CN109707819A

CN109707819A - 差速锁

Info

Publication number: CN109707819A
Application number: CN201811241388.9A
Authority: CN
Inventors: 本杰明·德雷舍尔
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2019-05-03
Anticipated expiration: 2038-10-24
Also published as: DE102017124969A1; BR102018071900A2; CN109707819B; RU2018137411A; EP3477157A1; RU2018137411A3; RU2763474C2; EP3477157B1

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆、特别是商用车辆的差速器(12)的差速锁(10)。差速锁(10)具有转换体(18)，转换体能够移动以接合和释放所述差速锁(10)，所述转换体特别是转换拨叉。差速锁(10)具有转换套筒(22)，转换套筒连接到转换体(18)，并能够与转换体(18)一起移动。差速锁(10)具有连接部件(20)，连接部件连接转换体(18)和转换套筒(22)以一起移动，其中，连接部件(20)以能够轴向调节的方式连接到转换套筒(22)，特别地以便调节转换套筒(22)和差速器(12)之间的间隙。差速锁(10)尤其可以具有简单的结构并且节省空间并且易于安装。

Description

差速锁

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的差速器的差速锁。

背景技术

机动车辆的差速锁在现有技术中是已知的，可通过压缩空气加载来操作差速锁的锁定致动器。由此产生的转换力从与锁定致动器相关的转换拨叉传递到转换套筒上。转换套筒作用于差速锁的锁定元件。转换拨叉布置在位于锁定致动器内的转换杆上的特定轴向位置。由此，在接合状态和松脱状态下同时限定了与转换套筒连接的转换拨叉的轴向位置。通常通过使用待布置在转换杆上的不同厚度的调节垫片来实现转换拨叉在转换杆上的轴向定位。这种定位可能很复杂。

DE 103 06 994 A1披露了一种具有锁定致动器的差速锁。通过以能够轴向地且径向地位移的方式安装的转换杆的旋转操作，可以使布置在该转换杆上的用于根据需要调节锁定操作的转换拨叉无级地进入转换杆上的任意的期望轴向位置。

发明内容

本发明的目的是提供如下一种差速锁，该差速锁具有设置锁的操作、特别是差速锁和差速器之间的间隙的替代或改进的方案。

该目的通过根据独立权利要求的差速锁实现。在从属权利要求和说明书中详细说明了有利的改进方案。

差速锁适用于机动车辆、特别是商用车辆的差速器。差速锁具有转换体，转换体特别是转换拨叉、转换柄或致动杆。为了连接(接合)和断开(松脱)差速锁，转换体能够(例如，轴向地)移动。差速锁具有转换套筒(滑动套筒)，转换套筒连接到转换体并且能与转换体一起(例如，轴向地)移动。差速锁具有连接部件，连接部件连接转换体和转换套筒以便一起移动，其中，连接部件以能够轴向调节的方式连接到转换套筒，以便特别地调节转换套筒和差速器(例如，差速器的锁定元件)之间的间隙。

本发明可具有许多优点。调节机构因为位于转换套筒的区域中而在组装期间非常容易触及。调节机构不再需要布置在转换杆的区域中，从而在那里实现了简化的结构并且减少了所需的安装空间。由于不再需要使用调节路径，因此也可以进一步减小转换杆区域中的空间。调节路径布置在差速器的驱动轴(例如后桥轴)的区域中，在那里可以获得轴向方向上的足够安装空间。由于设置路径/调节路径对转换点没有影响，因此可以更精确地检测差速锁的转换位置。例如，在(不再需要如例如使用衬垫的现有技术中的调节的)转换拨叉的区域中进行感测。可以通过完全组装的锁定致动机构并在压力加载下调节转换套筒和差速器之间的间隙。在调节期间和之后不必拆卸锁定致动机构。不需要专门的工具。组装简单并因此在实践中能够快速实施。

特别地，术语“轴向”可以指平行于转换套筒的中心轴线或纵向轴线的方向。

特别地，转换套筒与连接部件、转换体之间的相对定位可以通过转换套筒上的连接部件的轴向调节来调节。

在一个实施例中，连接部件在转换套筒上的轴向位置能够轴向地调节。连接部件可在经调节的轴向位置上轴向地固定在转换套筒上。由此，在调节转换套筒上的轴向位置之后，连接部件可以轴向地固定。因此，可以使用在运行期间进行的调节。

