專利名稱：齒輪直接傳動的差速器十字軸的制作方法
技術領域：
本發明涉及驅動橋組件，特別涉及一種這樣的驅動橋組件，在該驅動橋組件中，直接通過環形齒輪傳動差速器十字軸(differential cross-shaft )。
背景技術：
傳統的驅動橋組件包括驅動橋殼體， 一對半軸從該驅動橋殼體延 伸，以便可旋轉地支撐一個或多個車輛相對側上的地面嚙合車輪。功 率通過使小齒輪旋轉的輸入軸輸入驅動橋組件。小齒輪嚙合環形齒輪， 該環形齒輪連接到可旋轉地支撐在驅動橋殼體內的差速器箱。在差速 器箱內，將多個差速器齒輪安裝在差速器十字軸或十字叉架上。差速 器箱的旋轉(通過小齒輪和環形齒輪的動作)致使十字軸和差速器齒 輪的旋轉。差速器齒輪嚙合連接到半軸的側齒輪。在最傳統的驅動橋組件中，使用緊固件如螺栓或焊接將環形齒輪 連接到差速器箱。扭矩通過緊固件從環形齒輪傳遞到差速器箱和差速 器十字軸。隨著時間的過去，在環形齒輪和差速器箱之間傳輸的恒定 載荷的作用下，緊固件如螺栓會松弛，而焊接也會破裂。在此，本發明人已經認識到需要一種驅動橋組件，其能夠最小化 和/或消除一個或多個上述的缺陷。 發明內容本發明提供一種減少差速器箱上的載荷的驅動橋組件。根據本發明的驅動橋組件包括驅動橋殼體；圍繞旋轉軸線布置在 該殼體內的輸入軸；以及由該輸入軸傳動的小齒輪。該組件進一步包 括差速器箱，該差速器箱支承在該驅動橋殼體內，以便于旋轉。該差 速器箱包括配置成分別接收第一和第二側齒輪以及第一和第二車橋半 軸的第一和第二元件。該差速器箱的第一元件包括與該小齒輪嚙合的環形齒輪，并且限定第一肩部。在該差速器箱的第一和第二部分的交 叉點，該差速器箱的第一和第二元件限定與該第一肩部相對的第二肩 部。該組件進一步包括多個差速器齒輪，該差速器齒輪支承在該差速 器箱內，以便于旋轉，并且與該第一和第二側齒輪嚙合。最后，該組 件包括支撐該多個差速器齒輪的差速器十字軸。該差速器十字軸支撐 在該差速器箱的第一和第二肩部之間。根據本發明的驅動橋組件相對于傳統的驅動橋組件具有顯著的改 進。該差速器箱的設備能夠通過環形齒輪直接傳動該差速器十字軸。 結果，最小化了該差速器箱中的扭轉載荷。因為差速器箱不承受扭轉 載荷，所以可以將該差速器箱制造得更輕，從而減少了材料成本，并 且提高了燃料經濟。而且，可以在環形齒輪和差速器箱之間使用小負 栽接頭，以及較少的接頭，而不用擔心接頭會破裂。通過下面舉例說明本發明的特征的詳細描述和附圖，本發明的這 些和其它優點對本領域的技術人員來說將變得顯而易見。
附圖l是根據本發明的驅動橋組件的頂部橫截面視圖。附圖2是沿附圖1的線2-2截取的、根據本發明的驅動橋組件的 后部橫截面視圖。
具體實施方式
現在參照附圖，其中在不同的視圖中，其中相同的附圖標記用于 識別相同的部件，附圖1表示根據本發明的驅動橋組件10。組件10 特別適于在中型和重型卡車中使用。然而，應當理解，本發明不限于 在中型或重型卡車中使用，而是可以在多種車輛以及非車輛應用中使 用。組件10可以包括串舉驅動橋組件的后驅動橋組件。組件10設置 成驅動在組件10的任一側上、在從驅動橋組件IO延伸的車橋半軸12、 14上支承的輪(未示出)。組件10可以包括驅動橋殼體16、輸入軸 18、小齒輪20、差速器箱22、差速器十字軸24，多個差速器齒輪26、 28以及一對連接到半軸12、 14的側齒輪30、 32。驅動橋殼體16容納、用于支撐組件10的其它部件，并且保持組件10的其它部件的相對位置。