CN105156633A - 多片离合式轮间限速差速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多片离合式轮间限速差速器，包括行星锥齿轮、差速器壳体、半轴齿轮、限滑摩擦片，差速器壳体连接行星锥齿轮，行星锥齿轮连接半轴齿轮，使发动机的动力经传动轴进入限速差速器，直接驱动差速器壳体，再由行星锥齿轮带动左、右两条半轴，限滑摩擦片通过相互压紧来锁止差速器壳体与半轴以实现防滑的目的，行星锥齿轮安装有限滑锁止机构，限滑锁止机构两端靠近限滑摩擦片，当行星锥齿轮转速足够高时，限滑锁止机构两端压紧限滑摩擦片实现锁止。这种限速差速器结构简单，并且可靠性高，不会影响差速器在行星锥齿轮处锁死而使结构损坏。

Description

多片离合式轮间限速差速器

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是一种限速差速器。

背景技术

差速器是一种能使旋转运动从一根轴传到两根轴，并使后者相互间能以不同转速旋转的差速机构。一般由齿轮组成。汽车及拖拉机上的差速器位于后桥内，由差速器壳和行星锥齿轮及半轴齿轮组成。

由于差速器是藉由盆型齿轮及角齿轮驱动，内部包含边齿轮及差速小齿轮。当车辆直行时，并无差速作用，差速小齿轮及边齿轮整个会随着盆齿轮公转无差速作用，一旦车辆转弯内、外轮阻力不一样时，差速齿轮组因阻力的作用迫使产生自转功能进而调整左、右轮速。既然左、右轮速的变化及调整是藉由轮胎及地面阻抗来自由产生，那么后续的使用状况就将造成车辆无法行驶的状态。譬如说当车辆一轮掉入坑洞中，此车轮就毫无任何摩擦力可言，着地车轮相对却有着极大的阻力，此时差速器的作用会让所有动力回馈到低摩擦的轮子。掉入坑洞的车轮会不停转动，而着地轮反而完全无动作，如此车轮就无法行驶。

限速差速器，也称限滑差速器。顾名思义就是限制车轮滑动的一种改进型差速器，指两侧驱动轮转速差值被允许在一定范围内，以保证正常的转弯等行驶性能的一类差速器。

目前限速差速器的各种技术已趋于完善成熟，而且市场上的限速差速器的种类也很丰富，主要形式有扭力感应式、螺旋齿轮式、滚珠锁定式、机械式（也称为多板或多片离合器式）、粘性耦合式。

扭力感应式是采用螺旋齿轮组，一样利用左、右双组的摩擦力来限定滑差效应，由于螺旋齿轮的纵向和基座齿轮的横向交错，无离合器片的损耗，运用在后驱车辆，其故障率较低，维修保养亦趋于简单，虽然在动力输出方面未能有强大的表现，但实用原则为其最大之优点。它是将普通差速器的齿轮从齿轮改成涡轮蜗杆，而安装位置和形式并不变，借由蜗轮蜗杆传动的自锁功能（蜗杆可以向蜗轮传递扭矩，而蜗轮向蜗杆施以扭矩时齿间摩擦力大于所传递的扭矩，而无法旋转）来实现防滑功能。奥迪quattro就是采用这种结构，还有许多原厂高性能车种都是采用此种型式，RX-7FD3S像的原厂限速差速器就相当有名。在扭力感应式限速差速器的特性方面，虽然其较少使用在运动用途上，但摩擦部分与机械式比较起来效果更好，而且维修上非常简单，这是它的最大优点。

螺旋齿轮式内部构造依然采用螺旋齿轮，有别于扭力感应式的限速差速器是此螺旋齿轮限速差速器所配置的齿轮全为「横向」，也就是和输出轴的运转同一方向，利用行星锥齿轮大小减速比的功能达到限速功能，其最大的弱点在于限定锁定扭力滑差的比例较小，但也因为维修及使用保养无需特别的注意，更不需要使用限速差速器专用油，因此原厂如Honda1.8升Type-R、SilviaS15…等较新款的前轮带动车，也几乎都是使用此型式之限速差速器，此等限速差速器还有一个现象，就是车辆顶高后，转动驱动的左右两轮，并不会一起前进或后退，因此在当TIS1：9房车赛规格的验车过程中，它算是可以瞒混过关的偷改武器！螺旋齿轮限速差速器内部的齿轮构造与扭力感应式限速差速器有些相似，同样是将普通差速器的齿轮从直齿改成螺旋齿，不过不是利用二者摩擦力的不同，而是改变了齿轮的安装位置和形式，通过只有螺旋齿轮才能实现的安装位置和形式，利用齿轮的减速比来限制左右驱动轮转速差的。这种限速差速器所能达到的最大转速差比较小。而且，扭力感应型的齿轮配置为纵向，而此种螺旋齿轮限速差速器的则为横向装置。和机械式限速差速器相比，它的最大弱点在于限制锁定的扭力范围较小，但维修、使用上没有什么特别麻烦之处。

