CN203756910U - 差速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种差速器，其包括第一半轴齿轮和面向所述第一半轴齿轮的第二半轴齿轮。小齿轮组可位于所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮之间。凸轮盘可包括面向所述第一半轴齿轮的斜坡侧的斜坡侧。第一锁止盘可包括与所述凸轮盘的第二侧靠接的第一侧。所述第一锁止盘还可包括齿侧。第二锁止盘可包括面向所述第一锁止盘的所述齿侧的齿侧。

Description

差速器

技术领域

本实用新型涉及差速器，尤其是机械操控式强制联锁差速器，并且更具体地涉及旨在检测轮速和自动地将装置从差速旋转中锁止的机械锁止差速器。

背景技术

目前的机械锁止差速器(M-lockers)被设计成当轮速差被检测高于预定值时自动地锁止差速器。然而，目前的设计使用湿式离合器组件中的摩擦片，因此需要用于接合的流体润滑。所述流体有退化的倾向并且其性能可随温度和退化而变化。

实用新型内容

本实用新型公开的装置通过一种差速器克服了上述缺点并且改善了现有技术，所述差速器可包括第一半轴齿轮和面向第一半轴齿轮的第二半轴齿轮。小齿轮组可位于第一半轴齿轮和第二半轴齿轮之间。凸轮盘可包括斜坡侧，该斜坡侧面向第一半轴齿轮的斜坡侧。第一锁止盘可包括与凸轮盘的第二侧靠接的第一侧。第一锁止盘还可包括齿侧。第二锁止盘可包括齿侧，该齿侧面向第一锁止盘的齿侧。

另外的目的和优点部分地将在下文的描述中阐述，并且部分地将从该描述显而易见，或可通过公开内容的具体实施而获悉。借助于所附的权利要求书中特别指出的元件和组合也会实现并且达到所述目的和优点。

应当理解的是，前面的一般说明和下文的详细说明对于要求保护的发明仅仅是示例性的和解释性的，而并非是限制性的。

附图说明

图1是将壳体和齿圈移除的差速器的内部部件的视图。

图2是关于凸轮盘和半轴齿轮的接合机构的示例。

图3是图1的差速器的分解图。

图4A是凸轮盘的第一侧的透视图。

图4B是凸轮盘的第二侧的视图。

图5是示出半轴齿轮的斜坡侧的部分组装的差速器的视图。

图6是带有耳部的锁止盘的视图。

图7是带有花键的锁止盘的视图。

具体实施方式

现在具体地参照在附图中示出的实施例。在附图中使用的相同的附图标记指代相同或相似的零件。所提及的方向例如“左”、“右”、“上”、“下”是为了便于参照附图。

在开启模式中，差速器配置成允许机动车上的两个车轮以不同速度运行。在锁止模式中，两个车轮是锁止的以便它们以相同速度旋转。一条转矩路径——针对前轮驱动(FWD)的车辆——可包括从发动机到变速器到动力分配单元到传动轴到小齿轮/主动齿轮到差速器壳体周围的齿圈到差速器之内的小齿轮轴101的转矩的传递。当小齿轮轴101旋转时，附属的小齿轮103和104可向啮合的半轴齿轮190和110传送/分配有差别的或无差别的转矩。半轴齿轮具有内花键112和192以向带外部花键的驱动轴传送转矩。然后将转矩传送到相关的车轮。由于此转矩路径，以及后轮驱动(RWD)和全轮驱动(AWD或4WD)转矩路径是已知的，所以未示出车辆动力传动系统。同样未示出齿圈和差速器壳体。无论具体对于FWD、RWD和AWD系统中的哪一者都可以理解的是，差速器可用于需要两轴差速旋转的所有适用环境。

机械锁止差速器(M-locker)采用机械装置——与电磁或液压装置形 成对比——在锁止和开启模式之间运转。机械装置可包括例如在转让给伊顿公司的美国专利6319166、美国专利7438661、和美国专利8167763中所描述的的机械装置之一，这些专利全文通过引用并入本文中。

