CN117413136A - 具有带有惯性补偿调节的超速离合器的差速器 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有超速离合器的差速器。该差速器包括惯性补偿组件，该惯性补偿组件被配置成抵消滚子保持架相对于离合器凸轮外壳的运动，以防止非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。当差速器受到例如由交通工具加速/减速、突然制动、牵引力突然变化、道路不规则、颠簸、跳跃、万向节相位等引起的旋转加速时，可能会发生非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。

Description

具有带有惯性补偿调节的超速离合器的差速器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年5月28日提交的、标题为“Overrunning Clutch FrontDifferential with Inertia Compensation Tuning(具有惯性补偿调节的超速离合器前差速器)”的序列号为63/194,781的美国临时申请的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

背景

交通工具的差速器在驱动轴和从动轴(或半轴)之间传递扭矩。当交通工具转弯时，差速器允许半轴相对于彼此以不同的转速旋转，以防止轮胎擦伤，减少传动负载，并减少拐弯期间的转向不足(交通工具在弯道中直行的趋势)。在四轮驱动应用中，双向的超速离合器(overrunning clutch，ORC)已用于差速器中，以便在需要时通过半轴将扭矩传递给车轮。例如，在前差速器的示例中，前差速器被设计成当后轮比前轮旋转得快时传递扭矩。

交通工具的车轮速度和传动系速度不是恒定的(即旋转加速度总是存在)。旋转加速度可以是正的或负的。加速度的原因包括交通工具加速/减速、突然制动、牵引力突然变化、道路不规则、颠簸、跳跃、万向节相位等。超速离合器设计通常包含滚子保持架(rollercage)。滚子保持架有不同的运行模式。滚子保持架相对于离合器凸轮外壳的旋转位置确定了驱动装置的运行模式。

如果保持架从中性位置后退，则驱动装置将作为超速离合器运行(ORC模式)。如果保持架处于中性位置，则驱动装置完全脱离。如果保持架前进，则驱动装置作为欠速(under-running)的离合器运行。如果滚子组件等的惯性扭矩大于保持滚子定心弹簧的中性模式，将导致非预期的运行模式。这种非预期的运行模式可能导致突然接合、传动系冲击和非预期的交通工具动态。因此，希望防止非预期运行模式的惯性接合。

发明概述

以下概述以示例的方式而不是通过限制的方式做出。该概述仅仅是被提供成帮助读者理解所描述的主题的一些方面。实施例提供了一种差速器，该差速器具有带有惯性补偿调节的超速离合器，带有惯性补偿调节的超速离合器防止超速离合器的滚子保持架和离合器凸轮外壳之间的非预期惯性接合。

在一个实施例中，提供了具有超速离合器(ORC)的差速器。该差速器包括轴齿轮(pinion)、环形齿轮、离合器凸轮外壳、滚子保持架、多个滚子、保持架定心弹簧、第一轮毂和第二轮毂以及惯性补偿组件。轴齿轮被配置成可操作地与交通工具的变速器连通。环形齿轮可操作地与轴齿轮接合。离合器凸轮外壳可操作地与环形齿轮接合。离合器凸轮外壳包括中心通道。限定离合器凸轮外壳的中心通道的内表面包括多个凸轮滚子特征。滚子保持架被容纳在离合器凸轮外壳的中心通道内。多个滚子与滚子保持架旋转地接合。保持架定心弹簧与滚子保持架和离合器凸轮外壳接合，并且保持架定心弹簧被配置成使得多个滚子中的每一个滚子在离合器凸轮外壳的内表面中的相关联凸轮滚子特征内居中。第一轮毂被至少部分地容纳在滚子保持架的第一部分内。第一轮毂的一部分与多个滚子中的第一组接合。第一轮毂被配置成可操作地与第一半轴连通。第二轮毂被至少部分地容纳在滚子保持架的第二部分内。第二轮毂的一部分与多个滚子中的第二组接合。第二轮毂被配置成可操作地与第二半轴连通。惯性补偿组件被配置成抵消滚子保持架相对于离合器凸轮外壳的惯性运动，以防止非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。

在另一实施例中，提供了具有超速离合器(ORC)的差速器。该差速器包括轴齿轮、环形齿轮、离合器凸轮外壳、滚子保持架、多个滚子、保持架定心弹簧、第一轮毂和第二轮毂以及惯性补偿组件。轴齿轮被配置成可操作地与交通工具的变速器连通。环形齿轮可操作地与轴齿轮接合。离合器凸轮外壳可操作地与环形齿轮接合。离合器凸轮外壳包括中心通道。限定离合器凸轮外壳的中心通道的内表面包括多个凸轮滚子特征。滚子保持架被容纳在离合器凸轮外壳的中心通道内。多个滚子与滚子保持架旋转地接合。保持架定心弹簧与滚子保持架和离合器凸轮外壳接合，并且保持架定心弹簧被配置成使得多个滚子中的每一个滚子在离合器凸轮外壳的内表面中的相关联凸轮滚子特征内居中。第一轮毂被至少部分地容纳在滚子保持架的第一部分内。第一轮毂的一部分与多个滚子中的第一组接合。第一轮毂被配置成可操作地与第一半轴连通。第二轮毂被至少部分地容纳在滚子保持架的第二部分内。第二轮毂的一部分与多个滚子中的第二组接合。第二轮毂被配置成可操作地与第二半轴连通。惯性补偿组件包括行星齿轮系，行星齿轮系被配置成抵消滚子保持架相对于离合器凸轮外壳的惯性运动，以防止非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。