殼體16可以由傳統的金屬和金屬合金 如鋼制成，并且在本領域中是慣用的。殼體16可以由幾個使用傳統的 緊固件(未示出)連接在"起的元件制成。殼體16限定一對在車橋半 軸12、 14的方炎轉軸線38周圍布置的開口 34、 36，軸12、 14通過該 開口延伸。輸入軸18將扭矩從驅動軸(未示出)傳遞到小齒輪20，并且在 本領域中是慣用的。將軸18圍繞旋轉軸線40布置在殼體16內，該旋 轉軸通常垂直于軸線38延伸。軸18由一對軸承組件(未示出)支承 在殼體16內，以便于旋轉，并且可以使用傳統的萬向聯軸節連接到驅 動軸上。小齒輪20將扭矩從軸18傳遞到差速器箱22，并且在本領域中是 慣用的。小齒輪20可以由傳統的金屬和金屬合金制成，并且可以包括 準雙曲面齒輪。齒輪20繞軸線40旋轉。將齒輪20布置在軸18周圍， 并且可以與軸18集成，或者使用傳統的花鍵連接或以其它本領域中慣 例的方式安裝到軸18。提供差速器箱22,以便容納十字軸24、差速器齒輪26、 28，側 齒輪30、 32以及半軸12、 14。箱22可以由傳統的金屬和金屬合金制 成。箱22由軸承42、 44支承在殼體16內，以便于旋轉，該軸承可以 包括錐形滾柱軸承。箱22包括兩個元件46、 48，該元件可以使用傳 統的緊固件如螺栓或焊接連接在一起。箱22的元件46包括與小齒輪18嚙合的環形齒輪50。在所示的 實施方式中，元件46在結構上是整體的，并且環形齒輪50與元件46 的剩余部分集成。可替換地，環形齒輪50可以包括固定到元件46的 剩余部分的單獨的部件。因為本發明的組件將扭矩直接從環形齒輪50 傳遞到十字軸24，所以將環形齒輪50連接到元件46的剩余部分的傳 統緊固件如螺栓或烀接很少會破裂，并且可以容易地使用這些類型的 小負載(lower capacity )接頭和/或較少的接頭。如下文更詳細地描述 的，元件46還限定與十字軸24尺寸和形狀互補的肩部52。在元件46、 48的交叉點，箱22的元件48與箱22的元件46 —起限定與十字軸24尺寸和形狀互補的第二肩部54。肩部54與肩部52 相對地形成，特別地，在十字軸24的直徑相對側上形成。十字軸或十字叉架24為差速器齒輪26、 28提供安裝設備，并且 在本領域中是慣用的。十字軸24包括多個徑向向外延伸的臂，差速器 齒輪26、 28安裝在該臂上。在所示的橫截面中，僅示出了兩個差速器 齒輪26、 28。然而，應當理解，十字軸24可以具有用于安裝附加齒 輪的附加臂。軸24與箱22 —起繞軸線38旋轉。軸24從軸24的一個 縱向端56至軸24的相對縱向端58具有均一的直徑。根據本發明，軸24被支撐在肩部52、 54之間，并且直接通過環 形齒輪50傳動。如圖1所示，十字軸24的^f壬一縱向端56、 58以木>配 合或壓配合關系嚙合環形齒輪50。參照附圖2，十字軸24的徑向外表 面可以限定多個接近十字軸24的每個縱向端56、 58的平面60、 62、 64、 66。平面60、 62、 64、 66嚙合在箱22的元件46、 48中的相應的 平面68、 70、 72、 74,其中包括由肩部52、 54形成的平面60、 64。 平面60、 62、 64、 66圍繞十字軸24在圓周上均勻地間隔。在所示的 實施方式中，十字軸24包括四個平面60、 62、 64、 66，其中第一對 在直徑上相對的平面60、 64與在元件46、 48中形成的平面68、 72(在 肩部52、 54處)嚙合，而第二對直徑上相對的平面62、 66與在元件 46中形成的平面70、 74嚙合。