CN1780996A

CN1780996A - 带有笼型差速器支座框架构件的复合差速器支座

Info

Publication number: CN1780996A
Application number: CNA2004800115033A
Authority: CN
Inventors: T·A·史密斯; M·J·卡塔拉诺; E·E·斯图阿特; K·E·库珀
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2006-05-31
Also published as: BRPI0409833A; AU2004236729A1; WO2004099652A1; EP1618320A1; US20040216556A1

Abstract

一可旋转地支撑着差速器组件(5)和最终传动装置的差速器支座(8)，其包括整体形成的笼型差速器支座框架构件(10)，所述构件包括一对可旋转支撑小齿轮传动轴(6)的轴向间隔开的小齿轮支撑件(12，14)，一对可旋转支撑差速器壳(4)的横向间隔开的差速器支撑件(20a，20b)，至少一个与所述小齿轮支撑件(12，14)互连的第一臂部件(16)以及至少两个第二臂部件(24a，24b)，其中每个臂部件都与至少一个带有所述差速器支撑件其中之一的小齿轮支撑件互连，从而形成差速器支座的笼型空间框架。差速器支座框架构件进一步包括一连续法兰部件(28)，它与差速器支撑件紧固为一体，并在差速器支座中形成了后部入口，该差速器支座框架构件还包括一用于将差速器支座安装到车辆的簧上质量上的安装部件(30)。

Description

带有笼型差速器支座框架构件的复合差速器支座

技术领域

本发明通常涉及机动车车桥总成的差速器支座，特别是涉及一种复合差速器支座，它用于可旋转地支撑差速器壳和最终传动装置的小齿轮传动轴，该复合差速器支座包括一笼型差速器支座框架构件。

背景技术

首先参考图1，典型的机动车车桥总成包括差速器支座12，该差速器支座12包括一差速机构，一最终传动装置的小齿轮传动轴和液压润滑剂的存储器；一对从差速器支座12两端部延伸到外侧的彼此相反的半轴套管14和16，以及两可驱动地支撑在半轴套管14和16内的半轴(未示出)。盖板20通过螺栓22连接在差速器支座12的背面23，液压密封差速器支座12以防止润滑剂的泄漏。

差速器支座12还包括被横向定向的管状延伸部分24和26，用来分别容纳半轴套管14和16的端部。位于差速器支座12内的是一差速器壳28，其上支撑着可绕差速器行星齿轮轴32旋转的小锥齿轮30。侧面小锥齿轮34和36与小齿轮30连续啮合，并且分别被可传动地连接到位于相应半轴套管14和16中的左边和右边半轴上。位于差速器壳28内的差速器机构包括一与小齿轮驱动轴38连续啮合的环形齿轮42。

位于差速器支座12内部的小齿轮传动轴38由位于前面和后面的传动小齿轮轴承(仅示出了后面的传动小齿轮轴承39)可旋转地支撑，所述小齿轮轴承则支撑在差速器支座12的前部15内表面上。一可传动地连接到传动装置(未示出)输出轴上的传动轴(未示出)通过花键40与小齿轮传动轴38相连。

差速器支座通常由笨重且昂贵的铸铁或轻质铝合金铸成。但是，铸铝和铸铁差速器支座具有缺陷。铸铁差速器支座相对笨重而昂贵。铸铝差速器支座相对昂贵、不耐用且对温度变化敏感。此外，因为铝合金材料的座架所固有的弱点，在装配差速器壳和小齿轮传动轴的过程中，当将轴承外座圈压入到座架内相应的孔中时，铸铝差速器支座会导致出现一些问题。

