CN107667235B - 用于三小齿轮差速器的横向轴 - Google Patents

Abstract

一种差速齿轮机构包括差速器壳、第一和第二侧齿轮、第一、第二和第三小齿轮以及中心块。差速器壳可限定形成在其周围的第一、第二和第三沉孔。差速器壳围绕一旋转轴线旋转。每个横向销可具有在第一端与第二端之间延伸的圆柱形销体。第一、第二和第三小齿轮与第一和第二侧齿轮互相啮合以形成转矩传递装置。中心块可具有圆柱形本体，该圆柱形本体在其上限定第一、第二和第三定位特征结构。中心块可配置在第一侧齿轮与第二侧齿轮之间。各横向销的每个第一端由差速器壳的对应的沉孔接纳。每个第二端由中心块的对应的定位特征结构接纳。

Description

用于三小齿轮差速器的横向轴

对相关申请的交叉引用

本申请要求2015年4月3日提交的印度专利申请No.955/DEL/2015的权益。上述申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及差速齿轮总成，更具体地涉及一种用于三小齿轮差速器的横向轴构型。

背景技术

差速齿轮机构可设置在车轴(车桥)总成中并且用来将转矩从传动轴传递到一对输出轴。传动轴可通过使用与安装在差速器壳体上的环形齿轮啮合的锥齿轮来驱动差速器。在汽车应用中，差速器允许安装在车轴总成的两端上的轮胎以不同速度旋转。这在车辆转弯时很重要，因为外侧轮胎比内侧轮胎驶过更大距离的圆弧。因而，外侧轮胎必须以比内侧轮胎快的速度旋转以补偿更大的行驶距离。差速器包括差速器壳和齿轮装置，该齿轮装置允许转矩从传动轴传递到输出轴而同时允许输出轴按需以不同速度旋转。齿轮装置通常可包括安装成与相应的输出轴一起旋转的一对侧齿轮。一系列横向销或小齿轮轴固定地安装在差速器壳上以与其一起旋转。相应的多个小齿轮安装成与小齿轮轴一起旋转并与两个侧齿轮成啮合关系。

一些差速齿轮机构包括调整牵引力的差速器。典型地，在一个侧齿轮和差速器壳的相邻表面之间可配置有离合器组件。离合器组件或锁止机构可操作成限制齿轮箱和该一个侧齿轮之间的相对旋转。在此类差速器中，通过若干不同方案中的一种方案来实现离合器组件或锁止机构的接合(延迟差速作用)。一些构型包括致动以使离合器组件在打开、锁止和部分锁止状态之间移动的活塞。

在此提供的背景描述的目的是为了大致呈现本发明的上下文。目前署名的发明人的工作(就其在该背景技术部分中描述的程度而言)以及所作描述的提交时不构成现有技术的各个方面既非明确地承认也非隐含地承认是就本发明而言的现有技术。

发明内容

根据本发明的一个示例构成的差速齿轮机构包括差速器壳、第一侧齿轮和第二侧齿轮、第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮以及中心块。差速器壳可限定形成在其周围的第一沉孔、第二沉孔和第三沉孔。差速器壳围绕一旋转轴线旋转。第一侧齿轮和第二侧齿轮能可旋转地安装在差速器壳内。第一侧齿轮和第二侧齿轮可沿所述旋转轴线共轴地排列。第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮可安装在第一侧齿轮与第二侧齿轮之间。第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮能可旋转地安装在相应的横向销上。每个横向销可具有在第一端与第二端之间延伸的圆柱形销体。第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮与第一侧齿轮和第二侧齿轮互相啮合以形成构造成在小齿轮与第一侧齿轮和第二侧齿轮之间传递转矩以使第一侧齿轮和第二侧齿轮围绕所述旋转轴线旋转的转矩传递装置。中心块可具有圆柱形本体，该圆柱形本体在其上限定第一定位特征结构、第二定位特征结构和第三定位特征结构。中心块可配置在第一侧齿轮与第二侧齿轮之间。相应的横向销的每个第一端由差速器壳的对应的沉孔接纳。每个第二端由中心块的对应定位特征结构接纳。