然而，應當理解，在不脫離本發明的 精神的情況下，平面的數量，以及實際上十字軸24和接近十字軸24 的端部56、 58的元件46、 48的互補形狀可以是變化的。提供差速器齒輪26、 28和側齒輪30、 32，以便在車橋半軸12、 14之間分配和傳遞扭矩。齒輪26、 28、 30和32在本領域中是慣用的， 并且可以由傳統的金屬和金屬合金制成。齒輪26、 28支承在箱22內， 以便于旋轉，并且與所迷側齒輪30、 32嚙合。齒輪26、 28安裝在十 字軸24上，以便與十字軸24—起旋轉。通過匹配花鍵或其它慣例的 方式將齒輪30、 32安裝在車橋半軸12、 H上，以便與軸l2、 H—起 旋轉。齒輪30、 32 (以及半軸12、 14)響應于齒輪26、 28的旋轉而 旋轉。箱22的元件46、 48，環形齒輪50和十字軸24之間的嚙合能夠使十 字軸24直接由環形齒輪50傳動。結果，最小化了差速器箱中的扭轉 載荷。因為箱22不承受扭轉載荷，所以可以將箱22制造得更輕，由 此減少了材料成本，并且提高了燃料經濟。而且，可以在環形齒輪50 和連接到環形齒輪50的箱22之間使用小負載接頭以及較少的接頭， 而不用擔心接頭會破裂。雖然已經參照其一個或多個特定的實施方式表示和描述了本發 明，但是本領域的技術人員應當理解，在不脫離本發明的精神和范圍 的情況下，可以進行多種變化和修改。
權利要求
1.一種驅動橋組件，包括驅動橋殼體；圍繞旋轉軸線布置在所述殼體內的輸入軸；由所述輸入軸傳動的小齒輪；差速器箱，其支承在所述驅動橋殼體內，以便于旋轉，所述差速器箱包括配置成分別接收第一和第二側齒輪以及第一和第二車橋半軸的第一和第二元件，所述差速器箱的所述第一元件包括與所述小齒輪嚙合的環形齒輪，并且限定第一肩部，在所述差速器箱的所述第一和第二元件的交叉點，所述差速器箱的所述第一和第二元件限定與所述第一肩部相對的第二肩部；多個差速器齒輪，所述差速器齒輪支承在所述差速器箱內，以便于旋轉，并且與所述第一和第二側齒輪嚙合；以及支撐所述多個差速器齒輪的差速器十字軸，所述差速器十字軸支撐在所述第一和第二肩部之間。
2. 如權利要求1所述的驅動橋組件，其特征在于，所述十字軸的 直徑從一個縱向端至相對的縱向端是均一的。
3. 如權利要求l所述的驅動橋組件，其特征在于，所述差速器箱 的所述第 一元件在結構上是整體的。
4. 如權利要求3所述的驅動橋組件，其特征在于，所述第一元件 由一組軸承支承在所述驅動橋殼體內，以1更于旋轉。
5. 如權利要求l所述的驅動橋組件，其特征在于，所述差速器十 字軸具有第一、第二、第三和第四在圓周上間隔的平面，所述差速器 箱的所述第一元件嚙合所述第一、第二和第三平面，所述差速器箱的 所述第二元件嚙合所述第四平面。
全文摘要
提供一種驅動橋組件(10)，其中直接通過環形齒輪(50)傳動支撐差速器齒輪(26、28)的差速器十字軸(24)。組件(10)減少了與環形齒輪(50)連接的差速器箱(22)上的載荷，由此能夠實現在環形齒輪(50)和差速器箱(22)之間使用小負載接頭，和/或更輕的差速器箱。
文檔編號F16H48/08GK101273220SQ200680028905
公開日2008年9月24日 申請日期2006年7月12日 優先權日2005年8月5日
發明者小M·格林 申請人:德納重型車輛系統集團有限責任公司