CN111692309B - 一种随飞式差速锁结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种随飞式差速锁结构，包括随飞轮、中央受驱行星齿、壳体容错滑套、覆壳容错滑套、覆壳以及壳体；本发明提供的随飞式差速锁可实现锁止动作，用于车辆脱困；亦可实现车辆原地坦克转弯动作和反侧的原地坦克掉头动作。

Description

一种随飞式差速锁结构
技术领域
本发明属于汽车差速锁技术领域，涉及一种随飞式差速锁结构。
背景技术
差速器主要是用来平衡车辆转弯时内外轮的转速差，从而使车辆得以顺利转弯而不必耗费过多的能量，也不会因为在转弯的过程中对车辆的车轮造成太大磨损。而正是因为差速器的差速原理及等扭矩作用，当汽车行驶时，车轮常会陷入泥坑或田地而令某个车轮打滑甚至是悬空，从而使车辆陷入困境无法自拔。
为了解决车辆在运行过程中的两侧车轮的不同步现象，在车辆的差速器中安装差速锁。差速锁可以将车辆的差速器锁止，以便停止所述差速器的工作。当差速器停止工作时，差速器两端连接车轮或者动力输出轴将同步的转动，从而将扭矩重新分配到两侧的车轮，以便车辆从泥坑或者打滑的路面驶出。现有的差速锁主要被应用于汽车，特别是越野车辆中，以增强所述车辆的越野性能。
但现有的差速锁不能即实现差速锁的锁止功能，又同时实现车辆的原地坦克转弯动作和反侧的原地坦克掉头动作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种随飞式差速锁装置，以解决现有的差速锁在车辆原地坦克转弯动作和反侧原地坦克掉头动作难以实现的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种随飞式差速锁结构，包括随飞轮1、中央受驱行星齿2、壳体容错滑套3、覆壳容错滑套4、覆壳5以及壳体6；
所述随飞轮1的正面边缘设有随飞轮伞齿11，中间设有光通孔12，随飞轮1背面外圈设有外轮背齿13，内圈设有内轮背齿14；
所述壳体容错滑套3与覆壳容错滑套4套接在一起，并与随飞轮1外轮相齿和，所述覆壳容错滑套4套接在覆壳5上，壳体容错滑套3套接在壳体6上。
所述中央受驱行星齿2上设有行星齿部15和伞齿部16。
所述壳体容错滑套4上设有第一回位倒向凸起17、第一拨架18、第一齿部19和壳体容错槽110；
所述第一回位倒向凸起17向圆周外侧凸起，每个壳体容错槽110两侧对称分布两个第一回位倒向凸起17，共设有六个；
通过第一齿部19与所述随飞轮外轮背齿13相啮合；
所述壳体容错槽110设有三个，呈圆周式等间距均布在壳体容错滑套3上。
所述覆壳容错滑套4包括第二回位倒向凸起111、第二拨架112、第二齿部113和覆壳容错槽114；
所述第二回位倒向凸起111向圆周内侧凸起，每个覆壳容错槽114两侧对称分布两个第二回位倒向凸起111，共设有六个；
所述覆壳容错槽114设有三个，呈圆周式等间距均布在覆壳容错滑套4上。
所述覆壳5上设有第一套接工位115、第一挡键116、固定工位117和第一光通孔118；
所述第一挡键116设有三个，呈圆周等间距分布在覆壳5上。
所述覆壳容错滑套4套接在所述第一套接工位115上。
所述壳体6内部沿圆周等间距设有四个行星齿，当壳体转动时，所述行星齿带动中央行星齿和中央受驱行星齿2转动；所述壳体6上还设有第二光通孔119、第二挡键120和第二套接工位121；
所述第二挡键120设有三个，呈圆周等间距分布在壳体6上。
所述壳体容错滑套3套接在所述第二套接工位121上。
本发明的有益效果：