发明内容

本发明提供了一种新颖的复合差速器支座，它可旋转地支撑着差速器壳和最终传动装置的小齿轮传动轴，所述复合差速器支座包括一笼型差速器支座框架构件。

本发明的差速器支座包括一笼型差速器支座框架构件，该差速器支座框架构件包括一对轴向间隔的小齿轮支撑件，其支撑着可绕输入轴线旋转的最终传动装置的小齿轮传动轴；一对横向间隔开彼此相对的差速器支撑件，其支撑着可绕输出轴线旋转的差速器组件的差速器壳；至少一个与小齿轮支撑件互连的第一臂部件，以及至少两个第二臂部件，每个第二臂部件都与至少一个带有差速器轮毂的小齿轮支撑件互连，从而形成差速器支座的笼型空间框架。

小齿轮支撑件优选为基本的圆筒环形。每个小齿轮支撑件都具有基本为圆筒形的小齿轮通孔。圆筒小齿轮孔基本与输入轴线同轴线。小齿轮孔可容纳抗摩轴承，例如常规的锥形滚子轴承，所述轴承在差速器支座框架构件内可旋转地支撑着小齿轮传动轴。

差速器支撑件同样优选为基本的环孔形。这些差速器支撑件通常在输出轴线方向对齐且彼此具有一定间隔。每个差速器支撑件都具有一基本为圆筒形的毂通孔。这毂孔沿输出轴线对齐，且基本与输出轴线共轴线。毂孔可接收抗摩轴承，例如常规锥形滚子轴承，所述轴承在差速器支座框架构件内支撑着绕输出轴旋转的差速器壳。

按照本发明的优选实施方案，笼型差速器支座部件还包括一连续法兰部件，它与差速器支撑件紧固为一体并在差速器支座中形成一后部入口。所述法兰部件可与差速器支座的后部盖板相连。

笼型差速器支座框架构件还包括一将差速器支座安装到车辆簧上质量(sprung mass)上的安装部件。优选通过适当的弹性部件，例如通过弹性衬套将差速器支座连接到车辆的簧上质量上，其中所述弹性衬套被设置在安装部件中形成的孔内。

本发明差速器支座的笼型差速器支座框架构件优选成型为整体的笼型构件。更优选的是，笼型差速器支座框架构件可由具有合适等级和强度的铁铸造而成，以成为单元的、均质成型的单个金属组件。当然，任何其他合适的制造笼型差速器支座框架构件的方法，例如焊接、成型、模制等方法，都属于本发明的范围之内。

通过金属铸造或浸渍，笼型空间架构部件的臂部件之间的开口被轻质、相对便宜的铝合金或轻质镁合金塞满，从而形成本发明中封闭、中空的差速器支座，并且差速器支座内的空腔润滑剂存储器以容纳预定数量的润滑剂。由法兰限定而成的差速器支座中的后部入口内不填充覆盖材料。相反，可使用一层或多层轻质纤维增强复合基材料(或者任何其他合适的材料，例如铝薄板或镁箔)包裹笼型座架构件10以形成本发明中封闭、中空的差速器支座8。

因此，按照本发明的装置代表了差速器支座中一种新颖的设备，所述差速器支座包括笼型差速器支座框架构件，它可旋转地支撑着差速器组件和最终传动装置。按照本发明的复合差速器支座，允许仅在支撑小齿轮轴和差速器壳轴承的高应力区域使用较少数量的相对昂贵、高品质、高强度的材料，而在低应力区域则使用相对廉价、不耐用的材料。因此，本发明的合成差速器支座相比于目前生产的一般差速器支座，重量非常轻，而且成本更低。

