УЗЕЛ ДИФФЕРЕНЦИАЛА Российский патент 2020 года по МПК F16H48/08 F16D1/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение в общем относится к узлу дифференциала для силовой передачи транспортного средства и, в частности, хотя не исключительно, относится к узлу дифференциала, содержащему короткие валы, которые выходят за пределы корпуса дифференциал.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В моторном транспортном средстве с передним приводом приводной вал в настоящее время входит в трансмиссионный узел для соединения с узлом дифференциала. Такая конструкция требует от приводного вала и трансмиссионного узла образования уплотнения для удержания трансмиссионной жидкости в трансмиссионном узле. Однако перед установкой приводного вала, или, если приводной вал в дальнейшем удаляется, уплотнение нарушается.

Желательно обеспечивать конструкцию дифференциала и приводного вала, которая будет надежно препятствовать утечке трансмиссионной жидкости при удалении приводных валов из дифференциала на всех этапах жизненного цикла транспортного средства.

Сущность изобретения

Согласно аспекту настоящего изобретения обеспечен узел дифференциала транспортного средства, содержащий:

корпус;

вращаемое водило, обеспеченное в корпусе;

пару полуосевых шестерен, причем каждая из полуосевых шестерен находится в зацеплении с одним или более сателлитами, соединенными с возможностью вращения с водилом,

причем полуосевые шестерни образованы за одно целое c соответственными короткими валами, которые выходят за пределы обоих водила и корпуса, причем короткие валы содержат радиально внешние шлицы, которые выполнены с возможностью зацепления соответственных узлов приводных валов. По меньшей мере один из коротких валов может быть сплошным. По меньшей мере один из коротких валов может быть полым.

Короткие валы могут быть выполнены с возможностью доустановки в существующий, например, предыдущий, узел дифференциала. Существующий узел дифференциала может содержать полуосевые шестерни, которые не содержат соответствующих коротких валов, которые выходят за пределы водила. Приводные валы могут быть вставлены в корпус дифференциала существующего узла дифференциала. Короткие валы могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с подшипниками по существу такого же размера, что и соответствующие подшипники в существующем узле дифференциала.

Короткие валы могут содержать поверхности для уплотнения относительно по меньшей мере одного из водила и корпуса.

Узел силовой передачи может содержать вышеупомянутый узел дифференциала транспортного средства. Узел силовой передачи может дополнительно содержать пару приводных валов. Приводные валы могут быть частью вышеупомянутых узлов приводных валов.

Каждый приводной вал может содержать отверстие на одном конце. Отверстие может содержать радиально внутренние шлицы для зацепления радиально внешних шлицев соответственных коротких валов. Альтернативно, узел силовой передачи может дополнительно содержать пару втулок. Каждая втулка может содержать первый и второй концы, каждый с радиально внутренними шлицами. Первые концы могут быть выполнены с возможностью зацепления радиально внешних шлицев соответственных коротких валов, а вторые концы могут быть выполнены с возможностью зацепления радиально внешних шлицев на концах приводных валов. Внешний диаметр коротких валов может быть по существу равен или меньше внешнего диаметра приводных валов.

Транспортное средство может содержать вышеупомянутый узел дифференциала транспортного средства или вышеупомянутый узел силовой передачи.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения обеспечен способ сборки узла дифференциала транспортного средства, в котором узел дифференциала транспортного средства содержит:

корпус; и

вращаемое водило, обеспеченное в корпусе;

причем способ содержит этап, на котором соединяют водило с парой полуосевых шестерен, которые образованы за одно целое c соответственными короткими валами, которые выходят за пределы обоих водила и корпуса, причем короткие валы являются сплошными и содержат радиально внешние шлицы, которые выполнены с возможностью зацепления соответственных узлов приводных валов.