第一定位特征结构、第二定位特征结构和第三定位特征结构包括形成在圆柱形块本体中的第一槽、第二槽和第三槽。相应的槽各自沿圆柱形块本体的长度延伸。差速器壳还可限定相对于相应的第一沉孔、第二沉孔和第三沉孔共轴地布置的第一孔、第二孔和第三孔。第一孔、第二孔和第三孔中的每一者穿过差速器壳的外表面延伸。转矩传递装置可构造成用于允许第一侧齿轮和第二侧齿轮围绕旋转轴线相对于彼此以不同转速旋转。

根据其它特征，每个圆柱形销体具有形成在其上的螺旋形沟槽。差速器壳还可限定在与对应的第一孔、第二孔和第三孔直径对向的位置位于差速器壳中的第一窗口、第二窗口和第三窗口。中心块中的定位特征结构各自部分地由与成键连接关系的横向轴的相应的第二端对向的对向侧壁限定。中心块可被保持在侧齿轮之间。

根据本公开的另一示例的差速齿轮机构包括差速器壳、第一侧齿轮和第二侧齿轮以及中心块。差速器壳限定第一孔、第二孔和第三孔以及形成在它们周围的对应的第一沉孔、第二沉孔和第三沉孔。差速器壳可围绕旋转轴线旋转。第一侧齿轮和第二侧齿轮能可旋转地安装在差速器壳内。第一侧齿轮和第二侧齿轮可沿旋转轴线共轴地排列。第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮可安装在第一侧齿轮与第二侧齿轮之间。第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮中的每一者能可旋转地安装在相应的横向轴上。每个横向轴可具有在第一端与第二端之间延伸的圆柱形销体。第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮可与第一侧齿轮和第二侧齿轮互相啮合以形成构造成在小齿轮与第一侧齿轮和第二侧齿轮之间传递转矩以使第一侧齿轮和第二侧齿轮围绕所述旋转轴线旋转的转矩传递装置。该转矩传递装置也可构造成用于允许第一侧齿轮和第二侧齿轮围绕旋转轴线相对于彼此以不同转速旋转。中心块可具有圆柱形块本体，该圆柱形块本体在其上限定第一槽、第二槽和第三槽。中心块可配置在第一侧齿轮与第二侧齿轮之间。相应的横向销的每个第一端可由差速器壳的对应的沉孔接纳。每个第二端可由中心块的对应的槽接纳。

根据另外的特征，每个圆柱形销体具有形成在其上的螺旋形沟槽。差速器壳还可限定在与对应的第一孔、第二孔和第三孔直径对向的位置位于差速器壳中的第一窗口、第二窗口和第三窗口。第一窗口、第二窗口和第三窗口可构造成在第一沉孔、第二沉孔和第三沉孔的形成期间允许工具接近差速器壳。

根据再另一些特征，中心块中的槽各自部分地由与横向轴的相应的第二端对向的对向侧壁限定。横向轴可以在相应的槽处与中心块键连接。中心块可被保持在侧齿轮之间。相应的槽各自可沿圆柱形块本体的长度延伸。第一孔、第二孔和第三孔中的每一者可穿过差速器壳的外表面延伸。每个相应的第二端具有大致矩形的几何形状。

附图说明

根据详细描述和附图，将更充分地理解本发明，在附图中：

图1是根据本公开的一个示例构成的具有三小齿轮构型的差速齿轮机构的截面图；

图2是从横向轴孔中心线截取的横截面图；

图3是图1的差速齿轮机构的差速器壳的剖视图；

图4是图3的差速器壳的侧视图；

图5是图1的差速齿轮机构的横向轴的透视图；以及

图6是图1的差速齿轮机构的中心块的透视图。

具体实施方式

首先参考图1和2，示出了根据本发明的一个示例构成的限滑差速器总成，该限滑差速器总成总体上用附图标记10表示。限滑差速器总成10可包括差速齿轮总成/机构12和离合器总成14。差速齿轮机构12包括差速器壳16和差速器盖部18。限滑差速器总成10操作成驱动与驱动轮(未具体示出)连接的一对半轴。一般而言，限滑差速器总成10在通常运行状况期间用作传统的开式差速器，直至发生需要偏置转矩的动作。当检测或预料到牵引力的损失时，离合器总成14可被选择性地致动成产生针对该状况的最佳偏置比率。差速器壳构造成围绕旋转轴线19旋转。