在又一实施例中，提供了一种交通工具。该交通工具包括多个车轮、用于产生发动机扭矩的马达、可操作地与马达和车轮连通的变速器以及差速器。差速器具有超速离合器(ORC)。差速器位于至少一个车轮和变速器之间。该差速器包括轴齿轮、环形齿轮、离合器凸轮外壳、滚子保持架、多个滚子、保持架定心弹簧、第一轮毂和第二轮毂以及惯性补偿组件。轴齿轮被配置成可操作地与交通工具的变速器连通。环形齿轮可操作地与轴齿轮接合。离合器凸轮外壳可操作地与环形齿轮接合。离合器凸轮外壳包括中心通道。限定离合器凸轮外壳的中心通道的内表面包括多个凸轮滚子特征。滚子保持架被容纳在离合器凸轮外壳的中心通道内。多个滚子旋转地耦合到滚子保持架。保持架定心弹簧与滚子保持架和离合器凸轮外壳接合，并且保持架定心弹簧被配置成使多个滚子中的每一个滚子在离合器凸轮外壳的内表面中的相关联凸轮滚子特征内居中。第一轮毂被至少部分地容纳在滚子保持架的第一部分内。第一轮毂的一部分与多个滚子中的第一组接合。第一轮毂被配置成可操作地与第一半轴连通。第二轮毂被至少部分地容纳在滚子保持架的第二部分内。第二轮毂的一部分与多个滚子中的第二组接合。第二轮毂被配置成可操作地与第二半轴连通。惯性补偿组件被配置成抵消滚子保持架相对于离合器凸轮外壳的惯性运动，以防止非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。

附图简述

当以详细描述以及以下附图的视角被考虑时，本发明可以更容易地理解且本发明的进一步的优点以及用途将更加明显，在附图中：

图1是根据一个示例性实施例的组装的差速器的侧面透视图，该差速器包括具有惯性补偿调节的超速离合器；

图2是图1的组装的差速器的侧视图；

图3是根据一个示例性实施例的包括超速离合器的差速器的一些部件的未组装的侧视图；

图4是根据一个示例性实施例的惯性飞轮板的侧面透视图；

图5是根据一个示例性实施例的超速离合器电枢摩擦板的侧视图；

图6是图6的超速离合器电枢摩擦板的局部侧视图；

图7是根据一个示例性实施例的枢转齿轮的侧面透视图；

图8是根据一个示例性实施例的图1的没有盖子的组装的差速器的侧视图，示出了惯性补偿调节装置；

图9是图1的组装的差速器的横截面正视图；

图10是图9的组装的差速器的局部横截面正视图；

图11是图1的组装的差速器的横截面俯视图；

图12是图11的组装的差速器的局部横截面正视图；

图13是图1的组装的差速器的横截面俯视图；

图14是图13的组装的差速器的局部横截面视图；

图15是图1的组装的差速器的局部横截面正视图；

图16是根据一个示例性实施例的组装的差速器的局部侧视图；以及

图17是根据一个示例性实施例的包括差速器的交通工具的框图，该差速器具有带有惯性补偿调节的超速离合器。

与一般惯例相一致，各种描述的特征不是按比例绘制，而是绘制以强调与本发明相关的具体特征。参考字符在整个图和文本中表示相似的元件。

详细描述

在下面的详细描述中，参考了附图，这些附图形成该详细描述的一部分，并且其中通过图示的方式示出本发明可在其中实践的具体的实施例。这些实施例被足够详细地描述以使能本领域的技术人员实践本发明，并且应理解的是，其他实施例可以被利用，并且可以进行改变而不脱离本发明的精神和范围。因此，下面的详细描述不被视为具有限制意义，并且本发明的范围仅由权利要求及其等同物限定。

本发明的实施例提供了一种差速器，该差速器具有带有惯性补偿调节的超速离合器，防止在滚子保持架和超速离合器的离合器凸轮外壳之间的非预期惯性接合。

参考图1和图2，示出了示例实施例的包括具有惯性补偿调节的超速离合器的差速器100的侧面透视图和侧视图。在这个示例中，差速器100是前差速器。然而，具有惯性补偿调节的超速离合器的实施例可以应用于任何类型的差速器系统。如图1所示，差速器100包括外壳102(或壳体)和盖子104。在该示例中，用于选择性地激活超速离合器(ORC)电磁线圈的激活输入电缆133与在盖子104处的输入接口106通信耦合。在图1和图2中进一步示出了变速器输入耦合器108(轴齿轮)，在一个实施例中，该耦合器108包括如下所述的轴齿轮的齿轮。轴齿轮108被配置成经由传动轴306或类似传动件在变速器304(如图17所示)和差速器100之间耦合扭矩。

