CN104838174A - 差速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种差速器，其具有：行星架；用于支承行星架以围绕回转轴线回转的行星架轴承装置；第一从动轮，所述第一从动轮与回转轴线同轴地设置并且形成第一从动轮齿部；第二从动轮，所述第二从动轮同样与回转轴线同轴地设置并且形成第二从动轮齿部；和回转行星装置，所述回转行星装置本身将第一和第二从动轮以能沿相反方向转动的方式传动地耦联并且为此包括回转行星件，所述回转行星件随行星架回转并且相对于所述行星架能够围绕行星轮轴线转动，其中行星架轴承装置具有第一和第二滚动轴承，所述第一和第二滚动轴承分别包括轴承内环和轴承外环并且在轴承环中的至少一个处安装有与回转轴线同轴的插入元件，所述插入元件形成引导结构，经由所述引导结构将从动轮中的至少一个径向地和/或轴向地支撑在轴承环上。

Description

差速器

技术领域

本发明涉及一种差速器，其具有：行星架以及分别构成为圆柱齿轮的第一和第二从动轮，其中通过所述差速器将施加到行星架上的驱动功率分流到第一从动轮上和第二从动轮上。

背景技术

差速器通常构成为行星轮传动机构并且主要用于将经由功率输入端输送的输入功率分流或分配到两个驱动轴上。差速器极其频繁地用作为汽车制造中的所谓的车桥差速器。在此，通过驱动发动机提供的驱动功率经由差速器分配到被驱动的转动轮的轮驱动轴上。这两个朝转动轮引导的轮驱动轴在此各以相同大的转矩、即以均衡的方式驱动。在直线行驶的情况下，转动轮相同快地转动。在弯道行驶的情况下，转动轮的转速彼此不同。车桥差速器实现转速差。转速能够自由地调整，仅这两个速度的平均值不变。在过去，该差速器以大的宽度构成为所谓的锥齿轮差速器。除了该构型之外，差速器也以所谓的圆柱齿轮差速器的形式构成。在该圆柱齿轮差速器中，将作用为功率输出端的从动轮经由至少两个彼此接合的进而以能沿相反方向转动的方式传动地耦联的回转行星件耦联，所述回转行星件典型地构成为圆柱齿轮。

从US 8,221,278 B2中已知一种圆柱齿轮差速器，所述圆柱齿轮差速器包括行星架，所述行星架由圆柱齿轮齿圈以及一对轴向地结合在圆柱齿轮齿圈上的毂覆盖件组成。毂覆盖件构成为板式成型件并且在轴向上轮廓构成为，使得所述毂覆盖件在组装的状态下形成容纳空间，在所述容纳空间中容纳分别构成为圆柱齿轮的第一和第二从动轮。这两个从动轮经由回转行星件反向传动地耦联。回转行星件形成第一回转行星组和第二回转行星组。第一回转行星组的回转行星件与第一从动轮接合，第二回转行星组的回转行星件与第二从动轮接合。通过将回转行星件在圆柱齿轮装齿部相互轴向错开的情况下组装，进行回转行星件的传动的耦联。圆柱齿轮齿部的在此保持空出的、彼此背离的部段接合到相应的从动轮中。此外，回转行星件经由支承销来支承。支承销以其端部部段安装在本身构成在毂覆盖件中的容纳孔中。设置用于驱动圆柱齿轮差速器的圆柱齿轮齿圈和安装在所述圆柱齿轮齿圈上的毂覆盖件形成刚性的行星架结构。从动轮在该行星架结构中经由滚动轴承轴向地和径向地支撑。所述滚动轴承构成为滚柱轴承。

发明内容

本发明基于如下目的：实现开始所提出的差速器，所述差速器的特征在于有利的机械的运行性能和高运动刚度并且还能够成本适宜地制造。

上述目的根据本发明通过一种差速器实现，其具有：

-行星架，

-行星架轴承装置，用于支承行星架以围绕回转轴线回转，

-第一从动轮，所述第一从动轮与回转轴线同轴地设置并且形成第一从动轮齿部，

-第二从动轮，所述第二从动轮同样与回转轴线同轴地设置并且形成第二从动轮齿部，

-回转行星装置，所述回转行星装置本身将第一和第二从动轮以能沿相反方向转动的方式传动地耦联，并且为此包括回转行星件，所述回转行星件随行星架回转并且相对于行星架能够围绕行星轮轴线转动，

