專利名稱：有限差速比差速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域中的差速傳動(dòng)裝置，特別涉及但不僅僅涉及用于輪式機(jī)動(dòng)車輛的防滑轉(zhuǎn)差速器。
背景技術(shù)：
自1825年法國人貝格列爾發(fā)明差速器至今，差速器的防滑轉(zhuǎn)問題就一直困擾著人們，成為提升車輛性能和實(shí)現(xiàn)全輪驅(qū)動(dòng)等的一大技術(shù)障礙?！端妮嗱?qū)動(dòng)汽車構(gòu)造圖解》([日]莊野欣司著，劉茵等譯，吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1995， pl43~159)及《汽車車橋設(shè)計(jì)》(劉惟信，清華大學(xué)出版社，2004， p214 283)均有詳細(xì)描述。長久以來，由于改進(jìn)的主要方向一直局限在如何直接或持久地限制差速轉(zhuǎn)動(dòng)這一自我否定的技術(shù)目標(biāo)上，因此，不懈的努力無法換來一個(gè)比較理想的結(jié)果。比如，強(qiáng)制鎖止式差速器的代價(jià)是操縱麻煩、轉(zhuǎn)向困難且危險(xiǎn)、不可用于前軸、輪間滑轉(zhuǎn)干涉導(dǎo)致輪胎過度磨損、抗側(cè)滑能力下降及驅(qū)動(dòng)力的浪費(fèi)，其中可自鎖的伊頓差速鎖的承栽能力過低且沖擊過大。自由輪自鎖差速器(滾柱式和牙嵌式)的代價(jià)是傳動(dòng)裝置上動(dòng)載荷較大，差速器單側(cè)交替工作不連續(xù)不均衡，車輛轉(zhuǎn)向沉重且輪胎磨損過快，但其中的牙嵌式換來了鎖緊系數(shù)無窮大且與磨損無關(guān)的可貴優(yōu)點(diǎn)。變傳動(dòng)比差速器的缺點(diǎn)是工藝性差，成本高，鎖緊系數(shù)過低， 一旦開始滑轉(zhuǎn)便無能為力。而高摩擦式差速器(摩擦片式、凸輪滑塊式、渦輪式)的共同缺點(diǎn)是鎖緊系數(shù)有限，車輛轉(zhuǎn)向性能變差，不適用于前軸，摩擦部位壽命過短，效率較低，尤其以渦輪式的工藝性為差，裝配麻煩，造價(jià)昂貴，過于嬌貴且磨損太大。
上述結(jié)果不理想的主要原因在于，限制無滑轉(zhuǎn)工況下差速轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)就是約束了差速器的雙活動(dòng)度，是對(duì)差速器存在意義和價(jià)值的直接否定。約束差速器的雙活動(dòng)度以遠(yuǎn)z使其發(fā)揮出單活動(dòng)度的功能，注定只能得到某種程度的折衷結(jié)果。而以整個(gè)壽命周期內(nèi)犧牲差速器雙活動(dòng)度的基本特性為代價(jià)，去換取短瞬的但卻并不理想的單活動(dòng)度特性，顯得很不經(jīng)濟(jì)。高摩擦式差速器這種折衷的產(chǎn)物，兼得卻也兼失.自由輪自鎖差速器是個(gè)理論上不折不扣的單活動(dòng)度機(jī)構(gòu)，基本不具備雙活動(dòng)度的力學(xué)特性，但其交替的單活動(dòng)度特性，卻令其運(yùn)動(dòng)
4特性勝過僅具有固定單活動(dòng)度特性的強(qiáng)制鎖止式差速器，
另外，其它替代差速器也都由于不同程度地使用了離合器、電磁元件、、^/氣壓元件、傳感元器件、微處理器、傳輸管線、運(yùn)算軟件等而或多或少地存在著諸如承載能力不高，響應(yīng)性較差，防滑能力過小，不能持久動(dòng)作，功率損耗大，不易維護(hù)，造價(jià)昂貴，過于復(fù)雜且不可靠，以及過多地占用或分散車輛操縱者的有限精力的缺點(diǎn).
發(fā)明內(nèi)容
理想差速器的活動(dòng)度，應(yīng)該可在純粹的雙活動(dòng)度和單活動(dòng)度間隨實(shí)際需要自適應(yīng)地改變，如此方可消除上述不足。
本發(fā)明的目的，就是達(dá)到理想差速器的活動(dòng)度要求，提供一種無滑轉(zhuǎn)工況下工作如雙活動(dòng)度的普通差速器，滑轉(zhuǎn)工況下又自動(dòng)地工作如單活動(dòng)度的牙嵌式自由輪自鎖差速器的全機(jī)械的有限差速比差速器。
達(dá)成本發(fā)明目的技術(shù)思想，就是將牙嵌式自由輪自鎖差速器一分為二，以普通差速器居中串聯(lián)二者，無滑轉(zhuǎn)工況中，普通差速器工作，滑轉(zhuǎn)工況中，牙嵌式自由輪自鎖差速器工作，兩者以自適應(yīng)的形式自動(dòng)交替?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，交替且
適時(shí)地發(fā)揮各自獨(dú)特的性能優(yōu)點(diǎn)。具體技術(shù)方案如下
一種有限差速比差速器，包括差速器殼體、兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件，直接驅(qū)動(dòng)該兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，以及對(duì)該兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件間的差速比的變化范圍給與限制的限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并在該機(jī)構(gòu)中布置有壓合式牙嵌超越離合器。
優(yōu)選地，使用雙向的壓合式牙嵌超越離合器，將兩個(gè)在牙嵌超越離合器接合時(shí)具有確定傳動(dòng)比的齒輪式限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別布置在轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件、差速器殼體、轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件三者之中的任意兩者之間或者轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件與固定機(jī)架之間。兩個(gè)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別限制差速比的上限值和下限值。
本發(fā)明的更多的優(yōu)良改進(jìn)方案由其它從屬權(quán)利要求給出。需要特別說明的是，本發(fā)明文件所用相關(guān)名詞的含義如下
1、 差速比，即，差速器的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)速之比值；
2、 許用差速比范圍，或稱設(shè)計(jì)許可的差速比變化范圍，即，輪式車輛以設(shè)計(jì)許可的任意轉(zhuǎn)向半徑無滑轉(zhuǎn)地行駛時(shí)，其上差速器的差速比的對(duì)應(yīng)變化范圍。顯然，該對(duì)應(yīng)變化范圍隨差速器工作部位的不同而不同；
3、 差速器殼體，是泛指差速器中與主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件周向固定的任一構(gòu)件或其任意部分，包括但不僅僅包括封裝殼體；
4、 轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件，是泛指與差速器輸出軸一體轉(zhuǎn)動(dòng)的任一構(gòu)件或其任意部分，可以是半軸，半軸齒輪，齒輪，或者行星齒輪的行星架等；2008
5、 傳力工況，指超越離合器的兩接合元件軸向接合或嵌合，相互傳遞轉(zhuǎn)矩的工作狀況，與軸向分離的僅相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而不相互傳遞轉(zhuǎn)矩的超越工況相對(duì)；
6、 無滑轉(zhuǎn)工況，是輪式車輛的常態(tài)行駛工況，即，其受差速器轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件驅(qū)動(dòng)的車輪相對(duì)地面做無滑動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的行駛狀況，與滑轉(zhuǎn)工況相對(duì).
在本發(fā)明中，以包含有壓合式牙嵌超越離合器的限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)差速器中兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件間的差速比進(jìn)行限制，很好地實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明所提出的發(fā)明目的。即，利用壓合式牙嵌超越離合器的超越和可以傳遞巨大轉(zhuǎn)矩的特性，在無滑轉(zhuǎn)工況中，差速器工作如開式差速器，具有完美的二活動(dòng)度，在滑轉(zhuǎn)開始時(shí)，壓合式牙嵌超越離合器立即接合，差速器隨即工作似牙嵌式自由輪自鎖差速器，具備完美的單活動(dòng)度時(shí)還可任意轉(zhuǎn)向。既消除了上述缺點(diǎn)，又能通用于現(xiàn)有的全部輪式車輛的所有差速部位。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的防滑轉(zhuǎn)差速器，作為純機(jī)械裝置的本發(fā)明，具有原理筒單、承栽能力高、可靠性高、性能優(yōu)異、效率高、工藝性好、自動(dòng)化、通用化、無需額外維護(hù)、對(duì)輪式車輛性能無任何不良影響的優(yōu)點(diǎn).
