CN101260929B - 车辆行星齿轮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆行星齿轮装置。行星架(4)具有面向小齿轮(6)的外周面的内壁面(5a，5b)。行星架(4)的内壁面(5a，5b)具有比小齿轮(6)的半径大的曲率半径(rh1)，并具有彼此隔开的曲率中心。小齿轮(6)相对于行星架(4)配置成在行星架(4)的内壁面(5a，5b)和小齿轮(6)的外周面之间形成有间隙(S)，以便允许小齿轮(6)沿行星架(4)的径向滑动。

Description

车辆行星齿轮装置
技术领域
本发明涉及一种车辆行星齿轮装置。
背景技术
一般来说，四轮驱动车辆设有防滑差速装置(差动限制装置)(LSD)，该防滑差速装置具有用于车辆的行星齿轮机构，以在前轮和后轮之间发生任何旋转差异的情况下减少这种旋转差异。通常，如图6A所示，这种类型的车辆行星齿轮装置例如包括：齿圈31，在其内周面上具有斜齿轮31a；太阳齿轮32，在其外周面上具有斜齿轮32a，并且太阳齿轮32与齿圈31共轴并布置在齿圈31内；行星架34，其插入在齿圈31和太阳齿轮32之间并与齿圈31和太阳齿轮32共轴，并且行星架34具有中空筒部，该中空筒部上设置有沿径向贯通中空筒部的贯通孔33；和小齿轮35，其容纳在行星架34的贯通孔33中，以便能自由旋转和能沿小齿轮的轴向自由滑动，并且小齿轮35在外周面上具有斜齿轮35a，以与齿圈31和太阳齿轮32啮合。
在上述的行星齿轮装置中，当前轮和后轮以相同的转速旋转时，即，在前轮和后轮之间没有旋转差异时，从发动机输出的转矩经由输入轴36输入行星架34。然后，在预定转矩分配比率下，一些转矩经由太阳齿轮32从小齿轮35输出到前轮侧，而一些转矩经由齿圈31从小齿轮35输出到后轮侧。另一方面，当前轮和后轮之间发生旋转差异时，在连接到前轮侧的太阳齿轮32和连接到后轮侧的齿圈31之间发生旋转差异。结果，因为齿圈31和小齿轮35形成有斜齿轮，因此在小齿轮35的轴向上产生由图6A中箭头A所示的推力。由于该推力，小齿轮35沿箭头A的方向在行星架34的贯通孔33中滑动，并由此推压齿圈31，这是因为每个小齿轮35的端面35b都接触齿圈31的内壁面31b。由于该推压作用，在小齿轮35的端面35b和齿圈31的内壁面31b之间的接触部位上产生摩擦力，由此使得小齿轮35和齿圈31接合。因此，经由太阳齿轮32连接到小齿轮35的前轮侧和连接到齿圈31的后轮侧变得接合。结果，实现了与当前轮和后轮以相同转速旋转时的转矩分配不同的另一种转矩分配，使得前轮和后轮之间的旋转差异减小。
在这种类型的行星齿轮装置中，当输入轴36的旋转传递到行星架34时，设置在行星架34的贯通孔33中的小齿轮35与行星架34一起公转，并且小齿轮35由于小齿轮35的外周面接触贯通孔33的内壁面33a、33b而推压行星架34的内壁。由于这种推压作用，通过接触表面压力在接触部位中产生集中应力，即所谓的“Hertz应力”。由于Hertz应力，在贯通孔33的内壁面33a、33b和小齿轮35的外周面之间的接触部位上产生摩擦，因此接触部位很可能出现磨损。
为了减少接触部位的磨损，例如，日本专利申请公开No.2003-314664(以下称作JP-A-2003-314664)说明了一种车辆行星齿轮装置，其中贯通孔33的内壁面33a、33b每个都由弧形面形成，其曲率半径与各个小齿轮35的外圆周的半径相同。因此，在小齿轮35的外周面和贯通孔33的内壁面33a、33b之间接触时，接触部位的面积增大，因此减小接触表面压力。由此，减小接触部位的磨损。
但是，在JP-A-2003-314664的行星齿轮装置中，贯通孔33、小齿轮35以及行星齿轮装置的其它部件的尺寸会在可允许的尺寸误差范围内变化。在贯通孔33的内壁面33a、33b由曲率半径与各个小齿轮35的外圆周半径相同的弧形面形成时，在这种尺寸变化累计的情况下，可能在贯通孔33的内壁面33a、33b和小齿轮35的外周面之间形成偏压的接触部位38，如图6B所示。如果形成这样的偏压接触部位38，接触部位的面积减小并且接触表面压力升高。结果，接触部位的磨损变大。顺便提及，“偏压接触”指在正常情况下彼此在预定区域上均匀接触的部件由于部件的尺寸误差累计等导致彼此局部接触而使得接触部位上的表面压力增大的接触类型。
