一種扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器的制造方法
【專利摘要】一種扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，屬于傳動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，它包括差速器本體、扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)，所述差速器本體設(shè)有與輸入軸齒輪嚙合的齒圈，在差速器本體的殼體內(nèi)壁與車輛一側(cè)驅(qū)動(dòng)半軸之間安裝扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)，所述扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)串聯(lián)連接。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、便于車輛整體布置、制造及維修成本低的特點(diǎn)，不僅提高了汽車的通過性和可靠性，而且改善了車輛的NVH性能。
【專利說明】一種扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車差速器，尤其是一種具有扭矩矢量控制和機(jī)械差速鎖止功能的汽車差速器，屬于汽車【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活水平的日益提高，汽車已經(jīng)成為人類出行的重要代步工具。消費(fèi)者在選購車輛時(shí)，不僅考慮車輛的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性，而且也更加注重車輛的操控性與通過性，而差速器控制裝置對于提高車輛的操控性與通過性有著至關(guān)重要的作用。
[0003]汽車差速器是驅(qū)動(dòng)橋的主要部件之一，它的作用是在向兩側(cè)半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩側(cè)半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)側(cè)車輪和外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑不同，外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑要大于內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑，這就要求在轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速要高于內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速，差速器滿足了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速不同的要求。但是當(dāng)車輛在凸凹不平的路面上行駛時(shí)，當(dāng)其中一個(gè)車輪被困入凹坑中空轉(zhuǎn)時(shí)，另一個(gè)在平坦地面上的車輪也得不到扭矩，汽車就失去了行駛的動(dòng)力，在這種情況下，需要將差速器鎖止，使兩側(cè)車輪連在一起，動(dòng)力至少可以傳遞到另一側(cè)車輪，使汽車得到行駛的動(dòng)力，從而擺脫困境。因此，在差速器上還設(shè)有鎖止機(jī)構(gòu)。
[0004]現(xiàn)有的汽車差速器主要包括扭矩矢量控制差速器和機(jī)械差速鎖止差速器，其中具有扭矩矢量控制功能的差速器可使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力更合理地分配到兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪上，例如申請?zhí)枮?01310211479.9的專利申請文件公開了一種具有集成的扭矩矢量控制的差速器，它包括具有從變速器輸出驅(qū)動(dòng)的公共的行星齒輪架的一對行星齒輪組件。每一行星齒輪組件包括可以通過摩擦制動(dòng)器單獨(dú)地并且有選擇地接殼連接(制動(dòng))至固定的殼體的環(huán)形齒輪以及通過軸連接至相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)輪的太陽齒輪。制動(dòng)器選擇起動(dòng)控制分配，即，扭矩至每一驅(qū)動(dòng)輪的矢量控制。每個(gè)行星齒輪組件包括伸長的行星齒輪，其不僅與它們相應(yīng)的太陽和環(huán)形齒輪嚙合，而且與另一行星齒輪組件的行星齒輪嚙合。在該專利申請的技術(shù)方案中，雖然通過摩擦制動(dòng)器控制分配至兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪上的扭矩，提升了車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的性能，但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件數(shù)量多，既不利于車輛整車的布置，也增加了差速器制造和維修的成本。
