專(zhuān)利名稱(chēng)：改進(jìn)的全齒輪十字軸差速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被設(shè)計(jì)為主要用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的全齒輪差速器，其用于提供車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪的限制的滑動(dòng)；更特別地，涉及使用由一對(duì)用于接收驅(qū)動(dòng)輪的車(chē)軸并可圍繞公共的第一軸線旋轉(zhuǎn)的在這里被稱(chēng)為“S”齒輪的螺旋“側(cè)”齒輪，和一對(duì)或多對(duì)被連接至后軸殼的在這里被稱(chēng)為“B”齒輪的“平衡”齒輪限定“十字軸”裝置的這樣的差速器，每個(gè)平衡齒輪可圍繞與第一軸線垂直的第二軸線旋轉(zhuǎn)，并具有用于與螺旋側(cè)齒輪嚙合的螺旋中心部分，并具有用于彼此嚙合的正齒輪端部，由此，每個(gè)平衡齒輪通過(guò)其與后軸殼的連接接收發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩；最特別地，涉及滿足內(nèi)齒輪比關(guān)系的十字軸差速器裝置，其中，每個(gè)平衡齒輪的中心部分及其各自的側(cè)齒輪之間的B/S螺旋齒輪齒數(shù)比大于0. 60，優(yōu)選地為大約0. 75，每個(gè)平衡齒輪的中心部分及其各自的側(cè)齒輪之間的B/S螺旋角度比小于43° /47°，更優(yōu)選地小于40° /50和大約35° /55°，最優(yōu)選地的為大約27° /63°。
背景技術(shù)：
雖然有許多類(lèi)型的限制滑動(dòng)的差速器，但是一些在商業(yè)上最成功的是基于Vernon Ε. Gleasman的設(shè)計(jì)的全齒輪差速器，并且這些中的最有效的是基于其“十字軸”設(shè)計(jì)的在商業(yè)上例如被確定為T(mén)orsen -Type 1差速器的差速器。如在這里使用的，關(guān)于齒輪的類(lèi)型的術(shù)語(yǔ)“螺旋”應(yīng)當(dāng)在其最寬的意義上解釋?zhuān)⒃噲D包括用在差速器領(lǐng)域中的螺旋齒輪(或斜齒輪)的所有類(lèi)型，包括但未被限制于修改的或混合的螺旋齒輪。如在這里使用的，術(shù)語(yǔ) “十字軸”的意思是具有一對(duì)可圍繞公共的第一軸線旋轉(zhuǎn)的螺旋“側(cè)”齒輪(蝸桿)和一對(duì)或多對(duì)每個(gè)可圍繞與第一軸線垂直的第二軸線旋轉(zhuǎn)、具有用于與螺旋側(cè)齒輪嚙合的螺旋中心部分(蝸輪)并具有用于彼此嚙合的正齒輪端部的平衡齒輪的差速齒輪裝置。采用十字軸行星齒輪裝置的這樣的已知的差速器的一個(gè)最近的改進(jìn)在美國(guó)專(zhuān)利No. 6，783，476( “緊湊的全牽引力差速器”，被轉(zhuǎn)讓給與本發(fā)明相同的受讓人Torvec，Inc.并由商標(biāo)“Iso Torque" 確定)中公開(kāi)，其通過(guò)引用被結(jié)合于此。在剛剛確定的專(zhuān)利中公開(kāi)的改進(jìn)的差速器的尺寸和重量比其它的現(xiàn)有技術(shù)的十字軸差速器的較早的設(shè)計(jì)小，并且制造費(fèi)用較少，同時(shí)滿足相似的載重規(guī)格。所有的傳統(tǒng)的十字軸差速器包括“平衡”(組合蝸輪和正齒輪)齒輪對(duì)，例如，通過(guò)在每一端形成的正齒輪133彼此嚙合的、還通過(guò)在蝸輪部分134中形成的螺旋齒輪與側(cè)齒輪螺旋蝸桿141、142嚙合的圖Ia和Ib中的131、132和131a、132a。在差速器領(lǐng)域以外使用的傳統(tǒng)的蝸桿驅(qū)動(dòng)齒輪裝置中，“蝸桿” S是具有與較大的齒輪、典型地是正齒輪配合的螺旋線形式的齒的圓柱形的齒輪，其通常被確定為蝸桿齒輪或“蝸輪”。典型地，蝸桿和蝸輪圍繞包含在各自的垂直平面中的各自的軸線旋轉(zhuǎn)，因此有術(shù)語(yǔ)“十字軸”。在傳統(tǒng)的蝸桿驅(qū)動(dòng)齒輪裝置中，蝸桿S具有相對(duì)高的螺旋角，并且直徑比配合的蝸桿齒輪小很多。