差速器壳体及差速器
阅读：428发布：2020-05-12
专利汇可以提供差速器壳体及差速器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 差速器 壳体及差速器。 差速器壳 体包括呈中空结构的 外壳 及用于 焊接 主减 齿轮 的环形 焊接件 。外壳的 侧壁 形成有用于安装半轴的半轴安装孔。环形焊接件套设于外壳并与半轴安装孔同轴设置。环形焊接件的 内圈 部分预制外壳侧壁的内部。环形焊接件的 外圈 部分突出于外壳的外表面。由此，与 现有技术 中通过高强度 螺栓 固定的方式相比，直接将主减齿轮焊接于环形焊接件上的方式，使得主减齿轮安装过程中省略了安装连接件(例如高强度螺栓等)，有效地降低了差速器的重量，使得差速器更为轻便的同时还降低了差速器的加工成本。，下面是差速器壳体及差速器专利的具体信息内容。
1.一种差速器壳体，其特征在于，包括：
呈中空结构的外壳，其侧壁形成有用于安装半轴的半轴安装孔；及
用于焊接主减齿轮的环形焊接件，套设于所述外壳并与所述半轴安装孔同轴设置，所述环形焊接件的内圈部分预制所述外壳侧壁的内部，所述环形焊接件的外圈部分突出于所述外壳的外表面。
2.根据权利要求1所述的差速器壳体，其特征在于，所述外壳的外表面沿所述半轴安装孔的轴向间隔设置有第一挡筋板及第二挡筋板，且所述环形焊接件夹持并固定于所述第一挡筋板及所述第二挡筋板之间。
3.根据权利要求2所述的差速器壳体，其特征在于，所述第一挡筋板及所述第二挡筋板均为多个，多个所述第一挡筋板及多个所述第二挡筋板均沿所述半轴安装孔的周向间隔设置，且多个所述第一挡筋板分别与多个所述第二挡筋板一一对应。
4.根据权利要求3所述的差速器壳体，其特征在于，所述第一挡筋板及所述第二挡筋板与所述外壳一体成型。
5.根据权利要求1所述的差速器壳体，其特征在于，所述环形焊接件沿轴向开设的铸造孔，且所述铸造孔位于所述外壳侧壁的内部。
6.根据权利要求5所述的差速器壳体，其特征在于，所述环形焊接件的内壁开设有沿轴向延伸的铸造缺口，且所述铸造缺口与所述铸造孔错开设置。
7.根据权利要求1所述的差速器壳体，其特征在于，所述环形焊接件的内壁沿周向设置有凸出于所述环形焊接件内壁的凸环，且所述凸环位于所述外壳侧壁的内部。
8.根据权利要求1所述的差速器壳体，其特征在于，所述环形焊接件的外壁上形成至少两个环形台阶，且至少两个所述环形台阶的直径沿所述半轴安装孔的轴向递减。
9.根据权利要求1所述的差速器壳体，其特征在于，所述环形焊接件的材质与所述主减齿轮的材质相同。
10.一种差速器，其特征在于，包括：
如权利要求1至9任一项所述的差速器壳体；及
主减齿轮，套设并焊接于所述环形焊接件的外壁。
差速器壳体及差速器
技术领域
背景技术
[0002] 差速器作为汽车中的重要部件，主要用于满足汽车转弯时两侧车轮转速不同的要求。目前，差速器的装配，特别是主减齿轮的装配，通常都是通过多个高强度螺栓固定在差速器壳体上的。但是，这种传统的差速器结构，存在零件繁多、装配繁琐等问题，从而使得差速器的重量较重、加工成本较高。
发明内容
[0003] 基于此，有必要针对传统差速器重量较重、成本较高的问题，提供一种加工成本较低且较为轻便的差速器壳体及差速器。
[0004] 一种差速器壳体，包括：
[0007] 在其中一个实施例中，所述外壳的外表面沿所述半轴安装孔的轴向间隔设置有第一挡筋板及第二挡筋板，且所述环形焊接件夹持并固定于所述第一挡筋板及所述第二挡筋板之间。
[0008] 在其中一个实施例中，所述第一挡筋板及所述第二挡筋板均为多个，多个所述第一挡筋板及多个所述第二挡筋板均沿所述半轴安装孔的周向间隔设置，且多个所述第一挡筋板分别与多个所述第二挡筋板一一对应。
[0009] 在其中一个实施例中，所述第一挡筋板及所述第二挡筋板与所述外壳一体成型。
