BR102015013982A2

BR102015013982A2 - axle assembly with internal axle shafts that support a differential mechanism

Info

Publication number: BR102015013982A2
Application number: BR102015013982A
Authority: BR
Inventors: James P Downs; John C Hibbler; Paul J Valente
Original assignee: American Axle & Mfg Inc
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-06-28
Also published as: DE102015112354A1; CN105317966A

Abstract

conjunto de eixo com suportes de semieixo internos que suportam um mecanismo de diferencial. a presente invenção refere-se a um conjunto de eixo que possui um alojamento, uma engrenagem anular recebida no alojamento, um suporte de engrenagem anular, um par de eixos, um mecanismo diferencial e um par de suportes internos, o suporte de engrenagem anular contata o alojamento e a engrenagem anular para suportar a engrenagem anular para rotação em torno de um eixo geométrico. os eixos são recebidos no alojamento e giram em torno do eixo geométrico. cada um dos eixos possui um acessório de suporte e um segmento estriado macho. o mecanismo diferencial possui um par de elementos de saída, cada um dos quais possui uma abertura interna estriada dentro da qual o segmento estriado macho de um dos eixos é recebido de forma deslizante. cada suporte de eixo é disposto no acessório de suporte de um dos semieixos e suporta os eixos para rotação no alojamento. o mecanismo diferencial é suportado para rotação em torno do eixo geométrico pelo suporte de engrenagem anular e suportes internos.shaft assembly with internal axle shafts that support a differential mechanism. The present invention relates to an axle assembly having a housing, an annular gear received in the housing, an annular gear bracket, a pair of axles, a differential mechanism and a pair of internal supports, the annular gear bracket contacts the housing and ring gear to support the ring gear for rotation about a geometry axis. the axes are received in the housing and rotate about the geometric axis. Each shaft has a support accessory and a male spline segment. The differential mechanism has a pair of output elements, each of which has a grooved inner opening into which the male splined segment of one of the axes is slidably received. each axle bracket is arranged in the bracket attachment of one of the axle shafts and supports the axes for rotation in the housing. The differential mechanism is supported for rotation around the geometry axis by the annular gear bracket and internal brackets.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONJUNTO DE EIXO COM SUPORTES DE SEMIEIXO INTERNOS QUE SUPORTAM UM MECANISMO DE DIFERENCIAL".Report of the Invention Patent for "AXLE ASSEMBLY WITH INTERNAL SEMI-SEX BRACKETS SUPPORTING A DIFFERENTIAL MECHANISM".

Referência Cruzada a Pedidos Relacionados [0001] Esse pedido é uma continuação em parte do pedido de patente U.S. No. 14/205.535, depositado em 12 de março de 2014, que reivindica os benefícios do pedido provisório U.S. No. 61/787.547, depositado em 15 de março de 2013. A totalidade da descrição de cada um dos pedidos acima é incorporada aqui por referência.Cross Reference to Related Applications [0001] This application is a continuation in part of US Patent Application No. 14 / 205,535, filed March 12, 2014, which claims the benefits of US Patent Application No. 61 / 787,547, filed on March 15, 2013. The entire description of each of the above applications is incorporated herein by reference.

Campo [0002] A presente descrição refere-se a um conjunto de eixo com suportes de semieixo internos que também suportam um mecanismo de diferencial para a rotação com relação a um alojamento de eixo. Fundamentos [0003] Essa seção fornece informação de fundamentos relacionada com a presente descrição que não é necessariamente a técnica anterior.Field This description relates to an axle assembly with internal half-axle holders which also support a differential mechanism for rotation with respect to an axle housing. Backgrounds This section provides background information related to the present description that is not necessarily the prior art.

[0004] Conjuntos de eixo automotivo incluem tipicamente um mecanismo de diferencial possuindo um envoltório diferencial que é suportado por um par de suportes diferenciais para rotação dentro de um alojamento de eixo. Os suportes diferenciais são tipicamente montados em munhões formados no envoltório diferencial. Os semieixos desses conjuntos de eixo possuem uma extremidade interna que é tipicamente engatada a um elemento de saída do mecanismo diferencial e suportada indiretamente pelo envoltório do diferencial. Enquanto esse tipo de disposição é adequado para sua finalidade pretendida, ainda permanece a necessidade na técnica por uma disposição de suporte aperfeiçoada que suporte os semieixos e o mecanismo diferencial.Automotive axle assemblies typically include a differential mechanism having a differential wrap that is supported by a pair of differential brackets for rotation within an axle housing. Differential supports are typically mounted on trunnions formed in the differential wrap. The axle shafts of these axle assemblies have an inner end that is typically engaged with a differential mechanism output element and indirectly supported by the differential envelope. While such an arrangement is suitable for its intended purpose, the need still exists in the art for an improved support arrangement that supports the axle shafts and differential mechanism.

Sumário [0005] Essa seção fornece um sumário geral da descrição, e não é uma descrição profunda de todo o seu escopo ou todas as suas características.Summary [0005] This section provides a general summary of the description, and is not a thorough description of its full scope or characteristics.

