将齿圈附接至差速器壳的方法、夹具及差速器壳 |
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| 申请号 | CN201610127290.5 | 申请日 | 2016-03-07 | 公开(公告)号 | CN105983641A | 公开(公告)日 | 2016-10-05 |
| 申请人 | 丰田自动车株式会社; | 发明人 | 石原弘章; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及将齿圈附接至 差速器 壳的方法、夹具及 差速器壳 。将齿圈(12)附接至差速器壳(13)的方法包括：第一步骤，该第一步骤用于将齿圈(12)配装到差速器壳(13)的外周侧面上；以及第二步骤，该第二步骤用于使差速器壳(13)的 铆接 固定部(52)向外 变形 以防止齿圈(12)从差速器壳(13)脱落。在第二步骤中，沿着差速器壳(13)的旋 转轴 线方向推动具有能够与差速器壳(13)的铆接固定部(52)的内周表面(53) 接触 的倾斜表面(61)的夹具(60)以使铆接固定部(52)向外变形。夹具(60)的倾斜表面(61)和铆接固定部(52)的内周表面(53)经受 表面处理 以增大夹具(60)的倾斜表面(61)与铆接固定部(52)的内周表面(53)之间的摩擦。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种将齿圈附接至差速器壳的方法，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | 将齿圈附接至差速器壳的方法、夹具及差速器壳技术领域[0001] 本发明涉及将齿圈附接至差速器壳的方法、夹具以及用于附接的差速器壳。 背景技术[0002] 国际专利申请公报WO.2012/004866公开了一种将齿圈配装到差速器壳的外周侧面上并且然后使差速器壳的铆接固定部向外变形从而防止齿圈从差速器壳脱落的技术。具体地，为了使差速器壳的铆接固定部向外变形，具有能够与铆接固定部的内周表面接触的倾斜表面的夹具被沿着齿圈的轴向方向推动。 [0004] 本发明的目的是提供一种用于抑制当差速器壳的铆接固定部向外变形时在铆接固定部的内周表面中产生的拉伸应力从而防止在铆接固定部的内周表面中出现裂纹的技术。 发明内容[0005] 提供了一种将齿圈附接至差速器壳的方法，该方法包括：用于将齿圈配装到差速器壳的外周侧面上的第一步骤；以及用于使差速器壳的铆接固定部向外变形以防止齿圈从差速器壳脱落的第二步骤，其中：在第二步骤中，沿着差速器壳的旋转轴线方向推动具有倾斜表面的夹具以使铆接固定部向外变形，夹具的倾斜表面能够与差速器壳的铆接固定部的内周表面接触，并且夹具的倾斜表面和铆接固定部的内周表面中的至少一者经受表面处理以增大夹具的倾斜表面与铆接固定部的内周表面之间的摩擦。即，在第二步骤中，由于铆接固定部的向外变形，在铆接固定部的内周表面中产生了拉伸应力。同时，在上述方法中，当夹具靠着铆接固定部被推动时，由于夹具的倾斜表面与铆接固定部的内周表面之间的摩擦，在铆接固定部的内周表面中产生了压缩作用。这种压缩作用减小了拉伸应力。因此，可以抑制当铆接固定部向外变形时在铆接固定部的内周表面中产生的拉伸应力，从而可以防止在铆接固定部的内周表面中出现裂纹。 [0006] 经过表面处理，夹具的倾斜表面和铆接固定部的内周表面中的所述至少一者的截面形状具有不平坦形状。 [0007] 夹具的倾斜表面和铆接固定部的内周表面中的所述至少一者形成有环状地延伸的多个槽。 [0008] 可替代地，夹具的倾斜表面和铆接固定部的内周表面中的所述至少一者形成有多个凹部。 [0009] 可替代地，夹具的倾斜表面和铆接固定部的内周表面中的所述至少一者形成有格状槽。 [0010] 其中，铆接固定部的内周表面包括直内周表面和渐缩内周表面，渐缩内周表面经受表面处理，或者直内周表面和渐缩内周表面均经受表面处理。 [0012] 可替代地，表面处理为利用锉刀来增大表面粗糙度的处理。 [0013] 提供了一种夹具，该夹具用于使差速器壳的铆接固定部向外变形以防止配装到差速器壳的外周侧面上的齿圈从差速器壳脱落，其中：该夹具包括能够与铆接固定部的内周表面接触的倾斜表面，并且该倾斜表面经受表面处理以增大该倾斜表面与铆接固定部的内周表面之间的摩擦。即，当夹具靠着铆接固定部沿着差速器壳的旋转轴线方向被推动时，铆接固定部向外变形，并且由于铆接固定部的向外变形而在铆接固定部的内周表面中产生了拉伸应力。同时，根据上述构型，当夹具靠着铆接固定部被推动时，由于夹具的倾斜表面与铆接固定部的内周表面之间的摩擦，在铆接固定部的内周表面中产生了压缩作用。这种压缩作用减小了拉伸应力。因此，可以抑制当铆接固定部向外变形时在铆接固定部的内周表面中产生的拉伸应力，从而可以防止在铆接固定部的内周表面中出现裂纹。 [0014] 经过表面处理，夹具的倾斜表面的截面形状具有不平坦形状。 [0015] 其中，夹具的倾斜表面形成有环状地延伸的多个槽。 [0016] 可替代地，夹具的倾斜表面形成有多个凹部。 [0017] 可替代地，夹具的倾斜表面形成有格状槽。 [0018] 其中，表面处理为喷丸处理。 [0019] 可替代地，表面处理为利用锉刀来增大表面粗糙度的处理。 [0020] 提供了一种差速器壳，该差速器壳的铆接固定部向外变形以防止配装到差速器壳的外周侧面上的齿圈从差速器壳脱落，其中，铆接固定部的内周表面经受表面处理以增大摩擦。在以上构型中，当具有能够与铆接固定部的内周表面接触的倾斜表面的夹具靠着铆接固定部沿着差速器壳的旋转轴线方向被推动时，铆接固定部向外变形，并且由于铆接固定部的向外变形而在铆接固定部的内周表面中产生了拉伸应力。同时，根据上述构型，当夹具靠着铆接固定部被推动时，由于夹具的倾斜表面与铆接固定部的内周表面之间的摩擦，在铆接固定部的内周表面中产生了压缩作用。这种压缩作用减小了拉伸应力。因此，可以抑制当铆接固定部向外变形时在铆接固定部的内周表面中产生的拉伸应力，从而可以防止在铆接固定部的内周表面中出现裂纹。 [0021] 经过表面处理，铆接固定部的内周表面的截面形状具有不平坦形状。 [0022] 其中，铆接固定部的内周表面形成有环状地延伸的多个槽。 [0023] 可替代地，铆接固定部的内周表面形成有多个凹部。 [0024] 可替代地，铆接固定部的内周表面形成有格状槽。 [0025] 其中，铆接固定部的内周表面包括直内周表面和渐缩内周表面，渐缩内周表面经受表面处理，或者直内周表面和渐缩内周表面均经受表面处理。 [0026] 其中，表面处理为喷丸处理。 [0027] 可替代地，表面处理为利用锉刀来增大表面粗糙度的处理。 [0028] 根据本发明，可以抑制当铆接固定部向外变形时在铆接固定部的内周表面中产生的拉伸应力，从而防止在铆接固定部的内周表面中出现裂纹。 附图说明[0030] 图1为差速器的截面图； [0031] 图2为图1的主要部分的放大图； [0032] 图3为图2的主要部分的放大图并且示出了使铆接固定部变形之前的状态； [0033] 图4为用于将齿圈附接至差速器壳的流程图； [0034] 图5为示出了齿圈待配装到差速器壳的外周侧面上的状态的示意图； [0035] 图6为示出了齿圈已经配装到差速器壳的外周侧面上的状态的示意图(第一实施方式)； [0036] 图7为用于描述问题的示意图，该示意图示出了利用夹具使铆接固定部向外变形的状态； [0037] 图8为用于描述问题的示意图，该示意图示出了利用夹具使铆接固定部向外变形的状态； [0038] 图9为示出了利用夹具使铆接固定部向外变形的状态的示意图(第一实施方式)； [0039] 图10为示出了利用夹具使铆接固定部向外变形的状态的示意图(第一实施方式)； [0040] 图11为示出了利用夹具使铆接固定部向外变形的状态的示意图(第一实施方式)； [0041] 图12为示出了利用夹具使铆接固定部向外变形的状态的示意图(变形的示例)； [0042] 图13为示出了利用夹具使铆接固定部向外变形的状态的示意图(变形的示例)；以及 [0043] 图14为示出了利用夹具使铆接固定部向外变形的状态的示意图(变形的示例)。 