圖l是雙向超越離合器的接合狀態(tài)示意圖，(a)是軸向剖面圖，(b)是(a)中H部位的自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)的局部放大圖，(c)是(b)中T—T截面的局部放大圖，(d)是(b)中U—U圓柱形截面的局部展開放大圖。
圖2是圖1中分離環(huán)外圓柱面的局部展開放大圖。
圖3是圖1中定向環(huán)的示意圖，(a)是主視圖，(b)是左視圖的軸向剖面圖。圖4是圖1中聯(lián)動(dòng)棘爪的示意圖，(a)是主視圖，(b)是左視圖，(c)是俯視圖，(d)是仰視圖。
圖5是圖1中基準(zhǔn)環(huán)的示意圖，(a)是主視圖，(b)是左視圖。
圖6是圖1中棘輪的示意圖，(a)是主視圖，(b)是左視圖。
圖7是具有封裝形式二的雙向超越離合器的接合狀態(tài)示意圖，(a)是軸向剖
面圖，(b)是(a)中H部位的自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)的局部放大圖，(c)是(b)的左視圖的
局部放大圖.
圖8是圖7中凸輪環(huán)的示意圖，(a)是右試圖的軸向剖面圖，(b)是主視圖.圖9是以左視圖形式表現(xiàn)的圖7中凸輪環(huán)、針齒輪以及分離環(huán)三者之間的位置關(guān)系示意圖。
圖IO是圖7中棘輪的示意圖，(a)是主視圖，(b)是左視圖的軸向剖面圖。圖ll是圖7中基準(zhǔn)環(huán)的示意圖，(a)是主視圖，(b)是左視圖的軸向剖面圖。圖12是圖7中聯(lián)動(dòng)棘爪的示意圖，(a)是主視圖，(b)是左視圖，(c)是俯視圖，(d)是仰視圖，圖13是以圖7(b)的形式表現(xiàn)的再一種自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)的示意圖。圖14是分離齒無滑轉(zhuǎn)磨損的雙向超越離合器的接合態(tài)軸向剖面示意圖。圖15是圖14中阻擋環(huán)的示意圖，(a)是簡(jiǎn)畫形式的主視圖，(b)是左視圖的軸向剖面圖。
圖16是圖14中分離環(huán)的軸向剖面示意圖。
圖17是圖14中止轉(zhuǎn)銷環(huán)的示意圖，(a)是主視圖，(b)是左視圖的軸向半剖圖。
圖18是再一種止轉(zhuǎn)銷環(huán)的示意圖，(a)是主視圖，(b)是左視圖.
圖19是本發(fā)明所用雙向M離合器的四種簡(jiǎn)化圖形符號(hào)。
圖20是本發(fā)明之實(shí)施例一的簡(jiǎn)化原理圖。
圖21是本發(fā)明之實(shí)施例二的簡(jiǎn)化原理圖。
圖22是本發(fā)明之實(shí)施例三的簡(jiǎn)化原理圖。
圖23是本發(fā)明之實(shí)施例四的簡(jiǎn)化原理圖。
圖24是本發(fā)明之實(shí)施例五的筒化原理圖。
圖25是本發(fā)明之實(shí)施例六的簡(jiǎn)化原理圖。
圖26是本發(fā)明之實(shí)施例七的筒化原理圖。
圖27是本發(fā)明之實(shí)施例八的簡(jiǎn)化原理圖。
圖28是本發(fā)明之實(shí)施例九的簡(jiǎn)化原理圖。
具體實(shí)施例方式
必要說明本說明書的正文及所有附圖中，相同或相似的零部件及其特征部位均采用相同的標(biāo)記符號(hào)，并只在它們第一次出現(xiàn)時(shí)給予必要說明。同樣，也不重復(fù)說明相同或類似機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理。另外，為區(qū)別布置在對(duì)稱或?qū)?yīng)位置上的兩個(gè)相同的零部件，本i兌明書在相關(guān)零部件編號(hào)后面附加了字母a或b，而在泛指說明或無需區(qū)分時(shí)，將不作區(qū)分也不附加字母a或b。
再有，為便于更好地理解本發(fā)明的思想、方案、結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理，以下將首先對(duì)作為本發(fā)明的核心部件的壓合式牙嵌(雙向)超越離合器、可選的自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)以及阻擋環(huán)單獨(dú)承受滑動(dòng)磨損的技術(shù)方案給與必要的說明。而關(guān)于壓合式牙嵌超越離合器及可選的自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)的詳盡說明，則分別記錄在本申請(qǐng)人提出的申請(qǐng)?zhí)枮?00710152152.3的中國在審?fù)l(fā)明專利，以及本申請(qǐng)人隨后提出的名為相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向傳感裝置的中國專利申請(qǐng)中，該兩項(xiàng)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以參引方式包含在本專利申請(qǐng)中。
圖1給出了以軸一軸傳動(dòng)形式出現(xiàn)的壓合式牙嵌(雙向)超越離合器的結(jié)構(gòu)示意。第一M元件150與第一軸套287剛性一體，其上形成有用于傳遞轉(zhuǎn)矩的第一傳力齒以及螺紋孔348，其嵌合端面上的環(huán)形凹槽中可轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌裝有分離環(huán)220。分離環(huán)220上形成有分離齒222,作為阻擋環(huán)170的軸向支撐環(huán)，它容納后者可轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌裝在其環(huán)形凹槽中。阻擋環(huán)170上形成有阻擋齒172，齒頂形成有升角大于零的螺旋形阻擋工作面176，參見圖15,圖1中的阻擋環(huán)就是去處了其中的矩形槽178后的情形。阻擋環(huán)170與第二軸套289之間安裝有約束彈簧192。第二接合元件160以花鍵聯(lián)接的方式套裝在第二軸套289上，其上第二傳力齒162與第一接合元件150上的第一傳力齒軸向上齒齒相嵌地組成工作嵌合機(jī)構(gòu)；同時(shí)，與第二傳力齒162—體的附屬分離齒232以及附屬阻擋齒202，分別與分離環(huán)220上的分離齒222以及阻擋環(huán)170上的阻擋齒172齒齒相嵌地組成分離嵌合機(jī)構(gòu)以及阻擋嵌合機(jī)構(gòu)。壓合彈簧282安裝在第二接合元件160與彈簧座284之間，為上述嵌合^I提供嵌合力.彈簧座284軸向上受到安裝在第二軸套289的環(huán)形槽中的卡環(huán)290的支撐。定向結(jié)構(gòu)250以僅可軸向滑動(dòng)的形式安裝在第一接合元件150的軸向孔254中，其前部形成有可嵌入分離環(huán)220外圓面上凸輪槽256的圓柱形徑向凸起252。凸輪槽256的走向如圖2所示，其兩端的軸向平直段F和R間的圓周夾角為e。這里，e即為分離環(huán)220相對(duì)第一接合元件150周向固定的第一相對(duì)位置和第二相對(duì)位置之間的最小圓周轉(zhuǎn)動(dòng)角，在該兩個(gè)相對(duì)位置上，超越離合器分別具有對(duì)應(yīng)于兩個(gè)不同轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)矩傳遞和M轉(zhuǎn)動(dòng)的能力。因此，軸向移動(dòng)定向結(jié)構(gòu)250便可實(shí)現(xiàn)控制超越離合器工作方向的目的。
另外，超越離合器還附加了如圖l(b)所示的自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)。其中，基準(zhǔn)環(huán)110借助固定孔111與機(jī)架或者另 一轉(zhuǎn)動(dòng)體周向固定，聯(lián)動(dòng)棘爪130安裝在其外圓面上，并受開口彈性鋼絲環(huán)106約束。兩個(gè)完全相同的棘輪140a和140b以軸向互反且間隔一定距離的方式空套在基準(zhǔn)環(huán)110上，二環(huán)內(nèi)圓面上的棘齒
該二環(huán)外圓^Ji的內(nèi)部螺旋齒14;和142b，與形二在定向環(huán);20內(nèi)圓柱面5上的內(nèi)部螺旋齒122，分別組成兩個(gè)可軸向解體的單向內(nèi)部螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，參見圖l(d)。定向環(huán)120上的柱形定向結(jié)構(gòu)250自由地嵌裝在第一接合元件150上相應(yīng)的軸向孔中。彈簧108置于棘輪140a和140b之間，分別將二環(huán)壓在第一接合元件150和摩擦環(huán)104的端面上。摩擦環(huán)104受嵌裝在第一接合元件150周向溝槽中的卡環(huán)194軸向支撐。
圖3給出了定向環(huán)120的結(jié)構(gòu)示意。形成有徑向凸起252的定向結(jié)構(gòu)250及內(nèi)部螺旋齒122均一體形成在環(huán)狀基體128上，內(nèi)部螺旋齒122的四邊分別為軸平面型停止面126和螺旋型導(dǎo)向面124。