[0006] Em uma forma, os presentes ensinamentos fornecem um conjunto de eixo que inclui um alojamento, uma engrenagem anular recebida no alojamento, um suporte de engrenagem anular, um par de semieixos, um mecanismo de diferencial e um par de suportes de se-mieixo internos. O suporte de engrenagem anular contata o alojamento e a engrenagem anular e suporta a engrenagem anular para rotação em torno de um eixo geométrico com relação ao alojamento. Os semieixos são recebidos no alojamento e são rotativos em torno do eixo geométrico. Cada um dos semieixos possui uma extremidade com um acessório de suporte e um segmento estriado macho. O mecanismo de diferencial possui um par de elementos de saída, cada um dos quais possui uma abertura interna unida dentro da qual o segmento estriado macho de um dos semieixos é recebido de forma deslizante. Cada suporte de semieixo interno é disposto no acessório de suporte de um semieixo correspondente dentre os semieixos e suporta os semieixos correspondentes para rotação no alojamento. O mecanismo de diferencial é suportado para rotação em torno do eixo geométrico pelo suporte de engrenagem anular e os suportes de semieixo interno.In one form, the present teachings provide a shaft assembly that includes a housing, an annular gear received in the housing, an annular gear bracket, a pair of axle shafts, a differential mechanism, and a pair of securing brackets. internal axes. The ring gear holder contacts the housing and ring gear and supports the ring gear for rotation about a geometric axis with respect to the housing. The axes are received in the housing and are rotatable about the geometric axis. Each of the axle shafts has an end with a support fitting and a male spline segment. The differential mechanism has a pair of output elements, each of which has a joined internal opening within which the male splined segment of one of the axles is slidably received. Each internal half axle bracket is disposed in the corresponding one half axle bracket attachment between the half axles and supports the corresponding half axles for rotation in the housing. The differential mechanism is supported for rotation around the geometry axis by the annular gear bracket and the inner half axle brackets.

[0007] Áreas adicionais de aplicação se tornarão aparentes a partir da descrição fornecida aqui. A descrição e os exemplos específicos nesse sumário devem servir à finalidade de ilustração apenas e não devem limitar o escopo da presente descrição.Additional areas of application will become apparent from the description provided herein. The description and specific examples in this summary should be for illustration purposes only and should not limit the scope of this description.

Desenhos [0008] Os desenhos descritos aqui servem à finalidade ilustrativa apenas das modalidades selecionadas e não todas as possíveis implementações, e não devem limitar o escopo da presente descrição. A figura 1 é uma ilustração esquemática de um veículo ilustrativo possuindo um conjunto de eixo construído de acordo com os ensinamentos da presente descrição; a figura 2 é uma vista em corte longitudinal de uma parte do conjunto de eixo da figura 1; a figura 3 é uma parte aumentada da figura 2; a figura 4 é uma vista em corte longitudinal de uma parte de outro conjunto de eixo construído de acordo com os ensinamentos da presente descrição, o conjunto de eixo possuindo um segundo mecanismo de retenção alternativo; a figura 5 é uma vista em corte longitudinal de uma parte de outro conjunto de eixo construído de acordo com os ensinamentos da presente descrição; o conjunto de eixo possuindo outro segundo mecanismo de retenção alternativo; a figura 6 é uma vista em perspectiva de uma parte de outro conjunto de eixo construído de acordo com os ensinamentos da presente descrição, o conjunto de eixo possuindo outro segundo mecanismo de retenção alternativo; e a figura 7 é uma vista em corte longitudinal de uma parte de outro conjunto de eixo construído de acordo com os ensinamentos da presente descrição, o conjunto de eixo possuindo um semieixo que é formado como uma solda.Drawings The drawings described herein serve the illustrative purpose of the selected embodiments only and not all possible implementations, and should not limit the scope of the present disclosure. Figure 1 is a schematic illustration of an illustrative vehicle having an axle assembly constructed in accordance with the teachings of the present disclosure; Figure 2 is a longitudinal sectional view of a part of the shaft assembly of Figure 1; Figure 3 is an enlarged part of Figure 2; Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of a portion of another axle assembly constructed in accordance with the teachings of the present disclosure, the axle assembly having a second alternative retention mechanism; Fig. 5 is a longitudinal sectional view of a portion of another axle assembly constructed in accordance with the teachings of the present disclosure; the axle assembly having another second alternative retention mechanism; Figure 6 is a perspective view of a portion of another axle assembly constructed in accordance with the teachings of the present disclosure, the axle assembly having another second alternative retention mechanism; and Figure 7 is a longitudinal sectional view of a portion of another shaft assembly constructed in accordance with the teachings of the present disclosure, the shaft assembly having a half shaft which is formed as a weld.

[0009] Referências numéricas correspondentes indicam partes correspondentes por todas as várias vistas dos desenhos.Corresponding numerical references indicate corresponding parts throughout the various views of the drawings.

Descrição Detalhada [0010] Com referência à figura 1 dos desenhos, um veículo ilustrativo possuindo um conjunto de eixo (por exemplo, um conjunto de eixo traseiro) construído de acordo com os ensinamentos da presente descrição é geralmente indicado pela referência numérica 10. O veículo 10 pode ter um sistema de transmissão 12 e uma linha de acionamen- to ou sequência de acionamento 14. O sistema de transmissão 12 pode ser construído de forma convencional e pode compreender uma fonte de energia 16 e uma transmissão 18. A fonte de energia 16 pode ser configurada para fornecer energia de propulsão e pode compreender um motor de combustão interna e/ou um motor elétrico, por exemplo. A transmissão 18 pode receber energia de propulsão da fonte de energia 16 e pode enviar energia para a sequência de acionamento 14. A transmissão 18 pode ter uma pluralidade de razões de engrenagem selecionadas automaticamente ou manualmente. A sequência de acionamento 14 no exemplo particular fornecido é de uma configuração de acionamento de roda traseira, de duas rodas, mas os versados na técnica apreciarão que os ensinamentos da presente descrição são aplicáveis a outras configurações de sequência de acionamento, incluindo configurações de acionamento de quatro rodas, configurações de acionamento de todas as rodas, e configurações de acionamento de roda dianteira. A sequência de acionamento 14 pode incluir um eixo de propulsão 20 e um conjunto de eixo traseiro 22. O eixo de propulsão 20 pode acoplar a transmissão 18 ao conjunto de eixo traseiro 22 de modo que a saída de energia rotativa da transmissão 18 seja recebida pelo conjunto de eixo traseiro 22. O conjunto de eixo traseiro 22 pode distribuir a energia rotativa para as rodas traseiras do veículo 26.Detailed Description Referring to Figure 1 of the drawings, an illustrative vehicle having an axle assembly (e.g., a rear axle assembly) constructed in accordance with the teachings of this disclosure is generally indicated by the numeric reference 10. The vehicle 10 may have a transmission system 12 and a drive line or drive sequence 14. The transmission system 12 may be constructed in a conventional manner and may comprise a power source 16 and a transmission 18. Power source 16 may be configured to provide propulsion energy and may comprise an internal combustion engine and / or an electric motor, for example. Transmission 18 may receive propulsive energy from power source 16 and may send energy to drive sequence 14. Transmission 18 may have a plurality of automatically or manually selected gear ratios. Drive sequence 14 in the particular example provided is of a two-wheeled rear wheel drive configuration, but those skilled in the art will appreciate that the teachings of the present description are applicable to other drive sequence configurations, including power drive configurations. four-wheel drive, all-wheel drive configurations, and front-wheel drive configurations. The drive sequence 14 may include a drive shaft 20 and a rear axle assembly 22. The drive shaft 20 may couple transmission 18 to the rear axle assembly 22 so that the rotary energy output of transmission 18 is received by the drive. rear axle assembly 22. The rear axle assembly 22 can distribute rotating power to the rear wheels of the vehicle 26.

