CN105276125B - 具有包括突出部的螺旋小齿轮的差动组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有包括突出部的螺旋小齿轮的差动组件。该差动组件可包括壳体、螺旋小齿轮和至少一个突出部。所述壳体可限定有具有封闭端的凹腔。所述壳体可具有中心轴线，并且所述凹腔可与中心轴线隔开。所述螺旋小齿轮可定位在凹腔中。所述至少一个突出部可从螺旋小齿轮的端部沿着中心轴线伸出。所述至少一个突出部可与凹腔的封闭端接触。所述至少一个突出部可在凹腔的例如呈矩形或V形布置的封闭端被引导。

Description

具有包括突出部的螺旋小齿轮的差动组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年7月18日提交的印度专利申请No.2034/DEL/2014的权益。上述申请的公开内容以引用的方式结合在本文中。

技术领域

本发明一般地涉及一种用于分配旋转动力的差动组件，更具体地涉及一种具有螺旋小齿轮的差动组件。

背景技术

差动组件包括小齿轮和侧齿轮(半轴齿轮)。小齿轮可为螺旋形的。每个螺旋小齿轮与相邻的小齿轮啮合并且还与侧齿轮之一啮合。螺旋小齿轮包封在差动壳体中的凹腔内。螺旋小齿轮的端部由于接合期间的运动而受到最重的磨损。在转矩传递期间，当车辆沿直线运动时，侧齿轮和螺旋小齿轮绕着差动壳体的中心轴线一起旋转。当车辆沿着弯曲路径运动时，一个车轮必须比另一个车轮运动得更快。螺旋小齿轮于是不仅绕着差动壳体的中心轴线旋转，而且绕着它们各自的中心轴线在壳体凹腔内旋转。车轮之一上的抵抗转矩会使小齿轮沿径向向外运动并且刮擦壳体凹腔。在车辆在高负荷下转弯期间，相啮合的螺旋小齿轮对彼此施加非常高的径向负荷，这导致粘附、约束和噪声。

本文所提供的背景描述的目的在于大致介绍本发明的背景。就该背景部分中所作的描述以及不可作为提交时的现有技术的描述的各方面而言，发明人的工作既不明示也不暗示地被认为是相对于本发明的现有技术。

发明内容

一种差动组件可包括壳体、螺旋小齿轮和至少一个突出部。壳体可限定有具有封闭端的凹腔。壳体可具有中心轴线，并且凹腔可与中心轴线隔开。螺旋小齿轮可定位在凹腔中。所述至少一个突出部可从螺旋小齿轮的端部沿着中心轴线伸出。所述至少一个突出部可与凹腔的封闭端接触。

根据附加的特征，所述至少一个突出部可具有圆形截面，该圆形截面的直径比螺旋小齿轮的直径小。所述至少一个突出部的直径可沿着中心轴线的至少一部分大致恒定不变。所述至少一个突出部可终止于与封闭端可滑动地接合的大致平的表面。

根据其他特征，所述螺旋小齿轮和所述至少一个突出部可相对于彼此一体地形成。所述至少一个突出部可为球形。凹腔的封闭端可包括接纳所述至少一个突出部的槽。所述槽可具有大致矩形的截面。所述槽可相对于中心轴线沿着径向方向延伸。所述槽可包围所述至少一个突出部。所述槽可为V形。

在其他特征中，所述至少一个突出部可包括多个突出部。第一突出部可从螺旋小齿轮的第一端伸出并且与凹腔的封闭端接触。第二突出部可从螺旋小齿轮的与第一端相对的第二端伸出。

一种方法可包括用具有中心轴线的壳体来限定凹腔，其中所述凹腔与中心轴线径向地隔开。所述方法还可包括将螺旋小齿轮定位在凹腔中。所述方法还可包括使至少一个突出部从螺旋小齿轮的端部沿着中心轴线伸出并且与凹腔的封闭端接触。

根据附加的特征，使所述至少一个突出部伸出还可被限定为通过将螺旋小齿轮的第一直径选择得比所述至少一个突出部的第二直径大来减小螺旋小齿轮和壳体之间的接触面积。

根据其他特征，所述方法可包括利用封闭端中的槽通过所述至少一个突出部来引导螺旋小齿轮的运动。所述方法可包括将所述至少一个突出部和所述槽布置成仅在两个面接触。所述至少一个突出部可形成为球形并且所述槽可形成为V形。所述引导步骤可包括使所述至少一个突出部延伸穿过所述槽。