圖4和圖5分別給出了聯(lián)動(dòng)棘爪130和基準(zhǔn)環(huán)110的結(jié)構(gòu)示意。這是一個(gè)以嵌合方式定位的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可以采用普通的銷軸定位結(jié)構(gòu)。其中，回轉(zhuǎn)定位面134呈半圓柱形，安裝時(shí)正好嵌合在基準(zhǔn)環(huán)110的回轉(zhuǎn)面116中，組成轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦副。兩棘爪132背部的受力面136為部分圓柱面，與棘爪132背面相切，整個(gè)背面正好嵌入形成在基準(zhǔn)環(huán)110外圓面上的，棘爪座槽112的棘爪歸位槽114中，受力面136與基準(zhǔn)環(huán)110的承力面118正好貼合。聯(lián)動(dòng)棘爪130及基準(zhǔn)環(huán)IIO上分別形成有溝槽138或周向槽113，嵌于其中的開口彈性鋼絲環(huán)106對(duì)雙方間的相對(duì)位置形成約束，能轉(zhuǎn)動(dòng)但不能移動(dòng)。兩棘爪132的相對(duì)角度可以確保，當(dāng)一個(gè)棘爪處于嚙合狀態(tài)之中時(shí)，另一個(gè)棘爪必然處于與相應(yīng)棘齒無接觸的狀態(tài)之中。
圖6給出了，140的結(jié)構(gòu)示意。其外圓面上的內(nèi)部螺旋齒142具有導(dǎo)向面144和軸平面型的停止面148。停止面148與棘齒146的嚙合面的圓周朝向相同，并直接決定了內(nèi)部螺旋齒142的單向螺旋特性。
超越離合器工作時(shí)，轉(zhuǎn)矩通過工作嵌合機(jī)構(gòu)傳遞，當(dāng)組成工作嵌合機(jī)構(gòu)中的被動(dòng)一方的轉(zhuǎn)速開始高于主動(dòng)一方的轉(zhuǎn)速時(shí)，分離嵌合機(jī)構(gòu)便開始工作，雙方的梯形分離齒克服壓合彈簧282的軸向壓力相互滑動(dòng)爬升，直至對(duì)頂接觸，完成分離嵌合機(jī)構(gòu)和工作嵌合機(jī)構(gòu)雙方的軸向分離，解除嵌合關(guān)系.同時(shí)，在分離嵌合機(jī)構(gòu)的軸向分離間距達(dá)到最大之前，阻擋嵌合機(jī)構(gòu)中對(duì)立雙方的阻擋齒的軸向分離間距，早已大于阻擋嵌合機(jī)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)其阻擋工作面之間的對(duì)頂接觸所必需分開的最小軸向距離，于相對(duì)螺旋運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)阻擋工作面間的摩擦式對(duì)頂接觸，并在隨后的最大分離間距上實(shí)現(xiàn)摩擦副的自鎖，建立起穩(wěn)定的阻擋關(guān)系，阻擋環(huán)170即時(shí)成為第二接合元件160的一部分， 一邊維持住后者的零碰撞滑轉(zhuǎn)模式， 一邊相對(duì)分離環(huán)220滑轉(zhuǎn)。當(dāng)組成工作嵌合機(jī)構(gòu)中的被動(dòng)一方的轉(zhuǎn)速開始低于主動(dòng)一方的轉(zhuǎn)速的瞬間，阻擋工作面間的摩擦自鎖關(guān)系立即轉(zhuǎn)換成滑動(dòng)摩擦關(guān)系，在最多相對(duì)轉(zhuǎn)過一個(gè)齒位后解除對(duì)頂接觸，實(shí)現(xiàn)阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的再次嵌合，分離嵌合機(jī)構(gòu)以及工作嵌合機(jī)構(gòu)也同步嵌合復(fù)位，系統(tǒng)回到再次超越分離前的準(zhǔn)備狀態(tài)中。
如前所述，軸向移動(dòng)定向結(jié)構(gòu)250便可實(shí)現(xiàn)控制超越離合器工作方向的目的。人力控制移動(dòng)的方案已無需說明，以下將僅對(duì)可選的自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理予以簡(jiǎn)要說明。參見圖1(b) (d)及圖6，由于棘輪140的停止面148與棘齒146嚙合面的圓周朝向相同，以及兩單向棘輪機(jī)構(gòu)工作方向互反，所以，第一接合元件150在任意方向上相對(duì)基準(zhǔn)環(huán)110的換向轉(zhuǎn)動(dòng)，都將導(dǎo)致定向環(huán)120產(chǎn)生一次軸向移動(dòng)。即，其上內(nèi)部螺旋齒122的某一導(dǎo)向面124相對(duì)內(nèi)部螺旋齒142的某一導(dǎo)向面144移動(dòng)，并被后者軸向?qū)С觯度氲搅硪粌?nèi)部螺旋齒142的齒槽內(nèi)，在推動(dòng)后一餘洽轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，也轉(zhuǎn)入到準(zhǔn)備下一次換向的工況中。也就是說，定向環(huán)120相對(duì)基準(zhǔn)環(huán)110的換向轉(zhuǎn)動(dòng)的開始一刻，必然同時(shí)對(duì)應(yīng)和自動(dòng)地導(dǎo)致定向結(jié)構(gòu)250完成一次切換式軸向移動(dòng)，也就是徑向凸起252在凸輪槽256中的F端與R端間完成一次切換式移動(dòng)，從而自適應(yīng)地完成一次正確的換向。而借助F端或R端的摩擦自鎖副，可消除分離環(huán)220反饋給定向結(jié) 構(gòu)250的軸向力，圖l(c)和(d)所示的箭頭方向即為超越離合器的工作方向。圖1 中的定向環(huán)120位于左端，徑向凸起252位于凸輪槽256的F端。
自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)中設(shè)置摩擦環(huán)104和彈簧108的作用，就是用其產(chǎn)生適量 的摩擦轉(zhuǎn)矩以控制聯(lián)動(dòng)棘爪130的工作姿態(tài)，保證后者維持住正確的嚙合關(guān)系， 消除與棘齒間的碰撞；并在換向轉(zhuǎn)動(dòng)開始的一刻，以摩擦轉(zhuǎn)矩的方式帶動(dòng)前一 時(shí)刻不隨定向環(huán)120—體轉(zhuǎn)動(dòng)的那個(gè)棘輪(例如140a)立即開始反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而將聯(lián)動(dòng)棘爪130的嚙合棘爪(例如132a)頂出其嚙合齒槽，確保聯(lián)動(dòng)的另一 棘爪(例如132 b)立即iiX對(duì)應(yīng)棘輪(例如140b)的棘齒齒槽，實(shí)現(xiàn)止轉(zhuǎn)嚙合。 上述所需摩擦轉(zhuǎn)矩很小，能夠徑向驅(qū)動(dòng)小小的聯(lián)動(dòng)棘爪轉(zhuǎn)動(dòng)即可，因此，由此 產(chǎn)生的磨損和轉(zhuǎn)矩?fù)p失微不足道。
不難理解，將基準(zhǔn)環(huán)110與機(jī)架固定，超越離合器的工作、超越以及換向 轉(zhuǎn)動(dòng)方向都將是絕對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，而如果將基準(zhǔn)環(huán)110與不同于第二接合元件160 的另一轉(zhuǎn)動(dòng)體固定，得到的工作、超越方向以及換向轉(zhuǎn)動(dòng)方向則都將是基于以 這一轉(zhuǎn)動(dòng)體為基準(zhǔn)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向.而且，通過對(duì)內(nèi)部螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方向的控
制，或者對(duì)凸輪槽256走向的控制，上述換向轉(zhuǎn)動(dòng)方向還可設(shè)計(jì)成正對(duì)應(yīng)或反 對(duì)應(yīng)的形式，即，基準(zhǔn)環(huán)110相對(duì)定向環(huán)120的換向轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可同向于也可 逆向于分離環(huán)220相對(duì)第一接合元件150的換向轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
