本發(fā)明涉及一種汽車差速器,更具體地說,涉及一種防滑差速器。
背景技術(shù):
差速器主要應用于汽車傳動系統(tǒng)上,普通差速器由行星齒輪、行星輪架(殼體)、半軸齒輪等零件組成,發(fā)動機的動力經(jīng)傳動軸進入差速器,直接驅(qū)動行星輪架,再由行星輪架帶動左右半軸,分別驅(qū)動左右車輪,汽車直行時,左右車輪和行星輪架三者轉(zhuǎn)速相等,保持平衡狀態(tài),汽車轉(zhuǎn)彎時,平衡被打破,外側(cè)輪轉(zhuǎn)速增加,內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速減少,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速差異,做到自動調(diào)整。然而遇到崎嶇、泥濘的路況,驅(qū)動車輪出現(xiàn)打滑甚至完全空轉(zhuǎn),差速器會將全部驅(qū)動力浪費到打滑的車輪上,使驅(qū)動動力無法作用于有效車輪上,此時差速器就成了車輛擺脫困境的障礙。
正因為差速器存在的上述弊端,出現(xiàn)了與差速器作用相反的差速鎖,常見的差速鎖為手動機械式差速鎖(牙嵌式),這種差速鎖的技術(shù)簡單,生產(chǎn)成本低,但卻仍然是迄今為止最為可靠、最有效的提高車輛越野性能的驅(qū)動系統(tǒng)裝備。它可以實現(xiàn)兩個半軸的動力完全機械式結(jié)合,很牢固。但是只有在惡劣路況或極限狀態(tài)下使用差速鎖,在正常行駛時使用會對汽車的輪胎等部件造成嚴重的損害。
現(xiàn)有的牙嵌式防滑差速器能夠在一側(cè)車輪打滑時將動力分配給另一側(cè)車輪,如中國專利號ZL200620158979.6,授權(quán)公告日為2007年11月21日,發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種改進的牙嵌式差速器,該申請案涉及一種改進的牙嵌式差速器,主要由主動環(huán)、外推環(huán)、中心環(huán)、消聲環(huán)、半軸花鍵套、彈簧復位組件組成,其對主動環(huán)、外推環(huán)、中心環(huán)、消聲環(huán)嚙合方式進行了改進,主動環(huán)、外推環(huán)、中心環(huán)、消聲環(huán)采用端面齒嚙合方式,外推環(huán)傳力齒和分離齒等高且齒形相同,消聲環(huán)端面僅需加工出四個凸臺與中心環(huán)匹配,而不是加工成端面梯形齒。該申請案的差速器能夠根據(jù)車輛驅(qū)動橋左、右車輪的轉(zhuǎn)速不同,自動離合,實現(xiàn)扭矩、轉(zhuǎn)速獨立分配。但是,盡管該申請案對牙嵌式差速器的嚙合方式作出了改進,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)嚙合仍然較為復雜,差速器內(nèi)部零件較多,要求配合緊密,機構(gòu)容易磨損,如果磨損情況不同,零件有可能產(chǎn)生相互干涉,影響使用效果,使用壽命較短;而如果使用特殊材料,價格會變高,工藝要求也會升高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有差速器存在的上述不足,提供一種防滑差速器,采用本發(fā)明的技術(shù)方案,結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計巧妙,使用方便,在懸空、打滑路面行駛時,很好地解決了車輪打滑空轉(zhuǎn)問題,并且可以在必要時首先考慮車輛的安全,使汽車可以變成由單側(cè)車輪驅(qū)動,利用未打滑的車輪帶動汽車行駛,明顯提高了汽車的通過能力;此外,還具有工作可靠、使用壽命長等優(yōu)點。
2.技術(shù)方案
為達到上述目的,本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
