CN102094957B - 汽车锁止式差速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车锁止式差速器，包括由法兰盖和钟形壳体构成的差速器壳，在差速器空腔中安装有行星轴、上行星齿轮、反应块、下行星齿轮和右半轴齿轮，特征是：在差速器空腔中还安装有凸轮盘、左半轴齿轮、法兰端摩擦片组件、钟盖端摩擦片组件和闭锁调节器。本发明通过内部自动锁止机构的作用，实现差速器壳与左右半轴锁紧在一起，使差速器不起作用，这样就能充分利用地面的附着系数，使牵引力达到可能的最大值，从而克服车轮滑转实现车辆强力驱动和正常行驶。本发明具有采用差速锁将差速器锁住、防止车轮滑转、可以大大提高车辆的牵引力从而提高了车辆通过性、结构紧凑、使用安全可靠的优点。

Description

汽车锁止式差速器

技术领域

本发明涉及汽车设备，尤其是涉及一种提高对于在恶劣路面行驶或越野工况行驶的SUV车或军用车通过能力的汽车锁止式差速器。

背景技术

汽车行驶时，左右轮在同一时间内所滚过的行程往往不等，例如，转弯时内、外两侧车轮的行程不同，外侧车轮滚过的行程大于内侧车轮；汽车在不平的路面上行驶时，由于轮胎气压、轮胎负荷、胎面摩擦程度的不同以及制造误差等因素的影响，也会引起左、右车轮因滚动半径不同而使左、右车轮的行程不等。如果驱动桥的左右车轮刚性连接，则行驶时不可避免地会产生驱动轮在路面上的滑移或滑转，这不仅会加剧轮胎摩损与功率和燃料的消耗，而且还可能导致转向和操纵性能恶化。为此，汽车的左右轮间都装有轮间差速器，从而保证驱动桥两侧的车轮在行程不等时具有不同的旋转速度，满足汽车行驶运动学的要求，避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷使传动系零件损坏、轮胎磨损和增加燃料等。由于SUV车或军用车经常行驶在恶劣路面或越野工况下，当一边的驱动轮处于附着系数较小的路面时，普通差速器无法实现两侧半轴的刚性连接，使得该驱动轮由于抓地力不足而导致车轮滑转，车辆无法正常行驶或损坏器件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用差速锁将差速器锁住、防止车轮滑转、可以大大提高车辆的牵引力从而提高车辆通过性、结构紧凑、使用安全可靠的的汽车锁止式差速器。

本发明的目的是这样实现的：

一种汽车锁止式差速器，包括由法兰盖和钟形壳体构成的差速器壳，在法兰盖和钟形壳体形成的差速器空腔中安装有行星轴、上行星齿轮球形垫片、上行星齿轮、反应块、下行星齿轮、下行星齿轮球形垫片和右半轴齿轮，行星轴通过行星轴锁紧销固定在钟形壳体内，通过内花键与右半轴连接的右半轴齿轮与上行星齿轮和下行星齿轮均啮合，特征是：在差速器空腔中还安装有凸轮盘、左半轴齿轮、法兰端摩擦片组件、钟盖端摩擦片组件和闭锁调节器，通过内花键与左半轴连接的左半轴齿轮与上行星齿轮和下行星齿轮均啮合，在左半轴齿轮的左端面外缘加工有若干个间隔布置的凸轮槽，在凸轮盘的右端面外缘加工有若干个与左半轴齿轮上的凸轮槽相配合的凸轮，在凸轮盘的外圆周上加工有凸轮盘齿轮，法兰端摩擦片组件安装在法兰盖和凸轮盘之间，钟盖端摩擦片组件安装在右半轴齿轮和钟形壳体之间；闭锁调节器由闭锁轴、飞轮回位弹簧、上飞轮、下飞轮、上飞轮转轴、下飞轮转轴、闭锁托架、闭锁托架配重块、闭锁托架回位弹簧及托架轴组成，在钟形壳体上加工有闭锁调节器孔，闭锁轴的左右两端横架在闭锁调节器孔上并能转动，在闭锁轴的中间设有直径大于闭锁轴直径的凸块，上飞轮通过上飞轮转轴安装在凸块的侧壁外缘上端，下飞轮通过下飞轮转轴安装在凸块的侧壁外缘下端，上飞轮和下飞轮从两面包夹住闭锁轴，飞轮回位弹簧的两端分别固定在上飞轮和下飞轮上，在闭锁轴的左端外壁加工有与凸轮盘齿轮啮合的闭锁轴齿轮，托架轴固定安装在钟形壳体上，闭锁托架和闭锁托架配重块通过托架轴套装在一起，闭锁托架和闭锁托架配重块均可绕托架轴转动，在闭锁托架的顶端加工有能钩住下飞轮顶端的钩状止动面的闭锁托架弯钩，闭锁托架回位弹簧的左端固定在托架轴上，闭锁托架回位弹簧的右端固定在闭锁托架上。

