具有凹入的齿圈的传动组件 【技术领域】
本发明涉及一种传动组件，更具体地，涉及一种具有凹入(recessed)壳体中的齿圈的传动组件。
背景技术
机器，包括公路和非公路上的货车和专业用途卡车、轮式装载机、自动式平地机、以及其它类型的重型设备，通常包括机械式变速器，该机械式变速器经由差速器和两个基本相同的轮边减速器总成(final driveassembly)(位于差速器和各牵引装置之间)驱动地连结到相对的牵引装置上。差速器接收来自变速器的动力输入，并产生经由轮边减速器总成引导至牵引装置的两个动力输出。轮边减速器总成用于将差速器输出的转速降低到适于驱动相关联的牵引装置并由此驱动机器的水平。
每个轮边减速器总成通常包括由差速器驱动的输入轴、连接至相关联的牵引装置的输出轴、以及连接于输入轴和输出轴之间的行星齿轮装置。该行星齿轮装置通常包括被固定成与输入轴一起转动的太阳齿轮、具有被太阳齿轮驱动的多个行星齿轮和被固定成与输出轴一起转动的相应的行星架的行星齿轮装置、以及也与行星齿轮接合的固定不动的齿圈。在大多数构造中，齿圈被紧固件保持不动，该紧固件从中央壳体延伸穿过齿圈并进入包围输出轴的支腿式壳体，该齿圈形成车轴包围件的一部分。通过这种方式，紧固件不仅能够防止齿圈转动，而且将中央壳体连接至支腿式壳体并有助于将中央壳体流体密封至支腿式壳体。2005年3月15日授予Fabry的美国专利No.6,866,605(’605专利)中描述了这种车轴装置的示例。
虽然’605专利中描述的车轴构造能够胜任某些情况，但是它也会出现问题。具体地，中央壳体、齿圈和支腿式壳体之间的误差累积会使得难以实现齿圈和行星齿轮之间的对准。这样，必须减小部件的制造误差，这会增加部件的成本。并且，’605专利的构造会引入润滑剂离开所述组件的额外的泄漏路径(即，油会离开支腿式壳体和齿圈之间以及齿圈和中央壳体之间的车轴包围件)。
本发明的传动组件解决了上文中的一个或多个问题。
【发明内容】
本发明的一个方面涉及一种传动组件。该传动组件可包括中央壳体和支腿式壳体，该支腿式壳体构造成与中央壳体配合并密封中央壳体。支腿式壳体可包括凹部和位于凹部的壁中的凹槽。传动组件还可包括设置在支腿式壳体的凹部中的齿轮件，以及位于支腿式壳体的凹槽中以将齿轮件保持在凹部中的环形件。
本发明的另一方面涉及一种组装传动系的方法。该方法可包括将齿圈压入第一壳体中并沿轴向阻止齿圈离开该壳体。该方法还可包括将第二壳体连接至第一壳体，以完全包围齿圈。
【附图说明】
图1是本发明的示例性传动组件的立体图；
图2是图1的传动组件的截面图；以及
图3是图1的传动组件中的示例性齿圈连接部的放大截面图。
【具体实施方式】
图1示出本发明的示例性传动组件10。传动组件10可与机动车辆(未示出)相联，以便推进该车辆。这样，传动组件10可包括差速器总成12以及第一和第二轮边减速器总成14、16。输入部件，例如传动轴18，可将车辆的动力源(即，发动机和减速器，此二者都未示出)驱动地连接至差速器总成12。两个输出部件，例如第一输出轴20和第二输出轴22，可将轮边减速器总成14、16驱动地连接至位于车辆两相对侧的牵引装置24上。在一个实施例中，牵引装置24可体现为车轮。轮边减速器总成14、16可以驱动地被连结至差速器总成12，使得传动轴18的转动引起输出轴20、22和牵引装置24的相应转动。
如图2所示，差速器总成12可包括中央壳体26和被支承于中央壳体26中的差速齿轮机构28。中央壳体26可大致为筒形壳体，其轴线方向基本与输出轴20、22对齐。在中央壳体26中可设置一个或多个轴承30，以支承输出轴20、22的转动。传动轴18可延伸穿过中央壳体26的一侧，以与差速齿轮机构28接合并转动地驱动该差速齿轮机构28。继而，差速齿轮机构28可与输出轴20、22操作地接合并将传动轴18的输入转动传递至该输出轴20、22。在中央壳体26的各相对端处可设置端面32，以与轮边减速器总成14、16的支腿式壳体34接合并密封该支腿式壳体34。具体地，中央壳体26的端面32可配合抵靠在各个支腿式壳体34地端面35上。
