CN107042757A - 差速器安装系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种差速器安装系统。根据一个实施例，一种车辆动力传动系统包括发动机和差速器，发动机具有限定有第一配合表面的第一锁定特征，差速器经传动轴连接到分动箱。差速器包括限定有第二配合表面的第二锁定特征。第一锁定特征和第二锁定特征接合使得第一配合表面和第二配合表面彼此相抵靠地设置，以连接发动机和差速器。在发动机和差速器内设置有紧固件。

Description

差速器安装系统
技术领域
本公开涉及具有被安装到发动机的差速器的机动车辆。
背景技术
车辆包括将扭矩提供至车辆的一个或更多个驱动轮的动力传动系统。动力传动系统能够操作以根据操作条件选择性地将扭矩传递至前轮、后轮或者前轮和后轮两者。
发明内容
根据一个实施例，一种车辆动力传动系统包括发动机和前差速器，发动机具有限定有第一配合表面的第一锁定特征，前差速器经传动轴连接到分动箱。前差速器包括限定有第二配合表面的第二锁定特征。第一锁定特征和第二锁定特征接合使得第一配合表面和第二配合表面彼此相抵靠地设置，以连接发动机和差速器。在发动机和差速器内设置有紧固件。
根据另一实施例，一种车辆动力传动系统包括发动机和前差速器，发动机包括具有母锁定特征的外侧，所述母锁定特征限定有内配合表面，前差速器经传动轴连接到分动箱。前差速器包括具有公锁定特征的壳体，所述公锁定特征从所述壳体突出并设置在母锁定特征内，使得公锁定特征的外配合表面与母锁定特征的内配合表面接合，以将差速器连接到发动机。
根据又一实施例，一种车辆动力传动系统包括具有公锁定特征的外侧的发动机，所述公锁定特征从所述外侧突出并限定有外配合表面，并且车辆动力传动系统包括经传动轴连接到分动箱的差速器。差速器包括具有母锁定特征的壳体，所述母锁定特征限定有内配合表面。当装配时，公锁定特征设置在母锁定特征内，使得外配合表面与内配合表面接合以将差速器连接到发动机。
附图说明
图1是示例性车辆的示意图。
图2是示例性车辆动力传动系统的透视图。
图3是图2中示出的车辆动力传动系统的发动机的侧壁的侧视图。
图4是图2中示出的车辆动力传动系统的发动机的侧壁的透视图。
图5是图2中示出的动力传动系统的前差速器的侧视图。
图6是发动机与前差速器之间的连接的侧视图。
图7是另一前差速器的侧视图。
图8是发动机和前差速器之间的另一种连接的截面形式的侧视图。
具体实施方式
在此描述本公开的实施例。然而，应理解，公开的实施例仅为示例，其它实施例可采取各种和替代的形式。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各种特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征结合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可以期望用于特定应用或实施方式。
参照图1，车辆20(诸如全轮驱动车辆或四轮驱动车辆)可包括发动机22，该发动机22至少具有汽缸体和附连到汽缸体顶部的汽缸盖。曲轴和活塞设置在汽缸体内。发动机22的飞轮连接到曲轴并设置在发动机22后侧。发动机22可纵向安装(即，曲轴绕车辆的纵向旋转)或者可横向安装(即，曲轴绕车辆的横向旋转)。变速器24安装到发动机22的后面，并包括可操作地连接到飞轮的输入轴。
分动箱26安装到变速器24的后侧，并可操作地连接到变速器24的输出轴。分动箱26被构造成根据车辆20的操作条件而选择性地提供扭矩至前轮46和/或后轮34。分动箱26经后传动轴28向后轮34传递扭矩。传动轴28可从分动箱26延伸到后差速器30。后差速器30经一个或更多个后桥半轴32可操作地连接到后轮34。分动箱26经前传动轴36向前轮46传递扭矩。传动轴36可从分动箱26延伸到前差速器38。前差速器38经一个或更多个前桥半轴可操作地连接到前轮46。例如，前桥可包括乘客侧半轴40和驾驶员侧半轴42，乘客侧半轴40连接在前差速器38和乘客侧前轮之间，驾驶员侧半轴42连接在前差速器38和驾驶员侧前轮之间。在示出的实施例中，前差速器38安装在发动机22的乘客侧外壁39上，且驾驶员侧半轴42延伸穿过发动机22内限定的轴通道。可在发动机的另一侧设置支撑壳44以支撑驾驶员侧半轴42。可替代地，前差速器38可安装在发动机22的驾驶员侧，且乘客侧半轴延伸穿过发动机22。
