转矩限制差速器制造技术

本发明专利技术涉及一种能够选择性地锁定的差速器，该差速器包括：多个转矩敏感销；外壳体；包括第一齿轮齿的第一侧齿轮；包括第二齿轮齿的第二侧齿轮；小齿轮轴；可旋转地联接于所述小齿轮轴的两个小齿轮，每个小齿轮包括与所述第一齿轮齿和所述第二齿轮齿联接的小齿轮齿；以及套环，该套环包括用于选择性地与所述第一侧齿轮的齿轮凸部啮合的套环齿，所述转矩敏感销可操作地将所述套环联接到所述外壳体。本发明专利技术还涉及一种包括该差速器的车辆传动系。

【技术实现步骤摘要】
转矩限制差速器
本申请涉及锁定差速器。
技术介绍
车辆传动系可包括差速器装置，以在车轮运行时将转矩分流至车轮从而调整每个车轮的牵引力。有时，将传动系完全锁定来传输无差速的转矩是有利的。在这种完全锁定的情况下，能够传输在齿圈上可利用的100％的转矩。如果车轴被设计为无法承受这种高转矩，则它将失效(断裂)。这会损害附加的轴组件和差速器本身。
技术实现思路
在此公开的方法和装置通过一种能够选择性地锁定的差速器而克服了上述缺点并改进了现有技术，该差速器包括：多个转矩敏感销；外壳体；第一侧齿轮(半轴齿轮)，其包括第一齿轮齿和齿轮凸部(lug)；第二侧齿轮，其包括第二齿轮齿；小齿轮轴；两个小齿轮，其可旋转地联接于所述小齿轮轴，每个小齿轮包括与所述第一齿轮齿和所述第二齿轮齿联接的小齿轮齿；以及套环，其包括用于选择性地与所述第一侧齿轮的齿轮凸部啮合的套环齿，所述套环通过所述转矩敏感销而可操作地联接到所述外壳体。另外，一种车辆传动系可包括转矩传输系统，该转矩传输系统可操作地联接成从发动机向能够选择性地锁定的差速器传输转矩。所述能够选择性地锁定的差速器包括：多个转矩敏感销；外壳体；第一侧齿轮，其包括第一齿轮齿和齿轮凸部；第二侧齿轮，其包括第二齿轮齿；以及小齿轮轴。两个小齿轮可旋转地联接于所述小齿轮轴。每个小齿轮可包括与所述第一齿轮齿和所述第二齿轮齿联接的小齿轮齿。一套环可包括用于选择性地与所述第一侧齿轮的齿轮凸部啮合的套环齿。所述套环可通过所述转矩敏感销而可操作地联接到所述外壳体。第一轴可操作地联接于所述第一侧齿轮，第二轴可操作地联接于所述第二侧齿轮。所述套环还可包括联接耳状部，并且所述差速器还可包括与所述转矩敏感销联接的套环壳体，所述套环壳体包括用于接收所述联接耳状部的联接凹部，所述套环壳体至少部分地包围所述套环。所述差速器还可包括致动器和推杆，其中，所述致动器被配置成选择性地将所述推杆朝向所述套环推动，并且当所述推杆推动所述套环时，所述联接耳状部在所述联接凹部中滑动且所述套环齿与所述齿轮凸部啮合。在另一个实施方式中，所述差速器包括致动器和推杆，其中，所述致动器选择性地将所述推杆朝向所述套环推动，并且当所述致动器将所述推杆朝向所述套环推动时，所述套环在所述外壳体中滑动且所述套环齿与所述齿轮凸部啮合。每个转矩敏感销可包括具有螺纹部的头部和具有平滑部的主体部，所述外壳体包括多个螺纹开口，所述多个螺纹开口中的每一个接收所述多个转矩敏感销中的一个的相应的螺纹部，所述套环还包括多个套环孔，所述多个套环孔中的每一个接收所述多个转矩敏感销中的一个的相应的平滑部，并且所述套环能够在所述平滑部上滑动，以选择性地使所述齿轮凸部与所述套环齿啮合或分离。在进一步优选的实施方式中，所述套环壳体还包括多个孔，每个孔接收所述多个转矩敏感销中的相应的一个，所述差速器还包括多个销弹簧，并且每个孔容纳所述多个销弹簧中的与相应的转矩敏感销靠接的相应的一个。进一步优选地，每个转矩敏感销包括具有螺纹部的头部和具有平滑部的主体部，所述外壳体包括多个螺纹开口，所述多个螺纹开口中的每一个接收所述多个转矩敏感销中的一个的相应的螺纹部，每个套环壳体孔接收所述多个转矩敏感销中的一个的相应的平滑部，并且所述销弹簧被偏压以将所述平滑部推动到所述孔外。每个转矩敏感销可包括头部、颈部和主体部，并且所述颈部的直径使得所述销能够先于所述转矩敏感销的任何其他位置而在所述颈部剪断。