CN108426027A - 具有包括保持构件的差速器组件的传动系统部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有包括保持构件的差速器组件的传动系统部件。车辆传动系统部件具有差速器箱、十字销、差动齿轮组和保持构件。差速器箱可绕第一轴线旋转，并具有限定差动腔的环形壁构件。十字销被接纳在穿过环形壁构件的第一侧形成的十字销孔中。十字销沿着垂直于第一轴线的第二轴线延伸穿过差动腔。差动齿轮组被接纳在差动腔中，并包括一对可绕第一轴线旋转的侧齿轮和一对由十字销轴颈支撑并与侧齿轮啮合的小齿轮。保持构件焊接到环形壁构件，并限制十字销相对于差速器箱沿第二轴线在朝向保持构件的方向上的运动。

Description

具有包括保持构件的差速器组件的传动系统部件

技术领域

本公开涉及一种具有差速器组件的传动系统部件，该差速器组件具有焊接到差速器箱上以将十字销保持到其上的保持构件。

背景技术

本节提供与本公开相关的背景信息，不一定是现有技术。

差速器组件通常用于各种类型的传动系统部件，例如前后半轴、分动箱和中心差速器。一种常见类型的差速器组件采用差速器箱、差动齿轮组和十字销。差动齿轮组被接纳在差速器箱中，并且具有一对通常用作差速器组件的输出的锥侧齿轮和一对与伞齿轮啮合的锥小齿轮。十字销固定在差速器箱上并垂直于差速器箱的旋转轴线延伸。每个小齿轮由十字销轴颈支撑，使得小齿轮可绕十字销旋转。

通常，用螺栓来限制十字销相对于差速器箱沿着十字销的纵向轴线的运动。螺栓通常被接纳在形成于差速器箱的孔中。虽然以这种方式的构造通常是令人满意的，但是必须在差速器箱中提供可被机加工以接纳螺栓的附加材料。螺栓、差速器箱中的附加材料以及机加工差速器箱以接纳螺栓增加了传动系统部件的成本。

发明内容

本节提供了本公开的总的概述，而不是对其全部范围或所有特征的全面公开。

在一种形式中，本教导提供了一种车辆传动系统部件，包括差速器箱、十字销、差动齿轮组和保持构件。差速器箱可绕第一轴线旋转，并具有限定差动腔的环形壁构件。十字销被接纳在穿过环形壁构件的第一侧形成的十字销孔中。十字销沿着垂直于第一轴线的第二轴线延伸穿过差动腔。差动齿轮组被接纳在差动腔中并且包括一对侧齿轮和一对小齿轮。侧齿轮可绕第一轴线旋转。每个小齿轮由十字销轴颈支撑，并与两个侧齿轮啮合。保持构件焊接到环形壁构件，并限制十字销相对于差速器箱沿第二轴线在朝向保持构件的方向上的运动。

根据本发明的另一实施例，十字销孔与环形壁构件的与第一侧相对的第二侧相交，其中十字销孔不完全延伸穿过环形壁构件的第二侧。

根据本发明的另一实施例，十字销孔与环形壁构件的与第一侧相对的第二侧相交，其中十字销孔的延伸穿过环形壁构件的第二侧的一部分是阶梯形的，使得肩部形成在环形壁构件的第二侧中。

根据本发明的另一实施例，保持构件包括环形本体构件和从环形本体构件径向向外延伸的多个足，足沿环形本体构件的圆周间隔开，其中在环形壁构件和接触环形壁构件的每个足之间形成不连续的焊点。可选地，每个足通常可以是L形。

在另一种形式中，本教导提供了一种用于形成传动系统部件的方法。所述方法包括：提供具有限定差动腔的环形壁构件的差速器箱，所述差速器箱能绕第一轴线旋转；将差动齿轮组安装到差动腔中，差动齿轮组具有一对侧齿轮和一对小齿轮，侧齿轮能绕第一轴线旋转，每个小齿轮与两个侧齿轮啮合；将十字销安装到差速器箱和一对小齿轮，使得十字销沿着垂直于第一轴线的第二轴线布置，十字销延伸穿过被形成为穿过环形壁构件的第一侧的十字销孔的第一端，并且轴颈支撑一对小齿轮；以及将保持构件焊接到环形壁构件上，保持构件限制十字销相对于差速器箱沿第二轴线在朝向保持构件的方向上的运动。

