CN115342171A - 一种锁止式差速器 - Google Patents

Abstract

一种锁止式差速器，锁止式差速器包括差速器壳和齿轮组。齿轮组中，沿差速器壳的转动轴向相对设置的一对半轴齿轮，通过与行星齿轮的啮合实现差速传动。一对半轴齿轮中的一个为联动半轴齿轮，联动半轴齿轮背离其啮合的一侧具有联动端面。锁止式差速器还包括锁止件和离合装置。锁止件沿差速器壳的转动轴向滑动地设置于差速器壳内，以在锁止位置和解锁位置间移动，锁止件还能够随差速器壳转动，且锁止件还具有锁止端面，位于锁止位置的锁止端面能够通过联动端面联动联动半轴齿轮。离合装置设置于差速器壳外，能够穿设差速器壳连接至锁止件，以带动锁止件从解锁位置向锁止位置移动。锁止式差速器可在有效利用空间的前提下，保证锁止结构的工作可靠性。

Description

一种锁止式差速器

技术领域

本申请涉及一种差速器，尤其涉及一种具有锁止结构的锁止式差速器。

背景技术

差速器作为车辆的主要传动装置，可以调节连接于差速器的同轴两侧车轮的转速，尤其是在转弯过程中，同轴两侧车轮的转速不动，通过差速器可自动调节两侧车轮的转速。

但是在车辆遇到特殊情况时，如一侧车轮悬空或一侧车轮打滑时，车辆会失去动力，此时需要锁止式差速器，使两侧车轮不再差速传动，而是刚性连接，将全部动力转移到正常路面一侧的车轮，驱动车辆脱困。

上述锁止式差速器的锁止结构即需要考虑锁止式差速器的空间设计，又要考虑锁止结构的工作可靠性。

发明内容

针对上述问题，本申请公开一种锁止式差速器，其可在有效利用空间的前提下，保证锁止结构的工作可靠性。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

本申请公开了一种锁止式差速器，锁止式差速器包括能够转动的差速器壳和设置于差速器壳内的齿轮组。齿轮组中，沿差速器壳的转动轴向相对设置的一对半轴齿轮，通过与行星齿轮的啮合传动实现差速传动。一对半轴齿轮中的一个为联动半轴齿轮，该联动半轴齿轮背离其啮合的一侧具有联动端面。锁止式差速器还包括锁止件和离合装置。锁止件能够沿差速器壳的转动轴向滑动地设置于差速器壳内，以能够在一锁止位置和一解锁位置间移动，锁止件还能够随差速器壳一起转动，且锁止件还具有一个锁止端面，位于锁止位置的锁止端面能够通过联动端面联动联动半轴齿轮。离合装置设置于差速器壳外，能够穿设差速器壳连接至锁止件，以带动锁止件从解锁位置向锁止位置移动。

通过锁止端面与联动半轴齿轮的联动端面实现相互联动，该联动方式，无需改变锁止式差速器整体构造和尺寸，不会增加空间需求。同时该联动过程中，联动动作稳定可靠，即使锁止件与联动半轴齿轮的转速差较大，也可顺利实现联动。且通过锁止端面与联动端面实现相互联动，容易满足对实现联动传递的结构强度的要求。

在锁止式差速器的一种示意性实施方式中，联动半轴齿轮的啮合部设置有半轴的表面为联动端面，锁止件能够套设于联动半轴齿轮的半轴。

在锁止式差速器的一种示意性实施方式中，锁止件的锁止端面设置有多个锁止齿，多个锁止齿环绕锁止件的转动轴排布，各锁止齿沿径向延伸。联动半轴齿轮的联动端面设置有多个联动齿，多个联动齿环绕联动半轴齿轮的转动轴排布，各联动齿沿径向延伸，位于锁止位置的锁止齿与联动齿在转动方向上相互抵靠。