此外，也可能在小齿轮35的端面35b和齿圈31的内壁面31b之间形成偏压接触部位39。如果形成这样的偏压接触部位39，则在差速控制时沿图6B中的箭头B所示方向发生的推力导致绕作为支点的偏压接触部位产生沿垂直于小齿轮35轴向的方向作用的力矩。该力矩作用在箭头D的方向上，以使小齿轮35的外周面压靠贯通孔33的内壁面，并且因此进一步增大偏压接触部位38上的接触表面压力，导致接触部位的磨损更大，并且很难抑制由接触部位产生的噪音。
发明内容
本发明提供了一种车辆行星齿轮装置，其能够减小作用在位于小齿轮的外周面和行星架贯通孔的内壁面之间的接触部位上的接触表面压力，并且因此能够减小其磨损并抑制噪音的产生。
根据本发明第一方面的一种车辆行星齿轮装置设置有：齿圈；太阳齿轮，所述太阳齿轮配置在所述齿圈内使得所述太阳齿轮的轴线与所述齿圈的轴线一致；行星架，所述行星架插在所述齿圈和所述太阳齿轮之间使得所述行星架的轴线与所述齿圈和所述太阳齿轮的轴线一致，所述行星架具有中空筒部，所述中空筒部设置有沿径向贯通所述中空筒部的贯通孔；以及小齿轮，所述小齿轮容纳在所述行星架的贯通孔中，以便能自由旋转和能沿所述小齿轮的轴向自由滑动，所述小齿轮与所述齿圈和所述太阳齿轮啮合。所述行星架的贯通孔具有面向所述小齿轮的外周面的两个内壁面；所述内壁面中的至少一个内壁面具有比所述小齿轮的半径大的曲率半径，并具有与所述小齿轮的半径中心隔开的曲率中心。所述小齿轮相对于所述行星架配置成使得在所述内壁面中的所述一个内壁面与所述小齿轮的外周面之间形成有预定间隙，以便所述小齿轮沿所述行星架的径向滑动。
所述内壁面中的所述一个内壁面的曲率中心可以配置在所述行星架的中空筒部的周线上。
两个内壁面中的每一个内壁面可以具有比所述小齿轮的半径大的曲率半径，所述两个内壁面具有相互隔开的曲率中心。
根据本发明第二方面的车辆行星齿轮装置设置有：齿圈；太阳齿轮，所述太阳齿轮配置在所述齿圈内使得所述太阳齿轮的轴线与所述齿圈的轴线一致；行星架，所述行星架插在所述齿圈和所述太阳齿轮之间使得所述行星架的轴线与所述齿圈和所述太阳齿轮的轴线一致，所述行星架具有中空筒部，所述中空筒部设置有沿径向贯通所述中空筒部的贯通孔；以及小齿轮，所述小齿轮容纳在所述行星架的贯通孔中，以便能自由旋转和能沿所述小齿轮的轴向自由滑动，所述小齿轮与所述齿圈和所述太阳齿轮啮合。所述行星架的贯通孔具有面向所述小齿轮的外周面的内壁面；所述内壁面中的至少一个内壁面设置有沿所述行星架的径向延伸的平面部。所述小齿轮相对于所述行星架配置成使得在所述内壁面中的所述一个内壁面与所述小齿轮的外周面之间形成有预定间隙，以便所述小齿轮沿所述行星架的径向滑动。
设置在所述内壁面中的所述一个内壁面上的所述平面部可以在所述小齿轮的沿所述小齿轮的轴向的两个端部之间延伸。
所述内壁面中的所述一个内壁面可以具有一对曲面部，所述一对曲面部相对于所述平面部分别在所述行星架的径向向外方向和径向向内方向上延伸。
设置在所述内壁面中的所述一个内壁面上的所述曲面部中的每一个曲面部可以具有在所述行星架的径向上与所述小齿轮的半径中心隔开的曲率中心。
设置在所述内壁面中的所述一个内壁面上的所述曲面部中的每一个曲面部可以具有比所述小齿轮的半径大的曲率半径。
所述平面部的预定宽度的中心可以与所述行星架的中空筒部的周壁部的厚度在所述行星架径向上的中心一致。
所述平面部的预定宽度可以比形成在所述小齿轮和所述齿圈之间的一个齿隙与形成在所述小齿轮和所述太阳齿轮之间的另一个齿隙之和大。
所述齿圈、所述太阳齿轮和所述小齿轮中的至少一个可以包括斜齿轮。
所述齿圈、所述太阳齿轮和所述小齿轮中的至少一个可以包括正齿轮。
附图说明
本发明的前述和其它目的、特征和优点将从以下结合附图对实施例的说明中变得更加清楚，其中相同的附图标记用于表示相同的元件，其中：
图1是车辆的防滑差速装置的示意图，该车辆结合有根据本发明第一实施例的车辆行星齿轮装置；
图2A是根据本发明实施例的车辆行星齿轮装置的分解透视图，其中齿圈、小齿轮、行星架和太阳齿轮被拆开；图2B是根据本发明第一实施例的车辆行星齿轮装置的局部侧视图，示出齿圈、小齿轮、行星架和太阳齿轮相互啮合的状态；
图3是根据第一实施例的车辆行星齿轮装置的局部侧视图，示出小齿轮容纳在贯通孔中的状态，其中贯通孔的内壁面的曲率半径为rh1；
图4A是根据本发明第一实施例的车辆行星齿轮装置的局部侧视图，示出齿圈、小齿轮和太阳齿轮相互啮合的状态；图4B是沿图4A中的C-C方向截取的平面图，示出容纳在行星架的贯通孔中的小齿轮与齿圈的内壁面接触的状态；
图5A是根据本发明第二实施例的车辆行星齿轮装置的局部侧视图，示出齿圈容纳在行星架的贯通孔中的状态，贯通孔的曲面部的曲率半径为rh2；图5B示出小齿轮容纳在行星架的贯通孔中的状态，贯通孔的曲面部的曲率半径为rh3；以及