附图说明

当按照附图观察时，从下述说明中可使本发明的其他目的和优点变得更明显，其中：

图1是现有技术中典型驱动桥总成的分解透视图；

图2是根据本发明优选实施方案的差速器支座的透视前视图；

图3是根据本发明优选实施方案的差速器支座的透视右视图；

图4是根据本发明优选实施方案的差速器支座的透视左视图；

图5是根据本发明优选实施方案的差速器支座的透视俯视图；

图6是根据本发明优选实施方案的差速器支座的透视后视图；

图7是根据本发明优选实施方案的笼型差速器支座框架构件的透视侧视图；

图8是根据本发明优选实施方案的笼型差速器支座框架构件的透视前视图；

图9是根据本发明优选实施方案的笼型差速器支座框架构件的透视俯视图；

图10是根据本发明优选实施方案的笼型差速器支座框架构件的透视后视图；

具体实施方式

现在将参考附图对本发明的优选实施方案进行说明。

如图2-6所示，本发明教导了一种机动车驱动桥(未示出)的差速器支座8。在图2-6中，差速器支座8可旋转地支撑着差速器组件5的差速器壳4和最终传动装置7的小齿轮传动轴6。如图所示，小齿轮传动轴6绕输入轴线A旋转，而差速器壳4绕输出轴线B旋转。进一步如图2-5所示，传动法兰盘3连接在小齿轮传动轴6的外端，用来可传动地将最终传动装置7连接到机动车的驱动轴(传动轴)上。

本发明的差速器支座8包括一笼型差速器支座框架构件，总体以附图标记10指示并在图7-10中详细地示出。差速器支座框架构件10包括一对轴向间隔布置的、可旋转支撑小齿轮传动轴6的小齿轮支撑件12和14，一对相对横向间隔布置的、可旋转支撑差速器壳4的差速器支撑件20a和20b，至少一个使小齿轮支撑件12和14相互连接的第一臂部件16，以及至少两个第二臂部件24a和24b，其中每个第二臂部件把至少其中一个齿轮支撑件12和14与差速器轮毂20a和20b相互连接，从而形成差速器支座8的笼型空间框架。

如图7-10所示，支撑件12可被描述为一外部小齿轮支撑件，而支撑件14可被描述为一内部小齿轮支撑件。如图7-10所示，优选小齿轮支撑件12和14基本为圆筒环形状。每个小齿轮支撑件12和14都相应地具有一基本为圆筒形的小齿轮通孔17和18。圆柱形小齿轮通孔17和18沿输入轴线A基本排列成直线。输入轴线A优选与小齿轮传动轴6的对称轴重合。小齿轮孔17和18用于容纳抗摩轴承(未示出)，例如传统的锥形滚子轴承，这种抗摩轴承用于在差速器支座框架构件10中可旋转地支撑小齿轮传动轴6。

如图7-10所示，差速器支撑件20a和20b优选基本为环形。差速器支撑件20a和20b总体上沿输出轴线B的方向对齐和并形成一定间隔。每个差速器支撑件20a和20b都具有基本为圆筒形的贯穿毂孔22a和22b。毂孔22a和22b沿输出轴线B基本对齐。如图2-4所示，毂孔22a和22b可分别接收抗摩轴承26a和26b，例如传统的锥形滚子轴承，这些抗摩轴承用于在差速器支座框架构件10中支撑差速器壳4，而所述差速器支座可绕输出轴线B旋转。

如上所述，笼型差速器支座框架构件10还包括至少一个基本相同的第一臂部件16，每个第一臂部件都与外部和内部小齿轮支撑件12和14互连。根据本发明的优选实施方案，如图7-10所示，差速器支座框架构件10包括三个基本相同的、围绕输入轴线A成圆周间隔的第一臂部件16。本领域技术人员应当理解的是可以采用任何适当数量的第一臂部件16。而且，这些第一臂部件16也可不必相同。

笼型差速器支座框架构件10还包括至少两个基本相同的第二臂部件24a和24b，它们可以将差速器支撑件20a和20b与内部小齿轮支撑件14互连。根据本发明的优选实施方案，如图7-10所示，差速器支座框架构件10包括两对基本相同的第二臂部件24a和24b，其中一对第二臂部件24a将内部小齿轮支撑件14与差速器支撑件20a互连，而另一对第二臂部件24b则将内部小齿轮支撑件14与差速器支撑件20b互连。本领域技术人员应当理解的是可以采用任何适当数量的第二臂部件24a和24b。而且，这些第二臂部件24a和24b也可不必相同。