在锁止式差速器的一种示意性实施方式中，锁止件的周向具有花键，锁止件通过花键与差速器壳实现滑动连接并能够随差速器壳一起转动。

在锁止式差速器的一种示意性实施方式中，锁止式差速器还包括弹性件，弹性件设置于差速器壳内，其能够向锁止件提供弹性力，以使锁止件能够回位至解锁位置。

在锁止式差速器的一种示意性实施方式中，锁止式差速器还包括数个定位块，各定位块设置于差速器壳内，且各定位块的一端沿转动轴向抵靠于差速器壳，弹性件抵靠于定位块的另一端和锁止件之间。

在锁止式差速器的一种示意性实施方式中，锁止式差速器还包括定位环，定位环能够卡接于差速器壳内，弹性件抵靠于锁止件和定位环之间。

在锁止式差速器的一种示意性实施方式中，弹性件为压缩弹簧，锁止件具有能够定位压缩弹簧的定位槽。

在锁止式差速器的一种示意性实施方式中，离合装置包括离合推盘、连接销和磁轭开关。离合推盘套设于差速器壳，并能够相对于差速器壳移动。连接销穿设于差速器壳，连接销一端连接离合推盘，一端连接锁止件。磁轭开关在通电后能够推动离合推盘移动，以通过连接销带动锁止件从解锁位置向锁止位置移动。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1用以说明锁止式差速器的一种示意性实施方式的立体分解结构示意图。

图2用以说明锁止式差速器的一种示意性实施方式的组合状态结构示意图。

图3用以说明锁止式差速器的一种示意性实施方式的立体结构的局部剖视图。

图4用以说明锁止式差速器的锁止件与联动半轴齿轮之间的转配关系示意图。

图5和图6用以说明锁止式差速器的一种示意性实施方式的工作状态切换示意图。

图7用以说明锁止式差速器的另一种示意性实施方式的局部结构分解示意图。

标号说明

10 差速器壳

12 壳主体

122 连接孔

14 端盖

20 齿轮组

22 半轴齿轮

221 联动表面

222 联动齿

224 啮合部

226 半轴

23 行星齿轮

30 锁止件

31 锁止端面

32 锁止齿

33 花键

35 定位槽

40 离合装置

42 磁轭开关

422 触发柱

44 离合推盘

442 连接销

50 弹性件

60 定位块

70 定位环

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本申请相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1用以说明锁止式差速器的一种示意性实施方式的立体分解结构示意图，用以清楚示出锁止式差速器各零件的示意性结构。图2用以说明锁止式差速器的一种示意性实施方式的组合状态结构示意图，用以说明锁止式差速器各零件组合后的示意性结构。图3用以说明锁止式差速器的一种示意性实施方式的立体结构的局部剖视图，其中除齿轮组20外，其他结构都以剖视结构示出，用以说明各零件间的装配关系。

如图1、图2和图3所示，锁止式差速器包括能够转动的差速器壳10和设置于差速器壳10内的齿轮组20。

其中，在图中所示的实施方式中，差速器壳10分为两部分，一部分为壳主体12，一部分为端盖14。端盖14组装至壳主体12后形成内部腔体。差速器壳10通常会被传动齿轮(图中未画出)带动旋转，图2和图3中所示的点划线即为差速器壳10的转动轴向，在图中差速器壳10在转动轴向的上下两端分别用于外接输出轴，并可对两端外接的输出轴实现差速传动。

差速传动主要由设置于差速器壳10内部腔体的齿轮组20完成，参见图1和图3，齿轮组结构是现有较成熟的结构设计，如在图中所示的实施方式中，齿轮组20包括有沿差速器壳10的转动轴向相对设置的一对半轴齿轮22(图中下方的半轴齿轮被其他结构遮挡)，分别用于外接输出轴。齿轮组20还包括有行星齿轮23，行星齿轮23一般直接连接于差速器壳10，能够随差速器壳10一起转动，实现公转，行星齿轮23还可自行转动，实现自传。一对半轴齿轮22通过与行星齿轮23的啮合传动实现差速传动，具体为，转动的差速器壳10带动行星齿轮23，行星齿轮23利用公转和自传会分别带动一对半轴齿轮22差速转动。

