CN202215702U

CN202215702U - 可自动控制的差速器锁止机构

Info

Publication number: CN202215702U
Application number: CN2011203467883U
Authority: CN
Inventors: 杨勇方
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2021-09-16

Abstract

本实用新型公开一种差速器锁止机构，在其中一半轴上套装有一锁套，该锁套与行星齿轮架设有可互相啮合的啮合部，锁套周向固定于半轴上且与半轴轴向滑动配合，锁套的外周壁上开设有周向的环槽，设一可沿半轴作轴向摆动的摆杆，摆杆枢接于差速器壳体上，摆杆的一端插在环槽内，摆杆的另一端由一驱动装置驱动其摆动。由驱动装置驱动摆杆摆动，拔动锁套作轴向滑动，使锁套与行星齿轮架分离或啮合，以此来实现差速器的差速和锁止。该机构结构简单，在一侧车轮打滑的情况下可以最大的扭矩传递给另一侧抓地良好车轮。该差速器锁止时，两侧半轴以相同速度转动，不存在动力消耗，可实现高速锁止。

Description

可自动控制的差速器锁止机构

技术领域

本实用新型涉及差速器技术领域，尤其是涉及到差速器的锁止机构。

背景技术

差速器是驱动桥的主件。它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。差速器由行星齿轮、行星轮架、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。当汽车直行时，行星齿轮不转动，左右两半轴的转速相同，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态；而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，行星齿轮随之转动，导致弯道内侧车轮的半轴转速减小，弯道外侧车轮的半轴转速增加，从而实现顺利转弯。

差速器能满足汽车在良好路面上正常行驶，但当汽车在泥泞、湿滑路面或非常坎坷的路面上行驶时，却严重影响通过能力。例如当汽车的一个驱动轮陷入泥泞路面或悬空时，虽然另一驱动轮在良好路面上，汽车却往往不能前进(俗称打滑)。此时失去附着力的驱动轮原地滑转，有附着力的车轮却静止不动。这是因为在差速器两侧车轮下的介质不同时，两侧车轮所受到的地面反作用力也不等，而差速器始终对两个车轮施加相同的转矩，此时两侧车轮所受的转矩等于受反作用力小的一侧车轮的转矩，此时受反作用力大的车轮因得不到足够的转矩而不能转动，而受反作用力小的车轮却疯狂转动，所有的动力都随之一侧车轮的疯狂转动流失了。此时加大油门不仅不能使车辆前进，反而浪费燃油，加速机件磨损。由此而诞生了差速器锁止机构，来限制车轮打滑。

限滑差速器就是限制车轮打滑的一种改进型差速器，使两侧车轮转速差被允许在一定范围内，以保证正常的转弯等行驶性能。针对不同的环境，工程师位也设计了不同结构的以求应对。而现行的差速器锁止机构各有优缺点：例如，依靠刹车辅助功能实现差速限制的机构，结构简单，成本低，但在车轮的制动过程中有动力损失，频繁的制动易使刹车系统过热而失灵；在差速器上安装多片式离合器实现差速限制的方法，解决了动力损失的问题，但如果频繁使用，离合器也会因过热而失灵；涡轮蜗杆式差速器的性能可靠，但其结构复杂，加工精度要求高，成本高昂，且其锁定临界值固定不可调，这些都限制了它的普及；牙签式差速锁结构简单，性能可靠，但其操作繁琐且只能在车辆停止时才能进行锁止，不能在行进过程中锁止，使用起来不方便；液力耦合式差速器结构简单，成本低廉，但传动效率低，可靠性差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、性能可靠、可自动控制的差速器的锁止机构。该锁止机构在两侧车轮的转速差超过设定值(即一侧车轮发生打滑)的情况下，能自动或手动锁止差速器，将全部动力传递给抓地良好的车轮。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种可自动控制的差速器锁止机构，所述差速器包括有由传动轴驱动其转动的行星齿轮架、安装在行星齿轮架上的行星齿轮、由行星齿轮驱动其转动的左半轴齿轮和右半轴齿轮，所述差速器安装在一壳体内，其特征在于：在其中一半轴上套装有一锁套，该锁套与行星齿轮架设有可互相啮合的啮合部，所述锁套周向固定于半轴上且与半轴轴向滑动配合，所述锁套的外周壁上开设有周向的环槽，设一可沿半轴作轴向摆动的摆杆，所述摆杆枢接于所述壳体上，所述摆杆的一端插在所述环槽内，所述摆杆的另一端由一驱动装置驱动其摆动。

在上述基础上，所述驱动装置为一电磁铁，所述摆杆的端部固定一磁铁，所述电磁铁正对所述磁铁安装在所述壳体上，所述电磁铁和磁铁相对的两极极性相同；所述驱动装置还可以是液压驱动装置，利用液压驱动装置的液压缸往复运动驱动摆杆摆动。

