[发明专利]用于转动体的支承结构

说明书

本申请是2005年11月3日在中国专利局提交的名称为“用于转动体的支承结构”的专利申请200510117377.6的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种设置在车辆中的用于转动体的支承结构。

背景技术

在车辆中设置有各种转动体。这样一种转动体被支承在壳体中以通过包括多个设置在外圈和内圈之间的滚动元件的滚动轴承而绕该壳体的轴线转动。转运体的一个示例是设置在差速装置中的差速器壳。作为滚动轴承，使用一种圆锥滚子轴承或者角接触球轴承。需要向该圆锥滚子轴承或者角接触球轴承施加一适当的预负荷，以便(1)沿径向和轴向定位该转动体，(2)提供该轴承的足够的刚性，和(3)防止轴向和径向上的振动和共振，以及异常噪音。

公知这样一种调整预负荷的方法，其中，在轴承的外圈与壳体之间设置有垫片(垫圈)。由于外圈和壳体的加工公差，在轴承的外圈和壳体之间的空间存在变化。因此，在通过在轴承的外圈和壳体之间设置垫片来调整预负荷的情况下，制备多种具有不同厚度的垫片，在制备的多种垫片中选择适于外圈和壳体之间的实际空间的垫片。

在该方法中，需要制备多种垫片。此外，在组装工序中需要测量空间的尺寸并选择最佳垫片。因此，需要制备大量的部件，并且要花很多时间来进行组装工序。

例如，日本专利申请公开No.JP2003-343692A公开了一种代替垫片而使用螺旋弹簧的技术。在使用螺旋弹簧的情况下，即使是在轴承的外圈和壳体之间的空间中存在变化，由于螺旋弹簧的轴向长度可以增加或减小，所以该螺旋弹簧总是可以填充该空间。因此，只需制备一种螺旋弹簧，并因此在组装工序中不需测量该空间的尺寸。

然而，在如同日本专利申请公开No.JP2003-343692A中使用螺旋弹簧来调整预负荷的情况下，当一驱动力被传递至差速器壳时，并因此该差速器壳沿轴向相对壳体移动时，该螺旋弹簧可塑性变形。结果，有可能不能够向轴承施加一适当的预负荷。而且，该螺旋弹簧与其间设置该螺旋弹簧的元件线性接触。因此，当差速器壳相对壳体反复移动时，该差速器壳、壳体、和螺旋弹簧可能被磨损坏。

上述问题不仅发生在差速装置中，还会发生在需要被施加适当预负荷的其它转动体例如中间轴(副轴)中。

发明内容

综上所述，本发明的目的在于提供一种用于转动体的支承结构，其中可以长期地施加一适当的预负荷，并且可以抑制元件的磨损。

为了实现上述目的，本发明的第一方面涉及一种用于转动体的支承结构，其中，转动体被支承在壳体中，以便可通过包括设置在外圈与内圈之间的多个锥形滚子的滚动轴承而绕壳体的轴线转动。在该支承结构中，具有预定弹性力的波状弹簧设置在外圈与壳体之间。该支承结构还包括在波状弹簧由于外圈沿轴向的移动而完全收缩之前使外圈的移动停止的止动机构。

根据本发明的第一方面，因为波状弹簧的推动力向滚动轴承施加预负荷，所以无需用于调整预负荷的垫片。因此，可以减少组装所需时间。而且，因为波状弹簧具有与其间设置该波状弹簧的元件接触的表面，所以与使用螺旋弹簧时相比较，在壳体和外圈之间的接触面积大。从而，可以抑止这些元件被磨损坏。而且，止动机构可防止波状弹簧完全收缩。因此，可防止波状弹簧塑性变形。因为可以防止壳体和外圈被磨损坏，并可防止波状弹簧塑性变形，所以可长期地保持用于产生所需预负荷的弹性力。

此外，壳体可包括通过与外圈的侧面接触而使外圈的移动停止的止动面，和设置在止动面的外周侧或者内周侧上并且容纳有波状弹簧的环状凹部，止动面和环状凹部用作止动机构。在该情况下，所述止动面形成在从所述波状弹簧的位于所述壳体一侧的端部到所述止动面的轴向长度比当所述波状弹簧完全收缩时的所述波状弹簧的长度长的位置处。根据本发明的这一方面，因为壳体的一部分构成止动机构，所以可以减少部件的数目，并可减少成本。

在本发明的第一方面，可在壳体和位于壳体侧的波状弹簧的端部之间设置其硬度高于壳体的硬度的保护部件。由于设置该保护部件，当车辆加速、减速、或者沿相反方向运动多次，并因此波状弹簧伸长和收缩，来自波状弹簧的应力通过硬度比壳体的硬度高的支承环传递至壳体。因此，可防止该应力被施加给壳体的一特定部分。因此可以防止由于波状弹簧的操作而使得高应力被施加给壳体的一特定部分上，并因此导致壳体损坏的情况。