差速齒輪套殼和方法

專利名稱：差速齒輪套殼和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛的差動(dòng)齒輪套殼，并具體涉及它的制造方法。
背景技術(shù)：
差速器安裝在車輛的驅(qū)動(dòng)軸中，以允許左右驅(qū)動(dòng)輪在傳遞轉(zhuǎn)矩的同 時(shí)以不同的速度旋轉(zhuǎn)。眾所周知，需要這樣的一種安排以允許車輛從直 線上轉(zhuǎn)彎。
已經(jīng)提出很多不同種類的差速器，但是最常見的是由一個(gè)套殼組 成，在該套殼內(nèi)安排兩個(gè)或四個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的與車輛驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)側(cè)齒輪 相嚙合的小齒輪。套殼容納由一個(gè)輸入軸的小齒輪驅(qū)動(dòng)的一個(gè)環(huán)形冠齒 輪，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)該輸入軸。
用于差速齒輪的套殼有很多嚴(yán)格的要求。它們一定要具有足夠的強(qiáng) 度以充分地承受欠載變形。具體來說，套殼必須足夠堅(jiān)硬以確保內(nèi)部齒 輪的齒件保持準(zhǔn)確的嚙合，以避免不必要的磨損和噪音。而且，套殼必 須經(jīng)過精確加工以確保部件的初始安置是正確的，例如確保支撐面準(zhǔn)確
對(duì)齊；在由兩個(gè)主要部件組裝而成的套殼中后一個(gè)要求可能會(huì)有問題。
還有另一個(gè)困難是，套殼的設(shè)計(jì)必須允許在其中進(jìn)行即時(shí)的裝配。 為此目的，套殼可能包括多個(gè)窗口以允許插入多個(gè)小齒輪、止推墊圏和 其他部件。然而這樣的窗口不可避免地會(huì)削弱套殼壁，必須相應(yīng)地加硬 套殼壁。
需要一種用于差速器的改進(jìn)的套殼和一種它的改進(jìn)的組裝方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第一方面，提供了一個(gè)差速齒輪箱，優(yōu)選為花盆 型構(gòu)造，該差速齒輪箱具有一個(gè)配置用于容納冠齒輪的外表面，對(duì)于不 同的應(yīng)用，優(yōu)選地，該冠齒輪可借此按不同的量值壓裝到外表面上。
方便地是，所述外表面是平面的，優(yōu)選地沒有突出部或類似的部分，
這樣可將一個(gè)冠齒輪從任意的軸方向安裝到所述外表面上。
優(yōu)選地，套殼定義了一個(gè)中心軸線并且所述外表面平行于所述軸 線，這樣利用一個(gè)軸向焊線將一個(gè)冠齒輪固定在套殼上。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，沿著外表面來定位冠齒輪，該外表面定義 了在所述套殼上的一個(gè)帶，優(yōu)選地， 一個(gè)冠齒輪可借此從兩個(gè)軸向定位 在所述帶上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一個(gè)差速器機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括用 于多個(gè)差速器齒輪安排的一個(gè)套殼，以及用于圍繞套殼安裝的一個(gè)環(huán)形 齒輪，其中套殼有一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸線，并且其中該套殼具有一個(gè)與所述軸 線同心的外表面，環(huán)形齒輪壓裝在該外表面上，并且其中所述外表面定 義了多個(gè)用于環(huán)形齒輪的停止位置，以便環(huán)形齒輪可按預(yù)定的量值壓裝 到套殼的所述停止位置中的一個(gè)上，這樣將該機(jī)構(gòu)配置為與 一個(gè)預(yù)定比 例的驅(qū)動(dòng)軸小齒輪一起使用，在所述停止位置上以該比例互補(bǔ)于環(huán)形齒 輪的位置。
方便地是，所述外表面是平面的，優(yōu)選地沒有突出部或類似的部分， 這樣可從兩個(gè)軸向?qū)h(huán)形齒輪安裝到所述外表面上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了組裝差速器機(jī)構(gòu)的一種方法，該 差速器機(jī)構(gòu)包括具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸線的一個(gè)套殼，并且定義了用于差速 齒輪安排的一個(gè)腔，該機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括用于圍繞套殼安裝的一個(gè)環(huán)形齒 輪，其中該方法包括多個(gè)步驟，這些步驟為將環(huán)形齒輪安裝到套殼的一 個(gè)外表面上，以及通過至少一次激光焊接，沿著套殼與環(huán)形齒輪之間的 界面的一條總體上為軸向的線將環(huán)形齒輪固定在套殼上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的方面，提供了一種組裝差速器機(jī)構(gòu)的方 法，該差速器機(jī)構(gòu)包括一個(gè)套殼，該套殼具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸線并定義了 用于多個(gè)差速齒輪安排的一個(gè)腔，該套殼包括具有一個(gè)開口的一個(gè)主 體，通過該開口將差速齒輪安裝在套殼中，該套殼還具有一個(gè)用于所述 開口的一個(gè)覆蓋件，該機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括用于在套殼周圍安裝的一個(gè)環(huán)形