[0011] Com referência à figura 2, o conjunto de eixo traseiro 22 pode incluir um alojamento 30, um pinhão de entrada 32, uma engrenagem anular 34, um conjunto diferencial 36, e um par de semieixos 38 (apenas um é ilustrado). O pinhão de entrada 32 pode ser rotativo em torno de um primeiro eixo geométrico 40, enquanto a engrenagem anular 34 e o conjunto diferencial 36 podem ser rotativos em torno de um segundo eixo geométrico 42 que pode ser transversal (por exemplo, perpendicular) ao primeiro eixo geométrico 40.Referring to Figure 2, the rear axle assembly 22 may include a housing 30, an input pinion 32, an annular gear 34, a differential assembly 36, and a pair of axle shafts 38 (only one is shown). Input pinion 32 may be rotatable about a first geometry axis 40, while annular gear 34 and differential assembly 36 may be rotatable about a second geometry axis 42 which may be transverse (e.g. perpendicular) to the first geometric axis 40.

[0012] O alojamento 30 pode definir uma cavidade de diferencial 50 dentro da qual o conjunto de diferencial 36 pode ser recebido. O pinhão de entrada 32 pode ser recebido na cavidade diferencial 50 e pode incluir uma pluralidade de dentes de pinhão 52.The housing 30 may define a differential cavity 50 into which the differential assembly 36 may be received. The input pinion 32 may be received in the differential cavity 50 and may include a plurality of pinion teeth 52.

[0013] A engrenagem anular 34 pode ser recebida na cavidade do diferencial 50 e pode incluir uma pluralidade de dentes de engrenagem anular 60 que são engatados de forma entrelaçada aos dentes de pinhão 52. Um suporte de contato angular 70 pode suportar a engrenagem anular 34 para rotação no alojamento 30 em torno do segundo eixo geométrico 42. O suporte de contato angular 70 pode ter um primeiro trilho 72 que pode ser formado integralmente (isso é, usinado) na engrenagem anular 34, um segundo trilho 74, que pode ser definido por um ou mais elementos de trilho, e uma pluralidade de esferas de suporte 76 que pode ser disposta entre os primeiro e segundo trilhos 72 e 74.Ring gear 34 may be received in the differential cavity 50 and may include a plurality of ring gear teeth 60 which are interlacedly engaged with pinion teeth 52. An angular contact bracket 70 may support ring gear 34 for rotation in the housing 30 about the second geometry axis 42. Angular contact support 70 may have a first rail 72 which may be integrally formed (i.e. machined) on annular gear 34, a second rail 74 which may be defined by one or more rail members, and a plurality of support balls 76 which may be disposed between the first and second rail 72 and 74.

[0014] O conjunto de diferencial 36 pode compreender um envoltório de diferencial 100, um par de elementos de saída 102, e um dispositivo 104 para permitir a diferenciação de velocidade entre os elementos de saída 102. O envoltório de diferencial 100 pode ter um corpo de envoltório 110, uma ou mais tampas de extremidade 112 e uma ou mais estruturas de fixação de tampa de extremidade 114. No exemplo fornecido, o corpo de envoltório 110 possui um elemento de corpo geralmente tubular 116, um elemento de flange radial 118, e uma gaxeta circunferencial 120. O corpo de envoltório 110 pode definir uma cavidade de envoltório 124 que pode ser configurada para receber o dispositivo de diferenciação de velocidade 104. O elemento de flange radial 118 pode se estender em torno do corpo do envoltório 110 e pode se estender radialmente para fora a partir daí. O elemento de flange radial 118 pode ser configurado para ser acoplado à engrenagem anular 34, por exemplo, através de uma ou mais soldas. No exemplo fornecido, no entanto, o corpo de envoltório 110 é formado de alumínio e uma pluralidade de furos de parafuso 130 é formada através do elemento de flange radial 118, os furos de parafuso 130 são configurados para receber parafusos enrascados 132 através dos mesmos que são engatados de forma enrascada na engrenagem anular 34. A gaxeta circunferencial 120 pode ser formada em um lado do elemento de flange radial 118 que é oposto à engrenagem anular 34 e pode conectar o elemento de flange radial 118 ao corpo de envoltório 110 de uma forma que resista à deformação do elemento de flange radial 118 e da engrenagem anular 34 em uma direção afastada do pinhão de entrada 32 em resposta à transmissão de forças transmitidas para a engrenagem anular 34 quando os dentes 52 do pinhão de entrada 32 engatam de forma entrelaçada e acionada os dentes 60 da engrenagem anular 34. Será apreciado, no entanto, que outros meios podem ser empregados para resistir à deformação da engrenagem anular 34 na direção afastada do pinhão de entrada 32 em resposta à transmissão de forças transmitidas para a engrenagem anular 34 quando os dentes 52 do pinhão de entrada 32 engatam de forma entrelaçada e acionada os dentes 60 da engrenagem anular 34. Por exemplo, um suporte de im-pulsão 140 pode ser disposto de forma adicional e alternativa entre o alojamento 30' e a engrenagem anular 34' ou o envoltório diferencial 100' como ilustrado na figura 3.The differential assembly 36 may comprise a differential envelope 100, a pair of output elements 102, and a device 104 for enabling speed differentiation between the output elements 102. The differential envelope 100 may have a body 110, one or more end caps 112, and one or more end cap retaining frames 114. In the example provided, the wrap body 110 has a generally tubular body member 116, a radial flange member 118, and a circumferential gasket 120. The wrapper body 110 may define a wrapper cavity 124 that may be configured to receive the speed differentiation device 104. The radial flange member 118 may extend around the wrapper body 110 and may extend. extend radially outward from there. Radial flange member 118 may be configured to be coupled to annular gear 34, for example by one or more welds. In the example provided, however, the wrap body 110 is formed of aluminum and a plurality of bolt holes 130 are formed through radial flange member 118, bolt holes 130 are configured to receive bolts 132 through them. are engaged in locking engagement with annular gear 34. Circumferential gasket 120 may be formed on one side of radial flange member 118 which is opposite to annular gear 34 and may connect radial flange member 118 to wrap body 110 in a manner. resisting the deformation of the radial flange member 118 and the ring gear 34 in a direction away from the input pinion 32 in response to the transmission of forces transmitted to the ring gear 34 when the teeth 52 of the input pinion 32 interleave and the teeth 60 of the ring gear 34 will be actuated. It will be appreciated, however, that other means may be employed to resist deformation ring gear 34 in the direction away from the input pinion 32 in response to the transmission of forces transmitted to the ring gear 34 when the teeth 52 of the input pinion 32 interlock and drive the teeth 60 of the ring gear 34. For example , an impulsion holder 140 may be additionally and alternatively disposed between the housing 30 'and the annular gear 34' or the differential wrap 100 'as illustrated in Figure 3.

