CN109563917B - 行星差速装置以及制造该行星差速装置的方法 - Google Patents

Abstract

差速装置被用于在车辆驱动系中将扭矩流例如分配至车辆的一个驱动车桥的两个轮上或者分配至两个驱动车桥上。为此建议一种行星差速装置(1)，其具有第一和第二太阳轮(2a、2b)，其中，太阳轮(2a、2b)彼此同轴布置并且限定主轴线(H)，行星差速装置还具有第一和第二行星轮(3a、3b)，其中，第一行星轮(3a)与第一太阳轮(2a)啮合，并且第二行星轮(3b)与第二太阳轮(2b)啮合，并且其中，第一和第二行星轮(3a、3b)成对地彼此啮合，行星差速装置还具有行星架(5)，其中，行星架(5)具有两个侧盘(6a、6b)，并且其中，行星轮(3a、3b)以能转动的方式布置在行星架(5)内，行星差速装置还具有联接轮(9)，其中，联接轮(9)与主轴线(H)同轴布置并且与行星架(5)牢固连接，其中，侧盘(6a、6b)分别与联接轮(5)材料锁合地连接并且形成具有壳体内部空间(12)的容纳壳体(11)，其中，至少其中一个侧盘(6a、6b)作为安装侧盘(7)具有安装开口(17)，行星轮(3a、3b)和太阳轮(2a、2b)能够通过安装开口插入壳体内部空间(12)。

Description

行星差速装置以及制造该行星差速装置的方法

技术领域

本发明涉及一种尤其用于车辆的行星差速装置。本发明还涉及一种制造行星差速装置的方法。

背景技术

差速装置用于在车辆驱动系中将扭矩流例如分配至车辆的一个驱动车桥的两个车轮上或者两个驱动车桥上。在此，差速装置通常具有将扭矩导入其内的输入端以及将扭矩从其中引出的两个输出端。差速装置的特殊结构形式通过在差速装置内应用齿轮来实现。这种行星差速装置具有小的轴向宽度。

文献DE 10 2014 213 329 A1涉及一种用于机动车的行星变速器，其具备带有外齿的驱动轮和行星架，该行星架具有两个彼此轴向间隔的盘状的承载区段，其中，行星架利用两个承载区段抗相对转动地与驱动轮连接，其中，在两个承载区段之间，与第一太阳轮啮合的第一行星轮组以能旋转的方式支承在行星架上，并且与第二太阳轮啮合的第二行星轮组以能旋转的方式支承在行星架上，并且其中，在驱动轮上导入的扭矩能从驱动轮经由行星轮组继续引导至第一和/或第二太阳轮，其中，行星架的第一承载区段构造为驱动轮的整合的组成部分，其中，行星架的第二承载区段利用材料锁合的(stoffschlüssig)连接紧固在驱动轮上。

文献DE 10 2014 203 830 A1涉及一种用于机动车的行星变速器，其具有驱动轮，扭矩可以从该驱动轮经由行星架被继续引导至第一行星轮组和/或第二行星轮组并且继续引导至第一和/或第二太阳轮，行星变速器还具有跨接构件，其能与驱动轮和/或行星架连接。在跨接构件和行星架之间，材料锁合的连接以如下方式布置和确定尺寸，即，使得导入驱动轮的扭矩的90％至100％通过材料锁合的连接传递。

文献WO 2013/036483 A1说明了一种紧凑的行星差速传动装置组，其包括第一和第二太阳轮、第一组行星轮和第二组行星轮以及具有齿圈的支架。该支架是焊接件并环绕太阳轮和行星轮。

另一行星差速器例如在文献EP 248 4934 B1中示出，其构成最近现有技术。该行星差速器具有两个太阳轮，它们与两组行星轮啮合。行星轮布置在行星架内。尤其是第一组行星轮与一个太阳轮啮合，并且第二组行星轮与另一太阳轮啮合。两组行星轮成对地彼此啮合。太阳轮形成行星差速器的输出端。

发明内容

本发明任务在于建议一种行星差速装置，其突出点在于简单的制造。

因而本发明的主题是行星差速装置，其适用于和/或构造用于车辆。行星差速装置尤其构造为用于将驱动扭矩分配至一个车桥的两个驱动车轮上的横向差速装置或构造为将扭矩分配至车辆的两个驱动车桥上的纵向差速装置。

