CN111156304A

CN111156304A - 差速器

Info

Publication number: CN111156304A
Application number: CN201811321422.3A
Authority: CN
Inventors: 刘磊; 钟虎
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2020-05-15

Abstract

本发明涉及一种差速器。该差速器包括：差速器壳体，其整体能够绕着其中心轴线转动，差速器壳体的内部形成有安装空间，并且差速器壳体的外周部形成有外花键；齿轮传动机构，其收纳于安装空间内并且能够将来自差速器壳体的扭矩传递到半轴；以及差速器输入齿轮，其在沿着中心轴线的轴向上相对于差速器壳体固定且差速器输入齿轮的内周部形成有与外花键配合的内花键，经由内花键与外花键的配合使得来自差速器输入齿轮的扭矩能够传递到差速器壳体。这样，本发明的差速器的差速器输入齿轮和差速器壳体连接结构既能够保证扭矩的顺利传递还能够使得与现有技术相比缩小差速器输入齿轮的径向尺寸，进而与现有技术的差速器相比结构更加紧凑。

Description

差速器

技术领域

本发明涉及一种差速器。

背景技术

在现有技术中，差速器通常使用在车辆的传动机构中，以用于将来自车辆的变速器的扭矩传递到车轮并且能够在车辆转弯时实现不同车轮以不同的转速进行转动。

图1示出了根据现有技术的差速器的沿着中心轴线O的剖视示意图。如图所示，该差速器包括差速器壳体10、差速器输入齿轮20、多个螺栓30、第一轴承40、第二轴承50、行星齿轮60、差速器输出齿轮70、行星轮轴80以及销90。

具体地，差速器壳体10为具有中心轴线O的旋转体，该旋转体的横截面形状为大致圆形形状并且该差速器壳体10整体能够绕着该中心轴线O转动。差速器壳体10的内部形成有安装空间S，由行星齿轮60和差速器输出齿轮70组成的齿轮传动机构收纳于该安装空间S内。进一步地，差速器壳体10的靠近其轴向一侧的端部(图1中的右侧端部)的部分还形成有沿着周向排列的一组螺栓孔，该组螺栓孔用于安装螺栓30。

差速器输入齿轮20形成有与差速器壳体10的螺栓孔对应的通孔，通过将螺栓30安装于差速器输入齿轮20的通孔和差速器壳体10的螺栓孔，使得差速器输入齿轮20固定安装于差速器壳体10。这样，差速器输入齿轮20能够经由螺栓30将来自变速器输出轴的扭矩传递到差速器壳体10。

第一轴承40的内圈以过盈配合的方式固定安装于差速器壳体10的轴向一侧的端部并且第二轴承50的内圈以过盈配合的方式固定安装于差速器壳体10的轴向另一侧的端部。这样，在第一轴承40的外圈和第二轴承50外圈例如由变速器壳体支撑的情况下，第一轴承40和第二轴承50能够良好地支撑差速器壳体10，使得差速器壳体10能够稳定地转动。

如上所述，在现有技术的差速器中，两个行星齿轮60和两个差速器输出齿轮70构成了齿轮传动机构。差速器输出齿轮70与穿过差速器壳体10的沿着轴向A延伸的安装孔的半轴连接。每个行星齿轮60均与两个差速器输出齿轮70啮合。两个行星齿轮60安装于与差速器壳体10固定的同一个行星轮轴80，使得两个行星齿轮60能够在整体随着差速器壳体10转动的同时绕着行星轮轴80转动。该行星轮轴80通过穿过该行星轮轴80的长度方向上的一端部的销90固定于差速器壳体10。

这样，来自变速器输出轴的扭矩顺次经由差速器输入齿轮20、螺栓30、差速器壳体10、行星轮轴80、行星轮60和差速器输出齿轮70传递到车辆的半轴，最终传递到车辆的车轮。

但是，具有如上结构的现有技术的差速器具有如下的缺陷。

(i).由于来自差速器输入齿轮20的扭矩经由多个螺栓30传递到差速器壳体10，因此螺栓30的数量和多个螺栓30沿着周向分布所形成的圆的直径均受到所传递的扭矩的限制，因此不利于差速器的整体结构的缩小。