因此，整体形成的外部和内部小齿轮支撑件12和14，差速器支撑件20a和20b，第一臂部件16以及第二臂部件24a和24b构成了笼型差速器支座框架构件10。

按照本发明的优选实施方案，笼型差速器支座部件还包括一连续法兰部件28，它与差速器支撑件20a和20b固定为一体，并且在差速器支座8内构成了一后部入口。法兰部件28可用固定到差速器支座8的后部盖板(未示出)上。

根据本发明的优选实施方案，笼型差速器支座框架构件10还包括一位于其前部的安装部件30，用以将差速器支座8安装到车辆的簧上质量(未示出)上。安装部件30优选在外部小齿轮支撑件12和内部小齿轮支撑件14之间延伸。同样优选的是，差速器支座8可通过合适的弹性部件，例如通过弹性衬套(未示出)连接到车辆的簧上质量上，其中所述弹性衬套被设置在安装部件30中形成的孔32内。

优选地，本发明差速器支座8的笼型差速器支座框架构件10可形成为一整体的笼型框架构件。更优选地，笼型差速器支座框架构件10可由具有合适等级和强度的铁铸造而成，以成为一单元结构的、均质成型的单件部件。或者，可通过将小齿轮支撑件12和14、差速器支撑件20a和20b、第一臂部件16以及第二臂部件24a和24b、安装部件30和法兰部件28焊接到一起来制造笼型差速器支座框架构件10，或者可将差速器支座框架构件10的这些部件整体固定在一起(例如粘接或使用螺纹紧固件连接)。本领域技术人员应当理解的是任何其他合适的笼型差速器支座框架构件的适当制造方法，例如成形、模制等也在本发明的范围之内。此外，当需要更高的强度时，其他金属材料，如钢，钛，镁，铝合金，或诸如纤维增强复合树脂基材料之类坚固的非金属合成材料也可用于本发明座架构件的制造。

在笼型空间构件10形成后，通过金属铸造或者浸渍，将臂部件16，24a和24b之间的开口被轻质、相对便宜的铝合金充满，从而形成本发明所提供的密闭、中空的差速器支座8，差速器支座8内的空腔成为润滑剂存储池以容纳预定数量的润滑剂。或者，笼型座架构件10的开口也可由适当的塑性材料，或者现有技术中已知的任何其他合适材料填充。本领域技术人员应当理解的是，由法兰28限定而成的差速器支座8中的后部入口内不填充覆盖材料。

相反，可使用一层或多层轻质纤维增强复合基材料(或者任何其他合适的材料，例如铝薄板或镁箔)包裹笼型座架构件10以形成本发明中封闭、中空的差速器支座8。此外，由法兰部件28构成的差速器支座8中的后部入口仍然保持开口。

因此，按照本发明的装置代表了差速器支座中一种新颖的设备，所述差速器支座包括笼型差速器支座框架构件，它可旋转地支撑着差速器组件和最终传动装置。按照本发明的复合差速器支座，其相对于现在采用的设备具有很多优点。特别是，它容许仅在支撑小齿轮轴和差速器壳轴承的高应力区域使用较少数量的相对昂贵、高品质、高强度的材料，而在低应力区域则使用相对廉价、不耐用的材料。因此，本发明的合成差速器支座相比于目前生产的一般差速器支座，重量非常轻，具有更少的温度敏感性，而且成本更低。

按照专利法的规定，本发明优选实施方案的前述描述是为了举例说明。但这并不是要将本发明穷举或限制在所公开的具体形式上。根据上述教导可进行明显的修改和改进。选择上述公开的实施方案是为了更好的说明本发明的原理及其实际应用，也是为了借此使本领域的技术人员将本发明更好的应用于不同的实施方案和各种为了满足预期的特定使用的改进中，只要遵循其所述的原理即可。因此，在不脱离本发明目的和范围的情况下可对如上所述的发明进行修改。本发明的范围将由所附的权利要求限定。

