用于车辆的差速器及包括该差速器的传动系和车桥组件的制作方法

用于车辆的差速器及包括该差速器的传动系和车桥组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于车辆的锁止式差速器，其包括可旋转的壳体和支承在壳体中的差速器机构。差速器机构包括一对离合器部件，其中每个离合器部件具有向内朝向的面。各个面包括相对于彼此以间隔开的关系设置的槽。横向销接纳在槽内并操作性地连接成与壳体一起旋转。阻尼传送弹簧设置在离合器部件的外周上并与横向销协作以控制离合器部件的相互作用。本实用新型还涉及包括所述差速器的传动系和车桥组件。
【专利说明】用于车辆的差速器及包括该差速器的传动系和车桥组件
【技术领域】
[0001]本实用新型的教导一般地涉及用于车辆的锁止式差速器，更具体地涉及具有阻尼传送弹簧(dampening communication spring)的锁止式差速器的特征。
【背景技术】
[0002]本实用新型的教导所构想之类型的锁止式差速器被用作传动系的一部分，并且通常包括被支承为在壳体中旋转的一对离合器部件。一对侧齿轮(半轴齿轮)通过花键旋转连接到相应的车桥半轴。离合器机构介设在离合器部件和侧齿轮之间。横向销操作性地安装成与壳体一起旋转并接纳于在离合器部件的面朝内的表面上形成的一对对向槽中。在车桥半轴之间需要差速旋转(例如转弯)的情况下，较高速度的半轴使其离合器变为超速状态，从而将其与动力传动系转矩脱开。如果行驶地形提供的牵引力不足以致动差速器的超速特征，或者在沿直线行驶期间，转矩均等地施加到两个车桥半轴上。
[0003]尽管这种类型的锁止式差速器已经大体上满足了其期望用途，但仍存在某些缺陷。更具体地，是在离合器部件的相互作用(interaction)方面。对于该相互作用目前存在机械限制结构。然而，这些限制结构无法防止机械行程界限内的不稳定运动。结果，可能产生更不顺的运转和增加的噪声。此外，从差速器支座向离合器部件的反馈受限于被预加载的离合器部件几何形状及与横向销的力交界的影响。
[0004]因而，本领域中仍需要这样一种锁止式差速器，其被设计成实现对离合器部件的相互作用的控制，由此提供更平顺的运转和减少的噪声。
实用新型内容
[0005]本实用新型的教导包括一种用于车辆的锁止式差速器，其包括可旋转的壳体和支承在该壳体中的差速器机构。壳体可绕着旋转轴线旋转。差速器机构包括沿旋转轴线相对于彼此以间隔开的轴向关系设置的一对离合器部件。一对侧齿轮操作性地适于绕着旋转轴线与相应的一对车桥半轴一起旋转。一对离合器机构可操作成在被致动时在对应的离合器部件和侧齿轮之间传递转矩。离合器部件可沿着旋转轴线在壳体内沿轴向移动以致动各自的离合器机构。每个离合器部件具有向内朝向的面。各个面包括相对于彼此以面对关系设置的槽。横向销接纳在槽内并操作性地连接成与壳体一起绕着旋转轴线旋转。阻尼传送弹簧设置在离合器部件的外周上并与横向销协作以控制离合器部件的相互作用。
[0006]在本实用新型的教导的一个方面中，在车桥半轴之间的通常的非差速运动期间，例如当车辆在路上以直线路径行驶时，由于所有的部件一起旋转，线接触完全足以在横向销和离合器部件之间传递转矩。然而，在车桥半轴的一个或另一个及其相关的侧齿轮之间发生差速运动的情况下，由被预加载的离合器机构产生的结合力使离合器部件相对于横向销先发生旋转。该动作使得横向销在每次互锁限制时在槽中重新居中，并允许离合器机构以比在离合器部件和侧齿轮之间传递转矩所需的阈值小的结合力旋转。通过在离合器部件之间施加阻尼传送弹簧并与横向销协作，可实现对离合器部件的相互作用的不同程度的控制。阻尼传送弹簧可积极地影响或甚至防止机械行程界限内的不稳定运动。阻尼传送弹簧提供了更平顺的运转和减少的噪声。阻尼传送弹簧还提供了从差速器支座向差速器离合器部件的反馈。这导致回过来向传动系提供的阻尼最终控制。
