具有无支架小齿轮的直接转矩路径差速器的制作方法

本公开一般涉及差速器，更具体地，涉及具有无支架小齿轮的直接转矩路径差速器。

背景技术：

例如轮式装载机和拖运卡车的机器通常包括为机器的牵引装置提供动力的动力传动系统。动力传动系统由至少三个不同的元件构成，包括动力源(例如，发动机)，由动力源驱动的变速器以及在成对的牵引装置之间分配来自变速器的动力的差速器。差速器允许成对的牵引装置以不同的速度被驱动以适应机器的转动。

差速器通常由主小齿轮组成，主小齿轮由变速器驱动以旋转冠齿轮。托架壳体被固定以与冠齿轮一起旋转，并且包括位于载体壳体的圆周周围的两个或更多个(例如，四个)不同的支架小齿轮。支架小齿轮径向向内定向并且可旋转地设置在支架轴(例如，具有四个轴端的十字件)上，其端部连接到托架壳体。因此，当托架壳体围绕其自身的轴线旋转时，支架小齿轮也围绕同一轴线旋转。此外，每个支架小齿轮围绕其自身的轴线旋转，其自身的轴线大体上垂直于并穿过托架壳体的轴线。侧齿轮被安装在托架壳体的每个端部并与支架小齿轮相互啮合。侧齿轮能够围绕托架壳体的轴线旋转，并且连接到从差速器向外延伸到成对的牵引装置中的相应一个的半轴。利用这种配置，通过主小齿轮提供的输入旋转导致牵引装置以基本相等的转矩分开旋转。机器在良好的地面条件下直线行进时，两个牵引装置以相同的速度被驱动。在转弯或不良的地面条件时，一个牵引装置(例如，转弯期间的外牵引装置或滑动牵引装置)随着其余牵引装置减速而加速。

虽然对于一些应用是可接受的，但是传统的差速器在其它应用中可能存在问题。特别地，因为典型的支架小齿轮的配置，所以当支架小齿轮的齿啮合侧齿轮的相应齿时产生力矩。这力矩使支架小齿轮围绕支架轴端部倾斜。这种倾斜可以限制沿着支架轴(即，支架小齿轮的孔内)的润滑流动，并且甚至在一些情况下，引起支架小齿轮的孔壁与支架轴之间的机械接合。限制的润滑和机械接合会导致差速器的过早磨损。

延长差速器的使用寿命的尝试在2010年6月17日公布的ziech等人的美国专利公布第2010/0151983号(′983公布)中有所公开。具体地讲，′983公布公开了一种具有壳的差速器，其中齿圈连接到壳的外表面并与小齿轮相互啮合。四个凹槽在壳的内表面内形成并径向向内指向壳中的空腔。凹槽围绕壳的圆周等间距。耐磨杯位于每个凹槽内，并且耐磨杯的突片被容纳在壳的槽内以防止耐磨杯的旋转。耐磨杯具有平坦的基座和垂直于基座的侧壁。侧小齿轮位于每个耐磨杯内。每个小齿轮具有配合在相应的耐磨杯内的平坦的跟端，趾端以及从跟端延伸到趾端的圆柱形壁。跟端直接接触杯的平坦基座，并且杯的侧壁与小齿轮的圆柱形壁接合以驱动小齿轮围绕壳的轴线的旋转。侧齿轮也位于壳内并与侧小齿轮啮合。侧齿轮是中空的，并且包括与从壳突出的半轴的相应花键啮合的花键。该设计消除了对支架轴的需要。

虽然′983公布的差速器可能不会受到侧小齿轮与支架轴之间的机械接合的影响(因为′983公布的差速器不包括支架轴)，但是差速器可能仍然不是最佳的。特别地，可以通过侧小齿轮与侧齿轮的接合而产生的上述力矩可能仍然存在。此力矩可能导致侧小齿轮的跟端在杯内倾斜，从而使得侧小齿轮的气缸壁与杯侧壁之间的机械接合成为可能。以上述相同方式，该接合可以限制小齿轮的趾端的润滑并且导致过早的磨损。