[0005]機(jī)械差速鎖止差速器的作用是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)將差速器鎖死，達(dá)到防止發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩喪失在空轉(zhuǎn)的車輪上導(dǎo)致車輛喪失牽引力的目的，適用于長時(shí)間高強(qiáng)度越野工況。申請?zhí)枮?01310208387.5的專利申請文件公開了一種差速器及具有該差速器的汽車。該差速器包括差速器殼體、兩個(gè)半軸齒輪、行星齒輪軸、鎖止齒輪、鎖止銷和驅(qū)動(dòng)組件。在鎖止位置時(shí)鎖止銷配合在鎖止槽內(nèi)，在解鎖位置時(shí)鎖止銷與鎖止槽脫離配合，驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)鎖止銷移動(dòng)。雖然該專利申請技術(shù)方案中的差速器具有強(qiáng)制鎖止功能，但其功能單一，不能兼具扭矩矢量控制的作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種既能實(shí)現(xiàn)扭矩矢量控制，同時(shí)又具有機(jī)械差速鎖止功能的扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器。
[0007]本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，包括差速器本體、扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)，所述差速器本體設(shè)有與輸入軸齒輪哨合的齒圈，在差速器本體的殼體內(nèi)壁與車輛一側(cè)驅(qū)動(dòng)半軸之間安裝扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)，所述扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)串聯(lián)連接。
[0008]上述扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，所述扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、齒形帶傳動(dòng)組件、滾珠絲杠組件和摩擦片組，所述伺服電機(jī)安裝在車輛驅(qū)動(dòng)橋殼上，其輸出軸與齒形帶傳動(dòng)組件的主動(dòng)齒輪裝配，所述齒形帶傳動(dòng)組件還包括齒形傳動(dòng)帶和從動(dòng)齒輪，所述從動(dòng)齒輪套裝在滾珠絲杠組件的外面，所述滾珠絲杠組件的絲杠空套在驅(qū)動(dòng)半軸上，所述摩擦片組包括固定在差速器本體殼體內(nèi)壁上的第一摩擦片組和固定在驅(qū)動(dòng)半軸上的第二摩擦片組，所述第一摩擦片組和第二摩擦片組交錯(cuò)布置。
[0009]上述扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，所述扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)還設(shè)有推力軸承和限滑鎖止組件，所述推力軸承布置在滾珠絲杠組件和摩擦片組之間，所述限滑鎖止組件布置在摩擦片組和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)之間，它們均以間隙配合方式套裝在驅(qū)動(dòng)半軸上。
[0010]上述扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，所述機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)包括鎖止齒圈和接合套，所述鎖止齒圈固定在扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)的限滑鎖止組件外側(cè)壁上，在鎖止齒圈上設(shè)有鎖止齒，所述鎖止齒與接合套上設(shè)置的接合齒相匹配，所述接合套固定在差速器本體殼體的內(nèi)壁上。
[0011]上述扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，所述機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)還包括止推摩擦片和復(fù)位彈簧，所述止推摩擦片以間隙配合方式套裝在驅(qū)動(dòng)半軸上，在止推摩擦片與差速器本體的殼體之間設(shè)置復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧套裝在驅(qū)動(dòng)半軸上。