差速齿轮总成12包括安装成分别与半轴(以及第一驱动轮和第二驱动轮)一起旋转的一对侧齿轮20和22。侧齿轮20和22限定第一半轴开口24和第二半轴开口26(图2)。三个横向销或横向轴30A、30B和30C固定地安装在第一差速器壳部分16上以与其一起旋转。横向销或横向轴30A、30B和30C在本领域也可被称作小齿轮轴。对应的三个小齿轮40A、40B和40C安装成与横向轴30A、30B和30C一起旋转并与两个侧齿轮20和22成啮合关系。在下文更充分地描述的开式构型中，差速齿轮总成12起作用以允许半轴以不同速度旋转。

离合器总成14可包括离合器组件50和离合器致动器52。离合器组件50包括交错设置在多个环形摩擦盘58之间的多个环形板54。多个环形板54可连结成与差速器壳16和差速齿轮总成12中的一者一起旋转。多个环形摩擦盘58可连结成与差速器壳16和差速齿轮总成12中的另一者一起旋转。在图示的示例中，多个环形板54与差速器壳16旋转联接(例如，与差速器壳16的内径花键连接)并且多个环形摩擦盘58与差速齿轮总成12旋转联接(例如，与侧齿轮20的外径花键连接)。应该了解的是，环形摩擦盘58可由侧齿轮20和22中的任一者或两者旋转支承。还应该了解的是，离合器总成14可不同地构成。还应该了解的是，可设置不具有离合器总成的差速齿轮总成12。

多个环形板54和环形摩擦盘58交错设置在彼此之间并且作用成在离合器总成14处于其打开位置时以成基本上不接触的关系旋转经过彼此。然而，本领域的技术人员应该了解的是，本文使用的术语“不接触”是相对的且并非意在一定表示环形板54和环形摩擦盘58在离合器总成14处于打开状态下时绝对不接触。

环形板54和环形摩擦盘58可相对于彼此沿轴向移动成摩擦接合，由此在离合器总成14处于闭合或部分闭合构型时减少环形板54与环形摩擦盘58之间的相对旋转。这样，当离合器总成14处于其闭合位置时，侧齿轮20和22以及半轴和驱动轮一起旋转。

离合器总成14在打开构型下可操作成允许侧齿轮20和22彼此独立地(例如，以不同速度)旋转。离合器总成14还可在其中侧齿轮20和22一起或部分地一起(亦即，不独立地)——例如以基本上相同的速度——旋转的闭合或部分闭合构型下操作。离合器总成14例如可以是液压式离合器总成60，其利用可作用于活塞62上的加压液压流体在打开、闭合和部分闭合构型之间选择性地致动离合器组件50。

现在还参考图3-6，将描述差速齿轮总成12的其它特征。差速器壳16限定穿过其中形成的一系列孔70A、70B和70C(图2)。在所示的示例中，对于每个横向销30存在一个孔。每个孔70A、70B和70C进一步分别包括沉孔72A、72B和72C。沉孔72A、72B和72C具有比孔70A、70B和70C大的直径。如将了解的，沉孔72A、72B和72C构造成接纳相应的横向销30A、30B和30C并用作负荷传递面。此外，从沉孔72A、72B和72C到孔70A、70B和70C的过渡部可由于离心力而将油捕集在差速器壳16的内侧。孔70A、70B和70C可以是用于轴颈轴承的油路。

差速器壳16还限定一系列窗口76A、76B和76C(图3和4)。窗口76A、76B和76C可相对于对应的一系列孔70A、70B和70C大体位于直径对向的位置。在所示的示例中，相应的窗口76A、76B和76C在形成沉孔72A、72B和72C时可被用作工具接近差速器壳16的内腔的通道。虽然窗口76A、76B和76C被示出具有大致矩形，但是可以设想其它构型。

现在特别参考图5，将更详细地描述横向销30A。应该了解的是，其它横向销30B和30C可类似地构成。横向销30A包括在第一端82与第二端84之间延伸的圆柱形销体80。圆柱形销体80具有形成在其上的螺旋形沟槽88，用于油保持和维持小齿轮40A与横向销30A之间的油膜。油膜将最大限度地减少小齿轮40A与横向销30A之间的相对运动期间的摩擦。第二端84可具有包括第一平行边88的大致矩形几何形状。第一平行边88可适于以不可旋转的键连接关系与中心块90配合。

