用于机动车辆的锁止差速器的制作方法

专利名称：用于机动车辆的锁止差速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锁止差速器，包括一对环形离合器部件，所迷一 对离合器部件通常被移动分开而在离合器部件远端的离合器齿与一对半轴 齿轮(侧齿轮)的相邻端上的相应齿之间实现接合，所述离合器部件共线 布置在所述一对半轴齿轮之间。当 一根输出轴相对于另 一根输出轴超速达 预定量时，与超速输出轴相关的离合器部件与和其相关的半轴齿轮分离。 保持装置将离合器部件保持在分离状态直到超速状态终止。在一个实施例 中，保持装置是连接在离合器部件之间并与一对摩擦环结合操作的凸轮臂 和随动销装置。在第二实施例中，保持装置包括在离合器部件和半轴齿轮 之间搮作的一对保持环。
背景技术：
用于机动车辆的锁止差速器是现有专利技术中公知的，例如尤其在
Schou的No. 4，498，355、 Zentmyer的No. 5，413，015、 Lewis的No. 2，555，044 和Dissett的No. 5，715，744专利中所公开的。在这些已知的差速器中，当 从动输出轴之一的转速超过另一输出轴的转速达预定值以上时(例如在车 辆转弯时发生)，只要存在超速状态，超速轴就自动与动力传动系分离。 已知差速器的一个缺陷是，当离合器部件M目关的半轴齿轮分离时， 在接合和分离过程中会产生离合器齿的颤振。这导致离合器和半轴齿轮部
件上的离合器齿顶端的齿磨损，进而可能导致差速器的失效。
作出本实用新型以提供一种改进的锁止差速器，其能避免已知差速器 的上述和其它缺陷。
实用新型内容
因此，本实用新型的首要目的是提供一种锁止差速器，其包括保持装 置，用于只要存在超速状态便将与超速输出轴相关的离合器部件强制地(可
靠地，positively)保持在分离状态。在第一实施例中，该保持装置包括连 接在两个离合器部件之间的凸轮装置。在第二实施例中，该保持装置包括 可分别在离合器部件及其相关的半轴齿轮之间选择性地操作的一对保持 环。在每种情况下，保持装置由摩擦拖曳装置(friction drag means)从轴 向移动中间状态可旋转地操作到最终保持状态。
根据本实用新型的更具体目的，凸轮装置包括凸轮臂，凸轮臂在一端 固定在离合器部件之一上，所述凸轮臂在其另 一端包含大致为T型的凹部， 所述凹部用于接纳从另一个离合器部件沿径向向外延伸的凸轮随动销，由 此将超速离合器强制地保持在分离状态。在该实施例中，摩擦拖曳装置包 括一对大致为环形的弹性分割(split)摩擦环，所述摩擦环分别同心地布 置在销装于半轴齿轮上的环形间隔部件和离合器部件的远端所包含的沉孔 的内周面之间。摩擦销防止摩擦环相对于其相关的间隔部件的旋转运动， 并且摩擦环上的一体的外环形肋与离合器部件所包含的相应环形凹槽配合 (协作)，从而防止摩擦环的相对轴向移位。
根据本实用新型的另一个目的，保持装置包括一对保持环，所述保持 环连接成相对于离合器部件发生角位移，所述保持环具有沿径向向外延伸 的凸缘部，所述凸缘部带有多个靠近半轴齿轮的沿轴向延伸的凸耳，使得 当离合器部件之一在相关输出轴超速时处于分离状态时，相关的保持环稍 稍产生角位移，从而使凸耳与半轴齿轮齿的顶端接合，由此将与超速轴相
关的离合器部件强制地保持在分离状态。在该实施例中，各个保持环的体 部的弹性向外偏置的部段提供摩擦拖曳效果。
本实用新型的一个方面涉及一种用于机动车辆的锁止差速器，所述车 辆具有驱动轴和一对用来驱动车轮的、共线布置的、轴向隔开的输出轴， 所述差速器包括
U)筒形壳体(H)，该壳体适于绕给定的旋转轴线旋转，所述壳体
12包括具有一对端壁的腔室，所述一对端壁含有一对对准的输出轴开口，所 述一对输出轴开口与所述旋转轴线同轴布置，用于分别接纳所述输出轴的
相邻端部；
(b) —对环形的轴向隔开的半轴齿轮，所述半轴齿轮可旋转地安装在 所述腔室内，邻近所述输出轴开口并与所述输出轴开口共线，并分别与所 述输出轴不可旋转地花鍵连接，所述半轴齿轮具有相邻的隔开的表面，所 述表面均设有半轴齿轮齿的环形结构；
(c) 离合装置，所述离合装置包括一对轴向隔开的在所述半轴齿轮之 间共线布置的环形离合器部件，所述离合器部件分别具有远端表面，所述 远端表面均包括与所述半轴齿轮齿相对的离合器齿的环形结构，每个所述 离合器部件可相对于相关的半轴齿轮在所迷半轴齿轮齿与所述离合器齿接 合的接合位置和所述半轴齿轮齿与所述离合器齿分离的分离位置之间轴向 移动；
(d) 限制装置，所述限制装置能提供所述离合器部件之间的受限的相 对转角位移；
