收縮式差速器機(jī)構(gòu)、可收縮的離合差速器及車輛的傳動系的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可收縮的離合差速器，其用在車輛的傳動系中以控制其轉(zhuǎn)矩。所述傳動系包括：至少一個旋轉(zhuǎn)部件，其限定有旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸線；殼體，其被操作性地支承為相對于傳動系的其余部分成被驅(qū)動關(guān)系，適于繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，并限定有殼體的空腔，旋轉(zhuǎn)部件延伸到所述空腔內(nèi)；和至少一個橫向銷，其被安裝成與殼體一起旋轉(zhuǎn)。所述差速器包括一對帶齒的側(cè)齒輪，所述一對帶齒的側(cè)齒輪配置在殼體的空腔內(nèi)，被支承為繞所述軸線相對于殼體旋轉(zhuǎn)，并且具有與旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)矩傳遞連接。所述帶齒的側(cè)齒輪適于彼此間隔開以及彼此間收縮，使得所述差速器自身收縮。
【專利說明】收縮式差速器機(jī)構(gòu)、可收縮的離合差速器及車輛的傳動系
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求享有2012年11月19日提交的美國臨時專利申請系列號61/727，990的權(quán)益，該申請以其全部內(nèi)容引用于此作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本實用新型的教導(dǎo)一般地涉及一種離合差速器(clutching differential),更具體地涉及在其安裝期間其自身可收縮(collapse)而進(jìn)入相應(yīng)殼體內(nèi)的這種離合器。
【背景技術(shù)】
[0004]本實用新型的教導(dǎo)所構(gòu)想之類型的鎖止式差速器被用作車輛傳動系的一部分以控制轉(zhuǎn)矩，并且通常包括被支承在殼體(或外殼)內(nèi)的一對離合器部件。一對側(cè)齒輪(半軸齒輪)通過花鍵旋轉(zhuǎn)連接到相應(yīng)的車橋半軸。離合器機(jī)構(gòu)介設(shè)在離合器部件和側(cè)齒輪之間。橫向銷操作性地安裝成與殼體一起旋轉(zhuǎn)并接納于在離合器部件的面朝內(nèi)的表面上形成的一對對向槽中。在車橋半軸之間需要差速旋轉(zhuǎn)(例如轉(zhuǎn)彎)的情況下，較高速度的車橋半軸使其離合器變?yōu)槌贍顟B(tài)，從而將其與轉(zhuǎn)矩脫開。如果行駛地形提供的牽引力不足以致動差速器的超速狀態(tài)，或者在沿直線行駛期間，轉(zhuǎn)矩均等地施加到兩個車橋半軸上。
[0005]離合(或鎖止)式的差速器通常用在四輪驅(qū)動車輛等中，由此允許車輛的崎嶇越野操作。這種類型的差速器作為改裝單元在配件市場是公知的。更具體地，該差速器可被改裝到傳動系的現(xiàn)有的傳統(tǒng)殼體(例如原裝殼體)內(nèi)。
[0006]用于差速器的殼體可以是“單件”或“兩件”式。例如，由于差速器的高度(沿旋轉(zhuǎn)軸線限定的尺寸，也可被描述為“長度”或“寬度”)可較大，大部分的原裝殼體是兩件式的，以允許在特定殼體的第二部分與第一部分重新結(jié)合而由此封閉差速器之前將差速器裝配/安裝進(jìn)或插入到殼體的第一部分中。然而，通常，“開放”式的差速器被設(shè)計成采用單件式殼體。不巧的是，在相關(guān)技術(shù)中通常已知類型的無齒輪的離合差速器的改裝高度對于要裝配/安裝到單件式殼體內(nèi)的單元來說常常過大。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的一個方面涉及一種適于被裝配/安裝或插入到單件式殼體內(nèi)的離合差速器。在特定示例中，按照本實用新型原理的離合差速器適用于改裝應(yīng)用中，用于安裝在已安裝于車輛中的現(xiàn)有的原裝差速器殼體內(nèi)。這允許現(xiàn)有的差速器(例如，開式差速器)升級為鎖止式差速器。在其它示例中，按照本實用新型原理的離合差速器能用在首次裝配應(yīng)用(也就是，安裝為原裝設(shè)備)中，并且可用在單件或多件式差速器殼體內(nèi)。
[0008]本實用新型的另一個方面涉及一種離合差速器，其在軸向上(即，沿著差速器的旋轉(zhuǎn)軸線)可收縮以便于將差速器裝載到殼體(如單件式差速器殼體)內(nèi)。在特定示例中，差速器在軸向取向上能在伸展?fàn)顟B(tài)和被收縮狀態(tài)之間移動。在特定示例中，差速器在處于被收縮狀態(tài)時能被容易地裝載到差速器殼體內(nèi)，并且隨后一旦被裝載到差速器殼體內(nèi)便軸向擴(kuò)展為伸展?fàn)顟B(tài)。在特定示例中，離合差速器具有側(cè)轂(即，側(cè)齒輪)，其在差速器處于被收縮構(gòu)型時在軸向上彼此交迭/重疊。在特定示例中，側(cè)轂可具有在差速器處于被收縮狀態(tài)時在軸向上彼此交迭的帶齒部(齒形部，有多個缺口的部分，castellated portion)。在特定示例中，差速器包括離合器機(jī)構(gòu)，其由離合器部件致動以使轉(zhuǎn)矩在離合器部件和側(cè)轂之間傳遞。在特定示例中，差距器包括橫向軸，其與差速器殼體一起旋轉(zhuǎn)且裝配在離合器部件之間。在特定示例中，橫向軸插入于在離合器部件之間限定出的槽中。在特定示例中，橫向軸位于側(cè)齒輪的帶齒端之間。
