本發(fā)明涉及一種汽車零部件，具體的說，是涉及一種電控鎖止螺旋齒限滑差速器。

背景技術(shù)：

車輛行駛時，左右車輪在同一時間內(nèi)，滾動的行程往往不相同，即兩側(cè)車輪存在轉(zhuǎn)速差，尤其是車輛轉(zhuǎn)彎時，兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速差更明顯，差速器應(yīng)用在各種車輛上，目的就是允許兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速不一致。

現(xiàn)在普遍使用的普通開式差速器，主要由殼體、行星齒輪軸、行星齒輪、半軸齒輪組成，半軸齒輪通過半軸和驅(qū)動車輪聯(lián)接，在良好的路面上行駛時，其性能完全能滿足車輛行駛要求，但當(dāng)車輛行駛在不良路面上時，尤其是在冰雪、泥濘、濕滑、砂礫、崎嶇不平的惡劣路面上，兩側(cè)車輪的附著力會出現(xiàn)很大區(qū)別，往往附著力小的一側(cè)會出現(xiàn)打滑、空轉(zhuǎn)，導(dǎo)致車輛不能行駛，甚至出現(xiàn)甩尾失控。目前一些汽車廠家的部分車型，現(xiàn)有的鎖止式差速器，雖然解決了車輛一側(cè)車輪懸空，徹底失去附著力的極限情況下，車輛行駛的問題，卻不能解決在非極限情況下，這種差速器等同于普通開式差速器，會出現(xiàn)滑差，傳動效率不高，甚至甩尾失控的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種防止車輪打滑、空轉(zhuǎn)的電控鎖止螺旋齒限滑差速器。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種電控鎖止螺旋齒限滑差速器，包括殼體，殼體內(nèi)左右對稱設(shè)置有左半軸齒輪和右半軸齒輪；左半軸齒輪與三個左行星齒輪嚙合；三個左行星齒輪設(shè)置在殼體左側(cè)與殼體軸線平行的三個左側(cè)行星齒輪孔內(nèi)；右半軸齒輪與三個右行星齒輪嚙合；三個右行星齒輪設(shè)置在殼體右側(cè)與殼體軸線平行的三個右側(cè)行星齒輪孔內(nèi)；三個左行星齒輪分別與三個右行星齒輪兩兩嚙合，其特征在于：