(ii).差速器输入齿轮20的直径也受到上述螺栓30沿着周向分布所形成的圆的直径的限制而不能缩小。

(iii).用于固定行星轮轴80的销90由于在差速器壳体10的轴向A上没有限位结构，因此该销90与差速器壳体10的销孔之间需要通过过盈配合固定。但是，一方面，如果销90与销孔的过盈量过大则容易导致差速器壳体10受损；另一方面，如果销90与销孔的过盈量过小则容易导致销90从销孔脱落，从销孔脱落的销90如果落入变速器中还可能导致变速器故障。另外，在销90的装配过程中需要加压处理并且在销90的拆卸过程中可能导致差速器壳体10受损。

发明内容

基于上述现有技术的缺陷而做出了本发明。本发明的发明目的在于提供一种新型的差速器，该差速器能够消除由于差速器输入齿轮与差速器壳体之间的连接结构所产生的不能缩小差速器整体尺寸的不利因素，从而与现有技术的差速器相比结构更加紧凑。

为了实现上述的发明目的，本发明可以采用如下的技术方案。

本发明提供了一种差速器，所述差速器包括：差速器壳体，所述差速器壳体整体能够绕着其中心轴线转动，所述差速器壳体的内部形成有安装空间，并且所述差速器壳体的外周部形成有外花键；齿轮传动机构，所述齿轮传动机构收纳于所述安装空间内并且能够将来自所述差速器壳体的扭矩传递到半轴；以及差速器输入齿轮，所述差速器输入齿轮在沿着所述中心轴线的轴向上相对于所述差速器壳体固定且所述差速器输入齿轮的内周部形成有与所述外花键配合的内花键，经由所述内花键与所述外花键的配合使得来自所述差速器输入齿轮的扭矩能够传递到所述差速器壳体。

优选地，所述差速器还包括以能够拆卸的方式安装于所述差速器壳体的第一卡槽的第一卡环，并且所述差速器壳体形成有在轴向上与所述第一卡槽间隔开且朝向径向外侧凸出的凸部，并且所述差速器输入齿轮的轴向一侧的端面抵接于所述第一卡环并且所述差速器输入齿轮的轴向另一侧的端面抵接于所述凸部，从而所述第一卡环和所述凸部两者使得所述差速器输入齿轮在轴向上相对于所述差速器壳体固定。

更优选地，所述第一卡槽形成于所述差速器壳体的轴向一侧的端部，所述凸部位于比所述第一卡槽靠轴向另一侧的位置。

优选地，所述差速器还包括第一轴承，所述差速器壳体的轴向一侧的端部形成有开口部，所述第一轴承收纳于所述开口部的中央通孔内且所述第一轴承的外圈固定于所述开口部的径向内侧。

更优选地，所述第一轴承在轴向上与所述差速器输入齿轮至少部分地重叠。

更优选地，所述差速器还包括第二轴承，所述第二轴承的内圈固定于所述差速器壳体的轴向另一侧的端部的径向外侧。

更优选地，所述第一轴承和所述第二轴承均通过过盈配合安装于所述差速器壳体。

优选地，所述齿轮传动机构包括两个差速器输出齿轮以及与所述两个差速器输出齿轮均啮合的两个行星齿轮，所述两个行星齿轮安装于同一行星轮轴，所述行星轮轴沿着径向直线状地延伸并且所述行星轮轴的两端固定于所述差速器壳体，使得所述两个行星齿轮整体随着所述差速器壳体转动的同时能够绕着所述行星轮轴转动，并且所述两个差速器输出齿轮分别用于与一个所述半轴连接。

更优选地，所述差速器还包括至少一个第二卡环，所述第二卡环固定于所述行星轮轴的端部且安装于所述差速器壳体的第二卡槽，通过所述第二卡环和所述第二卡槽配合使得所述行星轮轴相对于所述差速器壳体固定。

更优选地，通过使所述第二卡环直径缩小并进入所述行星轮轴的凹槽中而将所述第二卡环和所述行星轮轴插入所述差速器壳体的行星轮轴安装孔，通过所述第二卡环自身的弹性扩径而使其卡接在所述第二卡槽和所述行星轮轴的所述凹槽中。