在图1-3中所示的示例中，机械装置包含接合机构，其可包含具有均用于联接到差速器壳体的第一端200和第二端203的轴。该轴可包括轴齿轮201。端板/端盖213和214可使飞块/离心配重210和211位于两者之间并且飞块弹簧212可偏压飞块210和211。至少端板214与锥形离合器215接合。轴可通过与轮缘齿408啮合的轴齿轮齿201随着凸轮盘120旋转。当由于差动作用使得轴旋转并且旋转速度高于预定值时，飞块210和211旋转上提。离心力必须足以克服飞块弹簧212的偏压力。所述旋转也必须足以克服端板214和锥形离合器215之间的夹持/接合力。

为了使差速器锁止(退出开启模式)，飞块210或211的至少一个必须与第二轴上锁定机构上的棘爪222接合。第二轴具有第一端220和第二端221，均用于与差速器壳体联接。如果车辆以高于预定速度行驶，则锁定机构上的离心力会引起平衡块223把棘爪222从飞块210和211的有效范围中拉出，于是差速器不会进入锁止模式。差速器只能在开启模式中运行。所述的示例并不意在限制用于锁止或开启本文所述的机械装置。其他机械装置可与本文所述的差速器一起使用。

图1和3示出处于非激活状态的接合机构，例如当差速器静止时，或当在预定的速度差以下例如低于100RPM时。飞块210和211被偏压处于关闭位置。

在图2中，为清晰起见省略了端板214。飞块210和211已经旋转上提并且棘爪222已经抓靠飞块211中的台阶。这会锁止第一轴旋转。轴齿轮201与凸轮盘120的轮缘齿408成齿轮连接/啮合。锁止产生足够的力以移动凸轮盘120。可从例如美国专利6319166、美国专利7438661、和美国专利8167763中理解接合机构及其运行的进一步细节。

如图4A和4B中所示出的，凸轮盘120具有斜坡402和凹谷403。斜坡402可包括通向顶404的向上斜坡405。凹谷403可包括通向沟407的 向下斜坡406。斜坡402和凹谷403被示出为具有分段式过渡部，并且凸轮盘120可包括更多或更少的分段式过渡部，或着凸轮盘120可在顶404和沟407之间例如通过在其间具有单斜率或通过在其间具有曲面而包括平滑的过渡部。另外，虽然示出了五个顶404和五个沟407，但是在实际中可采用更多的或更少的顶和沟。

图4A中还示出止动器401。虽然示出了三个止动器401，但是在实际中可采用更多或更少的止动器。止动器401与左半轴齿轮110中相应的孔115配合。给予止动器401和孔115合适的尺寸以便止动器401仅当飞块210或211抵靠棘爪222的上述的锁止产生足够的力以移动凸轮盘120时离开孔115。于是，斜坡402可靠着相应的半轴齿轮斜坡116滑动。亦即，在开启模式中，顶404安置在半轴齿轮沟118中，并且半轴齿轮顶117安置在沟407中。在锁止模式中，随着止动器401离开孔115，所述顶“斜升(ramp-up)”并且自所述沟滑出且抵着相对的斜坡滑动。当差速器退出锁止模式时，顶“斜降(ramp-down)”并且滑回到相应的沟中，同时止动器401重新进入孔115。

可从例如美国专利3606803、5484347、6319166、RE28004和3831462中进一步理解凸轮盘对半轴齿轮的作用以及凸轮盘和半轴齿轮的构型，这些专利全文通过引用并入本文中。

通过半轴齿轮齿111与小齿轮齿的啮合，左半轴齿轮110被靠着小齿轮103和104支承。左半轴齿轮110随着凸轮盘120“斜升”而发生的任何运动都可被传到弹簧加载的锁止盘。

在所示出的示例中，并没有采用反作用块把力从左半轴齿轮110传送到右半轴齿轮190。因此，凸轮盘的“斜升”也不会导致离合器组件180的压缩。离合器组件180可实现限滑作用，或者离合器组件180可被除去。