殼體右端外側(cè)設(shè)置有連接板；連接板的外側(cè)設(shè)置有右端蓋；

連接板和右端蓋形成的空腔內(nèi)設(shè)置有帶外花鍵軸的右半軸齒輪延長端；

右半軸齒輪延長端的外花鍵軸設(shè)置在延長端的內(nèi)側(cè)；

所述右端蓋的左端面設(shè)置有凹槽；

凹槽底部設(shè)置有鎖止連接環(huán)；

鎖止連接環(huán)的外圓周面設(shè)置有導(dǎo)向齒；鎖止連接環(huán)左側(cè)設(shè)置有波形彈簧；

波形彈簧設(shè)置在彈簧座上；

所述連接板設(shè)置有連接板導(dǎo)向孔；連接板導(dǎo)向孔設(shè)置有導(dǎo)向齒槽；

右端蓋設(shè)置有導(dǎo)向孔；

所述導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有閉鎖柱銷；

所述右端蓋的右端面設(shè)置有導(dǎo)向套筒；導(dǎo)向套筒與右端蓋為一體結(jié)構(gòu)；

所述導(dǎo)向套筒上依次套裝有摩擦盤、凸輪、電磁鐵、電磁鐵擋片和卡簧；

摩擦盤的右側(cè)設(shè)置有凸輪；

凸輪的右側(cè)設(shè)置有電磁鐵；

電磁鐵的右側(cè)設(shè)置有電磁鐵擋片；

電磁鐵擋片的右側(cè)設(shè)置有卡簧；

卡簧卡裝在導(dǎo)向套筒上；

所述凸輪的左端面設(shè)置有凸輪槽。

所述閉鎖柱銷右側(cè)端部設(shè)置在凸輪槽內(nèi)與凸輪槽的底部相接觸；閉鎖柱銷左側(cè)端部與鎖止連接環(huán)的右端面相接處。

所述左端蓋和右端蓋分別通過螺栓與殼體相連接。

本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)的有益效果：

本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器，彌補了鎖止式差速器在非極限情況下等同于普通開式差速器，不能限制車輪滑動的缺點，將現(xiàn)有產(chǎn)品的自動機械鎖止變?yōu)殡娍厥謩渔i止，具備正常行駛以及非極限脫困時的限滑功能，也具備極限狀態(tài)下完全鎖止兩側(cè)半軸的鎖止功能，在冰雪、泥濘、濕滑、砂礫路面，能很好的抑制車輪滑動，保證車輛安全行駛。該差速器還具備了在車輛一側(cè)車輪懸空，徹底失去附著力的極限狀態(tài)下，鎖止車輪的功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器鎖止?fàn)顟B(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器解鎖狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器的右端蓋的右側(cè)立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器的右端蓋的左側(cè)立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器的凸輪左側(cè)立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器的凸輪右側(cè)立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中主要部件符號說明：

圖中：

1、卡簧 2、電磁鐵擋片

3、電磁鐵 4、凸輪

5、摩擦盤 6、閉鎖柱銷

7、螺栓 8、右端蓋

9、閉鎖連接環(huán) 10、波形彈簧

11、彈簧座 12、連接板

13、右半軸齒輪 14、右行星齒輪

15、殼體 16、左行星齒輪

17、左半軸齒輪 18、左端蓋

19、螺栓 20、外花鍵軸

21、凹槽 22、導(dǎo)向齒槽

23、導(dǎo)向孔 24、導(dǎo)向套筒。

具體實施方式

以下參照附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)的說明：

附圖1至7可知，一種電控鎖止螺旋齒限滑差速器，包括殼體15，殼體15內(nèi)左右對稱設(shè)置有左半軸齒輪17和右半軸齒輪13；左半軸齒輪17與三個左行星齒輪16嚙合；三個左行星齒輪16設(shè)置在殼體左側(cè)與殼體軸線平行的三個左側(cè)行星齒輪孔內(nèi)；右半軸齒輪13與三個右行星齒輪14嚙合；三個右行星齒輪14設(shè)置在殼體右側(cè)與殼體軸線平行的三個右側(cè)行星齒輪孔內(nèi)；三個左行星齒輪分別與三個右行星齒輪兩兩嚙合，

殼體15右端外側(cè)設(shè)置有連接板12；連接板12的外側(cè)設(shè)置有右端蓋8；

連接板12和右端蓋8形成的空腔內(nèi)設(shè)置有帶外花鍵軸的右半軸齒輪13延長端；

右半軸齒輪延長端的外花鍵軸20設(shè)置在延長端的內(nèi)側(cè)；

所述右端蓋8的左端面設(shè)置有凹槽21；

凹槽21底部設(shè)置有鎖止連接環(huán)9；

鎖止連接環(huán)9的外圓周面設(shè)置有導(dǎo)向齒；鎖止連接環(huán)9左側(cè)設(shè)置有波形彈簧19；

波形彈簧10設(shè)置在彈簧座11上；

所述連接板12設(shè)置有連接板導(dǎo)向孔；連接板導(dǎo)向孔設(shè)置有導(dǎo)向齒槽22；

右端蓋8設(shè)置有導(dǎo)向孔23；

所述導(dǎo)向孔23內(nèi)設(shè)置有閉鎖柱銷6；

所述右端蓋8的右端面設(shè)置有導(dǎo)向套筒24；導(dǎo)向套筒24與右端蓋8為一體結(jié)構(gòu)；

所述導(dǎo)向套筒24上依次套裝有摩擦盤5、凸輪4、電磁鐵3、電磁鐵擋片2和卡簧1；

摩擦盤的右側(cè)設(shè)置有凸輪4；

凸輪的右側(cè)設(shè)置有電磁鐵3；

電磁鐵的右側(cè)設(shè)置有電磁鐵擋片2；

電磁鐵擋片的右側(cè)設(shè)置有卡簧1；

卡簧卡1裝在導(dǎo)向套筒24上；

所述凸輪4的左端面設(shè)置有凸輪槽。

所述閉鎖柱銷6右側(cè)端部設(shè)置在凸輪槽內(nèi)與凸輪槽的底部相接觸；閉鎖柱銷6左側(cè)端部與鎖止連接環(huán)9的右端面相接處。

所述左端蓋和右端蓋分別通過螺栓與殼體相連接。

本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器，彌補了鎖止式差速器在非極限情況下等同于普通開式差速器，不能限制車輪滑動的缺點，將現(xiàn)有產(chǎn)品的自動機械鎖止變?yōu)殡娍厥謩渔i止，具備正常行駛以及非極限脫困時的限滑功能，也具備極限狀態(tài)下完全鎖止兩側(cè)半軸的鎖止功能，在冰雪、泥濘、濕滑、砂礫路面，能很好的抑制車輪滑動，保證車輛安全行駛。該差速器還具備了在車輛一側(cè)車輪懸空，徹底失去附著力的極限狀態(tài)下，鎖止車輪的功能。