在另一实施例中，连接部件以能够无级轴向调节的方式连接到转换套筒。由于无级调节，可非常精确地设置转换套筒和差速器之间的间隙。

在一个实施例中，可通过连接部件相对于转换套筒的轴向位置来设置转换套筒相对于差速器的轴向位置。

在另一实施例中，连接部件为环形构造，且/或转换体和连接部件彼此接合，且/或转换体接合在连接部件的环形槽中。因此，可以确保转换体和连接部件之间的牢固连接。

在一个实施例中，连接部件能够以能够轴向调节的方式螺接在转换套筒上。可替代地或另外地，连接部件具有用于螺接在转换套筒的外螺纹上的内螺纹，以用于以能够轴向调节的方式螺接连接部件和转换套筒。螺纹连接实现了简单的且无级的可调节性。

在另一变形例中，连接部件是轴向自锁的。可替代地或另外地，通过形状配合连接、力配合连接和/或材料结合连接(例如，锁紧螺母(Kontermutter)、自锁螺纹(selbstsicherndes Gewinde)、螺纹锁固剂(Gewindekleber)、塑料环(Kunststoffring)且/或通过钉入)，连接部件轴向固定或能够轴向固定在转换套筒上。因此，在调节之后，连接部件以简单的方式轴向固定在转换套筒上。

在一个实施例中，连接部件具有特别是环形的第一连接元件和特别是环形的第二连接元件。这提供了简化特别是转换体的组装且/或提供连接部件的简单轴向自锁的可能性。

在一个改进方案中，第一连接元件和第二连接元件被构造成在转换套筒上彼此轴向固定。

在另一实施例中，第一连接元件和第二连接元件分别具有用于螺接在转换套筒的外螺纹上的内螺纹。第一连接元件和第二连接元件可以彼此螺接，以将连接部件轴向固定在转换套筒上。

特别地，连接元件可以形成连接部件的公共内螺纹和/或连接部件的公共环形槽。

在进一步的改进方案中，第一连接元件和第二连接元件被构造成彼此接合，以将连接部件轴向固定在转换套筒上。例如，第一连接元件可以具有容纳部，且第二连接元件可以具有突起，从而它们可以彼此接合。

在一个实施例中，转换体通过连接部件沿着转换体的纵向方向固定转换套筒。可替换地或额外地，连接部件保持在转换体的第一拨叉臂和转换体的第二拨叉臂之间。由此，在对差速器的延伸穿过转换套筒的驱动轴进行装配之前，转换套筒一直由转换体保持。拆卸驱动轴时，转换套筒不会掉到地上。

在优选实施例中，转换体具有第一拨叉臂和第二拨叉臂，第一拨叉臂和第二拨叉臂在连接部件的环形槽上围绕连接部件。第一拨叉臂以大于90°的角度围绕环形槽。可替代地或额外地，第二拨叉臂以大于90°的角度围绕环形槽。可替代地或额外地，第一拨叉臂和第二拨叉臂(一起)以大于180°的角度围绕环形槽。由此，转换体可以通过连接部件来保持转换套筒。

在一个变形例中，转换体的第一拨叉臂具有圆形内轮廓面，且/或换转换体的第二拨叉臂具有圆形内轮廓面。第一拨叉臂的圆形内轮廓面和/或第二拨叉臂的圆形内轮廓面匹配于环形槽的底周面，尤其匹配于连接部件的环形槽的底周面的圆形部分。

特别地，这些内轮廓面可以彼此面对，且/或可通过转换体的内轮廓面来保持连接部件并因而保持转换套筒。

在另一变形例中，转换套筒以能够轴向移动的方式安装在差速器的驱动轴上，转换套筒具有多个接合元件以用于与差分器的多个锁定元件接合，且/或差速锁具有可轴向移动的转换杆，转换体轴向固定在转换杆上。

特别地，差速锁可以气动地、液压地和/或电磁地致动，转换体可轴向移动，且/或转换套筒可轴向移动。

优选地，转换套筒能够在锁定位置(接合位置)和释放位置(松脱位置)之间轴向移动，其中，在锁定位置，转换套筒接合在差速器(例如，差速器的锁定件)中，并且在释放位置，转换套筒没有接合在差速器中(例如，差速器的锁定元件中)。