因此有機(jī)械利益，因?yàn)槟芰繌妮^小直徑的蝸桿S被傳遞至較大直徑的蝸輪B，和當(dāng)能量從較大直徑的蝸輪B向較小直徑的蝸桿S傳遞時(shí)伴生的機(jī)械損失，通常防止蝸輪的顯著的反向驅(qū)動(dòng)。當(dāng)蝸桿、蝸輪齒輪組被用在差速器中時(shí)，該通常的關(guān)系使得B更難使S轉(zhuǎn)動(dòng)，由此在兩個(gè)相對(duì)的操作方向之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩偏差，同時(shí)有助于當(dāng)蝸桿S驅(qū)動(dòng)蝸輪 B時(shí)的差速。當(dāng)在差速器中使用時(shí)，S和B的齒不需要被形成為上面描述的用于在差速器領(lǐng)域以外使用的蝸輪驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)的蝸桿/蝸輪齒。代替被形成為螺旋齒輪的蝸桿和正齒輪的蝸輪，在差速器中，可以使用“全螺旋齒輪裝置”。也就是說(shuō)，蝸桿和蝸輪可以被形成為螺旋齒輪齒，或形成為T(mén)orvec，Inc.最近完成的結(jié)合螺旋齒輪裝置和蝸桿/蝸輪齒輪裝置的標(biāo)準(zhǔn)齒輪設(shè)計(jì)元件的組合的獨(dú)特的“混合”設(shè)計(jì)。如果有的話，在這些限制滑動(dòng)差速器應(yīng)用以外存在相對(duì)少的十字軸全螺旋齒輪裝置布置。因此，十字軸全螺旋齒輪裝置可以被認(rèn)為是只有差速器領(lǐng)域所特有的，并且因此非常機(jī)密。因此，通常的十字軸齒輪技術(shù)在用于限制滑動(dòng)的差速器的十字軸齒輪裝置布置的設(shè)計(jì)上提供非常少的有益的專(zhuān)業(yè)知識(shí)或現(xiàn)有技術(shù)。例如，用在通常的十字軸技術(shù)中的傳統(tǒng)的蝸桿S典型地直徑比配合的蝸輪B小很多。另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)的差速器應(yīng)用中，側(cè)齒輪蝸桿S直徑比蝸輪B大。在最普通的現(xiàn)有技術(shù)的十字軸全螺旋齒輪差速器中，側(cè)齒輪蝸桿S具有13個(gè)齒，而配合的蝸輪B具有7 個(gè)齒，這導(dǎo)致B/S螺旋齒輪齒數(shù)比為0. M。盡管為了這樣做在差速器構(gòu)件本身中具有包裝余量，但是現(xiàn)有技術(shù)的差速器齒輪齒數(shù)比也從未超過(guò)0.60，公認(rèn)的設(shè)計(jì)傾向于相對(duì)于蝸輪 B的直徑增大側(cè)齒輪蝸桿S的直徑，而不是使它減小。作為另一個(gè)實(shí)例，在通常的十字軸技術(shù)中，蝸桿S具有相對(duì)高的螺旋角。另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)的十字軸差速器中，優(yōu)選的是，易于在兩個(gè)方向接近相等地傳遞轉(zhuǎn)矩，并且因此，大部分十字軸設(shè)計(jì)采用接近統(tǒng)一 /47° )的S和B齒輪中的螺旋角。為了理解這些差速器齒輪裝置的特性的意義，理解全齒輪十字軸差速器如何產(chǎn)生限制的滑動(dòng)是有用的。在裝備有傳統(tǒng)的非十字軸差速器(即，通常被稱(chēng)為“開(kāi)放式”差速器的差速器)的車(chē)輛中，當(dāng)車(chē)輛的一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪喪失牽引力時(shí)，大部分發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩被立即傳遞至滑動(dòng)的車(chē)輪。但是，采用十字軸差速器，由從發(fā)動(dòng)機(jī)到車(chē)輪的B-S齒輪連接產(chǎn)生的機(jī)械損失限制低牽引力車(chē)輪的過(guò)度滑動(dòng)。一種特別的差速器設(shè)計(jì)支持的最大的轉(zhuǎn)矩比被稱(chēng)為“偏差比”，其被表達(dá)為較高轉(zhuǎn)矩的軸的轉(zhuǎn)矩與較低轉(zhuǎn)矩的軸的轉(zhuǎn)矩的商。