齒輪，并且其中該方法包括以下步驟將覆蓋件安裝在主體的開口端上， 通過一次激光焊接沿著主體與覆蓋件之間界面的軸線方向?qū)⒏采w件固 定在主體上，將環(huán)形齒輪安裝到套殼的外表面上，并且通過一次激光焊
接沿著環(huán)形齒輪與覆蓋件之間界面的徑向直線方向?qū)h(huán)形齒輪固定到 套殼上。
還提供了一個(gè)根據(jù)以上方法制造的差速器組件。
優(yōu)選地，將覆蓋件與主體之間的激光焊縫形成為與所述旋轉(zhuǎn)軸線同 心的一條總體上為環(huán)形的焊縫。
優(yōu)選地，將覆蓋件與環(huán)形齒輪之間的激光焊縫形成為與所述旋轉(zhuǎn)軸 線同心的 一條總體上為環(huán)形的焊縫。
優(yōu)選地，在焊接期間主體圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，在環(huán)形齒輪與覆蓋件之間的界面附近提供 了一個(gè)輔助區(qū)域，用于容納一個(gè)激光焊接工具的端部靠近徑向界面，以 便沿所述界面引導(dǎo)一條焊接光束。
優(yōu)選地，在工作狀態(tài)中用覆蓋件將多個(gè)差速齒輪夾在套殼內(nèi)。
優(yōu)選地，覆蓋件包括一個(gè)支撐面，該支撐面用于可旋轉(zhuǎn)地支撐所述 差速齒輪中的 一個(gè)以圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，并且優(yōu)選地主體還包括一個(gè)相 似的支撐面。
優(yōu)選地，差速器的安排包括一個(gè)輻射形部件，該部件被可滑動(dòng)地容 納在套殼的一個(gè)徑向孔中，并且其中該方法包括將環(huán)形齒輪安排在所述 孔上面的步驟，以防止或限制使用中的輻射形部件在使用過程中的徑向 移動(dòng)。
優(yōu)選地，環(huán)形齒輪安裝在所述多個(gè)差速齒輪的中心線上方。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的方面，提供了一種組裝差速機(jī)構(gòu)的方 法，該差速機(jī)構(gòu)包括一個(gè)套殼，該套殼具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸線并定義了用 于多個(gè)差速齒輪的安排的一個(gè)腔，該套殼包含帶有一個(gè)開口的一個(gè)主 體，通過該開口將多個(gè)差速齒輪安裝在套殼中，該套殼還具有一個(gè)用于 所述開口的覆蓋件，該機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括用于圍繞套殼安裝的一個(gè)環(huán)形齒
輪，其中該方法包括以下步驟將覆蓋件安裝在主體的開口端上，通過 一次激光焊接沿著主體與覆蓋件之間界面的主徑向線方向?qū)⒏采w件固 定在主體上，將該環(huán)形齒輪安裝到套殼的一個(gè)外表面上，并且通過一次激光焊接沿著環(huán)形齒輪與覆蓋件之間界面的主徑向線方向?qū)h(huán)形齒輪 固定到套殼上。
還提供了一個(gè)根據(jù)以上方法制造的差速器組件。
優(yōu)選地，將覆蓋件與主體之間的激光焊縫形成為與所述旋轉(zhuǎn)軸線同 心的一條總體上為環(huán)形的焊縫。
優(yōu)選地，將套殼與環(huán)形齒輪之間的激光焊縫形成為與所述旋轉(zhuǎn)軸線 同心的 一條總體上為環(huán)形的焊縫。
優(yōu)選地，主體在焊接過程中圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，在環(huán)形齒輪與覆蓋件之間的界面附近提供 了一個(gè)輔助區(qū)域，用于容納一個(gè)激光焊接工具的端部靠近徑向界面，以 便沿所述界面引導(dǎo)一條焊接光束。
優(yōu)選地，在工作狀態(tài)中用覆蓋件將多個(gè)差速齒輪夾在套殼內(nèi)。
優(yōu)選地，覆蓋件包括一個(gè)支撐面，該支撐面用于可旋轉(zhuǎn)地支撐所述 差速齒輪中的一個(gè)以圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，并且優(yōu)選地主體還包括一個(gè)相 似的支撐面。
優(yōu)選地，差速器的安排包括一個(gè)輻射形部件，該部件被可滑動(dòng)地容 納在套殼的一個(gè)徑向孔中，并且其中覆蓋件包括一個(gè)突出部分，該突出 部分被安排置于所述孔上方，從而防止或限制在使用過程中的輻射形部 件的徑向移動(dòng)。
優(yōu)選地，覆蓋件包括多個(gè)輻射形部件，每個(gè)輻射形部件可滑動(dòng)地被 容納在套殼里的各自徑向孔中，并且其中覆蓋件包括多個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸線同 心的突出部分，這些突出部分被安排置于多個(gè)孔的上方，從而防止或限 制在使用過程中輻射形部件的徑向移動(dòng)，并且其中將配置環(huán)形齒輪為圍 繞所述突出部分安裝。
優(yōu)選地，環(huán)形齒輪安裝在所述多個(gè)差速器齒輪中心線的上方.