超越離合器在相對(duì)基準(zhǔn)環(huán)110完成一次換向轉(zhuǎn)動(dòng)的那一瞬間，自適應(yīng)換向 機(jī)構(gòu)也將驅(qū)動(dòng)分離環(huán)220同步自適應(yīng)地完成換向和定位動(dòng)作。具體分為以下三 種情況 一是換向之前的瞬間超越離合器處于超越狀態(tài)，也就是所有嵌合機(jī)構(gòu) 都處于非嵌合狀態(tài)，但換向后并不伴隨反向超越轉(zhuǎn)動(dòng)的出現(xiàn)；此種情況下?lián)Q向 過程將順利完成，無需特別考慮，且換向后離合器必然再次接合。二是換向時(shí) 刻超越離合器正處于傳力工況，此種情況下，隨著第二傳力齒162在傳力齒槽 中的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，附屬分離齒232將一體轉(zhuǎn)動(dòng)到換向后的工位，也就是分離嵌合 機(jī)構(gòu)換向后的正常工位，無需自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)便可將分離環(huán)220帶到正 確位置上，所以，換向過程也不會(huì)有任何可能的問題。三是超越離合器的非常 規(guī)使用情況，也就是本發(fā)明之差速器中的即時(shí)動(dòng)力超越情況(如圖20~28所示 實(shí)施例)，其換向動(dòng)作必引發(fā)換向M的同步進(jìn)行一一分離超越工況中的^離 合器先接合再立即反向分離超越，因此，必須保證在再次分離超越之前完成換 向過程(不超越的嵌合狀態(tài)即為打滑時(shí)的傳遞轉(zhuǎn)矩工況，對(duì)應(yīng)于情況二，不存 在問題)，這可以通過增加棘齒146的密度、在一個(gè)棘齒周節(jié)中布置多個(gè)依次作 用的同向棘爪132的方式，或者將單向棘輪機(jī)構(gòu)換成例如滾柱式的摩擦類超越 離合器的方式實(shí)現(xiàn)。
圖7給出的是以輪一軸傳動(dòng)形式出現(xiàn)的具有封裝形式二的壓合式牙嵌(雙向)超越離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，阻擋環(huán)170被制成帶有缺口 174的具有 自約束能力的開口彈性環(huán)形式.其結(jié)構(gòu)形式總體上相當(dāng)于，將圖1中的第二軸 套289連同其與第二接合元件160間的花鍵齒輪副，徑向上由內(nèi)到外地進(jìn)行了 翻轉(zhuǎn)的結(jié)果。第二軸套289轉(zhuǎn)換成具有內(nèi)花鍵齒320的碗狀殼體314，其外圓面 上直接形成有輪齒306，與第一接合元件150之間安裝有軸承328。環(huán)狀端蓋322 通過螺釘324固定在碗狀殼體314的開口端面上，與第一軸套287之間安裝有 軸承292。上述兩軸承具有很好的徑向定位碗狀殼體314，以及減小殘余轉(zhuǎn)矩的 作用。
參見圖7(b) (c)，與圖l中的所示相比，自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)的原理一樣但結(jié) 構(gòu)有別。首先是徑向上翻轉(zhuǎn)了整個(gè)自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)的內(nèi)外位置關(guān)系，其次是棘 輪140a和140b與定向環(huán)120形成為剛性一體，方向互反的棘齒146a和146b 之間的軸向間隔可以容納棘爪132，參見圖10;再次就是定向環(huán)120與第一接 合元件150之間以外部螺旋傳動(dòng)形式相聯(lián)接。相應(yīng)地，棘爪座槽112形成在基 準(zhǔn)環(huán)110內(nèi)圓柱面上.另夕卜，聯(lián)動(dòng)棘爪130上的撥動(dòng)凸耳131徑向上嵌入(開 口 )摩擦環(huán)104外緣上的缺口 101中，借助(開口 )波形彈簧108的壓迫，(開 口 )摩擦環(huán)104將來自第一接合元件150的摩擦轉(zhuǎn)矩傳遞到聯(lián)動(dòng)棘爪130上， 形成對(duì)聯(lián)動(dòng)棘爪130姿態(tài)的正確和持久有效的控制。
圖9示出了組成換向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)件之間的關(guān)系圖。結(jié)合圖7，針齒輪380a 和380b分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌裝在第一接合元件150的兩個(gè)軸向孔中，其右端面內(nèi)針 齒384分別可滑動(dòng)地嵌入分離環(huán)220背面上的徑向齒槽255a和255b中，其左 端面外針齒382分別與凸輪環(huán)240組成兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)，兩者均受到基準(zhǔn)環(huán)110 的軸向限位。其相互關(guān)系為，以第一接合元件150的回轉(zhuǎn)中心為基準(zhǔn)，徑向上 內(nèi)針齒384由最低點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)，也就是被徑向齒槽255的頂端限位時(shí)(對(duì) 應(yīng)于其在徑向齒槽255中的滑移極限區(qū)域)，分離環(huán)220轉(zhuǎn)過的圓周角正好等于 s，并且當(dāng)其中一個(gè)針齒輪的內(nèi)針齒(例如384a)處于徑向最高點(diǎn)時(shí)，另外一 個(gè)針齒輪的內(nèi)針齒(例如384b)正好處于徑向最低點(diǎn)。
凸輪環(huán)240的具體結(jié)構(gòu)如圖8所示，其上形成有兩組弧形相同的凸輪面， 分別各與一個(gè)外針齒382組成兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)，以分別驅(qū)動(dòng)針齒輪380a和380b 的旋轉(zhuǎn)定位。凸輪面分別由驅(qū)動(dòng)弧242、鎖止弧244和停止弧246連續(xù)形成，兩 凸輪面之間的連接面均不對(duì)針齒輪380的自轉(zhuǎn)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)影響。鎖止弧244是一 段長度大于零且以凸輪軸心線為其回轉(zhuǎn)軸心的弧面(即，法向與徑向共面)，其 起始點(diǎn)記為H。為求筒單，驅(qū)動(dòng)弧242和停止弧246直接采用了與外針齒382 外型面相同的一段曲面。為方便說明和簡(jiǎn)化作圖，假定內(nèi)針齒384與外針齒382 具有完全同一的形狀和位置，因此圖9中的外針齒382同時(shí)也代表了內(nèi)針齒384。
參見圖9，凸輪環(huán)240連續(xù)的順時(shí)針相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)弧242a必將外針齒382a由徑向最低點(diǎn)頂升到徑向最高點(diǎn)，也就是鎖止弧244a上，停止弧246a的 作用是限制凸輪環(huán)240的可能的過度轉(zhuǎn)動(dòng)。而在外針齒382a的徑向上升過程中， 也就是帶動(dòng)針齒輪380a的自轉(zhuǎn)過程中， 一體的內(nèi)針齒384a自然也同步上升到 徑向最高點(diǎn)，頂住分離環(huán)220的徑向齒槽255a的頂端，同時(shí)迫使分離環(huán)220轉(zhuǎn) 過圓周角s而完成一次換向。由于徑向齒槽255a頂端以及鎖止弧244a的限制， 針齒輪380a將無法轉(zhuǎn)動(dòng)，所以，完成換向的同時(shí)也完成的換向的定位，即方向 的鎖定。另一方面，在凸輪環(huán)240驅(qū)動(dòng)針齒輪380a自轉(zhuǎn)，從而最終驅(qū)動(dòng)分離環(huán) 220轉(zhuǎn)過e角的過程中，分離環(huán)220同時(shí)也會(huì)驅(qū)動(dòng)針齒輪380b自轉(zhuǎn)回到原位， 也就是外針齒382b轉(zhuǎn)到其徑向的最低點(diǎn)。為確保上述換向過程的順利完成，凸 輪環(huán)240上的兩凸輪面之間必須達(dá)到以下的效果，即，驅(qū)動(dòng)弧242b開始驅(qū)動(dòng)外 針齒382b上升之際，外針齒382a已經(jīng)越過鎖止弧244a的起始點(diǎn)H，開始面對(duì) 驅(qū)動(dòng)弧242a了。也就是說，凸輪環(huán)240驅(qū)動(dòng)一針齒輪自轉(zhuǎn)的時(shí)候，另一針齒輪 的自動(dòng)回轉(zhuǎn)不應(yīng)受到凸輪本身的阻擋。最優(yōu)設(shè)計(jì)是，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中兩凸輪面始終 保持著與對(duì)應(yīng)外針齒之間的滑動(dòng)摩擦接觸。
凸輪環(huán)240連續(xù)的逆時(shí)針相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)過程，也就是驅(qū)動(dòng)分離環(huán)220逆向轉(zhuǎn)過 e角的過程，實(shí)際就是上述順時(shí)針過程的重復(fù)，故不再說明。