例如，4 1的偏差比的意思是十字軸差速器能夠向具有較好牽引力的驅(qū)動(dòng)輪傳遞較低牽引力車(chē)輪可以支持的轉(zhuǎn)矩量的4倍。當(dāng)沿S-B方向操作時(shí)，該相同的連接提高了當(dāng)車(chē)輛轉(zhuǎn)彎或在相同的時(shí)間內(nèi)外部車(chē)輪行駛比內(nèi)部車(chē)輪長(zhǎng)的距離時(shí)差速器對(duì)驅(qū)動(dòng)輪速度的改變的響應(yīng)。因此，由于這兩個(gè)原因，期望相對(duì)高的差速器偏差比。對(duì)于Iso Torque十字軸設(shè)計(jì)，該蝸桿/蝸輪關(guān)系被認(rèn)為對(duì)于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪之間的轉(zhuǎn)矩偏差來(lái)說(shuō)是重要的，并且在全部驅(qū)動(dòng)條件下有助于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的容易的差速。因此，Iso Torque設(shè)計(jì)全部采用等于或大于40° /50°的B/S螺旋角比。相反，雖然包括Torsen Type 1差速器的制造者的現(xiàn)有技術(shù)的十字軸差速器的制造者承認(rèn)B/S組合的螺旋齒輪裝置有助于轉(zhuǎn)矩偏差，但是它們將該幫助歸因于通過(guò)滑動(dòng)產(chǎn)生的增大的摩擦力和伴隨螺旋齒輪裝置的端部推力。很少考慮與螺旋齒輪裝置本身的差速的便利性有關(guān)的效果。(見(jiàn)例如S. E. Chocholek的技術(shù)文獻(xiàn)“用于牽引力控制的改進(jìn)的差速器的發(fā)展”，C368/88，IMechE, 1988)。因此，本發(fā)明的商業(yè)上可得到的現(xiàn)有技術(shù)的十字軸差速器典型的地使用接近統(tǒng)一的B/S螺旋角比，例如43° /47° (在正交十字軸螺旋齒輪裝置中，螺旋角必須總是達(dá)到90° )。在本領(lǐng)域需要的是具有大大改進(jìn)的轉(zhuǎn)矩偏差和差速器偏差特性的十字軸差速器。在本領(lǐng)域需要的是在其中B/S齒數(shù)比大于0.6并且螺旋角比小于43° /47°的十字軸差速器。本發(fā)明的一個(gè)主要目標(biāo)是提供一種提供7. O或更高的增大的轉(zhuǎn)矩偏差的改進(jìn)的十字軸差速器。本發(fā)明的一個(gè)主要目標(biāo)是提供一種提供增大的轉(zhuǎn)矩偏差同時(shí)大大降低差速器差速的困難的改進(jìn)的十字軸差速器。

發(fā)明內(nèi)容
簡(jiǎn)要地描述來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及主要被設(shè)計(jì)為用于車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪的限制滑動(dòng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛用途的全齒輪差速器，其中，這樣的差速器使用由一對(duì)可圍繞公共的第一軸線旋轉(zhuǎn)并可安裝在各自的相對(duì)的車(chē)軸上的螺旋“側(cè)”或“S”齒輪和一對(duì)或多對(duì)可圍繞與第一軸線垂直的第二軸線旋轉(zhuǎn)并可安裝至可由車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的后軸殼的“平衡”或“B”齒輪限定的“十字軸”布置。B齒輪具有用于與螺旋S齒輪嚙合的螺旋中心部分，并具有用于彼此嚙合的正齒輪端部。每個(gè)平衡齒輪及其各自的側(cè)齒輪之間的B/S螺旋齒輪的齒數(shù)比大于0. 60、優(yōu)選地高達(dá)0.75，每個(gè)平衡齒輪及其各自的側(cè)齒輪之間的B/S螺旋角度比小于43° /47°、更優(yōu)選地小于40° /50°和大約35° /55°、最優(yōu)選地為大約27° /63°。當(dāng)圍繞轉(zhuǎn)角驅(qū)動(dòng)車(chē)輛時(shí)，外部的車(chē)輪必須比內(nèi)部的車(chē)輪旋轉(zhuǎn)的快，以便保持道路上的牽引力。