现在参考图6，中心块90大体包括圆柱形块本体92，其具有形成在其上的一系列定位特征结构94A、94B和94C。定位特征结构94A、94B和94C呈沿圆柱形块本体92的长度延伸的槽的形式。定位特征结构94A、94B和94C各自可部分地由对向的侧壁96A、96B和96C限定。定位特征结构94A、94B和94C构造成在嵌套位置滑动地接纳相应的横向销30A、30B和30C的第二端84并与其对向(还参见图2)。第二端84由定位特征结构94A、94B和94C滑动地接纳。中心块90可介于侧齿轮20和22之间并被大体保持在其间。可通过使中心块90靠着侧齿轮22可滑动地就位同时将相应的第二端84沿中心块90的定位特征结构94A、94B和94C定位来完成组装。

定位特征结构94A、94B和94C随着第二端84(参见图5)被键入相应的定位特征结构94A、94B和94C中而防止横向销30A、30B和30C的旋转。此外，相应的端部84保持中心块90不旋转。由于在旋转方向上的自由度已被约束，所以横向销30A、30B和30C的偏离被限制在期望值。这将抑制横向轴在负荷下在孔70A、70B和70C与沉孔72A、72B和72C之间的过渡处的接触以使得相应横向销30A、30B和30C被约束旋转。此外，横向销30A、30B和30C在两端处受支承。

如果中心块90和横向销30A、30B和30C是一个实体单元，则差速齿轮总成12无法被组装。进一步地说，壳16将需要例如在横向轴中心线被劈开。结果，还将需要额外的紧固件来将壳的两个单独的半体保持在一起。此外，将难以安装离合器组件50。通过连同沉孔72A、72B和72C一起提供松散的/分体的中心块90和三个不同的横向销30A、30B和30C，可从位于凸缘侧的开口端(参见例如从图2看去的视图)组装差速齿轮总成12。与具有一个较大的横向销的两小齿轮式设计相比，用于较高转矩容量的三个小齿轮可与本设计结合。

为了图示和描述的目的已提供了对实施例的上述说明。这并非意在穷举，也非意在限制本发明。特定实施例的各个要素或特征通常不限于该特定实施例，而是在适用的情况下可互换并且可用于所选择的实施例中，即使未特别示出或描述。其也能以多种方式改变。这些改变不应视为脱离了本发明，所有这类修改意图被包括在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种差速齿轮机构，包括：

差速器壳，所述差速器壳限定形成在其周围的第一沉孔、第二沉孔和第三沉孔，所述差速器壳围绕一旋转轴线旋转；

可旋转地安装在所述差速器壳内的第一侧齿轮和第二侧齿轮，所述第一侧齿轮和第二侧齿轮沿所述旋转轴线共轴地排列；

安装在所述第一侧齿轮与所述第二侧齿轮之间的第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮，所述第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮中的每一者可旋转地安装在相应的横向销上，每个横向销具有在第一端与第二端之间延伸的圆柱形销体，所述第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮与所述第一侧齿轮和第二侧齿轮互相啮合以形成转矩传递装置，所述转矩传递装置构造成用于在所述小齿轮与所述第一侧齿轮和第二侧齿轮之间传递转矩以使所述第一侧齿轮和第二侧齿轮围绕所述旋转轴线旋转；

中心块，所述中心块具有圆柱形的块本体，所述块本体在其上限定第一定位特征结构、第二定位特征结构和第三定位特征结构，所述中心块配置在所述第一侧齿轮与所述第二侧齿轮之间；并且

