專利名稱：用于帶螺紋的滾動軸承外圈的操縱和鎖止機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛差速器，尤其涉及一種差速器以及用于裝配一種差速器的方法，該差速器能夠比較容易地校直并且在差速器內(nèi)獲得軸承的定位。
上述差速器殼體由一對軸承組件支撐，以便在差速器支架中旋轉(zhuǎn)。在裝配差速器的過程中，必須通過沿著旋轉(zhuǎn)軸線軸向向內(nèi)和向外移動軸承組件，正確地校直每個軸承組件。傳統(tǒng)的軸承組件利用帶螺紋的軸承調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)軸向向內(nèi)和向外推動軸承組件，在差速器支架中典型地定位和校直。一旦達(dá)到了預(yù)定的校直位置，則使用螺栓、卡箍、開口銷或金屬沖壓件，在差速器內(nèi)保持上述軸承調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置。這種結(jié)構(gòu)有很大的弊端。上述軸承調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通常具有從其上伸出的有限數(shù)量的凸耳(例如十二個至十六個)。螺栓、卡箍、開口銷或沖壓件被插入其中的一個凸耳或一對凸耳之間來保持軸承調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在適當(dāng)?shù)奈恢?。因此，軸承調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以及軸承組件，只能采用某些角度和軸向位置，因此限制了在變速器內(nèi)適宜地校直軸承組件的能力。
在此，發(fā)明者已經(jīng)認(rèn)識到需要提供一種差速器和組裝差速其的方法，減少和/或消除一個或多個上述確定的缺陷。
根據(jù)本發(fā)明一方面的差速器包括一個設(shè)置在第一軸線處的差速器支架和設(shè)置在上述差速器支架內(nèi)的一個差速器殼體。一個軸承組件設(shè)置在差速器支架和差速器殼體之間的第一軸線處。上述軸承組件允許差速器殼體在差速器支架內(nèi)旋轉(zhuǎn)。上述差速器支架包括在其徑向內(nèi)表面上的第一螺紋。上述軸承組件包括一個外圈，該外圈在其徑向外表面帶有與上述第一螺紋結(jié)合的第二螺紋。
根據(jù)本發(fā)明一方面的差速器也包括一個設(shè)置在第一軸線處的差速器支架和設(shè)置在上述差速器支架內(nèi)的一個差速器殼體。一個軸承組件設(shè)置在差速器支架和差速器殼體之間的第一軸線處允許差速器殼體在差速器支架內(nèi)旋轉(zhuǎn)。該差速器還包括一個連接到軸承組件外圈的一個可變形件。軸承組件在變速器支架中校直時，至少該可變形件的一部分變形并且插入變速器支架的一槽中。
根據(jù)本發(fā)明裝配差速器的方法包括提供一個差速器支架和設(shè)置在該差速器支架中的差速器殼體的步驟，其中差速器支架和差速器殼體設(shè)置在第一軸線處且差速器支架在其徑向內(nèi)表面上具有第一螺紋。該方法還包括將軸承組件插入差速器支架和差速器殼體之間的步驟，其中軸承組件包括一個外圈，該外圈帶有設(shè)置在其徑向外表面上的第二螺紋，該螺紋用來與差速器支架上的第一螺紋結(jié)合。該方法還包括轉(zhuǎn)動上述軸承組件直至達(dá)到預(yù)定的校直位置的步驟。本發(fā)明的方法還可以包括下述步驟，將一個可變形件附加到軸承組件外圈，在到達(dá)上述預(yù)定的校直位置后變形至少該可變形件的一部分，并且將上述可變形件的至少一部分插入變速器支架的一槽中。
根據(jù)本發(fā)明的差速器是有利的。在差速器支架和差速器殼體之間的軸承組件可以旋轉(zhuǎn)以便校直上述軸承組件，并且可以無限量的角度位置和軸向位置，比傳統(tǒng)的差速器提供更好的校直控制。上述可變形件提供了一種在差速器中校直軸承組件時獲得軸承組件位置相對而言花費(fèi)不多的方法。