再次參見圖7(b) (c)，自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)的作用不再是提供軸向移動(dòng)的動(dòng)力， 而是向圖9所示的換向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的凸輪環(huán)240提供所需的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，以及維持 住凸輪環(huán)240旋轉(zhuǎn)后的相對(duì)位置。定向環(huán)120通過其與凸輪環(huán)240端面之間的 軸向型嵌合機(jī)構(gòu)，建立起周向固定軸向滑動(dòng)的聯(lián)接關(guān)系，從而可以驅(qū)動(dòng)后者相 對(duì)第一接合元件150轉(zhuǎn)動(dòng)。參見圖8和圖10，端面矩形齒248始終軸向嵌合在 定向環(huán)120內(nèi)圓柱面上的矩形齒槽式定向結(jié)構(gòu)250中.在換向轉(zhuǎn)動(dòng)的初期瞬間， 基準(zhǔn)環(huán)110通過聯(lián)動(dòng)棘爪130上的例如棘爪132a與棘齒146a組成的單向i^ 機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)定向環(huán)120和凸輪環(huán)240相對(duì)第一接合元件150轉(zhuǎn)過一定角度，間 接驅(qū)動(dòng)分離環(huán)220轉(zhuǎn)過s角完成換向。同時(shí)，外部螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將迫4吏定向環(huán) 120軸向上同步移動(dòng)一^巨離，例如圖7(b)所示的右移，從而軸向解體上述處于 嚙合狀態(tài)的單向l^機(jī)構(gòu)，釋放定向環(huán)120,讓該環(huán)隨同第一接合元件150—體 轉(zhuǎn)動(dòng)。同步地，軸向上又合成一處于超越工況的單向棘輪機(jī)構(gòu)。另外，定向環(huán) 120的軸向錯(cuò)位，例如在圖7(b)中的左移，都將因上述單向棘輪機(jī)構(gòu)的再次嚙合 而被軸向送回。因此，自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)具有抗干擾能力，可保證凸輪環(huán)240周 向位置以及換向結(jié)果的長久穩(wěn)定。
基準(zhǔn)環(huán)110及聯(lián)動(dòng)棘爪130的具體結(jié)構(gòu)如圖11和圖12所示，棘爪132a和 132b軸向同寬，棘爪132的兩端都預(yù)留有容納棘齒146a或146b的軸向空間， 以允許定向環(huán)120軸向上的左右錯(cuò)位。
圖13給出了再一種的自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)的示意圖，與圖7所示的相比，差別僅在于其將圖7中的定向環(huán)120，分解成了形成有內(nèi)部螺旋齒122的定向環(huán)120， 以及形成有內(nèi)部螺旋齒142的椒洽140a和140b三個(gè)獨(dú)立的個(gè)體。于是，定向 環(huán)120的軸向移動(dòng)不再解體單向*機(jī)構(gòu)，而是解體處于傳力狀態(tài)的內(nèi)部螺旋 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中，內(nèi)部螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的升角等于卯度。另夕卜，控制聯(lián)動(dòng)棘爪130 工作姿態(tài)的方式則與圖1(b) (c)所示的類似，不再重復(fù)^L明。波形彈簧108安 裝在卡環(huán)194與摩擦環(huán)104之間，將來自第一#元件150的摩擦轉(zhuǎn)矩傳遞到 棘輪140。
很顯然，圖7和圖13中所示的自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)同樣存在正對(duì)應(yīng)和反對(duì)應(yīng)的 關(guān)系，而且，借助將凸輪環(huán)240設(shè)計(jì)成內(nèi)凸輪或外凸輪，以及改變外針齒382 相對(duì)內(nèi)針齒384的周向位置的方法，還可隨意控制這種對(duì)應(yīng)關(guān)系。
除了在超越離合器中附加自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)之外，還可以對(duì)其作出如圖14所 示的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)分離嵌合機(jī)構(gòu)的無接觸分離和分離后的無磨損滑轉(zhuǎn)，將空轉(zhuǎn)磨 損全部交由阻擋環(huán)170承擔(dān)。既方便維護(hù)，又延長離合器的壽命。該改進(jìn)關(guān)鍵 在于阻擋嵌合機(jī)構(gòu)。參看圖15，阻擋環(huán)170的三個(gè)阻擋齒172的中部均開出了 矩形槽178。開口的環(huán)狀基體188將三個(gè)導(dǎo)向齒184連成剛性一體的止轉(zhuǎn)銷環(huán) 180，如圖17所示，導(dǎo)向齒184外緣面的軸向底端形成有徑向凸起182,軸向頂 端形成有徑向凸緣186。另外，在不與附屬阻擋齒202相連的那部分附屬分離齒 232的內(nèi)端面的頂部，都形成有徑向凸緣163。凸緣186的周向?qū)挾却笥谕咕?63 間的周向間距。止轉(zhuǎn)銷環(huán)180以徑向壓縮的方式安裝到凸緣163底部的環(huán)形空 間內(nèi)，并被凸緣163軸向約束在其中。之后，止轉(zhuǎn)銷環(huán)180再軸向套裝到阻擋 環(huán)170內(nèi)，其環(huán)狀基體188正好壓在阻擋環(huán)170的內(nèi)軸肩端面177上，其導(dǎo)向 齒184嵌入后者的矩形槽178中，兩環(huán)間形成周向固定軸向滑動(dòng)的^^接關(guān)系， 其徑向凸起182嵌入分離環(huán)220內(nèi)孔面上的軸向齒槽226中，組成可將阻擋環(huán) 170停止在其軸向支撐環(huán)上的止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，參見圖16，從而將阻擋環(huán)170周向約 束在不妨礙所有嵌合機(jī)構(gòu)嵌合復(fù)位的位置上。約束彈簧192通過止轉(zhuǎn)銷環(huán)180 將阻擋環(huán)170約束在分離環(huán)220上。
下面再結(jié)合工作過程來說明幾何尺寸關(guān)系.超越分離開始后，隨著分離嵌 合機(jī)構(gòu)的軸向分離，在阻擋嵌合機(jī)構(gòu)開始建立起軸向阻擋關(guān)系的起始時(shí)刻之前， 凸緣163與止轉(zhuǎn)銷環(huán)180的凸緣186之間的軸向間距可以確保雙方不發(fā)生接觸， 止轉(zhuǎn)銷環(huán)180保持軸向靜止。而在分離齒齒頂間實(shí)現(xiàn)零距離對(duì)頂接觸，阻擋嵌 合機(jī)構(gòu)在最大分離距離上建立起阻擋關(guān)系之際，徑向凸起182軸向嵌入齒槽226 的深度可以確保雙方不脫離嵌合關(guān)系。因此，止轉(zhuǎn)銷環(huán)180仍被阻擋環(huán)170止 轉(zhuǎn)在分離環(huán)220上。于是，附屬阻擋齒202將相對(duì)阻擋齒170的阻擋工作面176 繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)和爬升分離，分離齒齒頂間的距離必然開始大于零，雙方開始脫離直 接接觸，直至徑向凸起182軸向移出齒槽226。此時(shí)，止轉(zhuǎn)銷環(huán)180對(duì)阻擋環(huán)170的周向約束得以解除，后者立即隨同第二接合元件160—體轉(zhuǎn)動(dòng)，分離過程 自然終止。分離齒齒頂間的分離間距，可由上述的軸向尺寸事先設(shè)定，而且該 分離間距與阻擋環(huán)170的軸向磨損量無關(guān)。另外，徑向凸起182與分離環(huán)220 的止轉(zhuǎn)短齒224的齒頂間形成無軸向壓力的零間距滑轉(zhuǎn)關(guān)系，其間的摩擦或磨 損當(dāng)不足為計(jì)。
嵌合復(fù)位時(shí)，如果徑向凸起182未能正好嵌入分離環(huán)220的齒槽226,而是 被其止轉(zhuǎn)短齒224擋住，那么，第二接合元件160相應(yīng)端面處的凹槽167將容 納徑向凸起182，不會(huì)妨礙分離嵌合機(jī)構(gòu)的完全嵌合，由于約束彈簧192不能通 過止轉(zhuǎn)銷環(huán)180的環(huán)狀基體188將阻擋環(huán)170約束在分離環(huán)220上，因此，當(dāng) 超越離合器再次分離超越時(shí)，不論阻擋關(guān)系能否在第一次分離過程中建立起來， 超越轉(zhuǎn)動(dòng)都必然驅(qū)動(dòng)未周向固定的止轉(zhuǎn)銷環(huán)180和阻擋環(huán)170 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，徑向 凸起182必然會(huì)再次嵌入齒槽226，之后便是重復(fù)上述的分離過程并建立起有間 距的阻擋關(guān)系。其間最多僅僅多轉(zhuǎn)過一個(gè)分離齒的周節(jié)。
當(dāng)然，也可以將約束彈簧192徑向上分成分別壓緊止轉(zhuǎn)銷環(huán)180和阻擋環(huán) 170的兩個(gè)，止轉(zhuǎn)銷環(huán)180也可以呈如圖18所示的結(jié)構(gòu)形式。其中，導(dǎo)向齒184 周向?qū)挾瓤s小，以保證分離超越時(shí)附屬阻擋齒202不與其發(fā)生接觸。徑向凸緣 186形成在非導(dǎo)向齒184對(duì)應(yīng)的圓環(huán)段上，徑向凸緣163則對(duì)應(yīng)地形成在附屬阻 擋齒202的內(nèi)端面的頂部.