本发明提供的随飞式差速锁可实现锁止动作，用于车辆脱困；亦可实现车辆原地坦克转弯动作和反侧的原地坦克掉头动作。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种随飞式差速锁结构的整体结构示意图；
图2为本发明去壳体后的随飞式差速锁结构示意图；
图3为本发明随飞轮的正面结构示意图；
图4为本发明随飞轮的背面结构示意图；
图5为本发明壳体容错滑套的结构示意图；
图6为本发明中央受驱行星齿的结构示意图；
图7为本发明覆壳容错滑套的结构示意图；
图8为本发明覆壳的结构示意图；
图9为本发明壳体的结构示意图；
图10为本发明覆壳与覆壳容错滑套相配合的结构示意图；
图11为本发明覆壳容错滑套上的第二回位倒向凸起的放大示意图结构。
具体实施方式
如图1和2所示，一种随飞式差速锁结构，包括随飞轮1、中央受驱行星齿2、壳体容错滑套3、覆壳容错滑套4、覆壳5以及壳体6；
如图3和4所示，所述随飞轮1的正面边缘设有随飞轮伞齿11，中间设有光通孔12，随飞轮1背面外圈设有外轮背齿13，内圈设有内轮背齿14；
如图5所示，所述壳体容错滑套3与覆壳容错滑套4套接在一起，并与随飞轮1外轮相齿和，所述覆壳容错滑套4套接在覆壳5上，壳体容错滑套3套接在壳体6上。
如图6所示，所述中央受驱行星齿2上设有行星齿部15和伞齿部16。
如图5所示，所述壳体容错滑套4上设有第一回位倒向凸起17、第一拨架18、第一齿部19和壳体容错槽110；
所述第一回位倒向凸起17向圆周外侧凸起，每个壳体容错槽110两侧对称分布两个第一回位倒向凸起17，共设有六个；
通过第一齿部19与所述随飞轮外轮背齿13相啮合；
所述壳体容错槽110设有三个，呈圆周式等间距均布在壳体容错滑套3上。
如图7所示，所述覆壳容错滑套4包括第二回位倒向凸起111、第二拨架112、第二齿部113和覆壳容错槽114；
所述第二回位倒向凸起111向圆周内侧凸起，每个覆壳容错槽114两侧对称分布两个第二回位倒向凸起111，共设有六个；
所述覆壳容错槽114设有三个，呈圆周式等间距均布在覆壳容错滑套4上。
如图8所示，所述覆壳5上设有第一套接工位115、第一挡键116、固定工位117和第一光通孔118；
所述第一挡键116设有三个，呈圆周等间距分布在覆壳5上。
所述覆壳容错滑套4套接在所述第一套接工位115上。
如图9所示，所述壳体6内部沿圆周等间距设有四个行星齿，当壳体转动时，所述行星齿带动中央行星齿和中央受驱行星齿2转动；所述壳体6上还设有第二光通孔119、第二挡键120和第二套接工位121；
所述第二挡键120设有三个，呈圆周等间距分布在壳体6上。
所述壳体容错滑套3套接在所述第二套接工位121上。
如图10所示，以覆壳和覆壳容错滑套为例，在开放工位时，第一挡键和覆壳容错槽的工位状态。壳体和壳体容错滑套在开放工位时，挡键和容错槽的工位状态与此相同。
如图11所示，仍以覆壳和覆壳容错滑套为例，在开放工位时，覆壳容错滑套上的第二回位倒向凸起的放大示意图。覆壳容错滑套上的第二回位倒向凸起为向孔径内侧凸起。壳体容错滑套同理，但是向孔径外侧凸起。
本实施例的应用原理为：车辆在铺装路面正常行驶时，差速锁内的中央行星齿不产生自转。但当车辆一侧车轮受困时，两半轴侧行星齿受力不同而产生差速转动，从而使中央行星齿产生自转，则当制动中央行星齿的自转，即可实现两半轴侧行星齿的差速制动，从而达成两半轴侧行星齿无相对转动而实现车辆脱困。本实施例中因随飞轮1的伞齿11与中央受驱行星齿2的伞齿部16时刻啮合，则保证随飞轮1的自转角速度与差速锁壳体6的转动角速度相同时，又中央行星齿本身在壳体上，其转动角速度与壳体亦相同，在此条件下：中央行星齿若自转，则必然使得随飞轮1产生自转而使得随飞轮和壳体的转动角度速不同，但这与前条件矛盾，即在此条件下，中央行星齿无法自转，即可达成中央受驱行星齿2的自转制动，从而达成差速锁锁止的目的。