本發(fā)明的一種防滑差速器,包括外殼體、半軸花鍵轂、中心環(huán)、主動環(huán)、左從動環(huán)、右從動環(huán)、彈簧座、左輔助彈簧和右輔助彈簧,所述的外殼體的中部安裝有兩組用于外接左右車輪半軸的半軸花鍵轂,兩組半軸花鍵轂的內(nèi)側(cè)端部各安裝有一卡環(huán),所述的中心環(huán)安裝于兩個卡環(huán)之間,所述的主動環(huán)的內(nèi)側(cè)滑動套接在中心環(huán)的外側(cè),主動環(huán)的外側(cè)連接在外殼體上,所述的主動環(huán)的兩側(cè)分別嚙合安裝有左從動環(huán)和右從動環(huán),所述的左從動環(huán)和右從動環(huán)分別與對應側(cè)的半軸花鍵轂可軸向滑移地嚙合連接,所述的左從動環(huán)的外側(cè)壁上設(shè)有左輔助彈簧,該左輔助彈簧壓縮在安裝于左側(cè)半軸花鍵轂上的彈簧座與左從動環(huán)之間,所述的右從動環(huán)的外側(cè)壁上設(shè)有右輔助彈簧,該右輔助彈簧壓縮在安裝于右側(cè)半軸花鍵轂上的彈簧座與右從動環(huán)之間,所述的主動環(huán)與左從動環(huán)之間、主動環(huán)與右從動環(huán)之間設(shè)有能夠相互嚙合傳動并在左從動環(huán)和右從動環(huán)存在一定轉(zhuǎn)速差時使快轉(zhuǎn)側(cè)的從動環(huán)與主動環(huán)相脫離的卡齒結(jié)構(gòu)。
更進一步地,所述的卡齒結(jié)構(gòu)包括均勻設(shè)于主動環(huán)外側(cè)壁上的凸卡齒、均勻設(shè)于左從動環(huán)與右從動環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的凹卡齒,所述的凸卡齒為球面結(jié)構(gòu)的凸起,所述的凹卡齒為圓柱結(jié)構(gòu)的凹槽,所述的凸卡齒與凹卡齒相嚙合。
更進一步地,所述的卡齒結(jié)構(gòu)包括均勻設(shè)于主動環(huán)外側(cè)壁上的凹卡齒、均勻設(shè)于左從動環(huán)與右從動環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的凸卡齒,所述的凸卡齒為球面結(jié)構(gòu)的凸起,所述的凹卡齒為圓柱結(jié)構(gòu)的凹槽,所述的凸卡齒與凹卡齒相嚙合。
更進一步地,所述的凹卡齒內(nèi)還設(shè)有消音墊圈。
更進一步地,所述的彈簧座采用阻擋墊圈。
更進一步地,所述的外殼體的左右兩端均安裝有軸承。
更進一步地,所述的外殼體的外側(cè)壁上噴涂有防銹漆。
3.有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案,與已有的公知技術(shù)相比,具有如下顯著效果:
(1)本發(fā)明的一種防滑差速器,其主動環(huán)與左從動環(huán)之間、主動環(huán)與右從動環(huán)之間設(shè)有能夠相互嚙合傳動并在左從動環(huán)和右從動環(huán)存在一定轉(zhuǎn)速差時使快轉(zhuǎn)側(cè)的從動環(huán)與主動環(huán)相脫離的卡齒結(jié)構(gòu),僅需在主動環(huán)和從動環(huán)上設(shè)置卡齒結(jié)構(gòu),借助左右輔助彈簧的壓力使主動環(huán)和從動環(huán)緊密結(jié)合,并在左從動環(huán)和右從動環(huán)之間因車輪打滑或懸空而存在過大的轉(zhuǎn)速差時使快轉(zhuǎn)側(cè)的從動環(huán)與主動環(huán)相脫離,而未打滑或懸空一側(cè)的從動環(huán)與主動環(huán)嚙合更加緊密,具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計巧妙、使用方便、工作可靠和使用壽命長等優(yōu)點,在懸空或打滑路面行駛時,很好地解決了車輪打滑空轉(zhuǎn)問題,并且可以在必要時首先考慮車輛的安全,使汽車可以變成由單側(cè)車輪驅(qū)動,利用未打滑的車輪帶動汽車行駛,明顯提高了汽車的通過能力;