在本發(fā)明之有限差速比差速器中(參看后續(xù)說明)，超越離合器的常態(tài)工況 幾乎完全等同于超越工況，其與車輛換向同時(shí)進(jìn)行的換向超越過程極為短暫， 滑轉(zhuǎn)工況下的嵌合傳動(dòng)機(jī)會(huì)很少且沒有磨損，所以，常態(tài)磨損就是影響其壽命
的關(guān)鍵。于是，把常態(tài)磨損全部交由阻擋環(huán)170承擔(dān)的技術(shù)方案，不失為維持 性能、延長壽命和方便維護(hù)的一個(gè)好舉措。
以上所有形式的壓合式牙嵌(雙向)超越離合器，無論是否安裝了自適應(yīng) 換向機(jī)構(gòu)，其所有的工作形式以及在相關(guān)回轉(zhuǎn)軸上的安裝方式，均可用圖19中 的一個(gè)簡(jiǎn)化圖形符號(hào)來代表。其中，徑向較大的接合元件表示轉(zhuǎn)動(dòng)較快的一方， 反之則表示轉(zhuǎn)動(dòng)較慢的一方，三角形符號(hào)標(biāo)注在可軸向滑動(dòng)的第二接合元件160 上。不難看出，圖19(c)、 (d)實(shí)質(zhì)就是圖19(a)、 (b)軸向上的翻轉(zhuǎn)應(yīng)用。為突出 技術(shù)重點(diǎn)、方便描述和簡(jiǎn)化作圖，本說明書的所有后續(xù)附圖都將使用上述筒化 圖形符號(hào)，不再重復(fù)^L明。
下面將借助圖20~圖28來詳細(xì)介紹有限差速比差速器。 本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例如圖20所示。它包括公知技術(shù)的常規(guī)差速器以及兩 個(gè)限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu).其中，常規(guī)差速器是一個(gè)普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速 器，包括大齒環(huán)50、差速器殼52、行星齒輪軸54、行星齒輪56、半軸齒輪58、 以及輸出半軸90。兩個(gè)限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各包含一個(gè)圓柱行星齒輪機(jī)構(gòu)和一個(gè)雙向超越離合器100。其中，圓柱行星齒輪機(jī)構(gòu)布置在差速器殼52的內(nèi)壁與半 軸齒輪58之間，內(nèi)齒團(tuán)60與差速器殼52周向固定，行星齒輪76的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸 固定在半軸齒輪58上，太陽輪78空套在半軸90上。雙向超越離合器100安裝 在太陽輪78的空心軸與機(jī)架70之間。
必須要特別指出的是，本實(shí)施例及后續(xù)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件均具體為 半軸卯、半軸齒輪58或輸出齒輪80等；而直接驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu) 件均具體為行星齒輪56或76等。
通過設(shè)計(jì)，圓柱行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比可以保證雙向超越離合器100在無 滑轉(zhuǎn)工況中一直處于超越工況。并且，限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比最好對(duì)應(yīng)于 這樣的效果，即，差速器的差速比剛有超出許用差速比范圍的趨勢(shì)，雙向超越 離合器100便剛好接合并轉(zhuǎn)入傳力工況，從而同步啟動(dòng)差速器的防滑轉(zhuǎn)功能。 如此，在雙向超越離合器100a和100b的分別限制下，無論是否處于滑轉(zhuǎn)工況， 差速器的差速比都必然被限制在許用差速比范圍內(nèi)，不可能為零或無窮大，更 不可能被鎖定在任一比值上。即，只要差速器的輸入轉(zhuǎn)速不為零，其任何半軸 都不可能單獨(dú)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而只能一起同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。
于是明顯地，無滑轉(zhuǎn)工況中，本實(shí)施例完全等同于具備理想雙活動(dòng)度的普 通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，其得到的轉(zhuǎn)矩被均分給輸出半軸卯a(chǎn)和90b,兩 雙向超越離合器100均處于超越工況，且超越的程度正比于同側(cè)半軸的轉(zhuǎn)速， 參見圖20?；D(zhuǎn)工況中，比如半軸90b—端的車輪開始打滑，必然導(dǎo)致另一端 的半軸齒輪58a以及太陽輪78a轉(zhuǎn)速降低，于是在太陽輪78a的轉(zhuǎn)速降至零(只 經(jīng)過極短暫時(shí)間)，也就是差速比剛要超出許用差速比范圍的瞬間，雙向M離 合器100a便立即接合并轉(zhuǎn)入傳力工況，從而同步啟動(dòng)差速器的防滑轉(zhuǎn)功能，同 時(shí)，太陽輪78a停止轉(zhuǎn)動(dòng)，半軸齒輪58a停止降速(于是，本發(fā)明稱這種限差 速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為托底式限速機(jī)構(gòu))。因此，差速器的差速比維持在其極值上，動(dòng) 力轉(zhuǎn)矩由差速器殼52，經(jīng)行星齒輪76a傳遞給半軸齒輪58a和半軸卯a(chǎn)，沒有 功率循環(huán)。此時(shí)，差速器完全等同于具備理想單活動(dòng)度的牙嵌式自由輪自鎖差 速器。而一旦半軸90b —端的車，止滑轉(zhuǎn)，差速器的差速比便立即回到許用 差速比范圍內(nèi)，于是，雙向M離合器100a會(huì)同步分離并回到超越工況，整個(gè) 差速器又恢復(fù)到無滑轉(zhuǎn)工況的常態(tài)中.
由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，另側(cè)滑轉(zhuǎn)已無需說明。而且顯然，無滑轉(zhuǎn)工況與滑轉(zhuǎn) 工況間相互轉(zhuǎn)換的一切動(dòng)作，均是差速系統(tǒng)本身自動(dòng)完成的，并且由于雙向超 越離合器100的雙向特性，車輛前進(jìn)或后退行時(shí)都是如此。
本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，是一個(gè)將限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在殼體和行星齒 輪之間的具體方案。如圖21所示，兩個(gè)限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各包含一個(gè)雙聯(lián)的圓 柱行星齒輪機(jī)構(gòu)， 一個(gè)圓錐行星齒輪機(jī)構(gòu)和一個(gè)雙向超越離合器IOO。其中，雙聯(lián)的圓柱行星齒輪機(jī)構(gòu)的雙聯(lián)行星齒輪62和行星齒輪76，分別與齒輪82以及 齒輪88嚙合；圓錐行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪66與半軸齒輪68嚙合；而且，齒 輪88與半軸齒輪68，齒輪82與差速器殼52，均借助空心軸聯(lián)成周向一體。雙 向超越離合器100安裝在行星架74的空心軸與機(jī)架70之間。行星架74與相互 固結(jié)為一體的行星齒輪62和行星齒輪76之間用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連。
本實(shí)施例中以及后續(xù)實(shí)施例中限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的設(shè)定方法，以及 差速器的工作機(jī)理，均完全同于或類似于第一個(gè)實(shí)施例，所以不再重復(fù)說明相 同部分，只說明不同部分。本實(shí)施例中，限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)仍屬托底式限速機(jī) 構(gòu)，滑轉(zhuǎn)工況中的動(dòng)力轉(zhuǎn)矩由差速器殼52經(jīng)限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞給同側(cè)的半 軸齒輪58，而且也沒有功率循環(huán)。
圖22給出了本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例。其中，限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別布置在 行星齒輪66與半軸卯a(chǎn)以及與機(jī)架70b之間，是一個(gè)最簡(jiǎn)形式的圓錐行星齒輪 機(jī)構(gòu)。行星齒輪66和行星齒輪56相互固結(jié)成雙聯(lián)行星，雙向超越離合器100a 安裝在半軸齒輪68a的空心軸與半軸卯a(chǎn)之間，雙向超越離合器100b安裝在半 軸齒輪68b的空心軸與機(jī)架70b之間。
本實(shí)施例中，限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)仍屬托底式限速機(jī)構(gòu)。當(dāng)半軸卯a(chǎn) —端滑 轉(zhuǎn)時(shí)，半軸齒輪68b將先于半軸卯b降為零轉(zhuǎn)速(差速比不同，猶如轉(zhuǎn)動(dòng)角度 成固定比例的兩個(gè)聯(lián)動(dòng)的蹺蹺板， 一個(gè)會(huì)因另一個(gè)總是先觸地而永遠(yuǎn)不能觸地 一樣)，雙向超越離合器100b立即接合并同步啟動(dòng)差速器的防滑轉(zhuǎn)功能，制止 住半軸卯b的降速，于是轉(zhuǎn)矩由行星齒輪軸54經(jīng)行星齒輪56直接傳遞給了半 軸齒輪58b,無功率循環(huán)。而當(dāng)半軸卯b的轉(zhuǎn)速開始快于半軸90a時(shí)(比如滑轉(zhuǎn))， 雙向超越離合器100a將立即接合并轉(zhuǎn)入傳力工況，從而制止住這種趨勢(shì)，此時(shí)， 限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中存在無損耗的功率循環(huán)，類似強(qiáng)制鎖止式差速器中的功率 循環(huán)情況。