本发明还涉及一种机动车辆(特别是商用车辆)。机动车辆具有差速器(特别是横向差速器或纵向差速器)以及如本文所公开的差速锁。差速锁连接到差速器，以锁定差速器。

本文公开的差速锁还可以用于其它装置中的差速器。

附图说明

本发明的上述优选实施例和特征可以根据需要彼此组合。下面将参考附图来描述本发明的进一步细节和优点，在这些图中：

图1示出处于松脱位置的差速锁的纵向剖视图；

图2示出处于接合位置的差速锁的纵向剖视图；和

图3示出差速锁的横截面图。

具体实施方式

附图所示的实施例至少部分地一致，使得相似或相同的部件具有相同的附图标记，并且为了说明这些实施例，还参考了其他实施例或附图的说明以避免重复。

图1和2示出了差速锁10。差速锁10可以锁定机动车辆(特别是商用车辆)的差速器12。商用车辆可以是例如卡车或公共汽车。例如，差速器12可以是横向差速器或纵向差速器。

图1示出处于松脱位置的差速锁10。在松脱位置，差速锁10不锁定差速器12。

图2示出处于接合位置的差速锁10。在接合位置，差速锁10锁定差速器12。

差速锁10具有壳体14、转换杆16、转换体18、连接部件20和转换套筒22。

例如，差速器12通过锥形的滚柱轴承可旋转地安装在壳体14中。转换杆16以能够在两个固定的止动件之间轴向移动的方式安装在壳体14中。转换杆16连接到活塞24。转换杆16和活塞24可以例如单体地(一体地)或分体地制造。活塞24以能够轴向移动的方式安装在引导衬套26中。引导衬套26容纳在壳体14中。引导衬套26在壳体内侧被活塞24封闭。引导衬套26在壳体外侧被壳体盖28封闭。因此，控制流体空间30被包封在引导衬套26内，控制流体空间30通过合适的密封件对内且对外密封。用于转换杆16的止动件可以例如设置在壳体14中或上，壳体盖28中或上和/或引导衬套26中或上。

控制流体空间30加载有控制流体，例如压缩空气或者液压液。当向控制流体空间30加载控制流体时，活塞24和与其连接的转换杆16在远离壳体盖28的方向上轴向地移动。当控制流体室30泄压时，活塞24和与其连接的转换杆16在螺旋弹簧32的作用下在相反的方向上轴向地移动。当控制流体空间30泄压时，螺旋弹簧32用作复位弹簧以使差速锁10返回松脱状态。然而，也可以设置另外的致动机构，以用于使转换杆16移动。

在所示实施例中，转换体18形成为转换拨叉。然而，转换体18也可以形成为例如(细长的)转换把(操纵杆)或转换柄。

转换体18在第一端处具有环形区域34。环形区域34轴向地固定在转换杆16上。环形区域34具有两个彼此相对的端面36和38。在第一端面36处，转换体18的环形区域34支撑在螺旋弹簧32上。螺旋弹簧32支撑在壳体14上。在第二端面38处，转换体18的环形区域34支撑在转换杆16的肩部上。转换体18也可以以其它方式轴向地固定在转换杆16上，例如通过具有固定机构的螺纹。由于转换体18轴向固定在转换杆16上，所以转换体18与转换杆16一起移动。

转换体18从壳体14中延伸到差速器12的未详细示出的壳体中。转换体18通过连接部件20连接到转换套筒22。

转换体18在与第一端相对的一端连接到连接部件20。详细地，转换体18接合在连接部件20a的环形槽40中。转换体18在轴向移动时驱动连接部件20和转换套筒22。

图3详细示出了转换体18和连接部件20之间的连接。

转换体18具有第一拨叉臂42和第二拨叉臂44。拨叉臂42、44围绕连接部件20的环形槽40。具体地，拨叉臂42、44以大于180°的角度围绕环形槽40。环形槽40周围被拨叉臂42、44以及气隙围绕。转换体18将连接部件20和转换套筒22保持在沿着其纵向轴线的方向上。

特别地，拨叉臂42、44均具有圆形的内轮廓面46、48。第一拨叉臂42的内轮廓面46与第二拨叉臂44的内轮廓面48相对。内轮廓面46、48匹配于环形槽40的底周面50。内轮廓面46、48以及气隙围绕底周面50，从而固定连接部件20和转换套筒22以防止脱落。

拨叉臂42、44的圆形构造通过在本文其他位置更详细地描述的连接部件20的分体(特别是两体式)设计来实现。因此，在装配驱动轴58(例如，后桥轴)之前，拨叉臂42、44能够一直固定连接部件20和转换套筒22。在此，尤其没有必要注意公差的精确匹配。