Согласно примеру настоящего изобретения обеспечен узел дифференциала транспортного средства, содержащий:

корпус;

вращаемое водило, обеспеченное в корпусе;

полуосевую шестерню, причем полуосевая шестерня находится в зацеплении с одним или более сателлитами, соединенными с возможностью вращения с водилом,

причем полуосевая шестерня образована за одно целое c коротким валом, который выходит за пределы водила и корпуса, причем короткий вал содержит радиально внешние шлицы, которые выполнены с возможностью зацепления узла приводного вала. Короткий вал может быть по меньшей мере частично сплошным. Короткий вал может быть по меньшей мере частично полым.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания настоящего изобретения, и чтобы показать более ясно, как оно может реализовано, далее будет сделана ссылка, путем примера, на сопровождающие чертежи, на которых:

Фигура 1 представляет собой разобранный вид узла дифференциала для транспортного средства согласно конструкции настоящего изобретения (внешний корпус был опущен);

Фигура 2 представляет собой собранный вид в перспективе узла дифференциала для транспортного средства согласно конструкции настоящего изобретения (внешний корпус был опущен);

Фигура 3 представляет собой частичный вид в сечении узла дифференциала для транспортного средства согласно конструкции настоящего изобретения;

Фигура 4 представляет собой вид сбоку полуосевой шестерни узла дифференциала для транспортного средства согласно конструкции настоящего изобретения; и

Фигуры 5а и 5b представляют собой частичные виды в сечении узла дифференциала для транспортного средства согласно конструкции настоящего изобретения с Фигурой 5а, показывающей узел дифференциала, соединенный непосредственно с приводным валом, и с Фигурой 5b, показывающей узел дифференциала, соединенный с приводным валом посредством втулки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Со ссылкой на Фигуры 1-3 узел 2 дифференциала для транспортного средства, такого как моторное транспортное средство, может содержать корпус 4 дифференциала, водило 8, пару полуосевых шестерен 16, соединенных с возможностью вращения с водилом 8 и одним или более сателлитами 18. Узел 2 дифференциала может дополнительно содержать ведущую шестерню 6, соединенную с водилом 8.

Водило 8 обеспечено в пределах и соединено с возможностью вращения с корпусом 4. Узел 2 дифференциала может дополнительно содержать один или более подшипников 10, выполненных с возможностью поддерживать водило 8 в корпусе 4 дифференциала и позволять водилу 8 вращаться в корпусе 4 дифференциала при приведении в движение посредством ведущей шестерни 6.

Корпус 4 дифференциала может быть по меньшей мере частично заполнен маслом, обеспечиваемым для смазки движущихся компонентов узла 2 дифференциала. Следовательно, узел 2 дифференциала может дополнительно содержать одно или более уплотнений 12. Уплотнения могут быть обеспечены между корпусом 4 дифференциала и водилом 8. Уплотнения 12 могут быть выполнены с возможностью предотвращать утечку масла из узла 2 дифференциала.

Со ссылкой на Фигуру 1 водило 8 может содержать базовую часть 8а и несущую часть 8b. Каждая часть 8а, 8b может содержать соответственный фланец 8аʹ, 8bʹ, и базовая часть 8а и несущая часть 8b могут быть выполнены с возможностью соединения вместе на их соответственных фланцах 8аʹ, 8bʹ, когда узел 2 дифференциала собирается. Как показано на Фигуре 3, фланцы 8аʹ, 8bʹ, обеспечиваемые на базовой части 8а и/или несущей части 8b, могут быть выполнены с возможностью соединения с ведущей шестерней 6. Альтернативно, ведущая шестерня 6 может быть выполнена с возможностью соединения с водилом 8 в другом месте или может быть выполнена за одно целое с водилом 8.

Как показано на Фигуре 1, узел 2 дифференциала может содержать два сателлита 18. Сателлиты 18 шарнирно, например, с возможностью вращения, соединены с водилом 8. Как показано на Фигурах 1 и 2, Узел 2 дифференциала может содержать вал 20 сателлитов, поддерживаемый в пределах водила 8, например, в несущей части 8b водила. Сателлиты 18 могут быть установлены с возможностью вращения на вал 20 сателлитов, например, сателлиты могут вращаться относительно вала 20 сателлитов. Альтернативно, один из сателлитов 18 может быть соединен с валом 20 сателлитов и выполнен с возможностью вращения вместе с валом 12 сателлитов относительно водила 8. Как показано на Фигуре 3, узел 2 дифференциала может содержать палец 22 вала сателлитов, выполненный с возможностью предотвращать вращение вала 20 сателлитов относительно водила 8. Хотя показаны два сателлита 18, один из сателлитов может быть опущен.