不難理解，本實(shí)施例僅適合于充當(dāng)軸間差速器，以半軸卯a(chǎn)驅(qū)動(dòng)前軸，半 軸90b驅(qū)動(dòng)后軸。但如果雙向超越離合器100a的安裝方式同于100b，那么，該 限制將不復(fù)存在。圖23所示的第四個(gè)實(shí)施例，就是這樣的一個(gè)技術(shù)方案，只是 它將行星齒輪56和66徑向上換位了，相應(yīng)地，轉(zhuǎn)矩則由輸出齒輪80傳出。另 外，圖24和圖25再給出了兩個(gè)限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在行星齒輪與機(jī)架70之 間的實(shí)施例，均采用了聯(lián)動(dòng)的圓柱行星齒輪限速機(jī)構(gòu)。其中，圖24中的差速器 是對(duì)稱式圓柱齒輪差速器，連接行星齒輪56a與56b的虛線表示二者于點(diǎn)T、 點(diǎn)T，處相互嚙合，因?yàn)樽鲌D的方便才將其以及行星齒輪軸54a和54b分開繪制。 圖25中的差速器是一個(gè)簡(jiǎn)單的圓柱行星齒輪機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)矩由行星架74輸入，再 由半軸90b和輸出齒輪80傳出。圖23~25所示的限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)仍屬托底 式限速機(jī)構(gòu)，且均無功率循環(huán)。圖26~28給出了本發(fā)明的第七~第九個(gè)實(shí)施例，限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均布置 在兩半軸之間，且均屬封頂式限速機(jī)構(gòu)。圖26中，限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)速較 高端的齒輪82， 一體聯(lián)動(dòng)的中間傳遞齒輪84和86，轉(zhuǎn)速較低端的齒輪88以及 安裝在齒輪88與半軸卯之間的雙向超越離合器100組成，從外部跨越差速器 將半軸90a與卯b聯(lián)系起來。當(dāng)例如半軸90a —端滑轉(zhuǎn)時(shí)，其轉(zhuǎn)速的上升必將 致使雙向超越離合器100a接合并轉(zhuǎn)入傳力工況，從而同步啟動(dòng)差速器的防滑轉(zhuǎn) 功能，制止住半軸卯a(chǎn)轉(zhuǎn)速的上升，同時(shí)將滑轉(zhuǎn)端的轉(zhuǎn)矩或部分或全部傳遞給 半軸90b。這里，不存在功率循環(huán)，而且，差速器的兩半軸齒輪58仍處于均載 狀態(tài)，限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和雙向超越離合器100只傳遞一半的轉(zhuǎn)矩。圖27示出 了再一種適合于拖扭機(jī)的方案，是圖26所示的變形。差別只在于，通過空心軸 措施將半軸90b直接伸展到了半軸卯a(chǎn) —端，限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無需跨越差速 器便可將二者聯(lián)系起來，以及，兩個(gè)中間齒輪機(jī)構(gòu)重疊共用一根中間軸92和一 個(gè)中間傳遞齒輪84。而圖28相對(duì)圖27的區(qū)別僅在于，借助自由的行星齒輪66, 幫助限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)從內(nèi)部穿越了差速器，將兩半軸90聯(lián)系起來?；蛘哒f， 通過一個(gè)圓柱行星齒輪機(jī)構(gòu)和一個(gè)圓錐行星齒輪機(jī)構(gòu)，將半軸卯a(chǎn)的副本翻轉(zhuǎn) 到了半軸90b —端。
顯然，圖20~圖25中的雙向M離合器100以軸一軸傳動(dòng)形式的為佳，圖 26~圖28中的則以輪一軸傳動(dòng)形式的為佳。如果使用了自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)，那么， 其中的基準(zhǔn)環(huán)110以及雙向超越離合器100的兩個(gè)接合元件，就應(yīng)該分別與兩 個(gè)不同的轉(zhuǎn)動(dòng)體以及機(jī)架三者中的一個(gè)周向固定。另外明顯地，上述實(shí)施例對(duì) 其中的差速傳動(dòng)部分沒有任何限定；對(duì)其中的限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)既沒有位置限 制，布置在差速器內(nèi)、外均可，也沒有形式限制，可以是直接限制半軸最低轉(zhuǎn) 速的托底式限速機(jī)構(gòu)，也可以是直接限制半軸最高轉(zhuǎn)速的封頂式限速機(jī)構(gòu)；而 且，其中的雙向M離合器100既可以布置在該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)速較高的一端， 也可以布置在轉(zhuǎn)速較低的一端或者中間段的任意位置上，因此，以此為基礎(chǔ)， 不難衍生出數(shù)以百計(jì)的實(shí)施例。
必須指出的是，對(duì)于有限差速比差速器，其雙向超越離合器100中的自適 應(yīng)換向機(jī)構(gòu)不是必需的，完全可以用手動(dòng)控制機(jī)構(gòu)取代它，只要將該手動(dòng)控制 機(jī)構(gòu)與機(jī)動(dòng)車輛的換檔機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)即可，而不產(chǎn)生任何額外的要求(仍可于滑行 中完成換向動(dòng)作)。但使用自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)會(huì)更好更有利，尤其是對(duì)多軸驅(qū)動(dòng)的 輪式車輛，特別是對(duì)諸如多軸輪式裝甲車輛和全地面起重機(jī)等，其獨(dú)一無二的 優(yōu)越性能將表現(xiàn)得更加非凡和更加可貴。輪式車輛不分大小不分快慢不分種類， 也不論有多少個(gè)車軸，無論是將它安裝在需要的部分還是全部的輪間或軸間部 位，它都能自適應(yīng)地切換工作轉(zhuǎn)動(dòng)方向和自適應(yīng)地有效防止任何差轉(zhuǎn)部位的滑 轉(zhuǎn)，而無需任何人或任何其它系統(tǒng)的任何介入。提升車輛性能，簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及操作的同時(shí)，更釋放或節(jié)省了被現(xiàn)有技術(shù)所占用的寶貴的物力或人力資源， 令后者可以專注于更重要的事務(wù)中(特別有利于賽車、軍車、工程機(jī)械等越野 車輛)。而一切動(dòng)作的完成，均在不經(jīng)意間.其防滑功能就像潛伏的精靈，只在 需要的時(shí)候出現(xiàn)，之后便立即自行潛藏于無形之中，直到并不確定的下一次，
還應(yīng)指出的是，同等直徑時(shí)的轉(zhuǎn)矩傳遞能力，雙向超越離合器100強(qiáng)于包
括牙嵌式自由輪自鎖差速器在內(nèi)的現(xiàn)有差速器。另外依上所述，有限差速比差 速器的防滑功能的存在和發(fā)揮，對(duì)車速或車輪轉(zhuǎn)速的快慢均無任何要求或限制。 無論滑轉(zhuǎn)與否，其差速比都永遠(yuǎn)不被鎖定，而只是凈皮限制在一個(gè)可控范圍內(nèi)， 也就是說，差速功能與防滑功能可存在于同一瞬時(shí)。所以，其對(duì)車輛的性能和 駕駛均不產(chǎn)生任何負(fù)面影響或制約，不存在丁點(diǎn)的轉(zhuǎn)向限制，所有有驅(qū)動(dòng)力的 車輪均始終處于純滾動(dòng)之中，車輪間無任何牽制、干涉和干涉滑轉(zhuǎn)、磨損及功 率浪費(fèi)等現(xiàn)象，防側(cè)滑能力不被削弱。同時(shí)，既不降^f氐其離地間隙也不增加其 徑向尺寸。因此，有限差速比差速器具有很好的通用性，可用于所有輪式車輛
的所有載荷情況、所有行駛路況、所有行駛速度(>0)、所有安裝位置(前軸、 后軸、軸間)，以及其它任何需要限制差速比的差速裝置中。如對(duì)圖26，就可 以通過將雙向M離合器100a軸向翻轉(zhuǎn)安裝的方式，使差速器只能工作在半軸 卯a(chǎn)轉(zhuǎn)速高于90b的差速比上，也就是上述可控范圍之外。當(dāng)然，此時(shí)只需一個(gè) 限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)單向超越離合器。此種變形方案可應(yīng)用在螺旋卸料離 心機(jī)中以防止其差速比等于1.0。
本發(fā)明中，無滑轉(zhuǎn)工況與滑轉(zhuǎn)工況間的相互轉(zhuǎn)換，均在車輛維持其運(yùn)動(dòng)慣 性的連續(xù)行進(jìn)中自適應(yīng)地完成，響應(yīng)速度極快，無需等待幾秒鐘或者車輪轉(zhuǎn)速 差達(dá)到百轉(zhuǎn)以上，更不會(huì)等到停車以后， 一切均在瞬間之內(nèi)完成.因?yàn)椋瑢?shí)際 應(yīng)用中許用差速比范圍都相當(dāng)有限。以許可范圍相對(duì)最大的后輪輪間差速器為 例，該許可范圍也僅僅約為小車[1/1.5， 1.51，大車[1/1.2， 1.21，工程機(jī)械[1/1.7， 1.71，拖拉機(jī)1/2.2， 2.2。因此，車輪上的驅(qū)動(dòng)力是實(shí)質(zhì)連續(xù)的，車速幾乎不會(huì) 有可察覺的降低，所以，根本不存在現(xiàn)有技術(shù)中陷車后重新啟動(dòng)時(shí)所面對(duì)的需 要地面提供更大摩擦力的問題，相應(yīng)的機(jī)械沖擊和過載荷可能都大幅降低，差 速器的防滑轉(zhuǎn)能力更加優(yōu)異和顯著。而且只要強(qiáng)度足夠，哪怕只剩一根半軸沒 有斷掉，車輛就仍可照樣行駛。
明顯地，本發(fā)明與制動(dòng)防抱死系統(tǒng)天然配合。而對(duì)于其它可能抱死的制動(dòng) 系統(tǒng)，只需安裝一個(gè)軸向固定的與制動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的徑向伸縮桿，制動(dòng)時(shí)去擋住 雙向超越離合器100中第二接合元件160外圓面的軸肩，阻止離合器的M即 可。
鑒于牙嵌離合器及普通差速器的制造工藝成熟且要求不高，裝配工藝筒單， 成本、價(jià)格相對(duì)低廉，因此，本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有或更高或較高的性價(jià)比和價(jià)格優(yōu)勢(shì)。而且同樣明顯地，本發(fā)明具有近似于普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差 速器的高機(jī)械效率和高壽命。
綜上所述，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的最大優(yōu)勢(shì)在于無論目標(biāo)車輛軸數(shù)多 少，無論使用于軸間或輪間部位的個(gè)數(shù)多少，均同時(shí)具備完全的自適應(yīng)性、完 全的通用性、無窮大的鎖緊系數(shù)、巨大的承載能力、持久防滑以及滑轉(zhuǎn)工況中 仍可轉(zhuǎn)向的寶貴性能，顯著提升了車輛通過性等性能。同時(shí)，本發(fā)明還具有原 理簡(jiǎn)單，純機(jī)械，高效率，高可靠性，高響應(yīng)性，高壽命，維護(hù)簡(jiǎn)單，不改變 底盤結(jié)構(gòu)或與動(dòng)力傳遞的總體形式無關(guān)等優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)完全獨(dú)立的功能模塊。 因此，輪式車輛的恒時(shí)全輪驅(qū)動(dòng)和全輪防滑將變得輕而易舉和理所當(dāng)然.