行星差速装置优选具有齿轮作为轮，这些轮环向地在其外周上承载齿部，尤其是直齿部或斜齿部。轮的转动轴线优选彼此平行取向，从而得到在轴向方向上非常窄的组件。

行星差速装置具有第一和第二太阳轮，其中，太阳轮彼此同轴布置并且限定行星差速装置的主轴线。第一和第二太阳轮尤其分别形成行星差速装置的一个输出端。

此外，行星差速装置还具有第一和第二行星轮，它们在径向方向上与主轴线间隔开地布置。尤其是第一行星轮以其转动轴线布置在第一节圆上并且第二行星轮以其转动轴线布置在第二节圆上，其中，这些节圆可以是相同的，然而优选具有不同的节圆直径。第一行星轮与第一太阳轮啮合。第二行星轮与第二太阳轮啮合。为了实现第一和第二太阳轮之间的驱动联接，第一太阳轮始终与第二太阳轮啮合。因而第一和第二行星轮成对地彼此啮合。

行星差速装置具有行星架。行星轮以能转动的方式布置在该行星架内。行星架优选承载行星销，行星轮即第一和第二行星轮以能转动的方式布置在行星销上。行星架具有两个侧盘，行星架优选通过两个侧盘形成。这些侧盘可以平坦地构造，然而优选地，它们尤其在轴向方向上构造有型廓，从而各种功能元件可以整合到侧盘内。此外还可以通过型廓改进侧盘的刚度。

行星差速装置具有联接轮，其中，联接轮与主轴线同轴布置。联接轮与行星架牢固连接。联接轮可以构造成外齿部，替代地，其实现为冠轮或锥齿轮。

在本发明范围内建议的是，侧盘分别与联接轮材料锁合地连接。因而侧盘和联接轮形成具有壳体内部空间的容纳壳体。联接轮优选构造成环，其中，侧盘置于该环内或该环上并且材料锁合地与其连接。

规定的是，至少其中一个或刚好其中一个侧盘构造成安装侧盘。安装侧盘具有安装开口，安装开口尤其优选地居中和/或与主轴线同轴地布置。安装开口尤其关于其空白直径设计成使得行星轮和太阳轮可以插入壳体内部空间。尤其是安装开口的空白直径大于太阳轮的最大外直径。

在此，本发明考虑的是，通过构造容纳壳体和随后将内部部件，尤其是行星轮和太阳轮装入容纳壳体，将焊接过程按照制造顺序移至前面并且可以避免装备容纳壳体之后的用于封闭容纳壳体的焊接过程。此外，在维修时还可以将太阳轮和/或行星轮从容纳壳体中再次取出和更换。

在行星差速装置的本发明设计方案范围内规定，在第一制造步骤中，容纳壳体优选利用热工艺形成。接着，也许在后续加工步骤之后，仅安装部件，从而不会在部件上出现焊接飞溅物、浓烟、炭黑等污物。因而该行星差速装置的优点尤其是安装内部部件之后无需焊接。安装优选是行星差速装置的最后制造步骤。

在本发明一个优选改进方案中，侧盘与联接轮绕主轴线环向地焊接。由此提高容纳壳体的承载能力。尤其是连续和/或不间断地实施焊接。尤其优选地，侧盘和联接轮分别布置成使得作为焊接几何形状可以施行对接接头上的I型缝。以这种方式可以实现，侧盘位置限定地布置在联接轮内。因而通过焊缝设计实现容纳壳体的部件相对彼此对中。联接轮优选具有容纳部，例如环向的贴合凸肩，侧盘分别形状锁合且对中地容纳到容纳部中，并且随后被焊接。

在本发明一个优选改进方案中，至少其中一个侧盘，优选两个侧盘，具有轴承座。侧盘优选具有突缘，其中，突缘具有用于轴承、尤其是滑动轴承或滚动体轴承的轴承座。因而将另一功能，即，轴承座的功能整合到侧盘内。轴承座通过容纳壳体与联接轮以及进而与容纳壳体的接驳几何形状和/或行星差速装置的接驳几何形状形成牢固的空间关系。

在本发明一个优选改进方案中，行星差速装置具有盖板，其中，盖板置于安装侧盘上。盖板至少区段式封闭安装开口。此外，盖板在关于主轴线的轴向方向上拦挡相邻的太阳轮，在该示例中是第二太阳轮。第二太阳轮优选可以在轴向方向上抵靠盖板或抵靠支撑在盖板上的元件并由此被拦挡。通过盖板一方面实现行星差速装置的部件无法反向于安装方向地从行星差速装置中掉出。另一方面，盖板承担另一功能，即，轴向拦挡毗邻的太阳轮。