半轴齿轮22本身通常包括有用于和行星齿轮23啮合的啮合部224，以及连接于啮合部224并用于外接输出轴的半轴226，参见图1，图中上方显示出的半轴齿轮22为联动半轴齿轮，在该联动半轴齿轮22的啮合部224设置有半轴226的表面为联动表面221，即啮合部224背离啮合一侧的表面为联动表面221。当然根据设计需要的不同，联动表面221的设计不局限于上述设计，联动表面221也可以是从联动半轴齿轮22的半轴延伸出的结构表面。

锁止式差速器还包括锁止件30和离合装置40，锁止件30设置于差速器壳10内，离合装置40设置于差速器壳12外，离合装置40能够穿设差速器壳10连接至锁止件30，以带动锁止件30移动。在图中所示的实施方式中，离合装置40通过连接稍442穿设差速器壳12上的连接孔122，最终连接至锁止件30，具体请参见图1所示的分解结构和图3所示的剖视结构。

锁止件30能够沿差速器壳10的转动轴向滑动地设置于差速器壳10内，即能够在图中上下移动，以在离合装置40的带动下，能够在一锁止位置和一解锁位置间移动。锁止件30还能够随差速器壳10一起转动。且锁止件30还具有一个锁止端面31，位于锁止位置的锁止端面31能够通过联动端面221与联动半轴齿轮22联动。

在锁止件30处于其解锁位置时，锁止式差速器向其外接的两端输出轴完成差速传动，上文已有介绍。而通过离合装置40带动锁止件30向其锁止位置移动后，锁止件30的锁止端面31会与联动半轴齿轮22的联动端面221联动，因锁止件30自身能够随差速器壳12一起转动，所以锁止件30与联动半轴齿轮22联动后，联动半轴齿轮22不再借助行星齿轮23转动而是直接与差速器壳12一起转动，行星齿轮23不再有差速传动作用，使一对半轴齿轮22之间实现刚性连接，以相同转速转动。

在车辆正常形式时，锁止件30处于其解锁位置，锁止式差速器正常工作，锁止式差速器通过外接输出轴连接的车轮可以具备正常差速。而在车辆遇到特殊情况时，如车辆一侧车轮悬空或打滑时，车辆失去动力，通过离合装置30带动锁止件30到达锁止位置，使一对半轴齿轮22实现刚性连接，从而使动力全部转移到正常路面一侧的车轮，驱动车辆脱困。

在锁止式差速器正常工作时，锁止件30本身随差速器壳10一起转动，同时差速器壳10通过行星齿轮23带动一对半轴齿轮22差速转动，锁止件30与联动半轴齿轮22的转速肯定不一样，所以在锁止件30向锁止位置移动时，锁止件30和联动半轴齿轮22是处于相对转动的状态。上述锁止件30在转动轴向上，通过锁止端面31与联动半轴齿轮22的联动端面221实现相互联动，完成锁止动作。该联动方式无需改变锁止式差速器整体构造和尺寸，不会增加空间需求。同时该联动过程中，联动动作稳定可靠，即使锁止件30与联动半轴齿轮22的转速差较大，也可顺利实现联动。且通过锁止端面31与联动端面221实现相互联动，容易满足对实现联动传递的结构强度的要求。

关于锁止件30的锁止端面31和联动半轴齿轮22的联通端面221之间的联动关系。在一种实施方式中，可以通过齿结构实现。如图1和图3，锁止件30能够套设于联动半轴齿轮22的半轴226。锁止件30的锁止端面31设置有多个锁止齿32，请同时参见图4，图4将图1所示的锁止件30翻转了90度，多个锁止齿32环绕锁止件30的转动轴排布，各锁止齿32沿径向延伸。相对的，联动半轴齿轮22的联动端面221设置有多个联动齿222，多个联动齿222环绕联动半轴齿轮22的转动轴排布，各联动齿222沿径向延伸。当锁止件30移动至锁止位置时，位于锁止位置的锁止齿32与联动齿222在转动方向上相互抵靠，实现锁止件30和联动半轴齿轮22之间的联动。