根據(jù)本發(fā)明的再進(jìn)一步的方面，提供一種組裝差速機(jī)構(gòu)的方法，該 差速機(jī)構(gòu)包括一個(gè)套殼，該套殼有一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸線并定義了用于安排多 個(gè)差速齒輪的一個(gè)腔，該套殼包括兩個(gè)完全對(duì)稱的主體部件，每個(gè)主體
部件被配置用于容納差速齒輪安排的一半，該機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括用于圍繞
套殼安裝的一個(gè)環(huán)形齒輪，并且其中該方法包含以下步驟將兩個(gè)主體 部件結(jié)合為一個(gè)，通過一次激光焊接沿界面的一條主徑向線將兩個(gè)主體 部件固定在一起，將環(huán)形齒輪安裝到套殼外表面上，并且通過一次激光 焊接沿界面的一條主徑向線將環(huán)形齒輪固定在套殼上。
還提供了一個(gè)根據(jù)以上方法制造的差速器組件。
優(yōu)選地，將兩個(gè)主體部件之間的激光焊縫形成為與所述旋轉(zhuǎn)軸線同 心的一條總體上為環(huán)形的焊縫。
優(yōu)選地，將套殼與環(huán)形齒輪之間的激光焊縫形成為與所述旋轉(zhuǎn)軸線 同心的一條總體上為環(huán)形的焊縫。
優(yōu)選地，主體在焊接過程中圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，在環(huán)形齒輪與套殼之間的界面附近提供了 一個(gè)輔助區(qū)域，用于容納一個(gè)激光焊接工具的端部靠近徑向界面，以便 沿所述界面引導(dǎo)一條焊接光束。
優(yōu)選地，每個(gè)主體部件包括一個(gè)支撐面，該支撐面用于可旋轉(zhuǎn)地支 撐所述多個(gè)差速器齒輪的一個(gè)以圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，差速齒輪的安排包括一個(gè)輻射形部件，通過兩個(gè)主體部件 之間的配合將該組件固定以防止基本上徑向的移動(dòng)。
優(yōu)選地，環(huán)形齒輪安裝在所述多個(gè)差速器齒輪中心線的上方。
優(yōu)選地，套殼與環(huán)形齒輪之間的徑向界面的線包含在所述主體部件 之一上提供的一個(gè)徑向凸緣。
對(duì)于每種上述方法，還提供了根據(jù)所述各自的方法之一的適合于差 速器機(jī)構(gòu)的組裝的 一 系列部件，具體來說包含一個(gè)套殼和一個(gè)冠齒輪， 利用軸向和/或徑向焊線適當(dāng)?shù)嘏渲盟鼈円韵嗷ミB接。


本發(fā)明的其他特點(diǎn)和方面將從優(yōu)選實(shí)施方案的以下描述中變得顯 而易見，僅在附圖中通過實(shí)例給予說明，其中
圖1是差速器的一個(gè)分解示意圖2與圖l類似，顯示了差速器的多個(gè)內(nèi)部齒輪部件；
圖3是示于圖1中差速器的一部分在組裝時(shí)的軸向橫截面；
圖4與圖3類似，顯示了示于圖1中差速器的穿過一個(gè)深層部 分的軸向橫截面；
圖5是圖1至4中差速器的一個(gè)第一端部在組裝時(shí)的透視圖6與圖5類似，顯示了已組裝的差速器的一個(gè)第二端部的透視
圖7是一個(gè)進(jìn)一步的差速器的一個(gè)第一端部的透視分解圖8A是穿過示于圖7中組件的一部分的軸向橫截面；
圖8B與圖7類似，顯示了在未組裝狀態(tài)中的主體、覆蓋件和環(huán) 形齒輪；
圖9仍是一個(gè)進(jìn)一步的差速器齒輪組件的一個(gè)第一端部的透視分 解圖10是示于圖9中組件的一個(gè)第二端部的透視分解圖11是穿過示于圖9和10中組件的一部分的軸向橫截面；
圖12是穿過一個(gè)進(jìn)一步的差速器齒輪組件的一部分的軸向橫截 面；以及
圖13是示于圖12中組件的一個(gè)第一端部的透視分解圖。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1，示出了具有一個(gè)主體102的一個(gè)差速器100， 一 個(gè)用于該主體102的插拔式覆蓋件104，以及一個(gè)環(huán)形冠狀輪或環(huán)形 齒輪106，該環(huán)形齒輪被調(diào)配安裝在主體102上。
主體102為一個(gè)整體的、對(duì)稱的碗狀形式的殼體，該殼體定義了 一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸線101。該主體102由一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸線101同心的環(huán)形
帶103形成，該環(huán)形圏定義了主體102的最大外徑。帶103具有一 個(gè)平壁108，該平壁平行于或者基本上平行于旋轉(zhuǎn)主軸線。在該實(shí)施方 案中，該壁108沒有突出或類似的部分，這樣如果需要的話，冠齒輪 可以從任一軸向定位在所述平壁上。
