差速齿轮机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型的一个实施例构造的差速齿轮机构可包括限定第一和第二输出轴孔的差速器壳体，所述输出轴孔沿着差速器壳体的旋转轴线同轴设置。第一和第二侧齿轮旋转地安装在差速器壳体内。多个小齿轮安装在第一和第二侧齿轮之间，多个小齿轮中的每个都可旋转地安装在相应的小齿轮轴上。每个小齿轮轴可具有第一和第二端。所述第一端设置用于接合差速器壳体。保持架设置在第一差速器壳体内，以相对于彼此的方式接合第二小齿轮轴。
【专利说明】差速齿轮机构
【技术领域】
[0001]本实用新型大致涉及差速齿轮组件，且更特别地，涉及一种具有横轴保持构造的差速齿轮组件。
【背景技术】
[0002]差速齿轮机构可设置在轴组件内且用于从驱动轴传递扭矩给一对输出轴。该驱动轴可通过利用锥齿轮驱动差速器，该锥齿轮与安装到差速器壳体的环形齿轮啮合。在汽车应用中，差速器允许轮胎安装在轴组件的任意一端从而以不同的速度旋转。当车辆在转弯时，这显得尤为重要，因为外轮胎比内轮胎行进越过更大距离的弧。因此，外轮胎必须比内轮胎以更快的速度旋转用于补偿行进的更大距离。所述差速器包括差速器壳体和齿轮组件，该齿轮组件允许扭矩从驱动轴传递给输出轴，同时允许输出轴以不同的需要的速度旋转。该齿轮组件可一般包括一对安装用于与相应输出轴旋转的侧齿轮。一连串的插销或小齿轮轴固定安装到差速器壳体用于在其中旋转。相应的多个小齿轮安装成用于随小齿轮轴旋转且与两个侧齿轮是啮合关系。
[0003]这里提供背景说明的目的在于大致呈现本实用新型内容。在该【背景技术】部分中描述的当前发明人的工作，以及说明书中没有限定为现有技术的各个方面，既不能明确地也不能隐含地被认定为是本实用新型的现有技术。
实用新型内容
[0004]根据本实用新型的一个实施例构造的差速齿轮机构可包括限定第一和第二输出轴孔的差速器壳体，所述输出轴孔沿着差速器壳体的旋转轴线同轴设置。第一和第二侧齿轮旋转地安装在差速器壳体内。所述第一和第二侧齿轮沿着差速器壳体的旋转轴线同轴设置。所述第一侧齿轮限定第一轴孔，该第一轴孔设计为提供与收纳在第一输出轴孔内的第一输出轴的第一扭矩传递连接，所述第二侧齿轮限定第二轴孔，该第二轴孔设计为提供与收纳在第二输出轴孔内的第二输出轴的第二扭矩传递连接。多个小齿轮安装在第一和第二侧齿轮之间，多个小齿轮中的每个都可旋转地安装在相应的小齿轮轴上。每个小齿轮轴可具有第一和第二端。所述第一端设置用于接合差速器壳体。所述多个小齿轮可与第一和第二侧齿轮啮合以形成扭矩传递装置，该装置设计为传递所述小齿轮与第一和第二侧齿轮之间的扭矩以围绕旋转轴旋转第一和第二侧齿轮。所述扭矩传递装置可设计为允许第一和第二侧齿轮围绕旋转轴以不同的彼此相关的旋转速度旋转。保持架设置在差速器壳体内，该保持架以使小齿轮轴彼此相对的方式联接所述小齿轮轴的第二端。
[0005]根据附加特征，所述小齿轮轴可包括多个单独和独立形成的适用小齿轮的小齿轮轴。在一实施例中，提供了三对小齿轮轴。每对小齿轮轴可包括相对于彼此共轴的第一和第二小齿轮轴。在一实施例中，所述小齿轮轴可包括沿着外周表面形成的槽。
[0006]根据其他特征，每个小齿轮轴的第二端都具有末端，该末端包括具有第一外径的末端和具有第二外径的颈部。所述第二外径小于第一外径。所述保持架还包括限定多个孔的中心块。每个小齿轮轴可具有围绕颈部设置的卡环。每个卡环可设计为在安装期间压缩穿过所述孔且随后脱离所述孔而膨胀，从而将小齿轮轴锁入到中心块。所述末端可以是球状的。每个小齿轮轴都可沿着小齿轮轴线延伸且还包括连接第一和第二端的中间部分。所述中间部分可具有大于第一外径的第三外径。
