CN1459580A - 用于带螺纹的滚动轴承外圈的操纵和锁止机构 - Google Patents

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Abstract

提供一种允许相对容易校直和获得轴承固定定位的差速器。该差速器包括一个差速器支架和位于该支架内的一个差速器壳体。一个轴承组件位于上述差速器支架和差速器壳体之间，并允许差速器壳体在差速器支架内旋转。差速器支架和轴承的外圈具有匹配的螺纹，允许在差速器内相对容易地校直轴承组件。一个可变形件被固定到轴承组件外圈，且在轴承组件校直时被变形并***差速器支架的一个槽中，以牢固地定位轴承组件。

Description

用于带螺纹的滚动轴承外圈 的操纵和锁止机构
技术领域
本发明涉及车辆差速器，尤其涉及一种差速器以及用于装配一种差速器的方法，该差速器能够比较容易地校直并且在差速器内获得轴承的定位。
背景技术
车辆上提供差速器以便将提供在两个输出端的动力分开。一个车轮差速器可以使位于一个公共轴线上的一对车轮在车辆转弯时以不同的速度旋转。一个传统的差速器包括一差速器支架，该支架接收一端安装有一小齿轮的动力传动轴。上述小齿轮位于差速器内并且与一个环齿轮啮合，该环齿轮与差速器壳体相连，或与差速器壳体成一整体。上述壳体支撑将扭矩传送到一对半轴的多个锥齿轮，上述半轴接着连接到相应的一对车轮。
上述差速器壳体由一对轴承组件支撑，以便在差速器支架中旋转。在装配差速器的过程中，必须通过沿着旋转轴线轴向向内和向外移动轴承组件，正确地校直每个轴承组件。传统的轴承组件利用带螺纹的轴承调节机构轴向向内和向外推动轴承组件，在差速器支架中典型地定位和校直。一旦达到了预定的校直位置，则使用螺栓、卡箍、开口销或金属冲压件，在差速器内保持上述轴承调节机构的位置。这种结构有很大的弊端。上述轴承调节机构通常具有从其上伸出的有限数量的凸耳(例如十二个至十六个)。螺栓、卡箍、开口销或冲压件被***其中的一个凸耳或一对凸耳之间来保持轴承调节机构在适当的位置。因此，轴承调节机构，以及轴承组件，只能采用某些角度和轴向位置，因此限制了在变速器内适宜地校直轴承组件的能力。
在此，发明者已经认识到需要提供一种差速器和组装差速其的方法，减少和/或消除一个或多个上述确定的缺陷。
发明内容
本发明提供一种车辆差速器以及用于装配差速器的方法。
根据本发明一方面的差速器包括一个设置在第一轴线处的差速器支架和设置在上述差速器支架内的一个差速器壳体。一个轴承组件设置在差速器支架和差速器壳体之间的第一轴线处。上述轴承组件允许差速器壳体在差速器支架内旋转。上述差速器支架包括在其径向内表面上的第一螺纹。上述轴承组件包括一个外圈，该外圈在其径向外表面带有与上述第一螺纹结合的第二螺纹。
根据本发明一方面的差速器也包括一个设置在第一轴线处的差速器支架和设置在上述差速器支架内的一个差速器壳体。一个轴承组件设置在差速器支架和差速器壳体之间的第一轴线处允许差速器壳体在差速器支架内旋转。该差速器还包括一个连接到轴承组件外圈的一个可变形件。轴承组件在变速器支架中校直时，至少该可变形件的一部分变形并且***变速器支架的一槽中。
根据本发明装配差速器的方法包括提供一个差速器支架和设置在该差速器支架中的差速器壳体的步骤，其中差速器支架和差速器壳体设置在第一轴线处且差速器支架在其径向内表面上具有第一螺纹。该方法还包括将轴承组件***差速器支架和差速器壳体之间的步骤，其中轴承组件包括一个外圈，该外圈带有设置在其径向外表面上的第二螺纹，该螺纹用来与差速器支架上的第一螺纹结合。该方法还包括转动上述轴承组件直至达到预定的校直位置的步骤。本发明的方法还可以包括下述步骤，将一个可变形件附加到轴承组件外圈，在到达上述预定的校直位置后变形至少该可变形件的一部分，并且将上述可变形件的至少一部分***变速器支架的一槽中。
根据本发明的差速器是有利的。在差速器支架和差速器壳体之间的轴承组件可以旋转以便校直上述轴承组件，并且可以无限量的角度位置和轴向位置，比传统的差速器提供更好的校直控制。上述可变形件提供了一种在差速器中校直轴承组件时获得轴承组件位置相对而言花费不多的方法。
由下述示例性示出本发明特征的详细说明和附图，本领域的技术人员可以清楚了解本发明的这些优点和其他优点。
附图说明
附图1是根据本发明的差速器的部分横剖视图；
附图2是附图1的差速器的轴承外圈和可变形件的透视图；
附图3是附图1的差速器的轴承外圈和可变形件的横剖视图；
附图4是附图1中差速器的支架和可变形件结合的透视图；