[0009]本實用新型的另一個示例涉及一種差速器，其允許在差速器被裝配/安裝或插入到殼體內(nèi)時減小差速器的高度。
[0010]本實用新型的教導(dǎo)還包括一種可收縮/可伸縮的離合器差速器，其用在車輛的傳動系中以控制轉(zhuǎn)矩。傳動系包括:至少一個旋轉(zhuǎn)部件，其限定有旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸線；殼體，其被操作性地支承為相對于傳動系的其余部分成被驅(qū)動關(guān)系，適于繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，并限定有殼體的空腔，旋轉(zhuǎn)部件延伸到所述空腔內(nèi)；和至少一個橫向銷，其被安裝成與殼體一起旋轉(zhuǎn)。差速器包括一對側(cè)齒輪，所述一對側(cè)齒輪配置在殼體的空腔內(nèi)，被支承為繞所述軸線相對于殼體旋轉(zhuǎn)，并且具有與旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)矩傳遞連接。側(cè)齒輪適于彼此間隔開以及彼此間收縮，使得差速器自身收縮。
[0011]這樣，本實用新型教導(dǎo)的可收縮的離合器差速器適于被裝配/安裝或插入到單件式殼體內(nèi)。這是因為其允許在差速器被裝配/安裝或插入到殼體內(nèi)時減小差速器的高度。本實用新型教導(dǎo)的可收縮的離合差速器的內(nèi)部部件不包括錐齒輪的事實有利于該特征的實現(xiàn)。
[0012]為此且在本實用新型教導(dǎo)的一個方面中，本實用新型的教導(dǎo)包括帶齒的齒輪，所述齒輪配置在差速器的各側(cè)且允許在差速器被裝配/安裝或插入到殼體內(nèi)時減小內(nèi)部部件的高度。本實用新型教導(dǎo)的該特征使得其特別適于作為改裝單元投入市場，但是也適用于首次裝配應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]在結(jié)合其附圖閱讀下面對差速器的至少一個方面的詳細(xì)描述時更能理解本實用新型的教導(dǎo)，使得本實用新型教導(dǎo)的其它方面容易被認(rèn)識到，在附圖中:
[0014]圖1是本實用新型教導(dǎo)的可收縮的鎖止式差速器的側(cè)視剖視圖，示出了傳動系的傳動軸、小齒輪和環(huán)形齒輪；
[0015]圖2是圖1的可收縮的離合差速器的分解透視圖；
[0016]圖3是圖2所示的本實用新型教導(dǎo)的可收縮的離合差速器的所述方面的側(cè)視剖視圖，示出了差速器設(shè)置于“被收縮”狀態(tài)；
[0017]圖4是圖2所示的本實用新型教導(dǎo)的可收縮的離合差速器的所述方面的側(cè)視剖視圖，示出了差速器設(shè)置于“收縮”狀態(tài)(即，部分地被收縮的狀態(tài))；
[0018]圖5是圖2所示的本實用新型教導(dǎo)的可收縮的離合差速器的所述方面的側(cè)視剖視圖，示出了差速器設(shè)置于“插入/安裝”狀態(tài)(即，軸向伸展的狀態(tài))；以及
[0019]圖6示出適于接納圖2的可收縮差速器的示例性的單件式差速器殼體。
[0020]附圖標(biāo)記列表:[0021]10可收縮的離合差速器；
[0022]12殼體(外殼)；
[0023]13側(cè)開口；
[0024]14環(huán)形齒輪；
[0025]15原動機(jī)；
[0026]16錐齒輪；
[0027]17、19車輪；
[0028]18軸；
[0029]21殼體；
[0030]25軸向尺寸；
[0031]30,32旋轉(zhuǎn)部件(車橋半軸)；
[0032]38差速器機(jī)構(gòu)；
[0033]40離合器部件； [0034]42、44帶齒的側(cè)齒輪；
[0035]46花鍵；
[0036]48、50離合器機(jī)構(gòu)；
[0037]51殼體空腔；
[0038]52花鍵；
[0039]53凹部；
[0040]54摩擦盤；
[0041]56花鍵；
[0042]58板；
[0043]62面；
[0044]64槽；
[0045]64a、64b 槽部；
[0046]65斜坡表面；
[0047]65F前向斜坡；
[0048]65R后向斜坡；
[0049]66橫向軸或橫向銷；
[0050]67中間位置；
[0051]68孔；
[0052]70帶齒部；
[0053]72轂部；
[0054]74齒；
[0055]76間隔；
[0056]100止擋結(jié)構(gòu)；以及
[0057]“A”旋轉(zhuǎn)軸線。
【具體實施方式】[0058]本實用新型的教導(dǎo)所構(gòu)想之類型的可收縮的離合差速器的一個典型示例在各圖中整體表示為10，在圖中相似的附圖標(biāo)記用于表示相似的結(jié)構(gòu)。差速器10被設(shè)計成用作用于任何適當(dāng)車輛的傳動系的一部分，所述車輛具有用于向車輛(例如，汽車)提供原動力的動力裝置。更具體地，差速器10被設(shè)計成用作配件市場離合差速器，其被改裝到四輪驅(qū)動車輛等的單件式殼體內(nèi)。
