CN220416145U - 电控锁止限滑差速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电控锁止限滑差速器，属于差速器技术领域，其包括差速器壳体、半轴齿轮、行星轮轴、锁止离合套、致动装置；锁止离合套设于差速器壳体与第一半轴齿轮之间并与差速器壳体周向固定，致动装置包括致动杆、凹轮盘和电控致动器，电控致动器动作可致使凹轮盘带动致动杆朝第一半轴齿轮方向移动，并推动锁止离合套移动与第一半轴齿轮连接，从而实现锁止；第一半轴齿轮、第二半轴齿轮中的至少一个与差速器壳体之间设有限滑摩擦片组，设有限滑摩擦片组的半轴齿轮的轴向内侧端面与行星轮轴之间设有预紧弹簧。本实用新型既能实现被动差速锁功能，又能主动控制左右车轮的扭矩分配和转速差，显著提高整车的动力性、通过性、操控性。

Description

电控锁止限滑差速器

技术领域

本实用新型涉及差速器技术领域，特别是一种电控锁止限滑差速器。

背景技术

差速器是车辆动力传动系统的重要组成部分，其作用是当驱动轴两侧车轮转速不一致（如车辆转弯）时，实现差速作用，避免车轮发生拖滑，减小行驶阻力和轮胎磨损。普通的行星齿轮式差速器的缺点是，车辆在泥泞湿滑的路面行驶时，由于车轮的附着力不够，很容易发生打滑，失去牵引力。

为了解决车辆打滑的问题，人们开发了带差速锁的差速器，例如，公开号为CN101120189B的中国发明专利公开了一种电动的锁止式差速器，其具有轴环构件，该轴环构件固定成与齿轮箱一起旋转但可在轴向上自由移动，该轴环构件与第一半轴齿轮配合以限定交错的锁止件，当轴环构件锁止时，所述锁止件可工作以防止第一半轴齿轮相对于齿轮箱旋转。在轴环构件和齿轮箱之间设有弹簧，以将轴环构件偏压向解锁位置。设有多个致动件，每个致动件都具有与轴环构件接合的第一端和与斜坡板接合的第二端。当致动装置处于致动状态时，斜坡板相对于齿轮箱旋转，致动件在斜坡板上斜升，并使轴环构件从解锁位置移向锁止位置。该差速器利用电磁线圈致动，使轴环构件移动以锁止半轴齿轮，实现差速器的被动差速锁功能，但是并未考虑主动控制左右车轮扭矩分配和转速差以优化车辆的运动性能，在急速过弯或低难度脱困的情况下，虽然差速锁能解决打滑车轮驱动力不足的问题，但差速锁在锁止和解锁时会影响车辆的稳定性，同时差速锁的使用对驾驶技术、操作要求很高，操作不当很容易造成车辆机械损伤，其更适用于高难度脱困的情况，因此需要设计一种能实现被动差速锁止功能，又能主动控制左右车轮扭矩分配实现限滑功能的差速器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提供一种电控锁止限滑差速器，既能实现被动差速锁止功能，又能主动控制左右车轮扭矩分配实现限滑功能，显著提高整车的动力性、通过性、操控性。

本实用新型的技术方案是：

一种电控锁止限滑差速器，包括差速器壳体，设于差速器壳体内的第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、行星轮轴，以及安装于行星轮轴上且分别与第一、第二半轴齿轮同时啮合的行星齿轮，还包括锁止离合套和致动装置；

所述锁止离合套设于差速器壳体与第一半轴齿轮之间，其以周向固定轴向可移动的方式保持在差速器壳体内，锁止离合套与第一半轴齿轮之间设有相互配合的齿形锁止结构，锁止离合套的轴向移动可致使其与第一半轴齿轮连接或分离，从而致使第一半轴齿轮与差速器壳体结合锁止或分离；

