差速器组件的制作方法

1.本公开涉及一种差速器组件。具体地，本公开涉及差速器交叉连接。当前提出类型的差速器可用于但不限于非公路车辆，诸如轮式装载机、自卸车、翻斗车、挖掘机、叉车、拖拉机、收割机等。


背景技术：

2.各种类型的差速器在现有技术中是已知的。差速器用于将来自诸如内燃机或电动机的动力源的扭矩传递到两个输出轴，通常是传递到两个驱动桥半轴，由此允许两个受驱动的输出轴以不同的旋转速度转动，例如，当车辆围绕曲线行驶时。通常，差速器组件包括固定地安装到差速器壳并且限定差速器的旋转轴线的驱动齿轮或冠状齿轮。通常，驱动齿轮构造成经由输入轴接纳来自发动机的输入扭矩并且驱动差速器壳。在一些差速器中，一对差速器销安装在差速器壳的内部，并且布置成垂直于旋转轴线，相对于彼此垂直并且可旋转地保持或固定到差速器壳，其中，差速器销形成交叉连接或经由交叉连接进行连接。通常，星形齿轮可旋转地设置在差速器销上，并且与一对侧齿轮驱动接合，侧齿轮中的每一个侧齿轮都连接到两个输出轴之一。
3.由于差速器壳内的受限的空间，并且差速器销的交叉连接和相互啮合的齿轮的设计通常复杂，差速器的组装过程可能困难、耗时，并且因此容易出现错误。此外，差速器销和差速器壳通常需要承受高程度的机械应变。
4.因此，本公开解决的问题是设计包括和差速器壳和差速器销的差速器组件，其中差速器组件较佳地易于组装并且提供较佳地高程度的稳定性。


技术实现要素：

5.该目的通过下面提出的差速器组件解决。此外，还公开了其它方面，即解决所提出的差速器组件的组装方法。
6.当前提出的差速器组件包括：
7.差速器壳，
8.驱动齿轮，驱动齿轮用于驱动差速器壳，
9.第一差速器销，以及
10.连接构件，
11.其中，连接构件将驱动齿轮和第一差速器销固定地连接到差速器壳。
12.借助于同一连接构件将驱动齿轮和第一差速器销连接到差速器壳，这样便于组装，并且在差速器壳、驱动齿轮和第一差速器销之间提供稳定的连接。
13.连接构件可以至少部分地穿过第一差速器销延伸。连接构件可以以形式配合(form fit)的方式，即以形状锁定(positively locking)的方式接纳在第一差速器销中。特别地，连接构件可以以形式配合的方式与第一差速器销接合。
14.驱动齿轮可以限定旋转轴线。连接构件可以是细长构件。特别地，连接构件可以平
行于旋转轴线延伸。此外，第一差速器销可以包括延伸穿过或至少部分地穿过第一差速器销的孔。连接构件的一部分可以接纳在第一差速器销中的孔中。
15.提出的差速器组件的连接构件可以延伸穿过驱动齿轮。此外，连接构件可以延伸穿过差速器壳。
16.连接构件可以以形式配合的方式接纳在差速器壳中。特别地，连接构件可以以形式配合的方式与差速器壳接合。
17.特别地，连接构件可以接纳在延伸穿过差速器壳的孔中。差速器壳中的孔可以包括邻近驱动齿轮的第一部段以及第二部段。第二部段可以设置在第一部段与第一差速器销之间。第一部段的直径可以大于第二部段的直径。然而，取决于差速器壳、连接构件和驱动齿轮的组装顺序，第一部段的直径同样可以小于第二部段的直径。结果，差速器壳中的孔可以对连接构件提供波卡轭部(poka-yoke)。特别地，这可以简化驱动齿轮和差速器壳的组装，因为通常，驱动齿轮通过穿过驱动齿轮中的附加孔以及差速器壳中的附加部分孔的驱动齿轮安装装置而固定地安装到差速器壳，附加孔具有相同的直径。因此，由于接纳驱动齿轮安装装置的附加孔相关于接纳连接构件的孔的长度和/或形状不同，驱动齿轮安装装置和连接构件在组装期间通常不能互换，由此便于组装过程。
18.此外，提出的差速器组件的差速器壳可以具有第一轴向延伸部分和第二轴向延伸部分，第一轴向延伸部分包括差速器壳中的孔的第一部段，第二轴向延伸部分包括差速器壳中的孔的第二部段。取决于孔的第一部段的直径大于还是小于孔的第二部段的直径，差速器壳的第一轴向延伸部段在垂直于由驱动齿轮限定的旋转轴线的径向方向上的第一径向厚度可以分别大于或小于差速器壳的第二轴向延伸部段在垂直于旋转轴线的径向方向上的第二径向厚度。结果，在不损害或过度损害差速器组件稳定性的情况下，可以减少差速器壳的材料以及因此减轻其重量。