(2)本發(fā)明的一種防滑差速器,其卡齒結(jié)構(gòu)包括均勻設(shè)于主動環(huán)外側(cè)壁上的凸卡齒、均勻設(shè)于左從動環(huán)與右從動環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的凹卡齒,或者,卡齒結(jié)構(gòu)包括均勻設(shè)于主動環(huán)外側(cè)壁上的凹卡齒、均勻設(shè)于左從動環(huán)與右從動環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的凸卡齒,凸卡齒為球面結(jié)構(gòu)的凸起,凹卡齒為圓柱結(jié)構(gòu)的凹槽,凸卡齒與凹卡齒相嚙合;與現(xiàn)有的牙嵌式差速器相比,無需在中心環(huán)和從動環(huán)之間設(shè)置相互嚙合的梯形齒,結(jié)構(gòu)簡單、制作方便,并且球面結(jié)構(gòu)的凸卡齒與零件側(cè)壁磨損小,零件之間無轉(zhuǎn)動干涉,故障率低,使用壽命長;
(3)本發(fā)明的一種防滑差速器,其凹卡齒內(nèi)還設(shè)有消音墊圈,有效避免了動力傳遞的脈動、噪聲和零件的磨損。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種防滑差速器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明中的凸卡齒的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明中的凹卡齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
示意圖中的標號說明:
1、外殼體;2、半軸花鍵轂;3、卡環(huán);4、中心環(huán);5、主動環(huán);6、左從動環(huán);7、右從動環(huán);8、彈簧座;9、左輔助彈簧;10、右輔助彈簧;11、凸卡齒;12、凹卡齒;13、軸承;14、消音墊圈;15、中心環(huán)裝配孔。
具體實施方式
為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容,結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述。
實施例1
結(jié)合圖1所示,本實施例的一種防滑差速器,包括外殼體1、半軸花鍵轂2、中心環(huán)4、主動環(huán)5、左從動環(huán)6、右從動環(huán)7、彈簧座8、左輔助彈簧9和右輔助彈簧10,外殼體1采用兩瓣式結(jié)構(gòu),并采用螺栓連接為一體結(jié)構(gòu),外殼體1上還具有與發(fā)動機輸出軸傳動連接的傳動機構(gòu),外殼體1的中部安裝有兩組用于外接左右車輪半軸的半軸花鍵轂2,左右車輪半軸分別與對應的半軸花鍵轂2采用花鍵連接,安裝方便,傳動扭矩大;兩組半軸花鍵轂2的內(nèi)側(cè)端部各安裝有一卡環(huán)3,中心環(huán)4安裝于兩個卡環(huán)3之間,中心環(huán)4被限定在兩個卡環(huán)3之間而無法軸向竄動,主動環(huán)5的內(nèi)側(cè)滑動套接在中心環(huán)4的外側(cè),主動環(huán)5與中心環(huán)4能夠相對轉(zhuǎn)動,主動環(huán)5的外側(cè)連接在外殼體1上,與現(xiàn)有技術(shù)類似,主動環(huán)5的外側(cè)可垂直分布4個圓柱,呈十字狀結(jié)構(gòu),用于連接外殼體1;主動環(huán)5的兩側(cè)分別嚙合安裝有左從動環(huán)6和右從動環(huán)7,左從動環(huán)6和右從動環(huán)7分別與對應側(cè)的半軸花鍵轂2可軸向滑移地嚙合連接,具體地,左從動環(huán)6和右從動環(huán)7的內(nèi)孔上設(shè)有花鍵齒,與對應的半軸花鍵轂2外側(cè)的花鍵齒套接嚙合在一起,徑向傳遞扭矩,軸向可相對滑移;左從動環(huán)6的外側(cè)壁上設(shè)有左輔助彈簧9,該左輔助彈簧9壓縮在安裝于左側(cè)半軸花鍵轂2上的彈簧座8與左從動環(huán)6之間,使左從動環(huán)6與主動環(huán)5緊密結(jié)合在一起;右從動環(huán)7的外側(cè)壁上設(shè)有右輔助彈簧10,該右輔助彈簧10壓縮在安裝于右側(cè)半軸花鍵轂2上的彈簧座8與右從動環(huán)7之間,使右從動環(huán)7與主動環(huán)5緊密結(