差速器组件制造技术

本发明专利技术提供了一种差速器组件，该差速器组件包括两件式差速器箱体、布置在形成于差速器箱体中的齿轮组室中的差速齿轮组、以及环形齿轮。互锁特征将两件式差速器箱体的第一箱体构件与第二箱体构件机械地互连并且限定连续的差速器箱体焊接表面。环形齿轮安装在差速器箱体上并且安装成使得环形齿轮的环形齿轮焊接表面与差速器箱体焊接表面对准。沿着对准的焊接表面的焊接接头形成将箱体构件与环形齿轮彼此连接的焊接接合部。

Differential assembly

The invention provides a differential assembly, which comprises a two piece differential box, a differential gear set arranged in the gear box chamber of the differential case, and a ring gear. The interlock feature mechanically connects the first case member of the two piece differential case with the second housing member and defines a continuous differential case welding surface. The ring gear is mounted on the differential case and is arranged so that the annular gear welding surface of the annular gear is aligned with the welding surface of the differential case. Welding joint formed by connecting the box member and the annular gear along the welded joint of the aligned welding surface.

【技术实现步骤摘要】

本公开总体上涉及用于在机动车辆动力传动系统中使用的差速器组件。更具体地，本公开涉及构造成允许使用单个焊接接合部将两件式差速器箱体的两个箱体构件和环形齿轮刚性相互连接的差速器组件。
技术介绍
该部分内容提供与本公开相关的背景信息，该背景信息对于本文中公开的且要求保护的专利技术构思而言不一定是现有技术。常规的驱动轴组件通常包括轴壳，一对半轴从轴壳延伸以支承定位在机动车辆的相反两侧的一对车轮。车辆的动力系统产生的驱动扭矩通过输入轴被传递至轴组件。输入轴驱动准双曲面齿轮组以将驱动扭矩传递至差速器组件，该差速器组件具有驱动性地连接至半轴的差速齿轮组。准双曲面齿轮组通常包括由输入轴驱动的小齿轮，并且该小齿轮与冠状齿轮或环形齿轮相啮合，该冠状齿轮或环形齿轮转而又刚性地紧固至差速器组件的差速器箱体。差速齿轮组布置在差速器箱体内，并且差速齿轮组包括可旋转地安装在固定至差速器箱体的小齿轮柱或十字销上的至少一对小齿轮、以及与所述至少一对小齿轮相啮合的一对侧齿轮。每个侧齿轮还联接至所述半轴中的相应的半轴并且联接成使得差速器箱体经由准双曲面齿轮组实现的被动旋转致使驱动扭矩被以允许两半轴之间进行相对旋转的方式传递至差速齿轮组。大多数差速器箱体曾经一度被制成为一件式铁铸件。与大多数钢相比，铁铸件的延展性和屈服强度较低，因此，铸造的差速器箱体通常要求很厚的壁部尺寸，而这会对重量和封装造成不利的影响，并且会导致动力系统的效率降低。为了克服铸造的差速器箱体的缺点，针对具有通过使用冷成型工艺由强度较高的钢制成的一对箱体构件的两件式差速器箱体进行了研发。