[0010] 在其中一个实施例中，所述环形焊接件沿轴向开设的铸造孔，且所述铸造孔位于所述外壳侧壁的内部。
[0011] 在其中一个实施例中，所述环形焊接件的内壁开设有沿轴向延伸的铸造缺口，且所述铸造缺口与所述铸造孔错开设置。
[0012] 在其中一个实施例中，所述环形焊接件的内壁沿周向设置有凸出于所述环形焊接件内壁的凸环，且所述凸环位于所述外壳侧壁的内部。
[0013] 在其中一个实施例中，所述环形焊接件的外壁上形成至少两个环形台阶，且至少两个所述环形台阶的直径沿所述半轴安装孔的轴向递减。
[0014] 在其中一个实施例中，所述环形焊接件的材质与所述主减齿轮的材质相同。
[0015] 一种差速器，包括：
[0016] 差速器壳体；及
[0017] 主减齿轮，套设并焊接于所述环形焊接件的外壁。
[0018] 上述差速器壳体及差速器，将主减齿轮安装于差速器壳体的外表面，以构成差速器。当需要安装主减齿轮时，只需要将主减齿轮套设于环形焊接件上，并通过焊接的方式将主减齿轮固定于环形焊接件外壁上即可。由此，与现有技术中通过高强度螺栓固定的方式相比，直接将主减齿轮焊接于环形焊接件上的方式，使得主减齿轮安装过程中省略了安装连接件(例如高强度螺栓等)，有效地降低了差速器的重量，使得差速器更为轻便的同时还降低了差速器的加工成本。附图说明
[0019] 图1为本发明较佳实施例中差速器的剖视图；
[0020] 图2为图1所示差速器的爆炸图；
[0021] 图3为图1所示差速器中的差速器壳体的结构示意图；
[0022] 图4为图3所示差速器壳体的剖视图；
[0023] 图5为图1所示差速器中的差速器壳体与主减齿轮的安装位置示意图；
[0024] 图6为图3所示差速器壳体中的外壳一个视角的结构示意图；
[0025] 图7为图6所示外壳另一视角的结构示意图；
[0026] 图8为图3所示差速器壳体中的环形焊接件的结构示意图；
[0027] 图9为图8所示环形焊接件的剖视图。
具体实施方式
[0028] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0029] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0030] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031] 请参阅图1及图2，本发明提供了一种差速器壳体100及差速器10。其中，差速器10包括差速器壳体100及主减齿轮200。
[0032] 差速器壳体100主要起支撑及固定的作用。主减齿轮200套设并固定于差速器壳体100的外壁。主减齿轮200主要用于驱动差速器10转动。一般情况下，主减齿轮200由碳素结构钢、合金渗透钢等强度高、塑性韧性好且耐磨性能好的材料制成。
[0033] 差速器10还包括半轴齿轮300、半轴齿轮垫片400、行星齿轮500、行星齿轮垫片600、行星轴700及销轴800。具体的，半轴齿轮300为两个，分别为左半轴齿轮及右半轴齿轮。
[0034] 差速器10的安装过程为：先是半轴齿轮300及行星齿轮500均收容于差速器壳体100内，并相互啮合；再将半轴齿轮垫片400夹持于半轴齿轮300及差速器壳体100的内壁之间，行星齿轮垫片600夹持于行星齿轮500及差速器壳体100的内壁之间；然后是行星轴700穿设于差速器壳体100，并使行星齿轮500及行星齿轮垫片600均套设于行星轴700上；再是通过销轴800将行星轴700固定于差速器壳体100上；带差速器壳体100的内部结构安装完成后，再将主减齿轮200套设并固定于差速器壳体100的外壁，并与半轴齿轮300同轴设置。
[0035] 请一并参阅图3及图4，本发明较佳实施例中的差速器壳体100包括外壳110及环形焊接件120。