在其他特征中，所述伸出步骤还可被限定为通过选择将第一突出部定位在螺旋小齿轮的第一端和壳体之间且将第二突出部定位在螺旋小齿轮的与第一端相对的第二端和壳体之间来减小螺旋小齿轮和壳体之间的接触范围。

一种差动组件可包括环形齿轮、壳体、侧齿轮、螺旋小齿轮和至少一个突出部。所述壳体可固定成与环形齿轮一起旋转。壳体可限定有相对于壳体的中心轴线径向地彼此相邻的凹腔和中心孔。侧齿轮可定位在中心孔中。螺旋小齿轮可定位在凹腔中并且与侧齿轮啮合。所述至少一个突出部可从螺旋小齿轮的端部伸出并且与凹腔的封闭端接触。

附图说明

从详细的描述和附图中将更充分地理解本发明，在附图中：

图1为根据本发明的一个示例构造的差动组件的分解图；

图2为沿包含图1中示出的示例性差动组件的中心轴线的平面截取的剖视图；

图3为沿图2中的剖切线3-3截取的剖视图；

图4为根据本发明的另一个示例构造的差动组件的局部剖视图；以及

图5为根据本发明的另一个示例构造的差动组件的侧视图。

具体实施方式

在本申请的附图中示出本发明的多个不同的实施例。在本发明的各个实施例中示出相似的特征。不同实施例中的相似特征编有共同的参考标号并且由字母后缀来区分。特定实施例中的相似特征编有共同的两位数的基本参考标号并且由不同的首位数字来区分。另外，为了增加一致性，任意特定附图中的结构共用相同的字母后缀，即使并不是在所有实施例中都示出了特定的特征。相似的特征相似地构造、相似地操作和/或具有相同的功能，除非附图或此说明书中另有指明。此外，一个实施例的特定特征可代替另一个实施例中的相应特征或可补充其他实施例，除非附图或此说明书另有指明。

如前所述，当车辆在弯曲路径上运动时，位于车辆一侧的车轮必须比其他车轮运动得更快。在具有螺旋小齿轮的差动组件中，螺旋小齿轮绕着差动壳体的中心轴线旋转并且还绕着它们各自的中心轴线在壳体凹腔内旋转。一个车轮所经受的抵抗转矩会使得小齿轮沿径向向外运动并且刮擦壳体凹腔。如果车辆在比较高的负荷下转弯，则相啮合的螺旋小齿轮会对彼此施加非常高的径向负荷，这倾向于沿着壳体的中心轴线推压螺旋小齿轮。壳体和螺旋小齿轮之间的接触可导致粘附、约束和噪声。

螺旋小齿轮可设置有一个或多个突出部以减小与壳体的接触面积。这降低了小齿轮和壳体之间的摩擦程度并因此减小了磨损。此外，壳体可包括引导螺旋小齿轮在差动组件内的运动的结构。突出部在运动上可由壳体内的槽来引导而不影响差动组件的转矩分配。这减小了螺旋齿轮在壳体凹腔内的随机运动的可能性，并且因此也减小了由于螺旋齿轮传动而在巨大的径向负荷下在螺旋齿轮之间产生粘附和约束的可能性。

现参照图1，差动组件10可包括环形齿轮12、壳体14、第一侧齿轮16、第二侧齿轮116、例如以20、120、220、320标出的多个螺旋小齿轮和例如以22、122标出的多个突出部。环形齿轮12可与驱动小齿轮(未示出)啮合。由发动机产生的旋转动力可传递至驱动小齿轮并由此可使得环形齿轮12旋转。应注意到的是，环形齿轮12的轮齿未示出以增加图1所示出的其他结构的清晰度。

壳体14可固定成与环形齿轮12一起旋转。例如，壳体14和环形齿轮12可栓接在一起。壳体14可限定有多个凹腔，例如在图1中以118、318标出的。每个凹腔可沿着壳体14的中心轴线26延伸。每个凹腔可不完全穿过壳体14地延伸。壳体14还可限定有中心孔24。凹腔118和中心孔24可相对于中心轴线26径向地彼此相邻。环形齿轮12可封闭在壳体14的第一侧28上的凹腔并且板30可封闭在壳体14的第二侧32上的包括凹腔118和318在内的凹腔。壳体14可固定成与板30一起旋转。例如，壳体14与板30可栓接在一起。

各个螺旋小齿轮20、120、220、320可定位在凹腔之一中。例如，螺旋小齿轮120可定位在凹腔118中。螺旋小齿轮320可定位在凹腔318中。第一侧齿轮16和第二侧齿轮116可定位在中心孔24中。每个螺旋小齿轮20、120、220、320可与侧齿轮16、116之一啮合。例如，螺旋小齿轮20、220可与第一侧齿轮16啮合。螺旋小齿轮120、320可与第二侧齿轮116啮合。每个螺旋小齿轮20、120、220、320还可与另一螺旋小齿轮啮合。例如，螺旋小齿轮20可与螺旋小齿轮120啮合。螺旋小齿轮220可与螺旋小齿轮320啮合。