-其中行星架轴承装置具有第一和第二滚动轴承，所述滚动轴承分别包括轴承内环和轴承外环，并且

-在轴承环中的至少一个处安装有与回转轴线同轴的插入元件，所述插入元件形成引导结构，经由所述引导结构径向地和/或轴向地在轴承环上支撑从动轮中的至少一个。

由此，有利可行的是，实现一种差速器，其中设置用于支承行星架的滚动支承件承载定位元件，所述定位元件本身以高刚度精确地径向和轴向地支撑从动轮。有利地，由此在轴向结构空间需求小的情况下提高差速器系统的总刚度并且抵抗从动轮的倾斜和过量的轴向的移动。

根据本发明的一个尤其优选的实施方式，差速器构成为，使得将随行星架环绕的插入元件拉近以轴向和径向地支撑从动轮。在此优选的是，实现将轴承装置联接到回转轴承上，使得轴承外环为承载行星架的那些轴承环。轴承外环与行星架的耦联在此能够通过将轴承外环分别容纳在随行星架环绕的环凸缘中的方式实现。相应的环凸缘在此能够通过毂覆盖件形成，所述毂覆盖件轴向和径向地固定在行星架上并且承载所述行星架。该毂覆盖件优选作为板式成型件制成。于是，上述相应的轴承外环能够在容易的压配合的情况下配合在环凸缘中。为了确定相应的轴承外环在环凸缘中的轴向位置，有利可行的是，在轴承外环上分别构成环形肩部，所述环形肩部本身在将所述轴承外环压入毂覆盖件的相应的环凸缘中的情况下确定相应的轴承外环的轴向的推入位置。

这两个滚动轴承有利地构成为角接触球轴承，其中优选以所谓的O形布置将滚动轴承结合到差速器中。

根据本发明的差速器能够构成为，使得相应的从动轮具有轴向地向外突出超过其齿部平面的、套筒状的连接部段，以连接轮驱动轴，其中还优选的是，行星架轴承装置构成为，使得在其相应的轴承内环和连接部段之间保留适合于容纳径向地承载轴承内环的静态部件的环形空间。每个静态部件例如能够构成为环凸缘，所述环凸缘与差速器壳体整体地构成并且轴向地沉入到所述环形空间中。

附图说明

本发明的其他的细节和特征从结合附图的如下描述中得出。其示出：

图1a示出根据本发明的差速器的轴向剖开图；

图1b示出根据图1的根据本发明的差速器的俯视图；

图2示出用于进一步说明用于轴向地支撑从动轮的插入元件的结构的细节图；

图3示出用于说明从动轮和相关联的回转行星件的结构的示意分解图；

图4用于进一步说明根据本发明的差速器的一个变型形式的结构的细节图。

具体实施方式

根据图1a的视图示出根据本发明的差速器的轴向剖开图。差速器构成为圆柱齿轮差速器并且包括行星架3和构成为滚动支承件的用于支承行星架3以围绕回转轴线X回转的行星架轴承装置。

此外，差速器包括第一从动轮1，所述第一从动轮与回转轴线X同轴地设置并且形成第一从动轮齿部1a。此外，差速器包括第二从动轮2，所述第二从动轮同样与回转轴线X同轴地设置并且形成第二从动轮齿部2a。

这两个从动轮1、2经由在该视图中没有进一步覆盖的行星轮装置P被以能沿相反方向转动的方式传动地耦联。在此，行星轮装置P包括回转行星件P1、P2，所述回转行星件随行星架3回转并且相对于所述行星架能够转动。

在此示出的根据本发明的差速器的特征在于：行星架轴承装置具有第一和第二滚动轴承L1、L2，所述滚动轴承分别包括轴承内环L1i、L2i和轴承外环L1a、L2a，并且在轴承环L1a、L2a中的至少一个处安装有插入元件E1、E2，所述插入元件形成引导结构，经由所述引导结构将从动轮1、2中的至少一个径向地和/或轴向地支撑。插入元件E1、E2通过轴承装置相对于回转轴线X定心。相应的插入元件1、2环盘形地构成并且在轴向剖面中具有沟槽形的横截面，所述横截面的沟槽底部区域朝向相邻的从动轮1、2，并且所述沟槽底部的开口区域朝向相应的轴承L1、L2。