[0036] 外壳110呈中空结构。外壳110的侧壁上形成有用于安装半轴的半轴安装孔111。外壳110主要起支撑及固定作用。一般情况下，外壳110由球墨铸铁等强度较高且塑性较好的材料制成。具体的，半轴安装孔111为两个，分别为用于安装左半轴的左半轴安装孔及用于安装右半轴的右半轴安装孔。
[0037] 在差速器10中，左半轴齿轮及右半轴齿轮分别安装于外壳110内壁开设有左半轴安装孔的位置及开设有右半轴安装孔的位置。
[0038] 请一并参阅图5，环形焊接件120用于焊接主减齿轮200。环形焊接件120套设于外壳110并与半轴安装孔111同轴设置。环形焊接件120的内圈部分预制于外壳110侧壁的内部。环形焊接件120的外圈部分突出于外壳110的外表面。由此，环形焊接件120的一部分预制于外壳110的侧壁内，另一部分突出于外壳110的外表面。环形焊接件120主要起连接作用，用于连接外壳110及主减齿轮200，通常由碳素结构钢、合金渗透钢等强度较高且焊接性能较好的材料制成。由此，差速器壳体100为由预制于外壳110侧壁的环形焊接件120及外壳110形成的一个整体，故环形焊接件120与外壳110的连接更为牢固。
[0039] 具体的，在差速器壳体100的制造过程中，先将加工成型的环形焊接件120放置于铸造模具的模腔内，再向模腔内填入外壳110浇铸材料，待外壳110浇铸材料冷却凝固后，使得环形焊接件120与外壳110一起形成差速器壳体100。
[0040] 在差速器10中，主减齿轮200套设于环形焊接件120上，并与环形焊接件120的外壁焊接。
[0041] 具体的，环形焊接件120的材质与主减齿轮200的材质相同。由此，将环形焊接件120与主减齿轮200的材质设置为相同，使得环形焊接件120与主减齿轮120之间的焊接相容性更好，从而使得主减齿轮200与环形焊接件120之间的焊接结构更为牢固，进而大大降低了主减齿轮200从差速器10外壳110上脱落的概率。
[0043] 在本实施例中，环形焊接件120为渗碳钢件。由于渗碳钢作为一种机械结构钢，具有较好的耐磨性及焊接性能，可以承受高接触应力及冲击载荷。因此，将环形焊接件120设置为渗碳钢件，不但使得环形焊接件120具有较长的使用寿命，而且还使得环形焊接件120也具有良好的焊接性能，从而使得环形焊接件120与主减齿轮200之间的焊接更为牢固。具体在本实施例中，环形焊接件120的材质为20CrMnTi。
[0044] 差速器10装配过程为：
[0045] (1)将半轴齿轮300安装于半轴安装孔111的位置并与半轴安装孔111同轴设置，并将行星齿轮500收容于差速器壳体100内并与半轴齿轮300相啮合；半轴齿轮垫片400夹持于半轴齿轮300与差速器壳体100的内壁之间，行星齿轮垫片600则夹持于行星齿轮500与差速器壳体100的内壁之间；
[0046] (2)行星轴700穿设于差速器壳体100上，并使行星齿轮500及行星齿轮垫片600均穿设于行星轴700上；
[0047] (3)通过销轴800将行星轴700固定于差速器壳体100上；
[0048] (4)主减齿轮200套设并焊接于环形焊接件120的外壁上，且主减齿轮200与半轴安装孔111同轴设置。
[0049] 由此，上述差速器壳体100的设置，可直接将主减齿轮200焊接于环形焊接件120上，在主减齿轮200安装过程中省略了安装连接件(例如高强度螺栓等)的使用，不但降低了差速器10的重量，使得差速器10更为轻便，而且还降低了差速器壳体100的加工成本。
[0050] 请一并参阅图6，在本实施例中，外壳110的外表面沿半轴安装孔111的轴向间隔设置有第一挡筋板112及第二挡筋板113。环形焊接件120夹持并固定于第一挡筋板112及第二挡筋板113之间。具体的，第一挡筋板112及第二挡筋板113均与外壳110一体成型。