本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器工作原理如下：

一、車輛直線行駛：

后橋盆齒帶動殼體15轉(zhuǎn)動，殼體15內(nèi)的三個左行星齒輪16和三個右行星齒輪14隨同殼體15公轉(zhuǎn)，無自轉(zhuǎn)，這樣分別帶動左半軸齒輪17和右半軸齒輪13隨差速器殼體15旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動車輛前進或者后退。

二、車輛轉(zhuǎn)彎：

1、 左轉(zhuǎn)彎：右半軸齒輪13轉(zhuǎn)速超過殼體15，和右半軸齒輪13嚙合的三個右行星齒輪14，在隨殼體15旋轉(zhuǎn)的同時，出現(xiàn)反向自轉(zhuǎn)，帶動與之兩兩嚙合的三個左行星齒輪17在隨同殼體15做公轉(zhuǎn)的同時，產(chǎn)生正向自轉(zhuǎn)，它們正向的自傳導(dǎo)致左半軸齒輪17轉(zhuǎn)速低于差速器殼體15，從而實現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)彎。

2、 右轉(zhuǎn)彎：情況與左轉(zhuǎn)彎相同，上述左右齒輪對調(diào)。

3、 倒車轉(zhuǎn)彎：與上述兩種情況相同，殼體15和各齒輪旋轉(zhuǎn)方向?qū)φ{(diào)。

綜上所述，該差速器具有和普通開式差速器一樣的驅(qū)動和差速功能。

三、限滑功能：

車輛在泥濘、冰雪、濕滑的路面行駛，兩驅(qū)動輪與路面的附著力會有很大差別，使用普通開式差速器的車輛，附著力小的一側(cè)車輪將首先打滑空轉(zhuǎn)，導(dǎo)致車輛不能繼續(xù)行駛，甚至甩尾失控，使用電控鎖止螺旋齒限滑差速器的車輛，將自動減少分配給打滑車輪的的扭矩，把減少的扭矩轉(zhuǎn)移到附著力較好的一側(cè)，實現(xiàn)車輛脫困，保證行駛安全。

本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器，鎖緊系數(shù)可以穩(wěn)定在0.45-0.47之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通開式差速器0.05左右的鎖緊系數(shù)。也就是附著力好的一側(cè)能實現(xiàn)分配總轉(zhuǎn)矩的70%，驅(qū)動車輛脫困。

下面根據(jù)幾種情況，說明本發(fā)明電控鎖止螺旋齒限滑差速器的限滑功能工作過程：

1、 左側(cè)打滑：

此時左半軸齒輪17轉(zhuǎn)速明顯高于差速器殼體15，與之嚙合的三個左行星齒輪14會產(chǎn)生較高的反向自傳，同時驅(qū)動兩兩嚙合的三個右行星齒輪14圍繞右半軸齒輪13正向自傳，因大螺旋角的齒輪嚙合副，具有很大的內(nèi)摩擦力；齒輪較大的壓力角在嚙合過程中也迫使行星齒輪壓向行星齒輪孔的內(nèi)壁，螺旋齒輪嚙合還會有很大的軸向力，嚙合系內(nèi)8個齒輪，都會有一個端面壓向左端蓋18、殼體15或者連接板12，這些力的合力，將限制整個行星齒輪系的自轉(zhuǎn)，從而限制左半軸齒輪17轉(zhuǎn)速明顯高于差速器殼體15，并把扭矩轉(zhuǎn)移到右半軸齒輪13上，從而達(dá)到限制左側(cè)車輪滑動，并向右側(cè)車輪轉(zhuǎn)移扭矩的目的。

