限制滑动的差速器 本发明一般是涉及一些差速器,特别是涉及一些限制滑动的差速器。
一般认为在很多其它用途中,限制滑动的差速器通常是用于后轮和中心差速器。
例如标题为:“限制旋转的差速器(Spin Limiting Differential)”由同一代理人提出申请的美国第3,292,456号专利,揭示了一个可旋转的托盘(carrier),该托盘具有多个带有多个相应的行星齿轮的有敞开边的圆孔,这些行星齿轮对称地围绕该托盘的旋转轴线设置在其内。每一个行星齿轮皆有一部分从相应圆孔的敞开边(open side)凸出,并与一根驱动轴或轮轴相耦连。这些行星齿轮和托盘的那些圆孔之间的摩擦限制差速器的滑动。
本发明的一个目的是提供一些新颖的限制滑动差速器,它们改进了该项技术,并且克服了该技术上的一些问题。
本发明的另一目的是提供一些新颖的限制滑动的差速器,它们是经济的。
本发明还有地另一目的是提供一些新颖的限制滑动的差速器,它们具有经过改善的可靠性。
本发明的再一个目的是提供一些新颖的、低噪音的限制滑动的差速器。
本发明另外还有一个目的是提供一些新颖的限制滑动的差速器,它们具有经过改善的性能。
本发明一个特别的目的是提供一些新颖的限制滑动的差速器,它们包含一个托盘,其内具有多个围绕该托盘的旋转轴线而设置的凹槽,每个凹槽皆具有一个带有互相对立的第一和第二边缘的敞开边部分,在凹槽内沿其第一和第二边缘中的每一个边缘皆设有一个倒角面,在该托盘的多个凹槽的每一个槽内皆设有一个行星齿轮,该行星齿轮有一部分凸出于凹槽的敞开边部分。
本发明另一个特别的目的是提供一些新颖的限制滑动的差速器,它们包含一个托盘,该托盘具有带齿轮传动表面(geared surface)的径向凸缘,该径向凸缘围绕托盘的旋转轴线而设置。该托盘具有第一组多个凹槽,它们围绕该旋转轴线而设置在托盘的第一侧面(first side)上,还具有第二组多个凹槽,它们围绕该旋转轴线而设置在与托盘的第一侧面相反的一个侧面上,每一个凹槽具有一个带有与该旋转轴线大体平行的第一和第二边缘的敞开边部分,而且其上沿第一和第二边缘设有一个倒角面。每个凹槽内皆设有一个行星齿轮,凸出于第一组多个的凹槽的敞开边部分的这些行星齿轮部分与第一齿轮相啮合。而凸出于第二组多个的凹槽的敞开边部分的这些行星齿轮部分与第二齿轮相啮合。每个行星齿轮与其相对应的凹槽的周围部分摩擦结合。这些凹槽的每个倒角面至少有一部分不与设置在凹槽内的行星齿轮相接触。
本发明还有一个特别的目的是提供一些新颖的限制滑动的差速器,它们包含一个托盘,该托盘具有一个围绕其旋转轴线而设置的径向凸缘,该托盘具有围绕该旋转轴线而设置在托盘第一侧面上的第一组多个凹槽,还具有围绕该旋转轴线设置在与托盘第一侧面相反的第二侧面(second side)上的第二组多个凹槽,每一个凹槽皆具有一个带有与该旋转轴线大体平行的第一和第二边缘的敞开边部分,这些凹槽的每一个凹槽内皆设有一个行星齿轮。凸出于第一组多个凹槽敞开边部分的这些行星齿轮部分与第一齿轮相啮合,而凸出于第二组多个凹槽敞开边部分的这些行星齿轮部分与第二齿轮相啮合,一个带斜轴线的齿轮传动表面具有带不同压力角的一些齿,它们围绕托盘的旋转轴线而设置在径向凸缘的第一和第二侧面中的一个侧面上。
当仔细考虑下述的本发明的详细描写和附图后,本发明的这些和其它的一些目的、情况、特色、优点将变得更十分明显。为了易于了解,附图的尺寸可能不成比例。图中凡相同的结构和步骤皆用相应的号码和标志来标明。
图1是按照本发明一个示范性实施例的一个限制滑动的差速器。
图2是一个第一示范性托盘的构造。
图3是一个第二示范性托盘的构造。
图4是一个托盘凹槽的部分详图。
图1表示一个限制滑动的差速器10,它一般包含一个托盘20,该托盘具有一个围绕其旋转轴线而设置的径向凸缘22。
该径向凸缘22的上面,一般包含一个带斜轴线的齿轮传动表面,这个齿轮传动表面用来与一个小齿轮相啮合。该小齿轮与电动机或其它旋转驱动件的输出端(output)相连接。