[0015] Retornando-se à figura 2, será apreciado que visto que o envoltório diferencial 100 é acoplado de forma fixa à engrenagem anular 34 para rotação com a mesma, suportes convencionais para suportar diretamente o envoltório diferencial 100 para rotação no alojamento 30 não são necessários (mas podem ser fornecidos, se desejado).Turning to FIG. 2, it will be appreciated that since differential wrap 100 is fixedly coupled to annular gear 34 for rotation therewith, conventional supports for directly supporting differential wrap 100 for rotation in housing 30 are not. required (but can be provided if desired).

[0016] Uma ou mais das tampas de extremidade 112 podem ser fornecidas para permitir a montagem do dispositivo de diferenciação de velocidade 104 dentro da cavidade de envoltório 124 no corpo de envoltório 110 e para fechar uma extremidade respectiva da cavidade de envoltório 124. No exemplo fornecido, uma primeira tampa de extremidade 112a é uma estrutura anular que é formada integralmente com e se estende radialmente para dentro do corpo de envoltório 110, enquanto uma segunda tampa de extremidade 112b pode ser uma estrutura anular que é recebida de forma deslizante dentro da cavidade do envoltório 124. A estrutura de fixação de tampa de extremidade 114 é empregada para limitar o movimento de saída da segunda tampa de extremidade 112b ao longo do segundo eixo geométrico 42. No exemplo particular fornecido, a estrutura de fixação de tampa de extremidade 114 compreende um anel de encaixe por pressão 150 que é recebido em um sulco de extensão circunferencial 152 que é formado no corpo de envoltório 110, mas será apreciado que outros tipos de dispositivos, incluindo fixadores ou prendedores enroscados, podem ser empregados alternativamente.One or more of the end caps 112 may be provided to allow mounting of the speed differentiation device 104 within the wrap cavity 124 in the wrap body 110 and to close a respective end of the wrap cavity 124. In the example provided, a first end cap 112a is an annular structure that is integrally formed with and extends radially into the wrap body 110, while a second end cap 112b may be an annular structure that is slidably received within the cavity. End cap retainer 114 is employed to limit outward movement of the second end cap 112b along the second axis 42. In the particular example provided, end cap retainer 114 comprises a snap ring 150 which is received in a circumferential extension groove 152 which wrap formed in the body 110, but it will be appreciated that other types of devices, including threaded fasteners or fasteners, may alternatively be employed.

[0017] Os elementos de saída 102 podem ser dispostos de forma rotativa em torno do segundo eixo geométrico 42. O dispositivo de diferenciação de velocidade 104 pode compreender qualquer meio para permitir a diferenciação de velocidade entre os elementos de saída 102. Por exemplo, o dispositivo de diferenciação de velocidade 104 pode incluir uma ou mais embreagens, tal como embreagens de fricção (não ilustradas), que podem ser operadas para permitir/controlar a diferenciação de velocidade entre os elementos de saída 102. Alternativamente, o dispositivo de diferenciação de velocidade 104 pode compreender um conjunto de engrenagem diferencial 160. No exemplo particular fornecido, o conjunto de engrenagem de diferencial 160 compreende um pino cruzado 162, um par de pinhões diferenciais 164 (apenas um ilustrado) e um par de engrenagens laterais 166 que são formadas em conjunto com os elementos de saída 102, mas será apreciado que o conjunto de engrenagem diferencial 160 pode ser construído diferentemente. O pino cruzado 162 pode ser montado no envoltório do diferencial 100 e pode ser disposto geralmente de forma perpendicular ao segundo eixo geométrico 42. Os pinhões diferenciais 164 podem ser montados de forma rotativa no pino cruzado 162 e podem ser engatados de forma entrelaçada com as engrenagens laterais 166. As engrenagens laterais 166 podem ser retidas na cavidade do envoltório 124 através das primeira e segunda tampas de extremidade 112a e 112b. Cada um dos elementos de saída 102 pode ser acoplado de forma fixa e não rotativa a uma engrenagem associada dentre as engrenagens laterais 166 e pode definir uma abertura unida internamente 170.The output elements 102 may be rotatably arranged around the second geometry axis 42. The speed differentiation device 104 may comprise any means for enabling speed differentiation between the output elements 102. For example, the speed differentiation device 104 may include one or more clutches, such as friction clutches (not shown), which may be operated to enable / control speed differentiation between output elements 102. Alternatively, the speed differentiation device 104 may comprise a differential gear assembly 160. In the particular example provided, the differential gear assembly 160 comprises a cross pin 162, a pair of differential pinions 164 (only one illustrated) and a pair of side gears 166 which are formed in with the output elements 102, but it will be appreciated that the differential gear assembly 160 can be constructed differently. Cross pin 162 may be mounted on the differential wrap 100 and may be arranged generally perpendicular to the second geometry axis 42. Differential pinions 164 may be rotatably mounted on cross pin 162 and may be interlocked with the gears 166. The side gears 166 may be retained in the casing cavity 124 through the first and second end caps 112a and 112b. Each of the output elements 102 may be fixedly and non-rotatably coupled to an associated gear within the side gears 166 and may define an internally joined opening 170.