采用使用例如為摩擦離合器的傳統(tǒng)的牽引力輔助差速器，這僅僅在超過(guò)轉(zhuǎn)矩偏差比的情況下才發(fā)生(產(chǎn)生偏差比的裝置使分離軸的兩半結(jié)合)，其使得大部分轉(zhuǎn)矩到達(dá)通過(guò)轉(zhuǎn)矩偏差比的大小表示的較慢地移動(dòng)的內(nèi)部車(chē)輪。但是，由于其新穎的螺旋角和齒數(shù)比，按照本發(fā)明的十字軸差速器是雙向轉(zhuǎn)矩傳遞裝置。差速的困難不是如某些現(xiàn)有技術(shù)認(rèn)為的或在前述Chocholek的技術(shù)文獻(xiàn)中贊同的來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)，而是來(lái)自路面和車(chē)輛的輪胎之間的牽引困難。車(chē)輛的改變的動(dòng)量將力置于輪胎上，使其從路面差速。沿該方向工作，側(cè)齒輪具有由于新穎的螺旋角使平衡齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械利益，而不是使側(cè)齒輪從發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡齒輪損失。該方向性意味著改進(jìn)的差速器不必須克服其高的偏差比，以便在拐彎過(guò)程中差速。因此，即使采用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的高輸入載荷，駕駛員也能夠以較小的單個(gè)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)或與差速的干涉的機(jī)會(huì)采用更大的油門(mén)通過(guò)轉(zhuǎn)角，由此由于持續(xù)的牽引力改進(jìn)操作和車(chē)輛的安全特征。


下面將借助于實(shí)例參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，在其中圖Ia是按照本發(fā)明的具有兩組在這里改進(jìn)的類(lèi)型的組合齒輪的十字軸差速器的示意性的和局部剖視圖Ib是圖Ia的差速器的示意性的和局部剖視圖，圖Ib的視圖沿圖Ia的平面 1B-1B截??；圖加是按照本發(fā)明的具有三組在這里改進(jìn)的類(lèi)型的組合齒輪的十字軸差速器的示意性的和局部剖視圖；圖2b是圖加的差速器的示意性的和局部剖視圖，圖2b的視圖沿加的平面2B-2B 截??；和圖3是示出按照本發(fā)明的采用多個(gè)B/S比的機(jī)械利益中的改進(jìn)的圖表。注意圖1-2中示出的十字軸差速器特征在外部與現(xiàn)有技術(shù)的差速器相似。但是， 示例性的圖1-2示出的差速器發(fā)明體現(xiàn)了本發(fā)明的新穎的齒輪齒數(shù)比和新穎的螺旋角比， 因此，不應(yīng)當(dāng)被解釋為現(xiàn)有技術(shù)。相應(yīng)的附圖標(biāo)記在幾個(gè)附圖中表示相應(yīng)的部分。在這里提出的例證示出本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式，并且這樣的例證未被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
具體實(shí)施例方式在這里本發(fā)明在上面引用的美國(guó)專(zhuān)利No. 6，783，476中公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)的緊湊的全牽引力差速器上進(jìn)行改進(jìn)，并具有與現(xiàn)有技術(shù)的差速器相似的基本結(jié)構(gòu)。因此，首先參考圖Ia和lb，其示出僅采用按照本發(fā)明的按照差速器10的第一示例性的實(shí)施方式的兩組平衡齒輪的完整的十字軸齒輪組合體的兩個(gè)視圖。外殼120優(yōu)選地由成形或鑄造金屬制成，并僅具有三個(gè)開(kāi)口，S卩，沿第一軸線125 對(duì)齊的用于接收輸出軸(未示出)的各自的內(nèi)端的第一組適當(dāng)?shù)拈_(kāi)口 121、122，和僅僅一個(gè)單個(gè)的進(jìn)一步的開(kāi)口 126，所述開(kāi)口 1 是矩形的，并且直接延伸通過(guò)外殼120，并與軸線 125垂直的對(duì)中，從而產(chǎn)生兩個(gè)在本領(lǐng)域被認(rèn)為是用于接收組合齒輪對(duì)的“窗口”的開(kāi)口。