主體102還具有一個(gè)容納覆蓋件104的開口 110。該開口 102具有 一個(gè)內(nèi)壁112，該內(nèi)壁平行于旋轉(zhuǎn)主軸線101而延伸并終止于一個(gè)徑 向臺(tái)肩114，該臺(tái)肩與旋轉(zhuǎn)軸線101同心且成直角。
覆蓋件104被配置位于徑向臺(tái)肩114上，并且具有一個(gè)外壁 116，該外壁被配置嵌套在所述開口 110的內(nèi)壁112之內(nèi)。
環(huán)形齒輪106定義了一個(gè)環(huán)形內(nèi)壁118，在此實(shí)施方案中，專門 配置該環(huán)形內(nèi)壁將其壓裝成與環(huán)形帶103的平壁108緊密嚙合的狀 態(tài)。
在使用中，主體102和覆蓋件104形成了用于多個(gè)差速齒輪的安 排的一個(gè)套殼。這種齒輪的一個(gè)實(shí)例在圖2中通常以120來表示，包 括兩個(gè)側(cè)齒輪122和四個(gè)小齒輪124。
如圖3所示，主體102定義了一個(gè)臺(tái)肩126,該臺(tái)肩用于支撐圍 繞軸線101旋轉(zhuǎn)的所述側(cè)齒輪122中的一個(gè)。覆蓋件104還定義了 一個(gè)類似的臺(tái)肩128，該臺(tái)肩用于可旋轉(zhuǎn)地支撐所述側(cè)齒輪122的另 一個(gè)。
提供了一個(gè)輻射形件130，小齒輪124中的兩個(gè)在其上旋轉(zhuǎn)。輻射 形件122的端部可滑動(dòng)地容納在主體102中對(duì)立的徑向孔132內(nèi)。銷釘 134用于防止輻射形件130在使用過程中的徑向移動(dòng)。優(yōu)選地，銷釘134 包括具有錐形端部的多個(gè)凹頭螺紋插件，該錐形端部被安排楔入與輻射 形件130相連的一個(gè)相應(yīng)端的支座，從而防止輻射形件130在徑向上 的移動(dòng)。
剩余的兩個(gè)小齒輪124都包括軸125，這些軸被可旋轉(zhuǎn)地容納在 主體102的互補(bǔ)性相對(duì)孔中(見圖2中的127),這些孔與孔132相 互垂直。
在圖5和6中以完全組裝的狀態(tài)顯示了差速器100，并且差速器
100的其他構(gòu)造特征在圖1至6中是顯而易見的。 差速器100的一種典型組裝方法如下。
首先，將差速齒輪組120的單獨(dú)部件通過開口 108依次裝入主體 102。具體來說，將所述側(cè)齒輪122中的一個(gè)裝入主體102中的與臺(tái) 肩126相連的轉(zhuǎn)動(dòng)支座。然后將小齒輪124置于它們?cè)谥黧w102中 的相應(yīng)支座中，輻射形件130通過銷釘134被保持在防止徑向移動(dòng)的 位置上，如圖3所示。
在臺(tái)肩114上將覆蓋件104裝入套殼的開口 110之前，將另一個(gè) 側(cè)齒輪122置于主體102中與相鄰的小齒輪124相嚙合。從而覆蓋 件104的臺(tái)肩128可旋轉(zhuǎn)地支撐相應(yīng)的側(cè)齒輪122，在工作狀態(tài)中齒 輪安排120被夾在套殼內(nèi)。
在此實(shí)施方案中，覆蓋件104通過激光焊接固定在主體102上。 具體來說，在覆蓋件104的外壁116與主體102的開口 110中的內(nèi) 壁之間形成一條軸向激光焊縫。
環(huán)形齒輪106被壓裝成與主體102的外壁108相嚙合的狀態(tài)， 由此出現(xiàn)示于圖3和4的在齒輪安排120的中心線上方的位置。有 利的是，該安排為環(huán)形齒輪106可壓裝到主體102上并且位于沿著平 壁108的多個(gè)預(yù)定軸向位置之一上，用于與不同比例的小齒輪一起使 用。
應(yīng)該注意的是，環(huán)形齒輪106也通過激光焊接固定在主體102 上。具體來說，將該安排配置為可在主體102的外壁114和所述環(huán)形 齒輪106的內(nèi)壁118之間形成一個(gè)軸向激光焊縫。
如圖3和4所見，主體102的外側(cè)有一個(gè)與軸向壁108相鄰的 輔助區(qū)域136。該輔助區(qū)域輔助用于為激光焊接工具的端部留出間隙， 它靠近環(huán)形齒輪與套殼之間的接合部分，以便引導(dǎo)沿所述接合部分的高 能焊接光束沿所述接合部分與其軸向?qū)R，免受主體102外部的妨礙。 通過使得焊接工具端部與被焊接的區(qū)域之間非常靠近，可以改善沿所述 界面的焊接連接的準(zhǔn)確性和整體性。
在此實(shí)施方案中，輔助區(qū)域136的形狀為一個(gè)彎曲的、基本上為S
型的階梯狀壁面，引向一個(gè)軸向?yàn)闈u尖的側(cè)壁138,該側(cè)壁從環(huán)形齒輪 106向旋轉(zhuǎn)軸線擴(kuò)展。
優(yōu)選地，利用被安排在第 一和第二焊接位置之間徑向移動(dòng)的一個(gè)單 一焊接工具，在主體102與環(huán)形齒輪106之間的軸向焊接之前，進(jìn)行 覆蓋件104和主體102之間的軸向焊接。然而，使用一對(duì)同心安排的 激光焊接工具(未示出)可能更方便，每個(gè)焊接工具配置為發(fā)射一條軸 向引導(dǎo)的焊接光束用于同步焊接?；蛘呤姑總€(gè)工具圍繞主體102的旋 轉(zhuǎn)軸移動(dòng)。然而，優(yōu)選地，該工具保持靜止并使主體在焊接期間旋轉(zhuǎn)， 由此產(chǎn)生相應(yīng)的環(huán)形焊縫。