(e) 弹性装置，所述弹性装置通常分别使所述离合器部件相对于所述 半轴齿轮朝所述接合位置在轴向上偏置分开；
(f )驱动装置，所述驱动装置用于通过所述壳体驱动所述离合器部件， 所述驱动装置包括在所述离合器部件之间沿直径方向延伸的驱动销，所述 驱动杆具有一对在所述壳体所包含的相应开口内延伸的端部，所迷驱动杆 具有在所述离合器部件的相邻表面所包含的驱动凹槽内延伸的中部，所述 驱动凹槽的截面构型以及所述离合器齿和所述半轴齿轮齿的相对构型使 得，当第一输出轴的转速超过另一输出轴的转速达给定值以上时，与超速 输出轴相关的离合器部件朝所述分离位置轴向移动；和
(g)保持装置，只要存在超速状态，所述保持装置便将与超速的第一 输出轴相关的离合器部件保持在所述分离位置；
(l )在所述超速离合器部件从所述#位置朝所述分离状态轴向
移动时，所述保持装置可从正常的第 一状态轴向搮作到中间状态；(2 )所述保持装置可从所述中间状态转动地搮作到保持状态；和 (h)摩擦拖曳装置，所^f擦拖戈装置用于将所述保持装置从所述中 间状态转动到所述保持状态。
本实用新型的另一方面涉及一种用于机动车辆的锁止差速器，所述车 辆具有驱动轴和一对用来驱动车轮的、共线布置的、轴向隔开的输出轴， 所述差速器包括
(a) 筒形壳体，该壳体适于绕给定的旋转轴线旋转，所迷壳体包括具 有一对端壁的腔室，所述一对端壁含有一对对准的输出轴开口，所迷一对 输出轴开口与所述旋转轴线同轴布置，用于分别接納所述输出轴的相邻端
部；
(b) —对环形的轴向隔开的半轴齿轮，所述半轴齿轮可旋转地安W 所述腔室内，邻近所述输出轴开口并与所述输出轴开口共线，并分别与所 述输出轴不可旋转地花鍵连接，所述半轴齿轮具有相邻的隔开的表面，所 述表面均设有半轴齿轮齿的环形结构；
(c) 一对轴向隔开的在所述半轴齿轮之间共线布置的环形离合器部 件，所述离合器部件分别具有远端表面，所述远端表面均包括与所述半轴 齿轮齿相对的离合器齿的环形结构，每个所述离合器部件可相对于相关的 半轴齿轮在所述半轴齿轮齿与所述离合器齿接合的接合位置和所述半轴齿 轮齿与所迷离合器齿分离的分离位置之间轴向移动；
(d) 限制销装置，所述限制销装置能提供所述离合器部件之间的受限 的相对转角位移；
(e) 弹性装置，所述弹性装置通常分别使所述离合器部件相对于所述 半轴齿轮朝所述接合位置在轴向上偏置分开；
(f) 在所述离合器部件之间沿直径方向延伸的驱动销，所述驱动杆具 有一对在所述壳体所包含的相应开口内延伸的端部，所述驱动杆具有在所 述离合器部件的相邻表面所包含的驱动凹槽内延伸的中部，所述驱动凹槽 的截面构型以及所述离合器齿和所述半轴齿轮齿的相对构型使得，当第一 输出轴的转速超过另 一输出轴的转速达给定值以上时，与超速输出轴相关的离合器部件朝所述分离位置轴向移动；和
(g) 连接在所述离合器部件之间的保持凸轮装置，只要存在超速状态， 所述保持凸轮装置便将与超速的第 一输出轴相关的离合器部件保持在所迷
分离位置；
(1 )在所述超速离合器部件从所述接合位置朝所述分离状态轴向 移动时，所述保持凸轮装置可从正常的第一状态轴向操作到中间状态； (2)所述保持凸轮装置可从所述中间状态转动地搮作到保持状
态；和
(h) 摩擦拖戋装置，所4擦拖戋装置用于使所述保持凸轮装里朝锁 定的第二状态转动。
本实用新型的又一方面涉及一种用于机动车辆的锁止差速器，所迷车 辆具有驱动轴和一对用来驱动车轮的、共线布置的、轴向隔开的输出轴， 所述差速器包括
(a) 筒形壳体，该壳体适于绕给定的旋转轴线旋转，所述壳体包括具 有一对端壁的腔室，所述一对端壁含有一对对准的输出轴开口，所述一对 输出轴开口与所述旋转轴线同轴布置，用于分别接纳所述输出轴的相邻端
部；
(b) —对环形的轴向隔开的半轴齿轮，所述半轴齿轮可旋转地安** 所述腔室内，邻近所述输出轴开口并与所述输出轴开口共线，并分别与所 述输出轴不可旋转地花键连接，所述半轴齿轮具有相邻的隔开的表面，所 述表面均设有半轴齿轮齿的环形结构；
(c) 一对轴向隔开的在所述半轴齿轮之间共线布置的环形离合器部 件，所述离合器部件分别具有远端表面，所述远端表面均包括与所述半轴 齿轮齿相对的离合器齿的环形结构，每个所述离合器部件可相对于相关的 半轴齿轮在所述半轴齿轮齿与所述离合器齿接合的接合位置和所迷半轴齿 轮齿与所述离合器齿分离的分离位置之间轴向移动；
(d) 限制销装置，所述限制销装置能提供所述离合器部件之间的受限 的相对转角位移；(e) 弹性装置，所述弹性装置通常分别使所述离合器部件相对于所述
半轴齿轮朝所述接合位置在轴向上偏置分开；