兩對(duì)組合或平衡齒輪131、312和131a、132a中的每一對(duì)具有通過(guò)螺旋齒輪部分 134分離的各自的正齒輪部分133。每一對(duì)的各自的正齒輪部分133彼此嚙合，并與全部這些平衡齒輪嚙合。平衡齒輪對(duì)131、132的各自的螺旋齒輪部分134與一對(duì)側(cè)齒輪螺旋齒輪 141、142中的各自一個(gè)嚙合，而平衡齒輪對(duì)131a、132a的各自的螺旋齒輪部分134相似地分別與相同的一對(duì)側(cè)齒輪螺旋齒輪141、142嚙合。定位在側(cè)齒輪螺旋齒輪141、142的內(nèi)端中間的是包括各自的支承表面152、153的推力墊圈150。因此，并且下面具體地參照?qǐng)Dla，當(dāng)被施加至側(cè)齒輪螺旋齒輪141、142的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致推力向左時(shí)，螺旋齒輪142抵抗推力墊圈150的支承表面152移動(dòng)，其又將支承表面153推入螺旋齒輪141，螺旋齒輪141抵抗外殼120移動(dòng)(或抵抗傳統(tǒng)地定位在螺旋齒輪141和外殼120之間的適當(dāng)?shù)膲|圈)。相似地，當(dāng)被施加至側(cè)齒輪螺旋齒輪141、142的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致推力向右時(shí)，螺旋齒輪141抵抗推力墊圈150的支承表面153移動(dòng)，其又移動(dòng)到螺旋齒輪142中，螺旋齒輪142抵抗外殼120移動(dòng)(或又抵抗傳統(tǒng)地定位在螺旋齒輪142 和外殼120之間的適當(dāng)?shù)膲|圈)。圖加和2b示出按照本發(fā)明的另一個(gè)差速器的三齒輪組實(shí)施方式200。圖加垂直于軸線125截取。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，這樣的三齒輪組差速器可以被用于支持高性能車(chē)輛的特別的轉(zhuǎn)矩需要。該實(shí)施方式包括三對(duì)平衡齒輪。外殼200包括三個(gè)相對(duì)的安裝部分227、228、229，每個(gè)安裝部分被成形為具有兩個(gè)形成以120°會(huì)合的安裝表面并且每一個(gè)包括一個(gè)安裝通孔238的內(nèi)表面的片斷。為了提供每個(gè)平衡齒輪231的可旋轉(zhuǎn)的支撐，多個(gè)軸頸銷(xiāo)236分別配對(duì)地接收在通過(guò)每個(gè)平衡齒輪231形成的軸頸孔239中，并且每個(gè)各自的軸頸銷(xiāo)236又被接收在在外殼220的各自一對(duì)安裝部分227、2觀、2四的相對(duì)的安裝表面中形成的各自的對(duì)齊通孔組238中。多個(gè)止動(dòng)銷(xiāo)244可以優(yōu)選地被用于防止各自的軸頸銷(xiāo)236的意外取出。各自的止動(dòng)銷(xiāo)244被壓入配合到在與每個(gè)各自的通孔238垂直的各自的安裝部分227、2觀、2四中的各自的適當(dāng)尺寸的止動(dòng)銷(xiāo)孔對(duì)6。當(dāng)分析按照本發(fā)明的該設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)明人意識(shí)到存在對(duì)僅在動(dòng)力操作過(guò)程中發(fā)生的蝸桿/蝸輪齒輪裝置的進(jìn)一步的機(jī)械利益的總體認(rèn)識(shí)缺乏即，通過(guò)使側(cè)齒輪S的齒數(shù)相對(duì)于配合的平衡齒輪B的齒數(shù)減小。也就是說(shuō)，作為實(shí)例，采用具有側(cè)齒輪S = 13個(gè)齒和平衡齒輪B = 7個(gè)齒的齒數(shù)關(guān)系的公知的現(xiàn)有技術(shù)的十字軸差速器，通過(guò)改變齒數(shù)關(guān)系為S =9個(gè)齒，B = 6個(gè)齒，導(dǎo)致B/S齒數(shù)比從.54增大到.66，并且機(jī)械利益增大22%。