19.提出的差速器组件的连接构件可经由螺纹连接与驱动齿轮、差速器壳和第一差速器销中的一个或多个接合。差速器壳中的孔可以至少部分地包括阴螺纹部分，而连接构件可以至少部分地包括对应的阳螺纹部分。
20.提出的差速器组件可以包括另一连接构件，该连接构件将驱动齿轮和第一差速器销固定地连接到差速器壳。可以理解的是，在差速器组件中，连接构件可以以基本相同的方式构造。连接构件和另一连接构件可以在第一差速器销的相对两端处将第一差速器销固定地连接到差速器壳。
21.第一差速器销可以包括第一差速器半销和第二差速器半销。可以理解的是，第一差速器半销和第二差速器半销可以以基本相同的方式构造在差速器组件中。连接构件可将驱动齿轮和第一差速器半销固定地连接到差速器壳。另一连接构件可将驱动齿轮和第二差速器半销固定地连接到差速器壳。
22.所提出的差速器组件可进一步包括第二差速器销。第二差速器销可以布置成垂直于第一差速器销。第一差速器半销和第二差速器半销可以各自容纳在第二差速器销中的凹槽或通孔中。第一差速器销和第二差速器销可以借助于第一差速器销与第二差速器销之间的形式配合进行连接。结果，第一差速器销的两个差速器半销将第二差速器销锁定或固定到差速器壳或相关于差速器壳锁定或固定。第一差速器销和第二差速器销可以垂直于由驱动齿轮限定的旋转轴线延伸。
23.此外，第一差速器销可以包括安装辅助结构。例如，安装辅助结构可以包括沟槽。沟槽例如可以设置在第一差速器销的端面处或其中。
24.提出的差速器组件的第二差速器销可以至少部分地接纳在差速器壳中或者延伸穿过差速器壳。特别地，第二差速器销可以接纳在延伸穿过差速器壳的通孔中。提出的差速器组件的第一差速器销可以至少部分地接纳在差速器壳中或者延伸穿过差速器壳。特别地，第一差速器销可以接纳在延伸穿过差速器壳的通孔中。此外，通孔可具有增大直径端部部段，而第一差速器销可具有增大直径端部部分，其中通孔的增大直径端部部段形成用于第一差速器销的增大直径端部部分的座部，并且第一差速器销的增大直径端部部分容纳在通孔的增大直径端部部段中。附加或替代地，延伸穿过差速器壳的通孔可以具有非圆形截面，并且第一差速器销的接纳在通孔内的端部部分可以具有对应形状的非圆形截面，致使第一差速器销不可旋转地接纳在通孔中。结果，可以便于在组装期间的第一差速器销的表示定向。
25.一个或多个星形齿轮可以可旋转地设置在第一差速器销和/或第二差速器销上。特别地，星形齿轮可以可旋转地设置在在第一差速器半销和第二差速器半销中的每一个差速器半销上。
26.提出的差速器组件可包括或者可构造成开放差速器、限滑差速器或锁定差速器
27.此外，本公开内容还可涉及一种用于组装当前提出的差速器组件的方法。
28.该方法可以包括以下步骤：
29.a.提供差速器壳、用于驱动差速器壳的驱动齿轮、第一差速器销，该第一差速器销较佳地包括至少一个第一差速器半销、将驱动齿轮和第一差速器销固定地连接到差速器壳的连接构件、和/或第二差速器销、和/或至少两个星形齿轮组件、和/或多个驱动齿轮安装装置。
30.此外，该方法可包括以下步骤中的一个或多个：
31.b.将第二差速器销穿过差速器壳中的第一通孔插入差速器壳中，其中第二差速器销定向成垂直于由驱动齿轮限定的旋转轴线；
32.c.一旦第二差速器销延伸穿过第一通孔，就将至少两个星形齿轮组件中的至少一个组装在第二差速器销上；
33.d.将第一差速器半销穿过差速器壳中的第二通孔插入差速器壳中，其中第一差速器半销定向成垂直于由驱动齿轮限定的旋转轴线并且/或者垂直于第二差速器销；
34.e.一旦第一差速器半销延伸穿过第二通孔，就将至少两个星形齿轮组件中的至少一个组装在第一差速器半销上；
35.f.重复步骤d和e，并且第二差速器半销插入穿过差速器壳中的第三通孔，并且进一步插入穿过星形齿轮组件；
36.g.通过将连接构件与驱动齿轮、差速器壳和/或第一差速器半销和/或第二差速器半销接合，将驱动齿轮固定地安装到差速器壳；
37.h.通过将驱动齿轮安装构件穿过驱动齿轮安装到差速器壳，将驱动齿轮紧固到差速器壳。
附图说明