在图1和2的示范性实施例中,带斜轴线的齿轮传动面是一个围绕旋转轴线设置在径向凸缘22的第一侧面24上的齿轮面30(gear face30)。该示范性小齿轮40和齿轮面30最好包含具有不同压力角的一些齿,例如,美国伊利诺斯州格伦符(Illinois Glenview)的ITW工厂生产的HELICON或SPIROID齿轮结构。
在另外一些实施例中,小齿轮和托盘的齿轮传动表面可采用其它熟知的齿轮结构例如伞形齿轮或蜗轮结构,或者准双曲面齿轮结构。
该托盘通常还包含第一组多个有敞开边的凹槽,它们围绕托盘的旋转轴线对称地设置在托盘的第一侧面上,以及第二组多个有敞开边的凹槽,它们围绕托盘的旋转轴线对称地设置在托盘的与第一侧面相反的第二侧面上。
一个具有一根与托盘旋转轴线相平行的轴线的行星齿轮被设置于托盘第一侧面和第二侧面的多个凹槽中的每一个凹槽内。凸出于第一组多个凹槽的敞开边部分的这些行星齿轮部分与托盘第一侧面上的第一齿轮相啮合,凸出于第二组多个凹槽的敞开边部分的部这些行星齿轮分与托盘第二侧面上的第二齿轮相啮合。
在图2的示范性实施例中,多个有敞开边的凹槽50被形成于托盘20的第一侧面和第二侧面的每一侧面上,因此其内的这些行星齿轮皆与位于中心的一个恒星齿轮相啮合。该恒星齿轮的一部分可能可转动地设置在一个穿过托盘的轴向开口21的对应部分。
图1示出行星齿轮60和61之一的一些部分,即在托盘20的第一和第二侧面上分别与相应的恒星齿轮70和71相啮合的部分,恒星齿轮70和71在转轴72和73上形成,或者就是转轴72和73的一部分,转轴72和73的旋转轴线与托盘的旋转轴线对准。
这些行星齿轮可以是正齿轮,具有渐开线齿形,或者最好具有修正渐开线齿形,或其它齿形。
在图3的示范性实施例中,仅示出托盘20一侧的一部分,在托盘的第一和第二侧面的每一侧面上形成多个具有敞开边的凹槽50,使得设置在凹槽内的行星齿轮与具有一根与托盘旋转轴线对准的旋转轴线的环形齿轮80相啮合。环形齿轮80设置成围绕该多个凹槽50,从凹槽敞开边部分凸出的行星齿轮部分(图中未示出)与环形齿轮80啮合。
这些行星齿轮和一些中心恒星齿轮或一些外部环形齿轮(outerring gear)的啮合通常是为人所知的,如标题为:“限制旋转的差速器(Spin Limiting Differential)”、由同一代理人提出申请的的美国3,292,456号专利已有充分的揭示,于此一并提出以供参考。
托盘的一些有敞开边的凹槽50,在图4中仅示出其中的一个。每个凹槽通常在其敞开边上具有相互对立的第一和第二边缘,边缘大体上与托盘的旋转轴线相平行。在每个凹槽内,沿其开口的第一和第二边缘设有与之相对应的倒角面51和53。行星齿轮60有一部分从对应凹槽50的开口部分凸出。
每一个行星齿轮与对应的凹槽的周围部分摩擦结合,因此限制了差速器的滑动。在图4中,凹槽的倒角面51和53至少有一部分不与设置在凹槽内的行星齿轮60的一些贴邻部分相接触,因此沿着凹槽开口处的第一和第二边缘提供一些削斜的导入部分(1ed-in portion),倒角面51和53在凹槽与行星齿轮相接触部分和凹槽与行星齿轮不接触部分之间最好能提供相对连续的过渡。
凹槽与其相对应的行星齿轮相结合的周围部分是这样选择的,使该凹槽既对在其内旋转的行星齿轮提供足够的支撑,同时又不束缚该行星齿轮。束缚会导致过分的磨损和不希望有的噪声和振动。如上所论及的,通过倒角面提供适当削斜导入部分,可消除或大大降低束缚。
在一个差速器的应用中,与相应的行星齿轮60相接触的凹槽周围部分具有大约在313度到315度之间的角度φ。不过上述角度范围仅为示范性的,视特定应用的要求可大一些或小一些。
这些示范性传动轴的齿轮,最好采用粉末金属工艺来制造。
虽然前面所写的关于本发明的说明,可使一般熟练本技术的人士,能够以他目前对本发明所认为的最佳模式来制造和使用本发明,一般熟练本技术的人士亦会理解和知晓此处本发明的这些特定的示范实施例还会有一些变型,联合装置和与特定实施例相当的装置存在。故本发明并不局限于此处的一些示范实施例,而是包括后附的权利要求范围和精神实质内的所有实施例。