图6A是现有技术的车辆行星齿轮装置的局部剖视图；图6B是沿图6A中的C-C方向截取的平面图，示出容纳在行星架的贯通孔中的小齿轮与齿圈的内壁面接触的状态。
具体实施方式
下面将结合附图说明本发明的实施例。
图1至4的示意图示出根据本发明第一方式的车辆行星齿轮装置。根据本发明的行星齿轮装置例如包括转矩感应式防滑差速装置，其能在前轮和后轮的转速之间发生差异的情况下，通过限制前轮和后轮之间的差异来改进车辆的行驶性能。
首先，将说明行星齿轮装置1的构造。如图1、2A和2B所示，行星齿轮装置1包括：齿圈2，其内侧具有斜齿；太阳齿轮3，其布置在齿圈2内，太阳齿轮3的轴线与齿圈2的轴线一致并在其外侧具有斜齿；行星架4，其插在齿圈2和太阳齿轮3之间，行星架4的轴线与齿圈2和太阳齿轮3的轴线一致，行星架4具有中空筒部15，该中空筒部设置有沿径向贯通中空筒部15的贯通孔(小齿轮容纳孔)5；和小齿轮6，其容纳在行星架4的贯通孔5中，以便能自由旋转和能沿小齿轮的轴向自由滑动，并且小齿轮6在其外侧具有与齿圈2和太阳齿轮3啮合的斜齿。尽管在根据本发明实施例的行星齿轮装置1中，齿圈2、太阳齿轮3和小齿轮6设置有斜齿，但这并不是限制性的。例如，齿圈2、太阳齿轮3和小齿轮6中的至少一个可以形成有正齿，并可以与具有斜齿组合的其它齿轮啮合。
此外，如图1所示，具有行星齿轮装置1的防滑差速装置10包括：输入轴22，在其端部上具有花键；后侧输出轴23；驱动齿轮24，在其一个端部上具有花键并在其另一个端部上具有外齿轮齿；惰轮25，其具有外齿轮齿；从动齿轮26，其中空筒部在内周部上具有花键，并在外周部上具有外齿轮齿；和前侧输出轴27，其端部上具有花键。
输入轴22和壳体28通过设置在输入轴22和壳体28之间的轴承22a可自由旋转地互连。后侧输出轴23和壳体28通过设置在后侧输出轴23和壳体28之间的轴承23a可自由旋转地互连。驱动齿轮24和壳体28通过设置在驱动齿轮24和壳体28之间的轴承24a、24b可自由旋转地互连。惰轮25和壳体28通过设置在惰轮25和壳体28之间的轴承25a、25b可自由旋转地互连。从动齿轮26和壳体28通过设置在从动齿轮26和壳体28之间的轴承26a、26b可自由旋转地互连。前侧输出轴27和壳体28通过设置在前侧输出轴27和壳体28之间的轴承27a可自由旋转地互连。
如图2A所示，齿圈2包括中空筒部11和与中空筒部11一体形成的底部12。中空筒部11设置有内斜齿11a，内斜齿11a具有从中空筒部11的内壁面突出的预定数量的齿。底部12与从外表面12a突出的后侧输出轴23一体形成，使得后侧输出轴23的轴线和中空筒部11的轴线在同一直线上重合。太阳齿轮3由中空筒体形成。太阳齿轮3的一个端部的外周面设置有外斜齿3a，外斜齿3a具有预定数量的齿，并且另一个端部的内壁面设置有花键3b。
如图2A所示，行星架4包括中空筒部15、底部16和凸部17。假定在中空筒部15沿径向的外周和内周的中间存在周线d，中空筒部15具有三个贯通孔5，如图3所示，三个贯通孔5的中心在周线d上，并且贯通孔5沿径向贯通中空筒部15。三个贯通孔5等距离地形成。顺便提及，贯通孔5还沿小齿轮6的轴向贯通中空筒部15。底部16与从底部16的内表面16a突出的凸部17形成为一体，使得凸部17的轴线和中空筒部15的轴线彼此一致。凸部17的内壁面设置有花键17a。
如图3所示，行星架4的每个贯通孔5具有内壁面5a、5b，内壁面5a、5b面向对应的一个小齿轮6的外周面。内壁面5a、5b形成为彼此以预定距离L面对，该预定距离L是在中空筒部15的周线d与内壁面5a的交点和中空筒部15的周线d与内壁面5b的交点之间的距离。如果“rp”是从各个小齿轮6的中心P0起的半径，“S”是当小齿轮6容纳在贯通孔5中时沿中空筒部15的周线d在小齿轮6的外周面和贯通孔5的内壁面5a之间限定的间隙或者沿周线d在小齿轮6的外周面和贯通孔5的内壁面5b之间限定的间隙，则沿中空筒部15的周线d在内壁面5a和内壁面5b之间的距离L由“2rp+2S”来表示。
在图3中，间隙S等于在贯通孔5的内壁面5a和小齿轮6的外周面之间限定的间隙以及在贯通孔5的内壁面5b和小齿轮6的外周面之间的间隙。但是，根据行星架4和各个小齿轮6的旋转状态，可以在内壁面5a和小齿轮6的外周面之间或者在内壁面5b和小齿轮6的外周面之间限定2S的间隙。间隙S中填有高粘性润滑油，例如油脂等，以便能够润滑小齿轮6和行星架4。因此，如果能够确保用于将润滑油填充入前述间隙的空间并且该间隙中实际填充有润滑油，则能够进一步减小偏压接触部位的磨损。