[0007]在其他构造中，所述保持架可包括第一保持部分和第二保持部分。所述第一和第二保持部分可互相对置且可相互配合地接合小齿轮轴的相应的末端。所述保持架可阻止相应的小齿轮轴沿着相应的小齿轮轴线移动，同时允许围绕相应的小齿轮轴线旋转。所述保持架还包括将第一和第二保持部分联合在一起的连接件。所述连接件可包括螺纹啮合第一和第二保持部分至少其中之一的螺钉。在另外的实施例中，所述连接件包括铆钉。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]从详细说明及附图能够更充分理解本实用新型，其中:
[0009]图1是带有根据本实用新型的一个实施例构造的差速齿轮机构的示例性车辆驱动系的不意图；
[0010]图2是图1的差速齿轮机构的透视图；
[0011]图3是图2的差速齿轮机构的分解透视图；
[0012]图4是沿着图2的线4-4剖开的差速齿轮机构的截面图；
[0013]图5是沿着图2的线5-5剖开的差速齿轮机构的截面图；
[0014]图6是根据本实用新型的一实施例构造的保持架的透视图且示出了保持的多个小齿轮轴；
[0015]图7是图6的保持架和小齿轮轴的分解透视图；
[0016]图8是根据本实用新型的另一实施例构造的保持架的透视图且示出了保持的多个小齿轮轴；
[0017]图9是图8的差速齿轮机构的截面图；
[0018]图10是根据本实用新型的另一实施例构造的保持架的透视图且示出了保持的多个小齿轮轴；
[0019]图11是图10的差速齿轮机构的截面图；
[0020]图12是根据本实用新型的附加实施例构造的保持架的透视图且示出了保持的多个小齿轮轴。
[0021]图13是图12的保持架和小齿轮轴的分解透视图；
[0022]图14是图12的保持架和小齿轮轴的平面图；和
[0023]图15是图14所示的保持架和小齿轮轴的剖视图。
【具体实施方式】
[0024]首先参考图1，其示出了一种示例性的车辆驱动系且总体上用附图标记10表示。这里描述的示例性的车辆驱动系10是用于具有横向安装的发动机12的前轮驱动车辆，尽管其他构造也可与本实用新型一起使用。所述发动机12给变速器14提供旋转输出。
[0025]驱动系10还可包括驱动桥22和限滑差速器组件30，该限滑差速器组件具有行星齿轮组件16、离合器组件32以及差速齿轮组件或机构34。限滑差速器组件30被收纳在壳体36内且运行以驱动一对车轴40和42，所述车轴分别连接到前驱动轮44和48。通常，限滑差速器组件30在正常的运行状况下以传统的开式差速器运行，直到需要偏离扭矩的情况发生。当检测或预料到牵引损失时，离合器组件32可选择地致动从而产生适合该情况的最适宜的偏尚率。
[0026]变速器14可接收来自发动机12的旋转输出且提供旋转输入给限滑差速器组件30。更进一步地，变速器14为可操作的，从而在发动机12的旋转输出和限滑差速器组件30的旋转输入之间提供不同的齿轮传动比。
[0027]行星齿轮组件16包括齿圈46,太阳齿轮20和多个由行星齿轮架52支承的行星齿轮50。齿圈46非旋转地固定到壳体36，且太阳齿轮20与由行星齿轮架52支承的多个行星齿轮50啮合。该行星齿轮50与齿圈46啮合。所述行星齿轮架52被带动以用于与差速齿轮组件34的差速器壳体54 —起旋转。行星齿轮组件16提供从太阳齿轮20到行星齿轮架52、且因此到差速器壳体54的减速比。太阳齿轮20通过例如链条或皮带的联接装置旋转地联接到变速器14，从而变速器14的输出驱动旋转太阳齿轮20，把来自变速器14的旋转输出转化为太阳齿轮20的旋转输入。
