CN202707979U - 双输出间歇双向驱动机构、双向超越离合器、自锁差速器及自锁车辆驱动桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双输出间歇双向驱动机构、双向超越离合器、自锁差速器及自锁车辆驱动桥。在专利号为201120129374.5的实用新型技术方案基础上，将间歇双向驱动机构的一个输出轴改为两个输出轴，构成双输出间歇双向驱动机构；以双输出间歇双向驱动机构为基础，增设左旋超越机构、右旋超越机构，构成双向超越离合器，为机械设计提供一种新型的基础零部件；以双向超越离合器技术为基础，设计左右结构对称的两个双向超越离合器，布置在主传动机构的两侧，构成一种自锁差速器；以自锁差速器技术为基础，增设驱动桥壳体、左置半轴、右置半轴等传动部件，构成一种自锁车辆驱动桥，为汽车工业提供一种新型的零部件。

Description

双输出间歇双向驱动机构、双向超越离合器、自锁差速器及自锁车辆驱动桥

技术领域

本实用新型涉及机械工程通用技术领域和汽车工程技术领域，属于机械传动系统中的一种传动机构部件，具体涉及一种双输出间歇双向驱动机构、一种双向超越离合器、带有该机构的自锁差速器以及具有自锁差速功能的自锁车辆驱动桥。 

背景技术

在机械传动系统中，使用最普遍的是旋转运动的传递，而旋转运动又往往需要传递正反两个旋转方向的运动，因此经常采用换向机构来实现机构旋向的转换。现有传动机构在旋向转换后的重新启动过程中，其运动的传递是没有间隙的，或者说是一种连续的运动传递、一种非间歇性运动。 

但是，在机械设计的发明创造过程中，为了解决一些特殊的运动传递，经常采用一些间歇性运动机构。例如解决汽车在坡道上行驶、在泥泞道路上行驶所发生的各种问题，或者解决起重机械的自锁问题，或者在一些需要机械自行实现某些选择性控制的场合，往往需要用到间歇双向驱动机构。 

专利号为201120129374.5的实用新型专利以及专利申请号为201110107488.4的发明专利申请，提出了一种新型的间歇双向驱动机构，以及带有该间歇双向驱动机构的汽车上坡起步防倒溜器。该项专利申请所提出的间歇双向驱动机构所采用的技术方案是：所述间歇双向驱动机构，由输入轴、输出轴、双向驱动爪、主动轮、被动轮、机壳等组成。主动轮与输入轴固定联接，被动轮与输出轴固定联接；双向驱动爪安装在主动轮上，可绕其安装定位轴线摆动，被动轮与主动轮同轴安装，被动轮设置有与双向驱动爪正反两个旋转方向均可啮合的齿槽。主动轮朝一个方向旋转时，带动双向驱动爪朝一个方向作圆周运动，双向驱动爪亦绕安装定位轴线摆动，双向驱动爪逐步进入被动轮的齿槽，双向驱动爪与被动轮的齿槽相啮合，驱动被动轮朝一个方向旋转。主动轮朝相反的另一个方向旋转时，带动双向驱动爪朝相反的另一个方 向作圆周运动，双向驱动爪亦绕安装定位轴线摆动，双向驱动爪逐步脱离与被动轮齿槽原来的的啮合状态，逐步进入被动轮另一个旋转方向的齿槽，双向驱动爪与被动轮另一个方向旋转的齿槽相啮合，驱动被动轮朝相反的另一个方向旋转。 

该项专利申请所提出的汽车上坡起步防倒溜器，利用上述间歇双向驱动机构的传动原理，在间歇双向驱动机构的基础之上，増设单向制动机构和联接控制机构，解决汽车在上坡行驶过程中，在坡道上停车而重新起步上坡时经常会发生的起步过程中发动机熄火和起步过程中整车倒溜的技术问题。 

在机械设计的发明创造过程中，还经常采用超越离合器解决被动旋转部件需要超越主动旋转部件的问题，但是，在正反两个方向都能实现被动旋转部件超越主动旋转部件的转速，目前还没有很好的传动机构。 

带有普通差速器的车辆在泥泞道路上行驶，往往由于一侧的车轮陷入泥泞时，车辆会丧失驱动能力，对于越野汽车、工程机械以及农业机械而言，这个问题则显得尤为重要。目前解决这一问题使用较多的是一种牙嵌自由轮式自锁差速器，由于受到结构空间的限制，牙嵌自由轮式自锁差速器结构复杂，对材料和制作工艺要求很高，在大吨位重型车辆上的使用受到局限。 