[0018] Cada um dos semieixos 38 pode ter uma extremidade interna 180 com um acessório de suporte 182 e um segmento estriado macho 184. O segmento estriado macho 184 pode ser recebido dentro da abertura unida internamente 170 em um dos elementos de saída 102 para, dessa forma, acoplar de forma axialmente deslizante, porém não rotativa, cada semieixo 38 a um elemento associado dentre os elementos de saída 102. Um suporte de semieixo interno 190 pode ser montado no acessório de suporte 182 e o alojamento 30 para, dessa forma, suportar diretamente a extremidade interna 180 do semieixo 38 para rotação no alojamento 30. Será apreciado que o envoltório do diferencial 100 pode ser suportado para rotação em torno do segundo eixo geométrico 42 com relação ao alojamento 30 através do suporte de engrenagem anular 70 e os suportes de semieixo internos 190 e que o conjunto de eixo traseiro 22 não precisa empregar quaisquer suportes para suportar diretamente o envoltório de diferencial 100 para rotação no alojamento 30.Each of the axle shafts 38 may have an inner end 180 with a support fitting 182 and a male spline segment 184. The male spline segment 184 may be received within the internally joined opening 170 at one of the output elements 102 for, thereby axially sliding but not rotatingly coupling each half shaft 38 to an associated member among the output elements 102. An inner half shaft bracket 190 may be mounted on the bracket fitting 182 and the housing 30 to thereby directly supporting the inner end 180 of the half shaft 38 for rotation in the housing 30. It will be appreciated that the differential wrap 100 may be supported for rotation around the second geometry axis 42 with respect to the housing 30 through the annular gear bracket 70 and the brackets axle shafts 190 and that the rear axle assembly 22 need not employ any brackets to directly support the differential 100 for rotation in housing 30.

[0019] O conjunto de eixo traseiro 22 pode incluir um par de primeiros mecanismos de retenção 200 (apenas um dos quais é ilustrado), cada um dos quais sendo acoplado a um semieixo associado entre os semieixos 38 e sendo configurado para limitar o movimento dos semieixos 38 ao longo do segundo eixo geométrico 42 em uma direção externa. O primeiro mecanismo de retenção 200 pode compreender uma aliança 202 que pode ser montada de forma fixa (por exemplo, encaixado por pressão ou encaixado por encolhimento) na extremidade interna 180 do semieixo 38 axialmente entre o suporte de se-mieixo interno 190 e o elemento externo 102. A aliança 202 pode ser configurada para se apoiar no suporte de semieixo interno 190 para limitar o movimento do semieixo 38 ao longo do segundo eixo geométrico 42 em uma direção afastada de um elemento de saída associado dentre os elementos de saída 102. Opcionalmente, as alianças 202 podem ser empregadas para pré-carregar os suportes de semieixo interno 190. A esse respeito, as alianças 202 podem ser acionadas em uma direção externa ao longo das extremidades internas 180 para pré-carregar os suportes de semieixo internos 190 e podem ser fixadas de modo a manter uma pré-carrega desejada nos suportes de semieixo internos 190. Será apreciado que o contato entre uma das alianças 202 e um dos suportes de semieixo internos 190 limitará o movimento axial externo de um dos semieixos 38 associados.The rear axle assembly 22 may include a pair of first retaining mechanisms 200 (only one of which is shown), each of which is coupled to an associated axle between the 38 axles and is configured to limit the movement of the axles. axes 38 along the second geometry axis 42 in an outward direction. The first retention mechanism 200 may comprise a fixedly mounted alliance 202 (e.g., snap fit or shrink fit) on the inner end 180 of the half shaft 38 axially between the inner half shaft bracket 190 and the member 102. The ring 202 may be configured to abut the inner half-axle bracket 190 to limit the movement of the half-axle 38 along the second geometry axis 42 in a direction away from an associated output element from the output elements 102. Optionally , the rings 202 may be employed to preload the inner half-axle brackets 190. In this regard, the rings 202 may be driven in an outward direction along the inner ends 180 to preload the inner half-axle brackets 190 and may be fixed to maintain a desired preload on the inner half axle brackets 190. It will be appreciated that contact between one of the alliances 202 and one of the inner axle brackets 190 will limit the external axial movement of one of the associated axle shafts 38.

[0020] Opcionalmente, o semieixo traseiro 22 pode compreender adicionalmente um par de segundos mecanismos de retenção 210, cada um dos quais sendo configurado para limitar o movimento de um semieixo 38 correspondente em uma direção axial externa. Em uma forma, cada um dos segundos mecanismos de retenção 210 pode compreender um anel de retenção 212 que pode ser recebido em uma partição de extensão circunferencial 214 que pode ser formada na extremidade interna 180 de um dos semieixos 38 correspondente axialmente entre a aliança 202 e o elemento de saída 102. A partição 214 pode ser formada em qualquer parte desejada da extremidade interna 180, tal como no segmento estriado macho 184.Optionally, the rear axle 22 may additionally comprise a pair of second retention mechanisms 210, each of which is configured to limit the movement of a corresponding axle 38 in an external axial direction. In one form, each of the second retaining mechanisms 210 may comprise a retaining ring 212 which may be received in a circumferential extension partition 214 which may be formed at the inner end 180 of one of the axially matched 38 axes between the ring 202 and output member 102. Partition 214 may be formed at any desired part of inner end 180, such as male spline segment 184.