当凸轮盘120靠着左半轴齿轮110移动时所产生的力可被传送到第一锁止盘150并且然后到第二锁止盘150，其中一部分被波形弹簧130吸收。这种构型能够将所有湿式离合器除去并且不采用反作用块，因此简化了差速器、降低了重量、并且能够减小尺寸。右半轴齿轮190可靠接差速器壳 体，类似于上文并入的RE280004和3831462或不具有与右半轴齿轮相邻的摩擦片的其他设计。

当凸轮盘120“斜升”时，第一锁止盘140用其锁止盘内花键702沿着左半轴齿轮外花键114轴向地移动。此运动压缩了波形弹簧130并且第一锁止盘齿704锁靠第二锁止盘齿604。每个第一锁止盘齿704由锁止盘槽703分开。每个第二锁止盘齿604同样地由片槽603分开。

波形弹簧130可座靠于波形弹簧座601。波形弹簧130偏压第一锁止盘140使之离开第二锁止盘150。当波形弹簧130推靠第一锁止盘140时，第一锁止盘140推靠凸轮盘120。此运动将止动器401偏旋进孔115。

由于第二锁止盘150可包括耳部602，所以可包括可选耳罩151。耳部602和可选耳罩151与差速器壳体中相应的槽接合以便锁止第二锁止盘150以防止其相对于差速器壳体旋转。经由内花键702与半轴齿轮外花键114的配合，第一锁止盘140受力而随着左半轴齿轮110旋转。

可选联接环160或止推垫圈可与第二锁止盘150靠接，并且联接环或止推垫圈170可与半轴齿轮110和差速器壳体靠接。

当第一锁止盘齿704锁靠第二锁止盘齿604时，左半轴齿轮110已被锁定成与差速器壳体旋转。小齿轮轴101——其经由可选锁销102被锁定至差速器壳体——也必须随着外壳旋转。附属的小齿轮103和104经由半轴齿轮齿111与小齿轮齿的啮合被锁定成与左半轴齿轮110旋转。因此，半轴齿轮190的已啮合的半轴齿轮齿191必须以与左半轴齿轮110相同的速度旋转。此齿轮联接附加于下文所述的右半轴齿轮190和差速器壳体之间的联接。

此外，右半轴齿轮190包括用于与半轴联接的内花键192和用于与离合器组件180联接的外花键194。离合器组件180可包括具有耳部184的片和具有花键181的摩擦片。盘花键181联接至右半轴齿轮外花键194。可选耳罩182包围耳部184，所述耳罩184与差速器壳体中相应的槽配合。联接环183或止推垫圈位于差速器壳体和离合器组件180之间。

因为耳部184被联接至差速器壳体，所以当相关的摩擦片与带耳部的 片摩擦接合时，右半轴齿轮190一定——经由花键连接——随着差速器壳体旋转。可通过选择适当粘度的润滑液促进离合器组件180的摩擦接合。可采用离合器组件180以给差速器提供限滑能力，或者可除去离合器组件180。

第一锁止盘140可包括径向延伸齿，所述径向延伸齿被给予合适的尺寸且被隔开以便与第二锁止盘150的径向延伸齿配合。在开启模式中，给予在第一锁止盘140和第二锁止盘150之间的空间合适的尺寸以使得凸轮盘120的顶404安置在左半轴齿轮的沟118中。间距被选择成使得当凸轮盘120锁止时凸轮盘120的顶404不会通过左半轴齿轮的顶117。此设计使强制联锁(形锁合，positive locking)成为可能，使得差速器完全锁止或打开地运行。

由于简化了设计，差速器也可在两个方向上锁止。换言之，只要飞块210或211之一可抓住棘爪222，无论半轴齿轮以何种方向旋转差速器均可锁止。

采用双锁止盘的优点是增加了齿对齿接触提供的可靠性。换言之，爪式联接比湿式摩擦片接触更可靠，导致了打滑的减少。此外，锁止盘可被设计成相比摩擦片占据更小的轴向空间，因此进一步减小了差速器的尺寸。锁止盘的接合和使用产生比摩擦片更少的热，导致了更少的流体退化。并且摩擦片的除去减少了对差速器壳体的加工，导致了较低的制造成本。