采用本实用新型所带来的有益效果：由驱动装置驱动摆杆摆动，拔动锁套作轴向往复滑动，使锁套与行星齿轮架分离或啮合，以此来实现差速器的差速和锁止。该机构结构简单，可通过电子电路控制驱动装置，当转速差超过设定值时，即是出现一侧车轮打滑，由驱动装置驱动锁套与行星齿轮架啮合，实现差速器的锁止，就算一侧车轮失去抓地力，亦可以将全部动力传递给另一侧抓地良好的车轮。而当正常行驶时，转速差维持在设定值内，驱动装置驱动锁套与行星齿轮架分离，差速器正常工作。该差速器锁止时，两侧半轴以相同速度转动，不存在动力损失，可以在车辆行进间实现锁止。

附图说明

图1为本实用新型实施例1差速器锁止机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1差速器锁止机构的电路控制示意图；

图3为本实用新型实施例2差速器锁止机构的电路控制示意图

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种差速器锁止机构，所述差速器包括有由传动轴驱动其转动的行星齿轮架1、安装在行星齿轮架1上的行星齿轮2、由行星齿轮2驱动其转动的左、右半轴齿轮3，所述差速器安装在一壳体4内。在其中一半轴5上套装有一锁套6，该锁套6与行星齿轮架1设有可互相啮合的啮合部7，锁套6周向固定于半轴5上且与半轴5轴向滑动配合，锁套6的外周壁上开设有周向的环槽61。设一可沿半轴5作轴向摆动的摆杆8，摆杆8枢接于壳体4上，摆杆8的一端插在环槽61内，摆杆8的另一端固定一磁铁9，于壳体4上安装一正对磁铁9的电磁铁10，并由电子电路控制让电磁铁10通电或断电，其中电磁铁10和磁铁9相对的两极极性相同。为了使锁套6和行星齿轮架1在电磁铁10通电工作时啮合，在断电时分离，电磁铁10设在摆杆8靠近差速器的这一侧。

如图2所示，当汽车行驶在良好路面时，两侧车轮的轮速传感器11将转速信息发送到CPU控制单元12，此时CPU控制单元12检测到两侧车轮的转速差维持在设定值内，CPU控制单元12没有发出接通电磁开关13的控制指令，也就断开了连接电磁铁10的电源14，电磁铁10不工作。由于摆杆8端部设有磁铁9，摆杆8紧吸在电磁铁10上，并且拔动锁套6，使锁套6和行星齿轮架1分离，差速器为正常行驶情况下的两侧车轮提供转速差。当汽车行驶在不良路面，发生一侧车轮失去抓地力而打滑时，CPU控制单元12检测到两侧车轮的转速差超过设定值，会发出接通电磁开关13的控制指令，接通连接电磁铁10的电源14，电磁铁10通电工作而产生磁场。由于电磁铁10和磁铁9相对的两极极性相同，所以电磁铁10会推动摆杆8，并由摆杆8拔动锁套6往行星齿轮架1侧滑动，直至和行星齿轮架1啮合，锁住了两者之间的相对转动。由于锁套6和半轴5是周向固定的，所以也锁住了该侧半轴齿轮3与行星齿轮架1的相对转动。行星齿轮2也停止了自转，把另一侧的半轴齿轮3和行星齿轮架1的相对转动锁住了，两侧车轮没有了转速差，发动机可以通过差速器以最大的扭矩传递给抓地良好车轮，帮助车辆获得足够的驱动力摆脱障碍。其实也可以通过手动开关15来控制连接电磁铁10的电源14的通断，以期可持续对差速器起锁止作用。

实施例2：

如图3所示，与实施例1不同的是驱动摆杆8摆动的是采用了液压驱动装置，由CPU控制单元12检测两侧车轮的转速差是否维持在设定值内来控制电磁阀16，液压动力单元17通过电磁阀16驱动液压缸18的活塞杆往复运动，由此而驱动与活塞杆连接的摆杆8往复摆动，从而实现锁套6和行星齿轮架1分离和啮合，达到自动控制差速器的锁止与差速。

Claims

1.一种可自动控制的差速器锁止机构，所述差速器包括有由传动轴驱动其转动的行星齿轮架、安装在行星齿轮架上的行星齿轮、由行星齿轮驱动其转动的左半轴齿轮和右半轴齿轮，所述差速器安装在一壳体内，其特征在于：在其中一半轴上套装有一锁套，该锁套与行星齿轮架设有可互相啮合的啮合部，所述锁套周向固定于半轴上且与半轴轴向滑动配合，所述锁套的外周壁上开设有周向的环槽，设一可沿半轴作轴向摆动的摆杆，所述摆杆枢接于所述壳体上，所述摆杆的一端插在所述环槽内，所述摆杆的另一端由一驱动装置驱动其摆动。

2.如权利要求1所述的一种差速器锁止机构，其特征在于：所述驱动装置为一电磁铁，所述摆杆的端部固定一磁铁，所述电磁铁正对所述磁铁安装在所述壳体上，所述电磁铁和磁铁相对的两极极性相同。

3.如权利要求1所述的一种差速器锁止机构，其特征在于：所述驱动装置为一液压驱动装置。