如图3所示，各个贯通孔5的内壁面5a的曲率半径rh1大于小齿轮6的半径rp，各个贯通孔5的内壁面5b的曲率半径rh1与内壁面5a的曲率半径相同。此外，内壁面5a和内壁面5b每个的曲率中心在中空筒部15的周线d上与小齿轮6的半径中心P0隔开距离X。这里，曲率半径指接近局部状态曲率的曲线的圆周的半径。
由于小齿轮6和贯通孔5的内壁面5a、5b之间的间隙S以及内壁面5a、5b的曲率半径rh1，小齿轮6能够沿中空筒部15的径向和周向在贯通孔5中运动。具体而言，各个小齿轮6能够沿中空筒部15的周线d的方向在间隙2S的范围内自由运动，并且能够在沿径向的预定范围内自由运动。沿径向的预定范围是由通过合并在各个小齿轮6的斜齿6a和齿圈2的内斜齿11a之间形成的齿隙以及在各个小齿轮6的外斜齿6a和太阳齿轮3的外斜齿3a之间形成的齿隙获得的间距而限定的。
由此，小齿轮6绕它们自己的轴线在贯通孔5中旋转，并随着行星架4公转。顺便提及，各个小齿轮6能够在由齿圈2和太阳齿轮3之间限定的间距(即齿隙)的范围内运动，并能够在间隙2S的范围内运动。因此，如果车辆行星齿轮装置1各个部件的允许范围的尺寸误差内的尺寸变化累计，小齿轮6会沿如上所述的方向运动，从而避免接触部位的偏压接触。这导致绕作为支点的偏压接触部位的力矩(该力矩是在差速控制期间由作用在各个小齿轮上的推力引起的)的减小，并且因此导致作用在位于小齿轮的外周面和贯通孔的内壁面之间的接触部位上的接触表面压力的下降。因此，接触部位的磨损减小，并且抑制了由接触部位产生的噪音。
如图2A所示，通过中空筒体形成各个小齿轮6，并且小齿轮6的外周面设置有突出的外斜齿6a，用于形成润滑油通道的贯通孔6b沿小齿轮的轴向贯通小齿轮6。
齿圈2的内斜齿11a、太阳齿轮3的外斜齿3a以及各个小齿轮6的外斜齿6a的规格(例如其齿数等)根据车辆型式、前后轮之间的转矩分配比例以及其它条件来确定。例如，各个小齿轮6的外斜齿6a的齿数可以是六个，齿圈2的内斜齿11a的齿数可以是四十个，太阳齿轮3的外斜齿3a的齿数可以是二十个。例如，在这种情况下，如果太阳齿轮3顺时针旋转一周，则齿圈2经由小齿轮6逆时针旋转半周。
齿圈2在其底部12处连接到后侧输出轴23，使得齿圈2的轴线和后侧输出轴23的轴线彼此一致，并且齿圈2最终经由差速装置(未示出)连接到车轮。此外，行星架4在径向上容纳在齿圈2的中空筒部11内，使得齿圈2的轴线和行星架4的轴线彼此一致，并且使得在内斜齿11a的内周面和行星架4的外周面之间留有预定间隙。
太阳齿轮3经由花键接合连接到驱动齿轮24的端部，使得太阳齿轮3的轴线和驱动齿轮24的轴线彼此一致。此外，行星架4的凸部17在径向上容纳在太阳齿轮3的端部内，使得凸部17的轴线和太阳齿轮3的轴线彼此一致，并且使得在凸部17的外周面和太阳齿轮3的内周面之间留有预定间隙。
驱动齿轮24与惰轮25啮合，惰轮25与从动齿轮26啮合。从动齿轮26经由花键接合连接到前侧输出轴27，使得从动齿轮26的轴线和前侧输出轴27的轴线彼此一致。
行星架4在其凸部17处通过花键接合连接到输入轴22的远端部，使得行星架4的轴线和输入轴22的轴线彼此一致。
小齿轮6容纳在贯通孔5中，使得在贯通孔5的内壁面5a、5b和小齿轮6的外周面之间留有预定间隙。顺便提及，如图2B所示，小齿轮6在贯通孔5的径向外侧上与齿圈2的内斜齿11a啮合，并在其径向内侧上与太阳齿轮3的外斜齿3a啮合。
由于这种构造，如图1所示，当发动机的转矩输入输入轴22并且输入轴22例如顺时针旋转时，行星架4顺时针旋转。随着行星架4顺时针旋转，容纳在贯通孔5中的各个小齿轮6的外周面接触内壁面5a，并且随着行星架4的旋转，各个小齿轮6绕行星架4的轴线公转。同时，小齿轮6绕它们自己的轴线在贯通孔5中逆时针旋转。当小齿轮6的外周面接触贯通孔5的内壁面5b时，小齿轮6沿中空筒部15的周向在贯通孔5中运动，使得在各个小齿轮6的外周面和贯通孔5的内壁面5a之间形成间隙D，如图4B所示。由于行星齿轮装置1的各个部件的尺寸变化，即使各个小齿轮6的外周面和内壁面5a彼此接触而不形成前述的间隙，在此实施例中，也能显著减小接触部位上的接触表面压力，并且能抑制由接触部位产生的噪音，因为内壁面5a的曲率中心在中空筒部15的周线上与小齿轮6的半径中心P0隔开距离X，并且内壁面5a的曲率半径rh1大于小齿轮6的半径rp。
图5A和5B是根据本发明第二实施例的行星齿轮装置的局部侧视图，示出小齿轮容纳在行星架的贯通孔中的状态。
根据第二实施例的行星齿轮装置与第一实施例的装置的不同在于形成于行星架中的贯通孔的形状，其它的结构基本上相同。因此，与第一实施例中相同的构造与结合图1至4所示的第一实施例具有相同的附图标记，因此这里仅给出关于不同点的详细说明。
