CN102305281B - 差速器自锁环 - Google Patents

Abstract

差速器自锁环，它涉及一种自锁环。解决目前的限滑差速器寿命短、传递力矩有限、锁止时噪音大、结构复杂及造价昂贵的问题。每个制动蹄的下端与主环体可拆卸连接，一对制动蹄的头部通过回位弹簧连接，制动活塞设在两个凸起之间且位于液压油储油腔外的顶部，液压油压力腔的顶部与外部连通，液压油压力腔的底部设有内腔单向阀，液压油储油腔的底部设有一个活塞腔，加压活塞弹簧的一端与第二分隔壁固接，加压活塞弹簧的另一端与加压活塞的一端固接，加压活塞弹簧和加压活塞均设在活塞腔内，液压油储油腔与活塞腔通过外腔单向阀连通，安全弹簧的一端与第三分隔壁固接，安全弹簧的另一端与安全锤固接，安全锤装在锤套内。本发明用于限滑差速器。

Description

差速器自锁环

技术领域

本发明涉及一种自锁环。

背景技术

目前常见的限滑差速器有以下几类：1、机械式限滑差速器，也被称作为“多片离合器式”限滑差速器。摩擦片传递的动力和两驱动轮的转速差有关。响应速度快，灵敏度高，可调范围广，但不能做到100％的限滑，因为限滑系数越高，车辆的转向特性越差，摩擦片寿命有限；2、黏性耦合式限滑差速器：它是由多片离合器，加上硅油组合而成。利用硅油摩擦受热膨胀后，迫使离合器片结合来锁定轮间速差，结构简单且体积小、造价低，但传递的力矩有限；3、锁止式差速器(机械锁止、电动锁止、气动锁止)在没有锁止的时候，其传动特性与开式差速器完全相同，在锁止的情况下，传动比被固定为1∶1，但在锁止时，车辆转向极其困难；扭矩过大可能会使半轴变形或折断；锁止动作噪音大，需驾驶员人工控制；4、电子差速器锁，利用ABS或EBD系统来执行单侧制动打滑的车轮，限制两驱动轮的转速差，保证两个驱动轮都有动力，但需要ABS和EBD系统，造价昂贵；电子产品的可靠性不如机械产品；单侧车轮的驱动力，不如锁止式差速器的大，牺牲速度，浪费燃料；5、自动机械锁止差速器，基本结构与机械锁止式差速器相同，但锁止和解锁，是根据路况自行实现，但锁止噪音比较大，结构比机械锁止差速器复杂，造价高，有一定的刚性冲击。

发明内容

本发明的目的是提供一种差速器自锁环，以解决目前的限滑差速器寿命短、传递力矩有限、锁止时噪音大、结构复杂及造价昂贵的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述自锁环包括制动鼓衬片、装配齿、内腔单向阀、外腔单向阀、加压活塞弹簧、加压活塞、制动活塞、回位弹簧、安全弹簧、安全锤、锤套、主环体和一对制动蹄，制动鼓衬片与主环体及一对制动蹄转动连接，主环体设在制动鼓衬片的内部，主环体由第一分隔壁、第二分隔壁、第三分隔壁和装配齿依次由外至内制成一体，制动鼓衬片的内壁上沿圆周均布开有多个凹槽，一对制动蹄沿制动鼓衬片的中心轴线对称设在制动鼓衬片与第一分隔壁之间，每个制动蹄的下端与主环体可拆卸连接，一对制动蹄的头部通过回位弹簧连接，第一分隔壁与第二分隔壁之间围成液压油储油腔，第二分隔壁与第三分隔壁之间围成液压油压力腔，每个制动蹄的上部设有一个向内的凸起，制动活塞设在两个凸起之间且位于液压油储油腔外的顶部，液压油压力腔的顶部与外部连通，第二分隔壁和第三分隔壁上均设有多个内外腔回流小孔，液压油压力腔的底部设有内腔单向阀，液压油储油腔的底部设有一个活塞腔，加压活塞弹簧的一端并与第二分隔壁固接，加压活塞弹簧的另一端与加压活塞的一端固接，加压活塞弹簧和加压活塞均设在活塞腔内，液压油储油腔与活塞腔通过外腔单向阀连通，安全弹簧的一端与第三分隔壁固接，安全弹簧的另一端与安全锤固接，安全锤装在锤套内，锤套设在第二分隔壁开的通孔内，通孔的内壁上沿竖直方向上开有安全孔，锤套为空心半圆筒形状。