所公开的差速器旨在克服上述问题中的一个或多个和/或现有技术的其它问题。

技术实现要素：

在一个方面中，本公开涉及用于差速器的侧小齿轮。侧小齿轮可以包括具有平坦底部和位于与平坦底部相对的端部处的平坦顶部的主体。侧小齿轮也可以包括邻近平坦顶部形成的多个齿轮齿，以及将多个齿轮齿连接到平坦底部的弓形外表面。

在另一个方面中，本公开涉及差速器。差速器可以包括输入齿轮和固定地连接到输入齿轮的托架。托架可以被配置成与输入齿轮围绕主轴线一起旋转，并且可以具有内部环形表面，其中形成有围绕托架的圆周等距间隔开的多个杯。差速器还可以包括被设置在托架内部并被配置成围绕主轴线旋转的第一侧齿轮，在与第一侧齿轮相对的端部处被设置在托架中并也被配置成围绕主轴线旋转的第二侧齿轮，以及被设置在多个杯子的每一个中并与第一和第二侧齿轮相互啮合的侧小齿轮。侧小齿轮可以具有多个齿轮齿，其从多个杯中相关联的一个杯径向向内朝主轴线突出，以及在轴向过渡区域处连接到多个齿轮齿的弓形外表面。弓形外表面可以符合多个杯的内轮廓。

在另一个方面中，本公开涉及一种用于移动机器的具有位于相对侧的第一和第二牵引装置的动力传动系统。动力传动系统可以包括动力源，由动力源驱动的变速器以及可操作地连接到变速器的输出的主小齿轮。动力传动系统还可以包括连接到第一牵引装置的第一半轴，连接到第二牵引装置的第二半轴以及由主小齿轮驱动的差速器，以基本相等的转矩旋转第一和第二半轴。差速器可以具有与主小齿轮相互啮合的输入齿轮，以及固定地连接到输入齿轮并被配置成与输入齿轮围绕主轴一起旋转的托架。托架可以具有内部环形表面，其中形成有围绕托架的圆周等距间隔开的多个杯。差速器还可以具有被设置在托架内部并在内端和连接到第一半轴的外端处具有外齿的第一侧齿轮，被设置在托架内部并在内端和连接到第二半轴的外端处具有外齿的第二侧齿轮，和被设置在多个杯的每一个内并与第一和第二侧齿轮的外齿相互啮合的侧小齿轮。侧小齿轮可以具有多个齿轮齿，其从多个杯中相关联的一个杯径向向内朝主轴线突出，以及在轴向过渡区域处连接到多个齿轮齿并符合多个杯的内轮廓的弓形外表面。侧小齿轮的弓形外表面可以通过围绕侧小齿轮的轴线旋转三次或更高的多项式曲线而形成。当第一和第二侧齿轮在侧小齿轮的相对侧接合多个齿轮齿时，可产生反作用力，并且选择多项式曲线使得在反作用力的施加点处的弓形外表面的梯度可以大致与反作用力对齐。

附图说明

图1是示例性公开机器的等距图；

图2是可以与图1的机器一起使用的示例性公开的动力传动系统的等距图；

图3是可以与图2的动力传动系统一起使用的示例性公开的差速器的剖视图；

图4、5、6a和图6b分别是可形成图3的差速器的一部分的示例性公开的侧小齿轮的平面图、等距图、剖视图和放大图；

图7和8是通过图3的差速器的示例性润滑流程的剖视图；

图9和10分别是可与图2的动力传动系统一起使用的另一个示例性公开的差速器的剖视图和端视图；

图11和12分别是可以与图8和图9的差速器一起使用的示例性公开的嵌套托架的立体图和侧剖视图；

图13是可以与图2的动力传动系统一起使用的另一个示例性公开的差速器的剖视图；

图14是可以与图13的差速器一起使用的另一个示例性公开的嵌套托架的侧立体图；以及

图15是可以与图2的动力传动系统一起使用的另一个示例性公开的差速器的剖视图。

具体实施方式

图1说明了一个示例性移动机器10。在所示实施例中，机器10是轮式装载机。然而，可以设想的是，机器10可以实现为另一种类型的移动机器，例如铰接式拖运卡车、非公路矿用卡车、自动平地机或本领域已知的另一种机器。机器10可以包括操作员站12，位于机器10的支撑操作站12的相对侧的一个或多个牵引装置14和可操作地连接到推进牵引装置14以通过操作员站12响应于接收的输入的传动系统16。