根据发动机的设计和动力传动系的布局，前差速器可安装到发动机的多个不同的表面。内燃发动机具有多个种类：传统上，发动机总成具有整体式缸体，包括汽缸、曲轴箱和油盘安装表面，而最近，已经使用模块化系统(诸如梯形框架发动机)。在梯形框架发动机中，汽缸体总成被分成包括汽缸体和结构框架的多个组件。
参照图2，示例性动力传动系统50包括如上所述协作的发动机52、变速器54、前差速器56、分动箱(未示出)和前传动轴58。在一个示例性实施例中，发动机52是包括汽缸体60、结构框架62和油盘64的梯形框架发动机。结构框架62限定有前差速器56可附连到的外侧壁66。
前差速器56可包括安装到发动机52的壳体68和盖70。前差速器56还包括可操作地连接到前传动轴58的齿轮传动装置。壳体68限定有与侧壁66上限定的多个凸起74对齐的多个安装孔72。多个机械紧固件73(例如，螺栓)被容纳且穿过安装孔72并被旋入到凸起74中限定的螺纹孔76中。在一些实施例中，油盘64还可限定有凸起，该凸起容纳紧固件，以在除了将差速器56连接到发动机之外，将差速器56附连到油盘64。这里，油盘可以是铸造件，这种铸造件相对于传统的薄壁、冲压钢式油盘(其不是结构件)能够提供结构支撑。
紧固件73整体上具有对前差速器中的扭矩负载施加反作用的夹持负载，以防止前差速器56相对于发动机运动。如果前差速器56中的扭矩负载超过夹持负载，则差速器56将相对于发动机52扭转，这是不能接受的状况。可通过增加紧固件的尺寸或数量来增大夹持负载。但是，动力传动系统封装约束会限制用于将前差速器56连接到发动机52的紧固件的尺寸和数量。除非对紧固件使用特殊材料，否则紧固件的尺寸和数量设定夹持负载极限。此外，发动机52和差速器56之间的锁定特征可与紧固件73结合使用，以增大发动机-差速器连接的鲁棒性，同时保持或减小发动机-差速器连接的尺寸。
图3和图4示出了发动机52的侧壁66的放大视图。侧壁66限定有多个凸起74，所述多个凸起74具有螺纹孔76。侧壁还限定有轴通道80，该轴通道80在曲轴之下并在油盘之上延伸完全穿过框架62。驾驶员侧半轴可延伸穿过轴通道80。轴通道80可限定有在安装时与前差速器56的一部分接合的座83。
在侧壁66上设置有多个第一锁定特征82(在示出的实施例中是母锁定特征)。每个锁定特征82均可包括抵靠着侧壁66设置的基座84、从基座84向外延伸的第一臂86以及同样从基座84向外延伸的第二臂88，从而大体上形成C形部件。第一臂86和第二臂88间隔开，以限定敞开的腔90用于容纳差速器的相应的锁定特征。基座84的表面形成腔90的背壁。在一些实施例中，第一锁定特征82与发动机一体地形成。
图5示出了差速器壳体68，在壳体的内侧102设置有第二锁定特征100。在安装差速器时内侧102与盖70相对并面对发动机52。在示出的实施例中，第二锁定特征100是从内侧102向外延伸并被容纳在第一锁定特征82的腔90内的公特征(或突起)。每个公特征100均包括连接到内侧壁102的基座104、远端106以及在基座104与远端106之间延伸的侧壁108。在示出的实施例中，突起100具有棱柱体状的形状，其具有顶侧壁和四个侧壁，但本公开并不限于这种特定的棱柱形状。在一些实施例中，第二锁定特征100与差速器壳体68一体地形成。内侧102还包括容纳其中一个前桥半轴的前桥孔110。
