CN101482164B - 差速器组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种差速器组件和制造这种组件的方法。一种制造差速器组件的方法，包括：形成差速器支架的第一部分；形成所述差速器支架的第二部分；将所述第一部分连接到所述第二部分上以形成所述差速器支架；形成差速器壳体；以及将所述差速器支架固定到所述差速器壳体上，以形成差速器组件。采用烧结工艺来形成所述差速器支架的第一部分和第二部分，并且所述第一部分和第二部分可以通过钎焊工艺被连接到一起。可以通过烧结-钎焊工艺来形成所述差速器支架的第一和第二部分，以及将所述第一和第二部分连接以形成差速器支架。

Description

差速器组件及其制造方法

相关申请的交叉参考

本发明要求2007年10月17日申请的、发明名称为“差速器支架及其制造方法”的美国临时专利申请No.60/999,259的优先权，其全文通过引用结合于本文中。

技术领域

本发明大致涉及差速器组件及其制造方法。本发明尤其涉及安装在差速器壳体上以形成差速器组件的多片式差速器支架及其制造方法。

背景技术

在汽车行业中，差速器组件通常被认为是可以向成对的驱动轮提供相同转矩但允许各车轮以不同速度旋转的装置。通常，差速器组件具有三个主要任务：(1)将发动机动力传递到车轮；(2)在动力传递到车轮之前，作为最终的齿轮减速来降低驱动轴的转动速度；以及(3)将动力传递到车轮，并且同时允许车轮以不同的速度旋转。

在典型的机动车辆中，旋转驱动轴与安装在差速器壳体上的环形齿轮接合。驱动轴连接并且驱动环形齿轮，来转动差速器壳体。典型的差速器壳体包含两个侧齿轮和多个小齿轮。小齿轮通过小齿轮轴固定到壳体上，从而使得旋转的壳体驱动小齿轮。小齿轮驱动侧齿轮，每个侧齿轮都连接到相应的从动轮车轴上。因此，差速器能够用相同的作用力驱动车轮对，并且允许它们以不同的速度旋转。

差速器壳体通常与差速器支架整体成形。环形齿轮通常连接到差速器支架上，以转动差速器壳体，从而转动小齿轮。通常，例如在四轮驱动应用中，差速器支架和差速器壳体可以由单件式铸造工艺来制造，但这样成本高昂，并且需要用型芯及专门的精加工工艺。

因此，研制较低成本的差速器组件及其制造方法是非常有益的。此外，制造多片式差速器组件如两片式差速器支架和单独的差速器壳体也是有益的，其成本更低，可以容纳各种变型，并且也更容易制造。例如，研制能够适用于全轮驱动以及不同数量和尺寸的小齿轮轴和齿轮的应用的差速器组件将会是有益的。

发明内容

提供了一种差速器组件和制造该组件的方法。一种制造差速器组件的方法，包括：形成差速器支架的第一部分；形成差速器支架的第二部分；将所述第一部分固定到所述第二部分上以形成所述差速器支架；形成差速器壳体；以及将所述差速器支架固定到所述差速器壳体上以形成差速器组件。可采用烧结工艺来形成所述差速器支架的第一部分和第二部分，并且所述第一和第二部分可以通过钎焊工艺被安装到一起。可以通过烧结-钎焊工艺来形成差速器支架的所述第一和第二部分，并固定所述第一和第二部分以形成差速器支架。

附图说明

通过参照后面的附图及与所述附图有关的具体实施方式，可以更好地理解本发明的目标和有益效果，以及本发明的实施。其中相同的标记指的是相同的元件，并且其中：

图1是差速器组件的立体图；

图2是差速器组件的分解立体图；

图3是去掉一部分差速器壳体的差速器组件的立体图；

图4是差速器组件的截面图；

图5是差速器组件的截面图。

具体实施方式

尽管参考这里所描述的多个实施例来描述了本发明的差速器组件，然而应该清楚本发明并不局限于这些实施例。因此，这里所提供的实施例对于本发明来说是解释性的，并且不应该限制如权利要求所述本发明的范围。