(f) 在所迷离合器部件之间沿直径方向延伸的驱动销，所迷驱动杆具 有一对在所述壳体所包含的相应开口内延伸的端部，所述驱动杆具有在所 述离合器部件的相邻表面所包含的驱动凹槽内延伸的中部，所述驱动凹槽 的截面构型使得，当第一输出轴的转速超过另一输出轴的转速达给定值以
上时，与超速输出轴相关的离合器部件朝所述分离位置轴向移动；和
(g) 连接在所述离合器部件的每一个和相关的半轴齿轮之间的保持环 装置，只要存在超速状态，所述保持环装置便将与超速的第一输出轴相关 的离合器部件保持在所述分离位置，所述保持环装置包括
(1) 一对环形的弹性保持环，所述〗呆持环分别同心地安装在所述 各个离合器部件内，各个所述保持环在其整个长度上含有轴向狭槽；
(2) 所述保持环沿径向向外偏置而与相关离合器部件的内周面摩 擦接合，由此限定所述摩擦拖曳装置；
(3) 所述保持环包括体部，所述体部在它们的远端具有径向向外 延伸的凸缘部，所述凸缘部分别在所述离合器部件的远端面所包含的 相应沉孔内延伸；以及
(4 )多个周向隔开的锁定凸耳，它们安装在所述保持环凸緣部的 远端面上并从所述远端面沿轴向延伸；
(5 )各个所述保持环可相对于相关的离合器部件在锁定位置和保 持位置之间发生角位移，在当所述离合器部件和所述半轴齿轮处于接 合状态时的所述锁定位置所述凸耳延伸在相关半轴齿轮的齿之间，在 当所述离合器部件和所述半轴齿轮处于分离状态时的所述保持位置所 述凸耳与相关半轴齿轮的齿顶接合。
通过采用本实用新型的锁止差速器，可避免当离合器部件从相关的半 轴齿轮分离时在接合和分离过程中产生的离合器齿的颤振所导致的对离合 器和半轴齿轮部件上的离合器齿顶端的齿的磨损，进而避免差速器的失效。
16从结合附图对以下说明书的研究可更清楚地看到本实用新型的其它目
的和优点，其中
图l和2分别为现有技术的锁止差速器的剖视图和侧视图3是本实用新型的改进的锁止差速器的第一实施例的纵剖视图，图 4是沿图3中的线4-4截取的剖视图，图5是图3中差速器的左手端视图6是沿图7中的线6-6截取的剖视图，图7是图5中的凸轮和销装 置处于正常锁止状态下的详细视图8-10分別是图3中的半轴齿轮之一的前视图、侧视图和后视困，图 11是沿图8中的线11-11截取的剖视


图12和13分别是图3中的螺旋压缩弹簧之一的侧视和端视
图14-17分别是图3中的离合器部件之一的前视图、側视图和后视图，
图17是沿
图16中的17-17线截取的剖视
图18和19分别是图3中的弹簧帽部件的左手端视图和侧视图20是沿图21中的线20-20截取的环形间隔部件的剖视图，图21是 间隔部件的右手端视图22和23分别是弹簧销的左手端视图和側视图24是沿图25中的线24-24截取的摩擦环的剖视图，图25是摩擦环 的右手端^f见图26是沿图27中的线26-26截取的凸轮臂的剖视图，图27是凸轮臂 的俯视图28示出处于分离保持状态的凸轮臂和销装置； 图29是对应于图3的另一剖视图30是本实用新型第二实施例的剖视图，图31是与图30成直角地截 取的相应剖视图32和33分别是离合器部件和半轴齿轮的端视图，图34是图32中 的离合器部件变型的另一端的端视图35是保持环的一端的端视图，图36是沿图35中的线36-36截取的剖视图，图37是保持环的另一端的端视图38-40是示出图30和31中的锁止差速器在正常驱动状态下的操作 的示意性详解图，分别表示其中 一根输出轴处于超速状态和另 一根输出轴 处于超速状态。
具体实施方式
首先参照
图1和2，如现有的Dissett专利No. 5,715,733所示和所述(其 公开内容引用于此)，已知的锁止差速器包括由驱动轴4经小齿轮6和齿 围8被可旋转地驱动的外壳体2。 一对输出轴通常由所述壳体经橫向驱动 杆14以相同的速度被可旋转地驱动，驱动杆14具有支承在壳体所包含的 相应开口中的端部14a和14b; —对环形离合器部件16和18，其相邻表面 包含沿直径方向延伸的、接纳驱动杆的凹槽； 一对半轴齿轮20和22,其 分别通过花键不可旋转地连接到输出轴10和12。离合器部件安装成在环 形间隔部件24和26上轴向滑移，其中离合器部件通常分别由作用在弹簧 销32和34上的压缩弹簧28和30偏压分开，从而分别在离合器部件上的 离合器齿的环形结构和半轴齿轮上的离合器齿的相应环形结构之间实现锁 止接合。多个支承垫闺36用于减小旋转部件之间的摩擦和磨损。在离合器 部件上设有进入开口 38以便能接触到压缩弹簧和销。