本发明具有以下有益效果：本发明是纯机械结构结构简单可靠、使用寿命长、造价低、安装方便、自动实现锁止和解锁过程、锁止力强、解锁彻底、锁止和解锁过程平滑、无刚性冲击和噪音。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的自锁环包括制动鼓衬片1、装配齿6、内腔单向阀7、外腔单向阀8、加压活塞弹簧9、加压活塞10、制动活塞12、回位弹簧13、安全弹簧14-1、安全锤14、锤套14-2、主环体和一对制动蹄2，制动鼓衬片1与主环体及一对制动蹄2转动连接，主环体设在制动鼓衬片1的内部，主环体由第一分隔壁16-1、第二分隔壁16-2、第三分隔壁16-3和装配齿6依次由外至内制成一体，制动鼓衬片1的内壁上沿圆周均布开有多个凹槽1-1，一对制动蹄2沿制动鼓衬片1的中心轴线对称设在制动鼓衬片1与第一分隔壁16-1之间，每个制动蹄2的下端与主环体1可拆卸连接，一对制动蹄2的头部通过回位弹簧13连接，第一分隔壁16-1与第二分隔壁16-2之间围成液压油储油腔3，第二分隔壁16-2与第三分隔壁16-3之间围成液压油压力腔5，每个制动蹄2的上部设有一个向内的凸起2-1，制动活塞12设在两个凸起2-1之间且位于液压油储油腔3外的顶部，液压油压力腔5的顶部与外部连通，第二分隔壁16-2和第三分隔壁16-3上均设有多个内外腔回流小孔4，液压油压力腔5的底部设有内腔单向阀7，液压油储油腔3的底部设有一个活塞腔17，加压活塞弹簧9的一端并与第二分隔壁16-2固接，加压活塞弹簧9的另一端与加压活塞10的一端固接，加压活塞弹簧9和加压活塞10均设在活塞腔17内，液压油储油腔3与活塞腔17通过外腔单向阀8连通，安全弹簧14-1的一端与第三分隔壁16-3固接，安全弹簧14-1的另一端与安全锤14固接，安全锤14装在锤套14-2内，锤套14-2设在第二分隔壁16-2开的通孔18内，通孔18的内壁上沿竖直方向上开有安全孔15，锤套14-2为空心半圆筒形状。

本发明是一种安装在差速器内的自动锁止与解锁的装置，自锁环检测的是半轴与差速器壳的转速差，当半轴与差速器壳之间有相对转动时，自锁环呈现一个液压泵的工作状态，不断将外腔3(液压油储油腔)的液压油压入内腔5(液压油压力腔)。在压入的过程中，首先将内腔5的油压满，当内腔5的油压满后，继续压入的液压油将推动与一对制动蹄2连接的制动活塞12，使一对制动蹄2逐渐压紧制动鼓衬片1，达到限滑的目的。当车辆直行时，半轴与差速器壳之间没有转速差，本发明装置跟随半轴一起转动，在离心力的作用下，内腔5的液压油被缓慢甩入外腔3，保证内腔5为空，并且一对制动蹄2在回位弹簧13的作用下与制动鼓衬片1之间有一定的间隔，使车辆正常行驶与转向时差速器完全是开式工作状态。在车辆高速行驶时，本发明内的安全锤14被甩到最外端，露出安全孔15，此时本发明失去自锁能力，避免高速行车时差速器忽然被锁住给行车带来的危险，同时也保证了高速持续转向的可靠性。在长时间的使用过程中，任何液压设备中液压油的渗漏都是不能完全避免的。

本发明为一个纯机械整体结构，整个液压油路在本发明内部，不与其他部件有任何接口，密封程度达到最大保障。并且在自锁工作过程中，总是从外腔最外层的液压油开始泵入，自锁环的外腔比内腔大的多，经过长期的使用后，即使液压油渗漏到只剩下最初的一半，也足以完成整个自锁动作，不会对其工作产生任何影响，最大程度减少其维护量。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的自锁环还包括顶端小轮11，加压活塞10的另一端上固装有顶端小轮11，顶端小轮11与制动鼓衬片1的内壁接触，当主环体相对于制动鼓衬片1转动时，加压活塞10与制动鼓衬片1产生摩擦，此结构使其运动平滑并延长使用寿命。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的所述制动活塞12由制动弹簧12-1和两个圆形活塞12-2构成，制动弹簧12-1的两端各与圆形活塞12-2固接，每个圆形活塞12-2与凸起2-1对应设置，此结构可双向推动制动蹄2从而压紧制动鼓衬片1。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

工作原理：使用时，制动鼓衬片1安装在差速器壳内并与差速器壳固定，输出半轴固装在主环体的装配齿6的内孔中。

普通行车状态下，由于离心力的作用，内腔(液压油压力腔)5的液压油经内外腔回流小孔4被甩回到外腔(液压油储油腔)3中，内腔5为空，外腔3内的液压油在离心力的作用会靠紧外腔的外壁。一对制动蹄2在回位弹簧13的作用下被拉紧，与制动鼓衬片1之间有一定的间隔，使车辆正常行驶时差速器完全是开式工作状态。