参照图6，示出了第一锁定特征82和第二锁定特征100之间的连接114的侧视图。母锁定特征82的腔90在其中容纳远端106和侧壁108的一部分。第一臂86和第二臂88均限定有与侧壁108的外接合(或配合)表面93接合的内接合(或配合)表面92。第一臂86和第二臂88还包括台阶94，该台阶94相对于接合表面92升高并与远端106接合，以防止公锁定特征100进一步进入腔90。公锁定特征100可包括位于远端106处的倾斜边缘112，以允许公锁定特征100更容易地被容纳在腔90内。锁定特征的尺寸被形成为使得在接合表面92和相应的侧壁108之间形成摩擦配合。可根据实施例调节锁定特征之间的干涉，以形成更紧或更松的过盈配合。因为差速器还利用紧固件附连到发动机，所以确保差速器相对于发动机是静止的所需要的可以仅是宽松的过盈配合。在一个实施例中，臂之间的间隔等于突起100的厚度或类似尺寸。
针对每处连接114的反作用力中的大多数沿着与接合表面92正交的方向。这样，具有不同方位的多个锁定特征可用于确保在上下方向和左右方向支撑差速器。在图3和图5示出的示例中，使用了三处连接114。三处连接中的两个具有水平的接合表面，其抵制上下运动，三处连接中的一个具有竖直的接合表面，其抵制左右运动。其中一处连接(连接115)具有与轴通道80的纵向中心线(还可以是前桥的中心线)竖直对齐的上接合表面116。也就是说，上接合表面116与轴通道80的纵向中心线共面，从而两者竖直地对齐。这使表面116与差速器的扭矩负载正交，这是抵抗扭矩负载最有效的方位。
示出的实施例仅是示例，本公开可考虑其他连接构造。应理解，公锁定特征和母锁定特征可以位于发动机或差速器上。例如，发动机可包括公锁定特征，而差速器可包括母锁定特征。
可通过用于推动差速器就位的机器将公锁定特征安装到母锁定特征中，或者可紧固紧固件73以将公锁定特征落座到母锁定特征内。
图7示出了具有限定有内侧122的壳体120的另一前差速器。壳体120限定有容纳前桥半轴的轴孔124。锁定特征的阵列围绕轴孔124的中心径向地布置。该阵列包括两个公锁定特征126和一个母锁定特征130。应理解，在其他实施例中，对差速器锁定特征中的每种的数量而言，该阵列可包括更多个或更少个。每个公锁定特征126均可从内侧122向外突出，并包括从锁定特征的远端延伸到内侧122的侧壁。侧壁中的两个或更多个具有与设置在发动机上的相应的母锁定特征的相应表面接合的外接合表面128。至少一些接合表面128可被布置成使接合表面128提供与前差速器的扭矩负载(τ)方向正交的反作用力(R)。
该阵列还包括至少一个母锁定特征130，该母锁定特征130具有从内侧122向外突出的一对臂132。臂132间隔开以限定腔134用于容纳设置在发动机上的相应的公锁定特征。每个臂均限定有与公锁定特征上的相应的接合表面接合的内接合表面。至少一些接合表面136可被布置成使结合表面136提供与前差速器的扭矩负载方向正交的反作用力。
参照图8，另一前差速器150包括具有凸缘部152的壳体，凸缘部152具有从其向外延伸的公锁定特征154。公锁定特征154与设置在发动机158上的母锁定特征156接合，以形成至少部分地将差速器固定到发动机的连接166。在本实施例中，至少一处连接不仅包括母锁定特征和公锁定特征，还包括延伸穿过锁定特征的紧固件164。前差速器150限定有完全延伸穿过公锁定特征154的钻孔162。发动机158限定有螺纹孔160，该螺纹孔160包括位于母锁定特征156的基座内的开口。紧固件164延伸穿过钻孔162并旋入到螺纹孔160内。使紧固件164位于锁定特征的中央可允许更容易地将差速器装配到发动机。
虽然以上描述了示例性实施例，但是这些实施例并不意在描述了权利要求包含的所有可能的形式。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下能够进行各种变化。如前所述，各个实施例的特征可组合，以形成本发明的可能没有明确描述或示出的进一步的实施例。虽然各个实施例能被描述为在一个或更多个期望特性方面提供优点或优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员认识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特点或特性可被折衷，以实现期望的总体系统属性。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易组装性等。这样，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术实施方式合意的实施例不在本公开的范围之外，且可期望用于特定应用。