在本发明的一个优选改进方案中，盖板具有用于尤其是在径向和/或轴向的方向上支承太阳轮的滑动轴瓦。盖板优选形状锁合地(formschlüssig)固定到安装侧盘内。例如盖板通过压配合并且因此力锁合地(kraftschlüssig)安装到安装侧盘内。因而在安装盖板时也不再执行热工艺，例如焊接，从而不会出现例如焊接飞溅物、浓烟、炭黑等或其他排放产物。

在本发明的一个优选设计方案中，行星差速装置具有第一和第二行星销。行星销承载行星轮，其中，行星轮以能转动的方式布置在行星销上。例如在行星轮和行星销之间分别布置轴承装置，尤其是滑动轴承装置或滚动轴承装置。行星销在容纳壳体内利用改型工艺形锁合地固定。行星销例如通过压合行星销和/或侧盘而形状锁合地受拦挡。

在本发明的一个优选结构实现方案中，至少其中一个侧盘，优选两个侧盘，具有用于其中一个行星销的至少一个通孔。通孔可以实现将行星销插入已制成的容纳壳体。此外，侧盘可以容纳行星销而且使得行星销可以通过简单的压合固定在侧盘内。

本发明另一主题涉及一种制造所述的行星差速装置的方法。该方法包括如下步骤：

将联接轮和侧盘接合成容纳壳体；接着将行星轮和太阳轮安装到容纳壳体的壳体内部空间内。优选地，在另一步骤中将盖板置入到安装侧盘上。

在本发明的一个优选改进方案中，安装行星轮之前，引入或精加工用于轴承装置的至少一个轴承座和/或用于容纳其中一个行星销的至少一个通孔，并且/或者执行对联接轮的齿部的精整加工。在将联接轮和侧盘接合成容纳壳体之后对提到的功能面、尤其是通孔和轴承座进行的加工的优点是，以这种方式最终确定联接轮和功能面之间的相对位置，并且可以关于它们的相对定位执行相应的精加工和/或最终加工。换而言之，联接轮的功能面和侧盘的功能面被限定并且最终相对彼此定位。联接轮的功能面例如可以用作用于加工侧盘的功能面的参照或侧盘的功能面可以用作用于加工联接轮的功能面的参照。

尤其可以规定，制造容纳壳体之后，在行星差速装置上不施行热工艺，也就是温度超过300摄氏度的工艺，以避免由热工艺带来的废料，例如焊接飞溅物、炭黑、浓烟等，和/或避免热翘曲。

附图说明

本发明其他特征、优点和效果由本发明优选实施例的下列说明以及附图得到。图中：

图1以本发明第一实施例示出沿行星差速装置的主轴线的示意性纵剖图；

图2示出当装入太阳轮时的图1的行星差速装置的示意性三维图；

图3以与图2相同的视图示出当装入盖板时的图1的行星差速装置。

具体实施方案

图1以沿主轴线H的示意性纵剖图示出行星差速装置1作为本发明第一实施例。行星差速装置1用于将通过输入端E导入的输入扭矩分配至两个输出端E。行星差速装置1例如可以用作为车内的纵向差速装置或横向差速装置。

行星差速装置1具有第一太阳轮2a和第二太阳轮2b，它们与主轴线H同轴取向并且在内侧拥有用于接驳至插接轴(未示出)的插接齿部。在沿周向方向的径向外侧上分别布置外齿部，其绕主轴线H环向地构造。在该实施例中，这些太阳轮2a、2b彼此嵌套，以便彼此相对在径向方向上对中。然而，外齿部轴向彼此相邻地布置。

此外，行星差速装置1还具有第一行星轮3a和第二行星轮3b。第一行星轮3a在关于主轴线H的轴向方向上仅延伸第二行星轮3b的一半那么远或者一半那么宽。第一行星轮3a与第一太阳轮2a啮合。第二行星轮3b与第二太阳轮2b啮合。此外，第一行星轮3a和第二行星轮3b分别成对地彼此啮合。为实现此目的，第二行星轮3b的轴向宽度达到使得其也延伸进入第一行星轮3a的啮合区域。行星轮3a、3b安放在第一和第二行星销4a、4b上。行星销4a、4b构造成空心销，其中，行星销4a、4b内的通孔或盲孔用于输送润滑剂。行星轮3a、3b安放且滑动支承在行星销4a、4b上，其中，通过径向孔将润滑剂引向滑动支承部位。行星轮3a、3b或行星销4a、4b以在两个不同节圆上分布的方式绕主轴线H布置。