在此示出的差速器的特征在于相对短的轴向结构长度，并且此外出于安装方面的观点能够尤其有利地组合。如可识别的那样，在根据本发明的差速器中，在那设置用于轴向和径向支承从动轮1、2的插入元件E1、E2通过相应的随行星架3回转的轴承环L1a、L2a定心并且在此与行星架3连接。插入元件E1、E2也能够配设有几何结构，所述几何结构接合在行星架上、尤其接合在其毂覆盖元件7、8上。

在这里示出的根据本发明的轴承装置中，轴承外环L1a、L2a为承载行星架3的轴承环。通过轴承外环L1a、L2a提供的环面形成配合面，经由所述配合面将相应的插入元件E1、E2精确地定心并且也精确地轴向定位在行星架3之内。

轴承外环L1a、L2a分别容纳在随行星架3回转的环凸缘7a、8a中。在轴承外环L1a、L2a上分别构成环形肩部L1b、L2b，所述环形肩部本身确定相应的轴承外环L1a、L2a在相应的环凸缘7a、8a中的轴向推入位置。

相应的环凸缘7a、8a通过相应的毂覆盖元件7、8形成，所述毂覆盖元件形成行星架3的组成部分。相应的毂覆盖元件7、8制成为板形的成型件，并且相应的轴承外环L1a、L2a在压配合的情况下配合在凸缘7a、8a中。

差速器如所说明的那样构成为圆柱齿轮差速器并且在此构成为，使得轴承外环L1a、L2a用作为定心结构，经由所述定心结构将相应的插入元件E1、E2定位在行星架3的内部中。从动轮1、2分别构成为圆柱齿轮，其中每个所述圆柱齿轮通过相应的插入元件E1、E2轴向和径向地支撑。

根据本发明的差速器构成为，使得相应的从动轮1、2具有轴向地向外伸出超过齿部平面的连接部段5a、6a，以连接轮驱动轴，其中行星架轴承装置3构成为，使得在其相应的轴承内环L1i、L2i和连接部段5a、6a之间保留适合于容纳径向地承载轴承内环L1i、L2i的静态部件的环形空间SP1、SP2。所提及的静态部件尤其能够通过传动机构壳体或者通过环形接套元件形成，所述环形接套元件分部段地轴向地推入到相应的轴承内环L1i、L2i中。在该环形接套元件中于是能够容纳另外的轴承装置，所述轴承装置支承推入到相应的从动轮中的轴部段或者万向轴头部。从动轮1、2如所说明的那样构成为圆柱齿轮。在其上设置的齿部1a、2a与回转行星件P1或P2接合。相应的连接部段5a、6a形成与回转轴线X同心的环周面，所述环周面从内部起轴向地沉入到相应的插入元件E1、E2的内部的凸缘部段中，并且在该凸缘部段中必要时在插入轴承环的情况下被径向地引导。

所提出的第一和第二回转行星件P1、P2彼此直接接合进而如下面还深入探讨的那样彼此传动地耦联，使得所述回转行星件反向转动。在该实施例中，整体上设有三个与第一从动轮接合的回转行星件P1。与第一从动轮1处于接合的回转行星件P1形成第一回转行星组。此外，在该实施例中，总共设有与第二从动轮2接合的三个回转行星件P2。与第二从动轮2处于接合的所述回转行星件P2形成第二回转行星组。第一组的一个回转行星件P1相应地与第二组的一个回转行星件P2接合。第一组的回转行星件P1到第二组的回转行星件P2中的接合在与第一组的回转行星件P1到第一从动轮1中的接合相同的齿部平面中进行。

第一从动轮1和第二从动轮2在齿部几何形状方面彼此协调，使得第一从动轮1的圆柱齿轮齿部1a的齿顶圆小于第二从动轮2的从动轮齿部2a的齿根圆。第一组的回转行星件P1在第一从动轮1的齿部平面的区域中接合到第二组的回转行星件P2中。这两个从动轮1、2因此直接相邻。

