CN103256368A - 汽车四驱差速器锁止机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽车四驱差速器锁止机构，克服现有技术的差速器锁止机构需要人工控制存在应急能力差、锁止动作滞后和易操作失误的缺陷，提供一种能自动应急实现差速器锁止的机构，这种差速器锁止机构反应速度快、自动完成、避免失误，包括差速器壳体和行星齿轮，差速器壳体内均布若干个卡槽，行星齿轮上与卡槽相对应的部位通过转动轴连接有棘爪，棘爪与行星齿轮之间连接有回位弹簧，棘爪与卡槽为可分离的配合。本发明可在各种汽车差速器中使用，具有自动锁止、反应速度快、避免人工操作失误的优点。

Description

汽车四驱差速器锁止机构

技术领域

本发明属于汽车的差速器技术领域，具体涉及一种差速器锁止机构。

背景技术

传统的汽车差速器为开放式无锁止装置，如果一侧车轮打滑车辆即失去动力。致使车辆在恶劣路况下无脱困能力。

现有的汽车差速器锁止机构一般都是由人工控制的，这种结构存在应急能力差、锁止动作有滞后性和易操作失误的缺陷。

例如中国专利号201120346788.3,名称为“可自动控制的差速器锁止机构”的实用新型专利，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。该锁止机构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，这种控制方式需要驾驶员人工操作控制。

又如中国专利号201020209915.0,名称为“汽车差速器锁止机构”的实用新型专利，公开一种汽车差速器锁止机构,包括:差速器、控制装置以及锁止圈,锁止圈设置在差速器具有的主动轮和输出轮之间,控制装置与锁止圈相连接控制锁止圈与所述输出轮间的啮合或松脱。这种锁止机构通过锁止圈以差速器中心轴线为移动轴进行与输出轮间啮合或松脱的移动实现，这种锁止机构同样需要驾驶员人工操作控制。

再如中国专利号200520098433.1,名称为“新型强制锁止式差速器”的实用新型专利，公开一种新型强制锁止式差速器,是在对称式圆锥行星齿轮差速器上设置有强制锁止机构,所述强制锁止机构结构为:在对称式圆锥行星齿轮差速器的其中一个半轴上设有一滑动套与之花键配合,在滑动套与差速器壳相对的端面之间设置有过渡套,过渡套与滑动套相对应的端面之间设置有具有了弹性间隙的牙嵌式常啮合机构,过渡套与差速器壳之间设有牙嵌式式离合器,在桥壳上固定有气缸装置,气缸装置通过拨叉带动滑动套。这种强制锁止式差速器采用气缸装置通过拨叉带动滑动套与花键牙嵌式配合，实现差速器锁止，其同样需要驾驶员人工操作控制。

    发明内容

本发明需要解决的技术问题是，克服现有技术的差速器锁止机构需要人工控制存在应急能力差、锁止动作滞后和易操作失误的缺陷，提供一种能自动应急实现差速器锁止的机构，这种差速器锁止机构反应速度快、自动完成、避免失误。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：一种汽车四驱差速器锁止机构，包括差速器壳体和行星齿轮，差速器壳体内均布若干个卡槽，行星齿轮上与卡槽相对应的部位通过转动轴连接有棘爪，棘爪与行星齿轮之间连接有回位弹簧, 棘爪与卡槽为可分离的配合。

通过行星齿轮转动产生的离心力驱动安装在行星齿轮上的棘爪尾端运动至锁止位置，实现差速器锁止。具体工作过程如下：当一侧车轮打滑失去附着力，动力沿失去附着力一侧半轴输出时，差速器行星齿轮在随壳体公转的同时将产生自转，一旦行星齿轮自转达到一定转速，安装于行星齿轮后方的棘爪将在离心力的作用下向外摆动直至棘爪卡入壳体上的卡槽；此时行星齿轮相当于与壳体刚性连接，本身无转动，实现差速器锁止。

    作为优选，回位弹簧为变刚度弹簧，当弹簧所受的张力大于一定值时，刚度呈正指数函数规律增大。这种变刚度弹簧对于锁止初始阶段有利于快速张开，而在回复阶段有利于快速回位。