通过采用上述的技术方案，本发明提供了一种新型的差速器，其中在差速器输入齿轮在轴向上相对于差速器壳体固定的情况下通过花键配合使得来自差速器输入齿轮的扭矩能够顺利地传递到差速器壳体。这种连接结构既能够保证扭矩的顺利传递还能够与现有技术相比缩小差速器输入齿轮的径向尺寸，进而减小了差速器的整体尺寸，从而与现有技术的差速器相比结构更加紧凑。

附图说明

图1是示出根据现有技术的差速器的沿着中心轴线的剖视示意图。

图2是示出根据本发明的差速器的沿着中心轴线的剖视示意图。

附图标记说明

10差速器壳体20差速器输入齿轮30螺栓40第一轴承50第二轴承60行星齿轮70差速器输出齿轮80行星轮轴90销

1差速器壳体11壳体主体12第一开口部13凸部14第二开口部15第一安装孔16第二安装孔17第一卡槽18第二卡槽19行星轮轴安装孔2差速器输入齿轮3第一卡环4第一轴承4O外圈5第二轴承5I内圈6行星齿轮7差速器输出齿轮8行星轮轴9第二卡环

O中心轴线S安装空间A轴向R径向。

具体实施方式

以下将结合说明书附图对本发明的具体实施方式进行说明。根据本发明的差速器具有中心轴线并且整体能够绕着该中心轴线转动，如无特殊说明，本发明的轴向、径向和周向分别是指差速器的沿着中心轴线的方向以及差速器壳体的径向和周向；“轴向一侧”是指图2中的右侧，“轴向另一侧”是指图2中的左侧。

如图2所示，根据本发明的差速器包括差速器壳体1、差速器输入齿轮2、第一卡环3、第一轴承4、第二轴承5、行星齿轮6、差速器输出齿轮7、行星轮轴8以及第二卡环9。

具体地，差速器壳体1为具有中心轴线O的旋转体，该旋转体的横截面形状为大致圆形形状并且该差速器壳体1整体能够绕着该中心轴线O转动。差速器壳体1的内部形成有安装空间S，由行星齿轮6和差速器输出齿轮7组成的齿轮传动机构收纳于该安装空间S内。

进一步地，差速器壳体1包括径向尺寸从轴向一侧朝向轴向另一侧逐渐减小的壳体主体11、从壳体主体11的轴向一侧的端部朝向轴向一侧凸出的第一开口部12、从壳体主体11的轴向一侧的端部朝向径向外侧凸出的凸部13以及从壳体主体11的轴向另一侧的端部朝向轴向另一侧凸出的第二开口部14。

壳体主体11的轴向A上的两端部分别形成有沿着轴向A延伸且贯通该壳体主体11的第一安装孔15和第二安装孔16，车辆的半轴能够穿过第一安装孔15和第二安装孔16伸入上述安装空间S以与差速器输出齿轮7连接。另外，在壳体主体11的轴向A上的大致中央位置形成供行星轮轴8安装于壳体主体11的两个行星轮轴安装孔19，这两个行星轮轴安装孔19隔着安装空间S彼此相对，并且两个行星轮轴安装孔19的中心轴线为同一直线且与轴向A正交。每个行星轮轴安装孔19内均形成有供第二卡环9安装的环形的第二卡槽18。

第一开口部12与壳体主体11形成为一体，第一开口部12整体呈环状并且第一开口部12的中心轴线与壳体主体11的中心轴线O为同一直线。该第一开口部12的外周部形成有与差速器输入齿轮2的内花键配合的外花键，并且第一开口部12的轴向一侧的端部的外周面形成朝向径向内侧凹陷的环形的第一卡槽17，该第一卡槽17供第一卡环3安装。进一步地，该第一开口部12的中央通孔的尺寸大于第一安装孔15的尺寸。

凸部13与壳体主体11形成为一体，凸部13从壳体主体11的轴向一侧的端部的外周面朝向径向外侧凸出预定高度，并且凸部13位于比第一卡槽17靠轴向另一侧的位置。该凸部13用于与第一卡环3配合限定差速器输入齿轮2在轴向A上相对于差速器壳体1的位置。即，该凸部13和第一卡环3用于使得差速器输入齿轮2在轴向A上相对于差速器壳体1固定。

第二开口部14与壳体主体11形成为一体，第二开口部14整体呈环状并且第二开口部14的中心轴线与壳体主体11的中心轴线O为同一直线。进一步地，第二开口部14的中央通孔的尺寸等于第二安装孔16的尺寸。