如图2所示，动力传动系统16可以是将动力从动力源(例如发动机)18传递到牵引装置14的部件的组件。。在所公开的实施例中，这些部件包括可操作地连接到动力源18并由动力源18驱动的变速器20，可操作地连接在成对的相对的牵引装置14之间的一个或多个差速器22和将变速器20连接到差速器22的一个或多个输出轴24。变速器20可以被配置为选择性地改变输送到差速器22的来自动力源18的输出的速度-转矩比。每个差速器22可以被配置为向相关联的牵引装置14提供基本相等的转矩，允许成对的牵引装置14在机器10的转动期间以不同的速度旋转。

图3说明了差速器22的一个示例性实施例。从该图可以看出，差速器22被配置成经由主小齿轮26从轴24接收输入，并经由第一和第二半轴28和30将输出引导到牵引装置14(参照图2)。在所公开的实施例中，差速器22可以具有主轴线32，第一半轴28和第二半轴30沿着主轴线对准。在该实施例中，主轴32大致垂直于主小齿轮26的轴线34定向。然而，希望在其它实施例中，如果需要，主轴线32可以大致平行于轴线34。

主小齿轮26可以是本领域已知的可连接到轴24的端部的任何类型的齿轮。主小齿轮26在图3中被描述为具有截头圆锥形状并且被焊接到轴24的端部的准双曲面齿轮。在主小齿轮26的外表面内形成的齿具有螺旋形轨迹，主小齿轮26的轴线34不通过差速器22的主轴线32。希望如果需要，主小齿轮26可以替代地实现为螺旋锥齿轮、直锥齿轮、单斜齿轮或双斜齿轮或正齿轮。

第一半轴28和第二半轴30可以各自具有被配置成与差速器22连接的内端，以及被配置成直接或间接地与相关联的牵引装置14连接的外端。在一些实施例中，第一半轴28和第二半轴30的外端直接与中间减速器(例如，最终驱动器-未显示)连接，然后与牵引装置14连接。其他配置也是可能的。第一半轴28和第二半轴30的内端被显示为具有便于连接到差速器22的外部花键。但是，在其它实施例中，第一半轴28和第二半轴30可以额外地或替代地具有螺栓连接的凸缘、键槽和/或其它连接装置。

差速器22可以是配合以将从主小齿轮26接收的扭矩分配在第一与第二半轴28，30之间的部件的组件。部件可以尤其包括被配置成与主小齿轮26啮合的输入齿轮36；固定地连接以与输入齿轮36围绕主轴线32旋转的托架38；分别地连接到第一半轴28和第二半轴30的第一侧齿轮40和第二侧齿轮42；以及与托架38围绕轴线32旋转并同时与第一侧齿轮40和第二侧齿轮42相互啮合的多个侧小齿轮44。从轴24接收的旋转动力可以经由输入齿轮36通过主小齿轮26进入托架38。然后，托架38可以分别通过侧小齿轮44和第一侧齿轮40和第二侧齿轮42将旋转动力传递到第一半轴28和第二半轴30。

如主小齿轮26的输入齿轮36也可以是具有与主小齿轮26的齿相互啮合的齿的准双曲面齿轮。如图3所示，输入齿轮36的齿位于与托架38相邻的轴向端。然而，在其它实施例中，如果需要，输入齿轮36的齿可以替代地位于相对的轴向端或外部环形边缘。孔46可以穿过输入齿轮36以容纳第一半轴28。希望输入齿轮36可以替代地实现为螺旋锥齿轮、直锥齿轮、单斜齿轮或双斜齿轮或正齿轮。

