавной поверхностью без углов посредством постепенного уменьшения наружного диаметра непрерывным образом вместо ступенчатого. Следовательно, является возможным исключить или уменьшить напряжение, генерируемое в поддерживающем участке 8, от ступенчатого изменения, или исключить или уменьшить концентрацию напряжения на одной стороне области, где возникает такое изменение напряжения. В результате, является возможным исключить или сдержать напряжение в поддерживающем участке 8 от превышения предела текучести при передаче большого крутящего момента и, таким образом, исключить или сдержать пластическую деформацию вследствие напряжения в поддерживающем участке 8, превышающего предел текучести. Следовательно, контактное давление между поддерживающим участком 8 и кольцевым зубчатым колесом 10, которое напрессовано на поддерживающий участок 8, может поддерживаться с расчетным значением, и дифференциальный комплект зубчатых колес, который передает расчетный крутящий момент, может быть получен, или долговечность дифференциального комплекта зубчатых колес может быть повышена.

Здесь будет описываться механическая обработка поддерживающего участка 8, описанного выше. Корпус 1 дифференциала представляет собой отливку, выполненную из железа. Корпус 1 дифференциала не подвергался какой-либо специальной термической обработке или термической упрочняющей обработке, такой как обработка закалкой. Участки, на которые монтируются другие участки, такие как внешняя периферийная поверхность 9 поддерживающего участка 8, обрабатываются резанием или шлифуются. Затем, из участка на внешней периферийной стороне поддерживающего участка 8, по меньшей мере боковая поверхность 13 и канавка 14 для выхода режущего инструмента стопорного участка 11, соединительная поверхность 17 и поверхность 20 напрессовки, которая продолжается от соединительной поверхности 17, окончательно обрабатываются посредством подвергания последовательности непрерывных процессов. То есть окончательная обработка выполняется посредством непрерывного перемещения обрабатывающих инструментов и поддерживающего участка 8, который представляет собой элемент, подлежащий механической обработке, относительно друг друга, и механической обработки всей области от боковой поверхности 13 до поверхности 20 напрессовки вместе. В результате, соединительная поверхность 17, наклонная поверхность 16, которая соединена с соединительной поверхностью 17, и поверхность 20 напрессовки становятся гладкой непрерывной поверхностью без каких-либо углов. Следовательно, пик напряжения, генерируемого в поддерживающем участке 8, может быть более эффективно уменьшен или ослаблен.

Главный вопрос монтажной конструкции изобретения заключается в том, чтобы не иметь так называемого зажимающего усилия, непосредственно прикладываемого от кольцевого зубчатого колеса 10 к граничному участку 21 канавки 14 для выхода режущего инструмента и к поверхности 20 напрессовки благодаря отсутствию контакта внутренней периферийной поверхности кольцевого зубчатого колеса 10 с граничным участком 21. Также это может быть достигнуто посредством конструкции, отличной от конструкции, показанной на ФИГ. 1, описанной выше. На ФИГ. 2 показан именно такой пример. В примере, показанном на ФИГ. 2, угол θ наклона (угол θ образующей линии конической поверхности) направляющей поверхности 19, образованной на верхней концевой стороне кольцевого зубчатого колеса 10 на внутренней периферийной поверхности кольцевого зубчатого колеса 10, меньше, чем угол подробного примера, описанного выше. Соответственно, ширина W1 направляющей поверхности 19 в осевом направлении больше, чем ширина W2 канавки 14 для выхода режущего инструмента. Следовательно, начальный конец 22 направляющей поверхности 19 находится в положении позади канавки 14 для выхода режущего инструмента на стороне поверхности 20 напрессовки, при этом величина L открывания направляющей поверхности 19 на боковой поверхности кольцевого зубчатого колеса 10, которое упирается в стопорный участок 11, является такой же, как у кольцевого зубчатого колеса 10, показанного на ФИГ. 1, описанного выше. Этот начальный конец 22 скошен таким образом, чтобы образовывать дугообразную форму так, чтобы не было углов.

Однако граничный участок 21 канавки 14 для выхода режущего инструмента и поверхности 20 напрессовки в примере, показанном на ФИГ. 2, не образован в дугообразной форме. Взамен, граничный участок 21 представляет собой угловой участок, где наклонная поверхность 16 и поверхность 20 напрессовки пересекаются под предварительно заданным углом. Однако размер от боковой поверхности 13 стопорного участка 11 до этого граничного участка 21, т.е. ширина W2 канавки 14 для выхода режущего инструмента, меньше, чем ширина W1 конической направляющей поверхности 19, таким образом, имеется предварительно заданный зазор между кольцевым зубчатым колесом 10 и граничным участком 21, который представляет собой угловой участок. То есть так называемое зажимающее усилие, генерируемое, когда кольцевое зубчатое колесо 10 напрессовывается на внешнюю периферийную поверхность 9 (т.е. поверхность 20 напрессовки) поддерживающего участка 8, не прикладывается к граничному участку 21.

