CN1043167C - 差速机构 - Google Patents

差速机构 Download PDF

Info

Publication number
CN1043167C
CN1043167C CN94190397A CN94190397A CN1043167C CN 1043167 C CN1043167 C CN 1043167C CN 94190397 A CN94190397 A CN 94190397A CN 94190397 A CN94190397 A CN 94190397A CN 1043167 C CN1043167 C CN 1043167C
Authority
CN
China
Prior art keywords
cam
tricks
cam follower
box
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN94190397A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1111067A (zh
Inventor
A·J·杨格
J·施本纳
J·P·奇彭代尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Automotive Products PLC
Original Assignee
Automotive Products PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Automotive Products PLC filed Critical Automotive Products PLC
Publication of CN1111067A publication Critical patent/CN1111067A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1043167C publication Critical patent/CN1043167C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/12—Differential gearings without gears having orbital motion
    • F16H48/14—Differential gearings without gears having orbital motion with cams
    • F16H48/147—Differential gearings without gears having orbital motion with cams with driven cam followers or balls engaging two opposite cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/12—Differential gearings without gears having orbital motion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19005—Nonplanetary gearing differential type [e.g., gearless differentials]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

一种差速机构(10)，包括两个绕轴线(X-X)能转动的输出凸轮件(16，17)，每一凸轮件具有一整体圆环波形凸轮面(22，23)，包括对数相等的相互倾斜面(24，25；26，27)；若干凸轮从动件(28)具有跟输出凸轮件的凸轮面啮合的端面(29，30；32，33)，其结构为所述输出凸轮件(22，23)的相对反向转动使凸轮从动件(28)产生轴向滑动；设有至少两种不同型式的凸轮从动件(28)，该从动件的数量为倾斜面对数的整倍数，一个输入件(11)可滑动支承这些从动件(28)并沿圆周方向相对于这些输出凸轮件移动这些从动件。还叙述了用于将润滑油泵入差速器及用于锁定差速器的结构。