[0059]圖1示出包含了差速器10的車橋總成。車橋總成是用于將轉(zhuǎn)矩從原動機(jī)15 (例如，發(fā)動機(jī)、電動機(jī)或類似動力源)傳遞到左、右車輪17、19的傳動系的一部分。差速器10包括差速器殼體12 (即，差速器箱)和定位在差速器殼體12內(nèi)的差速器機(jī)構(gòu)/差動機(jī)構(gòu)38 (即，差速器轉(zhuǎn)矩傳遞裝置)。差速器殼體12載持與由傳動系的傳動軸/驅(qū)動軸18驅(qū)動的驅(qū)動齒輪16相互嚙合的齒輪14 (例如，環(huán)形齒輪)。差速器機(jī)構(gòu)38構(gòu)造成將轉(zhuǎn)矩從差速器殼體12傳遞到分別對應(yīng)于左、右車輪17、19的左、右半車橋半軸30、32(即，旋轉(zhuǎn)部件)。差速器10被包封在車橋殼體21中，車橋殼體保護(hù)差速器10并裝有用于潤滑車橋殼體21內(nèi)的活動部件的潤滑劑(例如，油)。差速器殼體12安裝成繞著旋轉(zhuǎn)軸線A相對于車橋殼體21旋轉(zhuǎn)。在一個示例中，差速器殼體12和車橋殼體21之間可設(shè)置有軸承，以允許差速器殼體12繞著旋轉(zhuǎn)軸線A相對于車橋殼體21自由旋轉(zhuǎn)。左、右車橋半軸30、32沿著旋轉(zhuǎn)軸線A同軸對齊。
[0060]在特定示例中，車橋總成可整合到車輛中，比如全地形車輛、輕型商用車輛或其它類型的車輛。車橋總成的差速器10構(gòu)造成防止單個車輪滑轉(zhuǎn)，并在各種表面，如泥地、潮濕路面、松散泥土和冰面上提供增強(qiáng)的牽引性能。在使用中，用于使差速器殼體12繞著旋轉(zhuǎn)軸線A旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩由與被差速器殼體12載持的環(huán)形齒輪14相互哨合的驅(qū)動齒輪16提供。差速器機(jī)構(gòu)38包括左和右離合器(例如，盤式離合器)，這些離合器構(gòu)造成將轉(zhuǎn)矩從旋轉(zhuǎn)的差速器殼體12傳遞到左、右車橋半軸30、32，從而驅(qū)動左、右車輪17、19旋轉(zhuǎn)。當(dāng)車輛被直線驅(qū)動時，左、右離合器都被致動，使得來自差速器殼體12的轉(zhuǎn)矩被均等地傳遞到左、右車橋半軸30、32。當(dāng)車輛右轉(zhuǎn)時，左離合器被停止致動而右離合器保持被致動。在該狀態(tài)下，差速器機(jī)構(gòu)38繼續(xù)驅(qū)動右車橋半軸32旋轉(zhuǎn)，而左車橋半軸30被允許以比右車橋半軸32高的旋轉(zhuǎn)速度使車輪自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)車輛左轉(zhuǎn)時，右離合器被停止致動而左離合器保持被致動。在該狀態(tài)下，差速器機(jī)構(gòu)38繼續(xù)驅(qū)動左車橋半軸30旋轉(zhuǎn)，而右車橋半軸32被允許以比左車橋半軸30高的旋轉(zhuǎn)速度使車輪自由旋轉(zhuǎn)。
[0061]應(yīng)認(rèn)識到，差速器殼體12也可被稱為差速器支座/座架、環(huán)形齒輪支座、支座、差速器殼，或類似術(shù)語。另外，車橋殼體21可被稱為支座殼體、工作殼體或類似術(shù)語。在圖6中示出了具有單件式結(jié)構(gòu)的示例性殼體12。殼體12限定有側(cè)開口 13，用于允許差速器機(jī)構(gòu)38在處于被收縮狀態(tài)的同時被裝載到殼體12內(nèi)。一旦差速器機(jī)構(gòu)38已被裝載到殼體12內(nèi)，差速器機(jī)構(gòu)38便可沿著軸線A從被收縮狀態(tài)沿軸向擴(kuò)展為伸展?fàn)顟B(tài)。在伸展?fàn)顟B(tài)下，差速器機(jī)構(gòu)38被固定在殼體12內(nèi)且具有比側(cè)開口 13的相應(yīng)軸向尺寸25長的軸向長度。
[0062]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到的是，根據(jù)下文的公開內(nèi)容，殼體12可由相關(guān)技術(shù)中已知的任意常規(guī)結(jié)構(gòu)來限定，且本實用新型教導(dǎo)的殼體不限于圖中所示的殼體。類似地，應(yīng)認(rèn)識到，殼體12可由相關(guān)技術(shù)中已知的任意常規(guī)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)來驅(qū)動，且本實用新型教導(dǎo)的殼體不限于經(jīng)由環(huán)形齒輪、小齒輪和傳動軸被驅(qū)動的殼體。[0063]車輛的傳動系包括至少一個旋轉(zhuǎn)部件，但是通常包括一對旋轉(zhuǎn)部件(例如，前車橋軸和后車橋軸，或一對車橋半軸30、32)。車橋半軸30、32限定了車橋半軸30、32的旋轉(zhuǎn)軸線“A”。殼體12支承車橋半軸30、32且限定有接納差速器機(jī)構(gòu)38的空腔51。殼體12還可在空腔51中限定出凹部53。凹部53沿著軸線A排布，且構(gòu)造成用于在差速器機(jī)構(gòu)38處于軸向伸展構(gòu)型時接納差速器機(jī)構(gòu)38的側(cè)轂/側(cè)齒輪。