[0021] Alternativamente, cada um dos segundos mecanismos de retenção 210a pode compreender um prendedor 220 que pode ser montado na extremidade interna 180 de um semieixo correspondente 38a como ilustrado na figura 4. O prendedor 220 pode ser configurado para se projetar a partir de um ou mais furos 224 na extremidade interna 180 do semieixo 38a. No exemplo fornecido, a extremidade interna 180 do semieixo 38a é oca, o prendedor 220 possui um corpo em formato de U 226 que é recebido na extremidade interna oca 180, e um par de orelhas 228 (apenas uma sendo ilustrada) que se estende para fora a partir do corpo em formato U 226. As orelhas 228 se estendem para fora dos furos 224, que são formados radialmente através das extremidades internas 180 e que intersectam o interior oco dos semieixos 38a. As orelhas 228 de cada prendedor 220 podem ser dispostas em linha com uma aliança correspondente 202. Será apreciado que no caso de a aliança 202 ser desacoplada (e axialmente deslizada) da extremidade interna 180 de um semieixo correspondente dentre os semieixos 38a, a aliança 202 pode mover em uma direção axialmente interna com relação ao semieixo 38a até que seja parada através do contato com as orelhas 228 (que são apoiadas contra a superfície dos furos 224). Os furos 224 podem ser formados em qualquer local desejado, tal como dentro do segmento estriado macho 184.Alternatively, each of the second retaining mechanisms 210a may comprise a fastener 220 which may be mounted on the inner end 180 of a corresponding half shaft 38a as illustrated in Figure 4. The fastener 220 may be configured to project from a or more holes 224 in the inner end 180 of the axle shaft 38a. In the example provided, the inner end 180 of the half shaft 38a is hollow, the fastener 220 has a U-shaped body 226 which is received at the hollow inner end 180, and a pair of ears 228 (only one shown) extending to outwardly from the U-shaped body 226. The ears 228 extend outwardly of the holes 224, which are radially formed through the inner ends 180 and intersect the hollow interior of the half shafts 38a. The ears 228 of each fastener 220 may be arranged in line with a corresponding ring 202. It will be appreciated that if the ring 202 is decoupled (and axially slid) from the inner end 180 of a corresponding half shaft between the 38 axes, the ring 202 It may move in an axially internal direction with respect to the half shaft 38a until it is stopped by contact with the ears 228 (which are supported against the surface of the holes 224). The holes 224 may be formed at any desired location, such as within the male spline segment 184.

[0022] Na figura 5, um segundo mecanismo de retenção alternativo 210b é ilustrado. O segundo mecanismo de retenção 210b compreende uma porca 240 que pode ser enrascada em uma parte da extremidade interna 180b do semieixo 38b e apoiada contra a aliança 202. Uma força de fixação gerada pela porca 240 pode travar a porca 240 ao semieixo 38b de modo a resistir à rotação relativa entre os mesmos. Se desejado, uma parte 244 da porta 240 pode ser permanentemente (plasticamente) deformada para resistir à rotação da porca 240 com relação à extremidade interna 180b do semieixo 38b. No exemplo fornecido, a parte 244 da porca 240 é deformada dentro de um espaço entre dentes estriados circunferencialmente espaçados no segmento externamente estriado 184b. A esse respeito, uma das estrias no segmento externamente estriado 184b pode ser omitida de modo que haja um espaço relativamente grande entre os dentes estriados macho que é adaptado para receber a parte permanentemente deformada 244 da porca 240.In Figure 5, a second alternative retention mechanism 210b is illustrated. The second retaining mechanism 210b comprises a nut 240 which may be screwed into a portion of the inner end 180b of the axle 38b and supported against the alliance 202. A clamping force generated by the nut 240 may lock the nut 240 to the axle 38b so as to resist relative rotation between them. If desired, a portion 244 of door 240 may be permanently (plastically) deformed to resist rotation of nut 240 with respect to the inner end 180b of axle 38b. In the example provided, part 244 of nut 240 is deformed within a space between circumferentially spaced splines on the externally splined segment 184b. In this regard, one of the splines in the externally splined segment 184b may be omitted so that there is a relatively large space between the male spline teeth that is adapted to receive the permanently deformed portion 244 of the nut 240.

[0023] Alternativamente, a porca 240 pode ser empregada como o primeiro mecanismo de retenção 200. Nesse exemplo, a porca 240 é apoiada diretamente contra o suporte de semieixo interno 190 e, se desejado, uma força de fixação gerada pela porca 240 pode travar a porca 240 ao semieixo 38b de modo a resistir à rotação relativa entre os mesmos. Se desejado, a parte 244 da porca 240 pode ser permanentemente (plasticamente) deformada para resistir à rotação da porca 240 com relação à extremidade interna 180b do semieixo 38b.Alternatively, the nut 240 may be employed as the first retaining mechanism 200. In this example, the nut 240 is supported directly against the inner axle bracket 190 and, if desired, a clamping force generated by the nut 240 may lock nut 240 to axle shaft 38b to resist relative rotation therebetween. If desired, part 244 of nut 240 may be permanently (plastically) deformed to resist rotation of nut 240 with respect to the inner end 180b of axle 38b.