Description

差速机构
本发明涉及一种差速机构，尤其是但并不仅仅是用于机动车的差速机构。
通常用于车辆上的差速机构属于太阳轮和行星齿轮型，具有众所周知的缺点，即当一个车轮在诸如泥泞或冰那样光滑表面上而另一个车轮在能产生附着力的坚固表面上时，前者在接收传输到差速器上的所有有用功时仅仅会自转。
为了克服这个问题，已提出了有限的动滑差速机构，这些差速器限制一个车轮相对于另一个车轮可能自转的范围，但这些差速器较为复杂，生产成本很高。
在申请人的欧洲专利申请EP-A-0326289中，提出了一种替代的差速机构，它包括两个能绕一根轴线旋转的输出凸轮件，每个输出凸轮件具有包括数对相互倾斜表面的整体波型截头凸轮表面，所述一个凸轮件的倾斜面对数跟另一凸轮件的倾斜面对数不同；还包括若干凸轮从动件，它们具有跟输出凸轮件的凸轮面啮合的端面，其结构是这样的，所述输出凸轮件的相对反转使该凸轮从动件轴向滑动；还包括一个输入件，它可滑动地支承这些从动件，并沿圆周方向相对于该输出凸轮件移动这些从动件。
与上述差速器有关的一个问题是，由于在两凸轮件上的斜面数不同，当沿一个方向转弯时较沿另一方向转弯时，差速器具有不同的扭矩比。
按照本发明，提供了一种差速机构，它包括两个能绕一轴线旋转的输出凸轮件，每个凸轮件具有整体圆环波形凸轮面，该凸轮面包括数对相互倾斜面，所述倾斜面的对数相等；若干凸轮从动件，其端面跟输出凸轮件的凸轮面相啮合，其结构是这样的，所述输出凸轮件的相对反向旋转使凸轮从动件轴向滑动；还包括一个输入件，它可滑动地支承凸轮从动件，并沿圆周方向相对于输出凸轮件移动这些从动件，其特征为该凸轮件具有相同对数的斜面，至少有两个不同型式的凸轮从动件，凸轮从动件的数量数倍于斜面的对数，其中数倍是大于1的整数。
最好，该整数为2，而凸轮从动件的数量为4的倍数，该4个凸轮从动件或每组4个凸轮从动件包括两个不同对的凸轮从动件，并且每对中的两个凸轮从动件彼此靠近。
当存在多于两种不同型式的凸轮从动件时，每对从动件可用另外型式的从动件按这样方式间隔，即相同型式的从动件接触相应凸轮面上的不同的相应位置。这可以在各对从动件之间有偶数的其它从动件来达到。例如，就3种或5种从动件来说，这些从动件可以顺次装配，而不是成对装配。此时，从动件的总数为两倍于不同种从动件数的倍数。
最好，有两种不同型式的从动件，构成每对凸轮表面的相互倾斜表面呈对称配置，而一对凸轮从动件中的凸轮从动件在平面图中为另一对凸轮从动件的凸轮从动件的镜影。
或者，构成每对凸轮面的相互倾斜面为非对称布置，且一对凸轮从动件的凸轮从动件在平面视图中为另一对凸轮从动件的反影。
最好，这些凸轮从动件构成一基本连续的圆环组，使相邻凸轮从动件紧紧靠近。
最好，该凸轮从动件不彼此接触，其间有一工作间隙。
现在参照附图，通过例子叙述本发明的差速机构，其中：
图1是经输出凸轮件的本发明差速机构的横剖视图；
图2是图1差速器的局部剖切的侧视图；
图3a-3d是对称凸轮面展开图，表示凸轮从动件沿凸轮面以不同的相对位移处在适当的位置上；
图4是一个从动件的简略侧视图；
图5是沿图1V-V线的剖视图；
图6是图1差速器的分解透视图；
图7是非对称凸轮面的展开图，表示凸轮从动件处在其间适当的位置；
图8是图7一部分的放大视图；
图9a-9d是对称凸轮面的展开图，每组有3对从动件；
图10是表示泵勺的图1差速器一端壁的视图；
图11和12表示润滑油泵结构的细节，它可和图1的差速器一起使用；
图13和14表示差速器锁定结构的细节，它可用于图1的差速器；
图15表示差速器锁定操作机构的细节，它可连同图13和14的锁定结构一起使用；
图16表示另一差速器锁定结构；
图17和18表示本发明差速器另一结构的细节，它特别适用于4轮驱动车辆中的轿间差速器。
在图1至图3中，差速器10用轴承(未示)安装在部分充注润滑油的外壳(未示)内。差速器10包括一个壳体11，在其外表面上有齿轮12，它以已知的方式自齿轮(未示)接受驱动。齿轮12可驱动地连于端壁13、14，它们可跟壳体11制成整体，或单独制成，并以任何适当的手段固定在壳体11内，诸如用螺丝拧入壳体11内，并锁定在适当的位置，铆紧、焊接沿圆周间隔的螺栓。在该结构中，该壳体的外露区11a在端壁13和14中变形为切口13a和14c，以便将壳体11和端壁锁在一起。
两个输出凸轮件16,17在其中心有花键15，以驱动穿过端壁13、14中的孔18的输出轴(未示)。孔18在其内表面上各有一条螺旋油槽19，用以将润滑油供入或排出差速器。供给润滑油和润滑差速器的其它手段将在后面叙述。
输出件16、17可用轴承(未示)被支承在端壁13和14内绕X轴旋转。或者，如图所示，可以不用这种轴承，因为该结构在件16和17上并不产生显著的径向偏心力。输出件16和17各有一相应的波形凸轮面22、23，包括截头圆锥波形面。凸轮面22包括一圆环“之”字形表面，详细表示在图3中，由许多对相互倾斜的螺旋形表面24、25组成。凸轮面23也包括一个圆环“之”字形表面，在图3中可明显看出，具有和表面22上相同数量对的相互倾斜的螺旋形表面26、27。