图3示出了包括具有惯性补偿调节的ORC的差速器100的一些部件的未组装视图。如图所示，具有惯性补偿调节的ORC包括ORC电磁线圈110(ORC线圈110)。在一个示例中，差速器100还可以包括反向驱动模式控制(back-drive mode control，BDM)线圈(反向驱动线圈)112。一些实施例不包括BDM系统。ORC线圈110被选择性地激活以作用于ORC电枢摩擦板116(电枢板116)，而BDM线圈112被选择性地激活以作用于飞重摩擦板118(飞重板118)。差速器100具有惯性补偿组件150(在图8中最佳示出)，该惯性补偿组件包括电枢板116、飞轮板118和惯性耦合组件155。在该示例实施例中，惯性组件包括枢转齿轮120。惯性补偿组件150提供在电枢板116和飞轮板118之间的惯性连通，以防止超速离合器的非预期激活，如下所述。

具有差速器100的惯性补偿调节系统的超速离合器还包括离合器凸轮外壳126。环形齿轮128接合在离合器凸轮外壳126的外表面上。在该示例中，环形齿轮128的内花键与离合器凸轮外壳126上的外花键接合，以将离合器凸轮外壳126的旋转与环形齿轮128的旋转锁定。在另一个示例中，离合器凸轮外壳/环形齿轮由一件形成。离合器凸轮外壳126包括中心通道125。在限定中心通道的内表面内形成凸轮特征126a。具有惯性补偿调节系统的超速离合器还包括保持环140和滑动轴承(plain bearing)142。

滚子保持架组件130(或滚子保持架130)被容纳在离合器凸轮外壳126内，使得由滚子保持架130保持的每个滚子132与离合器凸轮外壳126内的表面内的相关联的凸轮特征126a对准。第一侧轮毂124、第二侧轮毂136和定心轮毂134容纳在滚子保持架130内。第一侧轮毂124和第二侧轮毂136被设计成将在轮毂124和136之间的扭矩与其相关联的半轴308a和308b耦合(如图17所示)。滚子保持架130的滚子132与第一侧轮毂124和第二侧轮毂136的外表面接合。具体地，第一组滚子132接合第一侧轮毂124的一部分，并且第二组滚子132接合第二侧轮毂136的一部分。

由滚子保持架130部分地定位的滚子132可操作地与侧毂124和136的外表面接合。在示例中，滚子保持架130的滚子保持架部分130a从不直接接触离合器凸轮外壳126，而是通过由离合器凸轮外壳126定位的端盖114和138使除了旋转之外的所有自由度被定位。当系统处于ORC或反向驱动模式时，滚子132与离合器凸轮外壳126的离合器凸轮特征126a和侧轮毂124以及侧轮毂136直接接触，以在离合器凸轮外壳126与第一侧轮毂124和第二侧轮毂136之间传递扭矩。

具有惯性补偿调节系统的超速离合器还包括定心弹簧122。定心弹簧122接合离合器凸轮外壳126和滚子保持架130，以相对于离合器凸轮外壳126的凸轮特征126a定位滚子保持架130的滚子132，从而在去能(de-energized)的中性操作条件下，不会在离合器凸轮外壳126和侧轮毂124和136之间传递扭矩。

图4示出了飞轮板118的侧面透视图。该示例中的飞轮板118包括位于内边缘表面118b中的间隔开的内切口段119。飞轮板118的内边缘表面118b限定了飞轮板118的内径。内切口段119为每个内切口段119内的飞轮板齿117提供了窗口，形成了平行轴渐开线直齿扇形齿轮(parallel axis involute spur sector gear)。在这个示例中，有三个间隔开的轴渐开线直齿扇形齿轮。外边缘表面118a限定了飞轮板118的外径。外边缘表面118a包括间隔开的凹槽121，如果配备有BDM线圈，则该凹槽121用于防止在反向驱动模式下运行时油膜厚度过大。

在图5的侧视图中提供了电枢板116的示例。电枢板116包括内边缘表面116b和外边缘表面116a，内边缘表面116b限定了电枢板116的内径，外边缘表面116a限定了电枢板116的外径。外边缘表面116a包括多个外切口段115，该外切口段115提供了多个间隔开的窗口。这些窗口为电枢板齿113提供了开口，电枢板齿113形成平行轴渐开线直齿扇形齿轮。外边缘表面116a还包括间隔开的凹槽111。间隔开的凹槽111提供了刮擦作用，以在运行期间减小油膜厚度，从而在整个运行RPM范围内提供更一致的摩擦扭矩。图6提供了电枢板116的局部特写视图。

图7中示出了枢转齿轮120的示例。枢转齿轮120包括具有枢转齿轮齿120a的平行轴渐开线直齿轮，枢转齿轮齿120a被设计成接合飞轮板118的飞轮板齿117和电枢板116的电枢板齿113。枢转齿轮120还包括轴向保持特征120b和中心开口123。具有枢转齿轮齿120a的平行轴渐开线直齿轮围绕中心开口从轴向保持特征120b延伸。

参考图8，图8是移除盖子104的差速器100的侧视图，以示出提供惯性补偿调节的惯性补偿组件150。如上所述，惯性补偿组件包括飞轮板118、电枢板116和惯性耦合组件155。本实施例中的惯性耦合组件155包括行星齿轮系。行星齿轮系包括枢转齿轮120，该枢转齿轮120枢转地耦合到枢轴柱146。枢轴柱146可以紧固到在环形齿轮128和离合器凸轮外壳126中的一个。如图所示，每个枢转齿轮120的枢转齿轮齿120a接合飞轮板118的飞轮板齿117和电枢板116的电枢板齿113，以形成该示例实施例中的平行轴渐开线行星齿轮系。在实施例中，齿轮系的使用提供了优于可结合板槽/枢轴布置的系统的优点，因为板槽/枢轴布置可能容易发生卡死，而具有行星齿轮系的系统不容易发生卡死。

