[发明专利]紧凑行星差速齿轮组装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请与2011年9月6日提交的美国临时申请No.61/531611、2012年7月19日提交的美国临时申请No.61/673439相关，在此通过参引的方式将其内容结合入本文中。

技术领域

本发明涉及差速齿轮组及行星差速齿轮组。这样的差速齿轮组通常见于轮式驱动车辆如汽车和卡车中。

背景技术

轮式驱动车辆通常相邻车辆相对侧地设置有彼此相对定位的一对驱动轮。该对驱动轮通常借助一公共传动系由一公共动力源驱动。该对驱动轮可以是车辆的前轮或者后轮。当车辆绕着转角或者沿着曲线驱动之时，该对驱动轮的外侧驱动轮比该对驱动轮的内侧驱动轮行走更长的距离，而内侧驱动轮则比外侧驱动轮行走更短的距离。为了适应对置驱动轮同时行走过的较长和较短的距离，公共传动系通常包括差速齿轮组。

在一些全轮驱动车辆中，车辆所有的车轮都是由公共传动系驱动的驱动轮。在一些车辆中，多对驱动轮组(如，双轮)邻近车辆相对侧地彼此相对地定位。在这样的多轮驱动(如多驱动桥)车辆中，传动系通常包括位于每一对驱动轮或驱动轮组(如，第一对驱动轮组和第二对驱动轮组)之间的差速齿轮组。由于第一对驱动轮组可具有不同于第二对驱动轮组的平均行走距离，差速齿轮组还可以定位在第一对驱动轮组和第二对驱动轮组(如，动力传动系的变速箱中)之间。

差速齿轮组可进一步用在其他应用中，如包装机械、联动装置、功率分配器等。

行星齿轮组可包括由托架保持在适当位置的一个或多个太阳齿轮及一个或多个行星齿轮。行星齿轮通常与一个或多个太阳齿轮啮合。一些行星齿轮组包括与托架直接耦联的齿圈。其他行星齿轮组包括与行星齿轮啮合的齿圈。一些行星齿轮组可设置为差速齿轮组。一些行星齿轮组可用于多级变速器中。

差速齿轮组和/或行星齿轮组通常要求成本低、易于制造、零件数量低、体积小、直径小、宽度窄、额定扭矩高、以及/或硬度高。本发明满足了这些以及其他的要求。

发明内容

本发明的一个方面涉及在给定尺寸时比传统的行星差速齿轮组具有更高额定扭矩的紧凑行星差速齿轮组。在给定宽度、给定直径、给定体积、给定质量和/或给定转动惯量时，与传统差速设计相比，紧凑行星差速齿轮组可具有提高的额定扭矩。

本发明的另一方面涉及在给定的额定扭矩下相比于传统行星差速齿轮组成本更低的行星差速齿轮组。较低的成本可通过较低零件数量、消除紧固件、使用固定装置的自动化组装、无需焊后加工、和/或使用少量材料实现。

本发明的又一方面涉及一种行星差速齿轮组，其包括：第一太阳齿轮；第二太阳齿轮；第一行星齿轮组；第二行星齿轮组；及托架。托架基本上包围第一太阳齿轮、第二太阳齿轮、第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。其中在使用行星差速齿轮组时，行星差速齿轮组无需紧固件便以可操作的方式相对于彼此定位第一太阳齿轮、第二太阳齿轮、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和托架。

在一些实施方式中，像车辆的车桥应用中，第一太阳齿轮适于驱动汽车的第一车桥，而第二太阳齿轮适于驱动汽车的第二车桥。在应用于如车辆传动箱中的情况下，第一太阳齿轮适于驱动车辆的第一驱动桥，而第二太阳齿轮适于驱动车辆的第二驱动桥。第一行星齿轮组可与第一太阳齿轮相互啮合，而第二行星齿轮组可与第二太阳齿轮相互啮合。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组可彼此相互啮合。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组可以共同的半径绕太阳齿轮定位。

本发明的另一方面涉及一种行星差速齿轮组，其包括：太阳齿轮；有一个或多个行星齿轮形成的行星齿轮组；及托架，其具有焊接结构并基本上包围太阳齿轮和行星齿轮组，使得太阳齿轮和行星齿轮组不能从托架移走。组装行星差速齿轮组的方法可包括：提供托架的第一部分；邻近托架的第一部分定位太阳齿轮；邻近托架的第一部分定位行星齿轮组；邻近托架的第一部分定位托架的第二部分；及将托架的第一部分和第二部分焊接在一起。