促使随飞轮1自转制动，且差速器壳体6转动，在此情况下，随飞轮上的伞齿成为中央受驱行星齿的飞行轨迹，且同时中央受驱行星齿产生自转动，则两半轴侧行星齿必然发生相对反向转动，且相对转动角速度大小相同，此条件下，车辆产生原地转圈动作。配合前进挡及倒挡，即可实现两个相对反向的原地转圈动作。
驱动壳体容错滑套第一拨架18和覆壳容错滑套第二拨架112做直线往复运动的气动或液压装置不在此专利申请范围内。
壳体容错滑套的第一拨架18可为环形且推动其作往复直线运动的部件，也可为带环形槽零件，以满足环形拨架可与环形槽部件的相对转动。
覆壳容错滑套的第二拨架112可为环形，且推动其作往复直线运动的部件可为带环形槽零件，以满足环形拨架可与环形槽部件的相对转动。此两点本实施例暂不做定义，由实际产品为此两点做运动解释。
本实施例中随飞式差速锁的锁止启动和原地坦克转弯、原地坦克掉头的锁止启动只能在驻车时启动。
在未启动液压或气动装置时，随飞轮的背部外轮背齿13不与壳体容错滑套的齿部19啮合，且内轮背齿14不与覆壳容错滑套3的第二齿部113啮合。此时，在车辆行进中，随飞轮1可与其侧的半轴行星齿产生任意两向相对角度转动。则在外轮背齿13或内轮背齿14与相对应的容错滑套上的齿部啮合时，存在对顶情况，为保证齿与齿的啮合，在两个容错滑套上设计容错槽。因齿与齿的啮合，在对顶情况时，两个容错滑套需转动的最大角度为转过随飞轮上个体背齿宽度的一半(设值为C-1)。容错槽的宽度设计保证在所属容错滑套转过C-1值时，槽壁仍与壳体第二挡键120或覆壳挡键116壁仍存在小量间隙，以此保证齿与齿的啮合。而因容错滑套在齿与齿啮合时，产生任意两向转动中的一向，即齿与齿啮合后，容错槽壁与挡键壁的间隙一侧较大，一侧较小。
本实施例通过对中央行星齿的自转制动来达成对两侧行星齿的差速制动为随飞式差速锁的锁止原理。不同于伊顿式、托森式和限滑式，亦不同于现有牙嵌差速锁。上述容错滑套的使用，可保证齿与齿在产生任何相对角度时一次性达成齿与齿的啮合，不需要像有的牙嵌的两次或多次操作达成牙嵌啮合情况。
本实施例提供的随飞式差速锁能够实现动作：
动作1：车辆受困时，启动液压或气动装置，使得壳体容错滑套3向壳体6内侧滑动，当壳体容错滑套3与随飞轮外轮背齿13啮合后，此时随飞轮转动角速度与中央受驱行星齿2自转角速度相同。当差速器壳体转动，则壳体第二挡键120随壳体6转动，消除壳体容错槽壁与壳体挡键壁的间隙后，由壳体第二挡键120通过拨动壳体容错滑套3而制动随飞轮的自转，从而制动中央受驱行星齿的自转，即实现差速器锁止，车辆脱困。
动作2：驻车时，启动液压或气动装置，使得覆壳容错滑套4向壳体6内侧滑动，当覆壳容错滑套4与随飞轮内轮背齿14啮合后，因覆壳本身不参与任何移动和旋转，则覆壳挡键116通过覆壳容滑套容错槽114，实现对随飞轮自转制动。然后车辆挂前进挡，踩油门，此时差速器壳体转动，则中央受驱行星齿2以随飞轮的伞齿为飞行轨迹且同时产生自转。此时，两半轴侧行星齿产生相对反向转动。即差速器壳体转速为X,中央受驱行星齿自转速度为Y,则一侧半轴行星齿转速为X+Y,另一侧半轴行星齿转速为X-Y,设计转速为X小于Y,即两侧车轮同时正反转，但一侧车轮转速高，另一侧车轮的反向转速低。则此时车辆执行以靠近低转速车轮内侧为圆心点的原地坦克转弯动作。
安装随飞式差速锁而执行坦克转弯动作的车辆不同于一侧车轮抱锁，另一侧车轮转动的坦克转弯动作，且可通过一个电控按钮驱动覆壳容错滑套的滑动实现一键式操作。