[0051] 第一挡筋板112及第二挡筋板113主要起限位作用，可避免环形焊接件120沿轴向发生滑动、甚至脱离外壳110的情况。因此，第一挡筋板112及第二挡筋板113的设置，不但增加了环形焊接件120与外壳110的接触面积，使得环形焊接件120与外壳110的连接更为牢固，而且还对环形焊接件120具有沿轴向限位作用及加强作用，有效地提高了差速器壳体100的可靠性。
[0052] 请一并参阅图7，进一步的，在本实施例中，第一挡筋板112及第二挡筋板113均为多个。多个第一挡筋板112及多个第二挡筋板113均沿半轴安装孔111的周向间隔设置。由此，多个第一挡筋板112及多个第二挡筋板113的设置，在保证了差速器壳体100的重量增加较少的同时，进一步地提高环形焊接件120与外壳110的固定效果及沿环形焊接件120的轴向限位效果。
[0053] 多个第一挡筋板112分别与多个第二挡筋板113一一对应。由此，每个第一挡筋板112及对应第二挡筋板113在环形焊接件120上的作用点相同，大大降低了环形焊接件120由于对应的第一挡筋板112及第二挡筋板113的作用点不同而发生扭曲、变形等情况的概率，进一步提高了环形焊接件120的可靠性，进而有效地提高了差速器壳体100的可靠性。
[0054] 进一步的，在本实施例中，第一挡筋板112及第二挡筋板113均与外壳110一体成型。由于一体成型为一次性成型的工艺方法，故将第一挡筋板112及第二挡筋板113均与外壳110一体成型，则使得第一挡筋板112及第二挡筋板113与外壳110的连接更为牢固，而且还使得外壳110的加工更为简单。
[0055] 请一并参阅图8，在本实施例中，环形焊接件120沿轴向开设有铸造孔121。铸造孔121位于外壳110侧壁的内部。由此，在外壳110成型过程中，外壳110浇铸材料流入铸造孔
121内以形成限位柱114。由此，铸造孔121的设置，可使外壳110上形成用于固定环形焊接件
120的限位柱114，从而避免差速器10长时间使用后，环形焊接沿其轴向及径向发生松动，甚至从外壳110上脱离的情况，大大提高了差速器壳体100的可靠性。
121内以形成限位柱114。由此，铸造孔121的设置，可使外壳110上形成用于固定环形焊接件
120的限位柱114，从而避免差速器10长时间使用后，环形焊接沿其轴向及径向发生松动，甚至从外壳110上脱离的情况，大大提高了差速器壳体100的可靠性。
[0056] 具体的，铸造孔121为多个。且多个铸造孔121沿环形焊接件120的周向间隔设置。由此，在外壳110成型过程中，每个铸造孔121内均可形成一个限位柱114，从而进一步地提高了环形焊接件120与外壳110的连接效果。
[0057] 每个铸造孔121到环形焊接件120中轴线的距离相同。由此，多个铸造孔121位于同一个与环形焊接件120同心设置的圆上。因此，将每个铸造孔121到环形焊接件120中轴线的距离设置为一样的，可使限位柱114对环形焊接件120沿环形焊接件120径向的作用力更为均匀，进一步提高了环形焊接件120与外壳110之间的结构稳定性。
[0058] 进一步的，在本实施例中，环形焊接件120的内壁开设有沿轴向延伸的铸造缺口122。在外壳110成型过程中，外壳110浇铸材料流入铸造缺口122内，以在铸造缺口122内形成定位块115。由此，在铸造缺口122内形成的定位块115，进一步地提高了环形焊接件120在外壳110上的固定效果，进而使得差速器壳体100的可靠性更好。
[0059] 铸造缺口122的径向截面形状可以为环形、三角形、矩形等。具体在本实施例中，铸造缺口122的径向截面形状为梯形，且铸造缺口122的宽度在铸造缺口122指向环形焊接件120中轴向的方向上逐渐减小。由此，将铸造缺口122的径向截面形状设置为梯形，可降低环形焊接件120从外壳110上脱离的概率，