因此， 按照本發(fā)明，發(fā)明人意識(shí)到，為了改進(jìn)動(dòng)力轉(zhuǎn)矩偏差比，B/S齒數(shù)比應(yīng)當(dāng)在差速器外殼和車(chē)輛空間余量的范圍內(nèi)盡可能的大。按照本發(fā)明由于盡可能大的B/S齒數(shù)比導(dǎo)致的該進(jìn)一步的機(jī)械利益總體上從十字軸差速器出現(xiàn)時(shí)(大約50年)就被本領(lǐng)域的技術(shù)人員忽略。這樣的較高的B/S齒數(shù)比使得對(duì)于蝸輪B更難為蝸桿S提供過(guò)度的動(dòng)力，由此與差速干涉。該布置補(bǔ)充S的較高的螺旋角，使得對(duì)于B更難使S旋轉(zhuǎn)。因此，在動(dòng)力操作過(guò)程中，較高的B/S齒數(shù)比提供有利于蝸桿S的更大的機(jī)械利益，這樣，動(dòng)力轉(zhuǎn)矩偏差和靜態(tài)轉(zhuǎn)矩偏差保持接近，從而防止在差速過(guò)程中轉(zhuǎn)矩偏差的突然的驟降。雖然現(xiàn)有的包裝參數(shù)將允許增大按照本發(fā)明的B/S齒數(shù)比，但是本發(fā)明的更有利的齒輪齒數(shù)比由于通常接受的看法而在現(xiàn)有技術(shù)的十字軸差速器中被忽視，即轉(zhuǎn)矩偏差僅被螺旋角和伴隨螺旋齒輪裝置的摩擦力影響。因此，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)總是限制B/S比，這導(dǎo)致B的直徑明顯比S小，并且具有比S低很多的齒數(shù)。例如，現(xiàn)有技術(shù)的Torsen-type差速器的B/S齒輪齒數(shù)比的范圍總是小于0. 60 (例如，公知的現(xiàn)有技術(shù)的B/S齒數(shù)比為0. 54)。本發(fā)明利用傳統(tǒng)的十字軸差速器齒輪裝置的在此以前被忽略的機(jī)械利益。當(dāng)保持 Iso Torque限制滑動(dòng)差速器的高轉(zhuǎn)矩偏差(通常5 1或更大)時(shí)，按照本發(fā)明的十字軸差速器還結(jié)合B/S齒輪裝置，其還使B/S齒數(shù)比最大，以使齒輪裝置具有動(dòng)力機(jī)械利益的明顯的附加的增大。該改進(jìn)通過(guò)增大當(dāng)在高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩下操作時(shí)的差速而增大差速器的效率。雖然按照本發(fā)明的十字軸差速器由于齒輪必須被安裝到其中的外殼的尺仍然需要S具有比B大的齒數(shù)，但是這樣的改進(jìn)的差速器有意的修改傳統(tǒng)的或現(xiàn)有技術(shù)的B/S關(guān)系，以使B/S齒輪齒數(shù)比最大，達(dá)到大約大于0. 60。參照?qǐng)D3，在其中平衡齒輪的中心部分 B具有7個(gè)齒，側(cè)齒輪S具有13個(gè)齒的現(xiàn)有技術(shù)的作為結(jié)果的0. 54的B/S齒輪齒數(shù)比50 被列在第一欄中。注意到，通過(guò)將B/S齒輪齒數(shù)比52增大到0. 66，改進(jìn)的齒輪組的動(dòng)力機(jī)械利益M增大22%。相似地，通過(guò)將B/S齒輪齒數(shù)比56增大到.75，改進(jìn)的齒輪組的動(dòng)力機(jī)械利益58增大38% ；并且通過(guò)將B/S齒輪齒數(shù)比60增大到.80，改進(jìn)的齒輪組的動(dòng)力機(jī)械利益62增大48%。進(jìn)一步地，機(jī)械利益的該大大增加被補(bǔ)充到按照本發(fā)明的十字軸差速器的更高的螺旋角的機(jī)械利益。B/S螺旋角比小于43° /47°，更優(yōu)選地小于40° /50°和大約35° /55°，最優(yōu)選地的為大約27° /63°。低B/S螺旋角比和高B/S齒輪齒數(shù)比的該組合提供具有接近10 1的轉(zhuǎn)矩偏差比的十字軸差速器，其在高發(fā)動(dòng)機(jī)功率下比當(dāng)前可得到的具有51的轉(zhuǎn)矩偏差的十字軸差速器更容易在急轉(zhuǎn)彎時(shí)進(jìn)行差速。