凸轮的形状为右小左大的三棱锥台，且三棱锥台的侧壁为微小弧面。

法兰端摩擦片组件由从左至右排列的法兰端摩擦片、弹簧圈、垫片、保险盘片和波形簧圈组成，钟盖端摩擦片组件由从左至右排列的钟盖端摩擦片和垫片组成。

本发明通过由凸轮盘、左半轴齿轮、法兰端摩擦片组件、反应块、钟盖端摩擦片组件、右半轴齿轮和闭锁调节器构成的内部自动锁止机构的作用，实现差速器壳与左右半轴锁紧在一起，使差速器不起作用，这样就能充分利用地面的附着系数，使牵引力达到可能的最大值，从而克服车轮滑转实现车辆强力驱动和正常行驶。

工作原理如下：当两侧车轮存在转速差时，左半轴带动左半轴齿轮转动，同时通过左半轴齿轮的左端面上的凸轮槽带动凸轮盘以转速差相同的转速旋转，与此同时，凸轮盘通过凸轮盘齿轮带动闭锁轴、上飞轮、下飞轮一起转动，当两侧转速差达到100～150rpm以上时，闭锁调节器上的上飞轮、下飞轮在离心力作用下克服飞轮回位弹簧的拉力作用绕闭锁轴打开，并通过下飞轮顶端的钩状止动面与闭锁托架顶端的闭锁托架弯钩啮合，从而使闭锁轴停止转动，凸轮盘也会因此停止转动， 这时原本相嵌在一起的凸轮和凸轮槽互相滑出，使凸轮盘与左半轴齿轮的间隙由b1增大到b2，从而推动凸轮盘与左半轴齿轮向相反的方向移动，此时凸轮盘将法兰端摩擦片组件与法兰盘压紧，作用在左半轴齿轮上的反作用力通过消除反应块与行星轴的间隙a，推动反应块向右运动，进而向右推动右半轴齿轮，并压紧其右面的钟盖端摩擦片组件，钟盖端摩擦片组件将右半轴齿轮与钟形壳体连接成刚性一体，最终使左右半轴连接成为一体。

本锁止式差速器还具有根据车速自动调节的安全功能，当车速高于30公里/小时，通过托架轴与差速器壳相联接的闭锁托架，在离心力作用下克服闭锁托架回位弹簧拉力作用打开少许，此时即使闭锁调节器上的上飞轮、下飞轮完全打开也无法与闭锁托架啮合，因此，高速行车时不会锁合。

因此，本发明具有采用差速锁将差速器锁住、防止车轮滑转、可以大大提高车辆的牵引力从而提高了车辆通过性、结构紧凑、使用安全可靠的优点，本发明特别适用于经常行驶在恶劣路面或越野工况下的SUV车或军用车。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图2中的A-A向剖视图；