在实施例中，飞轮板118经由线圈112的对地的摩擦阻力(在包括采用BDM线圈112的BDM功能的实施例中)导致在滚子保持架130和离合器凸轮外壳126之间的旋转相对运动。当摩擦阻力向后拖飞轮板118时，电枢板116使滚子保持架130向前。这允许输出端或侧轮毂124和136“超速”而不是“欠速”，这可能是由发动机动力接合而引起的。

由于齿轮系，与飞轮板118相关联的惯性将在滚子保持架130上具有相反的旋转反作用扭矩方向。因此，飞轮板118的惯性和/或(3x)齿轮系可以被调节以减少或消除使离合器凸轮外壳126旋转速度加速的惯性效应。如上所述，加速可能是由交通工具加速/减速、突然制动、牵引力的突然变化、道路不规则、颠簸、跳跃、万向节相位等引起的。

惯性补偿组件用于抵消滚子/滚子保持架/电枢板组件(132、130、116)的惯性，从而防止非预期的侧轮毂124和136和离合器凸轮外壳126的接合。该机构通过外部飞轮板118工作，该外部飞轮板118通过在本示例中作为齿轮系的惯性耦合组件155可操作地耦合到电枢板116。输出端的突然减速导致飞轮板118和滚子/滚子保持架/电枢盘组件(132、130、116)在相对于离合器凸轮外壳126的前进方向上加速。由于这种加速度，这些构件产生围绕齿轮系的抵消力矩，并且进一步地，阻止滚子/滚子保持架/电枢板组件(132、130、116)的旋转。在该机构中，外部飞轮的旋转惯性被调节成用于抵消滚子/滚子保持架/电枢板组件(132、130、116)的惯性并防止非预期接合。

图9示出了组装的差速器100的横截面正视图，并且图10示出了组装的差速器100的局部特写横截面视图。如图10中最佳示出的，盖子104包括第一保持特征152和第二保持特征154。ORC线圈110容纳在第二保持特征154内。在包括BDM线圈112的实施例中，第一保持特征152可用于保持BDM线圈112。在不包括BDM线圈112的实施例中，如下所述，轴向保持构件可以容纳在第一保持特征152中，以在轴向上保持飞轮板118，以使飞轮板118保持与枢转齿轮120接合。

已装配的差速器100的横截面俯视图如图11所示，并且在图12中示出特写局部俯视图。图11的俯视图示出了与环形齿轮128接合以传递扭矩的轴齿轮108的轴齿轮的齿轮107。图13示出了已组装的差速器100的俯视图，并且图14是特写局部俯视图。如图14最佳示出的，保持紧固件160在该示例中用于将线圈110和112保持在适当位置。

图15示出了差速器100的另一个局部横截面视图。该示例说明了BDM线圈112用于与激活输入电缆133的部分133a通信。如上所述，激活输入电缆133选择性地激活ORC线圈110，并且在该示例中激活BDM线圈112，以激活相应的ORC线圈和BDM线圈。当ORC线圈或BDM线圈中的一者被电激励时，对应的ORC电枢板116或飞轮板118被磁性地吸引到相应的线圈，引起克服定心弹簧122扭矩的摩擦阻力扭矩，从而引起ORC或BDM运行模式。

图16示出了另一差速器200的局部视图。该差速器示例不包括BDM功能和BDM线圈。如图所示，第一保持特征152包括轴向保持构件202，该轴向保持构件202在轴向上保持飞轮板118，以使飞轮板118与惯性耦合组件(诸如上面讨论的枢转齿轮)保持接合。与其他实施例一样，飞重板118的惯性被选择成抵消滚子保持架130相对于离合器凸轮外壳126的惯性运动，以防止非预期的滚子保持架130和离合器凸轮外壳126的接合。选择飞重板惯性的一种方法是调整飞重板的质量。

图17示出了示例实施例的交通工具300的框图，该示例实施例包括差速器100，该差速器100具有如上所述的具有惯性补偿调节的超速离合器。交通工具300被示为包括马达302。另外，马达可以是内燃发动机(ICE)、电动马达或提供发动机扭矩的任何类型的马达。马达与变速器304可操作地通信。在示例实施例中，变速器可以包括无级变速器和/或其它齿轮装置。此外，在示例(未示出)中，变速器304可以是驱动桥的一部分。

在图17的示例实施例交通工具中，经由前驱动轴306(或前传动轴)，扭矩在变速器304和前差速器之间耦合。进一步地，扭矩经由相关联的前半轴308a和308b，在前轮310a和310b之间耦合。扭矩经由后驱动轴316(或后传动轴)在变速器304和后差速器318之间耦合。进一步地，扭矩经由相关联的后半轴314a和314b在后轮312a和312b之间耦合。

可以作为发动机控制器或变速器控制器的一部分的控制器320经由上面讨论的激活输入电缆133与ORC线圈110和BDM线圈112(如果包括的话)通信。控制器被配置成基于感测的状况而激活ORC线圈。通常，ORC线圈是通过用户可选的开关激活的。如果配备有BDM线圈，则当BDM模式被选定时，BDM线圈被激活，直到交通工具油门为零并且交通工具低于预定速度为止。如果BDM线圈被激活，则ORC线圈被停用。此外，如果ORC线圈被激活，则BDM线圈被停用。