雖然參照多個(gè)特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在所描述的發(fā)明概念的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行多種改變。因此，期望的是，本發(fā)明未被限制于所描述的實(shí)施方式，而是將具有由下面的權(quán)利要求書(shū)的語(yǔ)言限定的全部范圍。
權(quán)利要求
1.一種十字軸差速器，其通過(guò)多個(gè)螺旋平衡齒輪從外部動(dòng)力源向一對(duì)螺旋側(cè)齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)力，其特征在于，每個(gè)平衡齒輪中的螺旋齒的數(shù)量與每個(gè)側(cè)齒輪中的螺旋齒的數(shù)量之比大于0. 60。
2.如權(quán)利要求1所述的十字軸差速器，其特征在于，平衡齒輪齒的螺旋角與側(cè)齒輪齒的螺旋角之比小于43° /47°。
3.如權(quán)利要求2所述的十字軸差速器，其特征在于，平衡齒輪齒的螺旋角與側(cè)齒輪齒的螺旋角之比小于大約40° /50°。
4.如權(quán)利要求2所述的十字軸差速器，其特征在于，平衡齒輪齒的螺旋角與側(cè)齒輪齒的螺旋角之比為大約35° /55°。
5.如權(quán)利要求2所述的十字軸差速器，其特征在于，平衡齒輪齒的螺旋角與側(cè)齒輪齒的螺旋角之比大約為27° /63°。
6.如權(quán)利要求1所述的十字軸差速器，其特征在于，所述齒輪齒數(shù)比為大約0.75。
7.一種包括十字軸差速器的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其特征在于，每個(gè)平衡齒輪中的螺旋齒的數(shù)量與每個(gè)側(cè)齒輪中的螺旋齒的數(shù)量之比大于0. 60。
8.如權(quán)利要求7所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其特征在于，每個(gè)平衡齒輪中的螺旋齒的數(shù)量與每個(gè)側(cè)齒輪中的螺旋齒的數(shù)量之比為大約0. 75。
9.如權(quán)利要求7所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其特征在于，所述平衡齒輪齒的螺旋角與所述側(cè)齒輪齒的螺旋角之比小于43° /47°。
10.如權(quán)利要求7所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其特征在于，所述平衡齒輪齒的螺旋角與所述側(cè)齒輪齒的螺旋角之比大約為35° /55°
11.如權(quán)利要求7所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其特征在于，所述平衡齒輪齒的螺旋角與所述側(cè)齒輪齒的螺旋角之比大約為27° /63°。
全文摘要
一種被設(shè)計(jì)為主要用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛用途的全齒輪差速器，其使用由一對(duì)可圍繞公共的第一軸線旋轉(zhuǎn)并可安裝在各自的相對(duì)的車(chē)軸上的螺旋“側(cè)”或“S”齒輪和一對(duì)或多對(duì)可圍繞與第一軸線垂直的第二軸線旋轉(zhuǎn)的“平衡”或“B”齒輪限定的“十字軸”裝置。B齒輪具有用于與螺旋S齒輪嚙合的螺旋中心部分，并具有用于彼此嚙合的正齒輪端部。每個(gè)平衡齒輪及其各自的側(cè)齒輪之間的B/S螺旋齒輪的齒數(shù)比大于0.60，優(yōu)選地為大約0.75，每個(gè)平衡齒輪及其各自的側(cè)齒輪之間的B/S螺旋角度比小于43°/47°，更優(yōu)選地小于40°/50和大約35°/55°，最優(yōu)選地的為大約27°/63°。
文檔編號(hào)F16H48/12GK102459958SQ201080031251
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者J·Y·格利斯曼, K·E·格利斯曼 申請(qǐng)人:托維克公司