专利名称：最终传动单元的润滑装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆驱动轴总成的最终传动单元，特别涉及一种用于最终传动单元的润滑装置，即使车体处于倾斜状态时，该润滑装置能够在车辆驱动轴总成的托架壳内为支撑齿轮传动轴的轴承提供良好的润滑。
背景技术：
传统地，现有技术中公知的最终传动单元设置在汽车的动力传动系统中，以使一对输出轴可运行地连接到推进轴上。
用于汽车最终传动单元的典型润滑装置包括一沿汽车纵向伸长并容纳润滑流体的托架、一设置在壳体后端的差速箱、一旋转地设置在差速箱中的差速齿轮单元、一安装在差速箱中的传动齿轮，和一形成有齿轮并与传动齿轮相啮合的传动齿轮轴。传动齿轮轴向前延伸通过一推进轴与一前轮侧轴相连接。传动齿轮轴被一对轴向隔开的内外锥滚轴承旋转地支撑。由于这种设置，当汽车处于正常的水平位置时，滚柱轴承浸入到润滑流体中被充分润滑。典型地，外轴承将润滑油泵送到两轴承之间的空隙中。这种泵送操作使承受巨大传动力矩的外轴承得到有效的润滑。然而，当汽车下坡和/或上坡行驶时，润滑油由于重力作用而不能到达轴承。在这种情形下，必须将润滑油推高到外轴承与密封件之间的间隙。缺乏对滚柱轴承进行正常润滑所需的润滑油、特别是汽车低速运行时严重缺乏润滑油，对最终传动单元的轴承是十分有害的。
因此本发明的目的就是克服现有技术中存在的这些缺点。
发明内容
本发明提供了一种用于汽车最终传动单元的润滑装置，即使车体处于倾斜状态并低速行驶时，该装置能给支撑齿轮传动轴的轴承提供连续且充分的润滑，其中，该齿轮传动轴设置在车用驱动轴总成的托架壳中。
本发明的最佳实施例中的汽车最终传动单元包括一托架壳，该托架壳与最终传动壳整体形成并限定了一个其内用于储存润滑油的主腔室；一齿环，该齿环设置在托架壳的主腔室中以在其中旋转，并且该齿环旋转时将带动润滑油流动；一通过一对轴向隔开的内外轴承支撑在最终传动壳中的齿轮传动轴，一供油通道，该供油通道与最终传动壳整体形成以润滑内外轴承，其中该供油通道具有一与托架壳的主腔室相连通的供油口。
本发明的最终传动单元进一步地包括一挡板构件，该挡板构件安装在托架壳中并邻近供油通道中的供油口。该挡板构件具有用来覆盖供油通道低下部分的挡板壁以使一些润滑油保持在供油通道中，以至于即使汽车相对于水平面倾斜最大角度时，能使润滑油润滑内外轴承。该挡板构件进一步包括一导向凸缘，该导向凸缘形成在挡板构件的顶部并从挡板构件向齿环延伸。导向凸缘与齿环相邻近并将润滑油轴向向外地从齿环导向供油通道的供油口。优选地，挡板构件作为一单一构件由挡板壁和导向凸缘整体形成。并且一入口形成在挡板构件内并位于导向凸缘和挡板壁之间，从而使润滑油从托架壳的主腔室穿过供油口，然后流入供油通道中。
最终传动单元进一步包括第一侧孔和第二侧孔，所述第一侧孔提供所述供油通道和所述最终传动壳内、介乎所述外滚柱轴承和最终传动壳的一个外端之间的一个空间之间的流体连通；所述第二侧孔提供所述供油通道和所述最终传动壳内、介乎所述外滚柱轴承和所述内滚柱轴承之间的空间之间的流体连通。
因此，本发明的最终传动单元的润滑装置包括一个新颖的挡板构件，当汽车在不同的转速和不同倾斜角下行驶时，该挡板构件给齿轮传动轴的轴承提供连续和充分的润滑。