每个转矩敏感销可至少包括与主体部相接合的头部，所述外壳体与所述套环之间的距离被选择成确保每个转矩敏感销在位于或接近所述头部与所述主体部的接合部的区域中发生剪断，并且当所述转矩敏感销发生剪断时所述套环能够在所述外壳体中转动。每个转矩敏感销可至少包括与主体部相接合的头部，所述外壳体与所述套环壳体之间的距离被选择成确保每个转矩敏感销在位于或接近所述头部与所述主体部的接合部的区域中发生剪断，并且当所述转矩敏感销发生剪断时所述套环壳体能够在所述外壳体中转动。当所述差速器接收转矩时，每个转矩敏感销可被配置成在所述套环齿或所述第一齿轮齿屈服之前剪断。另外的主题和优点部分地将在如下说明书中进行阐述，并且部分地将从说明书中显而易见，或者可以从公开内容的实践中得知。这些主题和优点也可以通过特别是在所附的权利要求中指出的元件和组合来实现和达到。应理解，无论是前面的大概说明还是后面的详细说明，都仅是示例性和说明性的，并不是对请求保护的专利技术进行限制。附图说明图1是简化的车辆传动系的示意性示例。图2是转矩限制差速器的第一实施例的分解图。图3是沿着第一平面的第一实施例的剖视图。图4是沿着第二平面的第一实施例的第二剖视图。图5是第一实施例的锁定套环的图。图6是第一实施例的转矩敏感销的图。图7是第一实施例的左方壳体的内侧图。图8是第一实施例的左方壳体的外侧图。图9是第一实施例的左方壳体的剖视图。图10是转矩限制差速器的第二实施例的分解图。图11是沿着第一平面的第二实施例的剖视图。图12是沿着第二平面的第二实施例的剖视图。图13A是第二实施例的套环和套环壳体的第一图。图13B是套环壳体的第二图。图14是第二实施例的转矩敏感销的图。图15是第二实施例的左方壳体的剖视图。图16是第二实施例的左方壳体的内侧图。图17是第二实施例的左方壳体的外侧图。图18是右方壳体的剖视图。图19是在右方壳体的内侧的图。图20是转矩敏感销与锁定套环相接合的详细视图。具体实施方式现在对在附图中例示的例子进行详细说明。在任何可能的地方，相同的附图标记将被用在各附图中来指示相同或相似的部分。所提及的方向例如“左”、“右”、“前”和“后”是为了便于参考附图而不是为了进行限制。图1示出了车辆传动系的一个例子。在该例子中，车辆是前轮驱动，即主要的动力与前驱动轴相关联。发动机106、变速器107和动力传输单元108可操作地连接在车辆的前部，以将转矩直接传输到左前轴100和右前轴101。通过轮毂115和116，车轮102和103接收转矩而对车辆提供牵引力。通过动力传输单元108中的诸如准双曲面齿轮(hypoidgear)和小齿轮之类的机构，传动轴109接收转矩并将其传输到车辆后部。可选的全轮驱动联轴器120连接到传动轴109，且后驱动单元110可容纳一个电子联接组件和后差速器。后差速器可在打开模式或锁定模式下运行。在打开模式下，通过轮毂117和左后轴111，左后轮113能够以与右后轮114不同的速度旋转。相似地，通过轮毂118和右后轴112，右后轮114能够以与左后轮113不同的速度旋转。在锁定模式下，左后轴111和右后轴112通过后差速器中的内部组件而被锁定，因此左后轮113和右后轮114接收到相同的转矩。要注意的是，图1的传动系仅是一个例子，本文所要求保护的原理能够用在后轮驱动车辆中或用在具有多于一个的差速器装置的车辆中。发动机106能够提供能够通过齿轮的减少和增加而减弱或加强的旋转动力范围。发动机能量以转矩的形式被车辆的车轴接收，由于车轴一般为空心，车轴仅能够接收一定限度内的转矩，然后车轴将出现故障，例如发生剪断和扭转。因此，车轴通常按照轴转矩容量(ATC)来设计，ATC是最大发动机转矩乘以最高齿轮齿数比而得到的，该齿轮齿数比是一档或倒档中的任一个的最高数值乘以准双曲面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够选择性地锁定的差速器，包括：外壳体；第一侧齿轮，该第一侧齿轮包括第一齿轮齿和齿轮凸部；第二侧齿轮，该第二侧齿轮包括第二齿轮齿；小齿轮轴；可旋转地联接于所述小齿轮轴的两个小齿轮，每个小齿轮包括与所述第一齿轮齿和所述第二齿轮齿联接的小齿轮齿；套环，该套环包括用于选择性地与所述第一侧齿轮的齿轮凸部啮合的套环齿；以及多个转矩敏感销，所述转矩敏感销能够操作地通过所述外壳体进行联接，并且被配置成当所述第一侧齿轮上的转矩超过预定值时发生剪断。

