CN105570403A - 具有带链轮和输出法兰的一件式扭矩传递件的分动箱组件 - Google Patents

Abstract

用于车辆的分动箱组件具有一件式扭矩传递部件，所述一件式扭矩传递部件具有配置以接收扭矩的链轮部分和配置以传递接收扭矩的输出法兰部分。链轮部分和输出法兰部分围绕共同的轴线一致旋转且轴向地互相邻近。

Description

具有带链轮和输出法兰的一件式扭矩传递件的分动箱组件

技术领域

本教导大致包括用于车辆的分动箱组件。

背景技术

一些机动车辆配备有分动箱组件，所述分动箱组件选择性地实现从单个从动轴到两个从动轴的切换。例如，一些后轮驱动车辆具有分动箱组件，所述分动箱组件在引导驱动扭矩到后轮之外，能选择性地引导驱动扭矩中的一些到前轮，建立全车轮驱动模式或四轮驱动模式。

发明内容

提供用于车辆的分动箱组件，所述分动箱组件具有一件式扭矩传递部件，所述一件式扭矩传递部件具有配置以接收扭矩的链轮部分和配置以传递所接收的扭矩的输出法兰部分。链轮部分和输出法兰部分围绕共同的轴线一致旋转且轴向地互相邻近。

分动箱组件可包括在内部腔体中的轴承，所述内部腔体由链轮部分的内部环形表面限定。轴承与链轮部分在内部环形表面交界。在一个实施例中，内部腔体通过链轮部分和输出法兰部分轴向延伸，从而一件式扭矩传递部件是中空的。在这样的实施例中，例如，一件式扭矩传递部件可是粉末金属的。

在实施例中，分动箱壳体径向地围绕一件式扭矩传递部件。支撑柱从分动箱壳体延伸进入内部腔体。轴承在内部腔体中支撑在支撑柱上并在内部环形表面与链轮部分交界，从而一件式扭矩传递部件通过轴承可旋转地支撑在支撑柱上。

分动箱组件可包括支撑在输出法兰部分的环形外表面上的环形密封件。分动箱壳体可具有开口，输出法兰部分定位在所述开口处。环形密封件可被支撑在输出法兰部分的环形外表面上以围绕开口。

输出法兰部分的环形外表面可具有小于链轮部分的带齿的外表面直径的直径。在一个实施例中，第二轴承可被支撑在输出法兰部分的环形外表面上且被支撑在分动箱壳体的轴向延伸表面上，从而第二轴承被轴向定位在分动箱壳体和链轮部分之间。

输出法兰部分可具有内表面，所述内表面限定内部腔体并可包括多个在内表面处径向向内进入内部腔体的凸起部。凸起部可具有轴向延伸的开口用于在输出法兰部分接收安装特征部。链轮部分可径向地重叠凸起部以加强一件式扭矩传递部件。

在本教导的一个方面，车辆包括驱动轴和后推进轴，所述后推进轴具有第一旋转轴线并可操作地连接以随驱动轴一致转动。车辆具有分隔于并平行于驱动轴和后推进轴并围绕第二旋转轴线旋转的前推进轴。车辆进一步包括配置以在后推进轴和前推进轴之间分配驱动轴的驱动扭矩的分动箱组件。分动箱组件具有与驱动轴同轴并选择性地与其接合的第一链轮。分动箱组件也具有带有链轮部分和输出法兰部分的一件式扭矩传递部件。链轮部分和输出法兰部分围绕第二旋转轴线一致旋转且轴向地互相邻近。前推进轴可操作地连接到输出法兰部分以随一件式扭矩传递部件一致旋转。传动链与第一链轮和一件式扭矩传递部件的链轮部分接合，用于从第一链轮传递扭矩到一件式扭矩传递部件的链轮部分。

一件式扭矩传递部件减少了部件数量，也减少了独立的输出链轮和安装法兰典型需要的轴向包装空间。在具有独立的输出链轮和安装法兰的布置中，中间轴从输出链轮延伸到安装法兰。花键界面在中间轴和输出链轮之间被需要，另一个花键界面在中间轴和安装法兰之间被需要。此种中间轴和花键界面的消除减少了必需部件的数量，也可减少制造成本，因为花键界面典型需要的二次制造操作可被消除。用于一件式扭矩传递部件的初步制造过程可以是近净型，足够在生产中使用。在一个例子中，一件式扭矩传递部件可以是粉末金属的。