参见附图对下面的详细说明进行理解，本发明的其它目的和有益效果将显得很清楚，附图如下图1表示本发明托架壳中的最终传动单元和差速装置的水平剖视图；图2表示本发明托架壳中的最终传动单元的侧视图；图3表示本发明的、其上安装有挡板构件的托架壳的后视图；图4表示本发明最佳实施例中的挡板构件的透视图；图5表示托架壳相对于水平面倾斜最大角度时，本发明托架壳中的最终传动单元的侧视图。
具体实施例方式
参见附图，下面将对本发明的优选实施例进行描述。
图1和图2示意性地表示四轮驱动汽车的前驱动轴总成的最终传动单元10。尽管本发明是对前驱动轴总成的最终传动单元10进行描述，但是可以理解本发明同样也适用于两轮驱动或四轮驱动汽车的后驱动轴总成。
如图1和图2所示，最终传动单元10用于前发动机、前轮驱动式的汽车。最终传动单元10包括与最终传动壳12整体形成的大致中空的托架壳11，该最终传动壳12具有圆筒形的支撑结构并沿车体(未示出)纵向延伸。托架壳11与轴壳相连接或以密液的方式设置在轴管(未示出)的相反侧，从而储存润滑油，差速齿轮组件6(如图1所示)旋转地安装在托架壳11中，齿环8设置在托架壳11中并被安装在差速齿轮组件6上以随之旋转，传动齿轮轴14通过一对轴向隔开的外锥形滚子轴承18和内锥形滚子轴承20旋转地支撑，该二锥形滚子轴承安装在最终传动壳12的大致圆筒状的内周面15中并通过圆筒状的分隔件22定位于适当的位置。传动齿轮轴14在其内端具有与其整体形成的准双曲面齿轮16，该准双曲面齿轮16设置在托架壳11的内部并与齿环8永久啮合。传动齿轮轴14从托架壳11的最终传动壳12向外延伸。
在上面所述的装置中，联合凸缘24键接到传动齿轮轴14上并用紧固螺母26固定在适当的位置，该紧固螺母26拧紧在通过垫圈27的传动齿轮轴14的末端14a。环形油密封件28牢固地安装在最终传动壳12的外端部分12a内从而形成该部分的外端，并以包围联合凸缘24的套筒部分的形式，密液式地密封最终传动壳12的内部。环形挡尘件29固定在联合凸缘24的颈部以在其中包含油密封构件28的外端。
如图1和2所示，托架壳11的最终传动壳12在其一个侧壁上形成有一供油通道30(图2中虚线所示)。供油通道30基本上与传动齿轮轴14平行，并与差速齿轮组件6的齿环8处于同侧。供油通道30在其后端开口，通过供油通道30内端30a处的供应开口32，通到包含差速齿轮组件6和润滑油的托架壳11的主腔室31中。齿环8部分地浸入在托架壳11的主腔室31的润滑油中。
进一步参见附图1和2，供油通道30在其前端通过一个第一侧孔34a与托架壳11的最终传动壳12内的空间33流体连通，其中该空间33基本上是环形的并环绕在外滚柱轴承18和油密封件28之间的传动齿轮轴14。供油通道30的中间部分进一步地通过第二侧孔34b而与托架壳11的最终传动壳12内的空间35相通，其中该空间35基本上是环形的并环绕在外滚柱轴承18和内滚柱轴承20之间的传动齿轮轴14。
供油口32被挡板构件40所覆盖，挡板构件40紧固到托架壳11上，最好用螺栓50a和50b来紧固，如图2和3所示。对于本领域的技术人员来说，能够理解将挡板构件40固定到托架壳11的任何其他合适的方式都在本发明的实质范围内。图4中详细表示的挡板构件40包括一挡板壁42，该挡板壁42的上部带有导向凸缘44。如图所示，导向凸缘44设置在挡板构件40的顶部并从挡板壁42向差速齿轮组件6的齿环8延伸，从而形成在挡板构件40上的入口46使润滑油流入供油通道30中。