[0064]差速器機(jī)構(gòu)38包括相對于彼此以間隔開的軸向關(guān)系配置的一對離合器部件(例如左、右離合器部件40)。離合器部件40被操作性地支承為與殼體12—起旋轉(zhuǎn)。左、右側(cè)齒輪42、44各自操作性地適于與左、右車橋半軸30、32中對應(yīng)的一個半軸一起旋轉(zhuǎn)。為此，側(cè)齒輪42、44各自在其內(nèi)周上限定有多個花鍵46，所述花鍵相配合地接納于在它們對應(yīng)的車橋半軸30、32上限定出的對應(yīng)花鍵中。當(dāng)差速器機(jī)構(gòu)38處于軸向伸展?fàn)顟B(tài)時，側(cè)齒輪42,44配合在殼體12的凹部53內(nèi)。左、右離合器機(jī)構(gòu)48、50操作性地設(shè)置在離合器部件40和它們對應(yīng)的側(cè)齒輪42、44之間。當(dāng)被致動時，離合器機(jī)構(gòu)48、50構(gòu)造成如此將轉(zhuǎn)矩從離合器部件40傳遞到它們各自的側(cè)齒輪42、44，以便抵抗或者阻止離合器部件40和它們各自的側(cè)齒輪42、44之間繞著旋轉(zhuǎn)軸線A的相對旋轉(zhuǎn)。側(cè)齒輪42、44在其外周上包括多個花鍵52。離合器機(jī)構(gòu)48、50包括多個摩擦盤54，它們與側(cè)齒輪42、44的外周協(xié)作配合地花鍵連接并可與之一起旋轉(zhuǎn)。類似地，每個離合器部件40包括在其內(nèi)周上形成的多個花鍵56。一系列板58具有與左、右離合器部件40的帶花鍵內(nèi)周56接合的外花鍵。板58交替插入于支承在側(cè)齒輪42、44上的摩擦盤54之間。板58和摩擦盤54形成了離合器組件。離合器部件40可在殼體12內(nèi)軸向移動，以通過沿軸向?qū)?8和摩擦盤54(即，離合器組件59)壓縮在一起來接合/致動它們各自的離合器機(jī)構(gòu)48、50。當(dāng)離合器機(jī)構(gòu)48、50被致動時，轉(zhuǎn)矩從離合器部件40經(jīng)離合器組件傳遞到側(cè)齒輪42、44及它們對應(yīng)的車橋半軸30、32。當(dāng)兩個離合器機(jī)構(gòu)48、50都被充分致動時，殼體12、離合器部件40、側(cè)齒輪42、44和車橋半軸30、32全都繞著旋轉(zhuǎn)軸線A彼此一起旋轉(zhuǎn)。本實用新型的教導(dǎo)所構(gòu)想之類型的鎖止式差速器10的一個典型示例也可采用多個偏置部件(未示出)來對離合器組件進(jìn)行預(yù)加載。另外，在離合器組件的內(nèi)側(cè)和外側(cè)可設(shè)置有推力墊片。
[0065]離合器部件40具有向內(nèi)朝向的面62 (即內(nèi)側(cè))，其面朝安裝在離合器部件40之間的橫向軸或銷66。離合器部件40還包括背離銷66的向外朝向的面63(即外側(cè))。離合器部件40的向內(nèi)朝向的面62彼此對向，且相互以間隔開的軸向關(guān)系配置。離合器部件40的每個向內(nèi)朝向的面62包括相對于彼此以面對關(guān)系配置的槽64。橫向銷66接納在槽64中，并操作性地連接為繞著軸線A與殼體12—起旋轉(zhuǎn)。橫向銷66的形狀大體為柱狀，并在一端具有沿徑向貫穿其延伸的孔68。橫向銷66的相對兩端可配合在由殼體12限定的對應(yīng)徑向開口中，并且孔68允許橫向銷66相對于殼體12固定就位以防止橫向銷66沿著其軸線相對于殼體12滑動。槽64限定在離合器部件40的向內(nèi)朝向的面62上。每個槽64由朝中間位置67會聚的斜坡表面65限定。中間位置67形成槽64的最深部分。離合器部件40可在致動位置和非致動位置之間繞著軸線A相對于橫向銷66旋轉(zhuǎn)有限的量，在致動位置橫向銷66接合(例如,騎靠)斜坡表面65,在非致動位置橫向銷66從斜坡表面65偏移并與中間位置67對準(zhǔn)。每個槽64包括位于軸線A的相對兩側(cè)的兩個槽部64a，64b。每個槽部64a，64b包括由中間位置67相互分開的前向斜坡65F和后向斜坡65R。在通常的向前行駛狀態(tài)期間，橫向銷66接合前向斜坡表面65F以迫使離合器部件40沿軸向向外移動，由此致動離合器機(jī)構(gòu)48、50。在通常的向后行駛狀態(tài)期間，橫向銷66接合后向斜坡表面65R以迫使離合器部件40沿軸向向外移動，由此致動離合器機(jī)構(gòu)48、50。
[0066]當(dāng)橫向銷66與離合器部件40之一的槽64的中間位置67對準(zhǔn)時，對應(yīng)的離合器組件59不被對應(yīng)的離合器部件40沿軸向壓縮且因此不被致動。當(dāng)離合器組件不被其對應(yīng)的離合器部件40致動時，只有預(yù)載荷施加在離合器組件上。在該非致動狀態(tài)下，離合器板和摩擦盤可在車輪超速狀態(tài)期間相對于彼此旋轉(zhuǎn)。因而，在車輪超速狀態(tài)期間，對應(yīng)于超速車輪的未被致動的離合器組件允許對應(yīng)的側(cè)齒輪42、44及其對應(yīng)的車橋半軸30、32相對于對應(yīng)的離合器部件40旋轉(zhuǎn)。
[0067]在通常的直線行駛狀態(tài)期間，橫向銷66接合斜坡表面65而引起離合器機(jī)構(gòu)48、50的致動，使得離合器組件阻止離合器部件40和其對應(yīng)側(cè)齒輪42、44之間的相對旋轉(zhuǎn)。因而，驅(qū)動轉(zhuǎn)矩從差速器殼體12和橫向銷66經(jīng)離合器部件40、離合器組件和側(cè)齒輪42、44傳遞到車橋半軸30、32和車輪17、19。因而，在兩個離合器組件都被致動的情況下，差速器殼體