其中，各个横向销的每个第一端由所述差速器壳的对应的沉孔接纳并且每个第二端由所述中心块的对应的定位特征结构接纳。

2.根据权利要求1所述的差速齿轮机构，其中，所述第一定位特征结构、第二定位特征结构和第三定位特征结构包括形成在所述圆柱形的块本体中的第一槽、第二槽和第三槽。

3.根据权利要求2所述的差速齿轮机构，其中，各个槽均沿所述圆柱形的块本体的长度延伸。

4.根据权利要求1所述的差速齿轮机构，其中，所述差速器壳还限定相对于相应的第一沉孔、第二沉孔和第三沉孔共轴地布置的第一孔、第二孔和第三孔。

5.根据权利要求4所述的差速齿轮机构，其中，所述第一孔、第二孔和第三孔中的每一者穿过所述差速器壳的外表面延伸。

6.根据权利要求1所述的差速齿轮机构，其中，所述转矩传递装置构造成用于允许所述第一侧齿轮和第二侧齿轮相对于彼此以不同转速围绕所述旋转轴线旋转。

7.根据权利要求1所述的差速齿轮机构，其中，每个圆柱形销体具有形成在其上的螺旋形沟槽。

8.根据权利要求4所述的差速齿轮机构，其中，所述差速器壳还限定在与对应的第一孔、第二孔和第三孔沿直径对向的位置处定位在所述差速器壳中的第一窗口、第二窗口和第三窗口。

9.根据权利要求1所述的差速齿轮机构，其中，所述中心块中的定位特征结构均部分地由与处于键连接关系的所述横向销的相应的第二端对向的对向侧壁限定。

10.根据权利要求1所述的差速齿轮机构，其中，所述中心块被保持在所述侧齿轮之间。

11.一种差速齿轮机构，包括：

差速器壳，所述差速器壳限定形成在其周围的第一孔、第二孔和第三孔以及对应的第一沉孔、第二沉孔和第三沉孔，所述差速器壳围绕一旋转轴线旋转；

可旋转地安装在所述差速器壳内的第一侧齿轮和第二侧齿轮，所述第一侧齿轮和第二侧齿轮沿所述旋转轴线共轴地排列；

安装在所述第一侧齿轮与所述第二侧齿轮之间的第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮，所述第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮中的每一者可旋转地安装在相应的横向轴上，每个横向轴具有在第一端与第二端之间延伸的圆柱形销体，所述第一小齿轮、第二小齿轮和第三小齿轮与所述第一侧齿轮和第二侧齿轮互相啮合以形成转矩传递装置，所述转矩传递装置构造成用于在所述小齿轮与所述第一侧齿轮和第二侧齿轮之间传递转矩以使所述第一侧齿轮和第二侧齿轮围绕所述旋转轴线旋转，所述转矩传递装置还构造成用于允许所述第一侧齿轮和第二侧齿轮相对于彼此以不同转速围绕所述旋转轴线旋转；

中心块，所述中心块具有圆柱形的块本体，所述块本体在其上限定第一槽、第二槽和第三槽，所述中心块配置在所述第一侧齿轮与所述第二侧齿轮之间；并且

其中，各个横向轴的每个第一端由所述差速器壳的对应的沉孔接纳并且每个第二端由所述中心块的对应的槽接纳。

12.根据权利要求11所述的差速齿轮机构，其中，每个圆柱形销体具有形成在其上的螺旋形沟槽。

13.根据权利要求11所述的差速齿轮机构，其中，所述差速器壳还限定在与对应的第一孔、第二孔和第三孔沿直径对向的位置处定位在所述差速器壳中的第一窗口、第二窗口和第三窗口。

14.根据权利要求13所述的差速齿轮机构，其中，所述第一窗口、第二窗口和第三窗口构造成在相应的所述第一沉孔、第二沉孔和第三沉孔的形成期间允许工具接近所述差速器壳。

15.根据权利要求11所述的差速齿轮机构，其中，所述中心块中的槽均部分地由与所述横向轴的相应的第二端对向的对向侧壁限定。

16.根据权利要求11所述的差速齿轮机构，其中，所述横向轴在相应的槽处与所述中心块键连接。

17.根据权利要求11所述的差速齿轮机构，其中，所述中心块被保持在所述侧齿轮之间。

18.根据权利要求11所述的差速齿轮机构，其中，各个槽均沿所述圆柱形的块本体的长度延伸。

19.根据权利要求11所述的差速齿轮机构，其中，所述第一孔、第二孔和第三孔中的每一者穿过所述差速器壳的外表面延伸。

20.根据权利要求11所述的差速齿轮机构，其中，每个相应的第二端具有大致矩形几何形状。

Images