从对说明书的考量和本文中所公开的示例的实践中，其他实施形式对于所属领域的技术人员而言是显而易见的。其意图为，说明书和示例仅被认为是示例性的，而本实用新型的真正的范围和精神由所附权利要求书所指出。

Claims (11)

1.一种差速器，包括：

第一半轴齿轮，其包括齿轮侧和斜坡侧；

第二半轴齿轮，其包括面向所述第一半轴齿轮的齿轮侧；

小齿轮组，其位于所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮之间；

凸轮盘，其包括面向所述第一半轴齿轮的所述斜坡侧的斜坡侧，还包括第二侧；

第一锁止盘，其包括与所述凸轮盘的所述第二侧靠接的第一侧，还包括齿侧；和

第二锁止盘，其包括面向所述第一锁止盘的所述齿侧的齿侧。

2.根据权利要求1所述的差速器，其中，所述第一锁止盘的所述齿侧包括径向延伸的齿，并且所述第二锁止盘的所述齿侧包括径向延伸的齿。

3.根据权利要求1所述的差速器，还包括在所述第一锁止盘和所述第二锁止盘之间的波形弹簧，该波形弹簧偏压所述第一锁止盘使之离开所述第二锁止盘。

4.根据权利要求3所述的差速器，其中，所述第二锁止盘还包括靠接所述波形弹簧的波形弹簧座面。

5.根据权利要求1所述的差速器，其中，所述第一半轴齿轮包括外花键，并且所述第一锁止盘包括与所述第一半轴齿轮的所述外花键相接合的内花键。

6.根据权利要求5所述的差速器，其中：

所述第二锁止盘还包括径向延伸的耳部，

所述差速器还包括壳体，所述壳体包括耳部槽，

所述锁止盘的耳部位于所述耳部槽内，

所述凸轮盘包括外部齿轮齿，

所述差速器还包括用于有选择地锁靠所述凸轮盘的机械装置，并且，当所述机械装置锁靠所述凸轮盘时，所述凸轮盘相对于所述第一半轴齿轮旋转并且所述凸轮盘将所述第二锁止盘压靠于所述第一锁止盘因此将所述第一半轴齿轮在旋转方面锁定到所述壳体。

7.根据权利要求1所述的差速器，其中，所述第二锁止盘还包括径向延伸的耳部，所述差速器还包括壳体，所述壳体包括耳部槽，并且所述锁止盘的耳部位于所述耳部槽内。

8.根据权利要求1所述的差速器，其中，所述凸轮盘包括外部齿轮齿，所述差速器还包括用于有选择地锁靠所述凸轮盘的机械装置，并且，当所述机械装置锁靠所述凸轮盘时，所述凸轮盘相对于所述第一半轴齿轮旋转并且所述凸轮盘将所述第二锁止盘压靠于所述第一锁止盘。

9.根据权利要求1所述的差速器，还包括：

湿式离合器组件；和

包围所述湿式离合器组件、所述第一半轴齿轮、所述第二半轴齿轮、所述第一锁止盘、所述第二锁止盘、所述凸轮盘和所述小齿轮组的壳体，

其中，所述湿式离合器组件位于所述第二半轴齿轮和所述壳体之间。

10.根据权利要求1所述的差速器，还包括包围所述第一半轴齿轮、所述第二半轴齿轮、所述第一锁止盘、所述第二锁止盘、所述凸轮盘和所述小齿轮组的壳体，其中所述第二半轴齿轮靠接所述壳体。

11.根据权利要求1所述的差速器，其中，所述第一半轴齿轮还包括：

从所述斜坡侧延伸出的颈部；

多个顶和多个沟；和

在所述颈部与所述多个顶和所述多个沟之间的花键组，并且

其中，所述第一锁止盘包括一组内花键并且所述第一锁止盘用花键联接到所述第一半轴齿轮的所述花键组，并且

所述第一半轴齿轮的所述颈部在所述第二锁止盘内旋转。