由下述示例性示出本發(fā)明特征的詳細(xì)說明和附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚了解本發(fā)明的這些優(yōu)點和其他優(yōu)點。
支架12覆蓋差速器10的其他組成部分，為它們提供支撐并且保持它們的相對位置。支架12可以由傳統(tǒng)的金屬和金屬合金，例如鋼制成，且是在本領(lǐng)域慣用的。支架12可以包括用傳統(tǒng)的緊固件固定到一起的幾個件(未示出)。這些件可以包括，但是不限于，前部件44和軸承蓋46、48。支架12的件44、46、48共同確定了位于半軸32、34旋轉(zhuǎn)軸線處的一對開口52、54，且軸32、34通過上述開口延伸。支架12在確定開口52、54的件44、46、48的徑向內(nèi)表面的至少一部分還確定了多個螺紋部分58、60。
軸14從一個驅(qū)動軸(未示出)向小齒輪16傳遞扭矩，并且是在本領(lǐng)域慣用的。軸14設(shè)置在通常垂直于軸線56延伸的旋轉(zhuǎn)軸線62處。軸14通過一對軸承組件支撐(在附

圖1中只能夠看到其中一個的一部分)以便在支架12的件44內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
小齒輪16將扭矩從軸14傳遞到環(huán)齒輪18。小齒輪16可以由傳統(tǒng)的金屬和金屬合金制成，并且可以包括一個準(zhǔn)雙曲面齒輪。齒輪16繞軸線62旋轉(zhuǎn)。齒輪16設(shè)置在軸14上，并且可以如該實施例所示與該軸整體形成，或者利用傳統(tǒng)的花鍵連接或本領(lǐng)域常用的其他方式安裝到該軸上。
環(huán)齒輪18用來將扭矩從小齒輪16傳遞到殼體20，并且是該領(lǐng)域慣用的。環(huán)齒輪18也可以由傳統(tǒng)的金屬和金屬合金制成，并且也可以包括一個準(zhǔn)雙曲面齒輪。齒輪18被固定到殼體20或者與殼體整體形成，并且繞軸線56設(shè)置。
殼體20用來容納十字軸22和錐齒輪24、26、28、30，并且將扭矩傳遞到錐齒輪24、26、28、30。殼體20是本領(lǐng)域慣用的，并且可以由傳統(tǒng)的金屬和金屬合金制成。殼體20包括第一和第二組件，它們利用緊固件，例如，螺栓或本領(lǐng)域常用的其他方式連接在一起。殼體20設(shè)置在支架12內(nèi)部，并且，特別是在支架12的開口52、54內(nèi)部。殼體20也繞軸線56設(shè)置，且由軸承組件36、38支撐，以便殼體相對于支架12繞軸線56旋轉(zhuǎn)。
十字軸22為錐齒輪24、26提供一種支撐結(jié)構(gòu)，且是本領(lǐng)域慣用的十字軸22被固定到殼體20以便與其旋轉(zhuǎn)并且支撐至少兩個隨十字軸22旋轉(zhuǎn)的錐齒輪24、26。
錐齒輪24、26、28、30用來在兩個半軸32、34之間分配扭矩和傳遞扭矩。齒輪24、26、28、30是本領(lǐng)域慣用的，并且可以由傳統(tǒng)的金屬和金屬合金制成。齒輪24、26安裝在十字軸22上以便隨十字軸22旋轉(zhuǎn)。齒輪28、30安裝在半軸32、34上，以便隨軸32、34并且響應(yīng)齒輪24、26的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
半軸32、34將扭矩傳遞到設(shè)置在差速器10兩側(cè)的車輪(未示出)。軸32、34是本領(lǐng)域慣用的，并且從差速器殼體20和支架12經(jīng)開口52、54向外延伸。
軸承組件36、38使差速器殼體能夠在支架12內(nèi)旋轉(zhuǎn)。軸承組件36、38設(shè)置在殼體20和支架12之間的支架12的開口52、54內(nèi)部，并且繞軸線56設(shè)置。每個軸承組件36、38可以分別包括一個錐體68、70，軸承構(gòu)件72、74和一個軸承外圈76、78。
錐體68、70確定了一個徑向內(nèi)軸承滾道，并且是本領(lǐng)域慣用的。錐體68、70支撐在殼體20的徑向外表面，并分別頂靠著形成在殼體20上的肩部80、82。