應(yīng)該注意的是，主體102為普通的花盆型構(gòu)造，并且基本上對(duì)應(yīng) 于本申請(qǐng)人共同未決申請(qǐng)GB0601719.8和GB0601717.2中所描述的 主體，代理人的參考號(hào)分別為P306373GB和P306375GB (通過引用 結(jié)合在此)。因此應(yīng)該理解的是，示于圖1至6中的安排允許將差速 箱的多個(gè)主控制表面提供在主體上，從而確保在不失去位置的情況下進(jìn) 行緊急加工，例如這種情況可能出現(xiàn)在某些種類的轉(zhuǎn)換加工過程中。因 而覆蓋件是一個(gè)相對(duì)簡單的插件，該插件限定了的剩余的控制表面。
優(yōu)選地，平壁108在長度上大于環(huán)形齒輪106上的內(nèi)壁118的 長度，這樣可將環(huán)形齒輪106以不同的量值壓裝到帶103上，正如要 求不同的驅(qū)動(dòng)軸小齒輪那樣。
現(xiàn)在參考圖7和8,以200表示一個(gè)進(jìn)一步的差速器組件，該組件 具有定義一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸線201的一個(gè)套殼202。該套殼202定義了一個(gè) 腔，該腔用于與上述齒輪有類似構(gòu)造的差速齒輪的安排，并且該安排在如 圖7中通常以203表示。
套殼202沿一條直線分開，該直線從橫向中心線205平行并且偏 向如圖8所示的左側(cè)。因此，套殼202具有一個(gè)形如完整碗狀殼體的 主體204，并具有一個(gè)用于主體204的蓋式覆蓋件206。如圖1至6 的實(shí)施方案，差速器齒輪安排203操作性地夾在主體204和覆蓋件 206之間。
組件200進(jìn)一步包括一個(gè)環(huán)形齒輪208，該齒輪被調(diào)整安裝用于 與主體204 —起圍繞所述主軸線201旋轉(zhuǎn)，下面將進(jìn)行更詳細(xì)的介 紹。
主體204有兩對(duì)相對(duì)的孔210，這兩對(duì)孔沿著橫向中心線205 i殳 置，相互垂直。如上所述，調(diào)整這些孔210以^t可滑動(dòng)地容納相應(yīng)的 輻射形部件212的端部，用于可旋轉(zhuǎn)地支撐常用的小齒輪。
主體204定義了一個(gè)開口或窗口，在圖7中以214表示。該開 口 214具有一個(gè)主徑向外周216，覆蓋件206安裝在該外周上，用于 將齒輪安排203夾在主體204中。
徑向外周216在主體204上還形成了一個(gè)環(huán)形凸緣218的一部 分。從圖8B可以看到，凸緣218具有一個(gè)與旋轉(zhuǎn)主軸線201同心的 一個(gè)軸向表面220,和一個(gè)徑向表面222，位于圖8所示的右側(cè)，垂 直于軸線201。
覆蓋件206用于安裝在主體204的開口 214上。具體來說，覆 蓋件206定義了具有一個(gè)環(huán)形內(nèi)表面224的一個(gè)臺(tái)階217，配置該內(nèi) 表面使其與凸緣218的軸向表面220相互配合和鄰接。
覆蓋件206進(jìn)一步定義了一個(gè)內(nèi)部臺(tái)肩226，該臺(tái)肩用于可旋轉(zhuǎn) 地支撐差速齒輪安排203的一個(gè)側(cè)齒輪。應(yīng)當(dāng)理解的是，主體204還 定義了一個(gè)類似的臺(tái)肩。
覆蓋件206具有一個(gè)外徑向支座表面228，該表面被安排為與主 體204的徑向表面222共線，該徑向表面本身與用于輻射形部件212 的孔210的一個(gè)外周共線。
環(huán)形齒輪208具有定義了一個(gè)中心孔232的一個(gè)環(huán)形體230，該 中心孔用于將環(huán)形齒輪208安裝在主體204上，與旋轉(zhuǎn)軸線201同 心。
環(huán)形齒輪208還定義了一個(gè)徑向支座表面234,該表面被安排為 與覆蓋件204的外徑向表面228相接觸，如圖8A所示。而且，中心 孔232定義了一個(gè)內(nèi)軸向表面236，該表面被配置安排在套殼202的 至少一部分孔210的上方，如圖8A所示，以防止或限制輻射形部件 212的徑向移動(dòng)。因而這種安排下不需要正向輻射形鉚定元件，例如以 上實(shí)施方案中的銷釘。
從圖8A中可非常清楚地看到，在徑向支座表面232與環(huán)形齒輪
208的外部之間提供了一個(gè)臺(tái)階238形式的一個(gè)輔助區(qū)。此臺(tái)階238 提供了一個(gè)間隙以使得焊接工具能安置在環(huán)形齒輪與主體之間的界面 的附近，與其對(duì)齊，用于提高沿所述接合部的焊接連接的準(zhǔn)確性與整體 性。
差速器200的其他構(gòu)造特征在圖7、 8A和8B是顯而易見的。
為了組裝差速器200，覆蓋件206與主體204結(jié)合在一起，齒輪 安排可旋轉(zhuǎn)地夾在它們之間，并且輻射形部件212位于主體204的孔 210中，如圖8所示。