托架38可以是也用作动力传输部件的中空和圆柱形壳体。特别地，托架38可以具有大致封闭的端部48和对内腔52敞开的相对的端部50。一体式安装凸缘54可以位于第一端48处，并且多个紧固件56可以围绕托架38的外周分布以将安装凸缘54连接到输入齿轮36。第一侧齿轮40和第二侧齿轮42以及侧小齿轮44可以经由第二端50组装到腔52中。帽58可以连接到第二端50以包围这些部件。

托架38的第一端48和帽58中的每一个可以具有形成在其中的孔60，其被配置成容纳第一半轴28和第二半轴30。在一些实施例中，密封件(未显示)可以围绕第一半轴28和第二半轴30安装在托架38和/或盖58内，以防止碎片进入和润滑泄漏。

多个杯62可以在托架38的内部环形壁内(即，环形围绕腔52的壁内)形成。在所公开的实施例中，托架38包括四个杯62，并且每个杯62被配置成接收相应的侧小齿轮44。希望如果需要，更多或更少数量的杯62可以在托架38的内部环形壁内形成。杯62可以共同位于大致相同的轴向位置处，并且均匀分布在托架38的内周边周围。在具有四个杯62的实施例中，每个杯62可以彼此在角度上间隔约90°。也就是说，每个杯62可以具有大致圆形的形状，并且每个形状的轴线64可以与相邻形状的轴线64正交。在具有不同数量的杯62的实施例中，轴线64之间的间距可以小于或大于90°。例如，当托架38中仅包括两个杯62时，杯62的轴线64可以在角度上间隔约180°。在图3的剖视图中，仅显示了三个杯62，为了清楚起见，相应的侧小齿轮44从中心杯62移走。

杯62中的每一个可以具有大致平坦的底表面和与平坦的底表面相交的弯曲侧壁。通常，弯曲侧壁的形状可以符合侧小齿轮44的外部形状，使得从侧齿轮40、42对角地穿过侧小齿轮44的力可以沿着弯曲侧壁的法线方向传递。以这种方式，力矩可能不会因力在侧小齿轮44内产生。具有约千分之一的基本上恒定厚度的的间隙66可以位于杯62的弯曲侧壁与侧小齿轮44之间，并且在操作期间填充有润滑。小孔68可以在每个杯的平坦底表面内形成，并且如下面更详细地解释，用作润滑导管。小孔68的内径可以约等于杯62的平坦底表面的内径的一半。

多个额外小孔70可以在托架38的封闭端48中形成。在一个实施例中，额外小孔70的数量可以匹配安装在差速器22中的侧小齿轮44的数量。在另一个实施例中，额外小孔70的数量可以是侧小齿轮44的数量的倍数(例如，2x)。小孔70应该通常与每个小齿轮44与第一侧齿轮40的齿之间的网格位置径向对准和/或延伸到该网格位置(例如，至少与齿轮齿开始啮合的进入位置对准)。如将在下面更详细地解释的，小孔70可以促进差速器22的润滑。

第一侧齿轮40和第二侧齿轮42可以是彼此相对定向的大致相同的锥齿轮。两个齿轮40、42的外齿可以被配置成同时与所有侧小齿轮44的齿相互啮合(例如，在小齿轮44的相对侧)，使得当侧小齿轮44与托架38绕轴线32旋转时，侧齿轮40、42也可以被驱动以围绕相同的轴线32旋转。第一侧齿轮40的基端可以在相应步骤内支撑在托架38中，而第二侧齿轮42的基端可以在相应步骤内旋转地支撑在帽58中。第一侧齿轮40和第二侧齿轮42中的每一个可以具有形成在其中的花键孔72，其被配置成容纳第一半轴28和第二半轴30的对应的内端。利用该配置，第一侧齿轮40和第二侧齿轮42的旋转可导致第一半轴28和第二半轴30的旋转。

侧小齿轮44可以是大致相同的锥齿轮。如图4、5、6a和6b所示，每个侧小齿轮44可以具有大致平坦的底部74，与底部74相对定位的大致平坦的顶部76，邻近顶部76定位的多个齿轮齿78和连接底部74与齿78的弓形外表面(“表面”)80。表面80可以在过渡区域82处连接齿轮齿78。顶部76处的外径可以小于底部74处的外径，并且过渡区域82处的外径可以大于底部74处的外径。