图1示出了差速器组件10的一个示例性实施例。差速器组件10包括差速器支架12和差速器壳体14。在一个优选实施例中，差速器支架12包括多个部分或者多个部件。例如，在一个实施例中，差速器支架12包括第一部分16和第二部分18。如图1所示，第一部分16可以是行星支架主体，第二部分18可以是行星支架盖。行星支架主体16可包括从面板22中伸出的一系列整体腿(integral legs)20。正如将进一步讨论的那样，在这种设置中，腿20的自由端可连接或固定到支架盖18上，以形成差速器支架12。

在其他实施例中，差速器支架可包括两个以上的部件，所述部件连接或者固定到一起以形成差速器支架。例如，图1所示的差速器支架12可以如此设置，使得支架盖18、面板22和每个腿20都是独立的部件。在这种设置中，腿20可以在第一端被安装到面板22上，在第二端安装到支架盖18上，以大体形成如图1所示的差速器支架12。对于本领域技术人员来说，应该理解差速器支架还可以设置成各种各样的构造和设计，并且这里所公开的实施例只是作为示例性的实施例。

在一个实施例中，支架主体16和支架盖18可以由本领域技术人员所能公知的各种材料加工而成。例如，支架主体16和支架盖18可由粉末金属形成。在这种设置中，可采用烧结工艺，用粉末金属来制作、制造或生产支架主体16和支架盖18。在这样的实施例中，在粉末金属烧结过程中就形成了差速器支架12的大部分特征。烧结工艺通常能提供精确的或者接近精确的特征，例如孔、轮廓线、边界等等。因此，用烧结来形成差速器支架的部件可以减小、甚至不再需要完成所述差速器支架部件所需的精整工艺或机加工工艺。在其他实施例中，支架主体16和支架盖18可以通过铸造、注模、或者本领域技术人员所公知的其他工艺来形成。在每个这些工艺中，在处理过程中就可以形成差速器支架12的大部分特征，而只剩下很少、或者根本不需要精整工艺或者机加工工艺来完成差速器支架部件。

在一个优选实施例中，差速器支架部件可被烧结并且钎焊到一起，以形成差速器支架12。在一个实施例中，差速器支架部件首先被烧结以形成完成的部件，接着经过钎焊工艺而将所述部件连接到一起形成差速器支架。在另一个实施例中，通过单个工艺烧结和钎焊支架部件，以形成差速器支架。

在一个实施例中，支架主体16和支架盖18首先被分别烧结以形成主体16和盖18，接着被钎焊到一起以形成支架壳体12。在这种工艺中，当主体16和盖18分别被烧结成形后，将支架主体16的腿20设置在接近支架盖18的表面或者与该表面接触的地方。将钎焊化合物或例如焊料或合金的材料置于腿20的自由端和支架盖18的表面之间。充分地升高温度使得钎焊材料熔化并在腿20与支架盖的表面之间流动，从而将主体16和盖18固定到一起形成差速器支架12。

在另一个实施例中，当支架主体16和支架盖18通过烧结-钎焊工艺而形成时，它们可以连接或者固定到一起。例如，在主体16和支架盖18由粉末金属压制成形后，主体16放置成使得腿20被放置在接近支架盖18的表面或接触该表面的地方。钎焊化合物或者材料被置于腿20的自由端与支架盖18的表面之间的连接处。将主体16和盖18置于烧结炉内，在同一工艺中同时进行烧结和钎焊，这使得主体16和盖18被连接到一起，形成了差速器支架12。

在一个实施例中，差速器壳体14设置成固定到差速器支架12上以形成差速器组件10。图2是差速器组件10的分解图，该差速器组件包括差速器支架12、差速器壳体14和在装配时放置在壳体14中的差速器齿轮组件24。差速器壳体14可由本领域技术人员所公知的各种材料制成。例如，差速器壳体14可以由粉末金属、金属合金或者任何合适的金属(例如铁)制成。在各种实施例中，差速器壳体14可以通过铸造、烧结、注模或者其他类似工艺而形成。这些工艺可以消除在壳体14的成形过程中对型芯的需要。

差速器壳体14和支架12可以通过多种方法被连接到一起，以形成差速器组件10。在优选的实施例中，支架12和壳体14可以通过机械方式连接。在一个例子中，差速器支架12包括一系列孔26，并且差速器壳体14包括一系列配套的孔28(最佳可见图3)。壳体12中的一系列孔26包括位于面板22上的孔26，以及位于支架盖18上的配套的且对齐的孔26。还应该理解，面板22上的孔26与支架盖18上的孔26对齐，从而使得任何穿过面板22上的孔26的紧固件也能穿过支架盖18上的配套的且对齐的孔26。