美国专利No.4,125,026、No.6,045,479、No.6,176,152、No.6,945,898和No.7,261,664中公开了配备有这种两件式差速器箱体的差速器组件的示例。在这些构型中的每种构型中，差速器箱体的两个箱体构件最初借助第一焊缝连接在一起，随后环形齿轮利用第二焊缝和/或螺栓连接至已焊接的两件式差速器箱体。作为进一步的改进，努力研发了构造成利用单个焊缝将两件式差速器箱体与环形齿轮相互连接的差速器组件。例如，美国公开No.US2009/0266198和美国专利No.8,444,522均公开了这样的一种差速器组件，该差速器组件具有第一箱体构件，该第一箱体构件布置在第二箱体构件的径向凸缘部与环形齿轮的径向凸缘部之间，其中，焊缝仅将环形齿轮与第二箱体构件的径向凸缘部相互连接。作为另外的替代性方案，美国公开No.US2012/0325047公开了一种具有焊接至一件式差速器箱体的“一体式”端盖和环形齿轮部件的差速器组件。鉴于上述内容，仍需继续研发对差速器组件、特别是对两件式差速器箱体布置的其他改进方案，使得改进方案能够克服常规的单件式差速器箱体布置和两件式差速器箱体布置的缺点，并且能够提供在重量减轻、封装空间要求及组装复杂性降低方面的改进。
技术实现思路
该部分内容提供了对本公开的概述，而不是对本公开的全部范围或本公开的所有方面和特征的详尽的公开。该概述中公开的描述内容和具体示例并不意在限定本文中公开的专利技术构思的范围。本公开的一方面在于提供适于在机动车辆动力传动系统应用中使用的类型的差速器组件，该差速器组件装有两件式差速器箱体和环形齿轮，两件式差速器箱体和环形齿轮通过单个焊缝沿着共同的焊接接合部彼此相互连接。本公开的另一方面在于提供用于与差速器组件一起使用的两件式差速器箱体，该两件式差速器箱体由通过互锁特征被机械地相互连接的第一箱体构件和第二箱体构件限定。互锁特征构造出差速器箱体焊接表面，所述差速器箱体焊接表面构造成与环形齿轮焊接表面对准以构造出差速器箱体焊接表面与环形齿轮焊接表面之间的共同的焊接接合部。根据本公开的这些方面及其他方面，提供了如下差速器组件，该差速器组件包括两件式差速器箱体、布置在形成于差速器箱体内的齿轮组室内的差速齿轮组、以及环形齿轮。两件式差速器箱体包括第一箱体构件和第二箱体构件，其中，第一箱体构件具有第一锁定元件，第二箱体构件具有第二锁定元件，第二锁定元件与第一锁定元件交错以提供第一箱体构件与第二箱体构件之间的机械互连，并且第二锁定元件和第一锁定元件共同构造出差速器箱体焊接表面。环形齿轮包括轮缘部段，该轮缘部段围绕机械互连的第一箱体构件和第二箱体构件并且限定构造成与差速器箱体焊接表面对准的环形齿轮焊接表面。对准的焊接表面之间沿着对准的焊接表面设置有由焊接材料形成的单个焊缝，以将环形齿轮刚性地紧固至差速器箱体的两个箱体构件，并且以将第一箱体构件刚性地紧固至第二箱体构件。附图说明本文中描述的附图仅用于对选取的实施方式起说明作用而不意在限定本公开的范围。因此，通过参照结合附图的以下描述，将更容易地理解与本公开相关联的专利技术构思，在附图中：图1为根据本公开的第一实施方式构造的差速器组件的等距视图；图2为示出图1的差速器组件的包括环形齿轮和两件式差速器箱体的分解等距视图；图3是与图2相似的另一分解等距视图，但其更详细地示出了设置在两件式差速器箱体的第一箱体构件与第二箱体构件之间的互锁特征的元件；图4为大致通过图1中的线A-A截取的截面图以更好地示出位于两件式差速器箱体内的差速齿轮组的部件；图5为根据本公开的第二实施方式构造的差速器组件的等距视图；图6为示出图5的差速器组件的包括环形齿轮和两件式差速器箱体的分解等距视图；图7为与图6相似的另一分解等距视图，但其更详细地示出了设置在两件式差速器箱体的第一箱体构件与第二箱体构件之间的另一互锁特征的元件；图8为大致通过图5中的线B-B截取的截面图以更好地示出位于两件式差速器箱体内的差速齿轮组的部件；以及图9为示出用于制造图1至图4的差速器组件和图5至图8的差速器组件的组装和焊接差速器箱体部件与环形齿轮的方法的简图。