Две полуосевые шестерни 16 поддерживаются с возможностью вращения базовой частью 8а водила и несущей частью 8b водила соответственно. Полуосевые шестерни 16 выполнены с возможностью вращения вокруг оси, которая находится под углом по отношению к центральной оси вала 20 сателлитов. Например, как показано на Фигурах 2 и 3, полуосевые шестерни могут быть выполнены с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной центральной оси вала сателлитов. Как изображено, обе полуосевые шестерни 16 могут быть выполнены с возможностью вращения вокруг одной и той же оси. Однако предусматривается также, что полуосевые шестерни 16 могут быть выполнены с возможностью вращения вокруг различных осей друг к другу. Различные оси могут быть размещены под углом по отношению друг к другу. Полуосевые шестерни 16 выполнены с возможностью находиться в зацеплении с сателлитами 18.

Как показано на Фигуре 4, каждая из полуосевых шестерен 16 содержит короткий вал 16b, образованный за одно целое c зубчатым участком 16а полуосевой шестерни. Зубчатый участок 16а может быть образован на проксимальном конце короткого вала 16b. Короткие валы 16b выполнены с возможностью продолжаться от зубчатого участка 16а к дистальному концу короткого вала 16b. Как показано на Фигурах 2 и 3, когда узел 2 дифференциала собран, дистальные концы коротких валов 16b выходят за пределы, например, снаружи, водила 8.

Как изображено на Фигуре 3, водило 8, например, базовая часть 8а и несущая часть 8b водила, может продолжаться до внешней поверхности корпуса 4 дифференциала. Следовательно, так как короткие валы 16b выходят за пределы водила 8, короткие валы 16b также выходят за пределы корпуса 4. В других конструкциях (не показаны) водило 8 может не доходить до внешней стенки корпуса 4 или может выходить за пределы внешней стенки. Однако короткий вал может продолжать выходить за пределы водила 8 и корпуса 4, например, за пределы внешней поверхности корпуса 4.

Со ссылкой на Фигуру 4 короткий вал 16b может быть сплошным валом. Короткий вал 16b содержит элемент передачи крутящего момента, такой как шлицы 16c, обеспеченные на дистальном конце короткого вала 16b. Как показано на Фигуре 4, шлицы 16c представляют собой внешние, например, радиально внешние, шлицы, образованные на внешней поверхности короткого вала 16b. Как изображено, внешний радиус шлицев 16c может быть по существу равен внешнему радиусу короткого вала 16b. Однако предусматривается также, что внешний радиус шлицев 16c может быть больше или меньше внешнего радиуса короткого вала 16b.

Короткий вал 16b может содержать одну или более уплотнительных поверхностей 16d, которые могут позволять обеспечение уплотнений (не показаны) между коротким валом 16b и водилом 8 и/или корпусом 4. Так как короткие валы 16b представляют собой сплошные валы, уплотнение между короткими валами 16b и водилом 8 и/или корпусом 4 на уплотнительных поверхностях 16d может предотвращать утечку масла из узла 2 дифференциала на коротком валу 16b.

Короткий вал 16b может дополнительно содержать одну или более опорных поверхностей 16e, выполненных с возможностью взаимодействия с внутренними поверхностями одного или более подшипников, таких как шариковые подшипники, роликовые подшипники или игольчатые подшипники, которые могут быть обеспечены на водиле 8. В некоторых конструкциях подшипник может содержать подшипник скольжения, образованный между опорными поверхностями 16e короткого вала 16b и одной или более соответствующими опорными поверхностями водила 8. Следовательно, опорная поверхность 16e может быть выполнена с возможностью взаимодействия с соответствующей опорной поверхностью водила 8.

Со ссылкой на Фигуры 5а и 5b узел 100, 200 силовой передачи для моторного транспортного средства согласно конструкциям настоящего изобретения может содержать узел 2 дифференциала и пару узлов 102, 202 приводных валов. Каждый из узлов 102, 202 приводных валов может содержать приводной вал 104, 204, включающий в себя соединительный участок 104a, 204a, образованный на проксимальном конце приводного вала, и участок 104b, 204b вала, продолжающийся от соединительного участка 104a, 204a до дистального конца приводного вала. Соединительный участок 104a, 204b может образовывать элемент передачи крутящего момента.