作为优选，所述变刚度弹簧为底部直径最大、顶部直径最小、自底部至顶部的外形呈弧形结构的螺旋拉伸弹簧。

作为优选，行星齿轮上设有转动轴座，转动轴座内设有滚针轴承，所述转动轴与滚针轴承连接。

作为优选，卡槽的表面为圆弧面，圆弧面的曲率半径等于或略大于棘爪尾端的转动半径，圆弧面的中心处于行星齿轮上设置所述转动轴的中心的圆周上。

    本发明的有益效果是：

1、通过棘爪转动的离心力使棘爪自动卡入差速器壳体的卡槽，实现差速器锁止；

2、反应速度快；

3、避免人工操作失误、避免操作劳累。

附图说明

图1是本发明一种实施例的原理示意图；

图2是当一侧车轮失去附着力，差速器行星齿轮随壳体公转且自转的示意图；

图3是汽车正常行进时，差速器行星轮随差速器壳体公转本身无自转的示意图；

图4是卡槽的结构示意图。

    图中，壳体1；行星齿轮2；卡槽3；转动轴4；棘爪5；回位弹簧6；车轮一7。   

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步描述。

实施例：如图1所示，一种汽车四驱差速器锁止机构，包括差速器壳体1和行星齿轮2，差速器壳体1内均布若干个卡槽3，行星齿轮2上与卡槽3相对应的部位通过转动轴4连接有棘爪5，棘爪5与行星齿轮2之间连接有回位弹簧6, 棘爪5与卡槽3为可分离的配合。

通过行星齿轮2转动产生的离心力驱动安装在行星齿轮2上的棘爪5尾端运动至卡槽3位置，棘爪5尾端顶在卡槽3上，实现差速器锁止，具体工作过程如下：当一侧车轮一7打滑失去附着力时，动力沿失去附着力一侧的半轴输出，差速器行星齿轮2在随壳体1公转的同时将产生自转，一旦行星齿轮2自转达到一定转速，安装于行星齿轮2后方的棘爪5将在离心力的作用下向外摆动直至棘爪5卡入壳体1上的卡槽3；此时行星齿轮2相当于与壳体1刚性连接，本身无转动，实现差速器锁止，动力将会以50:50的比例输出至两侧半轴实现脱困。

    回位弹簧6为变刚度弹簧，其特点是底部直径最大、顶部直径最小、自底部至顶部的外形呈弧形结构的螺旋拉伸弹簧，当弹簧所受的张力大于一定值时，刚度呈正指数函数规律增大。这种变刚度弹簧对于锁止初始阶段有利于快速张开，而在回复阶段有利于快速回位。

行星齿轮2上设有转动轴座，转动轴座内设有滚针轴承，所述转动轴与滚针轴承连接。转动轴与滚针轴承配合，使棘爪5动作灵敏，锁止或脱锁都更可靠。

卡槽3的尾端设有圆弧面，圆弧面的曲率半径等于或略大于棘爪5尾端的转动半径，圆弧面的中心处于行星齿轮2上设置转动轴的中心的圆周上。

 本发明可在各种汽车差速器中使用，具有自动锁止、反应速度快、避免人工操作失误的优点，本领域的技术人员如果对上述发明内容作简单的修改或替换，这样的改变不能认为是脱离本发明的范围，所有这样对所属领域的技术人员显而易见的修改将包括在本发明的权利要求的范围之内。

Claims (5)

1. 一种汽车四驱差速器锁止机构，包括差速器壳体和行星齿轮，其特征是，差速器壳体内均布若干个卡槽，行星齿轮上与卡槽相对应的部位通过转动轴连接有棘爪，棘爪与行星齿轮之间连接有回位弹簧, 棘爪与卡槽为可分离的配合。

2. 根据权利要求1所述的汽车四驱差速器锁止机构，其特征是，回位弹簧为变刚度弹簧，当弹簧所受的张力大于一定值时，刚度呈正指数函数规律增大。

3. 根据权利要求1或2所述的汽车四驱差速器锁止机构，其特征是，所述变刚度弹簧为底部直径最大、顶部直径最小、自底部至顶部的外形呈弧形结构的螺旋拉伸弹簧。

4. 根据权利要求1或2所述的汽车四驱差速器锁止机构，其特征是，行星齿轮上设有转动轴座，转动轴座内设有滚针轴承，所述转动轴与滚针轴承连接。

5. 根据权利要求3所述的汽车四驱差速器锁止机构，其特征是，卡槽的表面为圆弧面，圆弧面的曲率半径等于或略大于棘爪尾端的转动半径，圆弧面的中心处于行星齿轮上设置所述转动轴的中心的圆周上。

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