示例实施例

示例1是一种具有超速离合器(ORC)的差速器，该差速器包括轴齿轮、环形齿轮、离合器凸轮外壳、滚子保持架、多个滚子、保持架定心弹簧、第一轮毂和第二轮毂以及惯性补偿组件。轴齿轮被配置成可操作地与交通工具的变速器连通。环形齿轮可操作地与轴齿轮接合。离合器凸轮外壳可操作地与环形齿轮接合。离合器凸轮外壳包括中心通道。限定离合器凸轮外壳的中心通道的内表面包括多个凸轮滚子特征。滚子保持架容纳在离合器凸轮外壳的中心通道内。多个滚子与滚子保持架旋转地接合。保持架定心弹簧与滚子保持架和离合器凸轮外壳接合，并被配置成使多个滚子中的每一个滚子在离合器凸轮外壳的内表面中的相关联凸轮滚子特征内居中。第一轮毂至少部分地容纳在滚子保持架的第一部分内。第一轮毂的一部分与多个滚子中的第一组接合。第一轮毂被配置成可操作地与第一半轴连通。第二轮毂至少部分地容纳在滚子保持架的第二部分内。第二轮毂的一部分与多个滚子中的第二组接合。第二轮毂被配置成可操作地与第二半轴连通。惯性补偿组件被配置成抵消滚子保持架相对于离合器凸轮外壳的惯性运动，以防止非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。

示例2包括示例1的差速器，其中，惯性补偿组件包括飞轮板、电枢板和惯性耦合组件。飞轮板定位于差速器的外壳内。电枢板可操作地耦合到滚子保持架。惯性耦合组件将飞轮板惯性地耦合到电枢板。

示例3包括示例2的差速器，其中，惯性耦合组件进一步包括具有内边缘表面的飞轮板。内边缘表面包括间隔开的飞轮板齿，该飞轮板齿限定多个飞轮渐开线直齿扇形齿轮。电枢板具有外边缘表面。外边缘表面包括间隔开的电枢板齿，该电枢板齿限定多个电枢渐开线直齿扇形齿轮。还包括用于每个飞轮渐开线直齿段齿轮和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的枢转齿轮。每个枢转齿轮包括枢转齿轮齿，该枢转齿轮齿被配置成接合相关联的飞轮渐开线直齿扇形齿轮的飞轮板齿和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的电枢板齿，以形成齿轮系。

示例4包括示例3的差速器，其中，飞轮板的内边缘表面具有间隔开的多个内切口段。内切口段提供了在每个内切口段内的飞轮板齿的窗口。

示例5包括示例3-示例4中任一示例的差速器，其中，电枢板的外边缘表面包括多个间隔开的外切口段。外切口段提供了电枢板齿的窗口。

示例6包括示例3-示例5中任一示例的差速器，其中，每个枢转齿轮包括轴向保持特征和中心开口。枢转齿轮齿围绕中心开口从轴向保持特征向外延伸。

示例7包括示例3-示例6中任一示例的差速器，其中，每个枢转齿轮旋转地耦合到环形齿轮和离合器凸轮外壳中的一个。

示例8包括示例3-示例7中任一示例的差速器，还包括ORC线圈，该ORC线圈被配置成被选择性地激活以吸引电枢板，从而在电枢板上产生摩擦阻力扭矩，以克服保持架定心弹簧的定心力，从而导致ORC运行模式。

示例9包括示例3-示例8中任一示例的差速器，还包括反向驱动模式控制(BDM)线圈，该线圈被配置成被选择性地激活以吸引电枢飞轮板，从而在飞轮板上产生摩擦阻力扭矩，以克服保持架定心弹簧的定心力，从而导致BDM运行模式。

示例10包括示例3-示例8中任一示例的差速器，还包括轴向保持构件，该轴向保持构件被定位成在轴向上保持飞轮板，以使飞轮板与惯性耦合组件保持接合。

示例11是一种具有超速离合器(ORC)的差速器，该差速器包括轴齿轮、环形齿轮、离合器凸轮外壳、滚子保持架、多个滚子、保持架定心弹簧、第一轮毂和第二轮毂以及惯性补偿组件。轴齿轮被配置成可操作地与交通工具的变速器连通。环形齿轮可操作地与轴齿轮接合。离合器凸轮外壳可操作地与环形齿轮接合。离合器凸轮外壳包括中心通道。限定离合器凸轮外壳的中心通道的内表面包括多个凸轮滚子特征。滚子保持架容纳在离合器凸轮外壳的中心通道内。多个滚子与滚子保持架旋转地接合。保持架定心弹簧与滚子保持架以及离合器凸轮外壳接合，并被配置成使多个滚子中的每一个滚子在离合器凸轮外壳的内表面中的相关联凸轮滚子特征内居中。第一轮毂至少部分地容纳在滚子保持架的第一部分内。第一轮毂的一部分与多个滚子中的第一组接合。第一轮毂被配置成可操作地与第一半轴连通。第二轮毂至少部分地容纳在滚子保持架的第二部分内。第二轮毂的一部分与多个滚子中的第二组接合。第二轮毂被配置成可操作地与第二半轴连通。惯性补偿组件包括行星齿轮系，该行星齿轮系被配置成抵消滚子保持架相对于离合器凸轮外壳的惯性运动，以防止非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。

