[發明專利]車輛行星齒輪裝置

有效

• 申請號: 200810082699.5
• 申請日: 2008-03-06
• 公開（公告）號: CN101260929A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 加藤晃一;寶滿昭德;田本英樹
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F16H48/06
• 分類號: F16H48/06;F16H48/20;F16H57/08
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 馬江立;柴智敏

技術領域

本發明涉及一種車輛行星齒輪裝置。

背景技術

一般來說，四輪驅動車輛設有防滑差速裝置(差動限制裝置)(LSD)，該防滑差速裝置具有用于車輛的行星齒輪機構，以在前輪和后輪之間發生任何旋轉差異的情況下減少這種旋轉差異。通常，如圖6A所示，這種類型的車輛行星齒輪裝置例如包括：齒圈31，在其內周面上具有斜齒輪31a；太陽齒輪32，在其外周面上具有斜齒輪32a，并且太陽齒輪32與齒圈31共軸并布置在齒圈31內；行星架34，其插入在齒圈31和太陽齒輪32之間并與齒圈31和太陽齒輪32共軸，并且行星架34具有中空筒部，該中空筒部上設置有沿徑向貫通中空筒部的貫通孔33；和小齒輪35，其容納在行星架34的貫通孔33中，以便能自由旋轉和能沿小齒輪的軸向自由滑動，并且小齒輪35在外周面上具有斜齒輪35a，以與齒圈31和太陽齒輪32嚙合。

在上述的行星齒輪裝置中，當前輪和后輪以相同的轉速旋轉時，即，在前輪和后輪之間沒有旋轉差異時，從發動機輸出的轉矩經由輸入軸36輸入行星架34。然后，在預定轉矩分配比率下，一些轉矩經由太陽齒輪32從小齒輪35輸出到前輪側，而一些轉矩經由齒圈31從小齒輪35輸出到后輪側。另一方面，當前輪和后輪之間發生旋轉差異時，在連接到前輪側的太陽齒輪32和連接到后輪側的齒圈31之間發生旋轉差異。結果，因為齒圈31和小齒輪35形成有斜齒輪，因此在小齒輪35的軸向上產生由圖6A中箭頭A所示的推力。由于該推力，小齒輪35沿箭頭A的方向在行星架34的貫通孔33中滑動，并由此推壓齒圈31，這是因為每個小齒輪35的端面35b都接觸齒圈31的內壁面31b。由于該推壓作用，在小齒輪35的端面35b和齒圈31的內壁面31b之間的接觸部位上產生摩擦力，由此使得小齒輪35和齒圈31接合。因此，經由太陽齒輪32連接到小齒輪35的前輪側和連接到齒圈31的后輪側變得接合。結果，實現了與當前輪和后輪以相同轉速旋轉時的轉矩分配不同的另一種轉矩分配，使得前輪和后輪之間的旋轉差異減小。

在這種類型的行星齒輪裝置中，當輸入軸36的旋轉傳遞到行星架34時，設置在行星架34的貫通孔33中的小齒輪35與行星架34一起公轉，并且小齒輪35由于小齒輪35的外周面接觸貫通孔33的內壁面33a、33b而推壓行星架34的內壁。由于這種推壓作用，通過接觸表面壓力在接觸部位中產生集中應力，即所謂的“Hertz應力”。由于Hertz應力，在貫通孔33的內壁面33a、33b和小齒輪35的外周面之間的接觸部位上產生摩擦，因此接觸部位很可能出現磨損。

為了減少接觸部位的磨損，例如，日本專利申請公開No.2003-314664(以下稱作JP-A-2003-314664)說明了一種車輛行星齒輪裝置，其中貫通孔33的內壁面33a、33b每個都由弧形面形成，其曲率半徑與各個小齒輪35的外圓周的半徑相同。因此，在小齒輪35的外周面和貫通孔33的內壁面33a、33b之間接觸時，接觸部位的面積增大，因此減小接觸表面壓力。由此，減小接觸部位的磨損。

但是，在JP-A-2003-314664的行星齒輪裝置中，貫通孔33、小齒輪35以及行星齒輪裝置的其它部件的尺寸會在可允許的尺寸誤差范圍內變化。在貫通孔33的內壁面33a、33b由曲率半徑與各個小齒輪35的外圓周半徑相同的弧形面形成時，在這種尺寸變化累計的情況下，可能在貫通孔33的內壁面33a、33b和小齒輪35的外周面之間形成偏壓的接觸部位38，如圖6B所示。如果形成這樣的偏壓接觸部位38，接觸部位的面積減小并且接觸表面壓力升高。結果，接觸部位的磨損變大。順便提及，“偏壓接觸”指在正常情況下彼此在預定區域上均勻接觸的部件由于部件的尺寸誤差累計等導致彼此局部接觸而使得接觸部位上的表面壓力增大的接觸類型。

此外，也可能在小齒輪35的端面35b和齒圈31的內壁面31b之間形成偏壓接觸部位39。如果形成這樣的偏壓接觸部位39，則在差速控制時沿圖6B中的箭頭B所示方向發生的推力導致繞作為支點的偏壓接觸部位產生沿垂直于小齒輪35軸向的方向作用的力矩。該力矩作用在箭頭D的方向上，以使小齒輪35的外周面壓靠貫通孔33的內壁面，并且因此進一步增大偏壓接觸部位38上的接觸表面壓力，導致接觸部位的磨損更大，并且很難抑制由接觸部位產生的噪音。

發明內容

本發明提供了一種車輛行星齒輪裝置，其能夠減小作用在位于小齒輪的外周面和行星架貫通孔的內壁面之間的接觸部位上的接觸表面壓力，并且因此能夠減小其磨損并抑制噪音的產生。