在数幅图中，共同的附图标记用于表示相应的部件。具体实施方式现将参照附图对示例性实施方式进行更充分的描述。每个示例性实施方式均涉及一种差速器组件。提供示例性实施方式只是为了使本公开将会是详尽的并且将会向本领域技术人员充分地表达本专利技术的范围。阐述了许多具体细节——比如特定部件、特定装置和特定方法的示例——以提供对本公开的实施方式的透彻的理解。对本领域技术人员来说明显的是无须采用具体细节，而是可以以许多不同形式来实施示例性实施方式，并且具体细节和示例性实施方式都不应当被解释为限定本公开的范围。在一些示例性实施方式中，没有详细地描述公知的方法、公知的装置结构和公知的技术。本公开总体上涉及如下类型的差速器组件的一个或更多个实施方式，这种差速器组件非常适合用在动力传递装置——比如例如驱动轴和变速驱动桥——中以将来自机动车辆的动力系统的驱动扭矩传递至一对驱动行走轮。本公开的差速器组件均包括两件式差速器箱体、可操作地布置在差速器箱体与一对半轴之间的差速齿轮组、以及适于刚性地紧固至差速器箱体的环形齿轮。该两件式差速器箱体构造成包括第一箱体构件和第二箱体构件，该第一箱体构件和该第二箱体构件适于经由互锁装置以限定共同的差速器箱体焊接表面的方式机械地互连。环形齿轮构造成与第一箱体构件和第二箱体构件中的至少一者的外表面相接合并且限定适于与差速器箱体焊接表面对准的环形齿轮焊接表面。通过沿着由对准的焊接表面构造成的焊接接合部设置焊缝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差速器组件，包括：差速器箱体，所述差速器箱体包括第一箱体构件和第二箱体构件，所述第一箱体构件和所述第二箱体构件共同限定内部齿轮组室，所述第一箱体构件具有多个在周向上间隔开的第一锁定元件，所述第二箱体构件具有多个在周向上间隔开的第二锁定元件，所述第二锁定元件适于与所述第一锁定元件互锁以将所述第一箱体构件与所述第二箱体构件机械地联接并且构造出共同的差速器箱体焊接表面；差速齿轮组，所述差速齿轮组布置在所述差速器箱体的所述齿轮组室内；以及环形齿轮，所述环形齿轮构造成围绕所述第一箱体构件和所述第二箱体构件中的至少一者的外表面并且限定环形齿轮焊接表面，所述环形齿轮焊接表面适于与所述差速器箱体焊接表面对准并且构造出所述环形齿轮焊接表面与所述差速器箱体焊接表面之间的焊接接合部；其中，所述环形齿轮通过位于所述焊接接合部处的焊缝被焊接至所述差速器箱体，使得所述焊缝将所述环形齿轮连接至所述第一箱体构件和所述第二箱体构件中的每一者并且还将所述第一箱体构件与所述第二箱体构件相连接。

【技术特征摘要】
2015.06.08 US 14/733,7751.一种差速器组件，包括：差速器箱体，所述差速器箱体包括第一箱体构件和第二箱体构件，所述第一箱体构件和所述第二箱体构件共同限定内部齿轮组室，所述第一箱体构件具有多个在周向上间隔开的第一锁定元件，所述第二箱体构件具有多个在周向上间隔开的第二锁定元件，所述第二锁定元件适于与所述第一锁定元件互锁以将所述第一箱体构件与所述第二箱体构件机械地联接并且构造出共同的差速器箱体焊接表面；差速齿轮组，所述差速齿轮组布置在所述差速器箱体的所述齿轮组室内；以及环形齿轮，所述环形齿轮构造成围绕所述第一箱体构件和所述第二箱体构件中的至少一者的外表面并且限定环形齿轮焊接表面，所述环形齿轮焊接表面适于与所述差速器箱体焊接表面对准并且构造出所述环形齿轮焊接表面与所述差速器箱体焊接表面之间的焊接接合部；其中，所述环形齿轮通过位于所述焊接接合部处的焊缝被焊接至所述差速器箱体，使得所述焊缝将所述环形齿轮连接至所述第一箱体构件和所述第二箱体构件中的每一者并且还将所述第一箱体构件与所述第二箱体构件相连接。