附图5是一装配根据本发明一实施例的差速器的方法的方框图；
附图6是一装配根据本发明另一实施例的差速器的方法的方框图；
具体实施方式
现在参见上述附图，其中相似的附图标记在不同的视图中用来表示相同的部分，附图1示出了根据本发明的一差速器10。在车辆上提供差速器10使得位于一个公共轴线上的一对车轮能够以不同的速度旋转。差速器10可以包括接收一个动力传动轴14的一差速器支架12、一小齿轮16、一环齿轮18、一差速器壳体20、一差速器行星齿轮十字轴22、多个锥齿轮24、26、28、30以及半轴32、34。根据本发明的一个方面，差速器10还可以包括轴承组件36、38，根据本发明的另一个方面，差速器10还可以包括可变形件40、42。
支架12覆盖差速器10的其他组成部分，为它们提供支撑并且保持它们的相对位置。支架12可以由传统的金属和金属合金，例如钢制成，且是在本领域惯用的。支架12可以包括用传统的紧固件固定到一起的几个件(未示出)。这些件可以包括，但是不限于，前部件44和轴承盖46、48。支架12的件44、46、48共同确定了位于半轴32、34旋转轴线处的一对开口52、54，且轴32、34通过上述开口延伸。支架12在确定开口52、54的件44、46、48的径向内表面的至少一部分还确定了多个螺纹部分58、60。
轴14从一个驱动轴(未示出)向小齿轮16传递扭矩，并且是在本领域惯用的。轴14设置在通常垂直于轴线56延伸的旋转轴线62处。轴14通过一对轴承组件支撑(在附图1中只能够看到其中一个的一部分)以便在支架12的件44内旋转。
小齿轮16将扭矩从轴14传递到环齿轮18。小齿轮16可以由传统的金属和金属合金制成，并且可以包括一个准双曲面齿轮。齿轮16绕轴线62旋转。齿轮16设置在轴14上，并且可以如该实施例所示与该轴整体形成，或者利用传统的花键连接或本领域常用的其他方式安装到该轴上。
环齿轮18用来将扭矩从小齿轮16传递到壳体20，并且是该领域惯用的。环齿轮18也可以由传统的金属和金属合金制成，并且也可以包括一个准双曲面齿轮。齿轮18被固定到壳体20或者与壳体整体形成，并且绕轴线56设置。
壳体20用来容纳十字轴22和锥齿轮24、26、28、30，并且将扭矩传递到锥齿轮24、26、28、30。壳体20是本领域惯用的，并且可以由传统的金属和金属合金制成。壳体20包括第一和第二组件，它们利用紧固件，例如，螺栓或本领域常用的其他方式连接在一起。壳体20设置在支架12内部，并且，特别是在支架12的开口52、54内部。壳体20也绕轴线56设置，且由轴承组件36、38支撑，以便壳体相对于支架12绕轴线56旋转。
十字轴22为锥齿轮24、26提供一种支撑结构，且是本领域惯用的十字轴22被固定到壳体20以便与其旋转并且支撑至少两个随十字轴22旋转的锥齿轮24、26。
锥齿轮24、26、28、30用来在两个半轴32、34之间分配扭矩和传递扭矩。齿轮24、26、28、30是本领域惯用的，并且可以由传统的金属和金属合金制成。齿轮24、26安装在十字轴22上以便随十字轴22旋转。齿轮28、30安装在半轴32、34上，以便随轴32、34并且响应齿轮24、26的旋转而旋转。
半轴32、34将扭矩传递到设置在差速器10两侧的车轮(未示出)。轴32、34是本领域惯用的，并且从差速器壳体20和支架12经开口52、54向外延伸。
轴承组件36、38使差速器壳体能够在支架12内旋转。轴承组件36、38设置在壳体20和支架12之间的支架12的开口52、54内部，并且绕轴线56设置。每个轴承组件36、38可以分别包括一个锥体68、70，轴承构件72、74和一个轴承外圈76、78。
锥体68、70确定了一个径向内轴承滚道，并且是本领域惯用的。锥体68、70支撑在壳体20的径向外表面，并分别顶靠着形成在壳体20上的肩部80、82。
轴承构件72、74分别设置在锥体68、70和外圈76、78之间。构件72、74也是本领域惯用的，且可以包括锥形的滚针轴承。
外圈76、78确定了一个径向外轴承滚道，并且围绕轴线56、锥体68、70和轴承构件72、74设置。根据本发明每个外圈76、78的径向外表面上分别有一段螺纹84、86。螺纹84、86用来与支架12径向内表面相应的螺纹58、60结合，以便允许轴承组件36、38在开口52、54内沿着轴线56向内和向外移动。
现在参见附图2-3，一旦轴承组件36、38在差速器10内已经获得预定的校直位置，可变形件40、42便固定轴承组件36、38的位置。虽然在附图2-3中只示出了一个可变形件40，应当理解，变形件40、42的结构相同，并且在此对件40的描述也同样适用于件42。