根据本发明的另一实施例，将保持构件焊接到环形壁构件包括将保持构件凸焊到环形壁构件。

根据本发明的另一个实施例，环形壁构件包括钢插入件和钢插入件包覆模制其中的铸铁本体，其中保持构件焊接到钢插入件。

在又一种形式中，本教导提供了一种包括差速器箱、十字销和差动齿轮组的车辆传动系统部件。差速器箱能绕第一轴线旋转，并具有限定差动腔的环形壁构件。十字销被接纳在穿过环形壁构件的第一侧形成的十字销孔中。十字销沿着垂直于第一轴线的第二轴线延伸穿过差动腔。差动齿轮组被接纳在差动腔中并且包括一对侧齿轮和一对小齿轮。侧齿轮能绕第一轴线旋转。每个小齿轮由十字销轴颈支撑，并与两个侧齿轮啮合。环形壁构件的围绕十字销孔设置的一部分变形到十字销孔中以形成保持构件。保持构件限制十字销相对于差速器箱沿第二轴线在朝向保持构件的方向上的运动。

根据本发明的另一实施例，环形壁构件完全由单种材料形成。

在另一种形式中，本教导提供了一种用于形成传动系统部件的方法。所述方法包括：提供具有限定差动腔的环形壁构件的差速器箱，差速器箱能绕第一轴线旋转；将差动齿轮组安装到差动腔中，差动齿轮组具有一对侧齿轮和一对小齿轮，侧齿轮能绕第一轴线旋转，每个小齿轮与两个侧齿轮啮合；将十字销安装到差速器箱和一对小齿轮，使得十字销沿着垂直于第一轴线的第二轴线布置，十字销延伸穿过被形成为穿过环形壁构件的第一侧的十字销孔的第一端，并轴颈支撑一对小齿轮；以及使环形壁构件的一部分变形以形成保持构件，该保持构件限制十字销相对于差速器箱沿第二轴线在朝向保持构件的方向上的运动。

根据本发明的另一实施例，环形壁构件完全由单种材料形成。

从本文提供的描述中，其它适用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅用于例示的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

这里描述的附图仅用于所选实施例的说明性目的，而不是所有可能的实现方式，并且不旨在限制本公开的范围。

图1是根据本公开的教导构造的第一传动系统部件的一部分的纵向剖视图；

图2是根据本公开的教导构造的第二传动系统部件的一部分的纵向剖视图；

图3是图1中第一传动系统部件的一部分的透视图，更详细地示出了保持构件；

图4是类似于图1的视图的一部分，但在将保持构件固定到环形壁构件的凸焊操作之前，示出了与差速器箱的环形壁构件邻接的保持构件；

图5是根据本公开的教导构造的第三传动系统部件的一部分的纵向剖视图；

图6是根据本公开的教导构造的第四传动系统部件的一部分的纵向剖视图；和

图7是类似于图6的视图，但示出了在形成卷曲之前的差速器箱，该卷曲构造成将十字销保持在差速器箱中。

在所有附图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

参照附图中的图1，示出了根据本公开的教导构造的示例性传动系统部件10的一部分。在所提供的特定示例中，传动系统部件10是车轴组件，但是应当理解，本公开的教导可应用于其它类型的传动系统部件，包括分动箱和中心差速器。传动系统部件10包括差速器箱12、差动齿轮组14、十字销16和至少一个保持构件18。

差速器箱12可绕第一轴线20旋转，并可具有能限定差动腔24的环形壁构件22。环形壁构件22可以由适当的材料例如钢、铸铁或铝单一形成。

差动齿轮组14被接纳在差动腔24中并且包括一对侧齿轮30和一对小齿轮32。侧齿轮30可绕第一轴线20旋转。每个小齿轮32与两个侧齿轮30啮合。

十字销16被接纳在穿过环形壁构件22的第一侧42形成的十字销孔40中。小齿轮32由十字销16轴颈支撑，以绕第二轴线34旋转。换句话说，每个小齿轮32被接纳在十字销16上并可在其上旋转。十字销孔40与环形壁构件22的与第一侧42相对的第二侧44相交，并且十字销16被接纳在十字销孔40的形成于环形壁构件22的第二侧44中的那部分中。在所提供的特定示例中，十字销孔40的与环形壁构件22的第二侧44相交的那部分不完全延伸穿过环形壁构件22的第二侧44，并且形成十字销16抵靠的肩部46。可选地，如图2所示，十字销孔40的与环形壁构件22的第二侧44相交的部分可以是阶梯形的以限定肩部48，并且十字销16’同样可以是阶梯形的以使得十字销16’上的肩部46’邻接环形壁构件22的第二侧44中的肩部48，并且十字销16’的颈缩部分50被接纳在十字销孔40的直径减小部分52中。