以上都是机械传动技术领域和车辆传动机构所需要解决的技术问题。 

发明内容

本实用新型的第一个目的是提供一种双输出间歇双向驱动机构，在专利号为201120129374.5的实用新型专利和专利申请号为201110107488.4的发明专利申请，所提出的技术方案的基础上，将原来的间歇双向驱动机构的一个输出轴改为两个输出轴，分别输出两个旋转运动，且可以实现输出的两个旋转运动互相没有关联。为机械工程设计提供一种基础传动部件，同时为设计一种双向超越离合器提供技术解决方案。 

本实用新型的第二个目的是以上述双输出间歇双向驱动机构为基础，増设左旋超越机构和右旋超越机构，从而提供一种双向超越离合器技术方案。 

本实用新型的第三个目的是以上述双向超越离合器技术方案为基础，设 计左右结构对称的两个双向超越离合器，布置在主传动机构的两侧，从而提供一种用于车辆驱动机构的自锁差速器。 

本实用新型的第四个目的是以上述自锁差速器为基础，増设驱动桥壳体、左置半轴、右置半轴等传动件，从而提供一种自锁车辆驱动桥。 

本实用新型的一种双输出间歇双向驱动机构，包括双向驱动爪、主动轮，其特征在于：还包括左旋间歇被动槽轮、右旋间歇被动槽轮；所述左旋间歇被动槽轮的轮缘上设置有左旋啮合齿槽，所述右旋间歇被动槽轮的轮缘上设置有右旋啮合齿槽；所述双向驱动爪设置有左旋驱动爪和右旋驱动爪，所述双向驱动爪的左旋驱动爪工作时与所述左旋间歇被动槽轮的左旋啮合齿槽相啮合，所述双向驱动爪的右旋驱动爪工作时与所述右旋间歇被动槽轮的右旋啮合齿槽相啮合。 

上述双输出间歇双向驱动机构技术方案中，为了实现双向驱动爪与左旋间歇被动槽轮以及右旋间歇被动槽轮均能够正确啮合，且换向顺畅，其特征在于：所述左旋间歇被动槽轮与所述右旋间歇被动槽轮同轴安装，所述左旋间歇被动槽轮的轮缘与所述右旋间歇被动槽轮的轮缘在轴线方向上并靠设置。 

上述双输出间歇双向驱动机构技术方案中，为了避免双向驱动爪在换向过程中，主动轮与左旋间歇被动槽轮以及右旋间歇被动槽轮不受控制地完全脱离联接，其特征在于：所述双向驱动爪的左旋驱动爪和右旋驱动爪，不同时脱离所述左旋间歇被动槽轮的左旋啮合齿槽和所述右旋间歇被动槽轮的右旋啮合齿槽；当所述双向驱动爪的左旋驱动爪与所述左旋间歇被动槽轮的左旋啮合齿槽完全啮合时，所述双向驱动爪的右旋驱动爪与所述右旋间歇被动槽轮的右旋啮合齿槽完全脱离，当所述双向驱动爪的右旋驱动爪与所述右旋间歇被动槽轮的右旋啮合齿槽完全啮合时，所述双向驱动爪的左旋驱动爪与所述左旋间歇被动槽轮的左旋啮合齿槽完全脱离。 

本实用新型的一种双向超越离合器，其特征在于：包括上述技术方案中所述的双输出间歇双向驱动机构，还包括左旋超越机构、右旋超越机构。 

上述双向超越离合器所包括的左旋超越机构、右旋超越机构技术方案中， 为了保证左旋超越机构和右旋超越机构分别能够超越左旋间歇被动槽轮和右旋间歇被动槽轮的转速，其特征在于：所述左旋超越机构包括左旋超越被动轮、左旋间歇被动槽轮，所述左旋间歇被动槽轮设置有传递左旋动力的左向三角形棘齿，所述左旋超越被动轮设置有与所述左旋间歇被动槽轮相啮合的三角形棘齿，所述左旋超越被动轮与所述左旋间歇被动槽轮通过相啮合的三角形棘齿相连接。 

所述右旋超越机构包括右旋超越被动轮、右旋间歇被动槽轮，所述右旋间歇被动槽轮设置有传递右旋动力的右向三角形棘齿，所述右旋超越被动轮设置有与所述右旋间歇被动槽轮相啮合的三角形棘齿，所述右旋超越被动轮与所述右旋间歇被动槽轮通过相啮合的三角形棘齿相连接。 

