CN112413082A - 一种电子限滑差速器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种电子限滑差速器及汽车。该差速器的驱动机构包括：电磁离合器、滚动轴承、衔铁、钢球，其中：电磁离合器固定在主减速器壳体上，滚动轴承设置在差速器壳体一端，电磁离合器通过滚动轴承与差速器壳体连接，衔铁套设在差速器壳体上，衔铁内侧设有多个钢球，衔铁可通过多个钢球与差速器壳体做相对滚动运动，由于在衔铁内侧安装了多个钢球，当电磁离合器通电后吸引衔铁运动时，衔铁与差速器壳体之间的相对运动为滚动摩擦，相比现有技术中的滑动摩擦，降低了摩擦生热量，减小了锁止过程中的能量损耗，从而提高了电磁衔铁的工作效率。

Description

一种电子限滑差速器及汽车

技术领域

本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种电子限滑差速器及汽车。

背景技术

差速器是允许左右车轮以不同速度旋转的装置。电控机械锁式限滑差速器总成是采用电路控制限滑的时间和限滑的程度，其限滑平稳、限滑力矩可控，能够用于驱动轮之间扭矩更精确的分配。具体电控机械锁限滑实施原理及方案为：结合车辆实际工况，整车差速控制策略发出指令给电磁铁装置通电，通过行程增大机构、锁止机构等运行实现差速锁止。当整车差速控制策略发出解除锁止指令时，电磁铁断电，电磁力消除，复位机构将锁止环回位，差速锁止解除。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术中至少存在以下不足：

1、电磁离合器锁止时，衔铁与壳体之间相对移动主要依靠滑动摩擦来实现，需要克服的摩擦力较大，锁止过程中的能量损耗增大，从而降低了电磁衔铁的工作效率，并且存在滑动不平稳的现象；

2、滑动摩擦对零件的加工精度要求及表面工艺处理要求较高，加工制作难度提升，增加了制造成本。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种一种电子限滑差速器及汽车，以解决现有技术中存在滑动不平稳以及零件加工难度大，制造成本高的技术问题。

本发明的技术方案为：

一方面，本发明提供了一种电子限滑差速器，包括设置于主减速器壳体内的差速器壳体以及设置在所述差速器壳体内的第一齿轮、第二齿轮、行星齿轮组以及被动螺旋锥齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相对设置，所述行星齿轮组均与所述第一齿轮、第二齿轮相啮合，所述第一齿轮和第二齿轮之间还设有中心环，所述被动螺旋锥齿轮设在所述第二齿轮外侧的差速器壳体，其特征在于，还包括：锁止装置，所述锁止装置包括驱动机构、锁止机构及复位机构，所述驱动机构包括：电磁离合器、滚动轴承、衔铁、钢球，其中：

所述电磁离合器固定在所述主减速器壳体上，所述滚动轴承设置在所述差速器壳体一端，所述电磁离合器通过所述滚动轴承与所述差速器壳体连接，差速器壳体可转动地连接在电磁离合器内，电磁离合器不会随着差速器壳体转动，所述衔铁套设在所述电磁离合器和所述被动螺旋锥齿轮之间的所述差速器壳体上，所述衔铁内侧设有多个所述钢球，所述衔铁可通过多个所述钢球与所述差速器壳体做相对滚动运动；

所述锁止机构设置在所述驱动装置和所述第一齿轮之间，所述锁止机构与所述复位机构活动连接，所述复位机构为弹性结构，在所述电子限滑差速器进行锁止时，所述电磁离合器通电后将所述衔铁吸向所述电磁离合器方向，所述锁止机构在所述衔铁的带动下向所述第一齿轮方向位移并锁止所述第一齿轮，使所述第一齿轮停止转动，所述复位机构随着所述锁止机构的位移而压缩；在所述电子限滑差速器停止锁止时，所述电磁离合器断电失去吸力，所述复位机构伸长将所述锁止机构复位到初始位置，所述锁止机构与所述第一齿轮分离。