激光焊接工具(未顯示)用于形成一條軸向激光焊縫，該焊縫位于 覆蓋件206的內(nèi)軸向表面224與主體204的軸向表面220之間，從 而形成一個(gè)整體式套殼202。
然后將焊接工具從套殼202移開，以便環(huán)形齒輪208安裝到主體 204上，從而出現(xiàn)圖8所示的位置。將環(huán)形齒輪208這樣定位后，使 用激光焊接工具形成一個(gè)沿覆蓋件206與環(huán)形齒輪208之間界面的 環(huán)形徑向延伸激光焊縫。從圖8可以看到，當(dāng)環(huán)形齒輪208焊接到套 殼202后，可防止輻射形部件212向外的徑向移動(dòng)。
現(xiàn)在參考圖9至11，以300表示一個(gè)進(jìn)一步的差速器組件。
正如在上述實(shí)施方案中一樣，差速器300包括定義了一個(gè)旋轉(zhuǎn)主 軸線301的一個(gè)套殼302。該套殼302定義了用于多個(gè)差速齒輪(未 顯示)安排的一個(gè)腔，這些齒輪結(jié)構(gòu)與上述齒輪類似。
套殼302沿一條直線分開，該直線偏離一條橫向中心線305，垂 直于旋轉(zhuǎn)軸線301，從而定義了一個(gè)碗狀主體304和一個(gè)蓋式覆蓋件 306。與以上實(shí)施方案一樣，差速齒輪用于操作性地夾在主體304和覆 蓋件306之間，并且側(cè)齒輪可旋轉(zhuǎn)地被支撐在形成于主體304與覆蓋 件306上的一個(gè)支撐臺(tái)肩上。
差速器300還包括一個(gè)環(huán)形齒輪308,該齒輪被調(diào)整固定用于與 主體304 —起圍繞所述主軸線301旋轉(zhuǎn)。
主體304有兩對(duì)相對(duì)的孔310,這兩對(duì)孔沿著橫向中心線305 設(shè)置。調(diào)整這些孔310以便可滑動(dòng)地容納相應(yīng)的輻射形部件312的端
部。然而，在此實(shí)施方案中，是通過與覆蓋件306的直接配合來防止 輻射形部件312的徑向移動(dòng)，而不是通過與環(huán)形齒輪308的直接配 合，以下進(jìn)行解釋。
主體304有一個(gè)帶有徑向外周的開口 314,該徑向外周定義了一 個(gè)外凸緣315。該凸緣315包括一個(gè)平面軸向壁316,該壁與旋轉(zhuǎn)主 軸線301平行，并且定義了套殼302的最大外徑。凸緣315還具有 用于與覆蓋件306相連的一個(gè)第一徑向面317,以及與環(huán)形齒輪308 相連的一個(gè)第二徑向面319,這些將在下面進(jìn)行描述。
覆蓋件306有一個(gè)帶有一個(gè)平壁320的外邊緣318，該平壁也 平行于旋轉(zhuǎn)主軸線301,并且定義了套殼302的最大外徑。因此，當(dāng) 以圖11所示的方式組裝時(shí)，覆蓋件306的外壁320與主體304的 軸向壁316齊平。
兩對(duì)完全相對(duì)的突出部分322，第一對(duì)被安排為與另 一對(duì)成直角， 從覆蓋件306的內(nèi)側(cè)在軸向延伸。主體304上的外凸緣315包括多 個(gè)相互配合地間隔的孔324，這些孔配置用于容納覆蓋件306上的相 應(yīng)的突出部分322。從圖11可以看到，主體304中的這些孔324被 安排為這些突出部分322可穿過其中而延伸，并因而提供一個(gè)支座或 停止件，用于防止輻射形部件312在使用中的徑向移動(dòng)。
環(huán)形齒輪308有一個(gè)定義了一個(gè)中心孔332的環(huán)形體330，該 中心孔配置用于圍繞突出部分322安裝環(huán)形齒輪308，如圖11所示。 而且，環(huán)形體330包括用于與主體304上的凸緣315相嚙合的一個(gè) 徑向支座表面336 (見圖9)。徑向支座表面336的徑向長度與由它的 軸向壁316定義的凸緣315的徑向長度相等。
環(huán)形齒輪308包括一個(gè)進(jìn)一步的壁340，如前述實(shí)施方案中所述 那樣，該壁從支座表面336離開，與支座面336的平面成一個(gè)角度， 并且伸至中心線305，以便為焊接工具端部形成一個(gè)便利的輔助區(qū)。
差速器300的其他結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在圖9至11中是顯而易見的。
為了組裝差速器300,多個(gè)齒輪被裝入主體304內(nèi)并且通過覆蓋 件306操作性地夾在適當(dāng)位置。這樣，輻射形部件312穿過它們相應(yīng) 的孔310被正確定位，而且通過與覆蓋件324上的突出部分322的
直接接觸，被保持在適當(dāng)?shù)奈恢靡苑乐箯较蛞苿?dòng)。
沿覆蓋件306與主體304之間的界面將一條徑向激光焊縫形成 為一個(gè)環(huán)面，即，沿主體上的徑向壁317。
然后將環(huán)形齒輪308裝在突出部分322的上方，由此出現(xiàn)圖11 所示的位置，支座表面336與主體304上凸緣315的下側(cè)相連。接 著，通過沿表面319的一次徑向焊接，將環(huán)形齒輪308固定到凸緣 315上，再次形成為一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸線301同心的環(huán)面。這樣，凸緣315 被有效地夾在覆蓋件306與環(huán)形齒輪308之間。