上述双向超越离合器技术方案中，其特征在于：所述左旋超越被动轮与所述右旋超越被动轮通过相嵌齿槽相连接。 

上述双向超越离合器技术方案中，为保证左旋超越被动轮在超越左旋间歇被动槽轮过程中，三角形棘齿的斜面顶推作用使得左旋超越被动轮与左旋间歇被动槽轮完全脱开，其特征在于：所述左旋超越被动轮与所述左旋间歇被动槽轮可相对轴向位移的距离大于或等于所述左向三角形棘齿的全齿高度；为保证右旋超越被动轮在超越右旋间歇被动槽轮过程中，三角形棘齿的斜面顶推作用使得右旋超越被动轮与右旋间歇被动槽轮完全脱开，所述右旋超越被动轮与所述右旋间歇被动槽轮可相对轴向位移的距离大于或等于所述右向三角形棘齿的全齿高度。 

本实用新型的一种自锁差速器，其特征在于：包括上述技术方案中所述的双向超越离合器，还包括左置双向超越离合器；所述双向超越离合器与所述左置双向超越离合器对称布置。 

上述自锁差速器技术方案中，其特征在于：所述左置双向超越离合器包括左置双向驱动爪、左置主动轮、左置左旋间歇被动槽轮、左置右旋间歇被动槽轮、左置左旋超越被动轮、左置右旋超越被动轮； 

所述左置双向驱动爪与所述双向驱动爪结构对称； 

所述左置主动轮与所述主动轮结构对称； 

所述左置左旋间歇被动槽轮与所述左旋间歇被动槽轮结构对称； 

所述左置右旋间歇被动槽轮与所述右旋间歇被动槽轮结构对称； 

所述左置左旋超越被动轮与所述左旋超越被动轮结构对称； 

所述左置右旋超越被动轮与所述右旋超越被动轮结构对称。 

上述自锁差速器技术方案中，其特征在于：所述双向超越离合器与所述左置双向超越离合器在主传动机构两侧对称布置，所述双向超越离合器与所述主传动机构通过右连接半轴相连接；所述左置双向超越离合器与所述主传动机构通过左连接半轴相连接；所述右连接半轴与所述左连接半轴之间设置有回位弹簧。 

本实用新型的一种自锁车辆驱动桥，包括驱动桥壳体，其特征在于：还包括上述技术方案中所述的自锁差速器，所述主传动机构安装在所述驱动桥壳体内。 

上述自锁车辆驱动桥技术方案中，其特征在于：所述双向超越离合器通过右置半轴输出旋转力矩，还可以通过右置连接法兰、右置差速器壳体输出旋转力矩；所述左置双向超越离合器通过左置半轴输出旋转力矩，还可以通过左置连接法兰、左置差速器壳体输出旋转力矩。 

发明的实质性特点和显著效果： 

本实用新型的所提供的一种双输出间歇双向驱动机构是一种机械传动通用零部件。专利号为201120129374.5的实用新型专利和专利申请号为201110107488.4的发明专利申请所提出的间歇双向驱动机构，在换向后的启动过程中，主动轮改变了旋向，而被动轮没有立即跟随主动轮旋转。这一时刻，双向驱动爪在主动轮的带动下，正从驱动被动轮朝一个方向旋转的状态，转变为朝相反的另一个方向旋转的状态，双向驱动爪在相反的另一个方向与被动轮啮合之前，被动轮在这一时刻处于间歇停顿状态。在这个间歇停顿时间，可以用来完成其它的零部件的动作。在上述技术方案的基础之上，本实用新型所提出的双输出间歇双向驱动机构，设置了左右两个旋转方向被动轮，正反两个旋转方向的被动轮相互独立，互不干涉；在换向后的启动过程过程中，经过一个间歇停顿时间后，原来旋转的被动轮动力被切断，运动停止， 原来静止的被动轮则朝相反的另一个方向旋转。这是间歇双向驱动机构技术方案上的延伸，可以为机械传动设计提供了更多的设计方案选择。 

本实用新型所提供的双向超越离合器的技术方案是将上述双输出间歇双向驱动机构技术方案中的正反两个旋转方向的被动轮都设置为与同一个输出轴相关联，在具有正反旋向的两个被动轮与同一个输出轴之间均设置有一个单向超越离合器，构成了一个新的传动方案。其技术方案特点是：旋转动力由主动轮输入，旋转动力由输出轴输出，在输出轴换向后的启动过程过程中，具有一个间歇停顿时间，输出轴朝正反两个方向旋转过程中均具有可以超越主动轮转速的技术特征，这正是一种机械传动设计中能满足某些特殊需要的双向超越离合器。 