根据本发明的一个具体方面，提出一种用于车辆的分动箱组件，所述分动箱组件包括：

一件式扭矩传递部件，其具有配置以接收扭矩的链轮部分、和配置以传递所接收的扭矩的输出法兰部分；和

其中链轮部分和输出法兰部分围绕共同的轴线一致旋转且轴向地互相邻近。

优选地，其中链轮部分具有限定内部腔体的内部环形表面；并进一步包括：

轴承，其在内部腔体中，与链轮部分在内部环形表面处交界。

优选地，其中输出法兰部分具有外表面，并进一步包括：

环形密封件，其支撑在输出法兰部分的外表面上。

优选地，其中输出法兰部分具有限定内部腔体的内表面；

其中输出法兰具有在内表面处径向向内延伸进入内部腔体的多个凸起部；和

其中凸起部具有轴向延伸的开口，用于在输出法兰部分接收安装特征部。

优选地，其中链轮部分径向地重叠多个凸起部。

优选地，其中一件式扭矩传递部件具有通过链轮部分和输出法兰部分轴向延伸的内部腔体，使得该一件式扭矩传递部件是中空的。

优选地，其中一件式扭矩传递部件是粉末金属。

优选地，该分动箱组件进一步包括：

盘，其在内部腔体中可操作地连接到一件式扭矩传递部件；且其中盘闭合内部腔体。

优选地，其中链轮部分具有限定内部腔体的内部环形表面；并进一步包括：

分动箱壳体，其径向地围绕一件式扭矩传递部件；

支撑柱，其从分动箱壳体延伸进入内部腔体。

轴承，其在内部腔体中支撑在支撑柱上并在内部环形表面处与链轮部分交界，使得一件式扭矩传递部件通过轴承而可旋转地支撑在支撑柱上。

优选地，其中分动箱壳体具有开口，输出法兰部分被定位在所述开口处；其中输出法兰部分具有环形外表面；且进一步包括：

环形密封件，其在开口处支撑在输出法兰部分的环形外表面上并围绕输出法兰部分的环形外表面。

优选地，其中所述轴承是第一轴承；其中分动箱壳体具有轴向延伸的法兰；其中链轮部分具有带齿的外表面；其中输出法兰部分具有轴向延伸的外表面，所述外表面的直径小于链轮部分的带齿的外表面的直径；并进一步包括：

第二轴承，其被支撑在输出法兰部分的环形外表面和分动箱壳体的轴向延伸的法兰上，使得第二轴承被径向定位在分动箱壳体和链轮部分之间。

根据本发明的另一个具体方面，提出一种分动箱组件，其包括：

一件式扭矩传递部件，其具有配置以接收扭矩的链轮部分、和配置以传递所接收的扭矩的输出法兰部分；其中链轮部分和输出法兰部分围绕共同的轴线一致旋转且轴向地互相邻近；其中链轮部分具有限定内部腔体的内部环形表面；

分动箱壳体，其径向地围绕一件式扭矩传递部件；

支撑柱，其从分动箱壳体延伸进入内部腔体；

轴承，其在内部腔体中支撑在支撑柱上并在环形内表面处与链轮部分交界，使得一件式扭矩传递部件通过轴承可旋转地支撑在支撑柱上；

其中输出法兰部分具有环形外表面；和

环形密封件，其支撑在输出法兰部分的环形外表面上。

优选地，其中分动箱壳体具有开口和在开口处的轴向延伸的法兰；其中输出法兰部分具有环形外表面；且其中环形密封件支撑在分动箱壳体的轴向延伸的法兰上并围绕开口。

优选地，其中一件式扭矩传递部件具有通过链轮部分和输出法兰部分轴向延伸的内部腔体，使得一件式扭矩传递部件是中空的；并进一步包括：

盘，其在内部腔体可操作地连接到一件式扭矩传递部件；且其中盘闭合内部腔体。

根据本发明的再一个具体方面，提出一种车辆，包括：

驱动轴；

后推进轴，其可操作地连接以随驱动轴一致旋转，并具有第一旋转轴线；

前推进轴，其从驱动轴和后推进轴分隔开、并平行于驱动轴和后推进轴，并围绕第二旋转轴线旋转；

分动箱组件，其配置以在后推进轴和前推进轴之间分配驱动轴的驱动扭矩，分动箱组件包括：

第一链轮，其与驱动轴同轴并可选择性地与其接合；

一件式扭矩传递部件，其具有链轮部分和输出法兰部分；其中链轮部分和输出法兰部分围绕第二旋转轴线一致旋转且轴向地互相邻近；其中前推进轴可操作地连接到输出法兰部分以随一件式扭矩传递部件一致旋转；和传动链，其与第一链轮和一件式扭矩传递部件的链轮部分接合，用于从第一链轮传递扭矩到一件式扭矩传递部件的链轮部分。