Как показано на Фигуре 5а, каждый из приводных валов 104 может содержать отверстие на дистальном конце приводного вала, например, на соединительном участке 104a. Элемент передачи крутящего момента может содержать внутренние шлицы, например, радиально внутренние шлицы, обеспеченные на внутренней поверхности отверстия. Каждый из валов 104, например, соединительные участки каждого из приводных валов, может быть выполнен с возможностью соединения, например, непосредственного соединения, с короткими валами 16а узла 2 дифференциала. Например, как показано на Фигуре 5а, шлицы 16c, образованные на дистальных концах коротких валов 16b, могут по меньшей мере частично приниматься в отверстиях соединительных участков 104a и могут зацепляться с соединительными участками 104a.

Участок 104b вала приводных валов может иметь по существу такой же диаметр, что и короткие валы 16а. Следовательно, соединительный участок 104a каждого из приводных валов может иметь больший диаметр, чем участок 104b вала. В альтернативной конструкции (не показана) участок 104b вала может иметь по существу такой же диаметр, что и соединительный участок 104a, например, участок 104b вала может иметь больший диаметр, чем короткий вал 16b.

Как показано на Фигуре 5b, элемент передачи крутящего момента соединительного участка 204b может содержать внешние шлицы, например, радиально внешние шлицы. Как описано выше, короткие валы 16b также содержат внешние шлицы, и, следовательно, узел 200 силовой передачи может дополнительно содержать пару втулок 206. Втулки 206 обеспечены внутренними, например, радиально внутренними, шлицами, выполненными с возможностью зацепления приводного вала 204 и короткого вала 16b и, таким образом, передачи крутящего момента между каждым из коротких валов 16b и соответственных приводных валов 204.

В конструкции, показанной на Фигуре 5b, первый конец 206a втулки обеспечен первыми шлицами, выполненными с возможностью зацепления с коротким валом 16b, а второй конец 206b втулки обеспечен вторыми шлицами, выполненными с возможностью зацепления с приводным валом 204. Диаметры первых и вторых шлицев могут быть различными. Альтернативно, диаметры первых и вторых шлицев могут быть одинаковыми. В этом случае могут быть обеспечены единые шлицы, которые продолжается по существу по всей длине втулки 206, например, от первого конца 204a до второго конца 204b, и выполнены с возможностью зацеплять приводной вал 204 и короткий вал 16b.

В каждой из конструкций, показанных на Фигурах 5а и 5b, центральная ось каждого из приводных валов 104, 204 может быть выровнена с центральной осью короткого вала 16b, с которым приводной вал зацепляется.

Так как короткие валы 16b выходят за пределы водила 8 и корпуса 4 трансмиссионной системы 2, вся длина приводных валов 104, 204 может быть обеспечена снаружи, например, внешне по отношению к, корпуса 4 узла 2 дифференциала. Следовательно, может быть необязательным уплотнение между приводными валами и водилом 8 и/или корпусом 4 для того, чтобы предотвращать утечку масла в трансмиссионной системе 2 из корпуса 4.

При проведении технического обслуживания или ремонта транспортного средства может быть необходимо разбирать узел 100, 200 силовой передачи и/или удалять приводные валы 104, 204 из узла силовой передачи. Так как приводные валы обеспечены снаружи корпуса 4, удаление приводного вала 104, 204 не может нарушать уплотнение узла 2 дифференциала.

Для того чтобы обеспечивать это преимущество для существующих транспортных средств, например, так, чтобы приводные валы могли быть удалены во время будущего технического обслуживания или ремонта без нарушения уплотнения узла дифференциала, полуосевые шестерни 16, содержащие короткие валы 16b, могут быть выполнены с возможностью доустановки в существующий узел дифференциала, который может быть предварительно собран на существующем моторном транспортном средстве.