侧小齿轮44的齿78可以具有至少部分地由多个角度限定的几何形状。例如，图5所示的第一角αp可以表示各齿78的压力角；图6b所示的第二角αf可以表示齿78的面度；图5和6b所示的第三角αc可以表示齿78的锥角；并且图6b所示的第四角αr可以表示齿78的根角。压力角αp可以被定义为齿78的主压力面与小齿轮44的节圆的切线之间的角度。剩余角度中的每一个可以由在轴线64与牵引通过位于轴线64上的侧小齿轮44的节距顶点(如图5和6a所示)的对应线之间的延伸的弧限定。

如图4、5、6a和6b所示，当小齿轮44的齿78接合侧齿轮40、42的齿时，可以在小齿轮44的相对侧产生法向力fn(与压力角αp相垂直的在齿78面上的力)。这些法向力fn可以组合以产生合力fr。合力fr可以位于小齿轮44的相对侧之间的平面(参见图4)中，并且可以相对于底部74和顶部76倾斜(参见图6a和6b)。如果合力fr相对于表面梯度以斜角穿过表面80，则当小齿轮44被合力fr推入杯62中时，可产生导致小齿轮44倾斜的力矩。

表面80的曲率可以被设计成使得合力fr以总是垂直于表面80的角度穿过弓形外表面80。也就是说，弓形外表面80可以成形为使得合力fr在合力fr的施加点处与表面80约90°定向。在一个实施例中，表面80可以至少部分地由绕小齿轮44的轴线64旋转的曲线81限定。曲线81可以是例如由下列等式定义的高阶(例如，3阶或更高)的多项式曲线：

其中：

p表示曲线81；

n表示曲线的阶；

a是系数；以及

x是沿着轴线64的距离。

合力fr在空间中的角度取向可以由角度β(如图5所示)定义，并由压力角αp和锥角αc根据下式来控制：

tanβ＝tanαp·sinαceq.2

其中：

β是合力fr在空间中的角取向；

αp表示压力角；以及

αc表示节距或锥角。

使用以上等式1和等式2，。曲线81可以通过要求在合力fr的施加点处，表面80的梯度与合力fr之间的交叉乘积等于零(即，)得到。

希望在一些应用中，表面80可被分成多个彼此轴向相邻的部分。例如，表面80可以被分成邻近齿78的第一部分80a(见图6a)和位于第一部分80a与底部74之间的第二部分80b。在该实例中，部分80b可以大于部分80a(例如，大2-3倍)。应当注意，如果需要，表面80可以被分成多于两个部分和/或所述部分可以具有不同的相对尺寸。表面80的每个部分可以具有由不同的多项式(例如，不同阶的多项式)定义的唯一曲率，并且被设计成在不同的情况下不同地执行。例如，部分80a可以具有比部分80b更低阶的多项式，因为部分80a可能比部分80b经受较少的加载。通常，较高功率/较低速度的应用可以利用使用更多部分和高阶多项式(例如，5-6阶)产生的表面80，而较低功率/较高速度的应用可以使用更少的部分(例如，只有一个部分)和低阶多项式(例如，3-4阶)。为了该应用的目的，较高功率/较低速度的应用可以被认为是以小于约100rpm的速度传递约600马力或更多的应用。

在小齿轮44的一个具体示例性实施例中，压力角αp可以是约14-25°；面角αf可以为约35-37°；锥角αc可以为约28-38°；根角αr可以为约23-25°。希望对于不同的应用，这些角度可以具有不同的值。为了本公开的目的，术语“约”在用于尺寸值时可被定义为在制造公差的可接受范围内。

在上面提供的具体示例性实施例中，半径r1可以用于至少部分地定义表面80的曲率，并且可以使其原点沿着合力fr的轨迹定位。例如，半径r1的原点可以位于坐标(dx，dy1)处，其可以包括在合力fr的向量中，并且位于与fr相同的平面中。在所公开的实施例中，当从轴线64和小齿轮44的节距顶点测量时，r1可以是约40-45mm，而(dx，dy1)可以约等于(15-20mm，90-95mm)。在该配置中，r1的原点可以距离底部74约20-25mm的距离dy2。