滚珠锁定式的特殊之处，是当小圆球在弯曲的沟槽中移动时，被沟槽切断的滚筒开始作动而发挥限滑的效果，尤其是其作动原理与一般品有很大的差异，目前并不算是主流的制品。在滚珠锁定限速差速器的特性方面，因为它的构造相当特别，因此可以发挥十分圆滑的效果，反过来说此限速差速器并不适合喜欢在街上狂飙的人士，而最后可以死锁差速器、并发挥最高扭力，也是值得记上一笔之处，所以最适用于分秒必争的比赛场合中。

机械式在改装车辆中最传统也最常用，因此算是能见度最高的限速差速器，因为使用左、右两个离合器片和压板组，故亦称为多板或多片离合器式限速差速器，此型式之限速差速器可藉由离合器片与压板的排列组合来达到限滑百分比功能，25%~90%的能力从皆可完成。但唯一的缺点就是较难照顾，其务必要使用限速差速器专用油来定期保养，长时间或剧烈操驾也能需要更换修理包。而离合器片装配不佳或置入时Runin方式不正确，也容易导致转弯异音或离合器片损坏之现象。机械式限速差速器响应速度快，灵敏度高，限滑比例可根据压板和离合片的不同组合来实现，可调范围广，但造价高，耐久性不好，当离合器片磨损时，常会出现“嘎！嘎！”的噪音，因此需要做定期的维修，这也是其缺点之一。

粘性耦合式最早配置是用在VAG(Audi/VW)车系，其间由多片的离合器组，加上硅油组合而成，它是利用硅油摩擦受热膨胀后，迫使离合器片接合来锁定轮差，其结构可说是最简单且体积小、造价低，是一款适用于大众型式的限速差速器。大约十年前限速差速器还是属于选用配备时，最受欢迎的就是这种黏性耦合型式样，就如大家所看到的，此限速差速器是由多个离合器片组合而成，透过硅油的喷入使左右轮胎产生回转差，然后再利用硅油的黏性做锁定。谈到这里大家应该不难想象，此类构造的效果并非很好，因为硅油的黏度会依温度产生性能上的差别，因此反应性算是最差，往好的方面想，这种限速差速器只是一款适合一般大众使用的类型。

因此，现有限速差速器多数结构复杂，成本较高。多片离合式限速差速器虽然具备简单的结构，但可靠性相对欠缺，或是可靠性相对较高，成本却也随之升高。

发明内容

本发明提供一种结构简单且可靠性高的限速差速器。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种多片离合式轮间限速差速器，包括行星锥齿轮、差速器壳体、半轴齿轮、限滑摩擦片，差速器壳体连接行星锥齿轮，行星锥齿轮连接半轴齿轮，使发动机的动力经传动轴进入限速差速器，直接驱动差速器壳体，再由行星锥齿轮带动左、右两条半轴，限滑摩擦片通过相互压紧来锁止差速器壳体与半轴以实现防滑的目的，行星锥齿轮安装有限滑锁止机构，限滑锁止机构两端靠近限滑摩擦片，当行星锥齿轮转速足够高时，限滑锁止机构两端压紧限滑摩擦片实现锁止。

其中，所述限滑锁止机构为类行星轮机构，行星轮系的太阳轮与差速器锥齿轮轴相连接，太阳轮设有凹槽，凹槽中装有由弹簧连接的摩擦片，太阳轮外侧设有轮齿形成外齿圈，外齿圈与一传动齿条相啮合，当行星锥齿轮转速足够高时，摩擦片甩出并与外齿圈内侧接合，依靠摩擦力带动外齿圈旋转，使外齿圈会带动传动齿条沿轴向移动，压紧限滑摩擦片。