每个件40、42可以包括一个由板状金属或类似的可锻材料制成的冲压件，并被固定到相应的轴承组件36、38的相应外圈76、78上。每个件40、42可以是环形的，且在差速器10内安装时绕轴线56设置(如图1所示)。通常，每个件40、42的横截面为L型，并且带有两只腿88、90。
腿88相对于轴线56径向延伸，腿88确定了多个孔92，通过这些孔，紧固件94可以将腿88，进而将件40固定到相应的轴承组件36的相应外圈76。孔92可以相对腿88以相同的角度间隔布置。在所示的实施例中，腿88包括三个孔92。但是，应当理解，孔92以及用来将腿固定到轴承外圈76的紧固件94的数量可以改变。在一种结构实施例中，紧固件94包括销子。但是，应当理解，可以选择使用其它紧固件，例如，榫钉、螺钉、铆钉或螺栓。件40和轴承组件36可以利用抓住一个或多个紧固件94的一个工具在支架12的开口52、54内旋转。选择性地，腿88可以另外确定孔96，该孔用于接收一个使件40和轴承组件36旋转的自旋工具。孔96可以相对于腿88以相同的角度间隔布置，并且每个孔96位于一对孔92的中间位置，到该对孔92中的每一个的角度距离相等。
腿90径向延伸且垂直于腿88，远离外圈76延伸。轴承组件36在差速器10中校直时，腿90可能由于在腿90径向内侧的一个或多个位置处沿径向向外施加的径向力而变形。参见附图4，以这种方式，腿90的一个或多个部分98被径向向外推，并且被***形成在支架12上的槽100中，从而固定轴承组件，防止其进一步移动。
现在参见附图5和6，下面将描述组装本发明的变速器的方法。每种方法可以包括步骤102，提供一个差速器支架12和设置在上述差速器支架12中的一个差速器壳体20，其中差速器支架12和差速器壳体20绕第一轴线56设置，且差速器支架12在其径向内表面有螺纹60。每种方法还可以进一步包括步骤104，将一轴承组件36***差速器支架12与差速器壳体20之间，其中轴承组件36包括一外圈76，该外圈在其径向外表面有螺纹84，用来与支架12上的螺纹60结合。根据附图5所示的本发明的一个实施例，该方法可以以步骤106结束，即旋转轴承组件36直至达到预定的校直位置。
根据附图6所示的本发明的另一个实施例，该方法还可以包括步骤108，将一个可变形件40固定到轴承组件36的外圈76。参见附图1-3，件40可以利用一个或多个紧固件94被固定到外圈76，上述紧固件分别延伸穿过在件40和外圈上相应的孔92、110。件40的使用允许轴承组件36以几种方式旋转。如上所述，件40可以包括一个或多个用于接收一个工具的孔96。因此，旋转组件的步骤106’可以包括子步骤112、114，将工具通过在件40上的一个或多个孔96***，并且移动该工具直至轴承组件36达到一个预定的校直位置。选择性地，步骤106’可以包括子步骤116、118，用一个工具抓住将件40固定到轴承组件36外圈76的一个紧固件94，并且移动该工具直至轴承组件36达到一个预定的校直位置。
再次参见附图6，该方法还可以进一步包括步骤120、122，在轴承组件36已经到达一个预定的校直位置后，使可变形件40的至少一部分98变形，并将这个部分或多个部分98***差速器支架12的一个或多个槽100中。参见附图5，件40的腿90上的一个或多个部分98可以通过在腿90上施加一个径向向外的力而变形(例如通过一个钻孔工具)并被***槽100中。
根据本发明的差速器和组装差速器的方法有很大的优点。尤其是，轴承组件36、38可以以无限可变的角度和轴向位置被固定。因此，轴承组件36、38可以在差速器10内适宜地校直。通过免除分离轴承调节机构的需要，本发明还减少了差速器10的成本和重量。
虽然本发明参照一个或多个特殊的实施例示出和描述，但是本领域的技术人员应当理解，不脱离本发明的主旨和范围可以进行各种变化和修改。

Claims (15)

1.一种差速器(10)，包括：
围绕一第一轴线(56)设置的一差速器支架(12)；
设置在上述差速器支架(12)内的一差速器壳体(20)；
在上述差速器支架(12)和差速器壳体(20)之间围绕上述第一轴线(56)设置的一轴承组件(36)，该轴承组件(36)允许上述差速器壳体(20)在上述差速器支架(12)内旋转；
其特征在于，上述差速器支架(12)包括设置在其径向内表面上的第一组螺纹(58)，且上述轴承组件(36)包括一个外圈(76)，该外圈在其径向外表面上有与上述第一组螺纹(58)结合的第二组螺纹(84)。