各个轮边减速器总成14、16的支腿式壳体34可包围并支承行星齿轮装置36和相关联的一个输出轴20、22。可设置一个或多个轴承38，以支承支腿式壳体34中的输出轴20、22的转动。输出轴20、22可被差速齿轮机构28驱动且被行星齿轮装置36减速。支腿式壳体34例如可通过围绕其外周设置的螺纹紧固件40连接至中央壳体26。
为了本发明的目的，行星齿轮装置可具有至少三个元件，包括太阳齿轮、具有至少一组相连的行星齿轮的行星架、以及齿圈。行星架的行星齿轮可与太阳齿轮和齿圈啮合，并且如果行星齿轮装置中包括中间行星齿轮，则行星架的行星齿轮还与同一行星架的中间行星齿轮啮合。太阳齿轮、行星架、行星齿轮和齿圈可全部同时一起转动。或者，太阳齿轮、行星架和齿圈中的一个或多个可保持不动，以改变行星齿轮装置的减速比。每个行星齿轮装置可接收一个或多个输入转动并产生一个或多个相应的输出转动。输入和输出之间的转速的变化可取决于太阳齿轮和齿圈的齿数。转速的变化还可取决于用于接收输入转动的齿轮、被选择成用以提供输出转动的齿轮、以及哪个齿轮保持不动(如果有的话)。
在图2中的示例性实施例中，行星齿轮装置36可包括太阳齿轮42、行星架44和齿圈46。每个太阳齿轮42都可以驱动地被连接成与差速齿轮机构28一起转动。每个齿圈46可在支腿式壳体34内固定不动。多个行星齿轮44a可连接成与行星架44一起转动并与太阳齿轮42和齿圈46啮合。每个行星架44都可连接成转动输出轴20、22中的一个。因此，传动轴18的运动和动力可通过差速齿轮机构28经由太阳齿轮42、行星齿轮44a和行星架44传递至输出轴20、22，固定的齿圈46仅影响运动的减速比。
如图3所示，齿圈46可设置在支腿式壳体34的凹部48内。在一个实施例中，齿圈46可被压配合至凹部48中，直到凹部48的肩部48a被齿圈46的端面接合为止。然后，卡环50可插入位于凹部48的内壁中的凹槽52中，以沿轴向将齿圈46限制在凹部48中。即，齿圈46可在肩部48a和卡环50之间沿轴向自由移动。例如定位销(dowel pin)54的紧固件可设置在齿圈46的部分狭槽56和凹部48的部分狭槽58中，从而将齿圈46转动地锁定于支腿式壳体34中。
工业实用性
本发明的传动组件可用于具有行星齿轮组件的任何传动系，其中，所述组件的部件必须受到轴向约束。本发明的传动组件可使得机械加工误差的需求以及泄漏的可能性降至最小，同时提供一种改进的组装方法。通过将齿圈置于相关联的壳体的凹部内并且沿轴向阻止齿圈离开壳体，可放宽机械加工误差且使得泄漏的可能性降至最小。下面描述传动组件的构造。
在传动组件10的制造过程中，齿圈46可被插入(例如，压配合至)凹部48中。在齿圈46完全坐靠在肩部48a上(或者至少沿轴向移动通过凹槽52)后，卡环50可被插入凹槽52中，从而限制齿圈46离开凹部48的轴向运动。然后，支腿式壳体34可被连接至中央壳体26，从而将齿圈46完全包围。如果需要，可在中央壳体26的端面32和支腿式壳体34的端面35之间插入例如垫片的密封元件(未示出)，以提高此交界面处的流体密封性。
因为齿圈46可通过支腿式壳体34的几何形状(凹部48的肩部48a和凹槽52)被完全限制在支腿式壳体34中，所以可减小传动组件10的制造误差。即，仅仅支腿式壳体34，且更具体地，凹部48的几何形状必须被严格控制，以确保齿圈46的合适的定位。通过在单个部件中严格控制误差，可使得不合适的定位的可能性降至最小且可降低所述组件的成本。此外，通过将齿圈46凹入支腿式壳体34中，可减少泄漏点。
对于本领域技术人员来说，显然可对本发明的传动组件进行各种修改和变型，而不脱离本发明的范围。考虑在此公开的传动系的说明和应用，其它实施方案对于本领域技术人员来说也是显然的。说明书和示例仅应被认为是示例性的，本发明的实际范围由所附权利要求书及其等同方案确定。