行星差速装置1具有行星架5，行星销4a、4b固定在该行星架中。行星架5由两个侧盘6a、6b形成，它们在轴向方向上彼此平行地布置。第二侧盘6b构造成安装侧盘7，如以下还将阐述的那样。侧盘6a、6b在外周上正圆地构造并且通过第一和第二焊缝8a、8b与联接轮9材料锁合地连接。联接轮9构造成环，该环在其内周容纳第一和第二侧盘6a、6b。在轴向方向上，侧盘6a、6b在联接轮9内下沉地、齐平地或者甚至下部齐平地布置。尤其优选的是齐平布置，这是因为焊缝8a、8b如图1所示在对接接头中实现为的I型缝。焊缝8a、8b例如是激光焊接的。

联接轮9在外周上具有齿部10，在该示例中，斜齿部用于机械耦联以及传导驱动扭矩。

通过第一和第二侧盘6a、6b以及联接轮9这些部件实现了容纳壳体11，其提供壳体内部空间12。行星轮3a、3b以及至少是太阳轮3a、3b，2a、2b的齿部区段布置在壳体内部空间12内。侧盘6a、6b分别具有突缘13a、13b，轴承装置14a、14b(在该情况下是球轴承装置)布置在突缘内，这些轴承装置相对于周围结构支承容纳壳体11。在突缘13a、13b中分别设置用于轴承装置14a、14b的外圈的轴承座15a、15b。

此外，侧盘6a、6b具有至少一个通孔，可选地具有两个通孔16a、16b，通过这些通孔可以将行星销4a、4b推入。

在图2中，示出制造行星差速装置1的中间步骤，其中，在第一步骤，将太阳轮2a、2b插入容纳壳体11。在安装时规定，在第一步骤制造容纳壳体11，其方式是：将侧盘6a、6b与联接轮9通过焊缝8a、8b焊接。

在后续的、可选的中间步骤中，精加工或最终加工容纳壳体11内的功能面。可选地，功能面也可以在此状态下才引入。齿部10、轴承座15a、15b以及通孔16a、16b被称为功能面。齿部10限定行星差速装置1相对于驱动器传动机构的位置。轴承座15a、15b限定轴承装置14a、14b的定位，因而限定行星差速装置1相对于周围结构的位置。通过通孔15a、15b固定行星销4a、4b的精确定位以及因而固定行星轮3a、3b的定位。为了这些功能面以尽量小的公差范围彼此取向，在侧盘6a、6b与联接轮9材料锁合地连接之后，至少实施其中一个、其中几个或其中所有功能面的精加工或最终加工。仅在该步骤之后，一方面结束可能会因为焊接排放(例如焊接飞溅物)导致容纳壳体11脏污的所有方法步骤，另一方面同样排除掉所有的在容纳壳体11内的热翘曲的来源。尤其在容纳壳体11接合之后不再在行星差速装置1上执行进一步的加热过程。容纳壳体11可以以任意精度加工，而提到的功能面可以相对彼此保持它们的目标定位。

在下一步骤，首先装入行星轮3a、3b和行星销4a、4b。行星销4a、4b与侧盘6a、6b例如被压合，即，通过冷改型工艺彼此连接。

在下一步骤，装入太阳轮2a、2b。为此安装侧盘7具有安装开口17，该安装开口在其空白直径方面如下这样确定尺寸，即，使得可以装入太阳轮2a、2b。因而安装开口17形成用于将部件、尤其是行星轮3a、3b和太阳轮2a、2b后续整合至壳体内部空间12内的关键区域。

如图3所示，后续将安装开口17通过盖板18封闭，该盖板在轴向方向上安放。盖板18具有圆环形状，其中，插接轴可以穿过盖板18，以便与第二太阳轮2b连接。

如与图1组合得出，盖板18压入安装侧盘7，尤其是安装开口17。因而，盖板18形状锁合和/或力锁合地保持在安装开口17内。盖板18具有多种功能。行星差速装置1具有两个滑动轴瓦19a、19b，其中，第一滑动轴瓦19a安装在第一侧盘6a的内周。该区域在安装侧盘7中被取消，这是因为在此布置了安装开口17。基于此，随后安放盖板18并且将滑动轴瓦19b安放到盖板18上。滑动轴瓦19a、19b在轴向和径向方向上支承太阳轮2a、2b。因而尤其是盖板18构成用于第二太阳轮2b的轴向拦挡。