这两个从动轮1、2构成为，使得第一从动轮1的从动轮齿部1a和第二从动轮2的从动轮齿部2a具有相同的齿数。第一组的回转行星件P1和第二组的回转行星件P2具有相同的齿数。

行星架3具有圆柱齿轮齿圈3a。所述圆柱齿轮齿圈3a形成内连接片3b。在所述内连接片3b上固定有毂覆盖元件7、8。经由所述毂覆盖元件7、8固定容纳在行星架3中的部件并且将其集合成一个结构单元。毂覆盖元件7、8构成为板式成型件并且中央地固定在圆柱齿轮齿圈3a上。毂覆盖元件7、8如已经阐述的那样形成凸缘部段7a、8a，所述凸缘部段用作为轴承座，轴承外环L1a、L2a被压入到所述轴承座中。内连接片3b形成多个在环周方向上相继的容纳空隙。分别将回转行星对置于所述容纳空隙中，所述回转行星对由第一回转行星件P1和第二回转行星件P2组成。

经由圆柱齿轮齿圈3a的圆柱齿轮齿部3d将驱动功率导入到差速器中。经由回转行星件P1、P2进行到从动轮1、2上的功率分流。在从动轮1、2上构成凸缘部段5a、6a。所述凸缘部段5a、6a在此在成形方面通过冲挤制成并且设有内齿部5b、6b。能够将轮驱动轴的相应互补地具有齿部的端部部段或者相应的轮驱动支路(Radantriebsstrange)的其他功率传递部件接入到内齿部5b、6b中。代替在此示出的内齿部，用于转矩传输和中央容纳相应部件的其他的连接几何构造也是可行的。

在图1b中以俯视图的形式进一步说明根据本发明的差速器的造型。回转行星件P1的轴线XP1位于第一轴圆T1上。回转行星件P2的轴线XP2位于第二轴圆T2上。第一轴圆T1具有小于第二轴圆T2的直径的直径。这两个轴圆T1、T2的直径差在该实施例中大致对应于第一从动轮齿部1a的齿的双倍的齿高度。第一和第二从动轮齿部1a、2a的齿顶圆的直径差通过齿顶高修正来实现。回转行星件P1、P2的轴线XP1、XP2通过(在此构成为空心套筒的)支承销4固定，所述支承销配合在毂覆盖件7、8中。所述毂覆盖件7、8固定在圆柱齿轮齿圈3a上。该固定通过铆钉5、6实现。所述铆钉5、6将毂覆盖件7、8固定在内接片3b(参见图1)上，所述内接片从圆柱齿轮齿圈3a径向向内突出。各一个通过回转行星件P1、P2形成的行星对配合在保留在该内连接片3b之间的中间空间中。

在图2中以细节图的形式进一步说明将插入元件E1构建在轴承装置L1的轴承外环L1a上。插入元件E1形成引导结构，经由所述引导结构将相邻的从动轮(参见图1的附图标记1)径向地并且还轴向地支撑。

插入元件E1在该实例中以拉拔成形技术由板式材料制成。插入元件E1包括配合部段E1a，经由所述配合部段能够将插入元件E1定心地安装到轴承外环L1a上。外部的环罩部段E1b连接到所述配合部段E1a上，并且环底部段E1c连接到所述配合部段上。在由环罩部段E1b包围的区域中存在凸缘部段E1d，所述凸缘部段本身经由环底部段E1c与环罩部段E1b连接。凸缘部段E1d与回转轴线同心。凸缘部段E1d关于其横截面在这里存在的轴向截平面中构成为，使得其形成至少一个环周沟槽E1c，所述环周沟槽作用为油道，或者必要时能够将滑动轴承环装入到所述环周沟槽中。

插入元件E1能够通过选择考虑用于形成其的板式材料的壁厚度、通过协调材料方面的参数、和通过相应的几何造型制成，使得在凸缘部段E1d与轴承外环L1a的耦联方面得到一定的弹性，通过所述弹性以限定的方式降低从动轮1的轴承装置的超静定的度。