回到图1，保持构件18焊接到环形壁构件22，并限制十字销16相对于差速器箱12沿第二轴线34在朝向保持构件18的方向上的运动。任何适当的焊接工艺，如凸焊、电阻焊、激光焊等等，可用于将保持构件18固定到环形壁构件22。在十字销孔40的尺寸设置为在第一侧42和第二侧44上可接纳十字销16穿过其中的情况下，可以使用两个保持构件18来将十字销16固定到差速器箱12(即，第一保持构件18焊接到环形壁构件22的第一侧42，第二保持构件18焊接到环形壁构件22的第二侧44)。

参照图1、图3和图4，保持构件18可包括环形本体构件60和多个足62。足62可以围绕环形本体构件60的圆周间隔开，并且可以从环形本体构件60径向向外延伸。在所提供的特定示例中，每个足62通常为L形，具有从环形本体构件60径向延伸的第一部分66和联接到第一部分66的远端并在垂直于第一部分66的轴向方向上延伸的第二部分68。足62的第二部分68可终止于远端70，远端70可形成为便于将保持构件18焊接到环形壁构件22。在所提供的示例中，足62的第二部分68的远端70通常形成为V形齿，其减小保持构件18和环形壁构件22之间的接触面积。从本公开中可以理解，在环形壁构件22和接触环形壁构件22的每个足62之间形成多个不连续的焊点74。

虽然环形壁构件22被示出和描述为由例如钢、铸铁或铝的单种材料形成，但是应当理解，环形壁构件22可以构造为有所不同。例如，参照图5，环形壁构件22”可包括本体构件80和插入件82，插入件82固定联接到本体构件80并且至少部分地限定环形壁构件22”的第一侧42中的十字销孔40。本体构件80可由难以焊接的例如铸铁的第一材料形成。插入件82可由比第一材料更容易焊接的例如钢的第二不同材料形成。本体构件80可以包覆模制到插入件82上，使得插入件82部分地封装在形成本体构件80的第一材料中。

虽然保持构件18在此已经描述并示出为包括多个向本体构件80的径向外侧延伸的足62，但是应当理解，保持构件18可以不改变其功能而被不同地构造。例如，一个连续的足或肋(未示出)可以代替足62。单个足/肋可围绕十字销孔40同心地设置在本体构件80的径向外边缘的径向内侧。单个足/肋可以期望的方式制成，以在凸焊/电阻焊操作开始之前限制保持构件18和环形壁构件22之间的接触，和/或一旦开始就有助于控制凸焊/电阻焊的操作，和/或确定环形壁22上的热影响区的形状和/或尺寸，和/或控制凸焊/电阻焊的深度和/或尺寸。例如，单个足/肋可被形成使得其具有一个沿轮廓与环形壁构件22的圆柱形表面相匹配的线的远端(其将在焊接操作开始之前接触环形壁构件22)。例如，远端可以是尖的(即，横向截面为V形)或者可以是圆形的(例如，U形或者由横向截面的球形半径限定)。

参考图6，示出了根据本公开的教导构造的另一传动系统部件10”’的一部分。在该示例中，保持构件18”’与差速器箱12”’一体地形成。参照图7，环形壁构件22”’靠近十字销孔40的部分由从环形壁构件22”’的第一侧42径向向外延伸的多余材料200形成。多余材料200可以期望的方式，例如以连续和不间断的方式，或作为一系列突出物，围绕十字销孔40的圆周布置。如图6所示，在十字销16插入十字销孔40之后，多余材料200变形，从而形成将十字销16固定地连接到差速器箱12”’的保持构件18”’。在所示的特定示例中，环形壁构件22”’由单种材料单一形成，但是应当理解，具有多余材料200的插入件(未示出)可以铸造/包覆模制到形成环形壁构件22”’的剩余部分的材料中，类似于图5所示的构造。

实施例的上述描述是为了说明和描述的目的而提供的。其并非旨在穷举或限制本公开。特定实施例的单个元件或特征通常不限于该特定实施例，而是在适用的情况下是可互换的，并且即使未具体示出或描述，也可以在所选实施例中使用。其也可以多种方式变化。这样的变化不被认为是偏离本公开，并且所有这样的修改应该包括在本公开的范围内。

Claims (14)

1.一种车辆传动系统部件，包括:

具有限定差动腔的环形壁构件的差速器箱，所述差速器箱能绕第一轴线旋转；

十字销，其被接纳在穿过所述环形壁构件的第一侧形成的十字销孔中，所述十字销沿着垂直于所述第一轴线的第二轴线延伸穿过所述差动腔；

被接纳在所述差动腔中的差动齿轮组，所述差动齿轮组包括一对侧齿轮和一对小齿轮，所述侧齿轮能绕所述第一轴线旋转，每个所述小齿轮由所述十字销轴颈支撑并与两个所述侧齿轮啮合；和