示例12包括示例11的差速器，还包括飞轮板和电枢板。飞轮板容纳在差速器的外壳内。电枢板可操作地耦合到滚子保持架。行星齿轮系将飞轮板惯性耦合到电枢板。

示例13包括示例12的差速器，其中，行星齿轮系还包括具有内边缘表面的飞轮板。内边缘表面包括间隔开的飞轮板齿，该飞轮板齿限定多个飞轮渐开线直齿扇形齿轮。电枢板具有外边缘表面。外边缘表面包括间隔开的电枢板齿，该电枢板齿限定多个电枢渐开线直齿扇形齿轮。包括用于每个飞轮渐开线直齿段齿轮和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的枢转齿轮。每个枢转齿轮包括枢转齿轮齿，该枢转齿轮齿被配置成接合相关联的飞轮渐开线直齿扇形齿轮的飞轮板齿和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的电枢板齿。

示例14包括示例13的差速器，进一步地，其中，飞轮板的内边缘表面具有多个间隔开的内切口段。内切口段提供飞轮板齿的窗口。电枢板的外边缘表面具有多个间隔开的外切口段。外切口段提供电枢板齿的窗口。

示例15包括示例13-示例14中任一示例的差速器，其中，每个枢转齿轮包括轴向保持特征和中心开口，枢转齿轮齿围绕中心开口从轴向保持特征向外延伸。

示例16包括示例13-示例15中任一示例的差速器，其中，每个枢转齿轮旋转地耦合到环形齿轮和离合器凸轮外壳中的一个。

示例17包括一种交通工具，该交通工具包括多个车轮、用于产生发动机扭矩的马达、可操作地与马达和车轮连通的变速器以及差速器。差速器具有超速离合器(ORC)。差速器定位在至少一个车轮和变速器之间。该差速器包括轴齿轮、环形齿轮、离合器凸轮外壳、滚子保持架、多个滚子、保持架定心弹簧、第一轮毂和第二轮毂以及惯性补偿组件。轴齿轮被配置成可操作地与交通工具的变速器连通。环形齿轮可操作地与轴齿轮接合。离合器凸轮外壳可操作地与环形齿轮接合。离合器凸轮外壳包括中心通道。限定离合器凸轮外壳的中心通道的内表面包括多个凸轮滚子特征。滚子保持架容纳在离合器凸轮外壳的中心通道内。多个滚子旋转地耦合滚子保持架。保持架定心弹簧与滚子保持架和离合器凸轮外壳接合，并被配置成使多个滚子中的每一个滚子在离合器凸轮外壳的内表面中的相关联凸轮滚子特征内居中。第一轮毂至少部分地容纳在滚子保持架的第一部分内。第一轮毂的一部分与多个滚子中的第一组接合。第一轮毂被配置成可操作地与第一半轴连通。第二轮毂至少部分地容纳在滚子保持架的第二部分内。第二轮毂的一部分与多个滚子中的第二组接合。第二轮毂被配置成可操作地与第二半轴连通。惯性补偿组件被配置成抵消滚子保持架相对于离合器凸轮外壳的惯性运动，以防止非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。

示例18包括示例17的交通工具，其中，惯性补偿组件还包括飞轮板、电枢板和枢转齿轮。飞轮板摩擦耦合到差速器的外壳。飞轮板具有内边缘表面。内边缘表面包括间隔开的飞轮板齿，该飞轮板齿限定多个飞轮渐开线直齿扇形齿轮。电枢板可操作地耦合到滚子保持架。电枢板具有外边缘表面。外边缘表面包括间隔开的电枢板齿，该电枢板齿限定多个电枢渐开线直齿扇形齿轮。用于每个飞轮渐开线直齿段齿轮和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的枢转齿轮被使用。每个枢转齿轮包括枢转齿轮齿，该枢转齿轮齿被配置成接合相关联的飞轮渐开线直齿扇形齿轮的飞轮板齿和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的电枢板齿。

示例19包括示例17-示例18中任一示例的交通工具，进一步地，其中，飞轮板的内边缘表面具有间隔开的内切口段。内切口段在每个内切口段内提供飞轮板齿的窗口。电枢板的外边缘表面包括多个间隔开的外切口段。外切口段提供电枢板齿的窗口。

示例20包括示例17-示例19中任一示例的交通工具，其中，每个枢转齿轮包括轴向保持特征和中心开口。轴向保持特征围绕中心开口从枢转齿轮齿向外延伸。

尽管具体实施例已在本文中被示出和描述，但是本领域的普通技术人员将理解的是，意图实现相同目的的任何布置，可以被代替用于所示的具体实施例。本申请意在覆盖本发明的任何修改或变化。因此，显然本发明旨在仅由权利要求及其等同物来限定。

Claims (20)