上述实施方式中，在锁止端面31整体表面上布局锁止齿32，在联动端面221整体表面上布局联动齿222，可以很容易增强各个锁止齿32及各个联动齿222的结构强度，在保证了结构强度的情况下，可通过调整锁止齿32间的间隙及联动齿222间的间隙，使锁止端面31更容易联动至联动端面221，即使在联动半轴齿轮22相对于锁止件30的转速差较大的情况下，也可以顺利完成联动过程。整体结构简单，结构强度高，工作稳定性高。

根据设计需要的不同，锁止件30的锁止端面31和联动半轴齿轮22的联动端面221的联动结构并不局限于上述实施方式，也可采用其他结构，例如凸起和凹槽的配合结构。

在图1和图4所示的实施方式中，锁止件30的周向具有花键33，锁止件30通过花键33与差速器壳10实现滑动连接并能够随差速器壳10一起转动。可以理解，为完成上述花键连接方式，在差速器壳10的内表面也设置有相应的花键连接结构。花键连接使差速器壳10与锁止件30之间的连接更稳定有效，且利于装配。当然根据设计需要的不同，锁止件30也可以通过其他连接方式实现与差速器壳10的连接，例如凸起和槽的配合结构。

在图1至图3所示的实施方式中，离合装置40包括有离合推盘44、连接销442和磁轭开关42。其中，离合推盘44套设于差速器壳10，并能够沿转动轴向相对于差速器壳10移动。连接销442穿设于差速器壳10上的连接孔122，连接销442一端连接离合推盘44，一端连接锁止件30。磁轭开关42在通电后能够推动离合推盘44移动，以通过连接销442带动锁止件30从解锁位置向锁止位置移动。

在图1和图3和图4所示的实施方式中，锁止式差速器还包括有弹性件50，图中所示的弹性件50为压缩弹簧，弹性件50设置于差速器壳10内，其能够向锁止件30提供弹性力，以使锁止件30能够从锁止位置回位至解锁位置。

在图1和图3和图4所示的实施方式中，锁止式差速器还包括数个定位块60，各定位块60沿转动轴向设置于差速器壳10内，且各定位块60的一端抵靠于差速器壳10，弹性件50沿转动轴向抵靠于定位块60的另一端和锁止件30之间。在图4所示实施方式中，锁止件30具有能够定位压缩弹簧50的定位槽35。该结构设计中，弹性件50一端抵靠定位块60，一端抵靠锁止件30，定位块60和锁止件30都相对于差速器壳10是固定的，弹性件50工作稳定。

上述实施方式对锁止件的控制更加可靠。可同时参见图5和图6。

图5为锁止式差速器正常工作状态，此时差速器壳10围绕其转动轴向转动，并通过行星齿轮23带动两端的半轴齿轮22差速转动，图中仅显示了一对半轴齿轮22中的联动半轴齿轮22。位于解锁位置的锁止件30也随差速器壳10一起转动，锁止件30和联动半轴齿轮22之间具有转速差。

此时遇到特殊情况，需要使一对半轴齿轮22刚性连接，则给磁轭开关42通电，磁轭开关42的触发柱422会向下移动，从而推动离合推盘44沿图5中箭头所示的方向向下移动，离合推盘44的移动会通过连接销442带动锁止件30一起移动，使锁止件30从当前解锁位置向其锁止位置移动，移动的过程中，锁止件30的锁止端面31(参见图4)的锁止齿32，会逐渐靠近联动半轴齿轮22的联动端面221(参见图4)的联动齿222，直至锁止件到达锁止位置，请参见图6，此过程中，弹性件50逐渐被压缩并存储有弹性势能。

图6中的锁止式差速器切换至锁止状态，此时锁止齿32(被联动齿222遮挡)和联动齿222在转动方向上相互抵靠，差速器壳10通过锁止件30直接和联动半轴齿轮22联动，联动半轴齿轮22和差速器壳10的转速相同，行星齿轮23不再做差速传动，一对半轴齿轮22之间转变为刚性连接。

此时如果已经脱离特殊情况，需要使一对半轴齿轮22回复差速传动，则不再向磁轭开关42供电，磁轭开关42的触发柱422失去向下的支撑力。此时，弹性件50释放弹性势能，向锁止件30提供弹性力以推动锁止件30从当前锁止位置向其解锁位置移动，锁止件30同时会通过连接销442带动离合推盘44向上移动，并将磁轭开关42的触发柱422推回至原位，请参见图5。