其中，限滑锁止机构轴孔中装设有推力轴承，形成行星轮系的行星轮。

其中，差速器壳体两端还装设有差速器左端盖与差速器右端盖。

其中，限滑摩擦片外侧设有摩擦片定位挡板。

本发明的有益效果是：本发明通过在行星锥齿轮安装有限滑锁止机构，在行星锥齿轮转速足够高时，限滑锁止机构两端压紧限滑摩擦片实现锁止。这种限速差速器结构简单，并且可靠性高，不会影响差速器在行星锥齿轮处锁死而使结构损坏。

附图说明

图1为本发明实施例限速差速器的主剖视图。

图2为本发明实施例限速差速器的局部俯视图。

图中，1为差速器壳体，2为限滑锁止机构，3为限滑摩擦片，4为差速器左端盖，5为太阳轮，6为半轴齿轮，7为行星锥齿轮，8为传动齿条，9为行星锥齿轮轴挡板，10为推力轴承，12为差速器右端盖，13为摩擦片定位挡板，14为弹簧，15为摩擦片。

具体实施方式

下面结合附图及实例，对本发明做进一步说明。

本实施例中，如图1、图2所示，本发明实施例限速差速器由行星锥齿轮7、差速器壳体1、半轴齿轮6等零件组成。发动机的动力经传动轴进入限速差速器，直接驱动差速器壳体，再由行星锥齿轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。行星锥齿轮7安装有限滑锁止机构2，限滑锁止机构2两端靠近限滑摩擦片3。差速器壳体1两端还装设有差速器左端盖4与差速器右端盖12，将上述零件封闭于其中。限滑摩擦片3外侧设有摩擦片定位挡板13。

限滑锁止机构2轴孔中装设有推力轴承10，并在差速器壳体1外侧对应设置有行星锥齿轮轴挡板9。

限滑锁止机构是将类行星轮的机构安装在行星锥齿轮7上，使行星轮系的太阳轮5与差速器锥齿轮轴相连接，太阳轮5上有凹槽，其中装有由弹簧14连接的摩擦片15。行星轮系的行星轮由推力轴承10代替，行星轮系的外齿圈则是内侧为摩擦片15，外侧装有轮齿16的设计。轮齿与传动齿条8相啮合。当差速器行星锥齿轮7转速超过设定数值时，太阳轮上摩擦片15会甩出并与外齿圈内侧接合，转速足够高时，依靠摩擦力会带动外齿圈旋转，从而使外齿圈会带动传动齿条8沿轴向移动，从而使限滑摩擦片3压紧达到锁止的目的。在接合之后，太阳轮依旧会旋转，此时摩擦片会与外齿圈内侧产生相对摩擦，即不会影响差速器在行星锥齿轮处锁死而使结构损坏。

Claims (5)

1.一种多片离合式轮间限速差速器，其特征在于，包括行星锥齿轮、差速器壳体、半轴齿轮、限滑摩擦片，差速器壳体连接行星锥齿轮，行星锥齿轮连接半轴齿轮，使发动机的动力经传动轴进入限速差速器，直接驱动差速器壳体，再由行星锥齿轮带动左、右两条半轴，限滑摩擦片通过相互压紧来锁止差速器壳体与半轴以实现防滑的目的，行星锥齿轮安装有限滑锁止机构，限滑锁止机构两端靠近限滑摩擦片，当行星锥齿轮转速足够高时，限滑锁止机构两端压紧限滑摩擦片实现锁止。

2.根据权利要求1所述的多片离合式轮间限速差速器，其特征在于，所述限滑锁止机构为类行星轮机构，行星轮系的太阳轮与差速器锥齿轮轴相连接，太阳轮设有凹槽，凹槽中装有由弹簧连接的摩擦片，太阳轮外侧设有轮齿形成外齿圈，外齿圈与一传动齿条相啮合，当行星锥齿轮转速足够高时，摩擦片甩出并与外齿圈内侧接合，依靠摩擦力带动外齿圈旋转，使外齿圈会带动传动齿条沿轴向移动，压紧限滑摩擦片。

3.根据权利要求2所述的多片离合式轮间限速差速器，其特征在于，限滑锁止机构轴孔中装设有推力轴承，形成行星轮系的行星轮。

4.根据权利要求1所述的多片离合式轮间限速差速器，其特征在于，差速器壳体两端还装设有差速器左端盖与差速器右端盖。

5.根据权利要求1所述的多片离合式轮间限速差速器，其特征在于，限滑摩擦片外侧设有摩擦片定位挡板。