进一步地，所述锁止机构包括：销轴、拨块以及锁止件，其中：

所述衔铁上设有多个内部为斜面的限位槽，所述每个限位槽中均设有所述销轴和所述拨块，所述销轴固定在所述差速器壳体上，所述拨块上设置有旋转中心孔，所述拨块通过所述旋转中心孔套设在所述销轴上，所述拨块两端头部至旋转中心孔距离按预设比例设置，所述拨块以所述旋转中心孔的位置划分为第一边与第二边；所述锁止件设置在所述第一齿轮上，所述第一齿轮上设有端面齿，所述锁止件设置在所述第一齿轮设有端面齿的一侧上；

其中，所述拨块的第一边在所述衔铁与所述电磁离合器之间，所述拨块的第二边与锁止件相对设置，在所述电子限滑差速器进行锁止时，所述电磁离合器通电后将所述衔铁吸向所述电磁离合器方向，所述衔铁的移动拉动所述拨块的第一边向所述电磁离合器方向运动，所述拨块绕所述销轴旋转，所述拨块的第二边朝向所述锁止件方向运动，将所述锁止件推动进入所述第一齿轮的端面齿上。

进一步地，所述锁止件为带齿十字环，所述带齿十字环套设在所述第一齿轮上，所述带齿十字环在所述驱动装置的驱动下与所述端面齿相啮合，使第一齿轮停止转动。

进一步地，所述衔铁沿径向开设有多个通孔，每个所述通孔里设有紧定螺钉，所述钢球设在所述紧定螺钉的头部，所述钢球在所述衔铁靠近所述差速器壳体的一侧。

进一步地，所述电磁离合器和所述衔铁之间的差速器壳体上还套设有第一垫板。

进一步地，所述衔铁远离所述电磁离合器一侧的差速器壳体上还套设有第二垫板，所述第二垫板的材料为奥氏体不锈钢。

进一步地，每个所述拨块均对应一个所述复位机构，所述带齿十字环上开设有多个滑动槽，每个所述复位机构均对应一个所述滑动槽，所述复位机构包括：

定位销，所述定位销一端与所述被动螺旋锥齿轮接触，所述定位销另一端穿过所述中心环安装在所述滑动槽内；

复位弹簧，所述中心环与所述定位销另一端之间套设有复位弹簧，所述电磁离合器断电时，所述复位弹簧为自由状态。

优选地，所述行星齿轮采用斜齿圆柱齿轮。

优选地，所述滚动轴承为圆锥滚子轴承。

另一方面，本发明还提供了一种汽车，所述汽车内设置有以上所述的电子限滑差速器。

本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种汽车，其包括电子限滑差速器，由于该电子限滑差速器在衔铁内侧安装了多个钢球，当电磁离合器通电后吸引衔铁运动时，衔铁与差速器壳体之间通过多个钢球进行相对运动，使运动更加顺滑，避免了运动过程中的卡滞问题，由于通过多个钢球进行相对运动产生的摩擦为滚动摩擦，相比现有技术中的滑动摩擦，降低了摩擦生热量，减小了锁止过程中的能量损耗，从而提高了电磁衔铁的工作效率，电磁离合器的发热问题也得到改善，同时也降低了零件加工的精度以及表面处理工艺要求，减少了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的一种电子限滑差速器的剖面图；

图2为本实施例的一种电子限滑差速器的局部放大图；

图3为本实施例的第一齿轮的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明公开了一种电子限滑差速器，图1为本实施例的一种电子限滑差速器的剖面图，结合图1，本实施例的一种电子限滑差速器包括设置于主减速器壳体内的差速器壳体4以及设置在差速器壳体4内的第一齿轮14、第二齿轮15、行星齿轮组以及被动螺旋锥齿轮3，第一齿轮14与第二齿轮15相对设置，行星齿轮组均与第一齿轮14以及第二齿轮15相啮合，第一齿轮14和第二齿轮15之间还设有中心环5，被动螺旋锥齿轮3通过多个螺栓25安装在第二齿轮15外侧的差速器壳体4上，并于差速器壳体的垫片20贴合、锁紧。