如在图1中所示，波形凸轮面22和23以同一角度P向X轴线倾斜，从而各凸轮面径向向内朝对方会聚。
凸轮从动件28处在凸轮面22、23之间。每一凸轮从动件为柱状细长形，并包括两组相互倾斜的端面29、30、32和33，它们终止于侧表面34、35(见图3)。两端面29、30之间的倾斜角Q(见图3C)相应于相互倾斜面24、25之间的倾斜角。两端面32、33之间的倾斜角相应于相互倾斜面26、27之间的倾斜角，且也相等于角Q。从图1可明显看出，端面29、30、32和33，也以角P倾斜。当自端面看时，每一凸轮从动件是弧形的，使从动件能装配在一起，如在图2中看到的成一圆环组。每一凸轮从动件有一大致为360°/nf的圆弧包角，其中nf为凸轮从动件数。最好，该圆弧包角稍小，以便在这些从动件之间留有间隙28＇(见图4)，从而防止因相邻从动件之间的靠紧而驱动。
每一凸轮从动件包括一延伸的驱动凸爪36，它具有相互倾斜的侧面37、38(见图4)。这些驱动凸爪36以一些微间隙36a定位在输入壳体11上形成的圆柱形驱动输入件40内周上形成的互补形槽39内。间隙36a正好足以确保各从动件28的圆弧外周(以28a指示)能紧靠该驱动输入件40的内周面(40a)。槽39为从动件28至少在邻近它们的轴向端，最好如图所示，在它们的整个长度上，提供了支承。
可从图2和4明显看到的，凸轮从动件28的装配最好是使相邻从动件的侧表面34、35相互啮合或紧邻。以此方式，凸轮从动件的有效圆周空间可获得最大的利用，这些从动件共同形成一个大致连续紧凑的圆环组，如图2所示。
如从图3中清楚看到的，凸轮面22、23是相同的，各自具有对称的数对倾斜面24、25及26、27，都以Q角相互倾斜。驱动面24、26有一周长L1，它相等于超越面25、27的周长L2。这样，输出凸轮件16和17，由于它们相等的倾斜面24、25和26、27，沿前进或后退方向相对于沿任一方向转弯时将给出一个相等的偏差或扭矩比。
在没有提供驱动的情况下，为使凸轮从动件不能经波形凸轮面22、23上的反向顶尖和反向底谷间的间隙穿梭运动，必须提供不同的凸轮从动件。
不同型式的凸轮从动件是这样排列的。从动件的数量整数倍于一个整波长。例如，在本例中，每一波长(一个波长为每对彼此倾斜面24、25和26、27所横跨的距离)有两个凸轮从动件。
最好，凸轮从动件28设置成每4个从动件28A、28B、28C、28D为一组的一些组。从动件28的顶尖偏置于基准线，在本例中，这些基准线为各从动件的中心线。
从动件28A和28D是相同的，而从动件28B和28C是相同的，从动件28B是相邻从动件28A的镜影(仅在平面图内)，而从动件28C是相邻从动件28D的镜影。从动件28A＇和28B＇是在下一组内。因此，有两种型式的从动件，为帮助识别不同的型式，一种从运动件让其驱动凸爪36开有槽36a(见图5和6)。
在图3a中，从动件28A和28C提供驱动，而从动件28B和28D接受反向负荷。
当经驱动输入壳体11施以驱动输入时，并假定具有差速器的车辆正在沿直线被驱动时，该凸轮从动件施加一负荷给凸轮面22、23，以便以相同速度转动输出凸轮件16、17。如从图3中清楚看到的，由于沿Y方向施加驱动负荷，最左端的凸轮从动件28A的端面29、32跟表面24、26成驱动啮合，而相隔的从动件同样跟凸轮面22、23成驱动啮合。然而，如上面所讨论的，中间的凸轮从动件的表面跟相应的凸轮面成非驱动啮合。
由从动件28施加于倾斜面24、26的驱动力产生了一反作用力F，如图4所示。凸轮从动件端面以P角倾斜引起力的作用，它们只表示为作用于具有P角的凸轮22。力F的作用引起了向外力G，从而产生了一合力R，它大致径向穿过外侧缘E，最好穿过或靠近驱动凸爪36和从动件28外周部附近之间的角C1部。这样，凸轮从动件上的负荷会将它向驱动输入件40的角部C2牢固地楔入，以这样方式，可以避免从动件绕其侧缘E倾斜。
参照图3a-3d可以理解差速器的工作，这些图说明凸轮面23沿Y方向相对于凸轮面22的渐进移动。
凸轮面22、23的相对移动导致凸轮从动件28轴向移动，从图3C中可以看出，从动件28B和28C正分别处在凸轮面23和22的凸轮顶尖而不产生驱动。从动件28A正产生驱动，而从动件28D适用于接受超越或反向负荷。
由于从动件的偏置设计，当顶尖和底谷彼此相对时，如图3d所示，从动件28不能穿梭。从动件28A、28B在每组中产生驱动，而从动件28C和28D能接受反向负荷。图3a-3d表示在半个波范围内的渐进相对移动。另一半的移动是类同的。
