[發明專利]具有密集小錐齒輪列的緊湊差速齒輪機構

有效

• 申請號: 201210395164.X
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102979880A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: M·G·福克斯
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: F16H48/08
• 分類號: F16H48/08;F16H48/38;F16H55/17
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 厲錦;吳鵬

相關申請的交叉引用

本申請要求于2011年9月6日提交的美國臨時專利申請No.61/531,604的優先權，在此通過參引的方式將其全部內容結合入本文中。

技術領域

本發明總體上涉及錐齒輪式差速齒輪系統。更特別地，本發明涉及一種包括在一對側錐齒輪之間相互嚙合的一組小錐齒輪的錐齒輪式差速齒輪系統。

背景技術

差速器是用于從驅動軸向一對輸出軸傳遞扭矩的車橋總成的部件。驅動軸可通過使用錐齒輪(其與安裝在差速器殼體上的環形齒輪/齒圈相嚙合)來驅動差速器。在汽車應用中，差速器允許安裝在車橋總成任一端的輪胎以不同的速度旋轉。這在車輛轉彎時是重要的，因為外側輪胎會比內側輪胎行駛更大距離的弧線。因此，外側輪胎必須比內側輪胎以更快的速度旋轉，以彌補較大的行駛距離。差速器包括允許扭矩從驅動軸傳遞到輸出軸、同時允許輸出軸以所需要的不同速度旋轉的齒輪布置。

針對增加的燃油成本，汽車工業受到鼓勵來提供燃油經濟性增加的車輛。為了增加燃油經濟性，車輛設計者已找尋減小車輛重量的方法。另外，較小的車輛變得更流行。在這種環境下，在不損失最大扭矩的情形下，需要與傳統的差速器設計相比具有減小的尺寸和重量的差速器。

發明內容

本發明的一個方面涉及緊湊錐齒輪式差速齒輪系統，其比傳統的錐齒輪式差速齒輪系統需要更小的空間。在傳統的錐齒輪式差速齒輪系統中，小齒輪的尺寸和形狀典型地設計成在其間具有空閑的、未使用的相當大量的空間。相反地，根據本發明原理的緊湊錐齒輪式差速齒輪系統被設計成有效地利用小錐齒輪之間的空間。相比于傳統的錐齒輪式差速齒輪系統，這允許根據本發明原理的緊湊錐齒輪式差速齒輪系統具有減小的差速器轂跨距、降低的轉動慣量、減小的差速器直徑、減小的總體差速器尺寸、減小的總體差速器重量和增大的最大扭矩。

本發明的又一個方面涉及緊湊錐齒輪式差速齒輪系統，其構造成繞差速器殼體平均地分配軸扭矩，由此減小應力集中的數量并允許最優化的窗口幾何形狀和較小的殼體橫截面。由此，相比于與傳統的兩個或四個小齒輪的差速齒輪系統一起實用的差速器殼體，差速器殼體可以減小重量。

本發明的另一個方面涉及緊湊錐齒輪差速齒輪機構，其包括沿著旋轉軸線同軸地對齊的第一和第二側錐齒輪。該緊湊錐齒輪差速齒輪機構還包括安裝在第一和第二側錐齒輪之間的密集的小錐齒輪列。密集的小錐齒輪列包括包括一定總數的小錐齒輪。密集的小錐齒輪列的小錐齒輪與第一和第二側錐齒輪相互嚙合以形成扭矩傳遞裝置，該扭矩傳遞裝置構造用于在小錐齒輪與第一側錐齒輪和第二側錐齒輪之間傳遞扭矩以及用于允許第一側錐齒輪和第二側錐齒輪相對于彼此以不同的旋轉速度旋轉。每個小錐齒輪的實際齒面角值是目標齒面角值的至少90％。目標齒面角值等于360度除以設置在密集小錐齒輪列中的小錐齒輪的總數的兩倍。

各種另外的方面將在隨后的描述中提及。這些方面可涉及各個特征以及特征的組合。可以理解的是，在前的總體描述和隨后的詳細描述均僅僅是示范性和說明性的，其不構成對本文中公開的實施例所基于的廣義概念的限制。

附圖說明

圖1示出了錐齒輪；

圖2示出了根據本發明原理的緊湊差速器；示意性地示出該緊湊差速器被結合在車輛驅動系統中，并且包括在兩個側錐齒輪之間相互嚙合的密集的一列六個小錐齒輪；

圖3的剖視圖顯示了圖2的緊湊差速器的側錐齒輪和小錐齒輪；

圖4是圖3的緊湊差速器的端視圖，其中一個側錐齒輪被移去，以更好地顯示密集的小錐齒輪列；

圖5示意性地顯示了用于圖2-4的緊湊差速器的小錐齒輪布局；

圖6顯示了用于現有技術差速器的小錐齒輪布局；

圖7的剖視圖顯示了根據本發明原理的另一緊湊差速器；該緊湊差速器包括在兩個側錐齒輪之間相互嚙合的密集的一列八個小錐齒輪；

圖8是圖7的緊湊差速器的端視圖，其中一個側錐齒輪被移去，以更好地顯示密集的小錐齒輪列；

圖9是用于圖7和8的緊湊差速器的示意性的小齒輪布局。

具體實施方式

現在將詳細參考本發明的示范性方面，其在附圖中被圖示。只要可能，在所有附圖中相同的附圖標記將被用于指代相同或相似的結構。