[0028]差速齿轮组件34包括一对侧齿轮60和62，所述侧齿轮被安装成分别用于与车轴40和42 (以及第一和第二驱动轮44和48)—起旋转。所述侧齿轮60和62限定第一和第二车轴孔64和65 (图3)。多个插销或小齿轮轴66固定安装到差速器壳体54与其一起旋转。相应的多个小齿轮70被安装成用于与小齿轮轴66 —起旋转且与侧齿轮60和62都啮合连接。在开式构造中，下面将更全面描述，差速齿轮组件34作用为允许车轴40和42以不同的速度旋转。
[0029]离合器组件32联接差速齿轮组件34和行星齿轮组件16。离合器组件32包括离合器盘片组和离合器致动器。该离合器盘片组包括多个环形板74，这些环形板74被插在多个环形摩擦圆盘78之间。该多个环形板74可联接至差速器壳体54和差速齿轮组件34的其中之一而随之旋转。多个环形摩擦圆盘78可联接至差速器壳体54和差速齿轮组件34的另外一个而随之旋转。在图示的实施例中，多个环形板74被联接到差速器壳体54(例如花键连接到差速器壳体54的内径76)而随之旋转，且多个环形摩擦圆盘78联接至差速齿轮组件34并随之一起旋转(例如花键连接到侧齿轮60的外径80)。应了解的是环形摩擦圆盘78可由侧齿轮60或62的其中之一或两个支承以旋转。
[0030]多个环形板74和环形摩擦圆盘78彼此间隔插入，且当离合器组件32处于分离状态时，基本上以非接触的关系越过彼此旋转。因此，对于本领域技术人员应了解的是这里应用的术语“非接触”是相对的，当离合器组件32处于分离状态时，不意味着必然表示环形板74和环形摩擦圆盘78具有绝对非接触。所述环形板74和环形摩擦圆盘78轴向可移动到相对于彼此摩擦接合，借此在离合器组件32处于接合或部分接合状态时，降低环形板74和环形摩擦圆盘78之间的相对旋转。通过这样的方式，当离合器组件32处于接合位置时，侧齿轮60和62，与车轴40和42以及驱动轮44和48 —起旋转。
[0031]离合器组件32在分离状态下运行以允许侧齿轮60和62相互独立旋转，例如，以不同的速度。离合器组件32也可在接合或部分接合状态下运行，在接合或部分接合状态下，侧齿轮60和62 —起旋转或部分地一起旋转(也就是说，非独立)，例如以基本上相同的速度。离合器组件32可以是，例如，液压离合器组件32，其在分离、接合以及部分接合构造之间，利用加压液压流体可选择地致动离合器盘片组。
[0032]现在附加参考图2-7，其描述了差速齿轮组件34的附加特征。所述差速器壳体54可包括限定第一差速器壳体部分90和第二差速器壳体部分92。环形齿轮94可围绕第一差速器壳体部分90设置。第一差速器壳体部分90可包括第一轴毂96。在第一差速器壳体部分90上限定有多个孔98。第二差速器壳体部分92可包括第二轴毂102。多个环106设置在相应的小齿轮70和第一差速器壳体部分90之间。垫圈110设置在侧齿轮60和62的外侧。
[0033]保持架120设置在差速器壳体54内。保持架120可将相应的小齿轮轴66相对彼此地保持在差速器壳体54内。保持架120可包括中心块122。中心块122包括限定多个孔130 (图7)环状件126。
[0034]每个小齿轮轴66可沿着小齿轮轴线131 (图7)延伸。每个小齿轮轴66 —般包括第一端132、第二端134和连接第一和第二端132和134的中间部分136。每个小齿轮轴66可限定沿着外周壁形成的螺旋槽140。螺旋槽140可有助于油沿着小齿轮轴66的长度流动。每个第二端134具有末端或顶端150和颈部154，该末端或顶端具有第一外径150 (图5)，所述颈部具有第二外径156。第二外径156小于第一外径152。中间部分136具有第三外径158。所述第一外径152小于第三外径158。