現(xiàn)在參考圖12，以400表示一個(gè)進(jìn)一步的差速器。
差速器400包括一個(gè)套殼402，該套殼定義了用于多個(gè)差速齒輪 (例如以上描述的)安排的一個(gè)腔，側(cè)齒輪可旋轉(zhuǎn)地支撐在套殼402內(nèi) 相對(duì)的支撐表面上。套殼402具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸線401。
套殼402沿一條橫向中心線404分開，由此定義了兩個(gè)相對(duì)的 套殼部件406、 408。套殼部件406、 408各自定義了一個(gè)徑向支座表 面410,配置該表面以相互配合和鄰接。當(dāng)嚙合在一起時(shí)，套殼部件 406、 408即定義了一些相對(duì)的凹槽，這些凹槽用于容納一個(gè)相應(yīng)的輻 射形部件412的端部。
如圖12所示的左側(cè)的一個(gè)第一個(gè)套殼部件406，包括定義了一 個(gè)環(huán)形臺(tái)階的一個(gè)外徑向凸緣414，該臺(tái)階具有一個(gè)軸向面416和一 個(gè)徑向面418。該臺(tái)階與旋轉(zhuǎn)軸線401同心。
一個(gè)環(huán)形齒輪420用來固定地安裝在套殼402上，以用于與其 一起圍繞主軸線201旋轉(zhuǎn)。具體來說，環(huán)形齒輪420具有一個(gè)軸向支 座表面422，該表面被安排用于將環(huán)形齒輪420定位于套殼402的軸 向面416上，并且具有一個(gè)徑向支座表面424,該表面被配置用于與 套殼402上的徑向面418相互配合和鄰接。
利用一條徑向引導(dǎo)的光束，沿著環(huán)形齒輪420與套殼402之間 的徑向界面，將環(huán)形齒輪420激光焊接到套殼402上。為了幫助準(zhǔn)確 焊接，環(huán)形齒輪420的一個(gè)外部具有一個(gè)外表面426，該表面從徑向 支座表面424的平面，轉(zhuǎn)向套殼402的中心線。這就產(chǎn)生了一個(gè)用于
鄰近焊接工具端部位置的便利輔助區(qū)，正如以上所述，由此提高了環(huán)形 齒輪與套殼之間的焊接連接的準(zhǔn)確性和整體性。
差速器400的其他結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在圖12和13是顯而易見的。 差速器400的一種典型組裝方法如下。
首先，將差速器齒輪安裝在它們各自的套殼部件406、 406中， 然后將兩個(gè)部件結(jié)合起來。因此，齒輪安排被夾住，用于在套殼部件 406、 408之間旋轉(zhuǎn)，同時(shí)輻射形部件412被固定，以防止在它們的各 自凹槽內(nèi)的徑向移動(dòng)。接著，兩個(gè)套殼部件406、 408沿著徑向支座表 面412被激光焊接在一起。
然后將環(huán)形齒輪420安裝到套殼上的臺(tái)階上方，與軸向面416 緊密相稱地嚙合，如圖12所示，這樣環(huán)形齒輪420位于套殼402的 中心線404的上方。
然后將一個(gè)激光焊接工具安排靠近環(huán)形齒輪420與套殼402之 間的界面，并且接著，沿所述界面形成一條環(huán)形徑向延伸的激光焊縫。
以上所述實(shí)施方案提供了激光焊接的差速器，因此不需要套殼部 件(例如主體、插件或覆蓋件)與環(huán)形齒輪之間的機(jī)械螺栓連接。這就 產(chǎn)生了一種差速器，它利用減少數(shù)量的操作即可組裝而成，同時(shí)降低部 件成本和總重量。差速器的整體硬度也會(huì)得到極大改善。而且，套殼在 使用中變得更加高效，因此在結(jié)構(gòu)內(nèi)無螺栓頭或類似物，將顯著降低與 螺栓連接的差速器相關(guān)的攪動(dòng)損失。
在以上實(shí)施方案的每一個(gè)中，優(yōu)選地，套殼由鍛鋼制成并且優(yōu)選 地冠狀輪由表面硬化鋼制成。
權(quán)利要求
1. 組裝一個(gè)差速器機(jī)構(gòu)的一種方法，該差速器機(jī)構(gòu)包括一個(gè)套殼，該套殼具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸線并且定義了用于多個(gè)差速器齒輪的一種安排的一個(gè)腔，該機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括圍繞該套殼安裝的一個(gè)環(huán)形齒輪，其中該方法包括以下步驟將該環(huán)形齒輪安裝到該套殼的一個(gè)外表面上，并且通過至少一次激光焊接沿該套殼與該環(huán)形齒輪之間的界面的一條總體上軸向的線將該環(huán)形齒輪固定到該套殼上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中將該激光焊縫形成為與所述 旋轉(zhuǎn)軸線同心的一條總體上環(huán)形的燁縫。