另外，在所有差速器均為有限差速比差速器的全輪驅(qū)動(dòng)方案中，輪間差速 器差速比的變化范圍的確定最簡(jiǎn)單，直接等于該差速部位的許用差速比范圍即 可，但軸間差速器差速比的變化范圍的確定卻有以下三種方案
1、 簡(jiǎn)單方案，即，直接等于該差速部位的許用差速比范圍。
2、 保守方案，即，在車輛的轉(zhuǎn)向半徑符^i更計(jì)許可時(shí)，其軸間差速器的防 滑轉(zhuǎn)功能的啟動(dòng)，均發(fā)生在作為其轉(zhuǎn)矩輸出對(duì)象的任一差速器的兩輸出端全部 滑轉(zhuǎn)之后。該變化范圍明顯大于對(duì)應(yīng)的許用差速比范圍。
3、 直線方案，即，在車輛沿直線行駛時(shí)，軸間差速器的防滑轉(zhuǎn)功能的啟動(dòng)， 正好發(fā)生在作為其轉(zhuǎn)矩輸出對(duì)象的任一差速器的兩輸出端全部滑轉(zhuǎn)之后.該變 化范圍大于對(duì)應(yīng)的許用差速比范圍。
不難理解，簡(jiǎn)單方案具有最好的響應(yīng)性和平順性，尤其是直行情況下，只 要較后的車輪有一個(gè)滑轉(zhuǎn)，軸間差速器便立即啟動(dòng)防滑轉(zhuǎn)功能，該較后車輪所 對(duì)應(yīng)的差速器根本沒有機(jī)會(huì)啟動(dòng)其防滑轉(zhuǎn)功能，而不論另一較后車輪是否具有 足夠的附著力。這顯然浪費(fèi)了部分車輪的防滑驅(qū)動(dòng)能力。所以較適合于不強(qiáng)調(diào) 極端防滑驅(qū)動(dòng)能力的小車等城市用車。而保守方案則具有最強(qiáng)大的防滑驅(qū)動(dòng)能 力，只有在其它差速器驅(qū)動(dòng)的車輪全部滑轉(zhuǎn)之后，軸間差速器才啟動(dòng)其防滑轉(zhuǎn) 功能，它以串連作用的思想充分用盡了每一個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)能力。因此，其響應(yīng) 性和平順性自然相對(duì)稍差，它適用于需要極端防滑能力的越野車和軍用車輛等。 直線方案是對(duì)以上兩者的折衷，兼顧了兩者的優(yōu)點(diǎn)。由于滑轉(zhuǎn)情況^f艮少發(fā)生在 極限轉(zhuǎn)彎時(shí)，而且即便如此也可再改成直線行駛，所以，直線方案應(yīng)該是一個(gè) 不錯(cuò)的選擇.
以上僅僅是本發(fā)明針對(duì)其有限實(shí)施例給予的描述和圖示，具有一定程度的 特殊性，但應(yīng)該理解的是，所提及的實(shí)施例都是用來進(jìn)行說明的，其各種變化、 等同、互換以及更動(dòng)結(jié)構(gòu)或各構(gòu)件的布置，都將被認(rèn)為未脫離開本發(fā)明構(gòu)思的 精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種有限差速比差速器，包括差速器殼體，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件，直接驅(qū)動(dòng)該兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，以及對(duì)該兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件間的差速比的變化范圍給與限制的限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中包括有壓合式牙嵌超越離合器。
2. 按權(quán)利要求1所述的差速器，其特征在于所述壓合式牙嵌超越離合 器具有雙向超越和雙向傳遞轉(zhuǎn)矩的功能。
3. 按權(quán)利要求l所述的差速器，其特征在于所述限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)其中的所述壓合式牙嵌 超越離合器接合時(shí)，該限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有確定的傳動(dòng)比；以及所述限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在兩個(gè)所述轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件之間、所述轉(zhuǎn)動(dòng)輸 出構(gòu)件與所述差速器殼體之間、所述轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件與固定機(jī)架之間、或者所述轉(zhuǎn) 動(dòng)構(gòu)件與所述轉(zhuǎn)動(dòng)輸出構(gòu)件之間。
4. 按權(quán)利要求1所述的差速器，其特征在于所述限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 數(shù)量為兩個(gè)，以將所述差速比的變化范圍限制在端值不等于零或無窮大的有 限區(qū)間內(nèi)。
5. 按權(quán)利要求4所述的差速器，其特征在于所述兩個(gè)限差速比傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)有重疊共用部分。
6. 按權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的差速器，其特征在于所述壓合式牙嵌 超越離合器中還包括可將阻擋環(huán)相對(duì)停止在其軸向支撐環(huán)上的止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該 止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是一個(gè)位于阻擋環(huán)與其軸向支撐環(huán)之間的銷槽式嵌合機(jī)構(gòu)，該止轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)在分離齒齒頂間脫離接觸前具有止轉(zhuǎn)功能，而在分離齒齒頂間間距大于 一個(gè)設(shè)定的高度后，該止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不具有止轉(zhuǎn)功能。
7. 按權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的差速器，其特征在于所述壓合式牙嵌 超越離合器中，布置有控制其工作方向的自適應(yīng)換向機(jī)構(gòu)。
8. 按權(quán)利要求1~5所述的差速器，其特征在于以這樣的效果來確定所 述限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，即，所述差速器的差速比的變化范圍等于所 述差速器的許用差速比范圍。
9. 按權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的差速器，其特征在于當(dāng)其作為軸間差 速器使用時(shí)，以這樣的效果來確定其差速比的變化范圍，即，當(dāng)車輛以設(shè)計(jì) 許可的轉(zhuǎn)向半徑行駛時(shí)，所述差速器的防滑轉(zhuǎn)功能的啟動(dòng)，均發(fā)生在作為其 轉(zhuǎn)矩接受方的任一差速器的兩輸出端全都滑轉(zhuǎn)之后.
10. 按權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的差速器，其特征在于當(dāng)其作為軸間 差速器使用時(shí)，以這樣的效果來確定其差速比的變化范圍，即，當(dāng)車輛沿直 線行駛時(shí)，所述差速器的防滑轉(zhuǎn)功能的啟動(dòng)，發(fā)生在作為其轉(zhuǎn)矩接受方的任 一差速器的兩輸出端全都滑轉(zhuǎn)之后。
全文摘要
一種純機(jī)械的差速器，包括差速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及對(duì)該差速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的差速比的變化范圍給予限制的限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于限差速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中包括有壓合式牙嵌雙向超越離合器。無滑轉(zhuǎn)時(shí)，本發(fā)明完全等同于開式差速器，而一旦開始滑轉(zhuǎn)，又即刻完全等同于牙嵌式自由輪自鎖差速器，兩者交替?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，交替且適時(shí)地發(fā)揮各自獨(dú)特的性能優(yōu)點(diǎn)。一切轉(zhuǎn)變均自動(dòng)地完成于行進(jìn)之中，響應(yīng)迅速，驅(qū)動(dòng)輪永遠(yuǎn)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，且無論何時(shí)何地何速度何情況，對(duì)車輛行駛及操作均無任何要求或限制。不僅通用于所有輪式車輛的所有差速部位，輕松實(shí)現(xiàn)全輪驅(qū)動(dòng)，提升車輛性能，而且具有高轉(zhuǎn)矩，高效率，高可靠性，純機(jī)械，長壽命，低磨損，低工藝，低成本，低維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H48/00GK101504065SQ20081008050
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者濤 洪 申請(qǐng)人:濤 洪