焊接到所述环形壁构件上的保持构件，所述保持构件限制所述十字销相对于所述差速器箱沿所述第二轴线在朝向所述保持构件的方向上的运动。

2.根据权利要求1所述的车辆传动系统部件，其中所述十字销孔与所述环形壁构件的与所述第一侧相对的第二侧相交，并且其中所述十字销孔不完全延伸穿过所述环形壁构件的所述第二侧。

3.根据权利要求1所述的车辆传动系统部件，其中所述十字销孔与所述环形壁构件的与所述第一侧相对的第二侧相交，并且其中所述十字销孔的延伸穿过所述环形壁构件的所述第二侧的一部分是阶梯状的，使得肩部形成在所述环形壁构件的所述第二侧中。

4.根据权利要求3所述的车辆传动系统部件，其中所述十字销的端部是阶梯形的，并且其中所述十字销的阶梯形端部被接纳在所述十字销孔的延伸穿过所述环形壁的所述第二侧的所述部分中。

5.根据权利要求1所述的车辆传动系统部件，其中所述环形壁构件包括钢插入件和所述钢插入件包覆模制其中的铸铁本体，并且其中所述保持构件焊接到所述钢插入件。

6.根据权利要求1所述的车辆传动系统部件，其中所述保持构件包括环形本体构件和从所述环形本体构件径向向外延伸的多个足，所述足围绕所述环形本体构件的圆周间隔开，其中在所述环形壁构件和与所述环形壁构件相接触的每个足之间形成不连续的焊点。

7.根据权利要求6所述的车辆传动系统部件，其中每个足通常为L形。

8.一种用于形成传动系统部件的方法，该方法包括:

提供具有限定差动腔的环形壁构件的差速器箱，所述差速器箱能绕第一轴线旋转；

将差动齿轮组安装到所述差动腔中，所述差动齿轮组具有一对侧齿轮和一对小齿轮，所述侧齿轮能绕所述第一轴线旋转，每个所述小齿轮与两个所述侧齿轮啮合；

将十字销安装到所述差速器箱和所述一对小齿轮，使得所述十字销沿着垂直于所述第一轴线的第二轴线布置，所述十字销延伸穿过被形成为穿过所述环形壁构件的第一侧的十字销孔的第一端，并轴颈支撑所述一对小齿轮；和

将保持构件焊接到所述环形壁构件，所述保持构件限制所述十字销相对于所述差速器箱沿所述第二轴线在朝向所述保持构件的方向上的运动。

9.根据权利要求8所述的方法，其中将所述保持构件焊接到所述环形壁构件包括将所述保持构件凸焊到所述环形壁构件。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述环形壁构件包括钢插入件和所述钢插入件包覆模制其中的铸铁本体，并且其中所述保持构件焊接到所述钢插入件。

11.一种用于形成传动系统部件的方法，该方法包括:

提供具有限定差动腔的环形壁构件的差速器箱，所述差速器箱能绕第一轴线旋转；

将差动齿轮组安装到所述差动腔中，所述差动齿轮组具有一对侧齿轮和一对小齿轮，所述侧齿轮能绕所述第一轴线旋转，每个所述小齿轮与两个所述侧齿轮啮合；

将十字销安装到所述差速器箱和所述一对小齿轮，使得所述十字销沿着垂直于所述第一轴线的第二轴线布置，所述十字销延伸穿过被形成为穿过所述环形壁构件的第一侧的十字销孔的第一端，并轴颈支撑所述一对小齿轮；和

使所述环形壁构件的一部分变形以形成保持构件，所述保持构件限制所述十字销相对于所述差速器箱沿所述第二轴线在朝向所述保持构件的方向上的运动。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述环形壁构件完全由单种材料形成。

13.一种车辆传动系统部件，包括:

具有限定差动腔的环形壁构件的差速器箱，所述差速器箱能绕第一轴线旋转；

十字销，其被接纳在穿过所述环形壁构件的第一侧形成的十字销孔中，所述十字销沿着垂直于所述第一轴线的第二轴线延伸穿过所述差动腔；和

被接纳在所述差动腔中的差动齿轮组，所述差动齿轮组包括一对侧齿轮和一对小齿轮，所述侧齿轮能绕所述第一轴线旋转，每个所述小齿轮由所述十字销轴颈支撑并与两个所述侧齿轮啮合；

其中所述环形壁构件的围绕所述十字销孔设置的一部分变形到所述十字销孔中以形成保持构件，所述保持构件限制所述十字销相对于所述差速器箱沿所述第二轴线在朝向所述保持构件的方向上的运动。

14.根据权利要求13所述的车辆传动系统部件，其中所述环形壁构件完全由单种材料形成。