[0060] 铸造缺口122与铸造孔121错开设置。若将铸造缺口122及铸造孔121沿环形焊接件120的径向设置，则会大大减弱环形焊接件120在设置有铸造缺口122及铸造孔121的方向上的强度，而在差速器10使用过程中，与环形焊接件120焊接的主减齿轮200不可避免地会受到冲击力，此时环形焊接件120在该冲击力的作用下就极有可能发生变形、断裂等情况。因此，将铸造缺口122与铸造件错开设置，有效地保证了环形焊接件120的使用强度，避免在差速器10使用过程中发生环形焊接件120变形、断裂等情况，更进一步地提高了差速器壳体
100的可靠性。
100的可靠性。
[0061] 请再次参阅图6，具体的，部分相对应的第一挡筋板112及第二挡筋板113分别设置于限位柱114的两端。其余部分对应的第一挡筋板112及第二挡筋板113分别设置于定位块115的两端。
[0062] 由此，限位柱114与第一挡筋板112及第二挡筋板113之间的结构更为稳固，定位块115与第一挡筋板112及第二挡筋板113之间的结构更为稳固，进而使得环形焊接件120与外壳110之间的连接结构更为稳固。
[0063] 具体的，限位柱114及定位块115均与第一挡筋板112及第二挡筋板113为一体成型结构。一体成型为一次性成型的工艺方法，故将限位柱114及定位块115均设置为与第一挡筋板112及第二挡筋板113一体成型，不但使得限位柱114与第一挡筋板112及第二挡筋板113之间的连接更为牢固，使得定位块115与第一挡筋板112及第二挡筋板113之间的连接更为牢固，从而使得外壳110的结构更为牢固，而且还使得外壳110的加工更为简单。
[0064] 请一并参阅图9，在本实施例中，环形焊接件120的内壁沿周向设置有凸出于环形焊接件120内壁的凸环123。凸环123位于外壳110侧壁的内部。由此，凸环123的设置，使得环形焊接件120与外壳110的接触面积更大，进而使得环形焊接件120与外壳110的连接更为牢固。
[0065] 在本实施例中，环形焊接件120的外壁上形成至少两个环形台阶124。至少两个环形台阶124的直径沿半轴安装孔111的轴向递减。在差速器10中，主减齿轮200的内壁与环形焊接件120的外壁相匹配。一般情况下，在差速器10工作过程中，主减齿轮200受到的驱动力可以被分解成沿主减齿轮200周向的作用力及沿主减齿轮200轴向的作用力，沿主减齿轮200周向的作用力可驱动主减齿轮200转动，而沿主减齿轮200轴向的作用力可使主减齿轮
200具有沿轴向移动的趋势。
200具有沿轴向移动的趋势。
[0066] 由此，至少两个环形台阶124的设置，可防止主减齿轮200相对于环形焊接件120沿环形焊接件120的轴向滑动，进一步提高了主减齿轮200与环形焊接件120之间的焊接强度，进一步提高了差速器10的可靠性。
[0067] 上述差速器壳体100及差速器10，将主减齿轮200安装于差速器壳体100的外表面，以构成差速器10。当需要安装主减齿轮200时，只需要将主减齿轮200套设于环形焊接件120上，并通过焊接等方式将主减齿轮200固定于环形焊接件120外壁上即可。由此，与现有技术中通过高强度螺栓固定的方式相比，直接将主减齿轮200焊接于环形焊接件120上的方式，使得主减齿轮200安装过程中省略了安装连接件(例如高强度螺栓等)，有效地降低了差速器10的重量，使得差速器10更为轻便的同时还降低了差速器10的加工成本。
[0068] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
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