动作3：驻车时，启动液压或气动装置，使得覆壳容错滑套4向壳体6内侧滑动，当覆壳容错滑套4与随飞轮内轮背齿14啮合后，因覆壳本身不参与任何移动和旋转，则覆壳挡键116通过覆壳容滑套容错槽114，实现对随飞轮自转制动。然后车辆挂倒挡，踩油门，即可实现与动作2的原地坦克转弯动作反侧后方的原地坦克掉头动作。
说明：在覆壳容错滑套4向壳体内侧滑动而锁止随飞轮后，当车辆此时处于较差路况时，此时两轮欲产生差速运动。即成为中央受驱行星齿自转阻力，但中央受驱行星齿2接受绕随飞轮伞齿自转的驱动力，即在发动机马力范围和差速锁结构刚性范围内，前进挡时，刚性执行原地坦克转弯动作；倒挡时，刚性执行反侧后方的原地坦克掉头动作。
动作4：差速器锁止开锁：在铺装路面时，两侧车轮几无差速运动。即中央受驱行星齿2只执行正常的拨动两半轴侧行星齿转动动作，受自转力较小。即容错滑套和挡键之间正向压力较小。此时，拨架回开锁工位的阻力较小，且可设定车辆行驶速度为N时，电控自主执行开锁动作，而此时，差速器壳的转速不高。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种随飞式差速锁结构，其特征在于，包括随飞轮(1)、中央受驱行星齿(2)、壳体容错滑套(3)、覆壳容错滑套(4)、覆壳(5)以及壳体(6)；
所述随飞轮(1)的正面边缘设有随飞轮伞齿(11)，中间设有光通孔(12)，所述随飞轮(1)背面外圈设有外轮背齿(13)，内圈设有内轮背齿(14)；
所述壳体容错滑套(3)与覆壳容错滑套(4)套接在一起，并与随飞轮外轮相齿和，所述覆壳容错滑套(4)套接在覆壳(5)上，壳体容错滑套(3)套接在壳体(6)上；
所述中央受驱行星齿(2)上设有行星齿部(15)和伞齿部(16)；
所述壳体(6)内部沿圆周等间距设有四个行星齿，当壳体转动时，所述行星齿带动中央行星齿和中央受驱行星齿(2)转动；所述壳体(6)上还设有第二光通孔(119)、第二挡键(120)和第二套接工位(121)；
所述第二挡键(120)设有三个，呈圆周等间距分布在壳体(6)上。
2.根据权利要求1所述的一种随飞式差速锁结构，其特征在于，所述壳体容错滑套(3)上设有第一回位倒向凸起(17)、第一拨架(18)、第一齿部(19)和壳体容错槽(110)，
所述第一回位倒向凸起(17)向圆周外侧凸起，每个壳体容错槽(110)两侧对称分布两个第一回位倒向凸起(17)，共设有六个；
通过第一齿部(19)与所述随飞轮外轮背齿(13)相啮合；
所述壳体容错槽(110)设有三个，呈圆周式等间距均布在壳体容错滑套(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种随飞式差速锁结构，其特征在于，所述覆壳容错滑套(4)包括第二回位倒向凸起(111)、第二拨架(112)、第二齿部(113)和覆壳容错槽(114)；
所述第二回位倒向凸起(111)向圆周内侧凸起，每个覆壳容错槽(114)两侧对称分布两个第二回位倒向凸起(111)，共设有六个；
所述覆壳容错槽(114)设有三个，呈圆周式等间距均布在覆壳容错滑套(4)上。
4.根据权利要求1所述的一种随飞式差速锁结构，其特征在于，所述覆壳(5)上设有第一套接工位(115)、第一挡键(116)、固定工位(117)和第一光通孔(118)；
所述第一挡键(116)设有三个，呈圆周等间距分布在覆壳(5)上。
5.根据权利要求4所述的一种随飞式差速锁结构，其特征在于，所述覆壳容错滑套(4)套接在所述第一套接工位(115)上。
6.根据权利要求4所述的一种随飞式差速锁结构，其特征在于，所述壳体容错滑套(3)套接在所述第二套接工位(121)上。
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