在所有情况下，凸轮从动件接受驱动负荷，虽然适于承担负荷的总面积并不是恒定的，最小的负荷承担有效面积取决于凸轮从动件顶尖相对于中心线的偏置。
从动件驱动面29和32(它们分别啮合于倾斜面24和25)的长度(因而也是其面积)相对于超越从动面30和33(它们分另啮合于倾斜凸轮面25和27)的长度之比为a/b和c/d。一般说来，a/b约为2∶1，而c/d约为1∶2，其中a=d,b=c。
输出凸轮件上的每2个凸轮波形具有4个凸轮从动件，对于径向平衡结构，在每个输出凸轮件上至少具有4个凸轮波形。
采用8个或12个凸轮从动件的结构是优选的。
由于在从动件28和凸轮之间有相当的摩擦力，当一个凸轮以驱动方式连接到在一滑动面上打滑的车轮上时，力矩会传递到另一个凸轮上，这相对于传统的差速系统具有很大的优点。当一个车轮较另一个移动得快时，由于被施加输入扭矩的凸轮从动件发生了轴向移动，会导致经有关凸轮施加于该车轮上的净扭矩减小。在此情况下，施加于另一凸轮上的净扭矩会增加，因而这些净扭矩之比将取决于Q角的QF部分的值(即当驱动时扭矩偏差比取决于驱动面24、26的倾斜角(QF角)，而超越时的扭矩偏差比取决于超越面25、27的倾斜角(Q-QF角))。QF角越大，则驱动时由于由从动件施加的轴向负荷，在凸轮面上的摩擦力会越大。QF角通常是选定的，因此，凸轮面22、23可沿轴向驱动凸轮从动件，而凸轮从动件的轴向移动仍能驱动该端面凸轮。
滚针轴承51和53配置在输出凸轮件16、17与端壁13、14之间，如果需要，滚针轴承可支承在垫片52上，以设定凸轮23所需要的轴向位置。
由从动件28施加于凸轮16、17上的轴向推力经轴承51和53传递到端壁13和14上。对每一垫片52配置一锥垫圈54，以促使从动件28跟凸轮面22、23牢固啮合。促使从动件顶靠凸轮面，除了有助于减小间隙外，也在从动件28上产生了由倾斜角P引起的径向向外力Z。
所述的滚针轴承51和53可由平面轴承代替。在沿任一方向转弯时，如果希望扭矩偏差相同，轴承51和53必须为同一类型。
图7和图8表示另一凸轮结构，其中，凸轮122和123是非对称的。凸轮122、123分别具有不对称的n对倾斜面124、125、126、127。可利用不对称凸轮来提供更多的驱动面积和/或不同的驱动和超越特性。
在图7中，以平面图的形式表示从动件128A、128B、128C、128D、128A＇、128B＇。从动件128A、128D和128A＇是相同的，而从动件128B,128C和128B＇也是相同的。平面图中的从动件128A、128D和128A＇分别只是从动件128B、128C和128B＇的反像。
在这特定的例子中，凸轮122和123的不对称性是选定的，因此，驱动面124、126跟超越面125、127之比为4∶3。当不对称度或不对称比被选定后，从动件的结构便确定了，为图8中所示。
相对于一对相邻的凸轮从动件128D、128C，这样来画出假想基准线R1,R2，使各线R1,R2离各自的从动件前缘一个距离X，此处X相当于凸轮驱动面长度2X的一半(在凸轮从动件128构成一基本连续的圆环组的情况下，这只是保持真实)。
或者，当这些从动件彼此间隔、但相互间仍然有波形一半的节距时，基准线的位置由公式X/X+Y来给出，此外，和前述一样，2X是凸轮驱动面周长，而2Y是凸轮超越面的周长。
因此，基准线R1和R2离从动件前缘有一距离X，离从动件后缘有一距离Y，在所示例子中，长度之比x/y为4∶3。
然后，从动件的顶尖偏移一距离‘W’，它是考虑到在两凸轮相对转动期间驱动和反转中使接触面的磨损最小而选定的。在所示例子中，W一般为从动件周长(X+Y)的20％左右。
图9表示一对对称的凸轮222、223，其凸轮从动件配置成每6个从动件一组，它们是228A-F和228A＇-F＇，每组从动件包括3对从动件，各对从动件沿圆周方向相邻。除了在不同的偏置从动件228A-228D及228A＇-228D＇之间介入两对对称的从动件228E、228F和228E＇、228F＇之外，这些从动件和图3所述的相类同。
在又一个替代结构中，图9的从动件可被排列成下列沿圆周相邻的顺序：228A,228C,228E,228B,228D,228F,228A＇,228C＇,228E＇,228B＇,228D＇,228F＇。按这一顺序，每对从动件沿圆周方向并不邻近。
上述差速器的结构包括一个差速器内部的润滑装置。一组润滑油通道64利用位于各输出凸轮件后端的通道65连接于凸轮面22和23。如从图6中可以看出，这些通道通入数对彼此倾斜的凸轮面24、25和26、27之间形成的底谷。
端壁14在其外面上设有成整体勺形式的润滑油泵装置70，它经斜通道71(见图10)跟通道65连接，通道71经开口72排入通道65(见图1)。