图2为本实施例的一种电子限滑差速器的局部放大图，结合图1及图2，本实施例还包括锁止装置，锁止装置包括驱动机构、锁止机构以及复位机构。

结合图1以及图2，本实施例中驱动机构包括：电磁离合器21、滚动轴承24、衔铁9、钢球22，电磁离合器21安装在主减速器壳体上，差速器壳体4一端设有滚动轴承24，电磁离合器21另一侧通过滚动轴承24与差速器壳体4连接，差速器右壳4可转动地连接在电磁离合器21内，电磁离合器21不会随着差速器右壳4转动，优选地，滚动轴承24可以为圆锥滚子轴承，对电磁离合器21进行定位，避免电磁离合器21吸和过程中轴向移动，滚动轴承24两端分别设有第一轴承垫片13和第二轴承垫片16；衔铁9套设在电磁离合器21和被动螺旋锥齿轮3之间的差速器壳体4上，衔铁9内侧设有多个钢球22，衔铁9可通过多个钢球22与差速器壳体4做相对滚动运动，具体到本实施例中，可安装12颗钢球22，为了提高衔铁9移动时的稳定性，12颗钢球22可设计为双排结构。

结合图1以及图2，锁止机构设置在驱动装置和第一齿轮14之间，锁止机构与复位机构活动连接，复位机构为弹性结构，在电子限滑差速器进行锁止时，电磁离合器21通电后将衔铁9吸向电磁离合器21方向，锁止机构在衔铁9的带动下向第一齿轮14方向位移并锁止第一齿轮14，使第一齿轮14停止转动，复位机构随着锁止机构的位移而压缩；在电子限滑差速器停止锁止时，电磁离合器21断电失去吸力，复位机构伸长将锁止机构复位到初始位置，锁止机构与第一齿轮14分离。

本实施例中，由于在衔铁9内侧安装了多个钢球22，当电磁离合器21通电后产生磁感线，吸引衔铁9向电磁离合器21方向运动时，衔铁9与差速器壳体4之间的相对运动为滚动摩擦，相比现有技术中的滑动摩擦，降低了摩擦生热量，减小了锁止过程中的能量损耗，从而提高了电磁衔铁的工作效率，电磁离合器21的发热问题也得到改善，同时避免了运动过程中的卡滞问题，并且降低了零件加工的精度以及表面处理工艺要求，降低了制造成本。

图3为本实施例的第一齿轮14的结构示意图，结合图1及图3，本实施例中锁止机构包括：销轴27、拨块8以及锁止件7，衔铁9上设有多个内部为斜面的限位槽，每个限位槽中均设有销轴27和拨块8，销轴27固定在差速器壳体4上，拨块8的中部上设置有旋转中心孔，拨块8通过旋转中心孔套设在销轴27上，拨块8两端头部至旋转中心孔距离按预设比例设置，拨块8以旋转中心孔的位置划分为第一边与第二边；锁止件7设置在第一齿轮14上，第一齿轮14上设有端面齿14.1，锁止件7设置在第一齿轮14设有端面齿14.1的一侧上，其中，拨块8的第一边在衔铁9与电磁离合器21之间，拨块8的第二边与锁止件7相对设置，在电子限滑差速器进行锁止时，电磁离合器21通电后将衔铁9吸向电磁离合器21方向，衔铁9的移动拉动拨块8的第一边向电磁离合器21方向运动，拨块8绕销轴27旋转，拨块8的第二边朝向锁止件7方向运动，将锁止件7推动进入第一齿轮14的端面齿14.1上。即拨块8的存在使得该处形成了一个增力机构，可将较小的排斥力增大数倍，在带齿十字环处形成较大的轴向推力，推动带齿十字环向第一齿轮14处移动，并与端面齿14.1啮合，从而实现差速器限滑功能。

进一步地，本实施例中锁止件7为带齿十字环，带齿十字环套设在第一齿轮14上，带齿十字环在驱动装置的驱动下与端面齿14.1相啮合，使第一齿轮14停止转动。

进一步地，本实施例中衔铁9沿径向开设有多个通孔，每个通孔里设有紧定螺钉26，钢球22设在紧定螺钉26的头部，钢球22在衔铁9靠近差速器壳体4的一侧，紧定螺钉26可对钢球22进行限位，从而调整钢球22与差速器壳体之间的摩擦力矩，使钢球22与差速器壳体4保持顺畅的相对滚动运动。