[0035]卡环或冲击环160围绕每个颈部154设置。在一实施例中，小齿轮轴66可穿过孔98安装且进入第一差速器壳体54中。在安装期间，每个卡环160可在安装时压缩穿过中心块122的孔130且随后膨胀(图5和6)，从而轴向锁住小齿轮轴66。进一步解释，卡环160的外径可膨胀至比壁孔130更大，这时所述孔仍然围绕颈部154，从而抑制小齿轮轴66的轴向移动。中心块122可被硬化且在孔130处提供必要的形状引导(径向斜度等)从而影响每个卡环160以它们插入时压缩。在一个构造中，小齿轮轴66围绕其轴线131自由旋转，随后装配进入保持架120。小齿轮轴66的第二端134可与孔98 (图5)对准。
[0036]现在参考图8和9，其更详细地描述了根据本实用新型的附加特征构造的差速齿轮组件234。差速齿轮组件234具有差速器壳体236。差速齿轮组件234还包括一对分别具有第一和第二轴孔264和265的侧齿轮260和262。多个插销或小齿轮轴266固定地安装到差速器壳体236随其一起旋转。相应的多个小齿轮270被安装成用于与小齿轮轴266一起旋转且与侧齿轮260和262中的两个都啮合连接。差速齿轮组件234的运行与上面讨论的差速齿轮组件34类似。
[0037]在差速器壳体236中限定多个孔298，这些孔被设计为接收小齿轮轴266。多个环306可设置在相应的小齿轮270和差速器壳体236之间。垫圈310可设置在侧齿轮260和262的外侧。
[0038]保持架320设置在差速器壳体236内，保持架320可将相应的小齿轮轴266彼此相对地保持在差速器壳体236内。保持架320可包括第一保持部分330和第二保持部分332。第一保持部分330可限定多个被设计为接收小齿轮轴266的孔333。连接件334可包括选择地将第一和第二保持部分330和332联接在一起的紧固件。在一实施例中，连接件334可螺纹地啮合第一保持部分330的补偿螺纹。第二保持部分332可具有一个或一组保持唇338，该保持唇设计为倒悬且接合阻挡相应小齿轮266轴的末端250。
[0039]现在参照图10和11，其描述了根据附加特征构造的差速齿轮组件434。差速齿轮组件434具有差速器壳体236。差速齿轮组件434还包括一对分别具有第一和第二轴孔264和265的侧齿轮260和262。多个插销或小齿轮轴366固定地安装到差速器壳体236上以随其一起旋转。所述小齿轮轴366可包括末端部368。所述末端368在一实施例中是球状的。相应的多个小齿轮270被安装成用于与小齿轮轴366 —起旋转且与侧齿轮260和262两个都是啮合关系。多个孔298限定在差速器壳体236中。多个环306可设置在相应的小齿轮270和差速器壳体236之间。垫圈310可设置在侧齿轮260和262的外侧。差速齿轮组件334的运行与上面讨论的差速齿轮组件34类似。
[0040]保持架420设置在差速器壳体236内，保持架420可将相应的小齿轮轴366彼此相对地保持在差速器壳体236内。保持架420可包括第一保持部分430和第二保持部分432。连接件434可包括选择地将第一和第二保持部分430和42联接在一起的铆钉。在一构造中，铆钉可包括公铆钉。第一和第二保持部分430和432可位于第一和第二圆盘440和442的中间。第一保持部分430可具有一个或一组保持唇436，该保持唇设计为倒悬且接合相应小齿轮轴366的末端368。第二保持部分432可具有一个或一组保持唇438，该保持唇设计为倒悬且接合阻挡相应小齿轮轴366的末端368。
