CN203051679U - 行星差速齿轮组 - Google Patents

Abstract

紧凑行星差速齿轮组包括第一太阳齿轮(130A)和第二太阳齿轮(130B)、行星齿轮(220)的第一组(200A)和第二组(200B)、以及具有齿圈(190)的托架(160)。相互啮合的成对齿轮(210)由每一组的行星齿轮之一形成。第一和第二行星齿轮组分别与第一和第二太阳齿轮相互啮合。齿圈不延伸入容置有行星齿轮的环状区域中，因而允许四对或更对齿轮可紧凑地装配入环状区域中。托架是焊接件，且基本上永久地包围太阳齿轮和行星齿轮。该差速器无需紧固件或焊后加工，且与传统差速器相比可具有更高的满负载、较低的成本、较小的尺寸、较少的零件数量、和/或较少量的材料。该差速器适用于机动车辆中。

Description

行星差速齿轮组

相关申请的交叉引用 

本申请与2011年9月6日提交的美国临时申请No.61/531611、2012年7月19日提交的美国临时申请No.61/673439相关，在此通过参引的方式将其内容结合入本文中。 

技术领域

本实用新型涉及差速齿轮组及行星差速齿轮组。这样的差速齿轮组通常见于轮式驱动车辆如汽车和卡车中。 

背景技术

轮式驱动车辆通常相邻车辆相对侧地设置有彼此相对定位的一对驱动轮。该对驱动轮通常借助一公共传动系由一公共动力源驱动。该对驱动轮可以是车辆的前轮或者后轮。当车辆绕着转角或者沿着曲线驱动之时，该对驱动轮的外侧驱动轮比该对驱动轮的内侧驱动轮行走更长的距离，而内侧驱动轮则比外侧驱动轮行走更短的距离。为了适应对置驱动轮同时行走过的较长和较短的距离，公共传动系通常包括差速齿轮组。 

在一些全轮驱动车辆中，车辆所有的车轮都是由公共传动系驱动的驱动轮。在一些车辆中，多对驱动轮组(如，双轮)邻近车辆相对侧地彼此相对地定位。在这样的多轮驱动(如多驱动桥)车辆中，传动系通常包括位于每一对驱动轮或驱动轮组(如，第一对驱动轮组和第二对驱动轮组)之间的差速齿轮组。由于第一对驱动轮组可具有不同于第二对驱动轮组的平均行走距离，差速齿轮组还可以定位在第一对驱动轮组和第二对驱动轮组(如，动力传动系的变速箱中)之间。 

差速齿轮组可进一步用在其他应用中，如包装机械、联动装置、功率分配器等。 

行星齿轮组可包括由托架保持在适当位置的一个或多个太阳齿轮及一个或多个行星齿轮。行星齿轮通常与一个或多个太阳齿轮啮合。一些行星齿轮组包括与托架直接耦联的齿圈。其他行星齿轮组包括与行星齿轮啮合的齿圈。一些行星齿轮组可设置为差速齿轮组。一些行星齿轮组可用于多级变速器中。 

差速齿轮组和/或行星齿轮组通常要求成本低、易于制造、零件数量低、体积小、直径小、宽度窄、额定扭矩高、以及/或硬度高。本实用新型满足了这些以及其他的要求。 

实用新型内容

本实用新型的一个方面涉及在给定尺寸时比传统的行星差速齿轮组具有更高额定扭矩的紧凑行星差速齿轮组。在给定宽度、给定直径、给定体积、给定质量和/或给定转动惯量时，与传统差速设计相比，紧凑行星差速齿轮组可具有提高的额定扭矩。 

本实用新型的另一方面涉及在给定的额定扭矩下相比于传统行星差速齿轮组成本更低的行星差速齿轮组。较低的成本可通过较低零件数量、消除紧固件、使用固定装置的自动化组装、无需焊后加工、和/或使用少量材料实现。 

本实用新型的又一方面涉及一种行星差速齿轮组，其包括：第一太阳齿轮；第二太阳齿轮；第一行星齿轮组；第二行星齿轮组；及托架。托架基本上包围第一太阳齿轮、第二太阳齿轮、第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。其中在使用行星差速齿轮组时，行星差速齿轮组无需紧固件便以可操作的方式相对于彼此定位第一太阳齿轮、第二太阳齿轮、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和托架。 

在一些实施方式中，像车辆的车桥应用中，第一太阳齿轮适于驱动汽车的第一车桥，而第二太阳齿轮适于驱动汽车的第二车桥。在应用于如车 辆传动箱中的情况下，第一太阳齿轮适于驱动车辆的第一驱动桥，而第二太阳齿轮适于驱动车辆的第二驱动桥。第一行星齿轮组可与第一太阳齿轮相互啮合，而第二行星齿轮组可与第二太阳齿轮相互啮合。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组可彼此相互啮合。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组可以共同的半径绕太阳齿轮定位。 

本实用新型的另一方面涉及一种行星差速齿轮组，其包括：太阳齿轮；有一个或多个行星齿轮形成的行星齿轮组；及托架，其具有焊接结构并基本上包围太阳齿轮和行星齿轮组，使得太阳齿轮和行星齿轮组不能从托架移走。组装行星差速齿轮组的方法可包括：提供托架的第一部分；邻近托架的第一部分定位太阳齿轮；邻近托架的第一部分定位行星齿轮组；邻近托架的第一部分定位托架的第二部分；及将托架的第一部分和第二部分焊接在一起。 

在一些实施方式中，上述方法中的将托架的第一部分和第二部分焊接在一起的步骤可包括电子束焊接。将托架的第一部分和第二部分焊接在一起的步骤可仅引起很小的变形和/或局部焊接变型，使得无需对行星差速齿轮组进行焊后加工。在一些实施方式中，行星差速齿轮组进一步包括齿圈。托架可包括齿圈、焊接到齿圈的第一部分、以及焊接到齿圈的第二部分。一种组装行星差速齿轮组的方法可包括：提供托架的第一部分；邻近托架的第一部分定位太阳齿轮；邻近托架的第一部分定位行星齿轮组；邻近托架的第一部分定位托架的齿圈；邻近托架的齿圈定位托架的第二部分；及将托架的第一部分和第二部分焊接到托架的齿圈上。焊接可包括电子束焊接。太阳齿轮可适于驱动车辆的传动链轴(如车桥、驱动桥等)。 

本实用新型的再另一个方面涉及一种行星差速齿轮组，其包括：第一太阳齿轮；能够与第一太阳齿轮互换的第二太阳齿轮；与第一太阳齿轮相互啮合的第一行星齿轮组；与第二太阳齿轮相互啮合的第二行星齿轮组；以及包括能够彼此互换的第一构件和第二构件的托架。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组能够彼此互换。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组彼此相互啮合。第一构件形成托架第一侧的主体部分，而第二构件形成托架第二 侧的主体部分。齿圈可焊接到托架的第一构件和第二构件。 

本实用新型的又另一个方面涉及一种行星差速齿轮组，其包括：第一太阳齿轮；第二太阳齿轮；至少四对相互啮合的行星齿轮，和托架。每一对相互啮合的行星齿轮都包括与第一太阳齿轮相互啮合的第一行星齿轮以及与第二太阳齿轮啮合的第二行星齿轮。托架包括限定一最内表面的齿圈件。齿圈件的最内表面定位成超出由成对相互啮合的行星齿轮所占据的最外侧柱面。 

在一些实施方式中，齿圈件的最内表面限定一与由成对相互啮合的行星齿轮所占据的最外侧柱面隔开一径向距离的界限。该径向距离可小于行星齿轮的齿厚。该半径距离小于平行齿轮齿的厚度。托架可包括彼此隔开的第一壁和第二壁。相互啮合的成对行星齿轮的第一行星齿轮和第二行星齿轮中的每一个都可基本上在第一壁和第二壁之间延伸。每个第一行星齿轮和第二行星齿轮都可包括直径减小部分。第一行星齿轮的直径减小部分可不接触第二太阳齿轮，且第二行星齿轮的直径减小部分可不接触第一太阳齿轮。 

各个另外的方面将在下面的说明书中详细说明。这些方面涉及单独的技术特征或多个技术特征的结合。可以理解的是，上述总体描述和下述细节描述都是且仅是示例性的，而并不是以此处各实施例中公开的内容为基础的实用新型主旨的限制。 

附图说明

图1为根据本实用新型原理的行星差速齿轮组装置的透视图； 

图2为图1中所示的行星差速齿轮组装置的分解透视图，其示出了一对太阳齿轮、一对行星齿轮组、一对半边箱、齿圈、一组销及一对轴承组； 

图3为图1的透视图，但穿过图2中成对行星齿轮组的两个对置的行星齿轮的中心线楔形地切去一部分； 

图4为图1的透视图，但穿过图2中太阳齿轮的中心线及图2中行星齿轮组之一的两个行星齿轮的中心线地切去一半； 

图5为图1的透视图，但穿过图2中一对行星齿轮组的一对对置的、相互啮合的行星齿轮的中心线弦状地切去一部分； 

图6为图1的透视图，但仅示出图2中形成托架的齿圈和一对半边箱； 

图7为图6的透视图，但穿过托架的中心线地切去一半； 

图8为图1的透视图，但仅示出图2中一对太阳齿轮、成对的行星齿轮组及销组； 

图9为图8的透视图，但穿过图4太阳齿轮的中心线及图4行星齿轮组之一的两个行星齿轮的中心线地切掉一半； 

图10的透视图示出图5中对置的、相互啮合的一对行星齿轮，其中第一行星齿轮还与图2的第一太阳齿轮啮合，而第二行星齿轮还与图2的第二太阳齿轮啮合； 

图11的俯视图示出图5中对置的、相互啮合的一对行星齿轮，其中图10的第一行星齿轮还与图10的第一太阳齿轮相互啮合，而图10的第二行星齿轮还与图10的第二太阳齿轮相互啮合； 

图12为图2中齿圈的俯视图； 

图13为从图12截取的图2中齿圈的剖视放大视图； 

图14为图2中太阳齿轮之一的俯视图； 

图15为图14中太阳齿轮之一的侧视图； 

图16为图3中行星齿轮之一的俯视图； 

图17为图16的行星齿轮之一的侧视图； 

图18为图2中半边箱之一的俯视图，示出了半边箱的外侧； 

图19为从图18截取的图18中半边箱之一的剖视侧向放大视图； 

图20为图2中半边箱之一的另一俯视图，示出了半边箱的内侧； 

图21为从图20截取的图20中半边箱之一的剖视侧向放大视图； 

图22为图2中半边箱之一的再一俯视图，示出了半边箱的内侧； 

图23为从图22截取的图22中半边箱之一的剖视侧向放大视图。 

具体实施方式

现在将参考本实用新型的示例性实施方式进行详细说明。附图示出了本实用新型的实施例。在可能时，多个附图中将使用相同的附图标记表示相同或类似的部件。 

根据本实用新型的原理，比起传统差速设计，紧凑行星差速齿轮组装置100可在给定宽度W_D(见图3)、给定直径D_D(见图1)、给定体积、给定质量和/或给定转动惯量I_X-X(见图1)下具有改善的额定扭矩。相比于传统的行星差速齿轮组，对于给定的额定扭矩，行星差速齿轮组100还可以较低的成本制造。较低的成本可通过较低零件数量、消除紧固件、使用固定装置的自动化组装、无需焊后加工、和/或使用少量材料实现。 

根据本实用新型的原理，紧凑行星差速齿轮组装置100包括托架160，其组装在第一太阳齿轮130A、第二太阳齿轮130B、第一组200A的行星齿轮220A、第二组200B的行星齿轮220B之上，然后与它们焊接在一起。通过绕着齿轮130A、130B、220A、220B焊接托架160，在使用行星差速齿轮组100时，无需紧固件便可操作地相对于彼此定位齿轮130A、130B、220A、220B。托架160大致包绕第一太阳齿轮130A、第二太阳齿轮130B、第一组200A的行星齿轮220A、第二组200B的行星齿轮220B。由于托架160是焊接的，托架160永久地包绕(即包围)齿轮130A、130B、220A、220B，且齿轮130A、130B、220A、220B不可移除。托架160焊接的进一步细节将在下面提供。 

根据本实用新型的原理，行星差速齿轮组装置100包括很少的零件数量。特别地，第一太阳齿轮130A和第二太阳齿轮130B可彼此互换(即，具有相同的零件数量)。第一太阳齿轮130A和第二太阳齿轮130B一起称作太阳齿轮130(见图14和15)。此外，行星齿轮220A和行星齿轮220B可彼此互换(见图8和9)。行星齿轮220A和行星齿轮220B一起称作行星齿轮220(见图16和17)。此外，托架160可包括可彼此互换的第一构件170A和第二构件170B(见图1-4和7)，且还包括齿圈190。第一构件170A和第二构件170B一起称作托架构件170(见图18-23)。此外，行星 齿轮220可旋转地安装到可互换的销260上，且差速装置100可旋转地安装到一对相同的轴承270上。因此，如图所示，行星差速齿轮组装置100仅需包括：第一部分，太阳齿轮130；第二部分，托架构件170；第三部分，齿圈190；第四部分，行星齿轮220；第五部分，销260；以及第六部分，轴承270。部件共性的进一步详细内容将在下面提供。 

根据本实用新型的原理，紧凑行星差速齿轮组装置100包括紧凑的径向布置。特别地，如图4所示，太阳齿轮130，130A，130B在差速齿轮组100的中心线C_L的半径区域R_S内运行。行星齿轮220，220A，220B在环状区域A_P内运行。且，齿圈190在环状区域A_R内运作。如图所示，环状区域A_P与半径区域R_S重叠的量足以使得太阳齿轮130和行星齿轮220啮合。如图所示，间隙C_P存在于环状区域A_P和环状区域A_R之间。间隙C_P可以很小，并因而对行星差速齿轮组装置100的半径紧凑性方面有所贡献。在所示的实施方式中，间隙C_P可小于任一和/或所有齿轮130，190，220(见图11)的齿T的齿厚t_T。 

与行星差速齿轮组装置100的额定扭矩成比例的径向和/或轴向的紧凑性可通过选择齿轮130，190，220的适宜齿轮比而得到。在一些实施方式中，齿轮130，190，220可以是直齿正齿轮。如图所示，齿轮130，220是直齿正齿轮，其可以具有高于其他类型齿轮(如，斜齿轮)的额定扭矩。 

对于齿轮130，220而言，如果在车辆正常运行时齿轮130，220在车辆的典型操作中通常没有或很少有相对运动，则由于采用直齿正齿轮所导致的噪音是可以接受的。由于齿轮130，220采用直齿正齿轮，齿轮130，220将不会导致或导致很少的轴向推力。在一些齿轮130，220采用直齿正齿轮的实施方式中，无需止推垫圈和/或止推轴承来承受齿轮130，220的(轴向)推力载荷。取消齿轮130，220的止推轴承和/或止推垫圈可增加行星差速齿轮组装置100的轴向紧凑性。在其他实施方式中，齿轮130，190，220可采用斜齿轮和/或其他齿轮。在其他实施方式中，可使用止推垫圈和/或止推轴承，并且其可承受齿轮130，220的(轴向)推力载荷。 

在一些实施方式中，如图所示，选择斜齿轮作为齿圈190可能是有利 的。当车辆正常运行时，与齿圈190啮合的小齿轮可具有较高的旋转速度。如果小齿轮和齿圈190采用直齿正齿轮，则该高速可产生大量不期望的噪声。一对轴承270可承受小齿轮和齿圈190产生的(轴向)推力载荷。该对轴承270可进一步承受由小齿轮和齿圈190产生的分离载荷。 

选择适当数量的齿轮130，190，220的齿轮齿T，这可增加与额定扭矩成比例的径向和/或轴向的紧凑性，并因而对行星差速齿轮组装置100径向紧凑性有所贡献。在所示的实施方式中，太阳齿轮130包括24个齿轮齿T，齿圈190包括56个齿轮齿T，而行星齿轮220包括10个齿轮齿T。选择齿轮130，220的适宜的节径比，这可增加与额定扭矩成比例的径向和/或轴向的紧凑性，并因而对行星差速齿轮组装置100的径向紧凑性有所贡献。在所示的实施方式中，太阳齿轮130的节径与行星齿轮220的节径的比例为12∶5。 

托架160的焊接可增加与额定扭矩成比例的径向和/或轴向紧凑性，并因此对行星差速齿轮组装置100的紧凑性有所贡献。特别地，如图7所示，焊缝W将第一构件170A和第二构件170B中的每一个都连接到齿圈190。在一些实施方式中，焊缝W可将第一构件170A和第二构件170B相互连接。在所示实施方式中，焊缝W可通过电子束焊接实现。电子束焊接使得焊缝W仅占据行星差速齿轮组100一个很薄的径向区域。此外，电子束焊接导致：很小的热影响区，基本上没有变形、变形较小、和/或局部限制的变形，齿轮130、220的齿T、特别是齿圈190的齿T无需退回火处理，行星差速齿轮组100无需焊后加工，并实现齿圈190的相对较薄的齿轮基部196(见图7，12和13)。相比于比传统的方法(如紧固件)，焊接可进一步在托架160——包括齿圈190和销260——中更为均匀地分布应力。这使得可以使用更少的材料和/或进一步对行星差速齿轮组装置100的紧凑性有所贡献。这可进一步增加行星差速齿轮组装置100的刚度。 

不使用紧固件可增加行星差速齿轮组装置100的与额定扭矩成比例的径向和/或轴向的紧凑性，因此对行星差速齿轮组装置100的径向紧凑性有所贡献。特别地，紧固件(如铆钉、螺纹紧固件等)及它们相关的孔、套 筒、凸缘等通常会占据径向和轴向的空间。 

如图所示，绕着差速齿轮组100及太阳齿轮130A、130B的中心线C_L，第一组200A的行星齿轮220A和第二组200B的行星齿轮220B的中心线C_LP以共同的半径R_P定位，这可增加与额定扭矩成比例的径向和/或轴向紧凑性，并因此对行星差速齿轮组装置100的径向紧凑性有所贡献(见图4和20)。通过以共同的半径R_P定位所有行星齿轮220的中心线C_LP，该共同的半径R_P可以是与行星差速齿轮组装置100所需的额定扭矩兼容的最小半径。在一些现有技术的行星差速齿轮组中，第一行星齿轮组的中心线半径不同于第二行星齿轮组的中心线半径，并因而导致径向空间被消耗用于容纳较大的中心线半径。然而，在一些其他的行星差速齿轮组装置100的实施方式中，第一组200A的行星齿轮220A及第二组200B的行星齿轮220B的中心线C_LP能够定位在不同的半径处。 

根据本实用新型的原理，行星差速齿轮组装置100可配置为包括至少四个相互啮合的行星齿轮对210_1-4(见图5，8，10和11)。通过本文所公开的紧凑特征，可以至少部分地实现这样的构造。至少部分地由于对空间的无效利用，一些现有技术的行星差速齿轮组仅包括三对行星齿轮。由于包含多于三对行星齿轮，行星差速齿轮组装置100便可获得额外的额定扭矩。 

更具体地，每一相互啮合的行星齿轮对210包括与第一太阳齿轮130A啮合的一个第一行星齿轮220A、以及与第二太阳齿轮130B啮合的一个第二行星齿轮220B。如图所示，第一行星齿轮220A与第一太阳齿轮130A沿着大体上与第一太阳齿轮130A的齿T的宽度对应的轴向区域Z_A啮合，且第二行星齿轮220B与第二太阳齿轮130B沿着大体上与第二太阳齿轮130B的齿T的宽度对应的轴向区域Z_B啮合。每一互相啮合的行星齿轮对210啮合于轴向区域Z_C中，该轴向区域Z_C大体上对应于第一太阳齿轮130A的齿T和第二太阳齿轮130B的齿T之间的轴向空间。特别地，相互啮合的行星齿轮对210的第一行星齿轮220A与同一相互啮合的行星齿轮对210的第二行星齿轮220B啮合。沿着其齿T的宽度以及轴向区域Z_A和 Z_C，第一行星齿轮220A的齿距、节圆、齿形等可保持相同。类似地，沿着其齿T的宽度以及轴向区域Z_B和Z_C，第二行星齿轮220B的齿距、节圆、齿形等可保持相同。 

现在转到图12和13，将对齿圈190进行详细说明。如图所示，齿圈190在第一侧192A和第二侧192B之间延伸。第一侧192A和第二侧192B大体上相互平行并垂直于差速齿轮组100和太阳齿轮130A和130B的中心线C_L及行星齿轮220的中心线C_LP。如图所示，齿圈190的齿T大体上在第一侧和第二侧192A和192B之间延伸，且为斜齿。齿圈190的齿T也从齿圈190的外周194延伸到齿轮基部196。齿轮基部196在齿圈190的齿T和齿圈190的最内侧表面198之间径向地延伸。如图所示，最内侧表面198定位成超出由行星齿轮220所占据的最外圈(即，环状区域A_P的外圈)。 

齿轮基部196可用作齿圈190的齿T的结构支承，用作第一构件170A和第二构件170B的定位和止挡特征，用作第一构件170A和第二构件170B的连接件，以及用作防止齿圈190的齿T焊接变形、以及将齿圈190的齿T与焊缝W的热影响区隔开的焊接垫。如图所示，齿轮基部196包括第一圆筒状表面250A和第二圆筒状表面250B。第一圆筒状表面250A可以是第一高精度圆筒状表面，且第二圆筒状表面250B可以是第二高精度圆筒状表面。高精度圆筒状表面250A和250B能够保持压配合。圆筒状表面250A，250B可彼此同心和/或与齿圈190的最内表面198同心。如图所示，齿轮基部196包括第一止动肩252A和第二止动肩252B。止动肩252A，252B径向向内地分别从圆筒状表面250A，250B延伸到齿圈190的最内表面198。止动肩252A，252B可通过凹陷区254相互隔开。凹陷区254可包括第三圆筒状表面254，其具有与圆筒状表面250A，250B大体上相同的直径。圆筒状表面250A和/或250B可与第三圆筒状表面254同心。止动肩252A，252B可绕着齿圈190沿着差速齿轮组100、太阳齿轮130A、130B以及齿圈190的中心线C_L对称地定位。齿圈190可包括槽256。槽256可定位在第二侧192B上，并可用作第二侧192B的指示器，并可因此用作行星差速齿轮组装置100的朝向指示器。 

现在转到图14和15，将对太阳齿轮130详细说明。如图所示，太阳齿轮130在第一侧132和第二侧134之间延伸。第一侧132和第二侧134大体上相互平行，且与太阳齿轮130的中心线C_L和行星齿轮220的中心线C_LP垂直。如图所示，太阳齿轮130的齿T大体上在第一侧132和中间平面136之间延伸。太阳齿轮130的齿T大体上在太阳齿轮130的外周140和齿轮基部138之间径向延伸。直径减小部分142在中间平面136和第二侧134之间延伸。每个太阳齿轮130A，130B的直径减小部分142形成大约一半的轴向区域Z_C，并允许行星齿轮220的齿T在不与太阳齿轮130的齿T啮合的情况下于由外周140限定的圆柱体内延伸。齿轮基部138在太阳齿轮130的齿T和太阳齿轮130的最内表面144之间径向地延伸。如图所示，最内表面144包括于阴花键146上，该阴花键146适于可旋转地与车辆传动链轴(如车桥、驱动桥等)的阳花键耦联。 