弓形外表面80的轴向端可被设计成抑制应力集中形成。例如，连接平坦底部74与弓形外表面80的下边缘可以是圆形的，并且具有约1-3mm的半径r2。类似地，将表面80与齿78连接的过渡区域82可以向内渐缩以具有约2-4°的后角αb。

图7和8说明了在两种不同情况下通过差速器22的润滑油流。具体地，图7说明了机器10的高速行驶期间的润滑油流，而图8说明了低速行驶期间的润滑油流。在机器10的任何操作期间，差速器22可以填充有约一半润滑油。具体来说，润滑油可以填充差速器22位于其中的车轴杆壳体(未显示)的下半部分，并且润滑油可以大约达到托架38的轴线32。

如图7所示，在高速行驶期间，当托架38被驱动以高rpms旋转时，托架38的外表面可以连续地拖动通过轴杆壳体内的润滑油体积。在该旋转期间，小孔68可以填充油，并且一层油可能粘附到托架38的外表面。托架38的高速旋转可导致侧小齿轮44的高速旋转和侧齿轮40、42的相应的高速旋转。当这些齿轮的齿彼此啮合时，它们可以用作泵，在齿分离时从小孔68径向向内拉出润滑油，并且在齿啮合时轴向向外推动润滑油。润滑油可以通过小孔70轴向向外排出。通过这种动作，可以在侧小齿轮44与杯62之间(即，在间隙66内)以及相互啮合齿轮的齿之间产生润滑膜。

当机器10的行进从高速行进转移到低速行进时，通过差速器22的润滑油流方向可能反转。具体来说，当托架38被驱动以低rpms旋转时，输入齿轮36的齿可以用作径向取向的流体螺杆(例如，由于它们的节距和螺旋角)。也就是说，输入齿轮36的齿当被浸入轴杆壳体中的润滑油体积时可以被填充，并且齿的节距角与输入齿轮36的旋转运动可以克服作用在润滑油上的任何离心力并将润滑油径向向内推向小孔70。可以将润滑油推动通过侧小齿轮44与侧齿轮40、42的相互啮合接合，然后通过小孔68径向向外排出。在这种情况下，通过小孔68径向向外排出润滑油的离心力可能大于相互啮合的齿的泵送力，否则将径向向内拉动润滑油。为了本公开的目的，高速行进可以被认为是在总速度范围的上三分之二的速度下行进。

图9和10说明了标记为元件84的替代差速器实施例。如图1-8的差速器22，图9的差速器84可以包括输入齿轮36、第一侧齿轮40、第二侧齿轮42和侧小齿轮44。然而，不同于差速器22，差速器84可以不包括托架38。相反，嵌套托架86可用于将转矩从输入齿轮36传递到侧小齿轮44。在该实施例中，嵌套托架86可以主要用作动力传递部件，并且额外的壳体构件88、90可用于封闭差速器84的其它部件。壳体构件88、90可以彼此基本上相同(例如，在制造公差内)，并且经由紧固件56螺栓连接到输入齿轮36的相对侧。多个孔口92可以在壳体构件88、90中形成以用作用于润滑的导管。因为壳体构件88、90可以不是动力传递部件，所以当与托架38相比时，壳体构件88、90可以具有更薄的壁和更轻的重量。

如图9所示，差速器84可以相对紧凑。特别地，因为托架86可以径向嵌套在输入齿轮36的内部(即，不是螺栓连接在轴向端)，所以差速器84的整个轴向长度可以较小。在该配置中，第一侧齿轮40可以位于输入齿轮36的第一轴向端，而第二侧齿轮42可位于与第一轴向端相对的输入齿轮36的第二轴向端。换句话说，第一侧齿轮40和第二侧齿轮42可以位于输入齿轮36的相对侧，而不是位于同一侧。这可以在动力传动系统16的包装方面提供更大的灵活性(参照图2)。可以包括一个或多个间隔件94以将嵌套托架86轴向定位在输入齿轮36内。每个间隔件94可以大致上是环形的，并且定位在壳体构件88、90中的相应一个和侧齿轮40、42中的相应一个的端部之间。