端壁14旋转时，勺70迫使润滑油自外壳内沿通道71向下进入输出件14a后面的通道65。润滑油然后径通道64流入输出凸轮件17，并在凸轮面22、23之间排出，从该处它径向向外流至输出件16和17的外侧区，并经件16内的通道64流入输出凸轮件16后面的通道65。润滑油还经轴承51和53径向向外流出。这就充注了差速器所有的自由容积，而自差速器漏出的润滑油，例如在凸轮面22和23之间径向向内流动，然后经螺旋槽19轴向向外漏出的润滑油，由经勺70输入差速器的其它润滑油补充。
图11和12表示另一替代润滑方案，其中外勺70由包围端壁并受其驱动的泵80所代替。
泵80包括一不能转动的壳体，有一内部件81和一外部件82及一叶轮，叶轮具有一个围绕端壁14的中心圆柱区83和自该区在圆周间隔位置上径向向外延伸的叶片84。该叶轮由橡胶或塑料模制成，故叶片84具有挠性。
如从图12能看到的，自外壳内收集润滑油的收集管85设有泵80的进口，并且由于它跟差速器壳的不能转动部分的连接，阻止了泵壳转动的任何倾向。
泵壳的排出口86跟一环形收集槽89连接，通至通道45的通道88自收集槽延伸至输送通道64等等，和前述结构中一样。泵的横截面在输入管85的排出口86之间，在87处缩小，以产生容积变化，从而提供了泵功能。泵叶片以84a表示，在经过泵的缩小的横载面部分87时弯曲。
叶轮的圆柱区部83可摩擦固定在端壁14上，或可受在该区和端壁上的中间啮合结构或受在该区和端壁之间的其它固定件强制驱动。
泵80是用来向差速器充注润滑油的，并保持一个稳定的润滑油流流经差速器，当壳体11转动时，由泵来补充自差速器流损的润滑油。
上述差速器结构可具有锁定功能，为图13至15和16所示。
在图13和14中表示一种锁定方法，其中销100安装在端壁14中，并可在其中轴向滑动。该销有一凸出部101，可跟设在壳体11外部的蜗形凸轮102啮合。蜗形凸轮102由一滑动套环103操作，推动销100顶住凸轮从动件28，以限制从动件移动，从而锁定差速器。蜗形凸轮面浅得足以防止凸轮从动件端部负荷迫使该销返回，或者，该蜗形凸轮面可越过中心。
套环103通过许多类似的蜗形凸轮装置可操作多于一个的销。
销移动最好应为从动件28的轴向全行程的25％-75％，以便提供在接近该从动件行程中间位置的从动件凸轮面上的足够的接触面积。在采用多于一个销的场合，可能要使销的行程缩短到小于50％，以确保所有受作用的从动件能一起到达同一位置。
参照图15，套环103由用框销106安装在差速器壳107上的叉/杆系统105轴向移动。该叉由流体操作器108操作，在操作器108终止操作时，该杆借一回归弹簧109返回到其位置。该叉操作一警告装置，以指示锁定装置正被接合。
图16表示另一锁定装置，包括一个用花键连接在输出凸轮16和17的输出轴112上的套环111。套环111其上有凸爪齿113，它能啮合围绕壳体11端壁内的孔18的外齿。
其操作如同针对图15的上面叙述。
在此情况下，由于套环齿跟壳体端壁上的齿的啮合，直接防止了输出件和输入件的相对转动。
在所有的上述差速器结构中，壳体11用作差速器的输入元件，其输出取自共轴输出凸轮件16和17。
在某些应用场合，例如当差速器要用作连于4轮驱动车辆前后轿的轴间差速器时，如图17所示，对差速器的输入可以希望经一输入轮毂160，后者经花键161连于输入轴162上。
输出齿轮170经花键171连于输出轴172。轴162和172穿过端壁130和140中的孔180。
端壁130的轴向内表面和齿轮170具有凸轮面220和230，它们包括截头圆锥波形面，由类同于前述结构中所述的表面24、25和26、27的几对相互倾斜的螺旋面组成。
在凸轮220、230之间装有8个凸轮从动件280。每一从动件有一驱动凸爪360，它以间隙380跟输入轮毂160内的一互补形槽390啮合；凸轮从动件还有两组相互倾斜的端面(类同于在前述结构中所述的表面29、30和32、33)，它们啮合这些协同操作的凸轮面。
在一般的4轮驱动应用场合中，输入轴162是受车辆发动机驱动的，输出轴172驱动车辆后轮，而连接于端壁130上的冕状轮120驱动车辆的前轮。
凸轮面220和230相对于轴162和172的旋转轴线是以P2角相同倾斜的，因此，这些表面朝径向向外方向彼此会聚。表面220和223的相同的倾斜在前后驱动轮之间提供了相等的扭矩分配。
除了差速器输入驱动来自该装置的中央并由轮毂160经从动件280传到凸轮面220和230，进而到输出元件120和172之外，凸轮面230和230及从动件220全按上述凸轮面22、23的相同原理制成和操作。
由从动件280施加到倾斜凸轮面220和230上的驱动力在各从动件上产生了一反作用力F2，如图18所示。凸轮从动件端面以P2角倾斜导致反作用力F2产生一向内力G2，从而产生了一合力R2，经关联的驱动凸爪360的曲弯缘E2传到驱动凸爪的角C1部右侧。这确保了从动件280上的负荷会将它牢固地楔入关联的驱动轮毂槽390的圆角处C2，从而防止从动件绕其角部C2倾斜。