Следовательно, с монтажной конструкцией, показанной на ФИГ. 2, предварительно заданный терминальный концевой участок поверхности 20 напрессовки (т.е. терминальный концевой участок в осевом направлении, т.е. направлении влево/вправо на ФИГ. 2), где генерируется контактное давление, находится в положении, соответствующем начальному концу 22 направляющей поверхности 19, или располагается рядом с положением, соответствующим начальному концу 22, и находится в положении дальше к центру поверхности 20 напрессовки, чем граничный участок 21. Контактное давление генерируется, когда напрессовывается кольцевое зубчатое колесо 10. Таким образом, место, где имеется контактное давление, и место, где нет контактного давления, представляют собой места на поверхности 20 напрессовки, которые являются непрерывными на неизменном наружном диаметре в цилиндрической форме или круглой колоннообразной форме. Контактное давление представляет собой так называемое зажимающее усилие от кольцевого зубчатого колеса 10. Следовательно, является возможным исключить или сдерживать напряжение в поддерживающем участке 8 от изменения ступенчатым образом, в соответствии с положением поверхности 20 напрессовки в осевом направлении, а также исключить или сдерживать напряжение от локального увеличения вследствие ступенчатого изменения напряжения. В результате, некоторые эффекты, полученные с конструкцией, показанной на ФИГ. 1 и описанной выше, также могут быть получены с конструкцией, показанной на ФИГ. 2.

Также пример, показанный на ФИГ. 3, представляет собой пример, в котором участок 23 большого диаметра образован на верхней концевой стороне внутренней периферийной поверхности кольцевого зубчатого колеса 10, которое упирается в стопорный участок 11. Этот участок 23 большого диаметра представляет собой цилиндрический участок с внутренним диаметром, который больше, чем наружный диаметр поверхности 20 напрессовки, описанной выше. Этот участок 23 большого диаметра скошен на открытом конце на стороне стопорного участка 11, и коническая поверхность, получающаяся от скашивания, служит в качестве направляющей поверхности 19. Величина L открывания, которая представляет собой сумму величины открывания этой направляющей поверхности 19 и величины открывания участка 23 большого диаметра, является такой же, что и величина L открывания направляющей поверхности 19, показанной на ФИГ. 1 и 2, описанной выше. Следовательно, внутренний диаметр участка 23 большого диаметра меньше, чем внутренний диаметр открытого конца направляющей поверхности 19, и больше, чем наружный диаметр поверхности 20 напрессовки. Также ширина W3 участка 23 большого диаметра в осевом направлении больше, чем ширина W2 канавки 14 для выхода режущего инструмента в осевом направлении, и начальный конец 24 этого участка 23 большого диаметра размещается позади канавки 14 для выхода режущего инструмента на стороне поверхности 20 напрессовки. Начальный конец 24 образован в дугообразной форме посредством скашивания таким образом, что нет углов. Также участок 23 большого диаметра является таким, что поверхность между начальным концом 24 и цилиндрическим участком, где внутренний диаметр является постоянным, представляет собой коническую поверхность. Этот угол конуса может задаваться должным образом, но является небольшим углом.

Следовательно, с монтажной конструкцией, показанной на ФИГ. 3, терминальный концевой участок поверхности 20 напрессовки, расположенный, где генерируется контактное давление, (т.е. терминальный концевой участок в осевом направлении, которое представляет собой направление влево/вправо на ФИГ. 3), находится в положении, соответствующем начальному концу 24 участка 23 большого диаметра, или располагается рядом с положением, соответствующим начальному концу 24, и находится в положении ближе к центру поверхности 20 напрессовки, чем граничный участок 21. Контактное давление генерируется, когда напрессовывается кольцевое зубчатое колесо 10. Следовательно, место, где имеется контактное давление, и место, где нет контактного давления, представляют собой места на поверхности 20 напрессовки, которые являются непрерывными на неизменном наружном диаметре в цилиндрической форме или круглой колоннообразной форме. Контактное давление представляет собой так называемое зажимающее усилие от кольцевого зубчатого колеса 10. Следовательно, является возможным исключить или сдерживать напряжение в поддерживающем участке 8 от изменения ступенчатым образом в соответствии с положением поверхности 20 напрессовки в осевом направлении, а также исключить или сдерживать напряжение от локального увеличения вследствие ступенчатого изменения напряжения. В результате, некоторые эффекты, полученные с конструкцией, показанной на ФИГ. 1 и описанной выше, также могут быть получены с конструкцией, показанной на ФИГ. 3.

Реферат

Изобретение относится к конструкции для монтажа кольцевого зубчатого колеса. Монтажная конструкция для кольцевого зубчатого колеса выполнена таким образом, что кольцевое зубчатое колесо (10) сажается на поддерживающий участок (8), и кольцевое зубчатое колесо (10) упирается в стопорный участок (11), который выступает от одного концевого участка внешней периферийной поверхности (9) в направлении оси вращения кольцевого зубчатого колеса (10). Канавка (14) образована в участке внешней периферийной поверхности (9), который располагается на стороне стопорного участка (11) внешней периферийной поверхности (9). Участок внешней периферийной поверхности (9), который располагается на стороне, противоположной относительно стопорного участка (11) через канавку (14), представляет собой поверхность (20) напрессовки, на которую напрессовывается и с которой контактирует кольцевое зубчатое колесо (10). Предварительно заданный зазор (С1, С2) образован в радиальном направлении кольцевого зубчатого колеса (10) и в направлении оси вращения кольцевого зубчатого колеса (10). В результате уменьшается концентрация напряжения на стопорном участке, предотвращается сильное увеличение локального контактного давления при напрессовке зубчатого колеса. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула