專(zhuān)利名稱(chēng)：雙驅(qū)動(dòng)橋托架結(jié)構(gòu)肋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)橋組件，尤其涉及差速器殼的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的雙驅(qū)動(dòng)橋組件包括前后驅(qū)動(dòng)橋組件。前后驅(qū)動(dòng)橋組件的每個(gè)包括一對(duì)由此延伸的半軸，該半軸上安裝有一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪。前后驅(qū)動(dòng)橋組件的每個(gè)還包括差速齒輪組，該差速齒輪組允許每個(gè)橋組件上的車(chē)輪以不同速度旋轉(zhuǎn)。而且，其中一個(gè)前后驅(qū)動(dòng)橋組件主要包括例如橋間差速器部件，用于在前后驅(qū)動(dòng)橋組件之間分配功率。
傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)橋組件具有顯著的缺點(diǎn)。容納橋間差速器的驅(qū)動(dòng)橋組件主要包括至少一個(gè)差速器殼和橋殼。差速器殼除了容納別的部件以外主要容納小齒輪軸、橋間差速器、輸入軸。在操作中，驅(qū)動(dòng)橋組件的內(nèi)部構(gòu)件之間產(chǎn)生負(fù)載路徑，由此導(dǎo)致差速器殼的主體被施加應(yīng)力。所以，差速器殼必須具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度來(lái)承受這種負(fù)載，結(jié)果，傳統(tǒng)的差速器殼相對(duì)較重，并產(chǎn)生不想要的效果例如低燃料效率。
這里，本發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到需要一種差速器殼使一個(gè)或多個(gè)上述缺陷最小和/或消除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種差速器殼(a differential carrier housing)。
本發(fā)明的差速器殼包括圍繞一軸設(shè)置并具有第一和第二軸端的主體。所述主體被構(gòu)造成容納小齒輪軸、橋間差速器、以及支承于輸入軸承上的輸入軸。本發(fā)明的差速器殼還包括在所述主體的第二軸端附近從所述主體伸出的徑向延伸凸緣。所述凸緣被構(gòu)造成與橋殼相連。本發(fā)明的差速器殼還包括在輸入軸承后面從設(shè)于所述主體上的前端向所述凸緣處的后端延伸的中空肋。
本發(fā)明的差速器殼與傳統(tǒng)的差速器殼相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。特別地，中空肋的使用和設(shè)置使得差速器殼的主體的強(qiáng)度增加，尤其沿著橋組件的操作過(guò)程中所產(chǎn)生的負(fù)載路徑方向。同時(shí)，由于肋是中空的，所以與配有密實(shí)肋的傳統(tǒng)差速器殼相比，差速器殼的重量得到降低。
本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)下文的詳細(xì)描述以及通過(guò)實(shí)例例示本發(fā)明特征的附圖，將會(huì)更清楚本發(fā)明的這些和其它特征和目的。


圖1為雙驅(qū)動(dòng)橋組件的側(cè)視圖；圖2為圖1的雙驅(qū)動(dòng)橋組件的后橋組件的剖視圖；圖3為圖1的雙驅(qū)動(dòng)橋組件的前橋組件的剖視圖；圖4為本發(fā)明的差速器殼的透視圖；圖5為圖4的差速器殼的側(cè)視圖；圖6為圖4的差速器殼的正視圖；圖7為圖4的差速器殼的剖視圖；圖8為圖4的差速器殼的頂視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，在各種視圖中相同的參考標(biāo)號(hào)用來(lái)表示同樣的部件，圖1示出了雙驅(qū)動(dòng)橋組件10。組件10將轉(zhuǎn)矩從傳動(dòng)系傳送給兩平行車(chē)軸上的車(chē)輪。組件10被構(gòu)造為用于重型貨車(chē)。但是，應(yīng)該理解的是，組件10可精確地用于多種傳統(tǒng)車(chē)輛。雙驅(qū)動(dòng)橋組件10包括后橋組件12、中間驅(qū)動(dòng)軸組件14、前橋組件16。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，后橋組件12用來(lái)驅(qū)動(dòng)支承于該組件12任一側(cè)的車(chē)輪(未示出)，該車(chē)輪位于從橋組件12伸出的半軸(未示出)上。組件12為本領(lǐng)域傳統(tǒng)的組件，并包括將轉(zhuǎn)矩從驅(qū)動(dòng)軸組件14傳送給齒圈22和車(chē)輪差速器24的小齒輪軸18和小齒輪20，該車(chē)輪差速器24用于在半軸之間分配功率。
參照?qǐng)D1，驅(qū)動(dòng)軸組件14用來(lái)將轉(zhuǎn)矩從前橋組件16的輸出軸傳送至后橋組件12。組件14可包括位于其前端的輸出軛26，位于其后端的輸入軛28，處于軛26，28之間的中間驅(qū)動(dòng)軸30，以及用于將驅(qū)動(dòng)軸30耦合至軛26，28上的傳統(tǒng)萬(wàn)向接頭32，34。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，前橋組件16用來(lái)驅(qū)動(dòng)支承于該組件16任一側(cè)的車(chē)輪(未示出)，該車(chē)輪位于從橋組件16伸出的半軸(未示出)上。橋組件16具有前端(圖1的左側(cè))和后端(圖1的右側(cè))，并可包括下列元件容納橋殼36、后殼38、差速器殼40的殼體；輸入軸42；輸出軸44；泵46；例如用于分配組件12和組件16之間功率的橋間差速器48之類(lèi)的部件，諸如離合器50、小齒輪軸組件52、和差速齒輪組件54之類(lèi)的差動(dòng)器鎖裝置。
殼體36，38，40為組件16的其它部件提供支撐結(jié)構(gòu)。殼體36，38，40還防止組件16的其它部件受到外物和元件干擾。殼體36，38，40可由常規(guī)的金屬和金屬合金例如鋼制成。
殼體36，38被構(gòu)造為容納車(chē)輪的差速齒輪組件54以及可利用諸如螺釘或螺栓之類(lèi)的傳統(tǒng)固定器56耦合在一起。橋殼36具有一對(duì)開(kāi)口(未示出)，半軸貫穿所述開(kāi)口。半軸可支承車(chē)輪?？蛇x擇地，車(chē)輪可直接支承于橋殼上。后殼體38具有開(kāi)口58，該開(kāi)口大小與輸出軸44的部件有關(guān)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3-8，將描述本發(fā)明的差速器殼40。殼體40包括主體60，凸緣62、和肋64，并可以是單一的(也即，一體的)構(gòu)造。
主體60圍繞軸66設(shè)置并具有第一軸端68和第二軸端70。參照?qǐng)D5，軸端70具有用于一組軸承的軸承支撐結(jié)構(gòu)72，該組軸承為差速器殼體所用，該差速器殼體以前橋的中心線73為中心。參照?qǐng)D4，主體60可具有圓柱形膛74，76，78，這些圓柱形膛被構(gòu)造成各自容納輸入軸42以及離合器50和小齒輪軸組件52的部件。主體60還可具有半圓空腔80，其被構(gòu)造成容納一部分差速齒輪組件54。
凸緣62用于將差速器殼40連至橋殼36。凸緣62在主體60的端部68附近從該主體60徑向向外延伸。參照?qǐng)D3，凸緣62可包括多個(gè)孔82，該些孔被構(gòu)造成容納用于連接殼體36，40的螺釘、螺栓或銷(xiāo)。
肋64沿著組件16的工作負(fù)載路徑給殼體40提供支撐結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。肋64基本為餡餅形狀并具有前端86和后端88。肋64具有基本軸向延伸的面90，該面從凸緣62向前延伸至前端86。肋64的后端88還具有基本徑向延伸的面92，該面從主體60的空腔80向外延伸至一點(diǎn)，該點(diǎn)位于凸緣62的徑向外邊緣的徑向內(nèi)部。肋64是中空的，所以相對(duì)于具有密實(shí)支撐肋的傳統(tǒng)殼體，減少了殼體40的重量。肋64具有從前端86至后端88的恒定壁厚。此外，肋64從前端86至后端88逐漸變細(xì)。肋64還設(shè)置成提供比傳統(tǒng)差速器殼強(qiáng)度更高的殼體40，后文將更詳細(xì)描述。
輸入軸42將功率從前橋組件16前端的動(dòng)力輸入軸(未示出)輸送至橋間差速器48，這在本領(lǐng)域是常規(guī)的。輸入軸42由動(dòng)力輸入軸經(jīng)由傳統(tǒng)的輸入軛(未示出)驅(qū)動(dòng)。輸入軛可與花鍵(未示出)上的輸入軸42的前端花鍵接合，并可通過(guò)螺母94和墊圈(未示出)而保持于其上，該螺母和墊圈圍繞雙頭螺栓96設(shè)置，該雙頭螺栓從軸42伸出來(lái)并與該軸一體。軸42由軸承98軸頸支承以便在殼體40內(nèi)旋轉(zhuǎn)，該軸承98包括圓錐滾子軸承。軸承98用的軸承內(nèi)座圈圍繞軸42設(shè)置同時(shí)軸承外座圈支承于帶螺紋的調(diào)節(jié)器100內(nèi)，該調(diào)節(jié)器在開(kāi)口74附近具有與殼體40上的對(duì)應(yīng)螺紋嚙合的多條螺紋。
泵46用來(lái)在輸入軸42和輸出軸44之間的差動(dòng)作用過(guò)程中潤(rùn)滑橋間差速器48的部件。泵46可具有在共同未決且共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)NO.10/186,926中所闡述的結(jié)構(gòu)。
輸出軸44用來(lái)將輸入軸42提供的一部分功率傳送給在驅(qū)動(dòng)軸組件12，16之間延伸的中間驅(qū)動(dòng)軸組件14(在圖1中示出)。軸44與輸入軸42同軸設(shè)置。軸44貫穿殼體38的開(kāi)口58并通過(guò)軸承102，104軸頸支承于開(kāi)口58內(nèi)。軸44經(jīng)由傳統(tǒng)的輸出軛26(在圖1中示出)將功率傳輸給中間驅(qū)動(dòng)軸組件14。輸出軛可與花鍵106上的輸出軸106的后端花鍵接合，并可通過(guò)螺母108和墊圈(未示出)保持于其上，該螺母和墊圈圍繞雙頭螺栓110設(shè)置，該螺栓從軸44伸出并與該軸一體。
橋間差速器48用于分配前橋組件16和后橋組件12之間的功率，這在本領(lǐng)域是常規(guī)的。差速器48可包括功率分配器分組件112，輸入齒輪118，以及輸出齒輪120，而所述分組件112又可包括十字軸114和錐齒輪116。
十字軸114提供錐齒輪116用的安裝配置并且這在本領(lǐng)域是常規(guī)的。十字軸114可與輸入軸42耦合以便利用花鍵連接或本領(lǐng)域慣用的其它方式與該輸入軸42一起旋轉(zhuǎn)。
錐齒輪116用來(lái)分配來(lái)自輸入軸42的轉(zhuǎn)矩并將其傳送給齒輪118(以便將驅(qū)動(dòng)軸組件16的小齒輪軸組件52驅(qū)動(dòng))和齒輪120(以便將輸出軸44驅(qū)動(dòng))。齒輪116為本領(lǐng)域傳統(tǒng)的并可由常規(guī)的金屬和金屬合金制成。齒輪116安裝在十字軸114上用于與十字軸114和輸入軸42一起旋轉(zhuǎn)。齒輪116上的齒與齒輪118，120上的相應(yīng)齒嚙合。
輸入齒輪118將來(lái)自橋間差速器48的(和間接來(lái)自輸入軸42的)轉(zhuǎn)矩傳送給小齒輪軸組件52。齒輪118也是本領(lǐng)域傳統(tǒng)的并可由常規(guī)的金屬和金屬合金制成。齒輪118圍繞輸入軸42設(shè)置并可在該軸上自由旋轉(zhuǎn)，它由軸承(未示出)軸頸支承在軸42上。齒輪118包括設(shè)置在后平面上的與錐齒輪116的齒嚙合的第一組齒，設(shè)置在前平面上的與離合器50嚙合的第二組齒，以及圍繞齒輪118的徑向外圍設(shè)置的為了下文所述目的的第三組齒。
齒輪120把接收自橋間差速器48的功率傳送給輸出軸44。齒輪120是本領(lǐng)域傳統(tǒng)的并可由常規(guī)的金屬和金屬合金制成。齒輪120圍繞軸44設(shè)置在軸44的前端附近，并通過(guò)齒輪120和軸44上的匹配花鍵(未示出)而與該軸44耦合。齒輪120由軸承122軸頸支承以便在殼體40內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
離合器50用來(lái)有選擇地鎖定橋間差速器48，并且在本領(lǐng)域是常規(guī)的。在所例示的實(shí)施例中，離合器50包括常規(guī)的滑動(dòng)爪形離合器并且包括后側(cè)具有一組齒的離合器部件124，這組齒被構(gòu)造成嚙合輸入齒輪118上的對(duì)應(yīng)齒。利用調(diào)檔叉或其它常規(guī)方式將離合器部件124換檔成與輸入齒輪118嚙合/分離，離合器50被嚙合/分離。
小齒輪軸組件52將來(lái)自輸入齒輪118的功率傳送給差速齒輪組件54。組件52可包括外軸承和內(nèi)軸承126、128、從動(dòng)齒輪130、小齒輪軸132、和小齒輪134。
軸承126，128使小齒輪軸132相對(duì)于差速器殼40中所限定的前后小齒輪軸承支撐結(jié)構(gòu)136，138旋轉(zhuǎn)。軸承126，128是本領(lǐng)域傳統(tǒng)的并可包括錐形滾子軸承。軸承126，128設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)136，138中的同軸開(kāi)口內(nèi)。
從動(dòng)齒輪130將來(lái)自橋間差速器48的輸入齒輪118的轉(zhuǎn)矩傳送給小齒輪軸132。從動(dòng)齒輪130可包括螺旋齒輪，它的齒圍繞其徑向外圍設(shè)置并嚙合輸入齒輪118上的對(duì)應(yīng)齒。齒輪130可經(jīng)由軸132上的軸向延伸花鍵(未示出)與軸132驅(qū)動(dòng)耦合。齒輪130可設(shè)在支撐結(jié)構(gòu)136，138之間由此使得齒輪130精確定位。
小齒輪軸132將轉(zhuǎn)矩傳送給小齒輪134并且是本領(lǐng)域常規(guī)的。軸132由軸承126，128支承以便在殼體40內(nèi)旋轉(zhuǎn)。軸132的第一端(或前端)140可具有一體的螺紋柄142，該螺紋柄從殼體40內(nèi)的容納螺栓144的前開(kāi)口78向外延伸。軸132的第二端(或后端)146被構(gòu)造為容納其上的小齒輪134。
小齒輪134將轉(zhuǎn)矩傳送給差速齒輪組件54并且也是本領(lǐng)域常規(guī)的。小齒輪134可包括準(zhǔn)雙面齒輪并可利用花鍵連接或本領(lǐng)域的其它慣用方式與軸132的端部146耦合，或可與小齒輪軸132一體。
差速齒輪組件54用來(lái)使驅(qū)動(dòng)橋組件16兩側(cè)的車(chē)輪(未示出)能夠以不同速度旋轉(zhuǎn)。齒輪組件54基本設(shè)置在橋殼36內(nèi)。組件54是本領(lǐng)域常規(guī)的并包括齒圈148和常規(guī)的車(chē)輪差速器150。參照?qǐng)D3，差速器150可包括差速器殼體152，該差速器殼體152與齒圈148耦合以便以常規(guī)方式與該齒圈148一起旋轉(zhuǎn)，并可由軸承153旋轉(zhuǎn)支承于殼體36內(nèi)，圖6中示意性地示出了其中一組軸承153。差速器150還可包括安裝于殼體152上以便與該殼體一起旋轉(zhuǎn)的十字軸154，和安裝在十字軸上的多個(gè)差速齒輪156，該差速齒輪被構(gòu)造為分配與半軸耦合的側(cè)齒輪之間的功率，該半軸從橋組件16伸出。
如上所述，差速器殼40上的肋64的設(shè)置使殼體40的強(qiáng)度增加。肋64的前端86位于軸承98后面的主體60上，該軸承用于支承輸入軸。端部86還可以位于小齒輪軸132的外軸承126的前面，這樣端部86位于輸入軸承98和軸承126之間。端部86還可設(shè)置在前橋的中心線73的上方。肋64的后端88位于殼體40的凸緣62上。端部88還可與至少一部分軸承支撐結(jié)構(gòu)72對(duì)齊，軸承153支承于該支撐結(jié)構(gòu)上從而支撐車(chē)輪差速器150的殼152。最后，端部88可設(shè)置在前橋的中心線73的下方。材料配置成使得軸承反作用載荷趨于彼此對(duì)抗。反向推動(dòng)的力從輸入軸承98和小齒輪軸承126，128跨接至差速器軸承153。
雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)特定示出并描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)很好地理解的是，在不違背本發(fā)明的宗旨和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明作出各種變化和變型。
權(quán)利要求
1.一種差速器殼，包括圍繞一軸設(shè)置并且具有第一和第二軸端的主體，所述主體被構(gòu)造成容納小齒輪軸、橋間差速器、以及支承于輸入軸承上的輸入軸；在所述主體的所述第二軸端附近從所述主體伸出的徑向延伸凸緣，其被構(gòu)造成與橋殼相連；和在所述輸入軸承后面從設(shè)于所述主體上的前端向位于所述凸緣上的后端延伸的中空肋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速器殼，其特征在于，所述中空肋具有從所述前端至所述后端的恒定壁厚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速器殼，其特征在于，所述中空肋從所述前端至所述后端逐漸變細(xì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速器殼，其特征在于，所述中空肋的所述前端位于車(chē)橋的中心線的上方，所述中空肋的所述后端位于所述車(chē)橋的所述中心線的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速器殼，其特征在于，所述中空肋的所述后端與用于車(chē)輪差速器的差速器殼的軸承座對(duì)齊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速器殼，其特征在于，所述中空肋的所述前端位于所述輸入軸承與用于所述小齒輪軸的外軸承之間。