1.一种差速器，所述差速器具有超速离合器(ORC)，所述差速器包括：

轴齿轮，所述轴齿轮被配置成可操作地与交通工具的变速器连通；

环形齿轮，所述环形齿轮可操作地与所述轴齿轮接合；

离合器凸轮外壳，所述离合器凸轮外壳可操作地与所述环形齿轮接合，所述离合器凸轮外壳包括中心通道，限定所述离合器凸轮外壳的所述中心通道的内表面包括多个凸轮滚子特征；

滚子保持架，所述滚子保持架被容纳在所述离合器凸轮外壳的所述中心通道内；

多个滚子，所述多个滚子与所述滚子保持架旋转地接合；

保持架定心弹簧，所述保持架定心弹簧与滚子保持架和离合器凸轮外壳接合，所述保持架定心弹簧被配置成使得所述多个滚子中的每一个滚子在所述离合器凸轮外壳的内表面中的相关联的凸轮滚子特征内居中；

第一轮毂，所述第一轮毂被至少部分地容纳在所述滚子保持架的第一部分内，所述第一轮毂的一部分接合所述多个滚子中的第一组，所述第一轮毂被配置成可操作地与第一半轴连通；

第二轮毂，所述第二轮毂被至少部分地容纳在所述滚子保持架的第二部分内，所述第二轮毂的一部分接合所述多个滚子中的第二组，所述第二轮毂被配置成可操作地与第二半轴连通；以及

惯性补偿组件，所述惯性补偿组件被配置成抵消所述滚子保持架相对于所述离合器凸轮外壳的惯性运动，以防止非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。

2.根据权利要求1所述的差速器，其中，所述惯性补偿组件包括：

飞轮板，所述飞轮板定位于所述差速器的外壳内；

电枢板，所述电枢板可操作地耦合到所述滚子保持架；以及

惯性耦合组件，所述惯性耦合组件将所述飞轮板惯性耦合到所述电枢板。

3.根据权利要求2所述的差速器，其中，所述惯性耦合组件进一步包括：

所述飞轮板，所述飞轮板具有内边缘表面，所述内边缘表面包括间隔开的飞轮板齿，所述飞轮齿板限定多个飞轮渐开线直齿扇形齿轮；

所述电枢板，所述电枢板具有外边缘表面，所述外边缘表面包括间隔开的电枢板齿，所述电枢板齿限定多个电枢渐开线直齿扇形齿轮；以及

用于每个飞轮渐开线直齿段齿轮和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的枢转齿轮，每个枢转齿轮包括枢转齿轮齿，所述枢转齿轮齿被配置成接合相关联的飞轮渐开线直齿扇形齿轮的飞轮板齿和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的电枢板齿，以形成齿轮系。

4.根据权利要求3所述的差速器，其中，所述飞轮板的所述内边缘表面具有间隔开的多个内切口段，所述内切口段在每个内切口段内提供所述飞轮板齿的窗口。

5.根据权利要求3所述的差速器，其中，所述电枢板的所述外边缘表面包括多个间隔开的外切口段，所述外切口段提供所述电枢板齿的窗口。

6.根据权利要求3所述的差速器，其中，每个枢转齿轮包括轴向保持特征和中心开口，所述枢转齿轮齿围绕所述中心开口从所述轴向保持特征向外延伸。

7.根据权利要求3所述的差速器，其中，每个枢转齿轮旋转地耦合到所述环形齿轮和所述离合器凸轮外壳中的一个。

8.根据权利要求3所述的差速器，还包括：

ORC线圈，所述ORC线圈被配置成被选择性地激活以吸引所述电枢板，从而在所述电枢板上引起摩擦阻力扭矩，以克服所述保持架定心弹簧的定心力，从而导致ORC运行模式。

9.根据权利要求3所述的差速器，还包括：

反向驱动模式控制(BDM)线圈，所述反向驱动模式控制线圈被配置成被选择性地激活以吸引电枢飞轮板，从而在所述飞轮板上引起摩擦阻力扭矩，以克服所述保持架定心弹簧的定心力，从而导致BDM运行模式。

10.根据权利要求3所述的差速器，还包括：

轴向保持构件，所述轴向保持构件定位成在轴向上保持所述飞轮板，以使所述飞轮板与所述惯性耦合组件保持接合。

11.一种差速器，所述差速器具有超速离合器(ORC)，所述差速器包括：

轴齿轮，所述轴齿轮被配置成可操作地与交通工具的变速器连通；

环形齿轮，所述环形齿轮可操作地与所述轴齿轮接合；

离合器凸轮外壳，所述离合器凸轮外壳可操作地与所述环形齿轮接合，所述离合器凸轮外壳包括中心通道，限定所述离合器凸轮外壳的所述中心通道的内表面包括多个凸轮滚子特征；

滚子保持架，所述滚子保持架被容纳在所述离合器凸轮外壳的所述中心通道内；

多个滚子，所述多个滚子与所述滚子保持架旋转地接合；

保持架定心弹簧，所述保持架定心弹簧与滚子保持架和离合器凸轮外壳接合，所述保持架定心弹簧被配置成使得所述多个滚子中的每一个滚子在所述离合器凸轮外壳的内表面中的相关联的凸轮滚子特征内居中；

第一轮毂，所述第一轮毂被至少部分地容纳在所述滚子保持架的第一部分内，所述第一轮毂的一部分接合所述多个滚子中的第一组，所述第一轮毂被配置成可操作地与第一半轴连通；

第二轮毂，所述第二轮毂被至少部分地容纳在所述滚子保持架的第二部分内，所述第二轮毂的一部分接合所述多个滚子中的第二组，所述第二轮毂被配置成可操作地与第二半轴连通；以及