本实用新型的所提供的自锁差速器提供一种用于车辆驱动机构的自锁差速器。其技术方案特征是：以上述双向超越离合器技术方案为基础，设计左右结构对称的两个双向超越离合器，布置在主传动机构的两侧，左右两个双向超越离合器的输入端通过左连接半轴、右连接半轴与主传动机构相连接。左连接半轴与右连接半轴之间设置有回位弹簧，左连接半轴与右连接半轴之间的所预留的轴向间隙，略大于或等于三角形棘齿的全齿高度，以保证左右两个双向超越离合器输出轴不同时超越各自的输入轴的转速。所构成的车辆驱动机构自锁差速器传动方案，其技术方案特点是：旋转动力由主传动机构输入左右两个双向超越离合器的主动轮，左右两个双向超越离合器的输出轴均能够在正反两个旋转方向上超越主传动机构的转速，实现了左右输出轴差速的功能。 

本实用新型的所提供的自锁车辆驱动桥，其技术方案特征是：以上述自锁差速器技术方案为基础，增设左置半轴、右置半轴、驱动桥壳体、左置连接法兰、左置差速器壳体、右置连接法兰、右置差速器壳体等零件构成新的自锁车辆驱动桥完整技术方案。其技术方案特点是：自锁车辆驱动桥应用左右结构对称的两个双向超越离合器实现车辆在弯道行驶时内侧车轮与外侧车轮的差速，左右两个车轮不同时超越主传动机构的转速，可以保证一侧的车轮陷入泥泞时，车辆不会丧失驱动能力。本实用新型自锁车辆驱动桥提供了两种旋转力矩输出传动方案，为自锁车辆驱动桥的设计选型提供了可选方案。 

本实用新型的显著效果是，双输出间歇双向驱动机构、双向超越离合器均为机械传动基础性部件，为机械传动设计提供更多的方案选择。自锁差速器以及自锁车辆驱动桥，提供了一种结构简单、工作可靠、承载能力大、越野能力强的汽车驱动机构。 

附图说明

图1为本实用新型双输出间歇双向驱动机构结构剖示图； 

图2为图1所示的A-A剖示图、双向驱动爪1的右旋驱动爪与右旋间歇被动槽轮4啮合示意图； 

图3为图1所示的A-A剖示图、双向驱动爪1的左旋驱动爪与左旋间歇被动槽轮3啮合示意图； 

图4为双向驱动爪1的左旋驱动爪与左旋间歇被动槽轮3啮合示意图； 

图5为双向驱动爪1的左旋驱动爪与左旋间歇被动槽轮3啮合示意图； 

图6为双向驱动爪1的右旋驱动爪与右旋间歇被动槽轮4啮合示意图； 

图7为双向驱动爪1的右旋驱动爪与右旋间歇被动槽轮4啮合示意图； 

图8为本实用新型双向超越离合器结构示意图； 

图9为本实用新型双向超越离合器结构示意图； 

图10为本实用新型自锁差速器结构示意图； 

图11为本实用新型自锁车辆驱动桥结构外形示意图； 

图12为本实用新型自锁车辆驱动桥结构剖示图； 

图13为本实用新型自锁车辆驱动桥另一个实施例的结构剖示图 

图14为图13中A区放大的局部结构剖示图 

附图标注说明： 

1-双向驱动爪         2-主动轮         3-左旋间歇被动槽轮 

4-右旋间歇被动槽轮   5-右旋超越被动轮   6-左旋超越被动轮 

7-回位弹簧    8-右连接半轴   9-左连接半轴    10-主传动机构 

11-左置双向驱动爪    12-左置主动轮    13-左置左旋间歇被动槽轮 

14-左置右旋间歇被动槽轮    15-左置右旋超越被动轮 

16-左置左旋超越被动轮    17-右置半轴      18-左置半轴 

19-驱动桥壳体    20-左置连接法兰      21-左置差速器壳体 

22-右置连接法兰  23-右置差速器壳体 

具体实施方式

本实用新型提出的双输出间歇双向驱动机构，主要的传动零件包括双向驱动爪1、主动轮2、左旋间歇被动槽轮3、右旋间歇被动槽轮4，如图1所示。主动轮2在圆周上分布设置一组双向驱动爪1，双向驱动爪1既可在主动轮2的带动下作圆周运动，又可绕其自身安装定位轴线左右摆动，如图2所示。 