如图5A和5B所示，形成于行星架4中的贯通孔(也就是小齿轮容纳孔)9以与第一实施例基本相同的方式沿径向贯通行星架4的壁。此外，贯通孔9还沿轴向贯通行星架4。行星架4的各个贯通孔9具有面向小齿轮6的外周面的内壁面9a、9b。与第一实施例相同，内壁面9a、9b形成为彼此面对，并且在内壁面9a与周线d的交点和内壁面9b与周线d的交点之间留有预定距离L。该距离L由“2rp+2S”表示，其中“rp”是小齿轮6的半径，“S”是当小齿轮6容纳在贯通孔9中时沿中空筒部15的周线d在小齿轮6的外周面和内壁面9a之间限定的间隙或者在小齿轮6的外周面和内壁面9b之间限定的间隙。
如图5A和5B所示，各个贯通孔9的内壁面9a由平面部9c和一对曲面部形成，该对曲面部是从平面部9c沿径向向外延伸的曲面部9d和从平面部9c沿径向向内延伸的曲面部9e。如图5A所示，平面部9c具有预定宽度2Y，并沿小齿轮6的轴向在小齿轮6的两个端部之间延伸。该预定宽度是在后面定义的交点P2和交点P3之间的距离。交点P2是如下所述的直线与绕中心P5的曲率半径为rh2的弧之间的交点，该直线平行于中空筒部15的上述周线d延伸并穿过中心P5，中心P5在垂直于中空筒部15的周线d的线上并沿中空筒部15的径向向内方向与小齿轮6的半径中心P0隔开距离Y。交点P3是如下所述的直线与绕中心P6的曲率半径为rh2的弧之间的交点，该直线平行于中空筒部15的周线d延伸并穿过中心P6，中心P6在垂直于周线d的线上并沿径向外内方向与中心P0隔开距离Y。对于由距离2Y形成的平面部9c的预定宽度，其满足使得该宽度大于在小齿轮6的外斜齿6a和齿圈2的内斜齿11a之间形成的齿隙以及在小齿轮6的外斜齿6a和太阳齿轮3的外斜齿3a之间形成的齿隙之和。如果该预定宽度大于两个齿隙之和，则小齿轮6能够在齿隙之和的距离范围内自由运动。
曲面部9d是由绕中心P6的曲率半径为rh2的弧形成的，该弧在交点P3和边缘部P4之间延伸。曲面部9d的弧和平面部9c上的直线在交点P3处平滑互连。曲面部9e是由绕中心P5的曲率半径为rh2的弧形成的，该弧在交点P2和边缘部P1之间延伸。曲面部9e的弧和平面部9c上的直线在交点P2处平滑连接。
内壁面9b由一平面部和形状与内壁面9a的形状相同的曲面部形成，并且内壁面9b形成为面向内壁面9a。此外，内壁面9b也可以由一平面部和形状与内壁面9a的形状不同的曲面部形成为与内壁面9a相对。
当小齿轮6容纳在贯通孔9中时，与第一实施例中的间隙S类似的间隙S形成于小齿轮6的外周面和各内壁面9a、9b之间。根据小齿轮6和行星架的旋转状态，间隙S可以限定在各个小齿轮6的外周面和内壁面9a之间，或者限定在各个小齿轮6的外周面和内壁面9a之间以及在各个小齿轮6的外周面和内壁面9b之间。间隙S中填充有高粘性润滑油，例如油脂等，使得能够润滑小齿轮6和行星架4。因此，如果能够确保用于将润滑油填充到该间隙中的空间并且该间隙中实际填充有润滑油，则能够进一步减小偏压接触部位的磨损。
尽管已经结合各个贯通孔9的内壁面9a、9b都由平面部9c和曲面部9d、9e形成的情况说明了第二实施例，但是内壁面9a、9b也可以仅由平面部9c形成。如果贯通孔9的内壁面9a、9b都仅由平面部9c形成，则各个贯通孔9的径向向外的开口和径向向内的开口变得更宽，使得小齿轮6的润滑变得更好。
类似于第一实施例，前述构造允许小齿轮6沿径向和轴向在贯通孔9中运动。对于沿径向的运动，各个小齿轮6能够沿行星架4的周线d在间隙2S的范围内运动，并且能够沿与行星架4的周线d垂直的方向(也就是沿小齿轮6的轴向)在预定范围内运动。该预定范围由在各个小齿轮6的外斜齿6a和齿圈2的内斜齿11a之间形成的齿隙和在各个小齿轮6的外斜齿6a和太阳齿轮3的外斜齿3a之间形成的齿隙之和来限定。
由此，小齿轮6绕其自己的轴线在贯通孔9中旋转，并且随着行星架4公转。此外，各个小齿轮6能够在限定于齿圈2和太阳齿轮3之间的间距的范围内运动。因此，如果车辆行星齿轮装置1的各个部件的允许范围的尺寸误差内的尺寸变化累计，当小齿轮6沿如上所述的方向运动时，避免了接触部位的偏压接触。这导致绕作为支点的偏压接触部位的力矩(该力矩是在差速控制期间由作用在各个小齿轮上的推力引起的)减小，并且因此导致作用在位于小齿轮的外周面和贯通孔的内壁面之间的接触部位上的接触表面压力下降。因此，接触部位的磨损减小，并且抑制了由接触部位产生的噪音。