图4为闭锁调节器的结构示意图；

图5为凸轮盘和左半轴齿轮处于非锁止状态的结构示意图；

图6为凸轮盘和左半轴齿轮处于锁止状态的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

一种汽车锁止式差速器， 包括由法兰盖2和钟形壳体7构成的差速器壳1，在法兰盖2和钟形壳体7形成的差速器空腔4中安装有行星轴12、上行星齿轮球形垫片13、上行星齿轮11、反应块19、下行星齿轮16、下行星齿轮球形垫片17和右半轴齿轮14，行星轴12通过行星轴锁紧销18固定在钟形壳体7内，通过内花键与右半轴6连接的右半轴齿轮14与上行星齿轮11和下行星齿轮16均啮合，在差速器空腔4中还安装有凸轮盘9、左半轴齿轮10、法兰端摩擦片组件8、钟盖端摩擦片组件15和闭锁调节器5，通过内花键与左半轴3连接的左半轴齿轮10与上行星齿轮11和下行星齿轮16均啮合，在左半轴齿轮10的左端面外缘加工有若干个间隔布置的凸轮槽36，在凸轮盘9的右端面外缘加工有若干个与左半轴齿轮10上的凸轮槽36相配合的凸轮35，在凸轮盘9的外圆周上加工有凸轮盘齿轮27，法兰端摩擦片组件8安装在法兰盖2和凸轮盘9之间，钟盖端摩擦片组件15安装在右半轴6齿轮和钟形壳体7之间；闭锁调节器5由闭锁轴24、飞轮回位弹簧30、上飞轮20、下飞轮21、上飞轮转轴31、下飞轮转轴32、闭锁托架23、闭锁托架配重块26、闭锁托架回位弹簧27及托架轴25组成，在钟形壳体7上加工有闭锁调节器孔4，闭锁轴24的左右两端横架在闭锁调节器孔4上并能转动，在闭锁轴24的中间设有直径大于闭锁轴24直径的凸块22，上飞轮20通过上飞轮转轴31安装在凸块22的侧壁外缘上端，下飞轮21通过下飞轮转轴32安装在凸块22的侧壁外缘下端，上飞轮20和下飞轮21从两面包夹住闭锁轴24，飞轮回位弹簧30的两端分别固定在上飞轮20和下飞轮21上，在闭锁轴24的左端外壁加工有与凸轮盘齿轮27啮合的闭锁轴齿轮28，托架轴25固定安装在钟形壳体7上，闭锁托架23和闭锁托架配重块26通过托架轴25套装在一起，闭锁托架23和闭锁托架配重块26均可绕托架轴25转动，在闭锁托架23的顶端加工有能钩住下飞轮21顶端的钩状止动面29的闭锁托架弯钩33，闭锁托架回位弹簧34的左端固定在托架轴25上，闭锁托架回位弹簧34的右端固定在闭锁托架23上。

凸轮35的形状为右小左大的三棱锥台，且三棱锥台的侧壁为微小弧面。

法兰端摩擦片组件8由从左至右排列的法兰端摩擦片、弹簧圈、垫片、保险盘片和波形簧圈组成，钟盖端摩擦片组件15由从左至右排列的钟盖端摩擦片和垫片组成。 

Claims (3)

1.一种汽车锁止式差速器，包括由法兰盖和钟形壳体构成的差速器壳，在法兰盖和钟形壳体形成的差速器空腔中安装有行星轴、上行星齿轮球形垫片、上行星齿轮、反应块、下行星齿轮、下行星齿轮球形垫片和右半轴齿轮，行星轴通过行星轴锁紧销固定在钟形壳体内，通过内花键与右半轴连接的右半轴齿轮与上行星齿轮和下行星齿轮均啮合，其特征在于：在差速器空腔中还安装有凸轮盘、左半轴齿轮、法兰端摩擦片组件、钟盖端摩擦片组件和闭锁调节器，通过内花键与左半轴连接的左半轴齿轮与上行星齿轮和下行星齿轮均啮合，在左半轴齿轮的左端面外缘加工有若干个间隔布置的凸轮槽，在凸轮盘的右端面外缘加工有若干个与左半轴齿轮上的凸轮槽相配合的凸轮，在凸轮盘的外圆周上加工有凸轮盘齿轮，法兰端摩擦片组件安装在法兰盖和凸轮盘之间，钟盖端摩擦片组件安装在右半轴齿轮和钟形壳体之间；闭锁调节器由闭锁轴、飞轮回位弹簧、上飞轮、下飞轮、上飞轮转轴、下飞轮转轴、闭锁托架、闭锁托架配重块、闭锁托架回位弹簧及托架轴组成，在钟形壳体上加工有闭锁调节器孔，闭锁轴的左右两端横架在闭锁调节器孔上并能转动，在闭锁轴的中间设有直径大于闭锁轴直径的凸块，上飞轮通过上飞轮转轴安装在凸块的侧壁外缘上端，下飞轮通过下飞轮转轴安装在凸块的侧壁外缘下端，上飞轮和下飞轮从两面包夹住闭锁轴，飞轮回位弹簧的两端分别固定在上飞轮和下飞轮上，在闭锁轴的左端外壁上加工有与凸轮盘齿轮啮合的闭锁轴齿轮，托架轴固定安装在钟形壳体上，闭锁托架和闭锁托架配重块通过托架轴套装在一起，闭锁托架和闭锁托架配重块均可绕托架轴转动，在闭锁托架的顶端加工有能钩住下飞轮顶端的钩状止动面的闭锁托架弯钩，闭锁托架回位弹簧的左端固定在托架轴上，闭锁托架回位弹簧的右端固定在闭锁托架上。

2.如权利要求1所述的汽车锁止式差速器，其特征在于：凸轮的形状为右小左大的三棱锥台，且三棱锥台的侧壁为微小弧面。

3.如权利要求1所述的汽车锁止式差速器，其特征在于：法兰端摩擦片组件由从左至右排列的法兰端摩擦片、弹簧圈、垫片、保险盘片和波形簧圈组成，钟盖端摩擦片组件由从左至右排列的钟盖端摩擦片和垫片组成。

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