如果更准确观察焊缝8a、8b的焊缝几何形状可以看到，在联接轮9内设置分别用于侧盘2a、2b的容纳凸肩20a、20b，从而在焊接侧盘之前使侧盘居中布置在联接轮9内。

结果，行星差速装置1的优点在于，制造容纳壳体11之后无需焊接。组件中的轴承座15a、15b、通孔16a、16b(尤其是钻孔)和齿部10的加工可以在制造容纳壳体11之后实施，从而这些功能面彼此的相对定位不受这些部件彼此的不准确接合影响。安装是行星差速装置1的最后制造步骤，从而在太阳轮2a、2b和/或行星轮3a、3b上不会出现由于焊接飞溅物、浓烟、炭黑导致的污染。

附图标记列表

1 行星差速装置

2a、2b 太阳轮

3a、3b 行星轮

4a、4b 行星销

5 行星架

6a、6b 侧盘

7 安装侧盘

8a、8b 焊缝

9 联接轮

10 齿部

11 容纳壳体

12 壳体内部空间

13a、13b 突缘

14a、14b 轴承装置

15a、15b 轴承座

16a、16b 通孔

17 安装开口

18 盖板

19a、19b 滑动轴瓦

E 输入端

A 输出端

H 主轴线

Claims (10)

1.行星差速装置(1)，其具有：

第一和第二太阳轮(2a、2b)，其中，所述太阳轮(2a、2b)彼此同轴布置并且限定主轴线(H)，

第一和第二行星轮(3a、3b)，其中，第一行星轮(3a)与第一太阳轮(2a)啮合，并且第二行星轮(3b)与第二太阳轮(2b)啮合，并且其中，所述第一和第二行星轮(3a、3b)成对地彼此啮合，

行星架(5)，其中，所述行星架(5)具有两个侧盘(6a、6b)，并且其中，所述行星轮(3a、3b)以能转动的方式布置在所述行星架(5)内，

联接轮(9)，其中，所述联接轮(9)与所述主轴线(H)同轴布置并且与所述行星架(5)牢固连接，

其特征在于，

所述侧盘(6a、6b)分别与所述联接轮(9)材料锁合地连接并且形成具有壳体内部空间(12)的容纳壳体(11)，其中，至少其中一个所述侧盘(6a、6b)作为安装侧盘(7)具有安装开口(17)，所述行星轮(3a、3b)和所述太阳轮(2a、2b)能够通过所述安装开口插入所述壳体内部空间(12)。

2.根据权利要求1所述的行星差速装置(1)，其特征在于，所述侧盘(6a、6b)与所述联接轮(9)环向焊接。

3.根据权利要求1或2所述的行星差速装置(1)，其特征在于，至少其中一个所述侧盘(6a、6b)提供用于轴承(14a、14b)的轴承座(15a、15b)，所述轴承用于相对于周围结构支承所述容纳壳体(11)。

4.根据权利要求1或2所述的行星差速装置(1)，其特征在于具有盖板(18)，其中，所述盖板(18)安放在所述安装侧盘(7)上并且在关于所述主轴线(H)的轴向方向上形状锁合地拦挡所述第二太阳轮(2b)。

5.根据权利要求4所述的行星差速装置(1)，其特征在于，所述盖板(18)承载滑动轴瓦(19b)，用以支承所述第二太阳轮(2b)。

6.根据权利要求1或2所述的行星差速装置(1)，其特征在于具有第一和第二行星销(4a、4b)，其中，所述行星销(4a、4b)承载所述行星轮(3a、3b)，并且其中，所述行星销(4a、4b)在所述容纳壳体(11)内借助改型工艺形状锁合和/或力锁合地固定。

7.根据权利要求1或2所述的行星差速装置(1)，其特征在于，至少其中一个所述侧盘(6a、6b)具有用于其中一个行星销(4a、4b)的至少一个通孔(16a、16b)。

8.制造根据前述权利要求之一所述的行星差速装置(1)的方法，包括如下步骤：

-将联接轮(9)和侧盘(6a、6b)接合成容纳壳体(11)；

-将行星轮(3a、3b)和太阳轮(2a、2b)安装到所述容纳壳体(11)的壳体内部空间(12)内。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述容纳壳体(11)内引入用于轴承装置(14a、14b)的至少一个轴承座(15a、15b)和/或用于容纳其中一个行星销(4a、4b)的至少一个通孔(16a、16b)，并且/或者进行对所述联接轮(9)的齿部的精整加工。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在接合所述容纳壳体(11)之后仅采用非热工艺进行进一步制造。

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