Claims

1.一种差速器支座，用于可旋转地支撑差速器组件的差速器壳和最终传动装置的小齿轮传动轴，所述差速器壳绕输出轴线可旋转，所述小齿轮传动轴绕输入轴线可旋转，所述差速器支座包括笼型差速器支座框架构件，该笼型差速器支座框架构件包括：

一对轴向间隔开的小齿轮支撑件，用于旋转地支撑所述小齿轮驱动轴，该对小齿轮支撑件基本在输入轴线的方向上间隔开布置；

一对横向间隔开的差速器支撑件，用于旋转地支撑所述差速器壳，该对差速器支撑件基本沿输出轴的方向间隔开布置；

至少两个与所述小齿轮支撑件互连的第一臂部件；以及

至少两个第二臂部件，每个第二臂部件都将所述小齿轮支撑件的至少一个与所述差速器支撑件其中之一互连，从而形成差速器支座的笼型空间框架。

2.根据权利要求1所述的差速器支座，其中所述输入轴线基本垂直于所述输出轴线。

3.根据权利要求1所述的差速器支座，其中所述每个小齿轮支撑件都具有一基本为圆筒形的小齿轮支撑通孔，所述通孔基本与输入轴线同轴。

4.根据权利要求3所述的差速器支座，其中所述每个小齿轮支撑件中的小齿轮支撑孔都可容纳小齿轮轴承，该小齿轮轴承用于在差速器支座中可旋转地支撑着小齿轮传动轴。

5.根据权利要求1所述的差速器支座，其中所述每个差速器支撑件都具有一基本为圆筒形的毂通孔，所述毂孔基本与输出轴线同轴线。

6.根据权利要求5所述的差速器支座，其中所述每个差速器支撑件中的毂孔都可容纳差速器轴承，该差速器轴承用于在差速器支座中可旋转地支撑着差速器壳。

7.根据权利要求1所述的差速器支座，其中所述差速器支座框架构件中的小齿轮支撑件和差速器支撑件与所述至少两个第一臂部件和至少两个第二臂部件接合整体形成。

8.根据权利要求7所述的差速器支座，其中所述差速器支座的差速器支座框架构件由均质的单件部件形成。

9.根据权利要求8所述的笼型差速器支座，其中所述笼型空间框架构架是铸造而成。

10.根据权利要求1所述的差速器支座，其中所述差速器支座框架构件包括三个围绕输入轴线间隔布置、并且与小齿轮支撑件互连的第一臂部件。

11.根据权利要求1所述的差速器支座，其中所述差速器支座框架构件包括两对彼此相对第二臂部件，每对第二臂部件都将所述小齿轮支撑件至少之一与所述彼此相对的差速器支撑件其中之一互连。

12.根据权利要求1所述的差速器支座，还包括可填充在所述差速器支座框架构件空隙中的覆盖材料，用以在所述差速器支座内形成空腔，从而构成一适合容纳预定数量润滑剂的润滑剂储器。

13.根据权利要求1所述的差速器支座，还包括至少一层包裹在所述差速器支座框架构件上的覆盖材料，用以在所述差速器支座内形成空腔，从而构成一适合容纳预定数量润滑剂的润滑剂储器。

14.根据权利要求1所述的差速器支座，还包括一法兰部件，它在所述差速器支座中形成后部入口，并且用于在其上固定一后部盖板。

15.根据权利要求14所述的差速器支座，其中所述法兰部件与差速器支撑件相连。

16.根据权利要求14所述的差速器支座，其中所述法兰部件与笼型空间框架构件整体形成。

17.根据权利要求16所述的差速器支座，其中所述法兰部件与笼型空间框架构件整体形成为一均质的整体部件。

18.根据权利要求17所述的差速器支座，其中所述笼型空间框架构件是铸造而成。

19.根据权利要求14所述的差速器支座，还包括可填充在所述差速器框架构件空隙中的覆盖材料，用以在所述笼型差速器支座内形成空腔，从而构成一适合容纳预定数量润滑剂的润滑剂储器，其中所述后部入口并未填充所述覆盖材料。