[0024] Com referência adicional à figura 6, uma estrutura antirrota-ção separada e discreta 250 pode ser montada na porca 240 e no semieixo 38b ao invés de deformar a porca 240 como descrito nos dois exemplos acima. Nesse exemplo, a estrutura antirrotação 250 compreende um corpo de estrutura 252, uma abertura internamente estria-da 254, que é formada através do corpo de estrutura 252 e configurada para engatar de forma entrelaçada o segmento estriado macho 184b da extremidade interna 180b do semieixo 38b e um ou mais elementos de fixação 256 que podem ser estender a partir do corpo de estrutura 252 e são configurados para engatar de forma resiliente uma parte plana F na porca 240 para, dessa forma, inibir a rotação da porca 240 com relação à estrutura antirrotação 250.With further reference to FIG. 6, a separate discrete anti-rotation structure 250 may be mounted on nut 240 and axle 38b rather than deforming nut 240 as described in the two examples above. In this example, the anti-rotation frame 250 comprises a frame body 252, an internally grooved aperture 254, which is formed through frame body 252 and configured to interleave the male spline segment 184b of the inner end 180b of the half shaft 38b. and one or more securing members 256 that can be extended from frame body 252 and are configured to resiliently engage a flat portion F on nut 240 to thereby inhibit rotation of nut 240 with respect to the anti-rotation structure. 250

[0025] Na figura 7, o semieixo 38 é ilustrado como sendo uma solda que é formada a partir de uma parte geralmente tubular 270 e um fiange de roda 272. Pelo menos uma parte do semieixo 38, tal como a parte geralmente tubular 270, pode ser formada de um material de aço adequado, tal como o material de aço possuindo um teor de carbono que é inferior a ou igual a 0,35% em peso, e pode ser tratado com calor para ter uma dureza de superfície que é superior a ou igual a 45 Rockwell C. O material de aço pode ser qualquer material de aço desejado, tal como uma liga baixa de resistência moderada ou um material de aço de carbono simples (por exemplo, aço A.I.S.I. 1030), que pode fornecer uma capacidade de usinagem boa ou melhor, ductilida-de e capacidade de solda. Será apreciado que a seleção de um material de aço adequado (por exemplo, por teor de carbono) também pode servir para limitar a dureza máxima possível que é obtida durante o tratamento térmico do semieixo 38.In Fig. 7, the axle shaft 38 is illustrated as a weld that is formed from a generally tubular portion 270 and a wheel fender 272. At least a portion of the axle shaft 38, such as the generally tubular portion 270, may be formed of a suitable steel material, such as steel material having a carbon content that is less than or equal to 0.35% by weight, and may be heat treated to have a surface hardness that is greater than a or equal to 45 Rockwell C. The steel material may be any desired steel material, such as a low strength moderate alloy or a simple carbon steel material (eg AISI 1030 steel), which may provide a capacity of good or better machining, ductility and welding capacity. It will be appreciated that selection of a suitable steel material (e.g. by carbon content) may also serve to limit the maximum possible hardness that is obtained during heat treatment of the axle 38.

[0026] O flange de roda 272 pode incluir um segmento tubular 276 que pode ser soldado à parte geralmente tubular 270 em um processo adequado, tal como por solda por fricção. Se desejado, o flange de roda 272 pode definir um primeiro elemento conjunto 280, uma cavidade de solda anular 282 e uma virola de contenção 284. O primeiro elemento conjunto 280 pode ser configurado para ser acoplado fixamente a um segundo elemento conjunto 290 formado na parte geralmente tubular 270 e, como tal, o primeiro elemento conjunto 280 pode ter um formato geralmente tubular que pode ser dimensionado (diâmetro externo e diâmetro interno) de uma forma que seja similar à parte da parte geralmente tubular 270 que define o segundo elemento conjunto 290. A cavidade de solda anular 282 pode ser formada concen-tricamente em torno do primeiro elemento conjunto 280 e pode ser posicionada e dimensionada para fornecer o espaço para partes extru-dadas 294 e 296 dos primeiro e segundo elementos conjuntos 280 e 290, respectivamente, que são criados durante o processo de solda por fricção. A virola de contenção 284 pode se estender radialmente para dentro a partir de uma parte restante do flange de roda 272 e pode encerrar em uma proximidade relativamente próxima ao segundo elemento conjunto 290. Durante o processo de solda por fricção (rotativo), os primeiro e segundo elementos conjuntos 280 e 290 são apoiados um contra o outro e o calor é gerado por fricção à medida que um dos primeiro e segundo elementos conjuntos 280 e 290 é girado com relação a e avançado na direção do outro dos primeiro e segundo elementos conjuntos 280 e 290. Quando o material suficiente for ex-trudado a partir do primeiro elemento conjunto 280 e/ou o segundo elemento conjunto 290, a rotação relativa pode ser interrompida e um dos primeiro e segundo elementos conjuntos 280 e 290 pode ser avançado na direção do outro dos primeiro e segundo elementos conjuntos 280 e 290 para formar a solda por fricção W (isso é, para forjar os primeiro e segundo elementos conjuntos 280 e 290 juntos). As partes extrudadas 294 e 296 dos primeiro e segundo elementos conjuntos 280 e 290 podem ser recebidas dentro da cavidade de solda anular 282. Ademais, as partes extrudadas 294 e 296 são dimensionadas de modo que sejam dispostas em linha com a virola de contenção 284. De acordo, será apreciado que onde o primeiro elemento conjunto 280 ou a solda por fricção W falham, o contato entre a virola de contenção 284 e a parte extrudada 296 do segundo elemento conjunto 290 inibirão o movimento do flange de roda 272 em uma direção externa ao longo do segundo eixo geométrico 42 com relação à parte geralmente tubular 270.Wheel flange 272 may include a tubular segment 276 that can be welded to the generally tubular portion 270 in a suitable process, such as by friction welding. If desired, the wheel flange 272 may define a first joint element 280, an annular weld cavity 282 and a holding ferrule 284. The first joint element 280 may be configured to be fixedly coupled to a second joint element 290 formed at the end portion. generally tubular 270 and as such the first joint element 280 may have a generally tubular shape that may be sized (outer diameter and inner diameter) in a manner that is similar to the part of the generally tubular portion 270 defining the second joint element 290. Annular weld cavity 282 may be formed concentric around first joint element 280 and may be positioned and sized to provide space for extruded parts 294 and 296 of first and second joint elements 280 and 290, respectively. that are created during the friction welding process. The retaining ferrule 284 may extend radially inwardly from a remaining portion of the wheel flange 272 and may close relatively close to the second joint element 290. During the (rotary) friction welding process, the first and second set elements 280 and 290 are supported against each other and heat is generated by friction as one of the first and second set elements 280 and 290 is rotated with respect to each other of the first and second set elements 280 and 290. When sufficient material is extruded from the first set element 280 and / or the second set element 290, relative rotation may be interrupted and one of the first and second set elements 280 and 290 may be advanced towards the other. first and second joint elements 280 and 290 to form friction weld W (i.e. to forge first and second joint elements 280 and 290 together). The extruded parts 294 and 296 of the first and second joint elements 280 and 290 may be received within the annular weld cavity 282. In addition, the extruded parts 294 and 296 are sized so that they are arranged in line with the retaining ring 284. Accordingly, it will be appreciated that where first joint element 280 or friction weld W fails, contact between retaining ferrule 284 and extruded portion 296 of second joint element 290 will inhibit movement of wheel flange 272 in an outward direction. along the second geometrical axis 42 with respect to the generally tubular portion 270.