双向驱动爪1加工设置有左旋驱动爪和右旋驱动爪，如图2、图3所示。 

左旋间歇被动槽轮3在圆周上分布设置一组与双向驱动爪1的左旋驱动爪相对应的、与双向驱动爪1的左旋驱动爪可啮合的啮合齿槽。如图3、图4、图5所示。 

右旋间歇被动槽轮4在圆周上分布设置一组与双向驱动爪1的右旋驱动爪相对应的，与双向驱动爪1的右旋驱动爪可啮合的啮合齿槽。如图2、图6、图7所示。 

左旋间歇被动槽轮3与右旋间歇被动槽轮4同轴安装，左旋间歇被动槽轮3的轮缘与所述右旋间歇被动槽轮4的轮缘在轴线方向上并靠设置；双向驱动爪1绕自身安装定位轴线左右摆动，其左旋驱动爪与左旋间歇被动槽轮3的啮合齿槽完全啮合时，其右旋驱动爪与右旋间歇被动槽轮4的啮合齿槽则完全脱开，如图3所示；其右旋驱动爪与右旋间歇被动槽轮3的啮合齿槽完全啮合时，其左旋驱动爪与左旋间歇被动槽轮3的啮合齿槽则完全脱开，如图2所示。 

本实用新型提出的双输出间歇双向驱动机构，所传递的旋转动力由主动轮2输入，双向驱动爪1安装在主动轮2上，其左旋驱动爪与左旋间歇被动槽轮3的啮合齿槽啮合时，驱动左旋间歇被动槽轮3产生左向旋转运动，右旋间歇被动槽轮4则由于完全脱开与右旋驱动爪的啮合而处于静止状态。 

当主动轮2改变旋转方向时，双向驱动爪1的左旋驱动爪逐步脱离与左 旋间歇被动槽轮3的啮合，双向驱动爪1的右旋驱动爪则逐步进入与右旋间歇被动槽轮4的啮合状态，在这个换向过程中，左旋间歇被动槽轮3与右旋间歇被动槽轮4均处于短暂的静止状态。 

当双向驱动爪1的右旋驱动爪与右旋间歇被动槽轮4的啮合齿槽啮合时，驱动右旋间歇被动槽轮4产生右向旋转运动，左旋间歇被动槽轮3则由于完全脱开与左旋驱动爪的啮合而处于静止状态。 

本实用新型提出的双向超越离合器，其结构如图8、图9所示。所示结构包括上述双输出间歇双向驱动机构，还包括右旋超越被动轮5、左旋超越被动轮6。 

在右旋间歇被动槽轮4的输出端设置有传递右旋动力的右向三角形棘齿，右旋超越被动轮5的输入端设置有与右旋间歇被动槽轮4相啮合的三角形棘齿，右旋间歇被动槽轮4从主动轮2和双向驱动爪1获得旋转驱动力矩，通过三角形棘齿的工作面将旋转驱动力矩传递给右旋超越被动轮5，使得右旋超越被动轮5产生旋转运动。右旋超越被动轮5则通过相嵌齿槽与左旋超越被动轮6相连接，使左旋超越被动轮6产生旋转运动，左旋超越被动轮6则通过花键将旋转运动输出，如图8所示。 

当右旋超越被动轮5的转速需要超越右旋间歇被动槽轮4的转速时，两者相啮合的三角形棘齿不能传递旋转驱动力矩的滑移边产生相对滑移，因此右旋超越被动轮5超越右旋间歇被动槽轮4的转速且产生相对轴向位移。 

左旋超越被动轮6与右旋超越被动轮5通过相嵌齿槽相连接，如果工艺条件允许，也可以制作成为一个整体零件。在右旋超越被动轮5超越右旋间歇被动槽轮4的过程中，而左旋超越被动轮6与左旋间歇被动槽轮3通过三角形棘齿的工作面相啮合，但是由于左旋间歇被动槽轮3这时已完全脱开与双向驱动爪1的左旋驱动爪的啮合，实际上成为旋转方向无约束的自由端，因此右旋超越被动轮5超越右旋间歇被动槽轮4的运动不受影响。 

上述双向超越离合器技术方案中，主动轮2改变旋转方向，左旋间歇被动槽轮3则从主动轮2和双向驱动爪1获得旋转驱动力矩，通过三角形棘齿的工作面将旋转驱动力矩传递给左旋超越被动轮6，使得左旋超越被动轮6产 生旋转运动，右旋间歇被动槽轮4这时已完全脱开与双向驱动爪1的右旋驱动爪的啮合，实际上成为旋转方向无约束的自由端，因此左旋超越被动轮6超越左旋间歇被动槽轮3的运动不受影响。 