同时，挡板构件40的挡板壁42覆盖供油通道30低下部分，起到将一定量的润滑油储存在供油通道30中的油挡板作用，从而通过侧孔34a和34b不断地将润滑油输送到外滚柱轴承18和内滚柱轴承20。挡板构件40的导向凸缘44有助于润滑油的流动通过挡板构件40上的入口46，偏转进入供油通道30中。挡板构件40作为运用金属冲压工艺的一个单一构件，优选地与挡板壁42和导向凸缘44整体形成。本领域的技术人员将能理解挡板构件40可以通过任何其他如模铸、铸造、焊接等合适的工艺，由任何如钢、铝、塑料等合适的材料制成。
如图2所示，当配备好的汽车向前行驶时，齿环8被调整成顺时针旋转。在操作中，当汽车原动机的传动力矩施加在传动齿轮轴14上从而驱使齿环8沿顺时针方向A旋转时，齿环8的旋转带起润滑油并沿其旋转方向的切线方向抛向挡板构件40的导向凸缘44。同样地，齿轮16带起一些润滑油并沿其旋转方向的切线方向抛向挡板构件40的导向凸缘44。导向凸缘44改变(偏转)润滑油的流动方向使其穿过挡板构件40上的入口46流入润滑油通道30中，如附图2中的箭头F所示，其中箭头F表示当齿环8沿顺时针或向前方向A旋转时的润滑油流向。因而，当汽车在不同速度下行驶和在斜坡上处于不同倾斜角度时，挡板构件40上的导向凸缘44都能向供油通道30供送充足的润滑油。
进一步参见图5，挡板构件40的挡板壁42能防止一些润滑油从供油通道30流回托架壳11的主腔室31中，因而起油挡板的作用。
当汽车下坡行驶时，车体处于向前倾斜状态，在该状态中，前驱动轴总成的最终传动壳12的内端部12b相对于水平面比其外端部12a要低。在这种情况下，由于润滑油的重力，润滑油倾向于从供油通道30流回到托架壳11的主腔室31中。然而，挡板构件40的挡板壁42起到油挡板作用，能阻止一部分润滑油从供油通道30流回到托架壳11的主腔室31中，从而保持使第一侧孔34a和第二侧孔34b浸在润滑油中，并且即使汽车下坡行驶且相对于水平面倾斜最大角度时，为外轴承18和内轴承20提供持续的润滑，如图5所示，其中用虚线L表示供油通道30内的润滑油液面。在此，最大倾斜角应被理解为提供给斜坡上的汽车稳定性的临界角。因此，提供挡板构件40的挡板壁42以减慢由于润滑油的重力引致的润滑油离开供油通道30流回到托架壳11的主腔室31中的流速，及将第一侧孔34a和第二侧孔34b保持浸在润滑油中。
本领域的普通技术人员能理解挡板构件40的挡板壁42的高度是可变化的，以适应汽车的不同倾斜角。
因此，本发明的最终传动单元的润滑装置包括一种新颖的挡板构件，当汽车在不同速度及不同倾斜角下行驶时，该挡板构件能连续并充分地润滑齿轮传动轴的轴承。
在符合专利法规的情况下，上述对本发明优选实施进行的描述阐明了本发明的目的。这些描述并不是彻底的或并没有将本发明限定得很准确。根据上面的阐述本发明还具有其他的实施例或变化形式。选择上述实施例进行描述是为了更好地阐明本发明的原理及及实际运用，从而只要符合本发明的原理，本领域的普通技术人员能更好地使用本发明的各种实施例及变化形式。因此，在不脱离本发明的实质范围的情况下可以对本发明的上述描述进行改变。本发明的范围由下面的权利要求书限定。
权利要求