现在转到图16和17，将对行星齿轮220进行详细说明。如图所示，行星齿轮220在第一侧222和第二侧224之间延伸。第一侧222和第二侧224大体上相互平行，且垂直于太阳齿轮130的中心线C_L和行星齿轮220的中心线C_LP。如图所示，行星齿轮220的齿T大体上在第一侧222和中间平面226之间延伸。行星齿轮220的齿T大体上在行星齿轮220的外周230和齿轮基部228之间径向地延伸。直径减小部分232在中间平面226和第二侧224之间延伸。行星齿轮220的直径减小部分232延伸超过轴向区域Z_A或Z_B，并允许太阳齿轮130A或130B的齿T分别在不与行星齿轮220A或220B的齿T啮合的情况下于由外周230限定的圆柱体内延伸。齿轮基部228在行星齿轮220的齿T和行星齿轮220的最内表面234之间径向地延伸。如图所示，最内表面234包括适于可旋转地安装到销260上的支承表面。第一行星齿轮220A的直径减小部分232可不接触第二太阳齿轮130B，且第二行星齿轮220B的直径减小部分232可不接触第一太阳齿轮130A。 

现在转到图18-23，将对托架构件170进行详细说明。如图所示，托架构件170在第一侧172和第二侧174之间延伸。第一侧172和第二侧174 大体上相互平行，且垂直于太阳齿轮130和托架构件170的中心线C_L及行星齿轮220的中心线C_LP。如图所示，托架构件170包括第一圆筒状表面240和第二圆筒状表面180。第一圆筒状表面240可以是第一高精度圆筒状表面，而第二圆筒状表面180可以是第二高精度圆筒状表面。高精度圆筒状表面180，240可保持压配合。圆筒状表面180，240可彼此同心。如图所示，托架构件170包括第一止动件242(如止动肩)和第二止动件182(如止动肩)。止动件242从圆筒状表面240径向向内延伸。止动件182从圆筒状表面180径向向外延伸。止动件182，242可彼此隔开一个距离D_C(见图23)。距离D_C可以是一高精度的距离。第一构件170A的止动件182、242可相对于第二构件170B的止动件182，242绕着齿圈190沿着差速齿轮组100、太阳齿轮130A，130B及齿圈190的中心线C_L对称地定位。第一构件170A的止动件182，242可相对于第二构件170B的止动件182，242绕着行星差速齿轮组装置100沿着中心线C_L对称地定位。 

如图所示，托架构件170可由单片原材料通过冲压、旋压和/或锻造成型。原材料可以是板、坯料、管件等。冲压、旋压和/或锻造可加工硬化托架构件170。在其他实施方式中，托架构件170可以是铸件、机加工件等。在一些实施方式中，托架构件170的一部分或者整体可以(如通过加热)消除应力和/或应变。在一些实施方式中，托架构件170的一部分或整体可喷丸处理。如图所示，托架构件170大体上限定一具有壁厚t_w的壁178。壁厚t_w可以改变、或壁厚t_w可基本保持不变。壁178可形成为圆筒状表面180，240和止动件182，242的至少一部分。此外，壁178可形成托架构件170的侧向部分186和/或径向部分176的至少一部分。第一构件170A的径向部分176可形成第一侧162A，而第二构件170B的径向部分176可形成毂的第二侧162B(见图1)。圆筒状表面180的至少一部分可形成鼻部184，轴承270可安装在鼻部上(见图21)。轴承270底部可抵接止动件182，并因而由止动件182定位。通过将托架构件170焊接到齿圈190并在托架构件170上形成侧向部分186，行星齿轮220可与齿圈190分开(即，隔开)如壁厚t_w那么小的距离。 

托架160可包括分别由第一侧162A和第二侧162B的内侧形成的第一壁164A和第二壁164B。壁164A，164B相互隔开。行星齿轮220中的每一个可基本上在第一壁164A和第二壁164B之间延伸。 

如图18-23所示，径向部分176包括一系列的销孔266、一系列的孔268A、一系列的孔268B，及一系列的孔268C。如图所示，孔268C延伸超过径向部分176并延伸入侧向部分186。如图所示，孔266、268A和268B是圆形的或者基本上呈圆形的孔。在其他实施方式中，孔266、268A和268B可具有其他形状。如图所示，孔268C包括一圆形部分和一延伸至侧向部分186的狭槽形部分(也可在图6中见到)。在其他实施方式中，孔268C可具有其他形状。在所示的实施方式中，销孔266安装销260。特别地，第一构件170A的销孔266安装销260的第一端部262A，而第二构件170B的销孔266安装销260的第二端部262B(见图2)。孔268A，268B和268C可减少转动惯量，可减少质量，可调整托架构件170的刚度，和/或可提高润滑性及油流量。托架构件170的经调整的刚度可容许第一圆筒状表面240压配合入圆筒状表面250A或250B内。托架构件170的经调整的刚度可容许第一圆筒状表面240和/或圆筒状表面250A，250B的较低公差。 

在所示的实施方式中，侧向部分186呈波纹状并形成以销孔266为中心的凹处188。每个凹处188可容纳行星齿轮220之一的至少一部分。通过波纹状设计，侧向部分186可增强托架构件170，并因而增强行星差速齿轮组装置100。通过波纹状设计，侧向部分186可减少转动惯量。 

在所示的实施方式中，包括小齿轮的差速齿轮组100由下式控制： 

K×(V₁+V₂)/2＝V₃

其中K为小齿轮和齿轮组的齿数比，V₁是第一太阳齿轮130A的旋转速度，V₂是第二太阳齿轮130B的旋转速度，而V₃为驱动托架构件160的齿圈190的小齿轮的旋转速度。 

在所示的实施方式中，不包括小齿轮的差速齿轮组100由下式控制： 

(V₁+V₂)/2＝V₃

其中V₁是第一太阳齿轮130A的旋转速度，V₂是第二太阳齿轮130B 的旋转度，及V₃为托架160的旋转速度。 

在其他实施方式中，差速齿轮组100可通过下式控制： 

(n₁×V₁+n₂×V₂)＝(n₁+n₂)×V₃

其中n₁和n₂为差速齿轮组100的齿数比，V₁是第一输入/输出部件130A的旋转速度，V₂是第二输入/输出部件130B的旋转速度，而V₃为第三输入/输出部件(如小齿轮)的旋转速度。 

组装行星差速齿轮组100的方法可包括以下一个或多个步骤。这些步骤不必按其出现的顺序执行。不必执行所有的步骤。可增加额外的步骤。1)提供托架160的第一构件170A。2)邻近第一构件170A地定位第一太阳齿轮130A。特别地，邻近第一构件170A的第一壁164A地定位第一太阳齿轮130A的第一侧132，同时第一太阳齿轮130A的中心线C_L与第一托架构件170A的中心线C_L对齐。3)邻近第一构件170A地定位第一组200A的行星齿轮220A。特别地，邻近第一构件170A的第一壁164A地定位行星齿轮220A的第一侧222，同时每个行星齿轮220A的中心线C_LP与销孔266之一的对应中心对齐。4)邻近第一构件170A地定位齿圈190。特别地，绕着第一圆筒状表面240定位第一圆筒状表面250A，并且将齿圈190和第一构件170A移动和/或压紧到一起，直到第一止动件242抵接第一止动肩252A。5)邻近第一太阳齿轮130A地定位第二太阳齿轮130B。特别地，使得太阳齿轮130A和130B的第二侧134彼此相邻地定位，并且两者中心线C_L对齐。6)邻近第一组200A地定位第二组200B的行星齿轮220B。特别地，邻近第一构件170A的第一壁164A地定位行星齿轮220B的第二侧224，同时每个行星齿轮220B的中心线C_LP与销孔266之一的相应中心对齐。7)邻近齿圈190地定位托架160的第二构件170B。特别地，绕着第二圆筒状表面240定位第二圆筒状表面250B，并且将齿圈190和第二构件170B移动和/或压紧到一起，直到第一止动件242抵接第二止动肩252B，同时每个行星齿轮220的中心线C_LP与第二构件170B的销孔266之一的相应中心对齐。8)用固定装置固定和/或定位部分或所有的上述部件。9)插入和/或按压销260进入和/或穿过孔266，234，其中每个销260的支承 表面264(见图2)接合行星齿轮220的相应的一个支承表面234。10)在第一构件170A和齿圈190之间形成焊缝W。11)在第二构件170B和齿圈190之间形成焊缝W。12)将托架160的第一构件170A和第二构件170B焊接在一起。13)在第一构件170A和销260之间形成焊缝W_P。14)在第二构件170B和销260之间形成焊缝W_P。和/或15)移除固定装置。 

如上所述，上述步骤不必须按照所列顺序执行。一些或所有步骤可基本上同时执行。可以省略上述一些步骤。可加入其它步骤。焊接可以是电子束焊接。 

在一个实施例中，宽度W_D(即，轮毂跨幅(hub span))可示出为具有相同额定扭矩的普通差速机构的宽度的约54％。整个直径D_D可与普通差速机构的直径大致相同，但行星差速齿轮组装置100的重量可以是普通差速机构重量的约88％——包括齿圈190。在行星差速齿轮组装置100的一些实施方式中，扭矩偏差可以是一对一的，且额定扭矩可以大于或等于普通差速机构。在一些实施方式中，行星差速齿轮组装置100可是紧凑的开放式差速器。在一些实施方式中，行星差速齿轮组装置100可具有近似于零的偏差。在一些实施方式中，行星差速齿轮组装置100可构造为限滑的、粘性耦合的、和/或锁止式的差速器并包括相应的部件。在所示的实施方式中，轴承270是滚子轴承。 