軸承構(gòu)件72、74分別設(shè)置在錐體68、70和外圈76、78之間。構(gòu)件72、74也是本領(lǐng)域慣用的，且可以包括錐形的滾針軸承。
外圈76、78確定了一個徑向外軸承滾道，并且圍繞軸線56、錐體68、70和軸承構(gòu)件72、74設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明每個外圈76、78的徑向外表面上分別有一段螺紋84、86。螺紋84、86用來與支架12徑向內(nèi)表面相應(yīng)的螺紋58、60結(jié)合，以便允許軸承組件36、38在開口52、54內(nèi)沿著軸線56向內(nèi)和向外移動。
現(xiàn)在參見附圖2-3，一旦軸承組件36、38在差速器10內(nèi)已經(jīng)獲得預(yù)定的校直位置，可變形件40、42便固定軸承組件36、38的位置。雖然在附圖2-3中只示出了一個可變形件40，應(yīng)當(dāng)理解，變形件40、42的結(jié)構(gòu)相同，并且在此對件40的描述也同樣適用于件42。
每個件40、42可以包括一個由板狀金屬或類似的可鍛材料制成的沖壓件，并被固定到相應(yīng)的軸承組件36、38的相應(yīng)外圈76、78上。每個件40、42可以是環(huán)形的，且在差速器10內(nèi)安裝時繞軸線56設(shè)置(如圖1所示)。通常，每個件40、42的橫截面為L型，并且?guī)в袃芍煌?8、90。
腿88相對于軸線56徑向延伸，腿88確定了多個孔92，通過這些孔，緊固件94可以將腿88，進(jìn)而將件40固定到相應(yīng)的軸承組件36的相應(yīng)外圈76?？?2可以相對腿88以相同的角度間隔布置。在所示的實施例中，腿88包括三個孔92。但是，應(yīng)當(dāng)理解，孔92以及用來將腿固定到軸承外圈76的緊固件94的數(shù)量可以改變。在一種結(jié)構(gòu)實施例中，緊固件94包括銷子。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可以選擇使用其它緊固件，例如，榫釘、螺釘、鉚釘或螺栓。件40和軸承組件36可以利用抓住一個或多個緊固件94的一個工具在支架12的開口52、54內(nèi)旋轉(zhuǎn)。選擇性地，腿88可以另外確定孔96，該孔用于接收一個使件40和軸承組件36旋轉(zhuǎn)的自旋工具?？?6可以相對于腿88以相同的角度間隔布置，并且每個孔96位于一對孔92的中間位置，到該對孔92中的每一個的角度距離相等。
腿90徑向延伸且垂直于腿88，遠(yuǎn)離外圈76延伸。軸承組件36在差速器10中校直時，腿90可能由于在腿90徑向內(nèi)側(cè)的一個或多個位置處沿徑向向外施加的徑向力而變形。參見附圖4，以這種方式，腿90的一個或多個部分98被徑向向外推，并且被插入形成在支架12上的槽100中，從而固定軸承組件，防止其進(jìn)一步移動。
現(xiàn)在參見附圖5和6，下面將描述組裝本發(fā)明的變速器的方法。每種方法可以包括步驟102，提供一個差速器支架12和設(shè)置在上述差速器支架12中的一個差速器殼體20，其中差速器支架12和差速器殼體20繞第一軸線56設(shè)置，且差速器支架12在其徑向內(nèi)表面有螺紋60。每種方法還可以進(jìn)一步包括步驟104，將一軸承組件36插入差速器支架12與差速器殼體20之間，其中軸承組件36包括一外圈76，該外圈在其徑向外表面有螺紋84，用來與支架12上的螺紋60結(jié)合。根據(jù)附圖5所示的本發(fā)明的一個實施例，該方法可以以步驟106結(jié)束，即旋轉(zhuǎn)軸承組件36直至達(dá)到預(yù)定的校直位置。