如锁止差速器领域内已知，输出轴通常以相同的转速被驱动。如果一 根输出轴的转速超过另一根输出轴的转速达给定值(如在转弯时发生)， 则例如，驱动杆14和与超速输出轴相关的离合器部件所包含的凹槽的壁之 间的配合以及离合器齿和半轴齿轮齿的脱出(com-out)构型使得离合器部 件在轴向上朝使其离合器齿与相关半轴齿轮的对应离合器齿分离的方向移 动，从而将超速轴置于空转状态。当超速轴的转速降低到与另一根输出轴 的速度相同时，相关的离合器部件和相关的半轴齿轮被弹簧偏压到最初的 接合状态，从而使两根输出轴再次以相同的转速被驱动轴4驱动。
现在参照图3、 4和29，根据本实用新型，输出轴60和62不可旋转 地花键连接到共线布置的、轴向间隔开的环形半轴齿轮64和66，环形半轴齿轮64和66的相邻面设有半轴齿轮齿112的环形结构(图8 ),其通 常与共线布置在半轴齿轮之间的离合器部件68和70的远端上的离合器齿 110的相应环形结构(
图14)接合。离合器部件的相邻面上包含沿直径方 向延伸的驱动凹槽72和74，其用于接纳端部由壳体H支承的沿直径方向 延伸的驱动杆76 (图5)。离合器部件的远端含有沉孔71 (
图14和17), 沉孔71接纳相对于半轴齿轮64和66共线布置并且由间隔销82和84不可 旋转地分别连接到半轴齿轮64和66的环形间隔部件78和80，间隔销82 和84从间隔部件远端所包含的孔85 (图20和21)沿轴向延伸。 一对弹性 分割摩擦环86和88同心地布置在间隔部件和离合器部件之间，并沿径向 向外弹性偏置而分别与离合器部件68和70的远端所包含的沉孔的内周面 摩擦接合。摩擦销90从间隔部件78和80所包含的径向孔92 (图20 )沿 径向向外伸出，并延伸到分割摩擦环86和88的间隙G (图25)中，从而 分别防止摩擦环相对于间隔部件78和80旋转。分割摩擦环在其外周面上 i殳有一体的肋86a和88a,它们分别沿径向向外伸入到离合器部件68和70 的内周面所包舍的相应凹槽94(
图17)中，从而防止摩擦环相对于相关离 合器部件的轴向移动。
离合器部件68和70通常由压缩弹簧100偏压分开，压缩弹簧100经 弹簧帽104作用于限制销102的第一端，弹簧帽104具有在相关压缩弹黃 的相邻端部内同心延伸的体部104a (
图19 )。压缩弹簧100在一端支承在 离合器部件的相对面所包含的超径孔104中(图5)。类似地，限制销102 在它们的另一端支承在离合器部件的相对面所包含的孔106中。如困14、 15和17所示，离合器部件在一端设有离合器齿110的环形结构，该环形 结构通常与半轴齿轮64和66上的半轴齿轮齿112的相应环形结构(图8、 9和10 )驱动接合。
现在参照图6和7，根据本实用新型的特征，设置有凸轮臂和随动销 装置，用于将与一输出轴相关的离合器部件保持在分离状态，所述输出轴 的转速超过另一根输出轴的转速达预定值，这例如发生在车辆的转向操作 过程中。为此，大致为矩形的刚性凸轮臂120在第一端120a(图27)固定在离合器部件70的外周面所包含的凹部122内。凸轮臂的第二端120b可 滑动地延伸到另一离合器部件幼的外周面所包含的相应凹部124内。该第 二凸轮臂端包含大致为T形的凸轮开口 126，该凸轮开口接纳凸轮随动销 130，该凸轮随动销从设在离合器部件外周面上的一个或多个凹部124所包 含的沿径向向内延伸的孔132 (图5和16)沿径向向外伸出。
如图27最佳地示出，凸轮开口 126具有靠近凸轮部件的自由末端120c 的第一凹部126a，以及包含在横向于输出轴旋转轴线延伸的平面内的第二 和第三凹部126b和126c，所述平面在轴向上向内与第一凹部126a隔开。
操作
在搮作时，在车辆正常运行期间(图29)，输出轴60和62由驱动轴 经小齿轮和齿團(未示出)、壳体H(图5)、驱动杆76、离合器部件68 和70以及半轴齿轮64和66以相同的转速驱动。假定驱动杆76沿箭头所 示的方向被驱动，离合器部件68和70在如箭头所示的驱动转矩的作用下 向外移动，从而在离合器部件的离合器齿110和半轴齿轮的齿轮齿112之 间实现接合，如图7所示。凸轮销130位于凸轮臂120所包含的凸轮开口 126的锁止凹部126a中，并且离合器部件68和70被锁止在一起而防止它 们之间产生任何相对角位移。
在一根输出轴的转速超过另一根输出轴的转速达预定量以上(如图28 中箭头所示)的情况下，驱动杆76移动到相应凹槽"的壁上，并且与花 键连接到超速输出轴上的超速半轴齿轮66相关的离合器部件70由于半轴 齿轮齿和离合器齿之间的配合而滑脱(camout)，并沿轴向朝另一离合器 部件移动，从而实现离合器齿110与半轴齿轮离合器齿112的分离。现在 凸轮随动销130在开口 126中轴向移动到笫二位置126b和第三位置126c 之间的中间释放位置。由于由摩擦环86和88产生的摩擦拖曳，离合器部 件因被限制销102限制而产生较小的转角位移，从而使凸轮销130进入保 持凹部126c。然后只要存在输出轴超速状态，离合器部件68和70就保持 在分离位置。当超速轴的转速减小为另一输出轴的转速时，离合器部件在