[0007]根据如上所述的差速器，所述阻尼传送弹簧具有沿径向贯穿其延伸以接纳所述横向销的一端的中央孔。
[0008]根据如上所述的差速器，所述阻尼传送弹簧包括第一臂部，所述第一臂部沿周向延伸并具有从其一端沿周向向内延伸的第一槽口。
[0009]根据如上所述的差速器，所述阻尼传送弹簧包括与所述第一臂部相对的第二臂部。
[0010]根据如上所述的差速器，所述第二臂部沿周向延伸并具有从其一端沿周向向内延伸的第一槽口。
[0011]根据如上所述的差速器，所述第一臂部具有从其另一端沿周向向内延伸并相对于彼此沿轴向隔开的一对第二槽口。
[0012]根据如上所述的差速器，所述第二臂部具有从其另一端沿周向向内延伸并相对于彼此沿轴向隔开的一对第二槽口。
[0013]根据如上所述的差速器，所述阻尼传送弹簧具有在所述第一臂部和所述第二臂部之间沿周向延伸的桥接部。
[0014]根据如上所述的差速器，所述桥接部具有沿径向贯穿其延伸以接纳所述横向销的一端的所述中央孔。
[0015]根据如上所述的差速器，所述桥接部具有比所述第一臂部和第二臂部的轴向宽度小的轴向宽度。
[0016]根据如上所述的差速器，所述阻尼传送弹簧由弹性材料制成。
[0017]根据如上所述的差速器，所述阻尼传送弹簧包括弹性套筒，所述弹性套筒绕着离合器部件的周缘夹持以产生阻止离合器部件之间的相对旋转的摩擦。
[0018]根据如上所述的差速器，所述弹性套筒相对于横向销锚固以阻止所述横向销和弹簧套筒之间绕着旋转轴线的相对旋转，其中弹簧套筒包括夹持在离合器部件中的一个上的第一部分和夹持在离合器部件中的另一个上的第二部分。
[0019]根据如上所述的差速器，离合器部件可相对于彼此绕着旋转轴线以有限的旋转范围旋转，其中离合器部件包括止挡结构，该止挡结构限定了在离合器部件之间允许进行的相对旋转的有限范围，并且其中阻尼传送弹簧提供阻止离合器部件之间以所述有限旋转范围旋转的摩擦。
[0020]根据如上所述的差速器，离合器部件的所述槽包括朝中间位置会聚的斜坡，其中在离合器部件之间允许的有限旋转范围对应于离合器致动状态和离合器非致动状态之间的旋转距离，在离合器致动状态下横向销接触斜坡表面，在离合器非致动状态下横向销与所述中间位置对准。
[0021]本实用新型还涉及一种包括如上所述的差速器的传动系，该传动系包括联接到驱动齿轮的传动轴，所述驱动齿轮与由所述壳体载持的环形齿轮接合，其中所述传动轴和驱动齿轮提供用于使所述壳体绕着所述旋转轴线旋转的转矩。
[0022]本实用新型还涉及一种包括如上所述的差速器的车桥组件，该车桥组件包括车桥半轴，并且所述车桥半轴沿着所述旋转轴线同轴对准。
[0023]本实用新型的另一个方面涉及一种用于车辆的差速器，包括:可旋转的壳体和支承在所述壳体中的差速器机构，所述壳体可绕着旋转轴线旋转，所述差速器机构包括沿着旋转轴线设置的一对离合器部件；一对侧齿轮和一对离合器机构，所述一对侧齿轮操作性地适于与相应的一对车桥半轴一起旋转，所述一对离合器机构可操作成在被致动时在离合器部件和它们对应的侧齿轮之间传递转矩；所述离合器部件可沿着旋转轴线在所述壳体内沿轴向移动以致动各自的离合器机构；每个所述离合器部件具有向内朝向的面，各个所述面包括相对于彼此以面对关系设置的槽，横向销接纳在所述槽内并操作性地连接成与所述壳体一起绕着旋转轴线旋转；和摩擦增强结构，所述摩擦增强结构向离合器部件的周向表面施加压力以阻止离合器部件之间绕着旋转轴线的相对旋转。