在下文中，将再次特别参考图1和图2。

连接部件20具有环形构造。特别地，连接部件20被构造为螺纹引导环，该螺纹引导环被转换体18引导，并引导转换套筒22。

连接部件20具有第一环形连接元件52和第二环形连接元件54。连接元件52、54一起构成环形槽40。两个连接元件52、54具有内螺纹56。

转换套筒(滑动套筒)22通过轴-轮彀连接(例如，接合连接或者花键连接)以能够轴向地移动的方式布置在差速器12的驱动轴58上。转换套筒22具有外螺纹60，外螺纹60匹配于连接部件20的内螺纹56。转换套筒22在其端侧具有接合元件62，例如齿或爪。接合元件62可以接合到差速器12的相应匹配的锁定元件64中，例如齿或爪，以锁定差速器12。为了锁定差速器12，转换套筒22在朝向锁定元件64的方向上轴向地移动(在图1和图2中，向左)。为了释放差速器12，转换套筒22在相反方向上(图1和图2中，向右)轴向地移位。转换套筒22的移动通过转换杆16、转换体18和连接部件20的轴向移动实现。

由于差速锁10和差速器12之间的与制造相关且与装配相关的公差，需要调节转换套筒22相对于差速器12的轴向位置。因此，可以确保，当锁定差速器12时，转换套筒22的接合元件62和差速器12的锁定元件64彼此接合。还可以确保，当释放/解锁差速器12时，转换套筒22的接合元件62和差速器12的锁定元件64完全彼此松脱。

为了调节转换套筒22的轴向位置，连接部件20通过内螺纹56相应地螺接在转换套筒22的外螺纹60上。通过连接部件20和转换套筒22之间的螺纹连接，能够将连接部件20以能够无级轴向调节的方式定位在转换套筒22上。由此，可以以非常高的精度设置转换套筒22在锁定位置和释放位置的期望轴向位置。因此，通过连接部件20相对于转换套筒22的轴向调节来调节和补偿差速锁10和差速器12的部件之间的与制造相关且与装配相关的间隙。

一旦通过连接部件20和转换套筒22之间的轴向调节设置了转换套筒22的轴向位置，连接部件20轴向地固定在转换套筒22上。

在所示的实施例中，连接部件20自身固定在转换套筒22上。详细地，连接元件52、54相对彼此螺接并因此彼此固定。为了增强固定效果，如图所示，连接元件52、54另外彼此接合。为了这个目的，连接部件52、54中的一者可具有例如环形的容纳部，并且连接元件52、54中的另一者可具有能够接合到容纳部中的相应的凸起(斜坡)。

连接部件20也可以一体地形成且/或以其他方式轴向地固定在转换套筒22上。例如，连接部件20可以通过形状配合连接、力配合连接和/或材料结合连接(例如，锁紧螺母、自锁螺纹、螺纹锁固剂、塑料环和/或在槽中的冲压)额外地或可替代地轴向地固定。

本发明不限于上述优选实施例。相反，同样利用了本发明的概念并因此落入本发明的范围内的各种变型和修改都是可能的。特别地，本发明还要求保护从属权利要求的主题和特征，而与所引用的权利要求无关。特别地，独立权利要求1的特征是独立公开的。此外，从属权利要求的特征也独立于独立权利要求1的所有特征公开，并且例如独立于与转换体、转换套筒和/或独立权利要求1的连接部件的存在和/或配置有关的特征。

参考标号列表

10差速锁 12差速器 14壳体

16转换杆 18转换体 20连结构件

22转换套筒 24活塞 26引导套筒套

28壳体盖 30控制流体空间 32螺旋弹簧

34环形区域 36第一端面 38第二端面

40环形槽 42第一拨叉臂 44第二拨叉臂

46内轮廓面 48内轮廓面 50底周面

52第一连接元件 54第二连接元件 56内螺纹

58传动轴 60外螺纹 62接合元件

64锁定元件

Claims

1.一种用于机动车辆的差速器(12)的差速锁(10)，所述机动车辆特别是商用车辆，所述差速锁具有：

转换体(18)，所述转换体能够移动以接合和释放所述差速锁(10)，所述转换体特别是转换拨叉；

转换套筒(22)，所述转换套筒连接到所述转换体(18)，并能够与所述转换体(18)一起移动；和

连接部件(20)，所述连接部件将所述转换体(18)和所述转换套筒(22)彼此连接以共同移动，其中，所述连接部件(20)以能够轴向调节的方式连接到所述转换套筒(22)，特别地以便调节所述转换套筒(22)和所述差速器(12)之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的差速锁(10)，其中，