在操作中，在相关的车辆沿着直线运动时侧齿轮16、116和螺旋小齿轮20、120、220、320可绕着壳体14的中心轴线26一起旋转。旋转动力经由第一侧齿轮16传递至第一车轮并且经由第二侧齿轮116传递至与第一车轮相对的第二车轮。在直线远动期间，螺旋小齿轮20、120、220、320绕着中心轴线26公转，但不绕着它们各自的中心轴线在它们各自的凹腔内旋转。当车辆沿着弯曲路径运动时，车辆的车轮之一必须比位于车辆的相对侧上的车轮运动得更快。在车辆沿着弯曲路径运动期间，螺旋小齿轮20、120、220、320不仅绕着中心轴线26旋转，而且还绕着它们各自的中心轴线在它们各自的凹腔内旋转。车轮之一上的抵抗转矩会使螺旋小齿轮20、120、220、320沿径向向外运动并且刮擦壳体凹腔。在比较高的转向负荷下，螺旋小齿轮20、120、220、320之间的啮合还会导致沿着螺旋小齿轮20、120、220、320的各中心轴线定向的负荷。这些负荷会经由螺旋小齿轮20、120、220、320的端部传递至壳体14、环形齿轮12和/或板30。这些负荷的传递会导致粘附、约束和噪声。

从一个或多个所述螺旋小齿轮的端部可伸出有突出部。例如，突出部22可从螺旋小齿轮20的端部34伸出。螺旋小齿轮20和突出部22可相对于彼此一体地形成。突出部22可减小螺旋小齿轮20和壳体14之间的接触面积，因为突出部22的直径可比螺旋小齿轮20的直径小。较小的突出部22可与壳体14接触，而不是螺旋小齿轮20的较大的端部34。

如在图2中最佳示出的，螺旋小齿轮20和突出部22可定位在由壳体14限定的凹腔18中。突出部22可与凹腔18的封闭端38接触。凹腔18的端部38是封闭的，因为螺旋小齿轮20不能穿过凹腔18。在端部34和封闭端38之间可限定有以40标出的间隙。突出部22可使端部34和封闭端38之间分开。

再次参照图1，突出部122可从螺旋小齿轮120的端部136伸出。突出部122可减小螺旋小齿轮120和板30之间的接触面积，因为突出部122的直径可比螺旋小齿轮120的直径小。较小的突出部122可与板30接触，而不是螺旋小齿轮120的较大的端部136。

如前所述，车轮之一上的抵抗转矩可使螺旋小齿轮20、120、220、320沿径向向外运动并且刮擦凹腔。一个或多个所述凹腔还可包括槽42以引导定位在该凹腔中的螺旋小齿轮的径向运动。例如，如图2所示，凹腔18的封闭端38可包括接纳突出部22的槽42。槽42可通过与突出部22的接合来引导螺旋小齿轮20的运动。

本发明的实施例可提供减小接触面积和引导螺旋小齿轮的运动的各种方式。图1-3公开了第一种方式。突出部22可具有圆形截面，该圆形截面沿着中心轴线26的至少一部分可大致恒定不变。突出部22可终止于大致平的表面44，该表面44能与封闭端38的表面46可滑动地接合。

如前所述，突出部22可延伸穿过封闭端38的槽42。槽42可具有大体矩形的截面并且相对于中心轴线26沿着径向方向延伸，如在图3中最佳示出的。因此，槽42可包围突出部22。

在图4中示出本发明的另一实施例。图4的视角是沿径向向内的。图4公开了位于凹腔18a中的螺旋小齿轮20a。凹腔18a可由壳体14a限定。凹腔18a可终止于封闭端38a。壳体14a能以中心轴线26a为中心。突出部22a可从螺旋小齿轮20a的端部34a伸出。封闭端38a包括槽42a。

突出部22a可为球形。槽42a可为V形，具有两个对向且相交的壁48a、50a，从而形成面向凹腔18a的内部的凹形角部。突出部22a因此可设置成仅在两个面与槽42a接触。

图5公开了本发明的另一实施例。壳体已从图5中省去以增加其余结构的清晰度。图5公开了多个螺旋小齿轮20b、120b、220b，侧齿轮16b和116b，以及板30b。