由于根据第二实施例的车辆行星齿轮装置1的构造，当发动机的转矩输入输入轴22并且输入轴22例如顺时针旋转时，行星架4顺时针旋转。随着行星架4顺时针旋转，容纳在贯通孔9中的各个小齿轮6的外周面接触内壁面9a，并且随着行星架4的旋转，各个小齿轮6绕行星架4的轴线公转。同时，小齿轮6绕它们自己的轴线在贯通孔9中逆时针旋转。当小齿轮6的外周面接触贯通孔9的内壁面9b时，小齿轮6在贯通孔9中运动，使得在各个小齿轮6的外周面和贯通孔9的内壁面9a之间形成间隙D，如图4B所示。由于行星齿轮装置1的各个部件的尺寸变化，即使各个小齿轮6的外周面和内壁面9a彼此接触而不形成前述的间隙，在此实施例中，也能显著减小接触部位上的接触表面压力，并且能抑制由接触部位产生的噪音，因为各个贯通孔9的内壁面9a具有预定宽度为2Y的平面部9c，并且因为内壁面9a的曲率中心沿行星架4的径向与小齿轮6的半径中心P0隔开距离Y。
或者，如图5B所示，曲面部9d可以由绕中心P0的曲率半径为rh3的弧形成，该弧在交点P3和边缘部P4之间延伸。曲面部9d的弧和平面部9c上的直线在交点P3处平滑互连。曲面部9e可以由绕中心P0的曲率半径为rh3的弧形成，该弧在交点P2和边缘部P1之间延伸。曲面部9e的弧和平面部9c上的直线在交点P2处平滑互连。
如上所述，在根据本发明的行星齿轮装置1中，行星架4的各个贯通孔5具有与相邻小齿轮6的外周面相对的内壁面5a、5b，并且各个贯通孔5的内壁面5a、5b的曲率半径rh都大于小齿轮6的半径rp，并且它们的曲率中心彼此分开，小齿轮6相对于行星架4布置成使得在各个小齿轮6的外周面和相邻贯通孔5的各个内壁面5a、5b中的每一个之间形成间隙S。结果，实现了以下的效果。也即，避免了由于行星齿轮装置1的各个部件的允许范围内的尺寸误差的累计误差引起的偏压接触，并且增大小齿轮6和齿圈2之间的接触面积，使得能够减小在小齿轮6的外周面和贯通孔5的内壁面5a、5b之间的接触部位上的接触表面压力，并且能够减小小齿轮6的外周面和贯通孔5的内壁面5a、5b上的磨损，并且能够抑制由于接触部位产生的噪音。因此，本发明的行星齿轮装置1能够应用于各种防滑差速装置，例如转矩敏感式LSD、螺旋式LSD以及Torsen式LSD。
尽管已经结合示例性实施例说明和图示了本发明，但应当理解，本发明不限于所述的实施方式或构造。相反，本发明意图覆盖各种变型和等同结构。此外，尽管以各种组合和构造示出了示例性实施例的各种元件，但是包括更多、更少或仅一个元件的其它组合和构造也在本发明的精神和范围内。

Claims (11)

1.一种车辆行星齿轮装置，它设置有：齿圈(2)；太阳齿轮(3)，所述太阳齿轮配置在所述齿圈(2)内使得所述太阳齿轮(3)的轴线与所述齿圈(2)的轴线一致；行星架(4)，所述行星架插在所述齿圈(2)和所述太阳齿轮(3)之间使得所述行星架(4)的轴线与所述齿圈(2)和所述太阳齿轮(3)的轴线一致，所述行星架具有中空筒部(15)，所述中空筒部(15)设置有沿径向贯通所述中空筒部(15)的贯通孔(5)；以及小齿轮(6)，所述小齿轮容纳在所述行星架(4)的贯通孔(5)中，以便能自由旋转和能沿所述小齿轮(4)的轴向自由滑动，所述小齿轮(6)与所述齿圈(2)和所述太阳齿轮(3)啮合，其特征在于：
所述行星架(4)的贯通孔(5)具有面向所述小齿轮(6)的外周面的两个内壁面(5a，5b)；
所述内壁面(5a，5b)中的至少一个内壁面具有比所述小齿轮(6)的半径(rp)大的曲率半径(rh1)，并具有与所述小齿轮(6)的半径中心(P0)隔开的曲率中心；并且
所述小齿轮(6)相对于所述行星架(4)配置成使得在所述内壁面(5a，5b)中的所述至少一个内壁面与所述小齿轮(6)的外周面之间形成有预定间隙(S)，以便所述小齿轮(6)沿所述行星架(4)的径向滑动，
其中，两个内壁面(5a，5b)中的每一个内壁面具有比所述小齿轮(6)的半径(rp)大的曲率半径(rh1)，所述两个内壁面(5a，5b)具有相互隔开的曲率中心。
2.根据权利要求1所述的车辆行星齿轮装置，其中，所述内壁面(5a，5b)中的所述至少一个内壁面的曲率中心配置在所述行星架(4)的中空筒部(15)的周线上，所述周线为存在于所述中空筒部(15)沿径向的外周和内周的中间的假想线。
3.一种车辆行星齿轮装置，它设置有：齿圈(2)；太阳齿轮(3)，所述太阳齿轮配置在所述齿圈(2)内使得所述太阳齿轮(3)的轴线与所述齿圈(2)的轴线一致；行星架(4)，所述行星架插在所述齿圈(2)和所述太阳齿轮(3)之间使得所述行星架(4)的轴线与所述齿圈(2)和所述太阳齿轮(3)的轴线一致，所述行星架具有中空筒部(15)，所述中空筒部(15)设置有沿径向贯通所述中空筒部(15)的贯通孔(9)；以及小齿轮(6)，所述小齿轮容纳在所述行星架(4)的贯通孔(9)中，以便能自由旋转和能沿所述小齿轮(4)的轴向自由滑动，所述小齿轮(6)与所述齿圈(2)和所述太阳齿轮(3)啮合，其特征在于：