[0027] A descrição acima das modalidades foi fornecida para fins de ilustração e descrição. Não pretende ser exaustiva ou limitar a descrição. Elementos ou características individuais de uma modalidade particular são geralmente não limitados a essa modalidade em particular, mas, onde aplicável, são intercambiáveis e podem ser utilizados em uma modalidade selecionada, mesmo se não especificamente ilustrado ou descrito. O mesmo também pode variar de muitas formas. Tais variações não devem ser consideradas um distanciamento da descrição, e todas as modificações devem ser incluídas no escopo da descrição.The above description of the embodiments has been provided for illustration and description purposes. It is not intended to be exhaustive or to limit the description. Individual elements or characteristics of a particular embodiment are generally not limited to that particular embodiment, but, where applicable, are interchangeable and may be used in a selected embodiment, even if not specifically illustrated or described. The same can also vary in many ways. Such variations should not be considered a departure from the description, and all modifications should be included in the scope of the description.

Claims

1. Shaft assembly, characterized in that it comprises: a housing; an annular gear received in the housing; an annular gear holder contacting the housing and annular gear, the annular gear holder supporting the annular gear for rotation about a geometrical axis with respect to the housing; a pair of axes received in the housing and rotatable about the geometry axis, each axle having an end with a support fitting and a male spline segment; a differential mechanism having a pair of output elements, each of the output elements having a ribbed inner opening into which the male spline segment of one of the axles is slidably received; and a pair of inner axle supports, each inner axle support being disposed in the corresponding half axle support accessory and supporting the corresponding axle for rotation in the housing; where the differential mechanism is supported for rotation about the geometry axis by the annular gear bracket and internal half axle brackets.

Shaft assembly according to claim 1, characterized in that it further comprises a pair of first retention mechanisms, each first retention mechanism being coupled to an associated axle shaft and limiting the movement of the associated axle shaft along the geometric axis. in an outward direction.

Shaft assembly according to Claim 2, characterized in that the first retaining mechanism comprises an alliance which is fixedly mounted to the end of the axle axially between the axle support and that of the output elements; the alliance being configured to support the axle support to limit the movement of the axle along the geometry axis in a direction away from that of the output elements.

Shaft assembly according to claim 3, characterized in that it further comprises a pair of second retaining mechanisms which are configured to limit the movement of the axes along the geometry axis in the external direction.

Shaft assembly according to claim 4, characterized in that each of the second retaining mechanisms comprises a retaining ring which is received in a hole formed at the end of the output shaft axially associated between the ring and the element. about to leave.

Shaft assembly according to Claim 5, characterized in that the hole is formed in the male spline segment.

Shaft assembly according to Claim 4, characterized in that each of the second retaining mechanisms comprises a fastener extending radially outwardly from a hole in the associated axle shaft, the hole being arranged axially between the ring. and the output element.

Shaft assembly according to claim 7, characterized in that the ends of the axle shafts are hollow, where the fasteners have a U-shaped body that is received at the hollow end of the associated axle, and a pair of ears which extends radially outward from the υ-shaped body.

Shaft assembly according to Claim 4, characterized in that each of the second retaining mechanisms comprises a nut which is threaded against the end of the associated axle and supported against the ring.

Shaft assembly according to claim 9, characterized in that a part of the nut is permanently deformed to resist rotation of the nut with respect to the associated axle end.

Shaft assembly according to Claim 2, characterized in that the first retaining mechanism comprises a nut which is threaded against the end of the associated axle shaft and supported against one of the associated internal axle shaft supports.

Shaft assembly according to Claim 11, characterized in that a part of the nut is permanently deformed to resist rotation of the nut with respect to the associated axle end.

Shaft assembly according to claim 11, characterized in that it further comprises a pair of second retaining mechanisms which are configured to limit the movement of the axes along the geometry axis in the external direction.

Shaft assembly according to claim 13, characterized in that each of the second retaining mechanisms comprises an anti-rotation structure which interlocks the splined segment of the associated axle and engages a flat surface in the nut to thereby. inhibit nut rotation with respect to the associated axle end.

Shaft assembly according to claim 1, characterized in that at least a part of each of the half shafts is formed of a steel material having a carbon content that is less than or equal to 0.35 % by weight.

Shaft assembly according to claim 15, characterized in that the part of the axle shafts which are formed from steel material has a surface hardness that is greater than or equal to 45 Rockwell C.

Shaft assembly according to Claim 1, characterized in that each axle comprises a tubular member and a wheel flange which is frictionally welded to the tubular member.

Shaft assembly according to claim 17, characterized in that the wheel flange defines an annular weld cavity and a retaining ferrule, wherein the friction welding between the wheel flange and the tubular member is disposed within. of the annular outlet containment cavity and where the containment ferrule is disposed around the tubular member and is in line with the friction welding.