jié)合在一起;主動環(huán)5與左從動環(huán)6之間、主動環(huán)5與右從動環(huán)7之間設(shè)有能夠相互嚙合傳動并在左從動環(huán)6和右從動環(huán)7存在一定轉(zhuǎn)速差時使快轉(zhuǎn)側(cè)的從動環(huán)與主動環(huán)5相脫離的卡齒結(jié)構(gòu),借助左右輔助彈簧的壓力使主動環(huán)5和從動環(huán)緊密結(jié)合,僅需在主動環(huán)5和從動環(huán)上設(shè)置卡齒結(jié)構(gòu),并在左從動環(huán)6和右從動環(huán)7之間因車輪打滑或懸空而存在過大的轉(zhuǎn)速差時使快轉(zhuǎn)側(cè)的從動環(huán)與主動環(huán)5相脫離,而未打滑或懸空一側(cè)的從動環(huán)與主動環(huán)5嚙合更加緊密,具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計巧妙、使用方便、工作可靠和使用壽命長等優(yōu)點,在懸空或打滑路面行駛時,很好地解決了車輪打滑空轉(zhuǎn)問題,并且可以在必要時首先考慮車輛的安全,使汽車可以變成由單側(cè)車輪驅(qū)動,利用未打滑的車輪帶動汽車行駛,明顯提高了汽車的通過能力。
結(jié)合圖2和圖3所示,在本實施例中優(yōu)選地,卡齒結(jié)構(gòu)包括均勻設(shè)于主動環(huán)5外側(cè)壁上的凸卡齒11、均勻設(shè)于左從動環(huán)6與右從動環(huán)7內(nèi)側(cè)壁上的凹卡齒12,凸卡齒11為球面結(jié)構(gòu)的凸起,凹卡齒12為圓柱結(jié)構(gòu)的凹槽,凸卡齒11與凹卡齒12相嚙合。采用上述的卡齒結(jié)構(gòu),可以增加左從動環(huán)6和右從動環(huán)7與主動環(huán)5間的鎖緊系數(shù),并且具有橫向力矩,當差速不夠大時,凸卡齒11卡在凹卡齒12內(nèi)部,當車輪差速過大時,凸卡齒11轉(zhuǎn)出凹卡齒12內(nèi),凸卡齒11與凹卡齒12接觸的面只有球形的頂點,最大化的減小摩擦,并且增大了從動環(huán)對另一側(cè)的嚙合壓力,與現(xiàn)有的牙嵌式差速器相比,無需在中心環(huán)4和從動環(huán)之間設(shè)置相互嚙合的梯形齒,結(jié)構(gòu)更加簡單、制作更加方便,并且球面結(jié)構(gòu)的凸卡齒11與零件側(cè)壁磨損小,零件之間無轉(zhuǎn)動干涉,故障率低,使用壽命長。另外,為了有效減少差速器運行噪音,在凹卡齒12內(nèi)還設(shè)有消音墊圈14(參見圖1所示),可以減少左從動環(huán)6和右從動環(huán)7與主動環(huán)5的磨損以及摩擦時產(chǎn)生的聲音,減少噪音的產(chǎn)生。在本實施例中,凸卡齒11與凹卡齒12的數(shù)量及嚙合的深度可以根據(jù)具體需要而定,結(jié)合左右輔助彈簧的作用滿足凸卡齒11與凹卡齒12的結(jié)合和脫開要求即可。
此外,接續(xù)圖1所示,本實施例中的彈簧座8采用阻擋墊圈,結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)置方便。外殼體1的左右兩端均安裝有軸承13,便于防滑差速器在支架上安裝使用,更好地保證動力傳動。外殼體1的外側(cè)壁上還噴涂有防銹漆,可以增加該防滑差速器的使用年限。在中心環(huán)4的外側(cè)還設(shè)有中心環(huán)裝配孔15,更加便于該防滑差速器的安裝和調(diào)節(jié)。
實施例2
本實施例的一種防滑差速器,其基本結(jié)構(gòu)同實施例1,不同之處在于:在本實施例中,卡齒結(jié)構(gòu)包括均勻設(shè)于主動環(huán)5外側(cè)壁上的凹卡齒12、均勻設(shè)于左從動環(huán)6與右從動環(huán)7內(nèi)側(cè)壁上的凸卡齒11,凸卡齒11為球面結(jié)構(gòu)的凸起,凹卡齒12為圓柱結(jié)構(gòu)的凹槽,凸卡齒11與凹卡齒12相嚙合。該卡齒結(jié)構(gòu)也可以起到與實施例1中的卡齒結(jié)構(gòu)相似的作用。