38.根据现有技术的差速器组件和当前提出的差速器组件的实施例在下文的详细说明中描述，并且在附图中示出，附图中：
39.图1a示出了现有技术中已知的常规差速器组件的截面图，
40.图1b示出了图1a中所示的差速器组件的剖切视图，
41.图1c示出了图1a中所示的差速器组件的包括星形齿轮的第二截面图，
42.图2a示出了根据本公开的优选实施例的差速器组件的截面图，
43.图2b示出了图2a中所示的差速器组件的剖切视图，
44.图2c示出了图2a的放大截面，以及
45.图2d示出了图2a中所示的差速器组件的包括星形齿轮的第二截面图。
具体实施方式
46.在图1a和1b中示出了从现有技术已知的差速器组件10'。在此以及在下文的所有附图中，不同附图中的重复特征用相同的附图标记表示。具体地，图1a示出了差速器组件10'沿截平面的截面图，该截平面包括由冠状齿轮或驱动齿轮30或者由差速器壳20'限定的旋转轴线r，并且包括差速器组件10'的第一差速器销80'的对称轴线。图1b示出了图1a的差速器组件10'的剖切视图。驱动齿轮30借助于多个安装装置60固定地保持到差速器壳20'。例如，安装装置60可包括螺栓，螺栓借助于螺栓与差速器壳20' 之间的螺纹连接将驱动齿轮30固定或保持到差速器壳20'。第一输出凸缘 40和第二输出凸缘50与旋转轴线r同轴设置，并且构造成分别接纳第一输出轴或第一桥半轴(未示出)和第二输出轴或第二桥半轴(未示出)。通常，驱动齿轮30经由输入轴(未示出)与诸如内燃发动机或电动发动机的发动机驱动地接合。安装装置60分别以形式配合的方式接纳在驱动齿轮 30和差速器壳20'中的对应的孔70a、70b中。孔70a、70b延伸穿过驱动齿轮30并且部分地穿过差速器壳20'。在此，孔70a、70b的直径相等。通常，孔70a、70b包括阴螺纹部分，而安装装置60包括构造成与孔70a、70b的内螺纹部分接合的阳螺纹部分。
47.第一差速器销80'和第二差速器销90'安装在差速器壳20'上。第一差速器销80'延伸穿过差速器壳20'。第一差速器销80'是具有纵向轴线a'的细长构件，而第二差速器销90'是具有纵向轴线b'的细长构件。第一差速器销80' 包括第一差速器半销81'和第二差速器半销82'。差速器销80'、90'相对于差速器壳20'设置或者安装在差速器壳20'上，使得三个轴线a'、b'和r相对于彼此相互垂直。第一差速器销80'和第二差速器销90'的两端中的每一端都至少部分地接纳在沿垂直于旋转轴线r的方向延伸穿过差速器壳20'的多个通孔170'之一中。第一差速器销80'和第二差速器销90'各自以形式配合的方式接纳在差速器壳20'的通孔170'之一中。由此，第一差速器销80'和第二差速器销90'保持或者固定到差速器壳20'。第一差速器销80'和第二差速器销90'分别被阻止相对于其纵向轴线a'、b'旋转。
48.第一差速器销80'和第二差速器销90'经由交叉连接彼此连接。具体地，差速器销80'、90'之间的交叉连接包括圆筒形的差速器销套筒150，差速器销套筒150沿着第一差速器销80'的纵向轴线a'延伸。差速器销套筒150定位在其中相互垂直的由第一差速器销80'限定的轴线a'、由第二差速器销 90'限定的轴线b'以及旋转轴线r相交的点位处或附近。第一差速器半销81' 和第二差速器半销82'中的每一个差速器半销都在差速器销套筒150沿
其纵向轴线的相对两端处接纳或至少部分地接纳在差速器销套筒150。第二差速器销90'延伸穿过垂直于第一差速器销80'的差速器销套筒150延伸。三个弹簧销151设置在差速器销套筒150内部。三个弹簧销151分别延伸穿过第一差速器半销81'、穿过第二差速器半销82'和穿过第二差速器销90'。三个弹簧销151保持或者固定到差速器销套筒150。
49.图1c示出了图1a和1b的差速器组件10'沿r-b'截面的截面图。根据图1c，在第一差速器销80'和/或第二差速器销90'上可以设置至少一个星形齿轮组件200。通常，每个星形齿轮组件200可旋转地设置于差速器销80'、 90'之一在差速器销套筒150与差速器壳20'之间延伸的部段上。例如，每个星形齿轮组件200可包括星形齿轮和至少一个垫圈，诸如止推垫圈。