[0012]本發(fā)明在汽車差速器本體上集成了扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)，它通過滾珠絲杠組件與摩擦片組配合，控制固定在差速器本體殼體內(nèi)壁上的第一摩擦片組和固定在驅(qū)動(dòng)半軸上的第二摩擦片組的壓緊度，實(shí)現(xiàn)扭矩矢量控制功能，達(dá)到精確控制左右驅(qū)動(dòng)輪扭矩分配，提高車輛操控性、通過性、燃油經(jīng)濟(jì)性的目的；本發(fā)明通過鎖止齒圈和接合套的配合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械差速鎖止功能，避免了現(xiàn)有的多片離合器式限滑差速器在長時(shí)間高強(qiáng)度越野工況下出現(xiàn)的摩擦片過熱情況，延長摩擦片的使用壽命，并且減少了車輛在鎖止過程中產(chǎn)生的噪聲；本發(fā)明以伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，可實(shí)現(xiàn)電腦控制自動(dòng)鎖止、解鎖過程，減輕了駕駛員操作復(fù)雜性。總之，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、便于車輛整體布置、制造及維修成本低的特點(diǎn)，不僅提高了汽車的通過性和可靠性，而且改善了車輛的NVH性能(NVH是噪聲Noise、振動(dòng)Vibrat1n、聲振粗糙度Harshness的英文縮寫,它是衡量汽車舒適性的一個(gè)綜合性指標(biāo))。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是摩擦片組結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系示意圖；
圖4、圖5是扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)工作過程示意圖；
圖6是圖5中B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中各標(biāo)號(hào)清單為:1、差速器本體，2、接合套，2-1、接合齒，3、限滑鎖止組件，4、鎖止齒圈，4-1、鎖止齒，5、摩擦片組，5-1、第一摩擦片組，5-2、第二摩擦片組，6、從動(dòng)齒輪，
7、滾珠絲杠組件，8、驅(qū)動(dòng)半軸，9、齒形傳動(dòng)帶，10、伺服電機(jī)，11、主動(dòng)齒輪，12、推力軸承，13、止推摩擦片，14、復(fù)位彈簧，15、齒圈，16、驅(qū)動(dòng)橋殼。

【具體實(shí)施方式】
[0016]參看圖1，本發(fā)明包括差速器本體1、扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)，所述差速器本體I設(shè)有與輸入軸齒輪哨合的齒圈15,在差速器本體I的殼體內(nèi)壁與車輛一側(cè)驅(qū)動(dòng)半軸8之間安裝扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)，所述扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)串聯(lián)連接。
[0017]參看圖1、圖3，本發(fā)明的扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)10、齒形帶傳動(dòng)組件、滾珠絲杠組件7和摩擦片組5，所述伺服電機(jī)10安裝在車輛驅(qū)動(dòng)橋殼16上，其輸出軸與齒形帶傳動(dòng)組件的主動(dòng)齒輪11裝配，所述齒形帶傳動(dòng)組件還包括齒形傳動(dòng)帶9和從動(dòng)齒輪6，所述從動(dòng)齒輪6套裝在滾珠絲杠組件7的外面，所述滾珠絲杠組件7的絲杠空套在驅(qū)動(dòng)半軸8上，所述摩擦片組5包括固定在差速器本體I的殼體內(nèi)壁上的第一摩擦片組5-1和固定在驅(qū)動(dòng)半軸8上的第二摩擦片組5-2，所述第一摩擦片組5-1和第二摩擦片組5-2交錯(cuò)布置；本發(fā)明的扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)還設(shè)有推力軸承12和限滑鎖止組件3，所述推力軸承12優(yōu)選推力滾針軸承，它布置在滾珠絲杠組件7和摩擦片組5之間，所述限滑鎖止組件3布置在摩擦片組5和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)之間，推力軸承12和限滑鎖止組件3均以間隙配合方式套裝在驅(qū)動(dòng)半軸8上。
[0018]參看圖1、圖2，本發(fā)明的機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)包括鎖止齒圈4和接合套2，所述鎖止齒圈4固定在扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)的限滑鎖止組件3外側(cè)壁上，在鎖止齒圈4上設(shè)有鎖止齒4-1，所述鎖止齒4-1與接合套2上設(shè)置的接合齒2-1相匹配，所述接合套2固定在差速器本體I的殼體內(nèi)壁上；本發(fā)明的機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)還包括止推摩擦片13和復(fù)位彈簧14，所述止推摩擦片13以間隙配合方式套裝在驅(qū)動(dòng)半軸8上，在止推摩擦片13與差速器本體I的殼體之間設(shè)置復(fù)位彈簧14，所述復(fù)位彈簧14套裝在驅(qū)動(dòng)半軸8上。