20摩擦拉戈下转回到它们的初始相对位置。由于驱动杆76的力和压缩弹黃 100产生的偏压力，离合器部件朝图7所示的初始驱动状态轴向移动分开， 由此凸轮销130返回到凸轮锁止凹部126a中。当然，在另一根输出轴要处 于超速状态的情况下，上述操作就是相反的，处于保持状态下的凸轮随动 销130将包含在凹部126b中。
在该实施例中，可以增大离合器和半轴齿4HP件上的离合器齿的驱动 齿高度，以防止齿顶与相配的半轴齿轮齿的齿根干涉，并防止驱动齿面上 的压缩栽荷。
现在参照图30和31，根据本实用新型的第二实施例，保持装置包括 一对环形弹性保持环220和222,它们分别同心地布置在离合器部件168 和170中。轴向地分开而限定有间隙224的保持环包括设在其远端的管状 体部，管状体部带有指向外侧的一体凸缘部220a和222a，所述凸緣部分 别在离合器部件的最远端壁所包含的相应沉孔中延伸。在它们的远端表面， 所述凸缘部设有轴向伸出的凸耳226的环形结构。各个保持环的体部包括 多个纵向狭槽225，所述纵向狭槽限定了多个沿径向向外偏置而与相关离 合器部件的内周面摩擦接合的弹性体部段。在它们的相邻端，所述保持环 包含接纳驱动杆176的凹槽228。
如图38所示，当车辆被向前驱动时，驱动转矩被均等分配，并且两根 输出轴以相同转速由离合器部件168和170以及半轴齿轮164和166驱动。 在此状态下，保持环上的凸耳伸入到半轴齿轮齿210之间。在左转弯时， 半轴齿轮166和离合器部件170相对于驱动杆176加速，并且离合器齿212 与半轴齿轮齿210分离。保持环222相对于离合器部件170 ^j^擦拖曳到 图示的保持位置，在该位置下凸耳226与半轴齿轮齿210的顶端接合，从 而只要存在超速状态便将离合器部件强制地保持在分离状态。当转弯结束 时，部件返回到图28所示的它们的初始位置。
在右转弯的情况下(图40)，离合器部件168的离合器齿212与半轴 齿轮164的半轴齿轮齿210分离，保持环220 ^擦拖曳并转动到困示的 保持位置，在该位置下保持环凸耳226与半轴齿轮齿210的顶端接合。这样，只要存在超速状态，离合器部件168便由保持环220强制地保持在分
离^t态。
在该实施例中，为实现适当的保持环操作，半轴齿轮齿的长度优选地 比离合器齿212长并沿径向向内延伸更大的程度。
尽管已根据专利法规的条款对已为我们所知的本实用新型的最佳形式 和实施例进行了图解和说明，但显然在不背离上述创新概念的情况下可作 出改变。
权利要求1、一种用于机动车辆的锁止差速器，所述车辆具有驱动轴和一对用来驱动车轮的、共线布置的、轴向隔开的输出轴，其特征在于，所述差速器包括(a)筒形壳体(H)，该壳体适于绕给定的旋转轴线旋转，所述壳体包括具有一对端壁的腔室，所述一对端壁含有一对对准的输出轴开口，所述一对输出轴开口与所述旋转轴线同轴布置，用于分别接纳所述输出轴的相邻端部；(b)一对环形的轴向隔开的半轴齿轮，所述半轴齿轮可旋转地安装在所述腔室内，邻近所述输出轴开口并与所述输出轴开口共线，并分别与所述输出轴不可旋转地花键连接，所述半轴齿轮具有相邻的隔开的表面，所述表面均设有半轴齿轮齿的环形结构；(c)离合装置，所述离合装置包括一对轴向隔开的在所述半轴齿轮之间共线布置的环形离合器部件，所述离合器部件分别具有远端表面，所述远端表面均包括与所述半轴齿轮齿相对的离合器齿的环形结构，每个所述离合器部件可相对于相关的半轴齿轮在所述半轴齿轮齿与所述离合器齿接合的接合位置和所述半轴齿轮齿与所述离合器齿分离的分离位置之间轴向移动；(d)限制装置，所述限制装置能提供所述离合器部件之间的受限的相对转角位移；(e)弹性装置，所述弹性装置通常分别使所述离合器部件相对于所述半轴齿轮朝所述接合位置在轴向上偏置分开；(f)驱动装置，所述驱动装置用于通过所述壳体驱动所述离合器部件，所述驱动装置包括在所述离合器部件之间沿直径方向延伸的驱动销，所述驱动杆具有一对在所述壳体所包含的相应开口内延伸的端部，所述驱动杆具有在所述离合器部件的相邻表面所包含的驱动凹槽内延伸的中部，所述驱动凹槽的截面构型以及所述离合器齿和所述半轴齿轮齿的相对构型使得，当第一输出轴的转速超过另一输出轴的转速达给定值以上时，与超速输出轴相关的离合器部件朝所述分离位置轴向移动；和(g)保持装置，只要存在超速状态，所述保持装置便将与超速的第一输出轴相关的离合器部件保持在所述分离位置；(1)在所述超速离合器部件从所述接合位置朝所述分离状态轴向移动时，所述保持装置可从正常的第一状态轴向操作到中间状态；(2)所述保持装置可从所述中间状态转动地操作到保持状态；和(h)摩擦拖曳装置，所述摩擦拖曳装置用于将所述保持装置从所述中间状态转动到所述保持状态。