50.图2a至2d示出了当前提出类型的差速器组件10的实施例。在下文中，仅对图2a至2d的差速器组件10和图1a至1c的差速器组件10'之间的差异进行一些详细描述。在这方面，图2a和2c示出了差速器组件10沿截平面的截面图，该截平面包括由冠状齿轮或驱动齿轮30或者由差速器壳20限定的旋转轴线r，以及差速器组件10的第一差速器销80的对称轴线。图 2b示出了差速器组件10'的剖切视图。图2c示出了图2a的细节的放大图。与图1c类似，图2d描绘了星形齿轮组件200的可能布置。
51.在图2a至2d描述的实施例中，第一差速器销80和第二差速器销90 安装在差速器壳20上并且延伸穿过差速器壳20。第一差速器销80包括第一差速器半销81和第二差速器半销82。例如，第一差速器半销81和第二差速器半销82在设计方面可以是相同的。第一差速器销80是具有纵向轴线a的细长构件，而第二差速器销90是具有纵向轴线b的细长构件。差速器销80、90相对于差速器壳20设置或安装在差速器壳20上，使得由驱动齿轮30或者由差速器壳20限定的轴线a和b以及旋转轴线r相对于彼此相互垂直。第一差速器销80和第二差速器销90的两端中的每一端都至少部分地接纳在延伸穿过差速器壳20的多个通孔170之一中。通孔170垂直于旋转轴线r延伸穿过差速器壳20。第一差速器销80和第二差速器销 90的两端各自以形式配合的方式接纳在差速器壳20的通孔170之一中。因此，第一差速器销80和第二差速器销90被阻止相对于差速器壳20旋转。
52.第一差速器销80和第二差速器销90经由交叉连接彼此连接。具体地，第一差速器半销81和第二差速器半销82中的每一个差速器半销部分地接纳在延伸穿过第二差速器销90的通孔中。第一差速器半销81和第二差速器半销82以形式配合的方式接纳在延伸穿过第二差速器销90的通孔中。第一差速器半销81和第二差速器半销82彼此邻抵。特别地，第一差速器销80与第二差速器销90之间的交叉连接位于或定位在其中由第一差速器销80限定的纵向轴线a、由第二差速器销90限定的纵向轴线b和旋转轴线r相交的区域或点位中。此外，为了防止第二差速器销90相对于差速器壳20相关于其纵向轴线b旋转，差速器半销81、82和第二差速器销90之间的形式配合可以相关于第二差速器销90的纵向轴线b不对称。例如，第一差速器半销81和第二差速器半销82在它们相邻的两端处可以包括互补的形式或形状，诸如互补的阶梯状部分、互补的凹口和突起等。
53.差速器组件10包括将第一差速器半销81、第二差速器半销82和驱动齿轮30连接到差速器壳20的连接构件100。连接构件100是在平行于由驱动齿轮30或者由差速器壳20限定的旋转轴线r的方向上延伸的细长构件。
54.驱动齿轮30包括孔110a。孔110a中的每一个孔在平行于旋转轴线r 的方向上延伸
穿过驱动齿轮30。类似地，差速器壳20包括孔110b。孔110b 中的每一个孔在平行于旋转轴线r的方向上至少部分延伸穿过差速器壳 20。特别地，延伸穿过差速器壳20的孔110b中的每一个孔终止于通孔170 之一或者与通孔170之一连通，通孔170在垂直于旋转轴线r的方向上延伸穿过差速器壳20并且构造成容纳或接纳差速器半销81、82。最后，差速器半销81、82中的每一个差速器半销包括孔110c。这些孔110c分别在平行于旋转轴线r的方向上延伸穿过差速器半销81、82。在替代实施例中，孔110c可以仅部分地延伸穿过差速器半销81、82。孔110a中的每一个孔与孔110b之一和孔110c之一对齐，以在孔110a至110c中接纳连接构件 100之一。特别是，连接构件100中的每一个连接构件以形式配合的方式接纳在对齐的孔110a至110c中。以这种方式，连接构件100将驱动齿轮30 和差速器销80或者差速器销80的差速器半销81、82固定地连接到差速器壳20。孔110a至110c中的一个或多个可包括阴螺纹部分，而连接构件100 可包括构造成与一个或多个孔110a至110c的阴螺纹部分啮合的阳螺纹部分。