进一步地，差速器输入齿轮2安装于差速器壳体1的第一开口部12的径向外侧，差速器输入齿轮2与车辆的变速器的输出轴传动联接使得来自变速器的扭矩能够传递到差速器输入齿轮2。具体地，一方面，差速器输入齿轮2形成有与第一开口部12的外花键配合的内花键，经由内花键与外花键的配合使得来自差速器输入齿轮2的扭矩能够传递到差速器壳体1并且差速器输入齿轮2与第一开口部12在径向R和周向上相对固定；另一方面，差速器输入齿轮2的轴向一侧的端面抵接于安装在第一卡槽17的第一卡环3并且差速器输入齿轮2的轴向另一侧的端面抵接于从壳体主体11的外周面朝向径向外侧凸出的凸部13，这样第一卡环3和凸部13限定差速器输入齿轮2相对于差速器壳体1在轴向A上的位置，从而使得差速器输入齿轮2与第一开口部12在轴向A上相对固定。

这样，根据本发明的差速器通过上述结构代替了根据现有技术的差速器中的差速器输入齿轮20与差速器壳体10之间通过螺栓30固定的结构，使得根据本发明的差速器的差速器输入齿轮2的尺寸与现有技术的相比可以更小，从而能够缩小差速器的整体尺寸。

进一步地，第一轴承4收纳于第一开口部12的中央通孔内，并且第一轴承4的外圈4O以过盈配合的方式固定于第一开口部12的径向内侧。另外，第一轴承4在轴向A上与差速器输入齿轮2至少部分重叠。这样，根据本发明的差速器在轴向A上的整体尺寸与现有技术的差速器相比也更小了。

进一步地，与根据现有技术的差速器的第二轴承50类似地，第二轴承5的内圈5I以过盈配合的方式固定安装于第二开口部14的径向外侧。

进一步地，两个行星齿轮6和两个差速器输出齿轮7构成了齿轮传动机构，每个行星齿轮6均与两个差速器输出齿轮7啮合。

在图2中，位于轴向一侧的差速器输出齿轮7与穿过第一开口部12的中央通孔和第一安装孔15的半轴连接，位于轴向另一侧的差速器输出齿轮7与穿过第二开口部14的中央通孔和第二安装孔16的半轴连接。

两个行星齿轮6安装于与差速器壳体1固定的同一个行星轮轴8，使得两个行星齿轮6能够在整体随着差速器壳体1转动的同时绕着行星轮轴8转动。该行星轮轴8沿着径向R直线状地延伸，行星轮轴8的两端分别安装于行星轮轴安装孔19并且分别通过安装于第二卡槽18的第二卡环9实现相对于壳体主体11的固定。由于根据本发明的行星轮轴8与差速器壳体1的上述固定结构代替了现有技术的销90和销孔，因此避免了背景技术中说明的由于采用销90和销孔固定行星轮轴80所导致的上述缺陷。

在以上的内容中对本发明的具体实施方式进行了详细地阐述，但是还需要说明的是：

(i).虽然在以上的具体实施方式中未明确说明，但是应当理解，根据本发明的差速器的第一轴承4的内圈和第二轴承5的外圈可以由变速器的壳体支撑，从而使得差速器壳体1能够在第一轴承4和第二轴承5的支撑下稳定地转动。

(ii).虽然在以上的具体实施方式中未明确说明，但是应当理解，第一轴承4和第二轴承5可以是深沟球轴承。

(iii).虽然在以上的具体实施方式中未明确说明，但是优选地，第一卡环3和第二卡环9均具有C形形状。

这样，在第一卡环3安装于第一卡槽17时，可以通过工具扩大第一卡环3的内径并移动到第一卡槽17所在的位置之后，通过第一卡环3自身的弹性缩小回原来的尺寸并卡接在第一卡槽17中。