[0041]现在参照图12-15，其描述了根据附加特征构造的保持架520。保持架520可将相应的小齿轮轴566彼此相对地保持在差速器壳体内。保持架520可包括中心块522和快速插入物530。中心块522可包括中心孔524和多个径向孔526。小齿轮轴566包括以球、泪状物或其他几何体形式存在的末端570。虽然没有特别示出，小齿轮轴566可包括沿着与小齿轮轴66相似的，如上所述的外表面形成的槽。快速插入物530可接收在中心块522的中心孔524内。快速插入物530可限定多个凹口 580。小齿轮轴566的末端570设计为在插入期间使相应的凹口 580膨胀。凹口 580随后在末端570周围破损且将小齿轮轴566保持在保持架520中。末端570可形成适用于快速插入物530的相应凹口 580的快速卡合构造。
[0042]以上对实施例的描述的目的是解释和说明，不倾向于排他性的或限制该实用新型，例如，当这里描述的用于保持小齿轮轴的各种保持架与前轮驱动限滑差速器关联描述时，它们不受这样的限制，从这点上说，这里描述的保持架可用于任何差速器机构中。特殊实施例的个别元件和特征通常不限制于那个特殊的实施例，而是任何适合的、是可交换的且能应用在可选择的实施例中，即使没有专门地示出或描述。类似的也可通过许多方式变化。这些变化不视为偏离本实用新型，且所有这些修改倾向于包括落入本申请保护范围内。
【权利要求】
1.一种差速齿轮机构，其特征是，所述差速齿轮机构包括: 差速器壳体，其限定第一和第二输出轴孔，所述第一和第二输出轴孔沿着差速器壳体的旋转轴线同轴地设置； 第一和第二侧齿轮，其旋转地安装在差速器壳体内，所述第一和第二侧齿轮沿着差速器壳体的旋转轴线同轴地设置，所述第一侧齿轮限定第一轴孔，该第一轴孔设计为提供与收纳在第一输出轴孔内的第一输出轴的第一扭矩传递连接，所述第二侧齿轮限定第二轴孔，该第二轴孔设计为提供与收纳在第二输出轴孔内的第二输出轴的第二扭矩传递连接； 多个小齿轮，其安装在第一和第二侧齿轮之间，多个小齿轮中的每个都可旋转地安装在相应的小齿轮轴上，每个小齿轮轴具有第一和第二端，所述第一端设置用于接合差速器壳体，所述多个小齿轮与所述第一和第二侧齿轮啮合以形成扭矩传递装置，该扭矩传递装置设计为传递所述小齿轮与第一和第二侧齿轮之间的扭矩以驱动第一和第二侧齿轮围绕所述旋转轴线旋转，所述扭矩传递装置设计为允许第一和第二侧齿轮围绕旋转轴线以相对不同的旋转速度旋转； 保持架，其设置在所述差速器壳体内，并且使小齿轮轴相对于彼此地连接小齿轮轴的所述第二端。
2.如权利要求1所述的差速齿轮机构，其特征是，所述小齿轮轴包括多个单独且独立形成的适用于多个小齿轮中的每个小齿轮的小齿轮轴。
3.如权利要求2所述的差速齿轮机构，其特征是，所述小齿轮轴包括三对小齿轮轴，其中，每对小齿轮轴包括相对于彼此共轴的第一和第二齿轮轴。
4.如权利要求2所述的差速齿轮机构，其特征是，所述小齿轮轴的至少一个具有沿着外周面形成的槽。
5.如权利要求2所述的差速齿轮机构，其特征是，所述小齿轮轴的每个第二端部具有末端和颈部，所述末端具有第一外径且所述颈部具有第二外径，其中第二外径小于第一外径。
6.如权利要求5所述的差速齿轮机构，其特征是，所述保持架还包括限定多个孔的中心块，每个小齿轮轴具有围绕颈部设置的卡环，每个卡环设计为在安装期间压缩穿过所述孔且随后在离开所述孔后膨胀，从而将小齿轮轴锁入到中心块。
7.如权利要求5所述的差速齿轮机构，其特征是，各个所述末端是球状的。
8.如权利要求5所述的差速齿轮机构，其特征是，每个小齿轮轴都沿着小齿轮轴线延伸且还包括连接第一和第二端的中间部分，所述中间部分可具有第三外径，其中第一外径小于第三外径。
9.如权利要求8所述的差速齿轮机构，其特征是，所述保持架包括第一保持部分和第二保持部分，其中所述第一和第二保持部分互相对置且相互配合地接合小齿轮轴的相应的末端。
10.如权利要求9所述的差速齿轮机构，其特征是，所述保持架阻止相应的小齿轮轴沿着相应的小齿轮轴线移动，同时允许所述小齿轮轴围绕相应的小齿轮轴线旋转。