当一个车轮打滑时，差速器壳与半轴存在相对转动，即主环体相对于制动鼓衬片1转动。在转动过程中，当加压活塞10跟随主环体转入制动鼓衬片1的凹槽1-1处时，加压活塞弹簧9将加压活塞10向外推出；推出的过程中，内腔单向阀7关闭，外腔单向阀8开启，外腔的液压油被吸入活塞腔17内；主环体继续转动，当加压活塞10跟随主环体转出制动鼓衬片1的凹槽1-1处时，制动鼓衬片1将加压活塞10顶回原位，在顶回原位的过程中，外腔单向阀8关闭，内腔单向阀7开启，将活塞腔17内的液压油压人内腔5；主环体相对于制动鼓衬片1持续的转动，不断将外腔3的液压油压入内腔5。在这个过程中一部分泵入内腔5的液压油又在离心力的作用下甩回外腔3，但由于泵入速度较快，内腔5的液压油会快速充满，当内腔3的液压油充满后，持续泵入的液压油将推开制动活塞12，进而推动一对制动蹄2压紧制动鼓衬片1，限制差速器壳与半轴的相对运动，从而达到限滑的目的。

行车转向时，差速器壳与半轴相对转速比较小，泵油动作比较缓慢，一部分泵入内腔5的液压油又在离心力的作用下甩回外腔3，另一部分液压油先需要充满内腔5，在正常的行车过程中，在充满内腔5之前转向动作早已经结束。保证了转向的正常。

高速行驶和持续高速转向时，在离心力的作用下安全锤14被甩到最外端，露出被安全锤覆14盖的安全孔15，泵入内腔5的液压油又迅速由安全孔回15到外腔3，此时不会产生自锁，保证了高速行车的安全以及高速持续转向的可靠。

Claims (3)

1.一种差速器自锁环，其特征在于所述自锁环包括制动鼓衬片(1)、装配齿(6)、内腔单向阀(7)、外腔单向阀(8)、加压活塞弹簧(9)、加压活塞(10)、制动活塞(12)、回位弹簧(13)、安全弹簧(14-1)、安全锤(14)、锤套(14-2)、主环体和一对制动蹄(2)，制动鼓衬片(1)与主环体及一对制动蹄(2)转动连接，主环体设在制动鼓衬片(1)的内部，主环体由第一分隔壁(16-1)、第二分隔壁(16-2)、第三分隔壁(16-3)和装配齿(6)依次由外至内制成一体，制动鼓衬片(1)的内壁上沿圆周均布开有多个凹槽(1-1)，一对制动蹄(2)沿制动鼓衬片(1)的中心轴线对称设在制动鼓衬片(1)与第一分隔壁(16-1)之间，每个制动蹄(2)的下端与主环体(1)可拆卸连接，一对制动蹄(2)的头部通过回位弹簧(13)连接，第一分隔壁(16-1)与第二分隔壁(16-2)之间围成液压油储油腔(3)，第二分隔壁(16-2)与第三分隔壁(16-3)之间围成液压油压力腔(5)，每个制动蹄(2)的上部设有一个向内的凸起(2-1)，制动活塞(12)设在两个凸起(2-1)之间且位于液压油储油腔(3)外的顶部，液压油压力腔(5)的顶部与外部连通，第二分隔壁(16-2)和第三分隔壁(16-3)上均设有多个内外腔回流小孔(4)，液压油压力腔(5)的底部设有内腔单向阀(7)，液压油储油腔(3)的底部设有一个活塞腔(17)，加压活塞弹簧(9)的一端与第二分隔壁(16-2)固接，加压活塞弹簧(9)的另一端与加压活塞(10)的一端固接，加压活塞弹簧(9)和加压活塞(10)均设在活塞腔(17)内，液压油储油腔(3)与活塞腔(17)通过外腔单向阀(8)连通，安全弹簧(14-1)的一端与第三分隔壁(16-3)固接，安全弹簧(14-1)的另一端与安全锤(14)固接，安全锤(14)装在锤套(14-2)内，锤套(14-2)设在第二分隔壁(16-2)开的通孔(18)内，通孔(18)的内壁上沿竖直方向上开有安全孔(15)，锤套(14-2)为空心半圆筒形状。

2.根据权利要求1所述差速器自锁环，其特征在于所述自锁环还包括顶端小轮(11)，加压活塞(10)的另一端上固装有顶端小轮(11)，顶端小轮(11)与制动鼓衬片(1)的内壁接触。

3.根据权利要求1或2所述差速器自锁环，其特征在于所述制动活塞(12)由制动弹簧(12-1)和两个圆形活塞(12-2)构成，制动弹簧(12-1)的两端各与圆形活塞(12-2)固接，每个圆形活塞(12-2)与凸起(2-1)对应设置。