结合图1，本实施例中电磁离合器21和衔铁9之间的差速器壳体4上还套设有垫板12，垫板12与衔铁9保持2.5mm的限位距离，使电磁离合器21吸和状态时仍和衔铁9保持间隙，避免电磁离合器21断电时剩磁吸力致使吸和不顺畅；衔铁9远离电磁离合器21一侧的差速器壳体上套设有第二垫板11，第二垫板11一侧的差速器壳体4上还设有定位压板6，可承受行星齿轮转动过程中的轴向力，第二垫板11和定位压板6均通过螺栓23固定在差速器壳体4上，第二垫板11和螺栓23的材料均为奥氏体不锈钢，奥氏体不锈钢具有绝缘屏蔽电磁力的作用，可隔绝电磁离合器21断电后的剩磁，避免了剩磁阻力。

结合图1，本实施例中每个拨块8均对应一个复位机构，带齿十字环上开设有多个滑动槽，每个复位机构均对应一个滑动槽，复位机构包括：定位销10以及复位弹簧19，定位销10一端与被动螺旋锥齿轮3接触，被动螺旋锥齿轮3可对定位销10进行限位，定位销10另一端穿过中心环5安装在滑动槽内，中心环5与定位销10另一端之间套设有复位弹簧19，复位弹簧19套设在定位销10上，电磁离合器21断电时，复位弹簧19为自由状态，当电磁离合器21通电时，带齿十字环与端面齿14.1啮合，复位弹簧19处于压缩状态，当电磁离合器21断电后，衔铁9的吸力消失，复位弹簧19的回弹力推动带齿十字环复位，带齿十字环与端面齿14.1脱开，从而停止锁止。

优选地，本实施例中行星齿轮采用斜齿圆柱齿轮，斜齿轮啮合时，啮合接触线由短到长再到短，因此斜齿轮啮合冲击小，同时斜齿轮的重叠系数比直齿轮大，因此可以很好的避免差速锁锁止过程中出现的齿轮啮合冲击，提高了齿轮运转的平稳性以及承载能力。

优选地，本实施例中差速器壳体4的两端分别安装有轴承1和轴承2，便于防滑差速器在主减速器内安装使用，更好地保证动力传动；外壳体的外侧壁上还喷涂有防锈漆，可以增加该防滑差速器的使用年限。

实施例2：

本发明还提供了一种汽车，汽车内设置有本实施例中的电子限滑差速器，当汽车遇到特殊路面而使得一侧车轮打滑时，本实施例2中的电子限滑差速器的工作过程与上述实施例1中的电子限滑差速器的工作过程相同，在此不作赘述。与现有技术相比，本发明提供的汽车中的电子限滑差速器由于在衔铁9内侧安装了多个钢球22，当电磁离合器21通电后吸引衔铁9运动时，衔铁9与差速器壳体4之间的相对运动为滚动摩擦，相比现有技术中的滑动摩擦，降低了摩擦生热量，减小了锁止过程中的能量损耗，从而提高了电磁衔铁9的工作效率，电磁离合器21的发热问题也得到改善，同时避免了运动过程中的卡滞问题，并且降低了零件加工的精度以及表面处理工艺要求，降低了制造成本。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种电子限滑差速器，包括设置于主减速器壳体内的差速器壳体以及设置在所述差速器壳体内的第一齿轮、第二齿轮、行星齿轮组以及被动螺旋锥齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相对设置，所述行星齿轮组均与所述第一齿轮、第二齿轮相啮合，所述第一齿轮和第二齿轮之间还设有中心环，所述被动螺旋锥齿轮设在所述第二齿轮外侧的差速器壳体，其特征在于，还包括：锁止装置，所述锁止装置包括驱动机构、锁止机构及复位机构，其中：