图7用以说明锁止式差速器的另一种示意性实施方式的局部结构分解示意图。在图7所示的实施方式中，锁止式差速器采用了另一种方式来定位弹性件50，图中所示的锁止式差速器包括定位环70，定位环70能够卡接固定于差速器壳10内(图中实施方式具体卡接于差速器壳10的壳主体12)，弹性件50沿转动轴向抵靠于锁止件30和定位环70之间。

该结构设计中，弹性件50一端抵靠定位环70，一端抵靠锁止件30，定位环70和锁止件30都相对于差速器壳10是固定的，弹性件50工作稳定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，在本申请的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本申请的目的，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.锁止式差速器，所述锁止式差速器包括能够转动的差速器壳和设置于所述差速器壳内的齿轮组，

所述齿轮组中：沿所述差速器壳的转动轴向相对设置的一对半轴齿轮，通过与行星齿轮的啮合传动实现差速传动，

其特征在于，

所述一对半轴齿轮中的一个为联动半轴齿轮，该联动半轴齿轮背离其啮合的一侧具有联动端面；

所述锁止式差速器还包括：

锁止件，所述锁止件能够沿所述差速器壳的转动轴向滑动地设置于所述差速器壳内，以能够在一锁止位置和一解锁位置间移动，所述锁止件还能够随所述差速器壳一起转动，且所述锁止件还具有一个锁止端面，位于所述锁止位置的所述锁止端面能够通过所述联动端面联动所述联动半轴齿轮；和

离合装置，其设置于所述差速器壳外，能够穿设所述差速器壳连接至所述锁止件，以带动所述锁止件从所述解锁位置向所述锁止位置移动。

2.如权利要求1所述的锁止式差速器，其特征在于，

所述联动半轴齿轮的啮合部设置有半轴的表面为所述联动端面；

所述锁止件能够套设于所述联动半轴齿轮的半轴。

3.如权利要求2所述的锁止式差速器，其特征在于，

所述锁止件的锁止端面设置有多个锁止齿，所述多个锁止齿环绕所述锁止件的转动轴排布，各所述锁止齿沿径向延伸；

所述联动半轴齿轮的联动端面设置有多个联动齿，所述多个联动齿环绕所述联动半轴齿轮的转动轴排布，各所述联动齿沿径向延伸，位于所述锁止位置的所述锁止齿与所述联动齿在转动方向上相互抵靠。

4.如权利要求2所述的锁止式差速器，其特征在于，

所述锁止件的周向具有花键，所述锁止件通过所述花键与所述差速器壳实现滑动连接并能够随所述差速器壳一起转动。

5.如权利要求1所述的锁止式差速器，其特征在于，所述锁止式差速器还包括弹性件，所述弹性件设置于所述差速器壳内，其能够向所述锁止件提供弹性力，以使所述锁止件能够回位至所述解锁位置。

6.如权利要求5所述的锁止式差速器，其特征在于，所述锁止式差速器还包括数个定位块，各所述定位块设置于所述差速器壳内，且各所述定位块的一端沿所述转动轴向抵靠于所述差速器壳，所述弹性件抵靠于所述定位块的另一端和所述锁止件之间。

7.如权利要求5所述的锁止式差速器，其特征在于，所述锁止式差速器还包括定位环，所述定位环能够卡接固定于差速器壳内，所述弹性件抵靠于所述锁止件和所述定位环之间。

8.如权利要求5所述的锁止式差速器，其特征在于，

所述弹性件为压缩弹簧，

所述锁止件具有能够定位所述压缩弹簧的定位槽。

9.如权利要求1所述的锁止式差速器，其特征在于，离合装置包括：

离合推盘，所述离合推盘套设于所述差速器壳，并能够相对于所述差速器壳移动；

连接销，其穿设于所述差速器壳，所述连接销一端连接所述离合推盘，另一端连接所述锁止件；

磁轭开关，其在通电后能够推动所述离合推盘移动，以通过所述连接销带动所述锁止件从所述解锁位置向所述锁止位置移动。

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