优选地，其中链轮部分具有限定内部腔体的内部环形表面；并进一步包括：

分动箱壳体，其径向地围绕一件式扭矩传递部件；

支撑柱，其从分动箱壳体延伸进入内部腔体；

轴承，其在内部腔体中支撑在支撑柱上并在内部环形表面处与链轮部分交界，从而一件式扭矩传递部件通过轴承可旋转地支撑在支撑柱上。

优选地，其中输出法兰部分具有环形外表面，并进一步包括：

环形密封件，其支撑在输出法兰部分的环形外表面上。

优选地，其中输出法兰部分具有：

外部环形表面；

内部表面，其限定内部腔体；

多个凸起部，其从内表面径向向内延伸进入内部腔体；

其中凸起部具有轴向延伸的开口，用于接收安装特征部，以安装输出法兰部分到前推进轴；且

其中链轮部分径向地重叠凸起部。

优选地，其中一件式扭矩传递部件具有通过链轮部分和输出法兰部分轴向延伸的内部腔体，使得一件式扭矩传递部件是中空的。

优选地，其中一件式扭矩传递部件是粉末金属；且进一步包括：

盘，其在内部腔体可操作地连接到一件式扭矩传递部件；且其中盘闭合内部腔体。

从下文中对实现本发明的最佳模式的有附图的详细描述可知，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势是很明显的。

附图说明

图1是带有根据本教导的分动箱组件的车辆的示意图。

图2是图1分动箱组件在图3中线2-2处的剖视和局部分解示意图，并具有以虚线所示的传动链和以片段虚线所示的前推进轴和安装特征部。

图3是图2分动箱组件的分解透视示意图。

图4是图3中线4-4处的透视局部剖视示意图。

图5是图1-4的分动箱组件的一件式扭矩传递部件的示意性透视图。

图6是根据本教导的替换方面的用于车辆的分动箱组件的替换实施例以片段剖视视角的示意图。

具体实施方式

参考附图，其中贯穿视图中相同的附图标记代表相同的部件，图1示出具有分动箱组件12的车辆10，所述分动箱组件12可操作以在一对前轮14和一对后轮16之间选择性地分离驱动扭矩。如这里进一步讨论的，分动箱组件12采用紧凑的一件式的扭矩传递部件18，如图2所示，所述扭矩传递部件具有链轮部分20和输出法兰部分22。所述单个一件式的扭矩传递部件18的组合功能可以节省空间、减轻重量、节省制造和装配的潜在价格。

车辆10具有发动机24，所述发动机通过变速器26提供驱动扭矩到变速器输出轴27。如图2所示，变速器输出轴27联接到分动箱组件12的输入驱动轴28。车辆10是后轮驱动车辆，后推进轴30通过分动箱组件12操作地连接到输入驱动轴28，以随输入驱动轴28一致转动。更具体地，变速器输出轴27花键连接到输入驱动轴28(图2所示)的前花键29(图2所示)，后推进轴30花键连接到输入驱动轴28的后花键31(图2所示)。变速器输出轴27、输入驱动轴28和后推进轴30围绕在车辆10中纵向延伸的第一旋转轴线A1旋转。被驱动的后推进轴30通过后差速器32和后半轴34提供扭矩给后轮16。

在车辆10的全车轮驱动模式或四车轮驱动模式中，驱动扭矩的一部分可通过分动箱组件12的操作而被选择性地引导到前轮14。前推进轴36操作地连接到分动箱组件12，使得所述前推进轴分隔于并平行于驱动轴28和后推进轴30，并可围绕第二旋转轴线A2旋转。当通过分动箱组件12选择性地驱动时，前推进轴36通过前差速器38和前半轴40提供扭矩给前轮14。