所述致动装置用于控制锁止离合套轴向移动，其包括于锁止离合套一侧依次设置的致动杆、凹轮盘和电控致动器，所述凹轮盘套设在差速器壳体外并靠近第二半轴齿轮，所述致动杆具有多个，每个致动杆的一端与锁止离合套抵接，另一端伸出差速器壳体与凹轮盘抵接，所述电控致动器动作可致使凹轮盘相对差速器壳体转动而带动致动杆朝第一半轴齿轮方向轴向移动，从而推动锁止离合套轴向移动与第一半轴齿轮连接；

其特征在于：所述第一半轴齿轮、第二半轴齿轮中的至少一个与差速器壳体之间设有限滑摩擦片组，所述限滑摩擦片组包括多个间隔排列的主动摩擦片和从动摩擦片，所述主动摩擦片与半轴齿轮连接，从动摩擦片与差速器壳体连接；该设有限滑摩擦片组的半轴齿轮的轴向内侧端面与所述行星轮轴之间设有预紧弹簧，向半轴齿轮施加轴向压力。

当需要锁止左右轮时，电控致动器作用使锁止离合套移动与第一半轴齿轮连接，致使第一半轴齿轮与差速器壳体结合锁止，实现差速锁止功能；当急速过弯或低难度脱困工况，需要控制左右轮扭矩分配时，半轴齿轮在预紧弹簧的轴向压力下推动限滑摩擦片组的主、从动摩擦片相互压紧，从而限制左右两侧车轮的转速差，控制扭矩分配，给没有打滑的车轮提供良好的驱动力，实现主动限滑功能，保证快速过弯或脱困，无需驾驶员操作，也不会影响车辆稳定性。通过电控锁止装置与限滑摩擦片组的协同工作，可以根据路况需要控制差速锁止与限滑功能，显著提高整车的动力性、通过性、操控性。

作为优化的，在上述的电控锁止限滑差速器中，所述第一半轴齿轮和第二半轴齿轮与差速器壳体之间均设有所述限滑摩擦片组，分别为第一摩擦片组、第二摩擦片组；第一半轴齿轮和第二半轴齿轮的轴向内侧端面与行星轮轴之间均设有所述预紧弹簧。可以根据需要设置单侧限滑或双侧限滑，使用灵活。

进一步的，在上述的电控锁止限滑差速器中，所述锁止离合套与差速器壳体之间于轴向方向上设有复位弹簧，所述复位弹簧始终向锁止离合套施加使其趋向于远离第一半轴齿轮的轴向压力。

进一步的，在上述的电控锁止限滑差速器中，所述锁止离合套为环状构件，在径向上设置在差速器壳体与第一半轴齿轮之间；锁止离合套的外周缘沿周向设有多个均布的凸齿，差速器壳体内相应位置设有与所述凸齿相匹配的轴向延伸的第一凹槽，以实现锁止离合套与差速器壳体周向固定，并允许锁止离合套沿轴向移动；半轴齿轮包括齿毂部和轴套部，所述齿形锁止结构包括沿锁止离合套内周缘设置的内花键和围绕第一半轴齿轮的齿毂部外周缘设置的外花键，锁止离合套轴向移动至内、外花键啮合可致使其与第一半轴齿轮连接。

进一步的，在上述的电控锁止限滑差速器中，所述凹轮盘朝向致动杆的端面上设有多个在数量、位置上均与致动杆相匹配的凹陷的斜坡部，每个致动杆抵接凹轮盘的一端均抵接在对应的斜坡部，使凹轮盘在致动装置未致动时与差速器壳体同步旋转，凹轮盘相对差速器壳体转动可致使致动杆沿斜坡部斜升并在轴向方向上朝第一半轴齿轮移动，从而推动锁止离合套轴向移动与第一半轴齿轮连接。