如图4最佳地示出，将差速器壳体14放置在与差速器支架12接触的位置，从而使得壳体孔28与支架孔26对齐。在这种设置中，放置机械紧固件来接合壳体14和支架12，从而使得壳体14和支架12固定到一起。在一个实施例中，螺栓30穿过配对的支架孔26以及壳体孔28。在这种设置中，壳体孔28和螺栓30都可包括螺纹，从而使得螺栓30可反转地安装到壳体孔28中。位于面板22上的支架孔26可包括与螺栓的头部配合的肩，用于更方便地将支架12安装到壳体14上。

参看图4，在另一实施例中，支架孔32只部分地穿过支架盖18。壳体14包括配对孔34。在这种设置中，管销36或者其他类似的紧固件被***到支架孔32和壳体孔34中，以将两者固定到一起。管销36可以通过摩擦配合与孔32、34接合，或者，管销36还可通过粘结剂固定到孔32、34中。尽管说明书和附图描述了通过螺栓或者管销来连接壳体和支架，但是应该理解，还可以通过各种机械方式来连接部件，例如，铆钉、螺钉、栓钉等等。此外，也可用其他方法来连接支架和壳体。例如，可以通过焊接、粘结、钎焊、烧结-钎焊及其他类似的方法来将支架和壳体连接到一起。用于固定支架12和壳体14的方法和装置设计成使得差速器组件10能够承受和支承由驱动轴施加到差速器组件10上的扭转和轴向负载。

在制造或者形成差速器组件10的方法的一个示例性实施例中，由粉末金属通过烧结工艺形成支架主体16和支架盖18。将支架主体16和支架盖18彼此靠近地放置，并且进行钎焊以形成差速器支架12。差速器壳体14通过铸造形成，并且通过一系列紧固件30、36连接到差速器支架12上。在一个实施例中，支架主体16和支架盖18由粉末金属形成，并且通过烧结-钎焊工艺固定到一起，以形成差速器支架12。在一个实施例中，支架主体16和支架盖18与差速器壳体14被烧结-钎焊到一起，以形成差速器组件10。在一个实施例中，烧结且钎焊的差速器支架12被钎焊到差速器壳体14上。在这种实施例中，在钎焊之前，差速器壳体14可通过一系列管销36暂时固定到支架盖18上。差速器组件10或者独立部件可能经过精整或者机加工工艺以完成差速器组件10或者任何独立的部件。

例如，差速器壳体14可具有例如与容纳在壳体14中的小齿轮或侧齿轮的数量和尺寸相对应的预定尺寸和形状。此外，这里所描述的实施例可实施于全轮驱动。例如，如图5所示，差速器组件40可包括差速器支架12和差速器壳体42，该壳体42设置成可容纳壳体上的花键44。还应理解，这里所公开的实施例允许对差速器组件的构造和应用进行改变，以降低制造成本，并且使装配差速器组件更容易。

上面描述了本发明，显然，在阅读和理解了本说明书后，很容易做出修改和变型。随后的权利要求试图包括在权利要求等的范围内的所有修改和变型。

Claims (5)

1.一种制造差速器组件的方法，包括：

形成差速器支架，包括：

烧结粉末金属从而形成包含大致平坦表面和多个从所述表面伸出的腿的一体的支架主体；

烧结粉末金属从而形成具有大致平坦表面的盖；

将所述腿安装到所述盖，将所述盖固定到一体的支架，使得所述盖的大致平坦表面基本平行于所述支架主体的大致平坦表面；并且

将差速器壳体钎焊到所述差速器支架。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述差速器支架还包含第一孔；

所述差速器壳体还包含第二孔；以及

所述差速器组件还包含至少部分地置于所述第一孔和所述第二孔内的紧固件。

3.如权利要求1所述的差速器组件，其特征在于，还包括在第一烧结部分和第二烧结部分之间施加钎焊材料层。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括烧结粉末金属而成形所述差速器壳体。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述差速器组件还包括花键。

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