2、 右側(cè)打滑：上述左右齒輪對調(diào)。

3、 倒車打滑：上述兩種情況齒輪旋轉(zhuǎn)方向?qū)φ{(diào)。

電控鎖止螺旋齒限滑差速器因其結(jié)構(gòu)特性，為保證工件的使用壽命，鎖緊系數(shù)不能設(shè)定太高，這會導(dǎo)致車輛在一側(cè)車輪徹底失去附著力的極限狀態(tài)下例如一側(cè)車輪懸空，將失去限滑功能，會像開式差速器一樣，徹底失去附著力的車輪也會產(chǎn)生空轉(zhuǎn)，雖然這時人為的拉手剎，或者輕踩制動，可以給予空轉(zhuǎn)車輪施加阻力，使扭矩向附著力好的一側(cè)轉(zhuǎn)移，單輪驅(qū)動使車輛脫困，但需要駕駛員動作熟練，操作得當(dāng)，難度較大。

目前很多車輛裝有車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)，在其感知兩驅(qū)動輪出現(xiàn)較大非正常的轉(zhuǎn)速差時，會主動對高轉(zhuǎn)速車輪進行制動，電控鎖止螺旋齒限滑差速器在其配合下完全可以實現(xiàn)任何情況下扭矩轉(zhuǎn)移作用，實現(xiàn)限滑功能。但制動會消耗動力，犧牲車輛性能，在越野發(fā)燒友的眼中，只有帶鎖的差速器，才是真正的硬漢標(biāo)志。

四、鎖止功能：

本發(fā)明通過汽車上的12V電源控制鎖止功能，關(guān)閉開關(guān)時該產(chǎn)品是限滑差速器，打開開關(guān)時該產(chǎn)品可以完全鎖止兩側(cè)半軸。

開關(guān)關(guān)閉時：車輛正常行駛時差速器除電磁鐵3以外的所有零件在盤齒的驅(qū)動下共同旋轉(zhuǎn)，電磁鐵3固定在主減速器殼體上靜止不動電磁鐵與其他零件間隙配合，能夠在鎖式差速器上靈活轉(zhuǎn)動。此時本產(chǎn)品是限滑差速器，螺旋齒輪的限滑功能發(fā)揮作用。

打開開關(guān)時：電磁鐵3通電產(chǎn)生磁力，吸住吸盤5，此時吸盤5由于電磁鐵吸引后的摩擦阻力會與電磁鐵保持一致，停止與差速器右端蓋8的共同轉(zhuǎn)動，由于凸輪4通過凹槽與吸盤5相連接，凸輪4也會停止與右端蓋8的共同轉(zhuǎn)動，此時凸輪4和右端蓋8產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，在相對轉(zhuǎn)動的過程中凸輪4的斜面會推動三個閉鎖柱銷6軸向運動，三個閉鎖柱銷6會克服波形彈簧10的彈力推動鎖止連接環(huán)9嵌入連接板12的導(dǎo)向齒槽中，至此完成閉鎖動作。鎖止連接環(huán)9通過漸開線花鍵與右半軸齒輪13連接，連接板12通過六顆螺栓7與差速器殼體連接，因此，一旦閉鎖連接齒9嵌入連接板12，右半軸齒輪13會與殼體15連接為一個整體，無法產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，即為鎖式差速器的鎖止?fàn)顟B(tài)。完成閉鎖后車輛繼續(xù)行駛，由于鎖止連接環(huán)9已經(jīng)到位，閉鎖柱銷6無法繼續(xù)軸向運動，凸輪4和摩擦盤5無法與右端蓋8繼續(xù)相對轉(zhuǎn)動，此時摩擦盤5會突破與通電電磁鐵3之間的靜摩擦力極限產(chǎn)生相對滑動，并在這種滑動摩擦狀態(tài)下保持轉(zhuǎn)動。

解鎖原理：斷開開關(guān)，電磁鐵3失去磁力，摩擦盤5以及凸輪4恢復(fù)自由狀態(tài)，在波形彈簧10的作用下回歸原位，鎖式差速器解鎖。

本發(fā)明通過加入凸輪機構(gòu)，使電磁鐵只需要很小的功率就能完成鎖止，與傳統(tǒng)電磁牙嵌差速鎖沒有凸輪直接吸引鎖止連接環(huán)相比節(jié)約材料，降低功耗，并且可以提高可靠性。

目前市面上的鎖止式差速器多數(shù)采用氣動鎖止，本發(fā)明采用電磁鎖止但鎖止結(jié)構(gòu)有別于市面上其它差速鎖產(chǎn)品，通過對鎖止機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)了更高的空間利用率，更簡單的結(jié)構(gòu)以及更低的功耗。