1.一种汽车驱动轴总成的最终传动单元，该最终传动单元包括一托架壳，该托架壳与一最终传动壳整体形成并限定了一主腔室，所述主腔室内储存一定量的润滑油；一齿轮传动轴，该齿轮传动轴通过一对轴向隔开的内外轴承旋转地支撑在所述最终传动壳中；一供油通道，该供油通道与最终传动壳整体成形以润滑所述内外轴承，所述供油通道具有一与所述托架壳的所述主腔室相连通的供油口；和一挡板构件，该挡板构件安装在所述托架壳中并邻近于所述供油通道的所述供油口，所述挡板构件包括一覆盖所述供油通道低下部分的挡板壁，该挡板壁将所述一定量的润滑油的一部分保持在所述供油通道中，以致即使当所述汽车相对于水平面倾斜最大角度时，仍可令到润滑油能连续并充分地润滑内外轴承，其中所述最大角度是指所述斜坡上的汽车的稳定性的临界角。
2.如权利要求1所述的最终传动单元，进一步包括至少一个侧孔，该侧孔提供所述供油通道和所述最终传动壳内的一个空间之间的流体连通。
3.如权利要求2所述的最终传动单元，进一步包括一第一侧孔和一第二侧孔，所述第一侧孔提供所述供油通道和所述最终传动壳内、介乎所述外滚柱轴承和最终传动壳的一个外端之间的一个空间之间的流体连通；所述第二侧孔提供所述供油通道和所述最终传动壳内、介乎所述外滚柱轴承和所述内滚柱轴承之间的所述空间之间的流体连通。
4.如权利要求1所述的最终传动单元，进一步包括一齿环，该齿环设置在所述托架壳的所述主腔室中以在其中旋转，该齿环的旋转使所述润滑油流通；所述挡板构件进一步包括一从所述挡板壁向所述齿环延伸的导向凸缘，并且提供用于将润滑油从所述齿环轴向向外地导向所述供油通道的所述供油口。
5.如权利要求4所述的最终传动单元，其特征在于所述挡板构件进一步包括一入口，该入口设置在所述导向凸缘和所述挡板壁之间，用于通过所述供油口提供所述托架壳的所述主腔室和所述供油通道之间的流体连通。
6.如权利要求4所述的最终传动单元，其特征在于所述导向凸缘形成在所述挡板构件的顶部并邻近所述齿环。
7.如权利要求4所述的最终传动单元，其特征在于所述挡板构件与所述挡板壁和所述导向凸缘整体成形，成为一单一构件。
8.如权利要求5所述的最终传动单元，其特征在于所述挡板构件的所述导向凸缘将润滑油轴向向外地从所述齿环导向所述挡板构件的所述入口。
9.一种汽车驱动轴总成的最终传动单元，该最终传动单元包括一托架壳，该托架壳与最终传动壳整体形成并限定了一主腔室，在所述主腔室内储存一定量的润滑油；一齿环，该齿环设置在所述托架壳的所述主腔室中以在其中旋转，该齿环旋转时使所述润滑油流通；一齿轮传动轴，该齿轮传动轴通过一对轴向隔开的内外轴承旋转地支撑在所述最终传动壳中；一供油通道，该供油通道与最终传动壳整体成形以润滑所述内外轴承，所述供油通道具有连通所述托架壳的所述主腔室的供油口；和一挡板构件，该挡板构件安装在所述托架壳中并邻近所述供油通道的所述供油口，所述挡板构件进一步包括一从所述挡板构件向所述齿环延伸的导向凸缘，并且提供用于将所述润滑油轴向向外地从所述齿环导向所述供油通道的所述供油口。
10.如权利要求9所述的最终传动单元，其特征在于所述导向凸缘形成在所述挡板构件的顶部并邻近所述齿环。
11.如权利要求10所述的最终传动单元，其特征在于所述挡板构件与所述挡板壁和所述导向凸缘整体成形，成为一单一构件。
12.如权利要求9所述的最终传动单元，其特征在于所述挡板构件包括一覆盖所述供油通道低下部分的挡板壁，该挡板壁将所述一定量的润滑油的一部分保持在所述供油通道中，以致即使所托架壳相对于水平面倾斜到一最大角度时，仍可令到润滑油能润滑内外轴承，其中所述最大角度是指一斜坡上的所述汽车的稳定性的临界角；所述档板构件进一步包括一入口，所述入口令到润滑油可从所述托架壳内的所述主腔室流入所述供油通道中。