12、橫向銷66、離合器部件40、側(cè)齒輪42、44、車橋半軸30、32和車輪17、19全都繞著軸線A一起旋轉(zhuǎn)。在超速狀態(tài)期間(例如，在轉(zhuǎn)彎時)，對應(yīng)于超速車輪的離合器部件40相對于橫向銷66旋轉(zhuǎn)，使得橫向銷66與斜坡表面65脫離并變得與中間位置67對準(zhǔn)，從而使對應(yīng)的離合器組件不再被致動。在離合器組件不再被致動的情況下，只有預(yù)加載壓力施加到對應(yīng)的離合器組件上。預(yù)加載壓力充分低到使得被停止致動的離合器允許離合器部件40和其對應(yīng)的側(cè)齒輪42、44之間的相對旋轉(zhuǎn)，以容許超速車輪相對于其對應(yīng)的離合器部件40、橫向銷66和差速器殼體12發(fā)生更快的旋轉(zhuǎn)。在離合器部件40的內(nèi)側(cè)之間限定出的互配止擋結(jié)構(gòu)100僅允許離合器部件40之間繞著軸線A發(fā)生有限范圍的相對旋轉(zhuǎn)運動。止擋結(jié)構(gòu)100確保了在超速狀態(tài)期間離合器部件40不會使它們對應(yīng)的中間位置67過度旋轉(zhuǎn)越過橫向銷66。如果離合器部件40在超速狀態(tài)期間過度旋轉(zhuǎn),則橫向銷66會無意地通過接合位于中間位置67的相對側(cè)上的斜坡65L，65R而致動被停止致動的離合器。止擋結(jié)構(gòu)100防止此事發(fā)生，從而在轉(zhuǎn)彎期間允許超速車輪保持超速狀態(tài)而不受離合器機(jī)構(gòu)42、44的干擾。
[0068]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，差速器10作為原裝設(shè)備能用在任何適當(dāng)?shù)膽?yīng)用中，用在兩件式殼體內(nèi)，及用在任何適當(dāng)?shù)能囕v中。還應(yīng)認(rèn)識到，旋轉(zhuǎn)部件30、32可以是任何適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)部件。
[0069]側(cè)齒輪42、44配置在殼體12的空腔內(nèi)(在圖2中僅示出了一個帶齒的側(cè)齒輪44)。帶齒的側(cè)齒輪42、44被支承為繞旋轉(zhuǎn)軸線“A”相對于殼體12旋轉(zhuǎn)，且具有與延伸到殼體12中的車橋半軸30、32的轉(zhuǎn)矩傳遞連接。側(cè)齒輪42、44具有帶齒內(nèi)端，所述帶齒內(nèi)端構(gòu)造成允許帶齒的側(cè)齒輪42、44彼此間隔開，以及彼此間收縮，使得差速器10自身收縮。在差速器10的一個方面中，帶齒的側(cè)齒輪42、44沿著旋轉(zhuǎn)軸線“A”被手動地移動。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，帶齒的側(cè)齒輪42、44可通過任何適當(dāng)?shù)难b置和以任何適當(dāng)?shù)姆绞窖刂D(zhuǎn)軸線“A”移動。
[0070]為此，每個帶齒的側(cè)齒輪42、44都限定有整體表示為70的帶齒部，和整體表示為72的轂部。帶齒的側(cè)齒輪42、44的帶齒部70適于彼此間收縮，如下文更詳細(xì)描述的那樣。
[0071]更具體地，帶齒部70適于嚙合地相互接合。特別地，每個帶齒部70的與相應(yīng)的轂部72相對著地配置的側(cè)部(如在圖2中所示)限定有相對于彼此交替的一系列齒74和間隔76。齒74(和間隔76)基本上繞帶齒部70的整個圓周配置并且沿朝向橫向銷66(離開轂部72)的方向與旋轉(zhuǎn)軸線“A”基本平行地延伸。齒74配置成相對于彼此基本平行且基本均勻，并且間隔76相對于彼此也基本均勻。各個齒74和間隔76的形狀和尺寸相對于彼此基本一致。此外，在這里所示出的方面中，每個齒74和間隔76是大體矩形的并且延伸相應(yīng)的帶齒部70的整個高度的大致一半。
[0072]當(dāng)一般地說帶齒的側(cè)齒輪42、44且特別是帶齒部70彼此成接觸關(guān)系時，一個帶齒部70的齒74與另一個帶齒部70的間隔76相配合。在此操作模式中，相配合的帶齒部70的高度變得小于各個帶齒部70的高度總和。例如，相配合的帶齒部70的高度可以是該總和的約四分之三。在任何情況下，當(dāng)發(fā)生這種嚙合或配合時，帶齒部70彼此間收縮，使得帶齒的側(cè)齒輪42、44彼此間收縮，并且進(jìn)而，差速器IO自身收縮。
[0073]可使用保持環(huán)夾或其它結(jié)構(gòu)將每個側(cè)齒輪42、44保持在“安裝”位置。更具體地，保持環(huán)夾可將側(cè)齒輪42、44保持在“擴(kuò)展”位置，以防止在差速器操作期間帶齒構(gòu)造在裝配之后與橫向軸66相連結(jié)。保持環(huán)夾可恰好位于外推力墊片的外側(cè)。在一個示例中，保持環(huán)夾可配置在內(nèi)間隔件的內(nèi)徑上的凹部中或配置在其它地方，并且可輔助在軸向上將側(cè)齒輪42、44相對于殼體12保持為伸展軸向取向。
[0074]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，各個帶齒的側(cè)齒輪42、44可具有任何適當(dāng)?shù)男螤?、尺寸和結(jié)構(gòu)以及與傳動系的其余部分(包括殼體12和車橋半軸30、32)的結(jié)構(gòu)關(guān)系。還應(yīng)認(rèn)識到，帶齒的側(cè)齒輪42、44能以任何適當(dāng)?shù)姆绞奖恢С袨樾D(zhuǎn)且具有與車橋半軸30、32的轉(zhuǎn)矩傳遞連接。類似地，帶齒的側(cè)齒輪42、44能以任何適當(dāng)?shù)姆绞絿Ш系乇舜私雍?，使得帶齒的側(cè)齒輪42、44可彼此間收縮，并且進(jìn)而，差速器10可自身收縮。