[0019]參看圖4、圖5、圖6，本發(fā)明的工作過程為:車輛控制系統(tǒng)將動(dòng)作指令傳遞給伺服電機(jī)10，伺服電機(jī)10通過齒形帶傳動(dòng)組件將動(dòng)力傳遞給滾珠絲杠組件7，進(jìn)而精確地控制絲杠組件7的移動(dòng)距離。由于在絲杠組件7與摩擦片組5之間裝有推力軸承12，可防止絲杠組件7阻礙安裝于驅(qū)動(dòng)半軸8上的第二摩擦片組轉(zhuǎn)動(dòng)；本發(fā)明中摩擦片組5、限滑鎖止組件3 (左右兩側(cè)為摩擦表面，相當(dāng)于一片厚摩擦片)、止推摩擦片13分別與差速器本體I的殼體、驅(qū)動(dòng)半軸8花鍵連接，可以左右自由移動(dòng)。該扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器在工作時(shí)，絲杠組件7向左移動(dòng)，依次壓緊推力軸承12、摩擦片組5、限滑鎖止組件3、止推摩擦片13、復(fù)位彈簧14。隨著絲杠組件7移動(dòng)距離的增大，各摩擦件間的摩擦力也隨之增大，限制驅(qū)動(dòng)半軸8與差速器本體I的殼體相對轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而增加高附著力一側(cè)車輪的扭矩，實(shí)現(xiàn)矢量控制扭矩的大小。當(dāng)絲杠組件7向左移動(dòng)距離達(dá)到一定值時(shí)，套裝在限滑鎖止組件3外面的鎖止齒圈4鎖止齒4-1與接合套2接合齒2-1相接合，驅(qū)動(dòng)半軸8與差速器本體I的殼體被機(jī)械鎖止。此時(shí)，絲杠組件7停止動(dòng)作，差速器處于機(jī)械鎖止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)需要解鎖時(shí)，絲杠組件7向右移動(dòng)，在復(fù)位彈簧14彈力的作用下，限滑鎖止組件3向右移動(dòng)，鎖止齒圈4鎖止齒4-1與接合套2接合齒2-1分離，實(shí)現(xiàn)解鎖過程。
【權(quán)利要求】
1.一種扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，其特征是，包括差速器本體(I)、扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)，所述差速器本體(I)設(shè)有與輸入軸齒輪嚙合的齒圈(15)，在差速器本體(I)的殼體內(nèi)壁與車輛一側(cè)驅(qū)動(dòng)半軸(8)之間安裝扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)，所述扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，其特征是，所述扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)(10)、齒形帶傳動(dòng)組件、滾珠絲杠組件(7)和摩擦片組(5)，所述伺服電機(jī)(10)安裝在車輛驅(qū)動(dòng)橋殼(16)上，其輸出軸與齒形帶傳動(dòng)組件的主動(dòng)齒輪(11)裝配，所述齒形帶傳動(dòng)組件還包括齒形傳動(dòng)帶(9)和從動(dòng)齒輪(6)，所述從動(dòng)齒輪(6)套裝在滾珠絲杠組件(7)的外面；所述滾珠絲杠組件(7)的絲杠空套在驅(qū)動(dòng)半軸(8)上，所述摩擦片組(5)包括固定在差速器本體(I)的殼體內(nèi)壁上的第一摩擦片組(5-1)和固定在驅(qū)動(dòng)半軸(8)上的第二摩擦片組(5-2)，所述第一摩擦片組(5-1)和第二摩擦片組(5-2)交錯(cuò)布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，其特征是，所述扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)還設(shè)有推力軸承(12)和限滑鎖止組件(3)，所述推力軸承(12)布置在滾珠絲杠組件(7)和摩擦片組(5)之間，所述限滑鎖止組件(3)布置在摩擦片組(5)和機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)之間，滾珠絲杠組件(7 )和摩擦片組(5 )均以間隙配合方式套裝在驅(qū)動(dòng)半軸(8 )上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，其特征是，所述機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)包括鎖止齒圈(4)和接合套(2)，所述鎖止齒圈(4)固定在扭矩矢量控制機(jī)構(gòu)的限滑鎖止組件(3)外側(cè)壁上，鎖止齒圈(4)上設(shè)有鎖止齒(4-1)，所述鎖止齒(4-1)與接合套(2)上設(shè)置的接合齒(2-1)相匹配，所述接合套(2)固定在差速器本體(I)的殼體內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種扭矩矢量控制機(jī)械差速鎖止差速器，其特征是，所述機(jī)械差速鎖止機(jī)構(gòu)還包括止推摩擦片(13)和復(fù)位彈簧(14)，所述止推摩擦片(13)以間隙配合方式套裝在驅(qū)動(dòng)半軸(8)上，在止推摩擦片(13)與差速器本體(I)的殼體之間設(shè)置復(fù)位彈簧(14)，所述復(fù)位彈簧(14)套裝在驅(qū)動(dòng)半軸(8)上。
【文檔編號(hào)】F16H48/22GK104154207SQ201410366971
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】王宇, 孫喜冬, 王志平, 段志相, 于碩 申請人:長城汽車股份有限公司