Способ модернизации узла дифференциала транспортного средства согласно конструкциям настоящего изобретения может содержать этапы, на которых по меньшей мере частично разбирают существующий узел дифференциала, например, существующего транспортного средства, и удаляют одну или более существующих полуосевых шестерен. Способ дополнительно содержит этап, на котором модернизируют узел дифференциала транспортного средства для обеспечения пары полуосевых шестерен, например, дополнительных полуосевых шестерен, которые образованы за одно целое c соответственными короткими валами, которые выходят за пределы обоих водила и корпуса. Полуосевые шестерни, доустанавливаемые в существующий узел дифференциала, может содержать элементы, описанные выше со ссылкой на Фигуры 1-5b.

Для того чтобы позволять доустановку полуосевых шестерен 16 в существующий узел дифференциала, опорные поверхности 16e коротких валов 16b полуосевых шестерен могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими опорными поверхностями, обеспеченными на существующем узле дифференциала, например, для образования подшипника скольжения. Дополнительно или альтернативно, опорные поверхности 16e могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с внутренними поверхностями одного или более существующих подшипников, обеспеченных в существующем узле дифференциала.

Специалисту в области техники будет понятно, что, хотя изобретение было описано путем примера со ссылкой на один или более примеров, оно не ограничивается раскрытыми примерами, и альтернативные примеры могут быть сконструированы без отклонения от объема охраны изобретения, который определен приложенной формулой изобретения.

Изобретение относится к узлу дифференциала транспортного средства. Узел дифференциала транспортного средства содержит корпус, вращаемое водило, обеспеченное в корпусе, пару полуосевых шестерен. Каждая полуосевая шестерня находится в зацеплении с одним или более сателлитами, соединенными с возможностью вращения с водилом. Полуосевые шестерни образованы за одно целое c соответственными короткими валами, которые выходят за пределы обоих - водила и корпуса. Короткие валы являются сплошными и содержат радиально внешние шлицы, которые выполнены с возможностью зацепления соответственных узлов приводных валов. Достигается повышение надежности узла дифференциала. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Узел силовой передачи, содержащий:

корпус;

вращаемое водило, обеспеченное в корпусе;

пару полуосевых шестерен, причем каждая полуосевая шестерня находится в зацеплении с одним или более сателлитами, соединенными с возможностью вращения с водилом,

причем полуосевые шестерни образованы за одно целое c соответствующими короткими валами, которые выходят за пределы обоих - водила и корпуса, причем короткие валы содержат радиально внешние шлицы, и

пару втулок, причем каждая втулка содержит первый и второй концы, каждый с радиально внутренними шлицами, причем первые концы выполнены с возможностью зацепления радиально внешних шлицев соответственных коротких валов и вторые концы выполнены с возможностью зацепления радиально внешних шлицев на концах приводных валов.

2. Узел силовой передачи по п.1, в котором короткие валы содержат поверхности для уплотнения относительно по меньшей мере одного из водила и корпуса.

3. Узел силовой передачи по п.1 или 2, в котором по меньшей мере один из коротких валов является сплошным.

4. Узел силовой передачи по любому из предыдущих пунктов, в котором внешний диаметр коротких валов по существу равен или меньше внешнего диаметра приводных валов.

5. Транспортное средство, содержащее узел силовой передачи по любому из пп. 1-4.

6. Способ сборки узла силовой передачи, содержащего пару приводных валов и узел дифференциала транспортного средства, при этом узел дифференциала транспортного средства содержит:

корпус; и

вращаемое водило, обеспеченное в корпусе;

один или более сателлитов, соединенных с возможностью вращения с водилом, причем способ содержит этап, на котором соединяют водило с парой полуосевых шестерен, которые образованы за одно целое c соответственными короткими валами, которые выходят за пределы обоих - водила и корпуса, причем короткие валы являются сплошными и содержат радиально внешние шлицы, и

пару втулок, причем каждая втулка содержит первый и второй концы, каждый с радиально внутренними шлицами, причем первые концы выполнены с возможностью зацепления радиально внешних шлицев соответственных коротких валов и вторые концы выполнены с возможностью зацепления радиально внешних шлицев на концах приводных валов.

7. Способ по п.6, в котором этап соединения полуосевых шестерен с водилом содержит этап, на котором доустанавливают полуосевые шестерни на водило.