所述连接部件(20)在所述转换套筒(22)上的轴向位置能够轴向地调节，且

所述连接部件(20)能够在经调节的轴向位置处轴向地固定在所述转换套筒(22)上。

3.根据权利要求1或2所述的差速锁(10)，其中，

所述连接部件(20)以能够无级轴向调节的方式连接到所述转换套筒(22)，且/或

所述转换套筒(22)相对于所述差速器(12)的轴向位置能够经由所述连接部件(20)相对于所述转换套筒(22)的轴向调节来调节。

4.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁(10)，其中，

所述连接部件(20)为环形构造，且/或

所述转换体(18)和所述连接部件(20)彼此接合，且/或

所述转换体(18)接合在所述连接部件(20)的环形槽(40)中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁(10)，其中，

所述连接部件(20)能够以能够轴向调节的方式螺接在所述转换套筒(22)上，且/或

所述连接部件(20)具有用于螺接在所述转换套筒(22)的外螺纹(60)上的内螺纹(56)，以便用于以能够轴向调节的方式连接所述连接部件(20)和所述转换套筒(22)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁(10)，其中，

所述连接部件(20)轴向地自锁，且/或

通过形状配合连接、力配合连接和/或材料结合连接，特别地通过锁紧螺母、自锁螺纹、螺纹锁固剂、塑料环和/或通过钉入，所述连接部件(20)轴向地固定或者能够轴向地固定在所述转换套筒(22)上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁(10)，其中，

所述连接部件(20)具有第一连接元件(52)和第二连接元件(54)，所述第一连接元件特别是环形的，所述第二连接元件特别是环形的。

8.根据权利要求7所述的差速锁(10)，其中，

所述第一连接元件(52)和所述第二连接元件(54)被构造成彼此轴向地固定在所述转换套筒(22)上。

9.根据权利要求7或8所述的差速锁(10)，其中，

所述第一连接元件(52)和所述第二连接元件(54)分别具有用于螺接在所述转换套筒(22)的外螺纹(60)上的内螺纹(56)，且

所述第一连接元件(52)和所述第二连接元件(54)能够彼此螺接，以将所述连接部件(20)轴向地固定在所述转换套筒(22)上。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的差速锁(10)，其中，

所述第一连接元件(52)和所述第二连接元件(54)被构造成彼此接合，以将所述连接部件(20)轴向地固定到所述转换套筒(22)上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁(10)，其中，

所述转换体(18)通过所述连接部件(20)沿着所述转换体(18)的纵向方向固定所述转换套筒(22)，且/或

所述连接部件(20)保持在所述转换体(18)的第一拨叉臂(42)和所述转换体(18)的第二拨叉臂(44)之间。

12.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁(10)，其中，所述转换体(18)具有第一拨叉臂(42)和第二拨叉臂(44)，所述第一拨叉臂和所述第二拨叉臂在所述连接部件(20)的环形槽(40)中围绕所述连接部件(20)，

其中，

所述第一拨叉臂(42)以大于90°的角度围绕所述环形槽(40)，且/或

所述第二拨叉臂(44)以大于90°的角度围绕所述环形槽(40)，且/或

所述第一拨叉臂(42)和所述第二拨叉臂(44)以大于180°的角度围绕所述环形槽(40)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁(10)，其中，

所述转换体(18)的第一拨叉臂(42)具有圆形内轮廓面(46)，且/或所述转换体(18)的第二拨叉臂(44)具有圆形内轮廓面(48)，且

所述第一拨叉臂(42)的所述圆形内轮廓面(46)和/或所述第二拨叉臂(42)的所述圆形内轮廓面(48)匹配于所述连接部件(20)的环形槽(40)的底周面(50)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁(10)，其中，

所述转换套筒(22)以能够轴向移动的方式安装在所述差速器(12)的驱动轴(58)上，且/或

所述转换套筒(22)具有多个接合元件(62)，以用于与所述差速器(12)的多个锁定元件(64)接合，且/或

所述差速锁(12)具有能够轴向移动的转换杆(16)，所述转换体(18)轴向地固定在所述转换杆上。

15.一种机动车辆，所述机动车辆特别是商用车辆，并具有：

差速器(12)，所述差速器特别是横向差速器或纵向差速器；和

根据前述权利要求中任一项所述的差速锁(10)，所述差速器连接到所述差速器(12)，以便锁定所述差速器(12)。