尽管在此未详细示出，可行的是，在配合部段E1a的区域中构成止挡结构，以限制插入元件E1到承载该插入元件的轴承环L1a的轴向的推入深度。此外，在此也能够实现锁定或固定几何构型，通过所述锁定或固定几何构型能够将插入元件固定在轴承环L1a上。也可行的是，在插入元件E1上构成用于容纳轴承外环L1a的配合部段并且将如此实现的结构装入到毂覆盖元件7中。在此可行的是，将该布置构成为，使得轴承外环L1a轴向地从内部起安装到毂覆盖元件7上，并且在此例如通过(在毂覆盖元件7上、或在轴承外环L1a上、或在插入元件E1上的)环突出部轴向地固定。

在图3中以立体分解图的形式示出从动轮1、2；设置用于与所述从动轮耦联的回转行星件P1；回转行星件P1、P2；设置用于支承回转行星件P1、P2的轴销4和毂覆盖元件7、8。

轴销4的轴向固定经由环盖元件4a、4b进行，所述环盖元件在轴销4的端部末端区域中套装到所述轴销上。所述环盖元件4a、4b在套装的状态下搭接轴销4的端部末端并于是在轴向向内错位的位置处分别形成环形肩部。所述环形肩部将环形盖元件4a、4b固定在毂盖7、8中的相应的轴孔7b、8b中。

在组装的状态下，回转行星件P1径向地从外部起接合到第一从动轮1中。回转行星件P2径向地从外部起接合到第二从动轮2中。同第二从动轮2接合的回转行星件P2与同第一从动轮1接合的回转行星件P1的耦联通过在第一从动轮1的齿部平面的区域中相互接合进行。在第一从动轮1处实现负的齿顶高修正。在第二从动轮2处实现正的齿顶高修正。

原则上可行的是，在所描述的传动结构中也在回转行星件P1、P2处执行正和负的齿顶高修正。由此，可以降低回转行星件P1、P2的轴圆的所需的直径差。因此，具体而言，第二回转行星件P2的齿顶圆直径缩小并且第一回转行星件P1的齿顶圆的直径通过正的齿顶高修正而变大。

在从动轮1、2之间接入环形元件R。所述环形元件经由环形肩部接合到从动轮1、2的相应的互补几何构型中并且引起从动轮1、2的相互定心。

在图4中以另外的细节图示出插入元件E2的相对于根据图3的变型形式稍微改型的实施方式。插入元件E2在此也作用为间隔保持件和太阳轮2的引导机构。本发明提出每个太阳轮1、2的间隔套筒-滑动轴承装置。对于每个太阳轮，所述间隔套筒-滑动轴承装置通过示出的插入元件E2实现。插入元件E2构成为是半环面状的并且支撑在随行星架3共同运行的轴承环L2a上。

在此处示出的实施例中，在插入元件E2上构成耦联结构E2e，经由所述耦联结构将所述插入元件轴向地固定在轴承外环L2a上。耦联结构在此包括径向鼓起的环形拱起部，所述环形拱起部接合到轴承外环L2a的内环周壁处的与之互补的环形槽中。

如从该视图中还可见的是，轴承内环L2i配合在静态的环状止推轴颈10上，所述环状止推轴颈本身轴向地沉入保留在凸缘6a和轴承内环L2i之间的环形空间中并且以其外环周面形成承载轴承内环L2a的配合面。

Claims (10)

1.一种差速器，具有：

-行星架(3)，

-行星架轴承装置(L1，L2)，用于支承所述行星架(3)以围绕回转轴线(X)回转，

-第一从动轮(1)，所述第一从动轮与所述回转轴线(X)同轴地设置并且形成第一从动轮齿部(1a)，

-第二从动轮(2)，所述第二从动轮同样与所述回转轴线(X)同轴地设置并且形成第二从动轮齿部(2a)，

-回转行星装置(P)，所述回转行星装置本身将所述第一和第二从动轮(1，2)以能沿相反方向转动的方式传动地耦联，并且为此包括回转行星件(P1，P2)，所述回转行星件随所述行星架(3)回转并且相对于所述行星架能够围绕行星轮轴线(XP1，XP2)转动，