所述驱动机构包括：电磁离合器、滚动轴承、衔铁、钢球，所述电磁离合器固定在所述主减速器壳体上，所述滚动轴承设置在所述差速器壳体一端，所述电磁离合器通过所述滚动轴承与所述差速器壳体连接，差速器壳体可转动地连接在电磁离合器内，电磁离合器不会随着差速器壳体转动，所述衔铁套设在所述电磁离合器和所述被动螺旋锥齿轮之间的所述差速器壳体上，所述衔铁内侧设有多个所述钢球，所述衔铁可通过多个所述钢球与所述差速器壳体做相对滚动运动；

所述锁止机构设置在所述驱动装置和所述第一齿轮之间，所述锁止机构与所述复位机构活动连接，所述复位机构为弹性结构，在所述电子限滑差速器进行锁止时，所述电磁离合器通电后将所述衔铁吸向所述电磁离合器方向，所述锁止机构在所述衔铁的带动下向所述第一齿轮方向位移并锁止所述第一齿轮，使所述第一齿轮停止转动，所述复位机构随着所述锁止机构的位移而压缩；在所述电子限滑差速器停止锁止时，所述电磁离合器断电失去吸力，所述复位机构伸长将所述锁止机构复位到初始位置，所述锁止机构与所述第一齿轮分离。

2.如权利要求1所述的所述一种电子限滑差速器，其特征在于，所述锁止机构包括：销轴、拨块以及锁止件，其中：

所述衔铁上设有多个内部为斜面的限位槽，所述每个限位槽中均设有所述销轴和所述拨块，所述销轴固定在所述差速器壳体上，所述拨块上设置有旋转中心孔，所述拨块通过所述旋转中心孔套设在所述销轴上，所述拨块两端头部至旋转中心孔距离按预设比例设置，所述拨块以所述旋转中心孔的位置划分为第一边与第二边；所述锁止件设置在所述第一齿轮上，所述第一齿轮上设有端面齿，所述锁止件设置在所述第一齿轮设有端面齿的一侧上；

其中，所述拨块的第一边在所述衔铁与所述电磁离合器之间，所述拨块的第二边与锁止件相对设置，在所述电子限滑差速器进行锁止时，所述电磁离合器通电后将所述衔铁吸向所述电磁离合器方向，所述衔铁的移动拉动所述拨块的第一边向所述电磁离合器方向运动，所述拨块绕所述销轴旋转，所述拨块的第二边朝向所述锁止件方向运动，将所述锁止件推动进入所述第一齿轮的端面齿上。

3.如权利要求2所述的所述一种电子限滑差速器，其特征在于，所述锁止件为带齿十字环，所述带齿十字环套设在所述第一齿轮上，所述带齿十字环在所述驱动装置的驱动下与所述端面齿相啮合，使第一齿轮停止转动。

4.如权利要求1所述的一种电子限滑差速器，其特征在于，所述衔铁沿径向开设有多个通孔，每个所述通孔里设有紧定螺钉，所述钢球设在所述紧定螺钉的头部，所述钢球在所述衔铁靠近所述差速器壳体的一侧。

5.如权利要求2所述的一种电子限滑差速器，其特征在于，所述电磁离合器和所述衔铁之间的差速器壳体上还套设有第一垫板。

6.如权利要求5所述的一种电子限滑差速器，其特征在于，所述衔铁远离所述电磁离合器一侧的差速器壳体上还套设有第二垫板。

7.如权利要求2所述的一种电子限滑差速器，其特征在于，每个所述拨块均对应一个所述复位机构，所述带齿十字环上开设有多个滑动槽，每个所述复位机构均对应一个所述滑动槽，所述复位机构包括：

定位销，所述定位销一端与所述被动螺旋锥齿轮接触，所述定位销另一端穿过所述中心环安装在所述滑动槽内；

复位弹簧，所述中心环与所述定位销另一端之间套设有复位弹簧，所述电磁离合器断电时，所述复位弹簧为自由状态。

8.如权利要求1所述的一种电子限滑差速器，其特征在于，所述行星齿轮采用斜齿圆柱齿轮。

9.如权利要求1所述的一种电子限滑差速器，其特征在于，所述滚动轴承为圆锥滚子轴承。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1-9任一项所述的电子限滑差速器。

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