为了清楚起见，已经从图10中去除了壳体构件88和90，间隔件94和侧齿轮40和42。如图所示，托架86可以通过花键接口96连接到输入齿轮36。这种类型的接口可以在差速器84的组装和操作期间，允许托架86(以及由托架86携载的其它部件)在输入齿轮36内稍微轴向浮动。这种轴向浮动能力可能导致制造不一致，否则可能引起托架86与输入齿轮36之间的结合。

图11说明了嵌套托架86的外侧视图，而图12说明了沿着第一轴向取向的对称平面98截取的嵌套托架86的侧剖视图。如这些图所示，嵌套托架86可以大致上是圆柱形和中空的，具有两个相对的开口端。除了相对于平面98大致对称外，嵌套托架86也可以相对于第二轴向取向的平面100以及相对于径向去下的平面102大致上对称。嵌套托架86可以在其中形成有与差速器22相关的杯62相同的多个杯104(例如，四个杯104)。具体而言，每个杯104可以包括平坦底部表面106和与底部表面106相交的弯曲侧壁108。通常，弯曲侧壁108的形状可以符合侧小齿轮44的外部形状，使得从侧齿轮40、42对角地穿过侧小齿轮44的反作用力fr可以沿着法线方向传递到弯曲侧壁108。小孔110可以形成在每个杯104的底表面106内，并且以类似于上面关于图7和8所解释的方式形成以用于润滑目的。嵌套托架86的外边缘可以根据需要带圆角或带斜角，以便于组装到输入齿轮36中。

图13说明了被标记为元件112的另一个替代差速器实施例。如图9和10的差速器，图13的差速器112可以包括第一侧齿轮40、第二侧齿轮42(为了清楚起见，从图13省略)和侧小齿轮44。然而，不同于差速器84，差速器112可以包括不同的输入齿轮114和用于将旋转从输入齿轮114传递到侧小齿轮44的不同的嵌套托架116。与嵌套托架86不同，嵌套托架116可以不形成完整的气缸。相反，嵌套托架116可以由两个或更多个(例如，四个)基本上相同的载体构件116a形成，该载体构件116a彼此环形间隔开。每个托架构件116a可以位于在输入齿轮114的内部内形成的口袋118内，并且间隔件120可以径向向内突出以环形分离相邻的托架构件116a。在所公开的实施例中，间隔件120可以与输入齿轮114成一体。然而，在其它实施例中，间隔件120可以是单独的独立部件。

如图14所示，每个托架构件116a可以包括外花键122，该外花键122被配置成接合在输入齿轮114的口袋118(参见图13)内的对应花键和单杯104。每个托架构件116a能够相对于输入齿轮114稍微轴向浮动，但仍然经由花键122连接到输入齿轮114以接收输入转矩。通过经由多个单独的构件116a形成嵌套托架116，可能进一步降低引起嵌套托架116的结合的未对准或制造不一致的可能性。希望如果需要，可以省略花键122，并且间隔件120替代地用于转矩传递。

图15说明了被标记为元件124的另一种替代的差速器实施例。如同图9和10的差速器84，图15的差速器124可以包括输入齿轮36、第一侧齿轮40、第二侧齿轮42、侧小齿轮44和壳体构件90。然而，不同于差速器84，差速器124可以包括用于将旋转从输入齿轮36传递到侧小齿轮44的不同的嵌套托架126，被配置成通过嵌套托架126选择性地将侧齿轮42的旋转锁定到侧齿轮40的锁定离合器128和用于包围嵌套托架126和锁定离合器128的较大(例如，轴向较长)的壳体构件130。

与嵌套托架86不同，嵌套托架126可以不是轴对称的。特别地，嵌套托架126可沿一个方向通过小齿轮44朝侧齿轮42的基端轴向延伸一段距离。一个或多个内齿轮齿(例如，花键)132可以在嵌套托架126的突出部分的内环形表面处形成。如将在下面更详细地说明，齿132可用于通过锁定离合器128选择性地将嵌套托架126连接到第二侧齿轮42。