根據(jù)附圖6所示的本發(fā)明的另一個實施例，該方法還可以包括步驟108，將一個可變形件40固定到軸承組件36的外圈76。參見附圖1-3，件40可以利用一個或多個緊固件94被固定到外圈76，上述緊固件分別延伸穿過在件40和外圈上相應(yīng)的孔92、110。件40的使用允許軸承組件36以幾種方式旋轉(zhuǎn)。如上所述，件40可以包括一個或多個用于接收一個工具的孔96。因此，旋轉(zhuǎn)組件的步驟106’可以包括子步驟112、114，將工具通過在件40上的一個或多個孔96插入，并且移動該工具直至軸承組件36達(dá)到一個預(yù)定的校直位置。選擇性地，步驟106’可以包括子步驟116、118，用一個工具抓住將件40固定到軸承組件36外圈76的一個緊固件94，并且移動該工具直至軸承組件36達(dá)到一個預(yù)定的校直位置。
再次參見附圖6，該方法還可以進(jìn)一步包括步驟120、122，在軸承組件36已經(jīng)到達(dá)一個預(yù)定的校直位置后，使可變形件40的至少一部分98變形，并將這個部分或多個部分98插入差速器支架12的一個或多個槽100中。參見附圖5，件40的腿90上的一個或多個部分98可以通過在腿90上施加一個徑向向外的力而變形(例如通過一個鉆孔工具)并被插入槽100中。
根據(jù)本發(fā)明的差速器和組裝差速器的方法有很大的優(yōu)點。尤其是，軸承組件36、38可以以無限可變的角度和軸向位置被固定。因此，軸承組件36、38可以在差速器10內(nèi)適宜地校直。通過免除分離軸承調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的需要，本發(fā)明還減少了差速器10的成本和重量。
雖然本發(fā)明參照一個或多個特殊的實施例示出和描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，不脫離本發(fā)明的主旨和范圍可以進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種差速器(10)，包括圍繞一第一軸線(56)設(shè)置的一差速器支架(12)；設(shè)置在上述差速器支架(12)內(nèi)的一差速器殼體(20)；在上述差速器支架(12)和差速器殼體(20)之間圍繞上述第一軸線(56)設(shè)置的一軸承組件(36)，該軸承組件(36)允許上述差速器殼體(20)在上述差速器支架(12)內(nèi)旋轉(zhuǎn)；其特征在于，上述差速器支架(12)包括設(shè)置在其徑向內(nèi)表面上的第一組螺紋(58)，且上述軸承組件(36)包括一個外圈(76)，該外圈在其徑向外表面上有與上述第一組螺紋(58)結(jié)合的第二組螺紋(84)。
2.如權(quán)利要求1所述的差速器(10)，其特征在于，還包括一個與上述軸承組件(36)的外圈(76)相連的可變形件(40)，當(dāng)上述軸承組件(36)在上述差速器支架(12)內(nèi)校直時，至少上述可變形件(40)的一部分(98)變形，并且插入上述差速器支架(12)上的一個槽(100)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的差速器(10)，其特征在于，還包括一個將上述可變形件(40)連接到上述軸承組件(36)的外圈(76)上的多個緊固件(94)。
4.如權(quán)利要求3所述的差速器(10)，其特征在于，上述可變形件(40)圍繞上述第一軸線(56)設(shè)置，且上述緊固件(94)圍繞上述可變形件(40)以相同的角度間隔設(shè)置。
5.如權(quán)利要求3所述的差速器(10)，其特征在于，上述多個緊固件(94)中的至少一個包括一個銷。
6.如權(quán)利要求2所述的差速器(10)，其特征在于，上述可變形件(40)的橫截面是L型的，具有固定到上述軸承組件(36)外圈(76)上的一第一腿部(88)和垂直于上述第一腿部(88)并且遠(yuǎn)離上述軸承組件(36)的外圈(76)延伸的第二腿部(90)。