55.在平行于旋转轴线r的方向上延伸穿过差速器壳20的孔110b各自包括第一轴向延伸部段110b'和第二轴向延伸部段110b”。第一轴向延伸部段 110b'可以设置成邻近驱动齿轮30。第二轴向延伸部段110b”可以设置在第一轴向延伸部段110b'和与孔110b连通的通孔170之间，或者设置在第一轴向延伸部段110b'与第一差速器销80之间。
56.孔110b的第一轴向延伸部段110b'的直径大于孔110b的第二轴向延伸部段110b”，其中孔110b的直径在垂直于旋转轴线r的平面中确定。因此，连接构件100各自包括轴向延伸的增大直径部分100'和轴向延伸的减小直径部分100”。增大直径部分100'的直径大于减少直径部分100”的直径，其中在每种情况下，连接构件100的直径在垂直于旋转轴线r的平面中确定。如在图2a至2c中可以看出，在每种情况下，连接构件100的增大直径部分100'以形式配合的方式接纳或至少部分地接纳在孔100b的第一轴向延伸部段100b'内，而连接构件100的减小直径部分100”以形式配合的方式接纳或至少部分地接纳在孔100b的第二轴向延伸部段100b”内以及延伸或至少部分地延伸穿过差速器半销81、82之一的孔100c内。此外，差速器壳20 的包括孔110b的第一轴向延伸部段110b'的第一轴向延伸部段20'的径向厚度大于差速器壳20的包括孔110b的第二轴向延伸部段110b”的第二轴向延伸部段20”的径向厚度，其中，垂直于旋转轴线r确定差速器壳20的径向厚度。
57.为了附加地限制第一差速器半销81和第二差速器半销82相对于差速器壳20的运动，差速器壳20中的其中接纳差速器半销81、82的通孔170 可以各自包括直径增大端部部段170a，并且第一差速器半销81和第二差速器半销82可以各自具有对应的增大直径端部部分81a、82a，其中，通孔 170的增大直径端部部段170a形成分别用于第一差速器半销81和第二差速器半销82的增大直径端部部分81a、82a的座部。例如，通孔170的增大直径端部部段170a可以设置在径向延伸的通孔170的一端处，该端部与旋转轴线r避开。例如，通孔170的增大直径端部部段170a可以包括渐缩部分。例如，渐缩部分可以朝向旋转轴线r渐缩。附加或替代地，通孔170 可以具有非圆形截面，并且接纳在通孔170内的差速器半销81、82的端部可以分别具有对应形状的非圆形截面，因此差速器半销81、82不可旋转地接纳在通孔170内。
58.用于组装当前提出的差速器组件10的方法可以包括以下步骤：
59.a.提供差速器壳20、用于驱动差速器壳20的驱动齿轮30、第一差速器销80，该第一
差速器销80优选地包括至少一个第一差速器半销81、将驱动齿轮30和第一差速器销80固定地连接到差速器壳20的连接构件100、第二差速器销90、至少两个星形齿轮组件200、多个驱动齿轮30安装装置 60。
60.该方法可进一步包括以下步骤中的一个或多个：
61.b.将第二差速器销90穿过差速器壳20中的第一通孔170插入差速器壳20中，其中第二差速器销90定向成垂直于由驱动齿轮30限定的旋转轴线r；
62.c.一旦第二差速器销90延伸穿过第一通孔170，就将至少两个星形齿轮组件200中的至少一个组装在第二差速器销90上；
63.d.将第一差速器半销81穿过差速器壳20中的第二通孔170插入差速器壳20中，其中第一差速器半销81定向成垂直于由驱动齿轮30限定的旋转轴线r并且垂直于第二差速器销90；
64.e.一旦第一差速器半销81延伸穿过第二通孔170，就将至少两个星形齿轮组件200中的至少一个组装在第一差速器半销81上；
65.f.重复步骤d和e，并且第二差速器半销82插入穿过差速器壳20中的第三通孔170，并且进一步插入穿过星形齿轮组件200；
66.g.通过将连接构件100与驱动齿轮30、差速器壳20、第一差速器半销 81和第二差速器半销82接合，将驱动齿轮30固定地安装到差速器壳20；
67.h.通过将驱动齿轮30安装构件60穿过驱动齿轮30安装到差速器壳 20，将驱动齿轮30紧固到差速器壳20。