[0075]各個帶齒部70和轂部72可具有任何適當(dāng)?shù)男螤?、尺寸和結(jié)構(gòu)以及與傳動系的其余部分(包括彼此)的結(jié)構(gòu)關(guān)系。帶齒部70可限定有任意適當(dāng)數(shù)量的齒74和間隔76。還應(yīng)認(rèn)識到，每個齒74可具有任何適當(dāng)?shù)男螤?、尺寸和結(jié)構(gòu)以及與傳動系的其余部分(包括同一帶齒部70或另一個帶齒的側(cè)齒輪42、44的帶齒部70的間隔76和彼此)的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
[0076]摩擦盤54適于與殼體12 —起旋轉(zhuǎn)，而板58與相應(yīng)的帶齒的側(cè)齒輪42、44的轂部72花鍵連接，使得摩擦盤54和板58以相對于彼此交替的方式配置。離合器機(jī)構(gòu)48、50能以任何適當(dāng)?shù)姆绞奖痪o固、裝配或鎖定在殼體12和轂部72上。
[0077]差速器10在差速器10被安裝到殼體12內(nèi)之前可以是被預(yù)組裝和整裝齊備的。在進(jìn)行這種安裝后，橫向銷66基本垂直于軸線“A”地橫穿殼體12延伸。橫向銷66以任何適當(dāng)?shù)姆绞奖槐３衷跉んw12中。
[0078]在其操作模式中，如在圖3至5中最佳地示出，差速器10可配置在“被收縮”狀態(tài)、“收縮”狀態(tài)或“插入/安裝”狀態(tài)。在圖5的伸展?fàn)顟B(tài)下，差速器10的高度(也就是，沿軸線A限定的長度)顯著大于單件式殼體12的側(cè)開口 13的長度，使得差速器10不能被插入/安裝到殼體12內(nèi)。伸展?fàn)顟B(tài)在圖5示出。在伸展?fàn)顟B(tài)下，在側(cè)齒輪42、44之間存在充分的間隙，以允許橫向銷66從它們之間通過。為了將差速器10適當(dāng)?shù)夭迦?安裝到殼體12內(nèi)，必須減小差速器10的高度。
[0079]為了實現(xiàn)這點，使一般地說帶齒的側(cè)齒輪42、44且特別是帶齒部70彼此成接觸關(guān)系，使得一個帶齒部70的齒74與另一個帶齒部70的間隔76相配合。這樣，帶齒部70嚙合地相互接合，使得帶齒的側(cè)齒輪42、44彼此間收縮(見圖3)。在差速器10的該“被收縮”狀態(tài)下，相配合的帶齒部70沿軸線A的高度/長度相對于各個帶齒部70的高度總和減小，使得帶齒的側(cè)齒輪42、44及進(jìn)而差速器10的高度/長度減小。在此，差速器10的高度/長度小于殼體12的側(cè)開口 13的軸向長度，從而差速器10可被插入/安裝到殼體12內(nèi)。為了達(dá)到被收縮狀態(tài)，橫向銷66不能位于側(cè)齒輪42、44之間。
[0080]在差速器10的“收縮”狀態(tài)下及如圖4所示，比如手動地使帶齒的側(cè)齒輪42、44彼此脫開接觸關(guān)系，使得一般地說帶齒的側(cè)齒輪42、44且特別是帶齒部70彼此間隔開。在此，橫向銷66不能設(shè)置在它們之間。
[0081]在如圖5所示的差速器10的“插入/安裝”狀態(tài)下，比如手動地使帶齒的側(cè)齒輪42,44彼此脫開接觸關(guān)系，使得一般地說帶齒的側(cè)齒輪42、44且特別是帶齒部70彼此間隔開，使橫向銷66設(shè)置在它們之間。當(dāng)差速器10被插入/安裝到殼體12內(nèi)并擴(kuò)展時，差速器10的高度/長度大于殼體12的側(cè)開口 13的軸向長度。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，一般地說能以任何適當(dāng)?shù)姆绞绞箮X的側(cè)齒輪42、44彼此脫開接觸關(guān)系，且特別地是手動地這樣做。一旦差速器10伸展，側(cè)齒輪42、44的轂部72便可配合在殼體12的內(nèi)凹部53中。
[0082]差速器10適于被裝配/安裝進(jìn)或插入到單件式殼體12內(nèi)。另外，當(dāng)差速器10被裝配/安裝進(jìn)或插入到殼體12內(nèi)時，差速器10允許差速器10的高度減小。此外，差速器10的內(nèi)部部件不包括錐齒輪。另外，差速器10包括帶齒的側(cè)齒輪42、44，它們配置在差速器10的各側(cè)，且允許在差速器10被裝配/安裝進(jìn)或插入到殼體12內(nèi)時差速器10的內(nèi)部部件的高度減小。此外，差速器10可作為改裝單元投入市場。
[0083]本實用新型的教導(dǎo)已經(jīng)在前述說明中詳細(xì)描述，且可相信，本實用新型的教導(dǎo)的多個方面的各種更改和變型是本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀和理解本說明而顯而易見的。所有這樣的更改和變型都包含在本實用新型的教導(dǎo)中，只要它們落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)即可。
【權(quán)利要求】