-其中所述行星架轴承装置(L1，L2)具有第一和第二滚动轴承(L1，L2)，所述滚动轴承分别包括轴承内环(L1i，L2i)和轴承外环(L1a，L2a)，并且

-在所述轴承环(L1i，L1a，L2i，L2a)中的至少一个处安装有插入元件(E1，E2)，所述插入元件形成引导结构，经由所述引导结构径向地和/或轴向地支撑所述从动轮(1，2)中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，所述插入元件(E1，E2)构成为环面状的环盘，并且形成与所述回转轴线(X)同心的凸缘部段(E1d)。

3.根据权利要求1或2所述的差速器，其特征在于，所述插入元件(E1，E2)制成为板式成型件。

4.根据权利要求1至3中至少一项所述的差速器，其特征在于，所述插入元件(E1，E2)形成配合部段(E1a)，经由所述配合部段能够将所述插入元件(e1，E2)定心地安装到相邻的轴承环(L1a，L2a)上。

5.根据权利要求4所述的差速器，其特征在于，在所述配合部段(E1a)的区域中构成止挡结构，用于限制所述插入元件(E1，E2)在承载所述插入元件的所述轴承环(L1a，L2a)中的轴向的推入深度。

6.根据权利要求1至5中至少一项所述的差速器，其特征在于，所述插入元件(E1，E2)具有外部的环罩部段(E1b)和环底部段(E1c)，并且所述凸缘部段(E1d)在所述环罩部段(E1b)之内延伸并且经由所述环底部段(E1c)与所述环罩部段(E1b)连接。

7.根据权利要求6所述的差速器，其特征在于，所述配合部段(E1a)通过外部的所述环罩部段(E1b)形成。

8.根据权利要求1至7中至少一项所述的差速器，其特征在于，所述差速器包括两个插入元件(E1，E2)，并且所述第一从动轮(1)通过第一插入元件(E1)支撑在所述第一滚动轴承(L1)的轴承外环(L1a)上，并且所述第二从动轮(2)通过第二插入元件(E2)支撑在所述第二滚动轴承(L2)的所述轴承外环(L2a)上。

9.根据权利要求1至8中至少一项所述的差速器，其特征在于，所述行星架(3)由圆柱齿轮齿圈(3a)和第一和第二毂覆盖元件(7，8)组成，其中相应的所述毂覆盖元件(7，8)配合在所述第一或第二轴承外环(L1a，L2a)上，和/或所述第一从动轮(1)和所述第二从动轮(2)构成为圆柱齿轮并且分别具有毂衬套部段(5a，6a)，其中相应的所述毂衬套部段(5a，6a)在装入的状态下轴向地从内部起沉入到所述插入元件(E1，E2)的凸缘部段(E1d)中。

10.一种差速器，具有：

-行星架(3)，

-行星架轴承装置(L1，L2)，用于支承所述行星架(3)以围绕回转轴线(X)回转，

-第一从动轮(1)，所述第一从动轮与所述回转轴线(X)同轴地设置并且形成第一从动轮齿部(1a)，

-第二从动轮(2)，所述第二从动轮同样与所述回转轴线(X)同轴地设置并且形成第二从动轮齿部(2a)，

-回转行星装置(P)，所述回转行星装置本身将所述第一和第二从动轮(1，2)以能沿相反方向转动的方式传动地耦联，并且为此包括回转行星件(P1，P2)，所述回转行星件随所述行星架(3)回转并且相对于所述行星架能够围绕行星轮轴线(XP1，XP2)转动，

-其中所述行星架轴承装置(L1，L2)具有第一和第二滚动轴承(L1，L2)，所述滚动轴承分别包括轴承内环(L1i，L2i)和轴承外环(L1a，L2a)，并且

-其中在所述第一从动轮(1)上构成轴向地从所述第一行星件(P1)的齿部平面中隆起的并且朝所述第一滚动轴承延伸的柱形的凸缘(5b)，并且所述柱形的凸缘(5b)径向地支承在凸缘部段(E1d)中，其中每个凸缘部段(E1d)形成插入元件(E1)的一部分，所述插入元件经由所述外部的轴承环(L1a)与所述行星架3耦联。