Claims (29)

1．一种差速机构(10)，包括两个绕轴线(X-X)能转动的输出凸轮件(16,17)，每一所述凸轮件具有一整体圆环波形凸轮面(22,23)，包括数对相互倾斜面(24,25；26,27)；若干凸轮从动件(28)具有跟输出凸轮件的凸轮面啮合的端面(29,30；32,33)，其结构为所述输出凸轮件(22,23)的相对反向转动使凸轮从动件(28)产生轴向滑动；一个可滑动支承这些从动件并沿圆周相对于该输出凸轮件移动这些从动件的输入件(11)，其特征在于该凸轮件(16,17)具有相等对数的倾斜面(24,25；26,27)，且具有至少相等的两种不同型式的凸轮从动件(28)，该从动件的数量为倾斜面对数的倍数，其中倍数是一个大于1的整数。
2．按权利要求1所述的差速机构，其中所述整数为2。
3．按权利要求1或2所述的差速机构，其特征在于凸轮从动件(28)的数量为4的倍数，该4个凸轮从动件(28B,28C,28D,28A＇)或每组4个凸轮从动件包括两个不同对的相同凸轮从动件，每对中的两凸轮从动件彼此邻近。
4．按权利要求3所述的差速机构，其特征在于构成每对凸轮面的相互倾斜面(24,25；26,27)是对称配置的，每对凸轮从动件的凸轮从动件(28B,28C)在平面图中是另一对凸轮从动件的凸轮从动件(28D,28A＇)的镜影。
5．按权利要求3所述差速机构，其特征在于构成每对凸轮面的相互倾斜面(124,125；126,127)是不对称配置的，一对(128B,128C)凸轮从动件的凸轮从动件在平面图中是另一对(128D,128A＇)凸轮从动件的反像。
6．按权利要求1所述的差速机构，其特征在于凸轮从动件(28)构成一基本连续的圆环组，其相邻凸轮从动件紧紧靠近。
7．按从属于权利要求4时的权利要求6所述的差速机构，其特于每一凸轮从动件(128)在其每一端面上具有数对倾斜的端面(124,125；126,127)，每对中的倾斜面的面积之比基本上为2.5～1.5∶1。
8．按从属于权利要求5时的权利要求6所述的差速机构，其特征在于每一凸轮从动件(128)在其每一端具有数对倾斜面(124,125；126,127)，它们在偏离基准线(R1,R2)的任一侧边一预定距离(W)的定位处相交，所述基准线(R1,R2)位于离从动件前缘的距离为‘X’和离从动件后缘的距离为‘Y’处，其中X是凸轮倾斜驱动面长度的一半，而Y是凸轮超越面长度的一半。
9．按权利要求8所述差速机构，其特征在于比值X/x+y处于0.5～0.6。
10．按权利要求1的所述差速机构，其特征在于当比值X∶Y约为4∶3时‘W’约为从动件(128)周长的20％。
11按权利要求1所述的差速机构，其特征在于输入件包括一输入壳(11)，而输出凸轮件(16,17)可转动地安装在该壳体内。
12．按权利要求1所述的差速机构，其特征在于凸轮面(22,23)为截头圆锥，且彼此径向向内会聚(R)，输入件(11)啮合各凸轮从动件(28)的一径向外部(36)，当该凸轮输出件经该凸轮从动件受驱动时，支承该两凸轮输出件(16,17)，阻止它们轴向向外移动。
13．按权利要求1所述的差速机构，其特征在于凸轮从动面(220,230)为截头圆锥形，并彼此径向向外会聚(P2)，输入件(160)啮合各凸轮从动件(280)的径向内部(360)。
14．按权利要求1所述的差速机构(10)，其特征在于具有至少两个不同型式的凸轮从动件和该凸轮件(16,17)具有相等对数的倾斜面，所述凸轮从动件(24,25；26,27)被编成组，因此每组凸轮从动件(28)至少包括两对不同的凸轮从动件(28A,28B；28C,28D)，它们的数量在各相应组中是相同的。
15．按权利要求14的差速机构，其特征在于在每对中的两凸轮从动件(28A,28B；28C,28D)是彼此邻近的。
16．按权利要求14或15的差速机构，其特征在于至少有两组凸轮从动件(28)。
17．按权利要求14所述的差速机构，其特征在于凸轮从动件(28)被配置成每组有4个凸轮从动件(28A,28B,28C,28D)。
18．按权利要求14所述的差速机构，其特征在于所述凸轮从动件被配置成每组有6个凸轮从动件。
19．按权利要求14所述的差速机构，其特征在于所述组包括具有一些对称端面的凸轮从动件。
20．按权利要求1所述的差速机构，其特征在于，在差速器使用期间旋转的差速器部件(14)驱动润滑油泵装置(20)，以驱使润滑油流入差速器。
21．按权利要求20的差速机构，其特征在于所述润滑油泵装置包括配置在部件(14)外部的勺(70)，它经所述部件连接润滑油道(71)。
22．按权利要求20的差速机构，其特征在于所述润滑油泵装置包括一个受旋转部件(14)驱动的润滑油泵(80)。
23．按权利要求22的差速机构，其特征在于该润滑油泵包括一个不能转动的壳体(81,82)，该壳体包含一个装于旋转部件(14)外表面上的叶轮(83,84)。
24．按权利要求20所述的差速机构，其特征在于润滑油泵装置(70,80)将润滑油经输出件(16,17)内的通道(64)输送到数对倾斜凸轮面(24,25；26,27)之间的至少一些底谷处。
25．按权利要求1所述的差速机构，其特征在于设置锁定装置(100,101,102,103)，用以至少锁定所述输入件(11)和所述两输出凸轮件(16,17)中的任何两个，防止相对转动来锁定差速器。
26．按权利要求25的差速机构，其特征在于锁定装置(100,101,102,103)起作用来防止凸轮从动件(28)轴向移动，从而防止输出凸轮件(16,17)的相对旋转运动。
27．按权利要求26的差速机构，其特征在于锁定装置(100)受凸轮件(102)操作，后者被一个可轴向移动的套(103)移动。
28．按权利要求25的差速机构，其特征在于锁定装置(111,113,114)可操作地被连于一输出凸轮件(112,16)，并可轴向相对移动，以便跟输入件(11)啮合。
29．按权利要求25所述的差速机构，其特征在于锁定装置(100,111)由流体压力操作器(108)操作。
CN94190397A 1993-06-22 1994-06-20 差速机构 Expired - Fee Related CN1043167C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9312856.9 1993-06-22
GB939312856A GB9312856D0 (en) 1993-06-22 1993-06-22 A differential mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1111067A CN1111067A (zh) 1995-11-01
CN1043167C true CN1043167C (zh) 1999-04-28