1.一種收縮式差速器機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成裝配在差速器殼體內(nèi)，該收縮式差速器機(jī)構(gòu)包括: 用于向車橋半軸傳遞轉(zhuǎn)矩的側(cè)轂，所述側(cè)轂沿著旋轉(zhuǎn)軸線對齊，所述側(cè)轂具有內(nèi)端和外端； 沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線對齊的離合器部件； 離合器組件，所述離合器組件用于在所述離合器組件被致動時在所述離合器部件和側(cè)轂之間傳遞轉(zhuǎn)矩，其中所述離合器部件沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線軸向移動以引起所述離合器組件的致動；以及 所述側(cè)轂?zāi)芟鄬τ谒鲭x合器組件和離合器部件沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線在被收縮狀態(tài)和伸展?fàn)顟B(tài)之間移動，其中當(dāng)所述側(cè)轂處于被收縮狀態(tài)時，所述側(cè)轂的內(nèi)端在軸向上彼此交迭，并且其中當(dāng)所述側(cè)轂處于伸展?fàn)顟B(tài)時，所述內(nèi)端在軸向上間隔開。
2.如權(quán)利要求1所述的收縮式差速器機(jī)構(gòu)，其中，所述側(cè)轂包括內(nèi)花鍵，所述內(nèi)花鍵與所述車橋半軸的相應(yīng)花鍵配合。
3.如權(quán)利要求1所述的收縮式差速器機(jī)構(gòu)，其中，所述側(cè)轂的內(nèi)端是帶齒的。
4.如權(quán)利要求1或3所述的收縮式差速器機(jī)構(gòu)，其中，當(dāng)所述側(cè)轂處于被收縮狀態(tài)時，所述側(cè)轂的內(nèi)端相互配合。
5.如權(quán)利要求1所述 的收縮式差速器機(jī)構(gòu)，還包括橫向軸，所述橫向軸裝配在所述離合器部件之間并且也裝配在所述側(cè)轂之間。
6.一種收縮式差速器機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成裝配在差速器殼體內(nèi)，該收縮式差速器機(jī)構(gòu)包括: 用于向車橋半軸傳遞轉(zhuǎn)矩的側(cè)轂，所述側(cè)轂沿著旋轉(zhuǎn)軸線對齊，所述側(cè)轂具有內(nèi)端和外端； 沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線對齊的離合器部件； 橫向銷，當(dāng)所述差速器機(jī)構(gòu)被裝配好時，所述橫向銷裝配在所述離合器部件之間以及所述側(cè)轂之間； 離合器組件，所述離合器組件用于在所述離合器組件被致動時在所述離合器部件和側(cè)轂之間傳遞轉(zhuǎn)矩，其中所述離合器部件沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線軸向移動以引起所述離合器組件的致動；以及 所述側(cè)轂?zāi)芟鄬τ谒鲭x合器組件和離合器部件沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線在被收縮狀態(tài)和伸展?fàn)顟B(tài)之間移動，其中當(dāng)所述側(cè)轂處于伸展?fàn)顟B(tài)時，所述側(cè)轂的內(nèi)端間隔開足夠遠(yuǎn)以允許所述橫向銷裝配在它們之間，并且其中當(dāng)所述側(cè)轂處于被收縮狀態(tài)時，所述橫向銷不能安裝在所述側(cè)轂的內(nèi)端之間。
7.如權(quán)利要求6所述的收縮式差速器機(jī)構(gòu)，其中，當(dāng)所述側(cè)轂處于被收縮狀態(tài)時，所述側(cè)轂的內(nèi)端彼此交迭。
8.如權(quán)利要求6所述的收縮式差速器機(jī)構(gòu)，其中，所述側(cè)轂包括內(nèi)花鍵，所述內(nèi)花鍵與所述車橋半軸的相應(yīng)花鍵配合。
9.如權(quán)利要求6所述的收縮式差速器機(jī)構(gòu)，其中，所述側(cè)轂的內(nèi)端是帶齒的。
10.如權(quán)利要求7或9所述的收縮式差速器機(jī)構(gòu)，其中，當(dāng)所述側(cè)轂處于被收縮狀態(tài)時，所述側(cè)轂的內(nèi)端相互配合。
11.一種可收縮的離合差速器，該差速器用在車輛的傳動系中以控制其轉(zhuǎn)矩，所述傳動系包括:至少一個旋轉(zhuǎn)部件，所述至少一個旋轉(zhuǎn)部件限定有所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸線；殼體，所述殼體被操作性地支承為相對于所述傳動系的其余部分成被驅(qū)動關(guān)系，適于繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，并限定有所述殼體的空腔，所述旋轉(zhuǎn)部件延伸到所述空腔內(nèi)；和至少一個橫向銷，所述至少一個橫向銷被安裝成與所述殼體一起旋轉(zhuǎn)，所述差速器包括: 一對帶齒的側(cè)齒輪，所述一對帶齒的側(cè)齒輪配置在所述殼體的空腔內(nèi)，被支承為繞所述軸線相對于所述殼體旋轉(zhuǎn)，并且具有與所述旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)矩傳遞連接，其中所述帶齒的側(cè)齒輪適于彼此間隔開以及彼此間收縮，使得所述差速器自身收縮。
12.如權(quán)利要求11所述的可收縮的離合差速器，其中，每個所述帶齒的側(cè)齒輪限定有所述帶齒的側(cè)齒輪的帶齒部，所述帶齒部適于彼此間收縮，使得所述帶齒的側(cè)齒輪彼此間收縮。
13.如權(quán)利要求12所述的可收縮的離合差速器，其中，所述帶齒部適于嚙合地相互接合，使得所述帶齒的側(cè)齒輪彼此間收縮。