Claims (20)

1.一种车辆动力传动系统，包括：
发动机，具有第一锁定特征，所述第一锁定特征限定有第一配合表面；
前差速器，经传动轴连接到分动箱并包括限定有第二配合表面的第二锁定特征，其中，第一锁定特征和第二锁定特征接合使得第一配合表面和第二配合表面彼此相抵靠地设置，以连接发动机和前差速器；和
紧固件，设置在发动机和前差速器内。
2.根据权利要求1所述的车辆动力传动系统，其中，第一锁定特征限定有容纳第二锁定特征的至少一部分的腔。
3.根据权利要求1所述的车辆动力传动系统，其中，第二锁定特征限定有容纳第一锁定特征的至少一部分的腔。
4.根据权利要求1所述的车辆动力传动系统，其中，第一锁定特征是限定有腔的母锁定特征，且第二锁定特征是从前差速器向外延伸并设置在所述腔内的突起。
5.根据权利要求4所述的车辆动力传动系统，其中，母锁定特征还包括通过背壁相互连接的第一臂和第二臂，以限定容纳所述突起的所述腔，其中，第一配合表面位于第一臂和第二臂上。
6.根据权利要求1所述的车辆动力传动系统，其中，第二锁定特征是限定有腔的母锁定特征，且第一锁定特征是从发动机向外延伸并设置在所述腔内的突起。
7.根据权利要求1所述的车辆动力传动系统，其中，第一锁定特征与发动机一体地形成，且第二锁定特征与前差速器一体地形成。
8.根据权利要求1所述的车辆动力传动系统，其中，前差速器的壳体限定有半轴孔，其中，第二锁定特征的第二配合表面与半轴孔的中心轴线竖直地对齐。
9.根据权利要求1所述的车辆动力传动系统，还包括连接到发动机的变速器，其中，分动箱连接到变速器。
10.根据权利要求1所述的车辆动力传动系统，还包括连接在前差速器和前轮之间的半轴，其中，发动机限定有轴通道，所述轴通道延伸穿过发动机，且半轴的一部分设置在轴通道内。
11.一种车辆动力传动系统，包括：
发动机，包括具有母锁定特征的外侧，所述母锁定特征限定有内配合表面；和
差速器，经传动轴连接到分动箱并包括具有公锁定特征的壳体，所述公锁定特征从所述壳体突出并设置在母锁定特征内，使得公锁定特征的外配合表面与所述内配合表面接合，以将差速器连接到发动机。
12.根据权利要求11所述的车辆动力传动系统，其中，母锁定特征还包括通过背壁相互连接的第一臂和第二臂，以限定容纳公锁定特征的腔，其中，内配合表面位于第一臂和第二臂上。
13.根据权利要求11所述的车辆动力传动系统，其中，母锁定特征包括设置在所述外侧上的基座，且内配合表面从基座向外延伸。
14.根据权利要求11所述的车辆动力传动系统，其中，母锁定特征限定有螺纹孔，公锁定特征限定有钻孔，并在螺纹孔和钻孔内设置有紧固件。
15.根据权利要求11所述的车辆动力传动系统，其中，母锁定特征与所述外侧一体地形成，且公锁定特征与所述壳体一体地形成。
16.根据权利要求11所述的车辆动力传动系统，还包括设置在发动机和差速器内的至少一个紧固件。
17.一种车辆动力传动系统，包括：
发动机，包括具有公锁定特征的外侧，所述公锁定特征从所述外侧突出并限定有外配合表面；和
差速器，经传动轴连接到分动箱并包括具有母锁定特征的壳体，所述母锁定特征限定有内配合表面，其中，公锁定特征设置在母锁定特征内使得外配合表面与内配合表面接合以将差速器连接到发动机。
18.根据权利要求17所述的车辆动力传动系统，其中，母锁定特征还包括通过背壁相互连接的第一臂和第二臂，以限定容纳公锁定特征的腔，其中，内配合表面位于第一臂和第二臂上。
19.根据权利要求17所述的车辆动力传动系统，其中，母锁定特征包括设置在所述壳体上的基座，且内配合表面从基座向外延伸。
20.根据权利要求17所述的车辆动力传动系统，其中，公锁定特征限定有螺纹孔，母锁定特征限定有钻孔，并在螺纹孔和钻孔内设置有紧固件。
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