2、 如权利要求l所述的锁止差速器，其特征在于，所述保持装置连接 在所述离合器部件之间。
3、 如权利要求1所述的锁止差速器，其特征在于，所述保持装里连接 在所述离合器部件中的至少 一个和相关的半轴齿轮之间。
4、 如权利要求2所述的锁止差速器，其特征在于，所述保持装置包括(1) 凸轮臂，所述凸轮臂具有第一端部，该第一端部与所述离合器部 件中的第一个离合器部件在其外周面附近连接，所述凸轮臂具有沿轴向朝 另一离合器部件延伸的第二端部，所述第二臂部分包含凸轮开口；和(2) 凸轮随动销，该凸轮随动销从所述另一离合器部件沿径向向外延 伸到所迷凸轮开口中；(3) 所述凸轮开口大致呈T形，并包括 U)笫一凸轮操作凹部，当所述保持装置处于所述第一状态时该第一凸轮操作凹部接纳所述凸轮随动销；(b) 第二凸轮操作凹部，当所述凸轮装置处于所述第二锁定状态 时该第二凸轮操作凹部接纳所述凸轮随动销，所述第二凸轮凹部相对 于所述第一凹部沿轴向且沿一个方向转动地移置；和(c) 第三凸轮操作凹部，该第三凸轮操作凹部相对于所述笫一凹 部沿轴向且沿相反的方向转动地移置，由此接纳所迷凸轮随动销，从 而当所述另一输出轴相对于所述第一输出轴处于超速状态时将所述凸轮装置置于所述保持状态。
5、 如权利要求4所述的锁止差速器，其特征在于，所述离合器部件中 的一个具有包含第 一外凹部的外周面，所述凸轮臂第 一端部固定在所迷笫 一外凹部内，所述离合器部件中的另一个包括相应的第二外凹部，所述第 二凸轮臂端部延伸到所述第二外凹部内，所述凸轮随动销安装在所述第二 外凹部中。
6、 如权利要求5所述的锁止差速器，其特征在于，还包括(i) 一对环形的间隔部件，所述间隔部件分别具有同心布置在所述离 合器部件的远端所包含的沉孔内的第一端，所述间隔部件分别具有抵靠所 述半轴齿轮的第二端；和(j)间隔销装置，所述间隔销装置分别将各个所述间隔部件连接成防 止所述间隔部件相对于相关半轴齿轮的旋转。
7、 如权利要求6所述的锁止差速器，其特征在于，所述摩擦拖戈装置 包括(1) 一对大致为环形的分割摩擦环，所^f擦环分别同心地安装在所 述间隔部件和相关的离合器部件的内周面之间，各个所述摩擦环沿径向向 外偏置而与相关的离合器部件摩擦接合；(2) 摩擦销装置，所i^NM肖装置将各个所述摩擦环连接成防止所述 摩擦环相对于相关间隔环的旋转，所述摩擦销装置包括摩擦销，该摩^ 从相关间隔部件沿径向向外延伸到由相关摩擦环所包含的裂口限定的间隙 中；和(3) 分别防止各个所述摩擦环相对于相关离合器部件的轴向位移的装 置，所述位移防止装置包括设在所述摩擦环的外周面上的一体外环形肋， 所述肋分别向外伸入到离合器部件的内沉孔面所包含的相应环形凹槽中。
8、 如权利要求3所述的锁止差速器，其特征在于，所述保持装置包括: 一对环形的弹性保持环，所述保持环分别同心地安装在所迷各个离合器部件内；(a)各个所述保持环在其整个长度上含有轴向狭槽；(b) 所述保持环沿径向向外偏置而与相关离合器部件的内周面摩擦接合，由此限定所述摩擦拖曳装置；(c) 所述保持环包括体部，所述体部在它们的远端具有径向向外 延伸的凸缘部，所述凸缘部分别在所述离合器部件的远端面所包含的 相应沉孔内延伸；以及(d) 多个周向隔开的锁定凸耳，它们安装在所述保持环凸缘部的 远端面上并从所述远端面沿轴向延伸；(e )各个所述保持环可相对于相关的离合器部件在初始位置和保 持位置之间发生角位移，在当所述离合器部件和所述半轴齿轮处于接 合状态时的所述初始位置所述凸耳延伸在相关半轴齿轮的齿之间，在 当所述离合器部件和所述半轴齿轮处于分离状态时的所述保持位置所 述凸耳与相关半轴齿轮的齿顶接合。
9、 如权利要求8所述的锁止差速器，其特征在于，所述半轴齿轮的齿 的长度大于所述离合器部件齿的长度，所述半轴齿轮的齿比所述离合器部 件齿沿径向向内延伸更大的程度。
10、 如权利要求9所述的锁止差速器，其特征在于，各个所述保持环 的所述体部包括由多个纵向延伸的狭槽限定的多个部段，所述体部段沿径 向偏置而与相关间隔部件的内周面接合。
11、 如权利要求10所述的锁止差速器，其特征在于，所述保持环的相 邻端包含一对沿直径方向布置的、接纳所述驱动杆的驱动凹槽。