当左旋超越被动轮6的转速需要超越左旋间歇被动槽轮3的转速时，两者相啮合的三角形棘齿不能传递旋转驱动力矩的滑移边产生相对滑移，因此左旋超越被动轮6超越左旋间歇被动槽轮3的转速且产生相对轴向位移。 

上述双向超越离合器技术方案中，左旋超越被动轮6与左旋间歇被动槽轮3之间，以及右旋超越被动轮5与右旋间歇被动槽轮4之间的可相对轴向位移距离均大于或等于相啮合的三角形棘齿的全齿高度，三角形棘齿的斜面顶推作用使得左旋超越被动轮6与左旋间歇被动槽轮3、右旋超越被动轮5与右旋间歇被动槽轮4完全脱开；即可保证左右两个方向的旋转超越运动能够不断地继续超越。 

上述技术方案实现了双向超越离合器左右两个方向旋转超越运动的基本要求。 

本实用新型提出的一种自锁差速器如图10所示。双向驱动爪1、主动轮2、左旋间歇被动槽轮3、右旋间歇被动槽轮4、右旋超越被动轮5、左旋超越被动轮6等构成了如图10右边部分所示的双向超越离合器。 

左置双向驱动爪11、左置主动轮12、左置左旋间歇被动槽轮13、左置右旋间歇被动槽轮14、左置右旋超越被动轮15、左置左旋超越被动轮16等构成了如图10左边部分所示的左置双向超越离合器。双向超越离合器与左置双向超越离合器结构对称布置在主传动机构10的两侧。 

如图10所示，主传动机构10通过右连接半轴8与双向超越离合器相连接；主传动机构10通过左连接半轴9与左置双向超越离合器相连接；左连接半轴9与右连接半轴8之间设置有回位弹簧7，左连接半轴9与右连接半轴8之间的所预留的轴向间隙，略大于或等于三角形棘齿的全齿高度，限制左连接半轴9与右连接半轴8的轴向移动距离。以保证图10右边部分的所示双向超越离合器与图10左边部分所示的左置双向超越离合器不会同时超越各自的输入轴的转速。回位弹簧7保证在超越旋转运动结束以后，左旋间歇被动槽 轮3、右旋间歇被动槽轮4、左置右旋间歇被动槽轮14、左置右旋超越被动轮15的三角形棘齿均恢复到传递旋转扭矩的工作状态。 

旋转驱动力矩通过主传动机构10两端的花键将旋转驱动力矩传递给主动轮2和左置主动轮12，主动轮2将旋转驱动力矩传递给左旋超越被动轮6，左置主动轮12将旋转驱动力矩传递给左置左旋超越被动轮16。由于双向超越离合器与左置双向超越离合器结构对称，所以，左旋超越被动轮6与左置左旋超越被动轮16的旋转方向是一致的。 

由于双向超越离合器与左置双向超越离合器具有左右两个旋转方向均可自由超越的功能，因此，可满足车辆在弯道行驶时左右两个车轮差速的性能要求。下面以图10所示为例，说明差速器的自锁功能。当图10右边部分的右旋超越被动轮5的转速超越右旋间歇被动槽轮4的转速时，两者相啮合的三角形棘齿不能传递旋转驱动力矩的滑移边产生相对滑移，右旋超越被动轮5超越右旋间歇被动槽轮4的转速且产生相对轴向位移，当轴向位移距离等于相啮合的三角形棘齿的全齿高度时，三角形棘齿已经脱开啮合状态，旋转超越运动能够不断地继续超越。由于左连接半轴9与右连接半轴8之间的所预留的轴向间隙，略大于或等于三角形棘齿的全齿高度，限制了左连接半轴9与右连接半轴8的轴向移动距离，如图10右边部分的所示双向超越离合器与图10左边部分所示的左置双向超越离合器不会同时超越各自的输入轴的转速。因此，本实用新型提出的自锁差速器具有自锁而不丧失驱动能力的功能，这样既可保证左右两个车轮至少有一个不会丧失驱动能力，也不会发生左右两个车轮同时超越各自的驱动动力源，避免车辆下坡发生无法控制车轮的溜逸事故。 