所述行星架(4)的贯通孔(9)具有面向所述小齿轮(6)的外周面的内壁面(9a，9b)；
所述内壁面(9a，9b)中的至少一个内壁面设置有沿所述行星架(4)的径向延伸的平面部(9c)；并且
所述小齿轮(6)相对于所述行星架(4)配置成使得在所述内壁面(9a，9b)中的所述至少一个内壁面与所述小齿轮(6)的外周面之间形成有预定间隙(S)，以便所述小齿轮(6)沿所述行星架(4)的径向滑动。
4.根据权利要求3所述的车辆行星齿轮装置，其中，设置在所述内壁面(9a，9b)中的所述至少一个内壁面上的所述平面部(9c)在所述小齿轮(6)的沿所述小齿轮(6)的轴向的两个端部之间延伸。
5.根据权利要求3或4所述的车辆行星齿轮装置，其中，所述内壁面(9a，9b)中的所述至少一个内壁面具有一对曲面部(9d，9e)，所述一对曲面部(9d，9e)相对于所述平面部(9c)分别在所述行星架(4)的径向向外方向和径向向内方向上延伸。
6.根据权利要求5所述的车辆行星齿轮装置，其中，设置在所述内壁面(9a，9b)中的所述至少一个内壁面上的所述曲面部(9d，9e)中的每一个曲面部具有在所述行星架(4)的径向上与所述小齿轮(6)的半径中心(P0)隔开的曲率中心。
7.根据权利要求5所述的车辆行星齿轮装置，其中，设置在所述内壁面中的所述至少一个内壁面上的所述曲面部(9d，9e)中的每一个曲面部具有比所述小齿轮(6)的半径(rp)大的曲率半径(rh3)。
8.根据权利要求5所述的车辆行星齿轮装置，其中，所述平面部(9c)的预定宽度(2Y)的中心与所述行星架(4)的中空筒部(15)的周壁部的厚度在所述行星架(4)径向上的中心一致。
9.根据权利要求5所述的车辆行星齿轮装置，其中，所述平面部(9c)的预定宽度(2Y)比形成在所述小齿轮(6)和所述齿圈(2)之间的一个齿隙与形成在所述小齿轮(6)和所述太阳齿轮(3)之间的另一个齿隙之和大。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆行星齿轮装置，其中，所述齿圈(2)、所述太阳齿轮(3)和所述小齿轮(6)中的至少一个包括斜齿轮。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆行星齿轮装置，其中，所述齿圈(2)、所述太阳齿轮(3)和所述小齿轮(6)中的至少一个包括正齿轮。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8313412B2 (en) * 2009-02-05 2012-11-20 Friede & Goldman, Ltd. Gear assembly with asymmetric flex pin
JP5694683B2 (ja) * 2010-05-20 2015-04-01 道弘 横山 プラネタリピニオンケース及びプラネタリピニオンケースのプレス装置
DE112012001532B4 (de) * 2011-04-01 2020-07-02 American Axle & Manufacturing, Inc. Differentialbaugruppe
JP6237212B2 (ja) * 2013-12-24 2017-11-29 株式会社ジェイテクト 遊星歯車機構
TWM478628U (zh) * 2014-01-24 2014-05-21 Macauto Ind Co Ltd 汽車捲簾裝置
JP6332106B2 (ja) * 2015-03-30 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 ラビニヨ型遊星歯車装置
EP3439907B1 (en) * 2016-04-05 2021-12-01 Volvo Construction Equipment AB A planet carrier and a planetary gear transmission
US10508731B2 (en) * 2017-01-05 2019-12-17 General Electric Company Apparatus and method for managing pinch loads on a gear
