具有角接觸軸承以支撐齒圈在軸殼上旋轉的軸組件的制作方法
【專利說明】具有角接觸軸承以支撐齒圈在軸殼上旋轉的軸組件
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請是2014年3月12日提交的美國專利申請N0.14/205, 535的連續案，該美國專利申請要求于2013年3月15日提交的美國臨時申請N0.61/787，547的權益。各上述申請的完整公開通過引用并入本文。
技術領域
[0003]本公開涉及具有角接觸軸承以支撐齒圈在軸殼上旋轉的軸組件。
【背景技術】
[0004]本部分提供涉及本公開的背景信息，所述信息不一定是現有技術。
[0005]現代機動車輛，尤其是輕型卡車，通常采用以班卓琴式軸(Banjo-type axle)或梳式軸(Salisbury-type axle)形式構造的梁軸。如本領域已知的，班卓琴式軸采用由兩個相同的梁半體(beam halves)制成的殼體，該兩個相同的梁半體在梁半體彼此抵接的前緣和后緣處被焊接到彼此。在美國專利N0.2，674，783中公開了一種用于常規班卓琴式軸的殼體。如本領域也已知的，梳式軸采用包括中心載體和被壓入中心載體或以其它方式被永久固定到中心載體的一對軸管的殼體。在美國專利N0.7，878，059中公開了用于梳式軸的殼體。

【發明內容】

[0006]本部分提供本公開的概述，而不是本公開的全部范圍或其所有特征的全面公開。
[0007]在一個形式中，本教導提供一種軸組件，其包括軸殼、輸入小齒輪、齒圈、角接觸軸承和差速組件。輸入小齒輪被接納在軸殼中，且可圍繞第一軸線旋轉。輸入小齒輪具有多個小齒輪齒。齒圈被接納在軸殼中，且為錐形齒輪，具有與小齒輪齒嚙合地接合的多個齒圈齒。齒圈齒限定節錐角(pitch angle)。角接觸軸承支撐齒圈以在軸殼上圍繞橫向于第一軸線的第二軸線旋轉。角接觸軸承具有第一座圈、第二座圈和設置于第一座圈和第二座圈之間的多個軸承滾珠，其中第一座圈整體地形成在齒圈中。差速組件具有安裝到齒圈以隨之旋轉的差速器箱。
[0008]在另一形式中，本教導提供了一種軸組件，其包括軸殼、輸入小齒輪、齒圈、四點角接觸軸承和差速組件。輸入小齒輪被接納在軸殼中，且可圍繞第一軸線旋轉。輸入小齒輪具有多個小齒輪齒。齒圈被接納在軸殼中。齒圈是錐形齒輪，具有與小齒輪齒嚙合地接合的多個齒圈齒。齒圈齒限定節錐角。四點角接觸軸承支撐齒圈以在軸殼上圍繞橫向于第一軸線的第二軸線旋轉。四點角接觸軸承具有第一座圈、第二座圈和設置在第一座圈和第二座圈之間的多個軸承滾珠，其中第一座圈整體地形成在齒圈中。第二座圈由第一座圈構件和第二座圈構件限定。第一座圈構件、軸承滾珠和第一座圈協同限定第一接觸角，同時第二座圈構件、軸承滾珠和第一座圈協同限定第二接觸角。第一接觸角在垂直于齒圈齒的節錐角的±15度范圍內。差速組件具有安裝到齒圈以隨之旋轉的差速器箱。
[0009]根據在此提供的描述，其它應用領域將變得顯而易見。本概述中的描述和具體示例僅旨在用于說明的目的，而非旨在限制本公開的范圍。
【附圖說明】
[0010]在此描述的附圖僅用于例示所選實施例的目的，而非所有可能的實現，并且不旨在限制本公開的范圍。
[0011]圖1是具有根據本公開教導構造的軸組件的示例性車輛的示意圖；
[0012]圖2是圖1的軸組件的一部分的縱向剖視圖；和