参考图2，分动箱组件12更详细地被示出。分动箱壳体42包括前盖42A和后盖42B。前盖和后盖42A、42B通过焊接或其他合适的方法彼此接合。输入驱动轴28分别通过盖42A的前开口44A和盖42B的后开口44B延伸。密封件46A、46B分别密封开口44A、44B。轴承48A、48B围绕输入驱动轴28并使输入驱动轴28可以相对于壳体42旋转。

第一链轮52安装在输入驱动轴28上，从而在第一、分离模式中相对于输入驱动轴28可转动，且在第二、接合模式中被固定以随输入驱动轴28一致转动。图3所示的电机54被电子控制模块(未示出)控制以促动和接合制动器机构56，该制动器机构将第一链轮52接合到输入驱动轴28以随之一致转动(即与输入驱动轴28相同速度)。电子控制模块可被安装在车辆10上的任何位置，且可操作地连接到电机54。电子控制模块可包括多个互连的控制器，例如发动机控制器和变速器控制器。根据操作员输入(例如选择全车轮驱动模式)并根据速度传感器的传感器信息，电子控制模块发送控制信号到电动机54，所述速度传感器可被安装到变速器输出轴27、输入驱动轴28、前和后推进轴30、36或车辆10上的其他地方。润滑泵58安装到输入驱动轴28。

图3所示和图2中虚线代表的传动链60具有内部齿62，所述内部齿与第一链轮52的外部齿64和一件式扭矩传递部件18的链轮部分20的外部齿66接合。传动链60由此从第一链轮52传递扭矩到一件式扭矩传递部件18的链轮部分20。链轮部分20和输出法兰部分22围绕第二旋转轴线A2一致旋转且轴向地互相邻近。换句话说，链轮部分20和输出法兰部分22被牢固地互相固定、作为同一单个部件的部分，且因此必须以相同速度一致旋转。

前推进轴36可操作地连接到输出法兰部分22以随一件式扭矩传递部件18一致旋转。更具体地，如图2和5所示，输出法兰部分22具有环形内表面68，该环形内表面限定内部腔体70。多个凸起部72从内表面68径向向内延伸进入内部腔体70。凸起部72具有轴向延伸的开口74，其用于接收固定到前推进轴36的法兰78的安装特征部76(如图2中虚线所示)，以安装输出法兰部分22到前推进轴36。如图2明显所示，链轮部分20在一件式扭矩传递部件18的中间部分73处径向重叠凸起部72，由此增加部件18的强度。换句话说，通过一件式扭矩传递部件18的垂直于旋转轴线A2截取的横截面将在中间部分73处延伸通过链轮部分20和输出法兰部分22。

输出法兰部分22定位在前盖42A的开口80处，从而凸起部72的开口74在开口80处暴露，以提供用于安装特征部76的接入。输出法兰部分22具有支撑环形密封件84的环形外表面82。分动箱壳体42的前盖42A在开口80处具有径向向内延伸的法兰86。环形密封件84在开口80处支撑在环形外表面82上并环绕环形外表面82。环形外表面82在链轮部分20的外部齿66的根部具有直径D1，所述直径小于链轮部分20的带齿的表面90的直径D2。

当如图2装配时，分动箱壳体42径向地环绕一件式扭矩传递部件18。内部腔体70通过外部法兰部分22和链轮部分20延伸。一件式扭矩传递部件18由此完全中空，使得其可被作为粉末金属部件以相对简单的工具制造。换句话说，一件式扭矩传递部件18的通常环形且中空的形状是适合作为粉末金属部件制造的形状。为了分隔内部腔体70，例如防止从传动链60来的润滑油在输出法兰部分22喷溅到内部腔体70，基本上圆形的盘96被定位在腔体70中，邻接输出法兰部分22并闭合开口74的端部。盘96可以被可操作地连接到一件式扭矩传递部件18，例如通过焊接。盘96由此随一件式扭矩传递部件18转动。

环形支撑柱98从分动箱壳体42的后盖42B延伸进内部腔体70，并可与所述后盖整体成型。后盖42B在支撑柱98处不具有开口，一件式扭矩传递部件18由此通过后盖42B在一个轴端处封闭。如图2和4，支撑柱98通常是环形且支撑轴承100，在此称为第一轴承。如图2所示，轴承100具有支撑在支撑柱98的环形外表面104上的内圈102。轴承100的外圈106与链轮部分20的内部环形表面102交界。滚筒元件108被包装在圈102和108之间。一件式扭矩传递部件18由此通过轴承100可旋转地支撑在支撑柱98上。