為了更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容,現(xiàn)結(jié)合圖1闡述上述的實施例1和實施例2的一種防滑差速器的工作原理:
在使用時,發(fā)動機的扭矩傳遞給外殼體1,帶動外殼體1旋轉(zhuǎn),外殼體1帶動主動環(huán)5轉(zhuǎn)動,中心環(huán)4會相對于主動環(huán)5自由轉(zhuǎn)動,但受卡環(huán)3的限制而不能軸向移動,主動環(huán)5帶動左右從動環(huán)轉(zhuǎn)動,左右從動環(huán)帶動對應側(cè)的半軸花鍵轂2轉(zhuǎn)動,半軸花鍵轂2與外界的車輪半軸連接,帶動車輪轉(zhuǎn)動。當汽車正常轉(zhuǎn)彎時,兩個從動環(huán)和主動環(huán)5的卡齒結(jié)構(gòu)(傳力齒)之間壓得更緊,于是主動環(huán)5更好地帶動兩個從動環(huán)轉(zhuǎn)動,進而帶動車輪轉(zhuǎn)動,雖然兩個車輪間存在差速,但兩者的轉(zhuǎn)速差由于左右輔助彈簧的限制不足以使凸卡齒11和凹卡齒12分離,凸卡齒11卡在凹卡齒12內(nèi)部,避免了車輛轉(zhuǎn)彎時的振動現(xiàn)象。當汽車發(fā)生打滑時,打滑側(cè)的車輪有快轉(zhuǎn)趨勢,即該側(cè)的從動環(huán)有相對于主動環(huán)5快轉(zhuǎn)的趨勢,兩側(cè)車輪差速過大后,凸卡齒11轉(zhuǎn)出凹卡齒12內(nèi),凸卡齒11與凹卡齒12接觸的面只有球形的頂點,最大化的減小摩擦,減少該側(cè)的鎖緊力,并且增大了從動環(huán)對另一側(cè)的壓力,主動環(huán)5會更加咬緊另一側(cè)的從動環(huán),通過另一側(cè)的從動輪帶動另一側(cè)的車輪來控制車身,保證汽車安全通過;同樣,當一側(cè)車輪懸空或進入泥濘、冰雪等路面時,主動環(huán)5的扭矩可全部分配給另一側(cè)從動環(huán),之后在輔助彈簧彈力的作用下,該側(cè)從動環(huán)又會與主動環(huán)5更新接合,這種分離與接含不斷重復出現(xiàn),會引起動力傳遞的脈動和噪聲,以及增加零件的磨損,通過安裝的消音墊圈14可避免這種情況。
本發(fā)明的一種防滑差速器,在主動環(huán)與左從動環(huán)之間、主動環(huán)與右從動環(huán)之間設(shè)有能夠相互嚙合傳動并在左從動環(huán)和右從動環(huán)存在一定轉(zhuǎn)速差時使快轉(zhuǎn)側(cè)的從動環(huán)與主動環(huán)相脫離的卡齒結(jié)構(gòu),僅需在主動環(huán)和從動環(huán)上設(shè)置卡齒結(jié)構(gòu),借助左右輔助彈簧的壓力使主動環(huán)和從動環(huán)緊密結(jié)合,并在左從動環(huán)和右從動環(huán)之間因車輪打滑或懸空而存在過大的轉(zhuǎn)速差時使快轉(zhuǎn)側(cè)的從動環(huán)與主動環(huán)相脫離,而未打滑或懸空一側(cè)的從動環(huán)與主動環(huán)嚙合更加緊密,具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計巧妙、使用方便、工作可靠和使用壽命長等優(yōu)點,在懸空或打滑路面行駛時,很好地解決了車輪打滑空轉(zhuǎn)問題,并且可以在必要時首先考慮車輛的安全,使汽車可以變成由單側(cè)車輪驅(qū)動,利用未打滑的車輪帶動汽車行駛,明顯提高了汽車的通過能力。
以上示意性地對本發(fā)明及其實施方式進行了描述,該描述沒有限制性,附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一,實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以,如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下,不經(jīng)創(chuàng)造性地設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例,均應屬于本發(fā)明的保護范圍。