CN107863847B (zh) * 2017-11-29 2023-07-18 深圳市优必选科技有限公司 一种舵机装置及具有其的云台设备
CN112049915B (zh) * 2019-06-05 2022-04-22 哈尔滨工业大学 一种多轴差速装置
DE102019209460A1 (de) * 2019-06-28 2020-12-31 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe mit einer Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5735766A (en) * 1995-03-29 1998-04-07 Zexel Corporation Center differential for four-wheel drive vehicles

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3375735A (en) * 1966-09-15 1968-04-02 Illinois Tool Works Limited slip differential mechanism
US4157668A (en) * 1976-11-01 1979-06-12 Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Planetary gearing with flexible friction surfaces
DE3920794C1 (zh) * 1989-06-24 1990-07-26 Uni-Cardan Ag, 5200 Siegburg, De
DE4217784C2 (de) * 1991-06-12 1994-02-17 Viscodrive Gmbh Differentialgetriebe
JP3641519B2 (ja) 1995-10-13 2005-04-20 栃木富士産業株式会社 デファレンシャル装置
JP4423716B2 (ja) * 1999-10-08 2010-03-03 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 プラネタリキャリア
JP4140182B2 (ja) 2000-09-19 2008-08-27 株式会社ジェイテクト 遊星歯車装置
WO2002035116A1 (en) * 2000-10-23 2002-05-02 Aisin Aw Co., Ltd Planetary gear set
JP3922892B2 (ja) 2001-05-28 2007-05-30 株式会社ジェイテクト 遊星差動歯車装置
JP3685115B2 (ja) * 2001-09-11 2005-08-17 豊田工機株式会社 遊星歯車装置
JP3650359B2 (ja) 2001-11-16 2005-05-18 栃木富士産業株式会社 ４輪駆動車の動力系
JP2003314664A (ja) 2002-04-24 2003-11-06 Bosch Automotive Systems Corp 車両用差動歯車装置
JP4066092B2 (ja) 2003-05-21 2008-03-26 株式会社ジェイテクト 車輌用差動歯車装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5735766A (en) * 1995-03-29 1998-04-07 Zexel Corporation Center differential for four-wheel drive vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
US7758466B2 (en) 2010-07-20
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JP4367503B2 (ja) 2009-11-18
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JP2008215534A (ja) 2008-09-18

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