13.如权利要求9所述的最终传动单元，其特征在于所述挡板构件进一步包括一入口，该入口设置在所述导向凸缘和所述挡板壁之间，以通过所述供油口提供所述托架壳的所述主腔室和所述供油通道之间的流体连通。
14.如权利要求9所述的最终传动单元，其特征在于进一步包括至少一个侧孔，以提供所述供油通道和所述最终传动壳内的一个空间之间的流体连通。
15.如权利要求14所述的最终传动单元，其特征在于进一步包括一第一侧孔和一第二侧孔，所述第一侧孔提供所述供油通道和所述最终传动壳内、介乎所述外滚柱轴承和最终传动壳的一个外端之间的一个空间之间的流体连通；所述第二侧孔提供所述供油通道和所述最终传动壳内、介乎所述外滚柱轴承和所述内滚柱轴承之间的所述空间之间的流体连通。
16.一种汽车驱动轴总成的最终传动单元，该最终传动单元包括一托架壳，该托架壳与最终传动壳整体成形并限定了一主腔室，在所述主腔室内储存一定量的润滑油；一齿环，该齿环设置在所述托架壳的所述主腔室中以在其中旋转，该齿环旋转时使所述润滑油流通；一齿轮传动轴，该齿轮传动轴通过一对轴向隔开的内外轴承旋转地支撑在最终传动壳中；一供油通道，该供油通道与最终传动壳整体成形以润滑所述内外轴承，所述供油通道具有一连通所述托架壳的所述主腔室的供油口；和一第一侧孔和一第二侧孔，所述第一侧孔提供所述供油通道和所述最终传动壳内、介乎所述外滚柱轴承和最终传动壳的一个外端之间的一个空间之间的流体连通；所述第二侧孔提供所述供油通道和所述最终传动壳内、介乎所述外滚柱轴承和所述内滚柱轴承之间的所述空间之间的流体连通。一挡板构件，该挡板构件安装在所述托架壳中并邻近于所述供油通道的所述供油口，所述挡板构件包括一覆盖所述供油通道低下部分的挡板壁，用于将所述一定量的润滑油的一部分储存在所述供油通道中，以致即使所托车辆相对于水平面倾斜到一最大角度时，仍可令到所述润滑油能连续并充分地润滑内外轴承，其中所述最大角度是指一斜坡上的所述汽车的稳定性的临界角；所述档板构件进一步包括一入口，所述入口通过所述供油口令到润滑油可从所述托架壳内的所述主腔室流入所述供油通道中。所述挡板构件进一步包括一导向凸缘，该导向凸缘形成在所述挡板构件的顶部并从所述挡板构件向所述齿环延伸，所述导向凸缘邻近于所述齿环，并且将润滑油轴向向外地从所述齿环导向所述供油通道的所述供油口，所述挡板构件的所述入口形成在所述导向凸缘和所述挡板壁之间；所述挡板构件与所述挡板壁和所述导向凸缘整体成形，成作为一单一构件。
全文摘要
一种用于汽车的最终传动单元，其包括一托架壳，该托架壳与最终传动壳整体形成并用来储存润滑油、一齿轮传动轴，该齿轮传动轴通过一对轴承旋转地支撑在最终传动壳中、一供油通道，该供油通道与最终传动壳整体成形以润滑轴承，该供油通道还具有连通托架壳中的空腔的供油口、和一挡板构件，该挡板构件安装在托架壳中并邻近供油通道的供油口。挡板构件包括一覆盖所述供油通道低下部分的挡板壁，该挡板壁使一部分所述润滑油保持在所述供油通道中，从而即使所述汽车相对于水平面倾斜最大角度时，润滑油能连续并充分地润滑轴承。
文档编号F16H1/14GK1521428SQ20041002834
公开日2004年8月18日 申请日期2004年1月28日 优先权日2003年1月28日
发明者F·梅特鲁斯, C·D·马克斯, W·J·哈姆, A·R·巴萨科, F 梅特鲁斯, 哈姆, 巴萨科, 马克斯 申请人:丹拿公司