具有铸铁插入件的铝差速器壳体的制作方法

本公开涉及用于机动车辆动力系统的差速器壳体，更具体地涉及用于具有铸铁插入件的机动车辆动力系统的轻量铸铝差速器壳体。

背景技术：

此部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，且可构成或不可构成现有技术。

实际上，每辆具有常规动力系统的机动车辆都包括至少一个差速器，当车辆转向及进行转弯时，所述差速器将驱动转矩引导至前轮或后轮的左右两边，且允许车轮以不同的速度旋转，而不擦动或绕组后车轴。所述差速器包括通过准双曲面和环形齿轮组件驱动的壳罩或壳体，还包括与两个连接至左车轴和右车轴的齿轮持续啮合的两个空转锥齿轮，所述左轴和右轴驱动相关车轮。所述壳罩或壳体一般是铸铁，且包括轴颈轴承，所述轴颈轴承支撑空转齿轮布置于其上的短轴。由于施加至差速器的能量以及齿轮、与它们相关的轴和轴承所承受的力，所以用于壳体的铸铁的选择通常认为是良好的工程。

令人遗憾的是，由于其尺寸，所以铸铁差速器壳体的重量可能相当大。众所周知，汽车制造商承受着不断并日益增加的压力以提高其车辆的燃料经济性，而提高燃料经济性最直接的途径之一是减轻车辆的重量。然而，这种减轻重量不能以车辆及其部件的坚固性及使用寿命为代价。因此，提高燃料经济性的一项真正的挑战是减轻车辆重量，而不会对车辆的质量、坚固性及使用寿命有任何影响。

本发明致力于减轻差速器壳罩或壳体的重量，并保持其质量和坚固性。

技术实现要素：

本发明提供一种铸铝差速器壳罩或壳体。所述壳体由轻量铝铸造而成，该轻量铝重约是以前已用于制造此类壳体的铁的重量的三分之一。在显著的载荷和磨损位置处，比如用于与两个空转锥齿轮相关联的短轴的安装部，铁质插入件经铸造至壳体。因此，壳体的重量明显小于类似的铁质差速器壳罩，但是由于两个显著的磨损和载荷轴承区域包括铸铁插入件，所以本发明的铝差速器壳体具有更重的现有技术铁质壳体的坚固性、耐用性以及使用寿命。

因此，本发明的一个方面在于提供铝差速器壳体。

本发明的再一个方面在于提供铸铝差速器壳体。

本发明的又一个方面是提供用于机动车辆动力系统的铝差速器壳体。

本发明的又一个方面是提供用于机动车辆动力系统的轻量铸铝差速器壳体。

本发明的又一个方面是提供具有至少两个铸铁插入件的铝差速器壳体。

本发明的又一个方面是提供具有至少两个铸铁插入件的铸铝差速器壳体。

本发明的又一个方面是提供用于具有铸铁插入件的机动车辆动力系统的铝差速器壳体。

本发明的又一个方面是提供用于具有铸铁插入件的机动车辆动力系统的轻量铸铝差速器壳体。

本发明的又一个方面是提供用于具有铸铁插入件的机动车辆动力系统的铝差速器壳体，所述铸铁插入件支撑空转齿轮短轴。

本发明的又一个方面是提供用于具有铸铁插入件的机动车辆动力系统的轻量铸铝差速器壳体，所述铸铁插入件支撑空转齿轮短轴。

其它方面、优点和应用领域将在本文提供的描述中变得显而易见。应该理解的是，本描述以及具体实例仅仅为了说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文中所述附图仅仅为了说明的目的，而不旨在以任何方式来限制本公开的范围。

图1是根据本发明的前轮驱动机动车辆传动装置和差速器的示意图；

图2是根据本发明的具有差速器壳罩或壳体的机动车辆差速器的全剖视图；

图3A和图3B是支撑空转齿轮短轴的两个铁质插入件的透视图；

图4是根据本发明机的机动车辆差速器壳罩或壳体的平面图，其中一些部分被拆除；以及

图5是根据本发明的机动车辆差速器轮毂或壳体的平面图。

具体实施方式

以下描述在性质上仅是示例性的，不旨在限制本公开、应用或用途。

参照图1和图2，附图标记10示出且标出了前轮驱动机动车辆自动传动装置和差速器组件。自动传动装置和差速器组件10包括支撑、定位并保护组件10的各种部件的多件式铸造金属壳体H。手动传动装置和差速器组件10的部件包括离合器12，所述离合器12驱动输入轴14、多个配合齿轮组件16以及输出轴18，所述输出轴18驱动包含于本发明的差速器20。

传动装置组件10的输出轴18包括与环形齿轮24相接合且驱动环形齿轮24的正齿轮或准双曲面齿轮22。环形齿轮24包括与准双曲面齿轮22上的齿互补的齿轮齿26，且通过多个螺纹紧固件28固定，所述多个螺纹紧固件28延伸通过环形齿轮24中的开口29，通过第一差速器轮毂或壳体30并进入第二差速器壳罩或壳体50。

第一差速器轮毂或壳体30包括具有多个与开口29和螺纹紧固件28相对齐的贯通开口或孔口34的相对薄的外凸缘32。邻近外凸缘32的是突出部或凸耳36，随后将解释突出部或凸耳36的目的。差速器轮毂或壳体30还包括适合于接收车轴的中心开口38、内肩部和壁42和外肩部以及接收支撑在壳体H中的减摩滚珠轴承组件46的周壁44。