7.一種差速器殼，包括圍繞一軸設(shè)置并且具有第一和第二軸端的主體，所述主體被構(gòu)造成容納小齒輪軸、橋間差速器、以及支承于輸入軸承上的輸入軸；在所述主體的所述第二軸端附近從所述主體伸出的徑向延伸凸緣，其被構(gòu)造成與橋殼相連；和在所述輸入軸承后面從設(shè)于所述主體上的前端向位于所述凸緣上的后端延伸的中空肋，其中，所述前端位于輸入軸承與用于所述小齒輪軸的外軸承之間，所述后端與用于車(chē)輪差速器的差速器殼的軸承座對(duì)齊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的差速器殼，其特征在于，所述中空肋具有從所述前端至所述后端的恒定壁厚。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的差速器殼，其特征在于，所述中空肋從所述前端至所述后端逐漸變細(xì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的差速器殼，其特征在于，所述中空肋的所述前端位于車(chē)橋的中心線的上方，所述中空肋的所述后端位于所述車(chē)橋的所述中心線的下方。
11.一種雙驅(qū)動(dòng)橋組件，包括具有車(chē)輪差速器的第一車(chē)橋組件；具有車(chē)輪差速器的第二車(chē)橋組件；其中，第一和第二車(chē)橋組件中的一個(gè)包括差速器殼，該差速器殼具有圍繞一軸設(shè)置并且具有第一和第二軸端的主體，所述主體被構(gòu)造成容納小齒輪軸、橋間差速器、以及支承于輸入軸承上的輸入軸，其中，該橋間差速器與所述第一和第二車(chē)橋組件的所述車(chē)輪差速器傳動(dòng)地聯(lián)接；在所述主體的所述第二軸端附近從所述主體伸出的徑向延伸凸緣，其被構(gòu)造成與橋殼相連；和在所述輸入軸承后面從設(shè)于所述主體上的前端向位于所述凸緣上的后端延伸的中空肋。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙驅(qū)動(dòng)橋組件，其特征在于，所述中空肋具有從所述前端至所述后端的恒定壁厚。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙驅(qū)動(dòng)橋組件，其特征在于，所述中空肋從所述前端向所述后端逐漸變細(xì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙驅(qū)動(dòng)橋組件，其特征在于，所述中空肋的所述前端位于車(chē)橋的中心線的上方，所述中空肋的所述后端位于所述車(chē)橋的所述中心線的下方。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙驅(qū)動(dòng)橋組件，其特征在于，所述中空肋的所述后端與用于車(chē)輪差速器的差速器殼的軸承座對(duì)齊。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙驅(qū)動(dòng)橋組件，其特征在于，所述中空肋的所述前端位于輸入軸承與用于所述小齒輪軸的外軸承之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種差速器殼，其具有沿著該殼體的工作負(fù)載路徑方向上降低的重量和提高的強(qiáng)度。所述殼體包括從位于輸入軸用的外軸承后面的前端向該差速器殼上的凸緣處的后端延伸的中空肋，該差速器殼與橋殼相連。
文檔編號(hào)F16H48/00GK1813146SQ200480018091
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2004年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者J·齊西, G·彼得森, J·里奇 申請(qǐng)人:達(dá)納公司