Family

ID=10737575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN94190397A Expired - Fee Related CN1043167C (zh) 1993-06-22 1994-06-20 差速机构

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5557986A (zh)
EP (1) EP0655113B1 (zh)
JP (1) JP3306754B2 (zh)
KR (1) KR100361873B1 (zh)
CN (1) CN1043167C (zh)
BR (1) BR9405425A (zh)
DE (1) DE69410404T2 (zh)
GB (2) GB9312856D0 (zh)
RU (1) RU2120072C1 (zh)
TW (1) TW254898B (zh)
UA (1) UA27074C2 (zh)
WO (1) WO1995000777A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9604844D0 (en) * 1996-03-07 1996-05-08 Automotive Products Plc A differential mechanism
JP4356850B2 (ja) * 1999-09-02 2009-11-04 本田技研工業株式会社 差動装置
JP4454726B2 (ja) * 1999-09-02 2010-04-21 本田技研工業株式会社 差動制限装置を搭載した鞍乗型車両
US6688194B2 (en) 2001-10-04 2004-02-10 Tractech Inc. Locking differential including improved clutch member and adapter sleeve
FR2830918B1 (fr) * 2001-10-12 2004-02-06 Mecaniques Et Ind Speciales S Corps de differentiel, differentiel comportant ce corps et procede d'assemblage de ce differentiel
US7871350B2 (en) * 2008-01-29 2011-01-18 Eaton Corporation Differential holdout ring arrangement
JP5072099B2 (ja) * 2008-02-27 2012-11-14 武蔵精密工業株式会社 ディファレンシャル装置
DE102008051699A1 (de) * 2008-10-15 2010-04-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Achsgetriebe
JP4807418B2 (ja) * 2009-01-27 2011-11-02 トヨタ自動車株式会社 ディファレンシャル装置
US8617024B2 (en) * 2009-07-31 2013-12-31 Deere & Company Axle final drive assembly
DE102010025274B4 (de) * 2010-06-28 2014-01-23 Werner Müller Getriebe-Anordnung
JP5450716B2 (ja) 2012-03-28 2014-03-26 本田技研工業株式会社 ディファレンシャル装置の潤滑構造
CN104405850B (zh) * 2014-09-18 2017-01-25 广西柳工机械股份有限公司 差速器
CN105221701B (zh) * 2015-11-06 2017-10-20 王梅枝 一种轴向凸轮式限滑差速器
JP2019070420A (ja) * 2017-10-10 2019-05-09 トヨタ自動車株式会社 車両用デファレンシャル装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4976667A (en) * 1988-02-10 1990-12-11 Eaton Corporation Differential clutch and lever actuation system therefor
US5029491A (en) * 1987-03-19 1991-07-09 Axial Wave Drive Bv Differential mechanisms
US5062320A (en) * 1988-01-22 1991-11-05 501 Automotive Products Plc Differential mechanism