在本具体实施例中，传递旋转驱动力矩的三角形棘齿均按圆周分布设置为3齿，两个齿的夹角为120度。当右旋超越被动轮5的转速不断地继续超越右旋间歇被动槽轮4达到120度时，在回位弹簧7的作用下，右旋间歇被动槽轮4会因回位而产生撞击声。那么这种撞击声的发生频率和声响会造成什么样的不利影响呢？以一台两轮轮距为2.5米，最小转弯直径为10米，车轮直径为0.8米的车辆为例，在完成一个90度的急转弯时，外侧车轮比内侧车轮需多滚动3.92米的长度，也就是说外侧车轮在完成这个90度的急转弯 时，需要超越内侧车轮多旋转528度，在回位弹簧7的作用下，右旋间歇被动槽轮4会因回位而产生4.4次撞击声。这是一种极限情况，在一般情况下，当外侧车轮比内侧车轮需多滚动的长度不超过1.3米时，这种撞击声是不会发生的，即使发生，也由于润滑油阻尼作用，这种撞击声不会造成有害影响。因此，本具体实施例不设置消音装置。 

本实用新型提出的自锁车辆驱动桥如图11、图12、图13、图14所示。图11、图12所示为通过左置半轴17、右置半轴18输出旋转力矩的一个实施例。如图10所示的自锁差速器安装在驱动桥壳体19之中，双向超越离合器将旋转驱动力矩传递给右置半轴17，右置半轴17则将旋转驱动力矩传递给右侧车轮(图中未画出)；左置双向超越离合器将旋转驱动力矩传递给左置半轴18，左置半轴18则将旋转驱动力矩传递给左侧车轮(图中未画出)。 

图13、图14所示为双向超越离合器设置在驱动桥壳体19外部，通过右置连接法兰22、右置差速器壳23、左置连接法兰20、左置差速器壳体21输出旋转力矩的又一个实施例。如图10所示的主传动机构10安装在驱动桥壳体19之中，右连接半轴8、左连接半轴9在本实施例中长度较长，分别伸出驱动桥壳体19的两端，与设置在驱动桥壳体19外部的双向超越离合器、左置双向超越离合器相连接；双向超越离合器将旋转驱动力矩传递给右置连接法兰22、右置差速器壳23，右置连接法兰22、右置差速器壳23则将旋转驱动力矩传递给右侧车轮(图中未画出)；左置双向超越离合器将旋转驱动力矩传递给左置连接法兰20、左置差速器壳体21，左置连接法兰20、左置差速器壳体21，则将旋转驱动力矩传递给左侧车轮(图中未画出)。本实施例适用于利用现有技术中的驱动桥壳体进行改进设计。 

本实用新型以专利号为201120129374.5的实用新型专利和专利申请号为201110107488.4的发明专利申请所提出的间歇双向驱动机构为技术基础，提出一种新型的双输出间歇双向驱动机构，在双输出间歇双向驱动机构的技术基础之上提出一种双向超越离合器技术方案，均为机械设计领域提供了新型的基础零部件。而以双向超越离合器技术方案为基础所设计的自锁差速器以及自锁车辆驱动桥，为汽车工业提供了新型的基础零部件。 

Claims (13)

1.一种双输出间歇双向驱动机构，包括双向驱动爪(1)、主动轮(2)，其特征在于：还包括左旋间歇被动槽轮(3)、右旋间歇被动槽轮(4)；所述左旋间歇被动槽轮(3)的轮缘上设置有左旋啮合齿槽，所述右旋间歇被动槽轮(4)的轮缘上设置有右旋啮合齿槽；

所述双向驱动爪(1)设置有左旋驱动爪和右旋驱动爪，所述双向驱动爪(1)的左旋驱动爪工作时与所述左旋间歇被动槽轮(3)的左旋啮合齿槽相啮合，所述双向驱动爪(1)的右旋驱动爪工作时与所述右旋间歇被动槽轮(4)的右旋啮合齿槽相啮合。

2.根据权利要求1所述的双输出间歇双向驱动机构，其特征在于：所述左旋间歇被动槽轮(3)与所述右旋间歇被动槽轮(4)同轴安装，所述左旋间歇被动槽轮(3)的轮缘与所述右旋间歇被动槽轮(4)的轮缘在轴线方向上并靠设置。

3.根据权利要求1所述的双输出间歇双向驱动机构，其特征在于：所述双向驱动爪(1)的左旋驱动爪和右旋驱动爪，不同时脱离所述左旋间歇被动槽轮(3)的左旋啮合齿槽和所述右旋间歇被动槽轮(4)的右旋啮合齿槽；