螺旋小齿轮20b和220b可包括在两端处的突出部。螺旋小齿轮20b可包括定位在第一端34b和壳体之间的第一突出部22b和定位在第二端36b和板52b之间的第一突出部422b。板52b可包括用于接纳突出部422b的槽(未示出)。

已出于例示和说明的目的而提供了对各实施例的上述说明。其并非意图是穷尽性的或限制本发明。特定实施例的各个要素或特征一般并不限于该特定实施例，而是在适用时可互换并且可用在所选定的实施例中，即使没有具体地示出或描述。所述要素或特征还能以许多方式变化。这些变化不应视为背离本发明，而所有这些修改意图包括在本发明的范围内。

Claims (17)

1.一种差动组件，包括：

壳体，该壳体限定有具有封闭端的凹腔，并且具有中心轴线，其中凹腔与所述中心轴线隔开；

螺旋小齿轮，该螺旋小齿轮定位在凹腔中；以及

至少一个突出部，所述至少一个突出部从螺旋小齿轮的端部沿着所述中心轴线伸出并且与凹腔的封闭端接触，其中所述凹腔的封闭端还包括接纳所述至少一个突出部的槽，所述槽相对于所述中心轴线沿着径向方向延伸以引导所述螺旋小齿轮的径向运动。

2.根据权利要求1所述的差动组件，其特征在于，所述至少一个突出部具有圆形截面，该圆形截面的直径比螺旋小齿轮的直径小。

3.根据权利要求2所述的差动组件，其特征在于，所述至少一个突出部的直径沿着所述中心轴线的至少一部分大致恒定不变。

4.根据权利要求2所述的差动组件，其特征在于，所述至少一个突出部终止于与所述封闭端可滑动地接合的大致平的表面。

5.根据权利要求1所述的差动组件，其特征在于，所述螺旋小齿轮和所述至少一个突出部相对于彼此一体地形成。

6.根据权利要求1所述的差动组件，其特征在于，所述至少一个突出部为球形。

7.根据权利要求1所述的差动组件，其特征在于，所述槽具有大致矩形的截面。

8.根据权利要求1所述的差动组件，其特征在于，所述槽包围所述至少一个突出部。

9.根据权利要求1所述的差动组件，其特征在于，所述槽为V形。

10.根据权利要求1所述的差动组件，其特征在于，所述至少一个突出部还包括：

第一突出部，该第一突出部从所述螺旋小齿轮的第一端伸出并且与所述凹腔的封闭端接触；以及

第二突出部，该第二突出部从所述螺旋小齿轮的与所述第一端相对的第二端伸出。

11.一种在差动组件中引导螺旋小齿轮的径向运动的方法，包括：

用具有中心轴线的壳体来限定凹腔，其中所述凹腔与所述中心轴线径向地隔开；

将螺旋小齿轮定位在凹腔中；

使至少一个突出部从螺旋小齿轮的端部沿着所述中心轴线伸出并且与凹腔的封闭端接触；以及

利用所述封闭端中的相对于所述中心轴线沿着径向方向延伸的槽通过所述至少一个突出部来引导螺旋小齿轮的径向运动。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述伸出步骤还被限定为：

通过将所述螺旋小齿轮的第一直径选择得比所述至少一个突出部的第二直径大来减小所述螺旋小齿轮和壳体之间的接触面积。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述引导步骤还包括以下步骤：

将所述至少一个突出部和所述槽布置成仅在两个面接触。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述引导步骤还包括以下步骤：

将所述至少一个突出部形成为球形；以及

将所述槽形成为V形。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述引导步骤还包括以下步骤：

使所述至少一个突出部延伸穿过所述槽。

16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述伸出步骤还被限定为：

通过选择将第一突出部定位在螺旋小齿轮的第一端和壳体之间且将第二突出部定位在螺旋小齿轮的与第一端相对的第二端和壳体之间来减小螺旋小齿轮和壳体之间的接触范围。

17.一种差动组件，包括：

环形齿轮；

壳体，该壳体固定成与环形齿轮一起旋转，所述壳体限定有相对于壳体的中心轴线径向地彼此相邻的凹腔和中心孔；

侧齿轮，该侧齿轮定位在所述中心孔中；

螺旋小齿轮，该螺旋小齿轮定位在所述凹腔中并且与侧齿轮啮合；以及

至少一个突出部，所述至少一个突出部从螺旋小齿轮的端部伸出并且与凹腔的封闭端接触，其中所述凹腔的封闭端还包括接纳所述至少一个突出部的槽，所述槽相对于所述中心轴线沿着径向方向延伸以引导所述螺旋小齿轮的径向运动。

Images