在一些实施方式中，如在车辆车桥和/或变速箱应用中，第一太阳齿轮130A适于驱动车辆的第一传动链轴(如车桥、驱动桥等)，而第二太阳齿轮130B适于驱动车辆的第二传动链轴(如车桥、驱动桥等)。 

在不偏离本说明书的范畴和精神的情况下，本领域技术人员可以得知本说明书的各种变型和修改，且应该理解本说明书的范畴不必限于此处说明的示例性实施方式。 

Claims (16)

1.一种行星差速齿轮组，包括： 

第一太阳齿轮； 

第二太阳齿轮； 

第一行星齿轮组； 

第二行星齿轮组；及 

托架，其包围第一太阳齿轮、第二太阳齿轮、第一行星齿轮组和第二行星齿轮组； 

其中在使用行星差速齿轮组时，行星差速齿轮组无需紧固件便以可操作的方式相对于彼此定位第一太阳齿轮、第二太阳齿轮、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和托架。 

2.根据权利要求1的行星差速齿轮组，其中第一太阳齿轮适于驱动汽车的第一车桥，而第二太阳齿轮适于驱动汽车的第二车桥。 

3.根据权利要求1的行星差速齿轮组，其中第一太阳齿轮适于驱动车辆的第一驱动桥，而第二太阳齿轮适于驱动车辆的第二驱动桥。 

4.根据权利要求1的行星差速齿轮组，其中第一行星齿轮组与第一太阳齿轮相互啮合，而第二行星齿轮组与第二太阳齿轮相互啮合。 

5.根据权利要求4的行星差速齿轮组，其中第一行星齿轮组和第二行星齿轮组彼此相互啮合。 

6.根据权利要求4的行星差速齿轮组，其中第一行星齿轮组和第二行星齿轮组以共同的半径绕太阳齿轮定位。 

7.一种行星差速齿轮组，包括： 

太阳齿轮； 

行星齿轮组；及 

托架，其具有焊接结构并包围太阳齿轮和行星齿轮组，使得太阳齿轮和行星齿轮组不能从托架移走。 

8.根据权利要求7的行星差速齿轮组，进一步包括齿圈。 

9.根据权利要求7的行星差速齿轮组，其中托架包括齿圈、焊接到齿圈的第一部分、以及焊接到齿圈的第二部分。 

10.根据权利要求7的行星差速齿轮组，其中太阳齿轮适于驱动车辆的传动链轴。 

11.一种行星差速齿轮组，包括： 

第一太阳齿轮； 

能够与第一太阳齿轮互换的第二太阳齿轮； 

与第一太阳齿轮相互啮合的第一行星齿轮组； 

与第二太阳齿轮相互啮合的第二行星齿轮组，第一行星齿轮组和第二行星齿轮组能够彼此互换，且第一行星齿轮组和第二行星齿轮组彼此相互啮合；以及 

包括能够彼此互换的第一构件和第二构件的托架，第一构件形成托架第一侧的主体部分，而第二构件形成托架第二侧的主体部分。 

12.根据权利要求11的行星差速齿轮组，进一步包括焊接到托架的第一构件和第二构件的齿圈。 

13.一种行星差速齿轮组，包括： 

第一太阳齿轮； 

第二太阳齿轮； 

至少四对相互啮合的行星齿轮，每一对相互啮合的行星齿轮都包括与第一太阳齿轮相互啮合的第一行星齿轮以及与第二太阳齿轮啮合的第二行星齿轮；及 

托架，其包括限定一最内表面的齿圈件，齿圈件的最内表面定位成超出由成对相互啮合的行星齿轮所占据的最外侧柱面。 

14.根据权利要求13的行星差速齿轮组，其中齿圈件的最内表面限定一与所述由成对相互啮合的行星齿轮所占据的最外侧柱面隔开一径向距离的界限，该径向距离小于行星齿轮的齿厚。 

15.根据权利要求13的行星差速齿轮组，其中托架包括彼此隔开的第一壁和第二壁，其中相互啮合的成对行星齿轮的第一行星齿轮和第二行星齿轮中的每一个都在第一壁和第二壁之间延伸。 

16.根据权利要求15的行星差速齿轮组，其中每个第一行星齿轮和第二行星齿轮都包括直径减小部分，第一行星齿轮的直径减小部分不接触第二太阳齿轮，且第二行星齿轮的直径减小部分不接触第一太阳齿轮。 

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