锁定离合器128本身可以是被布置为围绕轴线32旋转的多个部件的子组件。例如，锁定离合器128可以包括盘堆叠136和被配置为选择性地压缩盘堆136的液压致动器(未显示)。盘堆叠136可以包括多个摩擦盘，与摩擦盘交错的多个分离盘，以及在一些情况下位于盘堆叠136的一端或两端的阻尼器(未显示)。摩擦盘可以被连接以与嵌套托架126(例如，通过齿132)和第二侧齿轮42(例如，通过相应的外齿134)中的一个一起旋转，而分离盘可以被连接以与嵌套托架126和第二侧齿轮42中的另一个一起旋转。以这种方式，当液压致动器被启动时，摩擦盘可以夹在分离盘之间，从而产生阻止嵌套托架126与第二侧齿轮42之间的相对旋转的摩擦。当第二侧齿轮42的旋转被限制为嵌套托架126的旋转时，第二侧齿轮42可以以与第一侧齿轮40相同的速度旋转，而与机器转动或地面状况无关。这可能有助于在恶劣的地面条件下改善牵引。液压致动器内的流体压力可以与阻止相对旋转的摩擦大小有关，并且经由一个或多个轴向端口138提供。

液压致动器可以实现为在不同条件下用以压缩盘堆叠136的工作活塞。工作活塞可以是环状的，并且与壳体构件130一起形成控制腔。当控制腔通过端口138填充加压油时，可以将液压致动器推向盘堆叠136，从而压缩盘堆叠136。

在一些实施例中，一个或多个弹簧(未显示)可以以各种配置布置以将液压致动器偏离盘堆叠136。在这些配置中，当加压流体不被供应到控制腔中时，液压致动器可以通过弹簧停用，并且从盘堆叠136移开，以减少在盘与其板之间产生的摩擦。

壳体构件130与壳体构件90一起可以基本上包围差速器124的其它旋转部件。如图9和10的差速器实施例，与差速器124相关联的壳体构件90，130可以主要用于容纳其它部件，而不是传递转矩。因此，壳体构件90，130可以相对薄壁化且重量轻。类似于壳体构件88，壳体构件130可以额外地用于通过间隔件94轴向地定位第二侧齿轮42。

工业实用性

本公开的所公开的差速器和侧小齿轮在需要转矩传递到成对的牵引装置的任何机器中具有潜在的应用。所公开的差速器和侧小齿轮可以延长寿命并提高效率。延长的寿命可以通过减少或甚至消除侧小齿轮内的倾向于使侧小齿轮偏离期望位置的力矩来提供。可以通过侧小齿轮的独特外部曲率来消除力矩。侧小齿轮的独特外部曲率可以帮助确保负载力垂直地导向在差速器中形成的相应杯中。通过将侧小齿轮保持在其期望的位置，可以确保朝所公开的差速器的旋转部件的润滑流动，这可以延长这些部件的寿命并且还减小旋转的摩擦。减少的摩擦可以提高所公开的差速器的效率。

此外，因为所公开的侧小齿轮可能不需要用于支撑其旋转的支架轴，所以所公开的差速器的尺寸、重量和成本可能较低。此外，没有支架轴，可能更容易避免力矩产生和/或在更大的区域上分布负载力。这种增加的力分布可以减少部件之间的金属接触的可能性，这可以进一步减少所公开的差速器的磨损。最后，因为所公开的侧小齿轮可能没有通常需要容纳支架轴的中心孔，所以在侧小齿轮处引导到所公开的差速器中的所有润滑油可用于在侧小齿轮与相关联的杯之间保持油膜。这种负荷承载油层可以进一步降低金属-金属接触的可能性，这可能延长所公开差速器的寿命。

最后，所公开的差速器可能具有更大的包装灵活性。具体地，一些所公开的差速器的轴向紧凑设计可以为其它动力传动系统部件提供更多的空间。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对本公开的差速器和侧小齿轮进行各种修改和变化。通过考虑本文公开的差速器和侧小齿轮的说明书和实践，本领域的技术人员将了解其它实施例。希望说明书和实施例仅被认为是示例性的，本公开的真实范围由所附权利要求及其等同物指示。