7.一種差速器(10)，包括圍繞一第一軸線(56)設(shè)置的一差速器支架(12)；設(shè)置在上述差速器支架(12)內(nèi)的一差速器殼體(20)；在上述差速器支架(12)和差速器殼體(20)之間圍繞上述第一軸線(56)設(shè)置的一軸承組件(36)，該軸承組件(36)允許上述差速器殼體(20)在上述差速器支架(12)內(nèi)旋轉(zhuǎn)；及固定到上述軸承組件(36)的外圈(76)上的一可變形件(40)；其特征在于，當(dāng)上述軸承組件(36)在上述差速器支架(12)內(nèi)校直時，至少上述可變形件(40)的一部分(98)變形，并且插入上述差速器支架(12)上的一個槽(100)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的差速器(10)，其特征在于，還包括一個將上述可變形件(40)連接到上述軸承組件(36)的外圈(76)上的多個緊固件(94)。
9.如權(quán)利要求8所述的差速器(10)，其特征在于，上述可變形件(40)圍繞上述第一軸線(56)設(shè)置，且上述緊固件(94)圍繞上述可變形件(40)以相同的角度間隔設(shè)置。
10.如權(quán)利要求8所述的差速器(10)，其特征在于，上述多個緊固件(94)中的至少一個包括一個銷。
11.如權(quán)利要求7所述的差速器(10)，其特征在于，上述可變形件(40)的橫截面是L型的，具有固定到上述軸承組件(36)外圈(76)上的一第一腿部(88)和垂直于上述第一腿部(88)并且遠(yuǎn)離上述軸承組件(36)的外圈(76)延伸的第二腿部(90)。
12.一種裝配差速器(10)的方法，包括步驟提供(102)一個差速器支架(12)和位于上述差速器支架(12)內(nèi)的一個差速器殼體(20)，上述差速器支架(12)和差速器殼體(20)圍繞一第一軸線(56)設(shè)置，且上述差速器支架(12)在其徑向內(nèi)表面具有第一組螺紋(58)；在上述差速器支架(12)和差速器殼體(20)之間插入(104)一個軸承組件(36)，該軸承組件(36)包括一個外圈(76)，該外圈在其徑向外表面上有與上述第一組螺紋(58)結(jié)合的第二組螺紋(84)；以及旋轉(zhuǎn)(106，106’)上述軸承組件(36)直至達(dá)到一個預(yù)定的校直位置。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括步驟固定(108)一個可變形件(40)到上述軸承組件(36)的外圈(76)；達(dá)到上述預(yù)定校直位置后，變形(12)至少上述可變形件(40)的一部分(98)；及插入(122)上述可變形件(40)的至少一部分(98)到上述差速器支架(12)上的一個槽(100)內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)步驟(106’)包括子步驟通過上述可變形件(40)上的一個孔(96)插入(112)一個工具；及移動(114)上述工具，直至上述軸承組件(36)達(dá)到上述預(yù)定校直位置。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)步驟(106’)包括子步驟用一個工具抓住(116)將上述可變形件(40)固定到上述軸承組件(36)外圈(76)上的一個緊固件(94)；及移動(118)上述工具，直至上述軸承組件(36)達(dá)到上述預(yù)定校直位置。
全文摘要
提供一種允許相對容易校直和獲得軸承固定定位的差速器。該差速器包括一個差速器支架和位于該支架內(nèi)的一個差速器殼體。一個軸承組件位于上述差速器支架和差速器殼體之間，并允許差速器殼體在差速器支架內(nèi)旋轉(zhuǎn)。差速器支架和軸承的外圈具有匹配的螺紋，允許在差速器內(nèi)相對容易地校直軸承組件。一個可變形件被固定到軸承組件外圈，且在軸承組件校直時被變形并插入差速器支架的一個槽中，以牢固地定位軸承組件。
文檔編號F16C19/54GK1459580SQ03136468
公開日2003年12月3日 申請日期2003年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月24日
發(fā)明者加里·A·特納, 馬克·E·羅杰斯 申請人:達(dá)納公司