当所述双向驱动爪(1)的左旋驱动爪与所述左旋间歇被动槽轮(3)的左旋啮合齿槽完全啮合时，所述双向驱动爪(1)的右旋驱动爪与所述右旋间歇被动槽轮(4)的右旋啮合齿槽完全脱离；当所述双向驱动爪(1)的右旋驱动爪与所述右旋间歇被动槽轮(4)的右旋啮合齿槽完全啮合时，所述双向驱动爪(1)的左旋驱动爪与所述左旋间歇被动槽轮(3)的左旋啮合齿槽完全脱离。

4.一种双向超越离合器，其特征在于：包括权利要求1至3中任意一项权利要求所述的双输出间歇双向驱动机构，还包括左旋超越机构、右旋超越机构。

5.根据权利要求4所述的双向超越离合器，其特征在于：所述左旋超越机构包括左旋超越被动轮(6)、左旋间歇被动槽轮(3)，所述左旋间歇被动槽轮(3)设置有传递左旋动力的左向三角形棘齿，所述左旋超越被动轮(6)设置有与所述左旋间歇被动槽轮(3)相啮合的三角形棘齿，所述左旋超越被动轮(6)与所述左旋间歇被动槽轮(3)通过相啮合的三角形棘齿相连接。

6.根据权利要求5所述的双向超越离合器，其特征在于：所述右旋超越机构包括右旋超越被动轮(5)、右旋间歇被动槽轮(4)，所述右旋间歇被动槽轮(4)设置有传递右旋动力的右向三角形棘齿，所述右旋超越被动轮(5)设置有与所述右旋间歇被动槽轮(4)相啮合的三角形棘齿，所述右旋超越被动轮(5)与所述右旋间歇被动槽轮(4)通过相啮合的三角形棘齿相连接。

7.根据权利要求6所述的双向超越离合器，其特征在于：所述左旋超越被动轮(6)与所述右旋超越被动轮(5)通过相嵌齿槽相连接。

8.根据权利要求6所述的双向超越离合器，其特征在于：所述左旋超越被动轮(6)与所述左旋间歇被动槽轮(3)可相对轴向位移的距离大于或等于所述左向三角形棘齿的全齿高度，所述右旋超越被动轮(5)与所述右旋间歇被动槽轮(4)可相对轴向位移的距离大于或等于所述右向三角形棘齿的全齿高度。 

9.一种自锁差速器，其特征在于：包括权利要求4至8中任意一项权利要求所述的双向超越离合器，还包括左置双向超越离合器；所述双向超越离合器与所述左置双向超越离合器对称布置。

10.根据权利要求9所述的自锁差速器，其特征在于：所述左置双向超越离合器包括左置双向驱动爪(11)、左置主动轮(12)、左置左旋间歇被动槽轮(13)、左置右旋间歇被动槽轮(14)、左置左旋超越被动轮(16)、左置右旋超越被动轮(15)；

所述左置双向驱动爪(11)与所述双向驱动爪(1)结构对称；

所述左置主动轮(12)与所述主动轮(2)结构对称；

所述左置左旋间歇被动槽轮(13)与所述左旋间歇被动槽轮(3)结构对称；

所述左置右旋间歇被动槽轮(14)与所述右旋间歇被动槽轮(4)结构对称；

所述左置左旋超越被动轮(16)与所述左旋超越被动轮(6)结构对称；

所述左置右旋超越被动轮(15)与所述右旋超越被动轮(5)结构对称。

11.根据权利要求9所述的自锁差速器，其特征在于：所述双向超越离合器与所述左置双向超越离合器在主传动机构(10)两侧对称布置，所述双向超越离合器与所述主传动机构(10)通过右连接半轴(8)相连接；所述左置双向超越离合器与所述主传动机构(10)通过左连接半轴(9)相连接；所述右连接半轴(8)与所述左连接半轴(9)之间设置有回位弹簧(7)。

12.一种自锁车辆驱动桥，包括驱动桥壳体(19)，其特征在于：还包括权利要求9至11中任意一项权利要求所述的自锁差速器，所述主传动机构安装在所述驱动桥壳体(19)内。

13.根据权利要求12所述的自锁车辆驱动桥，其特征在于：所述双向超越离合器通过右置半轴(17)输出旋转力矩，还可以通过右置连接法兰(22)、右置差速器壳体(23)输出旋转力矩；所述左置双向超越离合器通过左置半轴(18)输出旋转力矩，还可以通过左置连接法兰(20)、左置差速器壳体(21)输出旋转力矩。 

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