进一步的，在上述的电控锁止限滑差速器中，所述电控致动器包括电磁线圈，所述电磁线圈通电可吸引凹轮盘致使凹轮盘相对差速器壳体转动。

进一步的，在上述的电控锁止限滑差速器中，所述电控致动器与车桥减速箱固定，其围绕差速器壳体并贴合凹轮盘设置。

进一步的，在上述的电控锁止限滑差速器中，所述致动杆沿轴向穿设在差速器壳体的壳壁内且具有至少3个。

进一步的，在上述的电控锁止限滑差速器中，半轴齿轮包括齿毂部和轴套部，所述限滑摩擦片组设置在半轴齿轮的轴套部与差速器壳体之间，主动摩擦片与半轴齿轮的轴套部之间采用花键连接，从动摩擦片的外周缘沿周向设有多个均布的凸耳，差速器壳体的相应位置设有与所述凸耳相匹配的轴向延伸的第二凹槽，从动摩擦片与差速器壳体之间采用所述凸耳与所述第二凹槽配合连接。

本实用新型的有益效果是：

1、在电控锁止差速器的基础上，在半轴齿轮与差速器壳体之间增设限滑摩擦片组，使差速器不仅具有差速锁止功能，而且能主动控制左右车轮扭矩分配实现限滑功能，两者根据路况需要协同工作，从而显著提高整车的动力性、通过性、操控性；

2、提供设置在单侧半轴齿轮和双侧半轴齿轮的两种限滑方案，使用灵活；

3、采用电控致动器控制锁止，可实现差速锁功能的主动致动，操作方便，反应灵敏；

4、结构紧凑，小型化，且适用范围广，适用于全地形车、水陆两用车、越野车、装载车、工程车、农用车及其他改装车辆，可用于手动挡和自动挡车型，既可用于前后桥差速器，也可用于中央差速器。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

图中，1、差速器壳体；101、齿毂部；102、轴套部；11、第一半轴齿轮；12、第二半轴齿轮；13、行星轮轴；14、行星齿轮；2、锁止离合套；3、复位弹簧；41、致动杆；42、凹轮盘；421、斜坡部；43、电控致动器；431、电磁线圈；432、导线；5、限滑摩擦片组；51、第一摩擦片组；52、第二摩擦片组；6、预紧弹簧。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“左”、“右”、“内”、“外”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的电控锁止限滑差速器，包括差速器壳体1，设于差速器壳体1内的第一半轴齿轮11、第二半轴齿轮12、行星轮轴13，以及安装于行星轮轴13上且分别与第一、第二半轴齿轮同时啮合的行星齿轮14。

为了实现差速锁止功能，该差速器还包括锁止离合套2、致动装置和复位弹簧3。

其中，锁止离合套2为环状构件，在径向上设置在差速器壳体1与第一半轴齿轮11之间，其以周向固定轴向可移动的方式保持在差速器壳体1内，具体是：锁止离合套2的外周缘沿周向设有多个均布的凸齿，差速器壳体1内相应位置设有与所述凸齿相匹配的轴向延伸的第一凹槽，凸齿与第一凹槽配合以实现锁止离合套2与差速器壳体1周向固定，并允许锁止离合套2沿轴向移动。锁止离合套2与第一半轴齿轮11之间设有相互配合的齿形锁止结构，锁止离合套2的轴向移动可致使其与第一半轴齿轮11连接或分离，从而致使第一半轴齿轮11与差速器壳体1结合锁止或分离，具体是：半轴齿轮包括齿毂部101和轴套部102，齿形锁止结构包括沿锁止离合套2内周缘设置的内花键和围绕第一半轴齿轮11的齿毂部101外周缘设置的外花键，锁止离合套2轴向移动至内、外花键啮合可致使其与第一半轴齿轮11连接。