2.根据权利要求1所述的差速器组件，其中，所述第一锁定元件构造为沿轴向延伸的指状件，并且其中，所述第一箱体构件包括多个第一保持孔，每个第一保持孔形成在一对相邻的轴向指状件之间。3.根据权利要求2所述的差速器组件，其中，所述第二锁定元件构造为沿径向延伸的凸起部，并且其中，所述第二箱体构件包括多个第二保持孔，每个第二保持孔形成在一对相邻的径向凸起部之间。4.根据权利要求3所述的差速器组件，其中，位于所述第一箱体构件上的所述沿轴向延伸的指状件构造成用于被保持在形成于所述第二箱体构件中的所述第二保持孔中，并且其中，位于所述第二箱体构件上的所述沿径向延伸的凸起部构造成用于被保持在形成于所述第一箱体构件中的所述第一保持孔中，以便限定机械互锁特征。5.根据权利要求4所述的差速器组件，其中，具有相匹配的弧形轮廓的所述沿轴向延伸的指状件和所述沿径向延伸的凸起部限定所述第一锁定元件与所述第二锁定元件之间交插而成的筒状部段以构造出所述差速器箱体焊接表面，其中，所述环形齿轮具有布置在所述第一箱体构件的筒状部段上的筒状的轮缘部段，并且所述轮缘部段具有限定所述环形齿轮焊接表面的面部表面，并且其中，位于所述环形齿轮的所述轮缘部段上的所述环形齿轮焊接表面与由交插的锁定元件的所述筒状部段限定的所述差速器箱体焊接表面同轴对准，以便构造出所述焊接接合部。6.根据权利要求2所述的差速器组件，其中，所述第二锁定元件构造为沿轴向延伸的凸起部，并且其中，所述第二箱体构件包括多个第二保持孔，每个第二保持孔形成在一对相邻的轴向凸起部之间。7.根据权利要求6所述的差速器组件，其中，位于所述第一箱体构件上的所述沿轴向延伸的指状件构造成用于被保持在所述第二箱体构件的所述第二保持孔中，并且其中，位于所述第二箱体构件上的所述沿轴向延伸的凸起部构造成用于被保持在形成于所述第一箱体构件中的所述第一保持孔中，以便限定互锁特征。8.根据权利要求7所述的差速器组件，其中，具有相匹配的弧形轮廓的所述沿轴向延伸的指状件和所述沿轴向延伸的凸起部限定所述第一锁定元件与所述第二锁定元件之间交插而成的筒状部段以构造出所述差速器箱体焊接表面，其中，所述环形齿轮具有布置在所述第一箱体构件的筒状部段上的筒状的轮缘部段，并且所述轮缘部段具有限定所述环形齿轮焊接表面的面部表面，并且其中，位于所述环形齿轮的所述轮缘部段上的所述环形齿轮焊接表面与由交插的锁定元件的所述筒状部段限定的所述差速器箱体焊接表面同轴对准，以便构造出所述焊接接合部。9.根据权利要求1所述的差速器组件，其中，所述多个第一锁定元件从所述第一箱体构件的端部表面延伸，其中，所述多个第二锁定元件从所述第二箱体构件的端部表面延伸，并且其中，当所述第一锁定元件与所述第二锁定元件交插时，所述第一箱体构件的所述端部表面与所述第二箱体构件的所述端部表面紧挨着对准。10.一种差速器组件，包括：差速器箱体，所述差速器箱体包括第一箱体构件、第二箱体构件、以及用于将所述第一箱体构件与所述第二箱体构件机械地连接的互锁装置，所述互锁装置包括从所述第一箱体构件延伸的多个第一锁定元件、形成在相邻的第一锁定元件之间的多个第一保持孔、从所述第二箱体构件延伸的多个第二锁定元件、以及形成在相邻的第二锁定元件之间的多个第二保持孔，所述第一锁定元件构造成被保持在所述第二保持孔中并且所述第二锁定元件构造成被保持在所述第一保持孔中，以便构造出差速器箱体焊接表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·D·扎莱夫斯基，
申请(专利权)人：麦格纳动力系美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US