【技术特征摘要】
2013.10.23 US 61/894,5441.一种能够选择性地锁定的差速器，包括：外壳体；第一侧齿轮，该第一侧齿轮包括第一齿轮齿和齿轮凸部；第二侧齿轮，该第二侧齿轮包括第二齿轮齿；小齿轮轴；可旋转地联接于所述小齿轮轴的两个小齿轮，每个小齿轮包括与所述第一齿轮齿和所述第二齿轮齿联接的小齿轮齿；套环，该套环包括用于选择性地与所述第一侧齿轮的齿轮凸部啮合的套环齿；以及多个转矩敏感销，所述转矩敏感销能够操作地通过所述外壳体进行联接，并且被配置成当所述第一侧齿轮上的转矩超过预定值时发生剪断。2.根据权利要求1所述的差速器，其中，所述套环还包括联接耳状部，并且所述差速器还包括与所述转矩敏感销联接的套环壳体，所述套环壳体包括用于接收所述联接耳状部的联接凹部，所述套环壳体至少部分地包围所述套环。3.根据权利要求2所述的差速器，还包括致动器和推杆，其中，所述致动器被配置成选择性地将所述推杆朝向所述套环推动，并且当所述推杆推动所述套环时，所述联接耳状部在所述联接凹部中滑动且所述套环齿与所述齿轮凸部啮合。4.根据权利要求1所述的差速器，还包括设置在所述外壳体与所述套环之间的至少一个弹簧，所述至少一个弹簧被偏压以推动所述套环齿远离所述齿轮凸部。5.根据权利要求1所述的差速器，还包括致动器和推杆，其中，所述致动器选择性地将所述推杆朝向所述套环推动，并且当所述致动器将所述推杆朝向所述套环推动时，所述套环在所述外壳体中滑动且所述套环齿与所述齿轮凸部啮合。6.根据权利要求1所述的差速器，其中，每个转矩敏感销包括具有螺纹部的头部和具有平滑部的主体部，所述外壳体包括多个螺纹开口，所述多个螺纹开口中的每一个接收所述多个转矩敏感销中的一个的相应的螺纹部，所述套环还包括多个套环孔，所述多个套环孔中的每一个接收所述多个转矩敏感销中的一个的相应的平滑部，并且所述套环能够在所述平滑部上滑动，以选择性地使所述齿轮凸部与所述套环齿啮合或分离。7.根据权利要求2所述的差速器，其中，所述套环壳体还包括多个孔，每个孔接收所述多个转矩敏感销中的相应的一个，所述差速器还包括多个销弹簧，并且每个孔容纳所述多个销弹簧中的与相应的转矩敏感销靠接的相应的一个。8.根据权利要求7所述的差速器，其中，每个转矩敏感销包括具有螺纹部的头部和具有平滑部的主体部，所述外壳体包括多个螺纹开口，所述多个螺纹开口中的每一个接收所述多个转矩敏感销中的一个的相应的螺纹部，每个套环壳体孔接收所述多个转矩敏感销中的一个的相应的平滑部，并且所述销弹簧被偏压以将所述平滑部推动到所述孔外。9.根据权利要求7所述的差速器，其中：所述外壳体包括至少一个槽，所述套环壳体还包括多个凹部，所述凹部分布在所述多个孔中的各个之间，所述套环壳体安置于所述外壳体中，使得所述凹部配置成转动以与所述至少一个槽对齐，并且，所述套环安置于所述套环壳体中。10.根据权利要求1所述的差速器，其中，每个转矩敏感销包括头部、颈部和主体部，并且所述颈部的直径使得所述销能够先于所述转矩敏感销的任何其他位置而在所述颈部剪断。11.根据权利要求1所述的差速器，其中，每个转矩敏感销至少包括与主体部相接合的头部，所述外壳体与所述套环之间的距离被选择成确保每个转矩敏感销在位于或接近所述头部与所述主体部的接合部的区域中发生剪断，并且当所述转矩敏感销发生剪断时所述套环能够在所述外壳体中转动。12.根据权利要求2所述的差速器，其中，每个转矩敏感销至少包括与主体部相接合的头部，所述外壳体与所述套环壳体之间的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·戈帕尔，P·Y·查万，P·J·麦克米伦，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国;US