2.如权利要求1所述的差速器(10)，其特征在于，还包括一个与上述轴承组件(36)的外圈(76)相连的可变形件(40)，当上述轴承组件(36)在上述差速器支架(12)内校直时，至少上述可变形件(40)的一部分(98)变形，并且***上述差速器支架(12)上的一个槽(100)内。
3.如权利要求2所述的差速器(10)，其特征在于，还包括一个将上述可变形件(40)连接到上述轴承组件(36)的外圈(76)上的多个紧固件(94)。
4.如权利要求3所述的差速器(10)，其特征在于，上述可变形件(40)围绕上述第一轴线(56)设置，且上述紧固件(94)围绕上述可变形件(40)以相同的角度间隔设置。
5.如权利要求3所述的差速器(10)，其特征在于，上述多个紧固件(94)中的至少一个包括一个销。
6.如权利要求2所述的差速器(10)，其特征在于，上述可变形件(40)的横截面是L型的，具有固定到上述轴承组件(36)外圈(76)上的一第一腿部(88)和垂直于上述第一腿部(88)并且远离上述轴承组件(36)的外圈(76)延伸的第二腿部(90)。
7.一种差速器(10)，包括：
围绕一第一轴线(56)设置的一差速器支架(12)；
设置在上述差速器支架(12)内的一差速器壳体(20)；
在上述差速器支架(12)和差速器壳体(20)之间围绕上述第一轴线(56)设置的一轴承组件(36)，该轴承组件(36)允许上述差速器壳体(20)在上述差速器支架(12)内旋转；及
固定到上述轴承组件(36)的外圈(76)上的一可变形件(40)；
其特征在于，当上述轴承组件(36)在上述差速器支架(12)内校直时，至少上述可变形件(40)的一部分(98)变形，并且***上述差速器支架(12)上的一个槽(100)内。
8.如权利要求7所述的差速器(10)，其特征在于，还包括一个将上述可变形件(40)连接到上述轴承组件(36)的外圈(76)上的多个紧固件(94)。
9.如权利要求8所述的差速器(10)，其特征在于，上述可变形件(40)围绕上述第一轴线(56)设置，且上述紧固件(94)围绕上述可变形件(40)以相同的角度间隔设置。
10.如权利要求8所述的差速器(10)，其特征在于，上述多个紧固件(94)中的至少一个包括一个销。
11.如权利要求7所述的差速器(10)，其特征在于，上述可变形件(40)的横截面是L型的，具有固定到上述轴承组件(36)外圈(76)上的一第一腿部(88)和垂直于上述第一腿部(88)并且远离上述轴承组件(36)的外圈(76)延伸的第二腿部(90)。
12.一种装配差速器(10)的方法，包括步骤：
提供(102)一个差速器支架(12)和位于上述差速器支架(12)内的一个差速器壳体(20)，上述差速器支架(12)和差速器壳体(20)围绕一第一轴线(56)设置，且上述差速器支架(12)在其径向内表面具有第一组螺纹(58)；
在上述差速器支架(12)和差速器壳体(20)之间***(104)一个轴承组件(36)，该轴承组件(36)包括一个外圈(76)，该外圈在其径向外表面上有与上述第一组螺纹(58)结合的第二组螺纹(84)；以及
旋转(106，106’)上述轴承组件(36)直至达到一个预定的校直位置。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括步骤：
固定(108)一个可变形件(40)到上述轴承组件(36)的外圈(76)；
达到上述预定校直位置后，变形(12)至少上述可变形件(40)的一部分(98)；及
***(122)上述可变形件(40)的至少一部分(98)到上述差速器支架(12)上的一个槽(100)内。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，上述旋转步骤(106’)包括子步骤：
通过上述可变形件(40)上的一个孔(96)***(112)一个工具；及
移动(114)上述工具，直至上述轴承组件(36)达到上述预定校直位置。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，上述旋转步骤(106’)包括子步骤：
用一个工具抓住(116)将上述可变形件(40)固定到上述轴承组件(36)外圈(76)上的一个紧固件(94)；及
移动(118)上述工具，直至上述轴承组件(36)达到上述预定校直位置。
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