12、 一种用于机动车辆的锁止差速器，所述车辆具有驱动轴和一对用 来驱动车轮的、共线布置的、轴向隔开的输出轴，其特征在于，所述差速 器包括(a) 筒形壳体(H),该壳体适于绕给定的旋转轴线旋转，所述壳体 包括具有一对端壁的腔室，所述一对端壁含有一对对准的输出轴开口，所 述一对输出轴开口与所述旋转轴线同轴布置，用于分别接纳所述输出轴的 相邻端部；(b) —对环形的轴向隔开的半轴齿轮(64, 66)，所述半轴齿轮可旋转地安装在所述腔室内，邻近所述输出轴开口并与所述输出轴开口共线， 并分别与所述输出轴不可旋转地花鍵连接，所述半轴齿轮具有相邻的隔开的表面，所述表面均设有半轴齿轮齿(112)的环形结构；(c )一对轴向隔开的在所述半轴齿轮之间共线布置的环形离合器部件 (68， 70),所述离合器部件分别具有远端表面，所述远端表面均包括与 所述半轴齿轮齿相对的离合器齿(110)的环形结构，每个所迷离合器部件 可相对于相关的半轴齿轮在所述半轴齿轮齿与所述离合器齿接合的接合位 置和所述半轴齿轮齿与所述离合器齿分离的分离位置之间轴向移动；(d)限制销装置(102， 104， 106),所述限制销装置能提供所述离 合器部件之间的受限的相对转角位移；U)弹性装置(100)，所述弹性装置通常分别使所述离合器部件相 对于所述半轴齿轮朝所述接合位置在轴向上偏置分开；(f) 在所述离合器部件之间沿直径方向延伸的驱动销(76)，所述驱 动杆具有一对在所述壳体所包含的相应开口内延伸的端部，所述驱动杆具 有在所述离合器部件的相邻表面所包含的驱动凹槽(74)内延伸的中部， 所述驱动凹槽的截面构型以及所述离合器齿和所述半轴齿轮齿的相对构型 使得，当第一输出轴的转速超过另一输出轴的转速达给定值以上时，与超 速输出轴相关的离合器部件朝所述分离位置轴向移动；和(g) 连接在所述离合器部件之间的保持凸轮装置(120, 130)，只要 存在超速状态，所述保持凸轮装置便将与超速的第 一输出轴相关的离合器 部件保持在所述分离位置；(1 )在所述超速离合器部件从所述M位置朝所述分离状态轴向移动时，所述保持凸轮装置可从正常的第一状态轴向操作到中间状态； (2)所述保持凸轮装置可从所述中间状态转动地操作到保持状态；和(h) 摩擦拖曳装置(86， 88),所M擦拖曳装置用于使所述保持凸 轮装置朝锁定的第二状态转动。
13、如权利要求12所述的锁止差速器，其特征在于，所述保持凸轮装置包括(1) 凸轮臂(120)，所述凸轮臂具有第一端部，该第一端部与所述 离合器部件中的第一个离合器部件在其外周面附近连接，所述凸轮臂具有 沿轴向朝另一离合器部件延伸的第二端部，所述第二臂部分包含凸轮开口(126 );和(2) 凸轮随动销(130)，该凸轮随动销从所述另一离合器部件沿径 向向外延伸到所述凸轮开口中；(3) 所述凸轮开口大致呈T形，并包括(a) 第一凸轮凹部(126a),当所述保持装置处于所述第一状态 时该第一凸轮凹部接纳所述凸轮随动销；(b) 第二凸轮凹部(126b)，当所迷凸轮装置处于所述笫二锁 定状态时该第二凸轮凹部接纳所述凸轮随动销，所迷第二凸轮凹部相 对于所述第一凹部沿轴向且沿一个方向转动地移置；和(c) 第三凸轮凹部(126c),该第三凸轮凹部相对于所述第一凹 部沿轴向且沿相反的方向转动地移置，由此在所述另一输出轴相对于 所述第一输出轴处于超速状态时接纳所述凸轮随动销。
14、 如权利要求13所述的锁止差速器，其特征在于，所述离合器部件 中的一个具有包含第一外凹部(122)的外周面，所述凸轮臂第一端部固定 在所述第 一外凹部内，所述离合器部件中的另 一个包括相应的第二外凹部(124)，所述第二凸轮臂端部延伸到所述第二外凹部内，所述凸轮随动销 安装在所述第二外凹部中。
15、 如权利要求14所迷的锁止差速器，其特征在于，还包括(i) 一对环形的间隔部件(78， 80),所述间隔部件分别具有同心布 置在所迷离合器部件的远端所包含的沉孔内的第一端，所述间隔部件分别 具有抵靠所述半轴齿轮的第二端；和(j)至少一个间隔销(82， 84)，所述间隔销分别将各个所述间隔部 件连接成防止所述间隔部件相对于相关半轴齿轮的旋转。
16、 如权利要求15所迷的锁止差速器，其特征在于，所^*擦拖曳装置包括(1) 一对大致为环形的分割摩擦环(86， 88),所述摩擦环分别同心 地安装在所述间隔部件和相关的离合器部件的内周面之间，各个所M擦 环沿径向向外偏置而与相关的离合器部件摩擦接合；(2) 至少一个摩擦销(90),所^f擦销将各个所迷摩擦环连接成防 止所述摩擦环相对于相关间隔环的旋转，所述摩^4肖^目关间隔部件沿径 向向外延伸到由相关摩擦环所包含的裂口限定的间隙中；和(3 )所述摩擦环具有外周面，所述外周面包括外环形肋(86a， 88a)， 所述肋分别向外伸入到离合器部件的内沉孔面所包含的相应环形凹槽中。