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1886837A (en) * 1931-12-02 1932-11-08 Int Motor Co Locking mechanism for power apportioning devices
US2034318A (en) * 1934-08-04 1936-03-17 Wales Harry Norman Differential driving mechanism
DE741812C (de) * 1942-07-31 1944-10-11 Johann Josef Beucher Ausgleichsgetriebe, besonders fuer Kraftfahrzeuge
US2790334A (en) * 1953-10-12 1957-04-30 Wildhaber Ernest Gearless differential
US2873619A (en) * 1956-11-09 1959-02-17 Wildhaber Ernest Cam-type differential
US4468981A (en) * 1981-10-02 1984-09-04 Rockwell International Corporation Drive axle and fluid pump assembly
GB2266126A (en) * 1992-04-15 1993-10-20 Automotive Products Plc Camming differential mechanism has frictional engagement between cam output member and input

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5029491A (en) * 1987-03-19 1991-07-09 Axial Wave Drive Bv Differential mechanisms
US5062320A (en) * 1988-01-22 1991-11-05 501 Automotive Products Plc Differential mechanism
US4976667A (en) * 1988-02-10 1990-12-11 Eaton Corporation Differential clutch and lever actuation system therefor

Also Published As

Publication number Publication date
TW254898B (zh) 1995-08-21
GB2284455B (en) 1997-04-23
EP0655113A1 (en) 1995-05-31
DE69410404D1 (de) 1998-06-25
GB9312856D0 (en) 1993-08-04
DE69410404T2 (de) 1998-10-01
JPH08500659A (ja) 1996-01-23
RU95107692A (ru) 1996-11-20
US5557986A (en) 1996-09-24
KR100361873B1 (ko) 2003-04-07
JP3306754B2 (ja) 2002-07-24
KR950703128A (ko) 1995-08-23
GB9501989D0 (en) 1995-03-22
CN1111067A (zh) 1995-11-01
WO1995000777A1 (en) 1995-01-05
RU2120072C1 (ru) 1998-10-10
UA27074C2 (uk) 2000-02-28
GB2284455A (en) 1995-06-07
BR9405425A (pt) 2002-04-16
EP0655113B1 (en) 1998-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1043167C (zh) 差速机构
CN1087819C (zh) 减速齿轮系统
CN1154595C (zh) 自行车的变速装置
CN1236215C (zh) 行星齿轮装置和带有这种行星齿轮装置的驱动部件
CN1087818C (zh) 自动变速器
CN1234095A (zh) 小型涡旋流体装置
CN1807177A (zh) 自行车用曲柄组装体
CN101048608A (zh) 无级变速机的前进后退切换装置
US20100319569A1 (en) Railway vehicle drive unit
CN1619189A (zh) 油泵的润滑结构
US3820413A (en) Method and apparatus for power transmission utilizing a worm drive
CN1138070C (zh) 涡旋型流体机械
CN1959115A (zh) 车辆制动装置
US7217212B2 (en) Differential gear system having a stably-oriented orbiting gear
CN1094439C (zh) 扭矩传递设备
CN114857230A (zh) 电动汽车用传动比5至15推力式cvt机械无级变速器
CN1078687C (zh) 自行车用单向游滑轮
CN1201096C (zh) 备有油过滤器的曲轴
CN110701251A (zh) 一种多级同轴面接触活齿精密减速器
CN1766372A (zh) 具有大变矩比的无级自动变速的传动装置
CN1651769A (zh) 输送设备
CN1263220A (zh) 差动装置
CN1177131C (zh) 旋转活塞机
CN2325303Y (zh) 间歇摩擦式自行车用正、反向轮毂驱动变换装置
CN1871462A (zh) 加强的差速器座架

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 19990428

Termination date: 20130620