致动装置用于控制锁止离合套2轴向移动，其包括于锁止离合套2一侧依次设置的致动杆41、凹轮盘42和电控致动器43。凹轮盘42套设在差速器壳体1外并靠近第二半轴齿轮12，致动杆41沿轴向穿设在差速器壳体1的壳壁内且具有至少3个，凹轮盘42朝向致动杆41的端面上设有多个在数量、位置上均与致动杆41相匹配的凹陷的斜坡部421，每个致动杆41的一端与锁止离合套2抵接，另一端伸出差速器壳体1与凹轮盘42的斜坡部421抵接，使凹轮盘42在致动装置未致动时与差速器壳体1同步旋转。电控致动器43与车桥减速箱（图中未画出）固定，其围绕差速器壳体1并贴合凹轮盘42设置，电控致动器43包括电磁线圈431，一根导线432伸入减速箱与电磁线圈431电连接，电磁线圈431通电可吸引凹轮盘42致使凹轮盘42相对差速器壳体1转动，而致使致动杆41沿斜坡部421斜升并在轴向方向上朝第一半轴齿轮11移动，从而推动锁止离合套2轴向移动与第一半轴齿轮11连接。

锁止离合套2与差速器壳体1之间于轴向方向上设置复位弹簧3，复位弹簧3始终向锁止离合套2施加使其趋向于远离第一半轴齿轮11的轴向压力，当致动装置未致动时，锁止离合套2在复位弹簧3的作用下与第一半轴齿轮11分离。

为了能在急速过弯或低难度脱困时主动限制左右两侧车轮的转速差，控制车轮扭矩分配以实现限滑功能，在第一半轴齿轮11与差速器壳体1之间设有限滑摩擦片组5。限滑摩擦片组5设置在半轴齿轮的轴套部102与差速器壳体1之间，其包括多个间隔排列的主动摩擦片和从动摩擦片，主动摩擦片与半轴齿轮的轴套部102之间采用花键连接，从动摩擦片的外周缘沿周向设有多个均布的凸耳，差速器壳体1的相应位置设有与所述凸耳相匹配的轴向延伸的第二凹槽，从动摩擦片与差速器壳体1之间采用该凸耳与第二凹槽配合连接。第一半轴齿轮11的轴向内侧端面与行星轮轴13之间设有预紧弹簧6，向半轴齿轮施加轴向压力。

工作时，输入转矩经差速器壳体1分配到第一半轴齿轮11和第二半轴齿轮12，从而驱动左右两侧车轮旋转。当急速过弯或低难度脱困需要限制左右轮扭矩和转速差时，第一半轴齿轮11在预紧弹簧6施加的轴向压力下会推动限滑摩擦片组5的主、从动摩擦片相互压紧，从而限制左右两侧车轮的转速差，给没有打滑的车轮提供良好的驱动力，实现主动限滑功能，保证快速过弯或快速脱困。当需要锁止左右轮时，给电控致动器43的电磁线圈431通电，致动锁止离合套2移动与第一半轴齿轮11连接，致使第一半轴齿轮11与差速器壳体1结合锁止，实现差速锁止功能。两者协同工作，可以根据路况需要控制差速锁止与限滑功能，显著提高整车的动力性、通过性、操控性。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：如图2所示，第一半轴齿轮11和第二半轴齿轮12与差速器壳体1之间均设有所述限滑摩擦片组5，分别为第一摩擦片组51、第二摩擦片组52。第一半轴齿轮11和第二半轴齿轮12的轴向内侧端面与行星轮轴13之间均设有所述预紧弹簧6。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种电控锁止限滑差速器，包括差速器壳体，设于差速器壳体内的第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、行星轮轴，以及安装于行星轮轴上且分别与第一、第二半轴齿轮同时啮合的行星齿轮，还包括锁止离合套和致动装置；

所述锁止离合套设于差速器壳体与第一半轴齿轮之间，其以周向固定轴向可移动的方式保持在差速器壳体内，锁止离合套与第一半轴齿轮之间设有相互配合的齿形锁止结构，锁止离合套的轴向移动可致使其与第一半轴齿轮连接或分离，从而致使第一半轴齿轮与差速器壳体结合锁止或分离；