14.如權(quán)利要求13所述的可收縮的離合差速器，其中，每個所述帶齒部的側(cè)部限定有一系列齒和間隔，使得當(dāng)所述帶齒的側(cè)齒輪彼此成接觸關(guān)系時，一個所述帶齒部的所述齒與另一個所述帶齒部的所述間隔相配合，以使得所述相配合的帶齒部的高度顯著小于各個所述帶齒部的高度總和，所述帶齒部彼此間收縮，所述帶齒的側(cè)齒輪彼此間收縮，且所述差速器自身收縮。
15.如權(quán)利要求14所述的可收縮的離合差速器，其中，所述齒和間隔相對于彼此交替。
16.如權(quán)利要求14所 述的可收縮的離合差速器，其中，所述齒和間隔基本上繞相應(yīng)的所述帶齒部的整個圓周配置，且沿朝向所述橫向銷的方向與所述軸線基本平行地延伸。
17.如權(quán)利要求14所述的可收縮的離合差速器，其中，所述齒配置成相對于彼此基本平行且基本均勻，并且所述間隔相對于彼此基本均勻。
18.如權(quán)利要求14所述的可收縮的離合差速器，其中，各個所述齒和間隔的形狀和尺寸相對于彼此基本一致，并且每個所述齒和間隔是大體矩形的并且延伸相應(yīng)的所述帶齒部的整個高度的大致一半。
19.如權(quán)利要求11所述的可收縮的離合差速器，其中，所述差速器還包括差速器機(jī)構(gòu)，所述差速器機(jī)構(gòu)包括一對離合器部件和一對離合器機(jī)構(gòu)，所述一對離合器機(jī)構(gòu)操作性地配置在相應(yīng)成對的所述離合器部件和所述帶齒的側(cè)齒輪之間，并且在各離合器部件和離合器機(jī)構(gòu)之間配置有內(nèi)推力墊片。
20.如權(quán)利要求11所述的可收縮的離合差速器，其中，所述殼體是單件式單元，所述車輛是四輪驅(qū)動車輛，所述差速器是改裝到所述殼體內(nèi)的配件市場無齒輪式離合差速器，并且所述帶齒的側(cè)齒輪適于彼此間手動地收縮。
21.—種車輛的傳動系,包括: 至少一個旋轉(zhuǎn)部件，所述至少一個旋轉(zhuǎn)部件限定有所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸線； 殼體，所述殼體被操作性地支承為相對于所述傳動系的其余部分成被驅(qū)動關(guān)系，適于繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，并限定有所述殼體的空腔，所述旋轉(zhuǎn)部件延伸到所述空腔內(nèi)； 至少一個橫向銷，所述至少一個橫向銷被安裝成與所述殼體一起旋轉(zhuǎn)；和 控制所述傳動系的轉(zhuǎn)矩的可收縮的離合差速器，所述差速器包括:一對帶齒的側(cè)齒輪，所述一對帶齒的側(cè)齒輪配置在所述殼體的所述空腔內(nèi)，被支承為繞所述軸線相對于所述殼體旋轉(zhuǎn)，并且具有與所述旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)矩傳遞連接，其中所述帶齒的側(cè)齒輪適于彼此間隔開以及彼此間收縮，使得所述差速器自身收縮。
22.如權(quán)利要求21所述的傳動系，其中，每個所述帶齒的側(cè)齒輪限定有所述帶齒的側(cè)齒輪的帶齒部，所述帶齒部適于彼此間收縮，使得所述帶齒的側(cè)齒輪彼此間收縮。
23.如權(quán)利要求22所述的傳動系，其中，所述帶齒部適于嚙合地相互接合，使得所述帶齒的側(cè)齒輪彼此間收縮。
24.如權(quán)利要求23所述的傳動系，其中，每個所述帶齒部的側(cè)部限定有一系列齒和間隔，使得當(dāng)所述帶齒的側(cè)齒輪彼此成接觸關(guān)系時，一個所述帶齒部的所述齒與另一個所述帶齒部的所述間隔相配合，以使得所述相配合的帶齒部的高度顯著小于各個所述帶齒部的高度總和，所述帶齒部彼此間收縮，所述帶齒的側(cè)齒輪彼此間收縮，且所述差速器自身收縮。
25.如權(quán)利要求24所述的傳動系，其中，所述齒和間隔相對于彼此交替。
26.如權(quán)利要求24所述的傳動系，其中，所述齒和間隔基本上繞相應(yīng)的所述帶齒部的整個圓周配置，且沿朝向所述橫向銷的方向與所述軸線基本平行地延伸。
27.如權(quán)利要求24所述的傳動系，其中，所述齒配置成相對于彼此基本平行且基本均勻，并且所述間隔相對于彼此基本均勻。
28.如權(quán)利要求24所述的傳動系，其中，各個所述齒和間隔的形狀和尺寸相對于彼此基本一致，并且每個所述 齒和間隔是大體矩形的并且延伸相應(yīng)的所述帶齒部的整個高度的大致一半。
29.如權(quán)利要求21所述的傳動系，其中，所述差速器還包括差速器機(jī)構(gòu)，所述差速器機(jī)構(gòu)包括一對離合器部件和一對離合器機(jī)構(gòu)，所述一對離合器機(jī)構(gòu)操作性地配置在相應(yīng)成對的所述離合器部件和所述帶齒的側(cè)齒輪之間，并且在各個所述離合器部件和離合器機(jī)構(gòu)之間配置有內(nèi)推力墊片。
30.如權(quán)利要求21所述的傳動系，其中，所述殼體是單件式單元，所述車輛是四輪驅(qū)動車輛，所述差速器是改裝到所述殼體內(nèi)的配件市場無齒輪式離合差速器，并且所述帶齒的側(cè)齒輪適于彼此間手動地收縮。
【文檔編號】F16H48/12GK203822999SQ201320895018
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日
【發(fā)明者】C·W·克里格 申請人:伊頓公司