[0013]圖3是圖2的一個放大部分。
[0014]在全部若干附圖中，相應附圖標記表示相應部件。
【具體實施方式】
[0015]參考附圖的圖1，具有根據本公開教導構造的軸組件(例如，后軸組件)的示例性車輛總體上以附圖標記10表示。車輛10可具有動力傳動系12和驅動線或驅動系14。動力傳動系12可以常規方式構造，并且可以包括動力源16和變速器18。例如，動力源16可被配置為提供推進動力，并且可以包括內燃機和/或電動機。變速器18可接收來自動力源16的推進動力，且可將動力輸出到驅動系14。變速器18可具有多個自動或手動選擇的齒輪比。在提供的具體示例中，驅動系14是兩輪、后輪驅動配置，但本領域的技術人員將理解，本公開的教導也適用于其它的驅動系配置，包括四輪驅動配置、全輪驅動配置以及前輪驅動配置。驅動系14可包括傳動軸20和后軸組件22。傳動軸20可將變速器18聯接到后軸組件22，以使變速器18的旋轉動力輸出被后軸組件22接收。后軸組件22可以向后車輪26分配旋轉動力。
[0016]參考圖2，后軸組件22可包括殼體30、輸入小齒輪32、齒圈34、差速組件36以及一對軸桿38。輸入小齒輪32可繞第一軸線40旋轉，而齒圈34和差速組件36可繞橫向(例如，垂直)于第一軸線40的第二軸線42旋轉。
[0017]殼體30可限定差速腔50，差速組件36可被接納在該差速腔50中。輸入小齒輪32可被接納在差速腔50中，并且可包括多個小齒輪齒52。
[0018]齒圈34可被接納在差速腔50中，并且可包括與小齒輪齒52嚙合地接合的多個齒圈齒60。齒圈34可以是錐形齒輪(例如，螺旋錐齒輪)，并且齒圈齒60可以限定節錐角62。可以以所需的方式決定節錐角62的大小，比如與第二軸線42成65度和55度之間的角度，并優選地與第二軸線42成63度和57度之間的角度。
[0019]角接觸軸承70可支撐齒圈34在殼體30上圍繞第二軸線42旋轉。角接觸軸承70可具有第一座圈72、第二座圈74以及可被設置于第一座圈72和第二座圈74之間的多個軸承滾珠76，其中第一座圈72可被整體地形成(即，機加工)在齒圈34中，第二座圈74可由一個或多個座圈構件限定。在所提供的具體示例中，軸承滾珠76以單排設置，角接觸軸承70為四點角接觸軸承，并且第二座圈74由第一座圈構件78和第二座圈構件80組成，所述第一和第二座圈構件可以以所需的方式沿第二軸線42設置，從而以所需的方式預先加載角接觸軸承70。第一座圈構件78和第二座圈構件80中的每個與軸承滾珠76以及第一座圈72協同以分別限定第一接觸角82和第二接觸角84。由第一座圈構件78、軸承滾珠76和第一座圈72限定的第一接觸角82在垂直于齒圈齒60的節錐角62的預定范圍內。該預定范圍可以為±15度，且更優選地，該預定范圍可以是±10度。在所提供的具體示例中，齒圈齒60的節錐角62為60度，而第一接觸角82為55度。由第二座圈構件80、軸承滾珠76和第一座圈72限定的第二接觸角84，可大致垂直于第一接觸角82，并大致平行于齒圈齒60的節錐角62。
[0020]在提供的示例中，第一座圈72是(四點)角接觸軸承70的軸承外座圈，而第二座圈74是(四點)角接觸軸承70的軸承內座圈，由此，第一座圈構件78和第二座圈構件80被安裝在殼體30的管狀突起88上。角接觸軸承70可以以任何所需的方式被預先加載。在提供的示例中，管狀突起88的一部分帶有螺紋并