17、 一种用于机动车辆的锁止差速器，所述车辆具有驱动轴和一对用 来驱动车轮的、共线布置的、轴向隔开的输出轴，其特征在于，所述差速 器包括(a) 筒形壳体(H)，该壳体适于绕给定的旋转轴线旋转，所述壳体 包括具有一对端壁的腔室，所述一对端壁含有一对对准的输出轴开口，所 述一对输出轴开口与所述旋转轴线同轴布置，用于分别接纳所迷输出轴的 相邻端部；(b) —对环形的轴向隔开的半轴齿轮(164， 166)，所述半轴齿轮可 旋转地安装在所述腔室内，邻近所述输出轴开口并与所述输出轴开口共线， 并分别与所述输出轴不可旋转地花鍵连接，所述半轴齿轮具有相邻的隔开 的表面，所述表面均设有半轴齿轮齿(212)的环形结构；(c )一对轴向隔开的在所述半轴齿轮之间共线布置的环形离合器部件 (168， 170)，所述离合器部件分别具有远端表面，所述远端表面均包括 与所述半轴齿轮齿相对的离合器齿(210)的环形结构，每个所迷离合器部件可相对于相关的半轴齿轮在所述半轴齿轮齿与所述离合器齿接合的接合 位置和所述半轴齿轮齿与所述离合器齿分离的分离位置之间轴向移动；(d) 限制销装置(202， 204， 206)，所述限制销装置能提供所迷离 合器部件之间的受限的相对转角位移；(e) 弹性装置(100)，所述弹性装置通常分别使所述离合器部件相对于所述半轴齿轮朝所述接合位置在轴向上偏置分开；(f) 在所述离合器部件之间沿直径方向延伸的驱动销(176)，所述 驱动杆具有一对在所述壳体所包含的相应开口内延伸的端部，所迷驱动杆 具有在所述离合器部件的相邻表面所包含的驱动凹槽(174)内延伸的中部， 所述驱动凹槽的截面构型使得，当第一输出轴的转速超过另一输出轴的转 速达给定值以上时，与超速输出轴相关的离合器部件朝所述分离位置轴向移动；和(g) 连接在所述离合器部件的每一个和相关的半轴齿轮之间的保持环 装置，只要存在超速状态，所述保持环装置便将与超速的第一输出轴相关 的离合器部件保持在所述分离位置，所述保持环装置包括(1) 一对环形的弹性保持环(220， 222),所述保持环分别同心 地安装在所述各个离合器部件内，各个所述保持环在其整个长度上含 有轴向狭槽(224);(2) 所述保持环沿径向向外偏置而与相关离合器部件的内周面摩 擦接合，由此限定所述摩擦拖曳装置；(3 )所述保持环包括体部，所述体部在它们的远端具有径向向外 延伸的凸缘部(220a， 222a),所述凸缘部分别在所述离合器部件的 远端面所包含的相应沉孔内延伸；以及(4)多个周向隔开的锁定凸耳(226)，它们安装在所述保持环 凸缘部的远端面上并从所迷远端面沿轴向延伸；(5 )各个所述保持环可相对于相关的离合器部件在锁定位置和保 持位置之间发生角位移，在当所述离合器部件和所述半轴齿轮处于接 合状态时的所述锁定位置所述凸耳延伸在相关半轴齿轮的齿之间，在 当所述离合器部件和所述半轴齿轮处于分离状态时的所述保持位置所 述凸耳与相关半轴齿轮的齿顶接合。
18、如权利要求17所述的锁止差速器，其特征在于，所述半轴齿轮的 齿的长度大于所述离合器部件齿的长度，所述半轴齿轮的齿比所述离合器 部件齿沿径向向内延伸更大的程度。
19、 如权利要求18所述的锁止差速器，其特征在于，各个所述保持环 的所述体部包括限定多个体部段的多个轴向延伸的狭槽(225)，所述体部 段沿径向向外偏置而与相关间隔部件的内周面接合。
20、 如权利要求17所述的锁止差速器，其特征在于，所述保持环的相 邻端包含一对沿直径方向布置的、接納所述驱动杆的驱动凹槽。
专利摘要本实用新型涉及一种用于机动车辆的锁止差速器，其包括一对环形离合器部件，所述一对离合器部件通常被移动分开而在离合器部件远端的离合器齿与一对半轴齿轮的相邻端上的相应齿之间实现接合，所述离合器部件共线布置在所述一对半轴齿轮之间。当一根输出轴相对于另一根输出轴超速达预定量时，与超速输出轴相关的离合器部件与和其相关的半轴齿轮分离。保持装置将离合器部件保持在分离状态直到超速状态终止。在一个实施例中，保持装置是连接在离合器部件之间并与一对摩擦环结合操作的凸轮臂和随动销装置。在第二实施例中，保持装置包括在离合器部件和半轴齿轮之间操作的一对保持环。
文档编号F16H48/12GK201314366SQ20082013127
公开日2009年9月23日 申请日期2008年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者J·R·鲍克斯 申请人:伊顿公司