惯性补偿组件，所述惯性补偿组件包括行星齿轮系，所述行星齿轮系被配置成抵消所述滚子保持架相对于所述离合器凸轮外壳的惯性运动，以防止非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。

12.根据权利要求11所述的差速器，还包括：

飞轮板，所述飞轮板被容纳在所述差速器的外壳内；以及

电枢板，所述电枢板可操作地耦合到所述滚子保持架，所述行星齿轮系将所述飞轮板惯性地耦合到所述电枢板。

13.根据权利要求12所述的差速器，其中，所述行星齿轮系还包括：

所述飞轮板具有内边缘表面，所述内边缘表面包括间隔开的飞轮板齿，所述飞轮板齿限定多个飞轮渐开线直齿扇形齿轮；

所述电枢板具有外边缘表面，所述外边缘表面包括间隔开的电枢板齿，所述电枢板齿限定多个电枢渐开线直齿扇形齿轮；以及

用于每个飞轮渐开线直齿段齿轮和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的枢转齿轮，每个枢转齿轮包括枢转齿轮齿，所述枢转齿轮齿被配置成接合相关联的飞轮渐开线直齿扇形齿轮的飞轮板齿和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的电枢板齿。

14.根据权利要求13所述的差速器，进一步地，其中：

所述飞轮板的所述内边缘表面具有多个间隔开的内切口段，所述内切口段提供所述飞轮板齿的窗口；并且

所述电枢板的所述外边缘表面具有多个间隔开的外切口段，所述外切口段提供所述电枢板齿的窗口。

15.根据权利要求13所述的差速器，其中，每个枢转齿轮包括轴向保持特征和中心开口，所述枢转齿轮齿围绕所述中心开口从所述轴向保持特征向外延伸。

16.根据权利要求13所述的差速器，其中，每个枢转齿轮旋转地耦合到在所述环形齿轮和所述离合器凸轮外壳中的一个。

17.一种交通工具，包括：

多个车轮；

马达，所述马达用于产生发动机扭矩；

变速器，所述变速器可操作地与所述马达和所述车轮连通；以及

差速器，所述差速器具有超速离合器(ORC)，所述差速器定位于至少一个车轮和所述变速器之间；所述差速器包括：

轴齿轮，所述轴齿轮被配置成可操作地与交通工具的变速器连通；

环形齿轮，所述环形齿轮可操作地与所述轴齿轮接合；

离合器凸轮外壳，所述离合器凸轮外壳可操作地与所述环形齿轮接合，所述离合器凸轮外壳包括中心通道，限定所述离合器凸轮外壳的所述中心通道的内表面包括多个凸轮滚子特征；

滚子保持架，所述滚子保持架被容纳在所述离合器凸轮外壳的所述中心通道内；

多个滚子，所述多个滚子旋转地耦合到所述滚子保持架；

保持架定心弹簧，所述保持架定心弹簧与所述滚子保持架和所述离合器凸轮外壳接合，所述保持架定心弹簧被配置成使所述多个滚子中的每一个滚子在所述离合器凸轮外壳的所述内表面中的相关联的凸轮滚子特征内居中；

第一轮毂，所述第一轮毂被至少部分地容纳在所述滚子保持架的第一部分内，所述第一轮毂的一部分接合所述多个滚子中的第一组，所述第一轮毂被配置成可操作地与第一半轴连通；

第二轮毂，所述第二轮毂被至少部分地容纳在所述滚子保持架的第二部分内，所述第二轮毂的一部分接合所述多个滚子中的第二组，所述第二轮毂被配置成可操作地与第二半轴连通；以及

惯性补偿组件，所述惯性补偿组件配置成抵消所述滚子保持架相对于所述离合器凸轮外壳的惯性运动，以防止非预期的滚子保持架和离合器凸轮外壳的接合。

18.根据权利要求17所述的交通工具，其中，所述惯性补偿组件还包括：

飞轮板，所述飞轮板摩擦耦合到所述差速器的外壳，所述飞轮板具有内边缘表面，所述内边缘表面包括间隔开的飞轮板齿，所述飞轮板齿限定多个飞轮渐开线直齿扇形齿轮；

电枢板，所述电枢板可操作地耦合到所述滚子保持架，所述电枢板具有外边缘表面，所述外边缘表面包括间隔开的电枢板齿，所述电枢板齿限定多个电枢渐开线直齿扇形齿轮；以及

用于每个飞轮渐开线直齿段齿轮和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的枢转齿轮，每个枢转齿轮包括枢转齿轮齿，所述枢转齿轮齿被配置成接合相关联的飞轮渐开线直齿扇形齿轮的飞轮板齿和相关联的电枢渐开线直齿扇形齿轮的电枢板齿。

19.根据权利要求18所述的交通工具，进一步地，其中：

所述飞轮板的所述内边缘表面具有间隔开的多个内切口段，所述内切口段在每个内切口段内提供所述飞轮板齿的窗口；并且

所述电枢板的外边缘表面包括多个间隔开的外切口段，所述外切口段提供所述电枢板齿的窗口。

20.根据权利要求18所述的交通工具，其中，每个枢转齿轮包括轴向保持特征和中心开口，所述枢转齿轮齿围绕所述中心开口从所述轴向保持特征向外延伸。