11.如权利要求9所述的差速齿轮机构，其特征是，所述保持架还包括将第一和第二保持部分联接在一起的连接件。
12.如权利要求11所述的差速齿轮机构，其特征是，所述连接件包括以螺纹方式啮合第一和第二保持部分至少其中之一的螺钉。
13.如权利要求11所述的差速齿轮机构，其特征是，所述连接件包括铆钉。
14.一种差速齿轮机构，其特征是，所述差速齿轮机构包括: 差速器壳体，其限定第一和第二输出轴孔，所述第一和第二输出轴孔沿着差速器壳体的旋转轴线同轴地设置； 第一和第二侧齿轮，其旋转地安装在差速器壳体内，所述第一和第二侧齿轮沿着差速器壳体的旋转轴线同轴地设置，所述第一侧齿轮限定第一轴孔，该第一轴孔设计为提供与收纳在第一输出轴孔内的第一输出轴的第一扭矩传递连接，所述第二侧齿轮限定第二轴孔，该第二轴孔设计为提供与收纳在第二输出轴孔内的第二输出轴的第二扭矩传递连接； 多个小齿轮，其安装在第一和第二侧齿轮之间，多个小齿轮中的每个都可旋转地安装在相应的小齿轮轴上，每个小齿轮轴在第一和第二端之间沿着小齿轮轴线延伸，所述第一端接合所述差速器壳体，每个所述第二端都具有包括减小直径部分的末端；和 保持架，其设置在所述差速器壳体内，该保持架接合各所述末端且限制小齿轮轴沿着其相应的小齿轮轴线移动。
15.如权利要求14所述的差速齿轮机构，其特征是，所述保持架包括第一保持部分和第二保持部分，其中所述第一和第二保持部分互相对置且相互配合地接合小齿轮轴的相应的末端。
16.如权利要求15所述的差速齿轮机构，其特征是，所述保持架还包括将第一和第二保持部分联接在一起的连接件。
17.如权利要求16所述的差速齿轮机构，其特征是，所述连接件包括以螺纹方式啮合第一和第二保持部分至少其中之一的螺钉。
18.如权利要求16所述的差速齿轮机构，其特征是，所述连接件包括铆钉。
19.一种差速齿轮机构，其特征是，所述差速齿轮机构包括: 差速器壳体，其限定第一和第二输出轴孔，所述第一和第二输出轴孔沿着差速器壳体的旋转轴线同轴地设置； 第一和第二侧齿轮，其旋转地安装在差速器壳体内，所述第一和第二侧齿轮沿着差速器壳体的旋转轴学同轴地设置，所述第一侧齿轮限定第一轴孔，该第一轴孔设计为提供与收纳在第一输出轴孔内的第一输出轴的第一扭矩传递连接，所述第二侧齿轮限定第二轴孔，该第二轴孔设计为提供与收纳在第二输出轴孔内的第二输出轴的第二扭矩传递连接； 多个小齿轮，其安装在第一和第二侧齿轮之间，多个小齿轮中的每个都可旋转地安装在相应的小齿轮轴上，每个小齿轮轴具有第一和第二端，所述第一端接合差速器壳体，所述第二端部具有末端和颈部，所述末端具有第一外径且所述颈部具有第二外径，其中第二外径小于第一外径，所述多个小齿轮与第一和第二侧齿轮啮合以形成扭矩传递装置，该装置设计为传递所述小齿轮与第一和第二侧齿轮之间的扭矩以围绕旋转轴线旋转第一和第二侧齿轮；所述扭矩传递装置设计为允许第一和第二侧齿轮围绕旋转轴线以不同的彼此相关的旋转速度旋转； 保持架，其设置在差速器壳体内且在颈部接合每个小齿轮轴的末端，从而阻止相应的小齿轮轴的轴向移动。
20.如权利要求19所述的差速齿轮机构，其特征是，所述保持架包括第一保持部分和第二保持部分，其中所述第一和第二保持部分互相对置且相互配合地接合小齿轮轴的相应的末端。
21.如权利要求20所述的差速齿轮机构，其特征是，所述保持架还包括将第一和第二保持部分联接在一起的连接件。
【文档编号】F16H48/42GK203686055SQ201320740673
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2012年10月10日
【发明者】M·G·福克斯, G·L·希特沃勒, A·N·埃德勒, D·P·费希尔 申请人:伊顿公司