20.根据权利要求14所述的差速器支座，还包括至少一层包裹在所述差速器支座框架构件上的覆盖材料，用以在所述差速器支座内形成空腔，从而构成一适合容纳预定数量润滑剂的润滑剂储器，其中所述后部入口并未填充所述覆盖材料。

21.根据权利要求1所述的差速器支座，还包括一与所述差速器支座框架构件相连的安装部件，用于将所述差速器支座安装到车辆的簧上质量上。

22.根据权利要求21所述的差速器支座，其中所述安装部件与差速器支座框架构件整体形成。

23.一种差速器支座，用于可旋转地支撑差速器组件的差速器壳和最终传动装置的小齿轮传动轴，所述差速器壳可绕输出轴线旋转，所述小齿轮传动轴可绕输入轴线旋转，所述座架包括笼型差速器支座框架构件，该笼型差速器支座框架构件包括：

至少一个可旋转支撑所述小齿轮传动轴的小齿轮支撑件；

一对横向间隔开的差速器支撑件，用于旋转地支撑所述差速器壳，该对差速器支撑件基本沿输出轴线的方向间隔开布置；

至少两个第二臂部件，每个第二臂部件都将所述至少一个小齿轮支撑件与所述对差速器支撑件之一互连，从而形成差速器支座的笼型空间框架；以及

一在所述差速器支座中限定出后部入口、并用于固定后部盖板的法兰部件。

24.根据权利要求23所述的差速器支座，其中所述法兰部件与所述差速器支撑件相连。

25.根据权利要求23所述的差速器支座，其中所述法兰部件与所述差速器支座框架构件整体形成。

26.根据权利要求25所述的差速器支座，其中所述法兰部件与所述差速器支座框架构件整体形成为一单元整体部件。

27.一种差速器支座，用于可旋转地支撑差速器组件的差速器壳和最终传动装置的小齿轮传动轴，所述差速器壳可绕输出轴线旋转，小齿轮传动轴可绕输入轴线旋转，所述差速器支座包括笼型差速器支座框架构件，该笼型差速器支座框架构件包括：

至少一个可旋转支撑所述小齿轮传动轴的小齿轮支撑件；

一与所述差速器支座框架构件相连的安装部件，用于将所述差速器支座安装到车辆的簧上质量上。

28.根据权利要求27所述的差速器支座，其中所述安装部件与所述差速器支座框架构件整体形成。

29.根据权利要求28所述的差速器支座，其中所述安装部件与所述差速器支座框架构件整体形成为一单元整体部件。

30.一种笼型差速器支座框架构件，用于可旋转地支撑差速器组件的差速器壳和最终传动装置的小齿轮传动轴，所述差速器壳可绕输出轴线旋转，小齿轮传动轴可绕输入轴线旋转，笼型差速器支座框架构件包括：

至少一个可旋转支撑所述小齿轮传动轴的小齿轮支撑件；

31.根据权利要求30所述的笼型差速器支座框架构件，其中所述法兰部件与所述差速器支撑件相连。

32.根据权利要求30所述的笼型差速器支座框架构件，其中所述法兰部件与差速器支座框架构件整体形成。

33.根据权利要求32所述的笼型差速器支座框架构件，其中所述法兰部件与差速器支座框架构件形成为一单元整体部件。

34.一种笼型差速器支座框架构件，用于可旋转地支撑差速器组件的差速器壳和最终传动装置的小齿轮传动轴，所述差速器壳可绕输出轴线旋转，小齿轮传动轴可绕输入轴线旋转，所述笼型差速器支座框架构件包括：

至少一个可旋转支撑所述小齿轮传动轴的小齿轮支撑件；

35.根据权利要求34所述的笼型差速器支座框架构件，其中所述安装部件与差速器支座框架构件整体形成。

36.根据权利要求35所述的笼型差速器支座框架构件，其中所述安装部件与所述差速器支座框架构件整体形成为一单元整体部件。