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中在該環(huán)形齒輪 與該套殼之間的界面附近提供了一個(gè)輔助區(qū)域，用于靠近所述界面容納 一個(gè)激光焊接工具的端部，以沿所述界面引導(dǎo)一條焊接光束。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其中該環(huán)形齒輪按一 個(gè)預(yù)定的量值加壓安裝到該套殼上，這樣該機(jī)構(gòu)因而被配置為與一個(gè)預(yù) 定比例的一種驅(qū)動(dòng)軸小齒輪一起使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該套殼定義了用于該環(huán)形齒 輪的多個(gè)停止位置，這些停止位置各自定義了用于所述環(huán)形齒輪的一個(gè) 位置，該環(huán)形齒輪使得該機(jī)構(gòu)能夠與不同的預(yù)定比例的驅(qū)動(dòng)軸小齒輪一 起使用，并且其中該方法包括以下步驟將該環(huán)形齒輪在該套殼上安裝 到所述多個(gè)停止位置的一個(gè)上，這樣該機(jī)構(gòu)因而被配置為與具有一個(gè)預(yù) 定比例的一種驅(qū)動(dòng)軸小齒輪一起使用。
6.根據(jù)任意前述權(quán)利要求所述的方法，其中該套殼的外表面定義 了一個(gè)環(huán)帶，該環(huán)形齒輪安裝在該環(huán)帶上。
7.根據(jù)任意前述權(quán)利要求所述的方法，其中該環(huán)形齒輪安裝在所 述多個(gè)差速器齒輪的中心線上方。
8.根據(jù)任意前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述套殼包含具有一 個(gè)開口的一個(gè)主體，和用于在所述開口中緊密配合嚙合的一個(gè)覆蓋件， 因此這些齒輪操作性地夾在該主體與插頭之間的所述套殼中，并且其中 該覆蓋件通過一次軸向激光焊接固定在該主體上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中該覆蓋件包括一個(gè)支撐面， 該支撐面用于可旋轉(zhuǎn)地支撐所述多個(gè)差速器齒輪的一個(gè)以圍繞所述軸 線旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)任意前述權(quán)利要求所述的方法，其中在焊接過程中該套殼 圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)。
11.具有一個(gè)外表面的一種差速器齒輪套殼，該外表面被配置用于 容納一個(gè)冠齒輪，因此優(yōu)選地，對(duì)于不同的應(yīng)用該冠齒輪可按不同的量 值被壓在該外表面上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的差速器齒輪套殼，其中所述外表面是 平面的，優(yōu)選地沒有突出部或類似的部分，這樣一個(gè)冠齒輪從任意軸向 方向被安裝到所述外表面上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的差速器齒輪箱，其中該套殼定 義了一個(gè)中心軸線并且所述外表面平行于所述軸線，這樣利用一個(gè)軸向 焊線一個(gè)冠齒輪可被固定到該套殼上.
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的差速器套殼，其中在所述外表面附近 提供了一個(gè)輔助區(qū)域，用于靠近所述外表面容納一個(gè)焊接工具的端部， 以沿所述外表面引導(dǎo)一條焊接光束。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的差速器齒輪套殼，其中 該外表面定義了在所述套殼上的一個(gè)帶。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)所述的差速器齒輪套殼，其中 該套殼具有花盆型構(gòu)造。
全文摘要
一個(gè)花盆構(gòu)造的差速器齒輪套殼(102)具有一個(gè)外表面(108)，該外表面配置用于容納一個(gè)冠齒輪(106)，因而對(duì)于不同的應(yīng)用冠齒輪以不同的量值壓在該外表面上。該外表面沒有突出部分，這樣冠齒輪可從任何軸向方向安裝到所述外表面上。該外表面在套殼上定義了一個(gè)帶(103)，并且平行于該套殼的一個(gè)中心軸線(101)。該冠齒輪利用一條軸向焊線固定到該套殼上。在其他實(shí)施方案中，該冠齒輪和/或用于該套殼的一個(gè)覆蓋件利用軸向和/或徑向焊線固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 文檔編號(hào)F16H48/08GK101395407SQ200780007693
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者克萊夫·哈魯普, 羅伯托·賈諾內(nèi), 馬可·巴西 申請(qǐng)人:美馳重型車系統(tǒng)卡梅里有限責(zé)任公司