具体实施方式[0044] (第一实施方式) [0045] 下文中，将参照图1至图11对第一实施方式进行描述。如图1中所示，差速器10包括差速机构11、差速器壳13和齿圈12，其中，差速器壳13容置差速机构11，齿圈12接合至差速器壳13。该差速器10将从发动机输入到差速器10的动力经由齿圈12传输至右驱动轮和左驱动轮。此外，该差速器10通过差速机构11允许右驱动轮和左驱动轮以彼此不同的旋转速度旋转。 [0047] 此外，差速机构11包括右侧齿轮25和左侧齿轮26，右侧齿轮25与右驱动轴1R的末端部花键接合，左侧齿轮26与左侧驱动轴1L的末端部花键接合。右侧齿轮25和左侧齿轮26与一对小齿轮23啮合。 [0048] 根据以上构型，当差速器壳13因齿圈12的旋转而旋转时，小齿轮轴21和一对小齿轮23旋转，这使右侧齿轮25和左侧齿轮26旋转。因此，输入到齿圈12的动力经由右侧齿轮25和左侧齿轮26传输至右驱动轴1R和左驱动轴1L。 [0049] 如图2和图3中所示，齿圈12包括本体部31、压配合表面32、齿部33、第一侧表面34、第二侧表面35和倾斜表面36。现在将定义“压配合方向”。压配合方向是齿圈12压配合到差速器壳13上所沿的方向。 [0050] 本体部31环状地形成。压配合表面32为本体部31的内周表面。齿部33形成为从本体部31向外突出。在本实施方式中，齿部33形成为螺旋齿轮形状。第一侧表面34和第二侧表面35与差速器壳13的旋转轴线方向(在下文中被简称为旋转轴线方向)垂直。第一侧表面34为位于与第二侧表面35相反的一侧上的表面。第二侧表面35面向压配合方向。第一侧表面34面向与压配合方向相反的方向。倾斜表面36沿着第一侧表面34与压配合表面32彼此相交的拐角部的整个周缘环状地形成。倾斜表面36为C表面(倒角表面)。 [0051] 如图1中所示，差速器壳13包括本体41、右支承毂42、左支承毂43和凸缘44。 [0052] 本体41容置差速机构11。右驱动轴1R以可旋转的方式插入穿过右支承毂42。左驱动轴1L以可旋转的方式插入穿过左支承毂43。 [0053] 如图2中所示，凸缘44包括凸缘本体50、侧表面支承部51和铆接固定部52。 [0054] 凸缘本体50环状地形成为从本体41向外凸出。凸缘本体50包括凸缘本体50在压配合方向上的末端部50a、凸缘44在压配合方向上的基端部50b以及外周表面50c。 [0055] 侧表面支承部51环状地形成为从凸缘本体50的末端部50a向外凸出。侧表面支承部51支承齿圈12的第二侧表面35。 [0056] 如图2和图3中所示，铆接固定部52环状地形成为从凸缘44的基端部50b沿着与压配合方向相反的方向凸出。如图3中所示，铆接固定部52包括内周表面53。该内周表面53包括直内周表面54和渐缩内周表面55。直内周表面54和渐缩内周表面55按这种顺序沿着铆接固定部52的凸出方向顺序地形成。直内周表面54为沿着旋转轴线方向直直地延伸的内周表面。渐缩内周表面55为倾斜成朝向铆接固定部52的凸出方向变宽的内周表面。如图2中所示，通过使铆接固定部52向外变形，铆接固定部52支承齿圈12的第一侧表面34和倾斜表面36。因此，防止齿圈12从差速器壳13脱落。 [0057] 如图4至图8中所示，齿圈12至差速器壳13的附接将根据以下执行。首先，如图5和图6中所示，将齿圈12配装到差速器壳13的外周侧面上(S100)。具体地，将齿圈12配装到差速器壳13的外周侧面上，以使得差速器壳13的凸缘44的凸缘本体50的外周表面50c与齿圈12的压配合表面32在径向方向上相对，并且齿圈12的第二侧表面35与凸缘44的侧表面支承部51在旋转轴线方向上相对。 [0058] 接下来，利用图7和图8中示出的夹具60使铆接固定部52向外变形(S110)。图7示出了夹具60的截面图。夹具60包括能够与铆接固定部52的内周表面53接触的环状倾斜表面61。该倾斜表面61为倾斜成朝向压配合方向变窄的表面。如图7和图8中所示，当如此形成的夹具60在压配合方向上靠着铆接固定部52沿着差速器壳13的旋转轴线被推动时，夹具60的倾斜表面61与铆接固定部52的内周表面53接触，并且铆接固定部52向外塑性变形，这防止齿圈12从差速器壳13脱落。 [0059] 此时，如图8中所示，由于铆接固定部52的向外变形，因而在铆接固定部52的内周表面53中产生了大致平行于旋转轴线方向的拉伸应力P。由于该拉伸应力P，在内周表面53中可能出现裂纹W。 [0060] 在本发明的第一实施方式中，如图9和图10中所示，夹具60的倾斜表面61以及铆接固定部52的内周表面53经受表面处理以增大夹具60的倾斜表面61与铆接固定部52的内周表面53之间的摩擦。 [0061] 即，尽管夹具60的倾斜表面61通常经受镜面精加工，但是夹具60的倾斜表面61的截面形状在本实施方式中具有不平坦形状。更具体地，倾斜表面61的截面形状具有波形图案。如图10中所示，在倾斜表面61中可以形成环状地延伸的多个槽g。 [0062] 以类似的方式，铆接固定部52的内周表面53的截面形状也具有不平坦形状。具体地，内周表面53的截面形状具有波形图案。如图10中所示，在内周表面53中可以形成环状地延伸的多个槽h。 [0063] 根据以上构型，如图11中所示，当沿着压配合方向按压夹具60时，由于夹具60的倾斜表面61与铆接固定部52的内周表面53之间的强摩擦，因而在铆接固定部52的内周表面53中产生了沿着旋转轴线方向的压缩作用A。该压缩作用A减小了拉伸应力P。因此，可以抑制当铆接固定部52向外变形时在铆接固定部52的内周表面53中产生的上述拉伸应力P，从而防止在铆接固定部52的内周表面53中出现裂纹W。 [0064] 尽管上文已经描述了本发明的优选实施方式，但是以上实施方式具有以下特征。 [0065] 将齿圈12附接至差速器壳13的方法包括用于将齿圈12配装到差速器壳13的外周侧面上的第一步骤(S100)以及用于使差速器壳13的铆接固定部52向外变形从而防止齿圈12从差速器壳13脱落的第二步骤(S110)。在第二步骤(S110)中，具有能够与差速器壳13的铆接固定部52的内周表面53接触的倾斜表面61的夹具60靠着铆接固定部52沿着差速器壳 13的旋转轴线方向被推动，从而使铆接固定部52向外变形。夹具60的倾斜表面61以及铆接固定部52的内周表面53经受表面处理以增大夹具60的倾斜表面61与铆接固定部52的内周表面53之间的摩擦。即，在以上第二步骤(S110)中，由于铆接固定部52的向外变形，在铆接固定部52的内周表面53中产生了拉伸应力P。同时，根据以上方法，当夹具60靠着铆接固定部52被推动时，由于夹具60的倾斜表面61与铆接固定部52的内周表面53之间的摩擦，在铆接固定部52的内周表面53中产生了压缩作用A。该压缩作用A减小了拉伸应力P。因此，可以抑制当铆接固定部52向外变形时在铆接固定部52的内周表面53中产生的上述拉伸应力P，从而可以防止在铆接固定部52的内周表面53中出现裂纹。 [0066] 在上述实施方式中，夹具60的倾斜表面61以及铆接固定部52的内周表面53经受表面处理以增大夹具60的倾斜表面61与铆接固定部52的内周表面53之间的摩擦。替代性地，如图12中所示，例如夹具60的倾斜表面61以及铆接固定部52的内周表面53中的仅一者会经受表面处理。总之，夹具60的倾斜表面61以及铆接固定部52的内周表面53中的至少一者经受表面处理以增大夹具60的倾斜表面61与铆接固定部52的内周表面53之间的摩擦是足够的。 [0067] 此外，在本实施方式中，表述“将齿圈12配装到差速器壳13的外周侧面上”意味着“将齿圈12配装到差速器壳13的凸缘44的外周表面50c上”。 [0068] 由于以上表面处理，夹具60的倾斜表面61和/或铆接固定部52的内周表面53的截面形状变得不平坦。 [0069] 由于以上表面处理，夹具60的倾斜表面61和/或铆接固定部52的内周表面53的截面形状变为波形图案。 [0070] 此外，如图13中所示，例如，由于表面处理，在夹具60的倾斜表面61上可以形成多个凹部r。类似的表面处理可以应用于铆接固定部52的内周表面53。 [0071] 此外，如图14中所示，例如，由于以上表面处理，在夹具60的倾斜表面61上可以形成格状槽s。类似的表面处理可以应用于铆接固定部52的内周表面53。 [0072] 此外，当以上表面处理应用于铆接固定部52的内周表面53时，以上表面处理可以应用于内周表面53的直内周表面54和渐缩内周表面55两者，或者以上表面处理可以仅应用于渐缩内周表面55。 [0073] 此外，用来使差速器壳13的铆接固定部52向外变形从而防止配装到差速器壳13的外周侧面上的齿圈12从差速器壳13脱落的夹具60包括能够与铆接固定部52的内周表面53接触的倾斜表面61。倾斜表面61经受表面处理以增大该倾斜表面61与铆接固定部52的内周表面53之间的摩擦。即，当沿着差速器壳13的旋转轴线方向推动夹具60时，铆接固定部52向外变形，并且由于铆接固定部52的向外变形而在铆接固定部52的内周表面53中产生了拉伸应力P。同时，根据以上构型，当靠着铆接固定部52推动夹具60时，由于夹具60的倾斜表面61与铆接固定部52的内周表面53之间的摩擦，在铆接固定部52的内周表面53中产生了压缩作用A。该压缩作用A减小了拉伸应力P。因此，可以抑制当铆接固定部52向外变形时在铆接固定部52的内周表面53中产生的以上拉伸应力P，从而可以防止在铆接固定部52的内周表面53中出现裂纹。 [0074] 此外，差速器壳13的铆接固定部52向外变形以防止配装到差速器壳13的外周侧面上的齿圈12从差速器壳13脱落，该差速器壳13根据以下形成。铆接固定部52的内周表面53经受表面处理以增大摩擦。根据以上构型，当包括能够与铆接固定部52的内周表面53接触的倾斜表面61的夹具60沿着差速器壳13的旋转轴线方向被推动时，铆接固定部52向外变形，并且由于铆接固定部52的向外变形而在铆接固定部52的内周表面53中产生了拉伸应力P。同时，根据以上构型，当靠着铆接固定部52推动夹具60时，由于夹具60的倾斜表面61与铆接固定部52的内周表面53之间的摩擦而在铆接固定部52的内周表面53中产生了压缩作用A。该压缩作用A减小了拉伸应力P。因此，可以抑制当铆接固定部52向外变形时在铆接固定部52的内周表面53中产生的以上拉伸应力P，从而可以防止在铆接固定部52的内周表面53中出现裂纹。 [0075] 以上表面处理例如可以为喷丸处理或者用于利用锉刀来增大表面粗糙度的简单处理。 [0076] 根据如此描述的本发明将明显的是，本发明的实施方式可以以多种方式变化。这些变化并不视为背离本发明的主旨和范围，并且对本领域技术人员而言将明显的所有这些改型都旨在包括在所附权利要求的范围内。 |
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