在第二卡环9安装于第二卡槽18时，可以通过工具缩小第二卡环9的内径并且将其附接到行星轮轴8的外周面上的凹槽中，使得在第二卡环9的外周面与行星轮轴8的外周面大致平齐的情况下进入行星轮轴安装孔19中。随着附接有第二卡环9的行星轮轴8在行星轮轴安装孔19中移动而使得第二卡环9移动到第二卡槽18所在的位置之后，通过第二卡环9自身的弹性扩大到原来的尺寸并卡接在第二卡槽18和行星轮轴8的凹槽中，从而使得行星轮轴8相对于差速器壳体1固定。在这种方式中，可以减小和简化行星轮轴安装孔19的尺寸和结构，提高行星轮轴安装孔19处的结构强度。

(iv).虽然在上述实施方式中说明了设置两个第二卡环9的情况，但是，第二卡环9可以仅有一个。例如，其中一个行星轮轴安装孔19形成为盲孔从而定位行星轮轴8的一端，一个第二卡环9定位行星轮轴8的另一端。

(v).进一步地，由于根据本发明的差速器省略了现有技术的差速器的螺栓和销，因此还节省了成本，简化了装配过程。

Claims

1.一种差速器，其特征在于，所述差速器包括：

差速器壳体，所述差速器壳体整体能够绕着其中心轴线转动，所述差速器壳体的内部形成有安装空间，并且所述差速器壳体的外周部形成有外花键；

齿轮传动机构，所述齿轮传动机构收纳于所述安装空间内并且能够将来自所述差速器壳体的扭矩传递到半轴；以及

差速器输入齿轮，所述差速器输入齿轮在沿着所述中心轴线的轴向上相对于所述差速器壳体固定且所述差速器输入齿轮的内周部形成有与所述外花键配合的内花键，经由所述内花键与所述外花键的配合使得来自所述差速器输入齿轮的扭矩能够传递到所述差速器壳体。

2.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，所述差速器还包括以能够拆卸的方式安装于所述差速器壳体的第一卡槽的第一卡环，并且所述差速器壳体形成有在轴向上与所述第一卡槽间隔开且朝向径向外侧凸出的凸部，并且

所述差速器输入齿轮的轴向一侧的端面抵接于所述第一卡环并且所述差速器输入齿轮的轴向另一侧的端面抵接于所述凸部，从而所述第一卡环和所述凸部两者使得所述差速器输入齿轮在轴向上相对于所述差速器壳体固定。

3.根据权利要求2所述的差速器，其特征在于，所述第一卡槽形成于所述差速器壳体的轴向一侧的端部，所述凸部位于比所述第一卡槽靠轴向另一侧的位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的差速器，其特征在于，所述差速器还包括第一轴承，所述差速器壳体的轴向一侧的端部形成有开口部，所述第一轴承收纳于所述开口部的中央通孔内且所述第一轴承的外圈固定于所述开口部的径向内侧。

5.根据权利要求4所述的差速器，其特征在于，所述第一轴承在轴向上与所述差速器输入齿轮至少部分地重叠。

6.根据权利要求4所述的差速器，其特征在于，所述差速器还包括第二轴承，所述第二轴承的内圈固定于所述差速器壳体的轴向另一侧的端部的径向外侧。

7.根据权利要求6所述的差速器，其特征在于，所述第一轴承和所述第二轴承均通过过盈配合安装于所述差速器壳体。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的差速器，其特征在于，所述齿轮传动机构包括两个差速器输出齿轮以及与所述两个差速器输出齿轮均啮合的两个行星齿轮，

所述两个行星齿轮安装于同一行星轮轴，所述行星轮轴沿着径向直线状地延伸并且所述行星轮轴的两端固定于所述差速器壳体，使得所述两个行星齿轮整体随着所述差速器壳体转动的同时能够绕着所述行星轮轴转动，并且

所述两个差速器输出齿轮分别用于与一个所述半轴连接。

9.根据权利要求8所述的差速器，其特征在于，所述差速器还包括至少一个第二卡环，所述第二卡环固定于所述行星轮轴的端部且安装于所述差速器壳体的第二卡槽，通过所述第二卡环和所述第二卡槽配合使得所述行星轮轴相对于所述差速器壳体固定。

10.根据权利要求9所述的差速器，其特征在于，通过使所述第二卡环直径缩小并进入所述行星轮轴的凹槽中而将所述第二卡环和所述行星轮轴插入所述差速器壳体的行星轮轴安装孔，通过所述第二卡环自身的弹性扩径而使其卡接在所述第二卡槽和所述行星轮轴的所述凹槽中。