现在参照图2，第二差速器壳罩或壳体50通常为半球状，且包括与第一差速器轮毂或壳体30以及环形齿轮24的外凸缘32互补并接合的凸缘52，还包括多个螺纹贯通开口54，所述螺纹贯通开口54接收螺纹紧固件28，所述螺纹紧固件28将环形齿轮24和第一差速器轮毂或壳体30固定至第二差速器壳罩或壳体50。

第二差速器壳罩或壳体50包括适合于接收车轴的中心贯通开口56、内肩部和壁58和外肩部以及接收支撑在壳体H中的第二减摩滚珠轴承组件62的周壁60。第一差速器轮毂或壳体30的内肩部和壁42以及第二差速器壳罩或壳体50的内肩部和壁56对称地接收左锥齿轮66L和右锥齿轮66R。推力轴承68优选地置于锥齿轮66L和66R与第一差速器轮毂30和第二差速器壳罩50的内表面之间。锥齿轮66L和66R中的每个都包括内花键72，所述内花键72接合并驱动左右驱动车轴76L和76R上的互补外花键74。

现在参照图2、图3A、图3B和图4，短轴80布置成垂直于驱动车轴76L和76R的轴线，所述短轴80接收并定位一对空转锥齿轮82A和82B。空转齿轮82A和82B都与左右锥齿轮66L和66R持续啮合。短轴80支撑在一对铸铁插入件上，所述铸铁插入件适当浇铸在第二差速器壳罩或壳体50中。

第一铸铁插入件90包括端部凸缘92，一对径向相对、轴向延伸的腹板或肋片94，接收短轴80的贯通圆形开口96，以及接收固定销102的一对对准横向开口98。端部凸缘92辅助并确保模具(未示出)中的第一插入件90在第二差速器壳罩或壳体50的压铸过程中处于适当位置，并且腹板或肋片94辅助第二差速器壳罩或壳体50中的第一插入件90的牢固附接，并防止其旋转。固定销102延伸通过第一插入件90中的对准开口98以及短轴80中的互补对准开口104，以使短轴保持在第二差速器壳罩或壳体50中。第一差速器轮毂或壳体30的突出部或凸耳36接合固定销102，并将其保持在图2中所示的位置中。

第二铸铁插入件110包括端部凸缘112，一对径向相对、轴向延伸的腹板或肋片114，以及接收短轴80的贯通圆形开口116。端部凸缘112辅助并确保模具(未示出)中的第二插入件110在第二差速器壳罩或壳体50的压铸过程中处于适当位置，并且腹板或肋片114辅助第二差速器壳罩或壳体50中的第二插入件110的牢固附接，并防止其旋转。

现在参照图2和图4，第二差速器壳罩或壳体50，如上所述，包括设在螺栓分布圆中的多个螺纹贯通开口54。壳罩或壳体50还包括多个倾斜定向的加强肋片122。优选地，肋片122中的一个与每个开口54相关联。开口或孔口124布置在各个加强肋片122之间，这有助于润滑油移动通过第二差速器壳罩或壳体50并进出第二差速器壳罩或壳体50的内部，在第二差速器壳罩或壳体50中有齿轮66L、66R、82A和82B，以及短轴80。

现在参照图2和图5，第一差速器轮毂或壳体30，如上所述，包括具有多个贯通开口或孔口34的外凸缘32、适合于接收车轴76L的中心开口38，以及接收减摩滚珠轴承组件46的外肩部和周壁44。像差速器壳罩或壳体50一样，差速器轮毂或壳体30还包括与类似多个开口或孔口128相互交替的多个倾斜定向的加强肋片126，所述多个开口或孔口128有助于润滑油移动进出差速器轮毂或壳体30。

第一差速器轮毂或壳体30和第二差速器壳罩或壳体50优选地由诸如ANSI 383的铝合金或具有良好强度和铸造特性的类似材料压铸而成。铁质插入件90和110优选地由含约3.3％的碳、约2.30％的硅、约0.60％的锰和其他微量元素的球墨铸铁或类似材料制成。如上所述，铁质插入件90和110适当浇铸在第二差速器壳罩或壳体50中。“适当浇铸”意味着铁质插入件90和110首先经任何合适的机械加工或表面精加工工艺铸造并完成，然后合适地置于用于第二差速器壳罩或壳体50的模具(未示出)中，随后用铝填充模具。

相对于现有技术的差速器壳罩，结合了第一差速器轮毂或壳体30和第二差速器壳罩或壳体50的差速器20提供了许多改进和增强。首先，铁质差速器壳罩的重量可约为1800克，而差速器轮毂30和差速器壳罩50重约800克。这代表着1千克或约55％的重量减少。其次，因为差速器轮毂30和差速器壳罩50是比现有技术的壳罩更小的分离铸件，所以改善了铸件的精确性和完整性，从而使得更少的铸件因缺陷而不合格。另外，加强肋片122在较高应力区集中金属，而润滑开口124处于较低应力区。这些特征的组合在减轻差速器壳罩或壳体50重量的同时，提高了差速器壳罩或壳体50的总体强度和刚度。最后，当然，上述差速器轮毂30和差速器壳罩50减轻的重量减轻了车重并提高了燃料经济性。

本发明的描述在本质上仅是示例性的，并且不脱离本发明要旨的变型都旨在处于本发明的范围内。这些变型不能视为脱离本发明的精神和范围。