当装配时，由于一件式扭矩传递部件18，分动箱组件12非常紧凑。分动箱组件12的部件以图2所示的轴向顺序堆叠：密封件84、前盖42A的径向向内延伸的法兰86、链轮部分20和后盖42B。输出法兰部分22径向地对准密封件84，第一轴承100和支撑柱98径向地对准链轮部分20。

图6示出了扭矩传递部件218的另一个实施例，其具有链轮部分220和输出法兰部分222。扭矩传递部件218与扭矩传递部件18基本上相同，除了链轮部分220具有一体的盘状部分296，所述盘状部分将通过输出法兰部分222形成的内部腔体270A和通过链轮部分220形成的内部腔体270B分开。相应地，扭矩传递部件218不是完全中空。

轴承202在链轮部分220的内部环形表面204支撑链轮部分220。分动箱壳体242的后盖242B的一体环形支撑柱298支撑轴承202并转而支撑一件式扭矩传递部件218。另一个轴承292与输出法兰部分222的轴向延伸环形外表面282交界。轴承292被分动箱壳体242的前盖242A的轴向延伸的环形法兰206支撑。密封件284在分动箱壳体242的前盖242A的开口280处被支撑在输出法兰部分222的环形外表面282上。

一件式扭矩传递部件18和一件式扭矩传递部件218使得能够减少独立的输出链轮和安装法兰典型需要的轴向包装空间。在这样的布置中，中间轴从输出链轮延伸到安装法兰。花键界面在中间轴和输出链轮之间被需要，另一个花键界面在中间轴和安装法兰之间被需要。一件式扭矩传递部件18或218造成的此种中间轴和花键界面的消除减少了必需部件的数量，也可减少制造成本，因为花键界面典型需要的二次制造操作可被消除。一件式扭矩传递部件18和一件式扭矩传递部件218的初步制造过程可接近净成型，在生产中足够使用。

尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于车辆的分动箱组件，所述分动箱组件包括：

一件式扭矩传递部件，其具有配置以接收扭矩的链轮部分、和配置以传递所接收的扭矩的输出法兰部分；和

其中链轮部分和输出法兰部分围绕共同的轴线一致旋转且轴向地互相邻近。

2.如权利要求1所述的分动箱组件，其中链轮部分具有限定内部腔体的内部环形表面；并进一步包括：

轴承，其在内部腔体中，与链轮部分在内部环形表面处交界。

3.如权利要求1所述的分动箱组件，其中输出法兰部分具有外表面，并进一步包括：

环形密封件，其支撑在输出法兰部分的外表面上。

4.如权利要求1所述的分动箱组件，其中输出法兰部分具有限定内部腔体的内表面；

其中输出法兰具有在内表面处径向向内延伸进入内部腔体的多个凸起部；和

其中凸起部具有轴向延伸的开口，用于在输出法兰部分接收安装特征部。

5.如权利要求4所述的分动箱组件，其中链轮部分径向地重叠多个凸起部。

6.如权利要求1所述的分动箱组件，其中一件式扭矩传递部件具有通过链轮部分和输出法兰部分轴向延伸的内部腔体，使得该一件式扭矩传递部件是中空的。

7.如权利要求6所述的分动箱组件，其中一件式扭矩传递部件是粉末金属。

8.如权利要求5所述的分动箱组件，其进一步包括：

盘，其在内部腔体中可操作地连接到一件式扭矩传递部件；且其中盘闭合内部腔体。

9.如权利要求1所述的分动箱组件，其中链轮部分具有限定内部腔体的内部环形表面；并进一步包括：

分动箱壳体，其径向地围绕一件式扭矩传递部件；

支撑柱，其从分动箱壳体延伸进入内部腔体；

轴承，其在内部腔体中支撑在支撑柱上并在内部环形表面处与链轮部分交界，使得一件式扭矩传递部件通过轴承而可旋转地支撑在支撑柱上。

10.如权利要求9所述的分动箱组件，其中分动箱壳体具有开口，输出法兰部分被定位在所述开口处；其中输出法兰部分具有环形外表面；且进一步包括：

环形密封件，其在开口处支撑在输出法兰部分的环形外表面上并围绕输出法兰部分的环形外表面。