所述致动装置用于控制锁止离合套轴向移动，其包括于锁止离合套一侧依次设置的致动杆、凹轮盘和电控致动器，所述凹轮盘套设在差速器壳体外并靠近第二半轴齿轮，所述致动杆具有多个，每个致动杆的一端与锁止离合套抵接，另一端伸出差速器壳体与凹轮盘抵接，所述电控致动器动作可致使凹轮盘相对差速器壳体转动而带动致动杆朝第一半轴齿轮方向轴向移动，从而推动锁止离合套轴向移动与第一半轴齿轮连接；

其特征在于：所述第一半轴齿轮、第二半轴齿轮中的至少一个与差速器壳体之间设有限滑摩擦片组，所述限滑摩擦片组包括多个间隔排列的主动摩擦片和从动摩擦片，所述主动摩擦片与半轴齿轮连接，从动摩擦片与差速器壳体连接；该设有限滑摩擦片组的半轴齿轮的轴向内侧端面与所述行星轮轴之间设有预紧弹簧，向半轴齿轮施加轴向压力。

2.根据权利要求1所述的电控锁止限滑差速器，其特征在于：所述第一半轴齿轮和第二半轴齿轮与差速器壳体之间均设有所述限滑摩擦片组，分别为第一摩擦片组、第二摩擦片组；第一半轴齿轮和第二半轴齿轮的轴向内侧端面与行星轮轴之间均设有所述预紧弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的电控锁止限滑差速器，其特征在于：所述锁止离合套与差速器壳体之间于轴向方向上设有复位弹簧，所述复位弹簧始终向锁止离合套施加使其趋向于远离第一半轴齿轮的轴向压力。

4.根据权利要求1或2所述的电控锁止限滑差速器，其特征在于：所述锁止离合套为环状构件，在径向上设置在差速器壳体与第一半轴齿轮之间；锁止离合套的外周缘沿周向设有多个均布的凸齿，差速器壳体内相应位置设有与所述凸齿相匹配的轴向延伸的第一凹槽，以实现锁止离合套与差速器壳体周向固定，并允许锁止离合套沿轴向移动；半轴齿轮包括齿毂部和轴套部，所述齿形锁止结构包括沿锁止离合套内周缘设置的内花键和围绕第一半轴齿轮的齿毂部外周缘设置的外花键，锁止离合套轴向移动至内、外花键啮合可致使其与第一半轴齿轮连接。

5.根据权利要求1所述的电控锁止限滑差速器，其特征在于：所述凹轮盘朝向致动杆的端面上设有多个在数量、位置上均与致动杆相匹配的凹陷的斜坡部，每个致动杆抵接凹轮盘的一端均抵接在对应的斜坡部，使凹轮盘在致动装置未致动时与差速器壳体同步旋转，凹轮盘相对差速器壳体转动可致使致动杆沿斜坡部斜升并在轴向方向上朝第一半轴齿轮移动，从而推动锁止离合套轴向移动与第一半轴齿轮连接。

6.根据权利要求5所述的电控锁止限滑差速器，其特征在于：所述电控致动器包括电磁线圈，所述电磁线圈通电可吸引凹轮盘致使凹轮盘相对差速器壳体转动。

7.根据权利要求6所述的电控锁止限滑差速器，其特征在于：所述电控致动器与车桥减速箱固定，其围绕差速器壳体并贴合凹轮盘设置。

8.根据权利要求1或5所述的电控锁止限滑差速器，其特征在于：所述致动杆沿轴向穿设在差速器壳体的壳壁内且具有至少3个。

9.根据权利要求1或2所述的电控锁止限滑差速器，其特征在于：半轴齿轮包括齿毂部和轴套部，所述限滑摩擦片组设置在半轴齿轮的轴套部与差速器壳体之间，主动摩擦片与半轴齿轮的轴套部之间采用花键连接，从动摩擦片的外周缘沿周向设有多个均布的凸耳，差速器壳体的相应位置设有与所述凸耳相匹配的轴向延伸的第二凹槽，从动摩擦片与差速器壳体之间采用所述凸耳与所述第二凹槽配合连接。