[0024]根据如上所述的差速器，摩擦增强结构被锚固于横向销，并且横越离合器部件之间的交界。
[0025]根据如上所述的差速器，摩擦增强结构包括绕着离合器部件的周向表面延伸的弹性套筒。
[0026]根据如上所述的差速器，离合器部件可相对于彼此绕着旋转轴线以有限的旋转范围旋转，其中离合器部件包括止挡结构，该止挡结构限定了在离合器部件之间允许进行的相对旋转的有限范围，其中摩擦增强结构提供阻止离合器部件之间以所述有限旋转范围旋转的摩擦，其中离合器部件的所述槽包括朝中间位置会聚的斜坡，其中在离合器部件之间允许的有限旋转范围对应于离合器致动状态和离合器非致动状态之间的旋转距离，在离合器致动状态下横向销接触斜坡表面，在离合器非致动状态下横向销与所述中间位置对准。
[0027]本实用新型还涉及一种包括如上所述的差速器的传动系，该传动系包括联接到驱动齿轮的传动轴，所述驱动齿轮与由所述壳体载持的环形齿轮接合，其中所述传动轴和驱动齿轮提供用于使所述壳体绕着所述旋转轴线旋转的转矩。
[0028]本实用新型还涉及一种包括如上所述的差速器的车桥组件，该车桥组件包括车桥半轴，并且所述车桥半轴沿着所述旋转轴线同轴对准。
[0029]本实用新型的又一个方面涉及一种用于车辆的差速器，包括:可旋转的壳体和支承在所述壳体中的差速器机构，所述壳体可绕着旋转轴线旋转，所述差速器机构包括沿着旋转轴线设置的一对离合器部件；一对侧齿轮和一对离合器机构，所述一对侧齿轮操作性地适于与相应的一对车桥半轴一起旋转，所述一对离合器机构可操作成在被致动时在离合器部件和它们对应的侧齿轮之间传递转矩；所述离合器部件可沿着旋转轴线在所述壳体内沿轴向移动以致动各自的离合器机构；每个所述离合器部件具有向内朝向的面，各个所述面包括相对于彼此以面对关系设置的槽，横向销接纳在所述槽内并操作性地连接成与所述壳体一起绕着旋转轴线旋转；摩擦套筒，所述摩擦套筒绕着离合器部件的周缘安装并与离合器部件的周缘接合以阻止离合器部件之间绕着旋转轴线的相对旋转；其中，离合器部件可相对于彼此绕着旋转轴线以有限的旋转范围旋转，其中离合器部件包括止挡结构，该止挡结构限定了在离合器部件之间允许进行的相对旋转的有限范围，其中摩擦套筒提供阻止离合器部件之间以所述有限旋转范围旋转的摩擦，其中离合器部件的所述槽包括朝中间位置会聚的斜坡，其中在离合器部件之间允许的有限旋转范围对应于离合器致动状态和离合器非致动状态之间的旋转距离，在离合器致动状态下横向销接触斜坡表面，在离合器非致动状态下横向销与所述中间位置对准。
[0030]根据如上所述的差速器，摩擦套筒被锚固于横向销，并且横越和形成离合器部件之间的交界。
[0031]根据如上所述的差速器，摩擦套筒限定有接纳横向销的开口和位于横向销的相对两个轴向侧的、夹持在离合器部件上的夹持部。
[0032]本实用新型还涉及一种包括如上所述的差速器的传动系，该传动系包括联接到驱动齿轮的传动轴，所述驱动齿轮与由所述壳体载持的环形齿轮接合，其中所述传动轴和驱动齿轮提供用于使所述壳体绕着所述旋转轴线旋转的转矩。
[0033]本实用新型还涉及一种包括根据如上所述的差速器的车桥组件，该车桥组件包括车桥半轴，并且所述车桥半轴沿着所述旋转轴线同轴对准。
【专利附图】

【附图说明】
[0034]本实用新型所教导的其它方面是容易认识到的，因为在阅读了下面结合附图所作的说明之后它们变得更容易理解，在附图中:
[0035]图1为包括根据本实用新型原理的差速器的车桥组件的示意性剖视图；
[0036]图2为本实用新型所教导的锁止式差速器的侧视剖视图，用虚线示出了传动系的传动轴、小齿轮和环形齿轮；
[0037]图3为本实用新型所教导的锁止式差速器的侧视剖视图，示出了横向销相对于离合器部件的布置；
[0038]图4为本实用新型所教导的差速器机构的一端及阻尼传送弹簧的分解透视图；
[0039]图5为本实用新型所教导的差速器机构及阻尼传送弹簧的侧视图；以及
[0040]图6为本实用新型所教导的阻尼传送弹簧的另一个典型示例的透视图。
【具体实施方式】
[0041]图1示出包含了根据本实用新型原理的差速器10的车桥组件11。车桥组件11是用于将转矩从原动机15 (例如，发动机、电动机或类似动力源)传递到左、右车轮17L，17R的传动系13的一部分。差速器10包括差速器壳体12 (即，差速器箱)和定位在差速器壳体12内的差速器机构38 (即，差速器转矩传递装置)。差速器壳体12载持与由传动系13的传动轴(驱动轴)18驱动的驱动齿轮16相互啮合的齿轮14 (例如，环形齿轮)。差速器机构38构造成将转矩从差速器壳体12传递到分别对应于左、右车轮17L，17R的左和右半车桥半轴30L，30R。差速器10被包封在车桥壳体21中，车桥壳体保护差速器10并装有用于润滑车桥壳体21内的活动部件的润滑剂(例如，油)。差速器壳体12安装成绕着旋转轴线23相对于车桥壳体21旋转。在一个不例中，差速器壳体12和车桥壳体21之间可设置有轴承，以允许差速器壳体12绕着旋转轴线23相对于车桥壳体21自由旋转。左、右车桥半轴30L，30R沿着旋转轴线23同轴对准。
[0042]在特定示例中，车桥组件11可整合到车辆中，比如全地形车辆、轻型商用车辆或其它类型的车辆。车桥组件11的差速器10构造成防止单个轮滑转，并在各种表面，如泥地、潮湿路面、松散泥土和冰面上提供增强的牵引性能。在使用中，用于使差速器壳体12绕着旋转轴线23旋转的转矩由与被差速器壳体12载持的环形齿轮14相互啮合的驱动齿轮16提供。差速器机构38包括左和右离合器(例如，盘式离合器)，这些离合器构造成将转矩从旋转的差速器壳体12传递到左、右车桥半轴30L，30R，从而驱动左、右车轮17L，17R的旋转。当车辆被直线驱动时，左、右离合器都被致动，使得来自差速器壳体12的转矩被均等地传递到左、右车桥半轴30L，30R。当车辆右转时，左离合器被停止致动而右离合器保持被致动。在该状态下，差速器机构38继续驱动右车桥半轴30R旋转，而左车桥半轴30L被允许以比右车桥半轴30R高的旋转速度使车轮自由旋转。当车辆左转时，右离合器被停止致动而左离合器保持被致动。在该状态下，差速器机构38继续驱动左车桥半轴30L旋转，而右车桥半轴30R被允许以比左车桥半轴30L高的旋转速度使车轮自由旋转。
[0043]应认识到，差速器壳体12也可被称为差速器支座/座架、环形齿轮支座、支座、差速器壳，或类似术语。另外，车桥壳体21可被称为支座壳体、工作壳体或类似术语。
[0044]参照图2和3，差速器壳体12可由主体20和盖22组成，该盖经由紧固件26或任何其它适当的紧固机构在一对相配的环形法兰部分24A和24B处固定地安装到主体20上。环形齿轮14也可通过紧固件26在相配的法兰24A，24B处安装到壳体12上。本领域技术人员应认识到，根据下文的公开内容，壳体12可由相关技术中已知的任意常规结构来限定，且本实用新型的教导不限于由主体和盖部分限定的壳体。类似地，壳体12可由相关技术中已知的任意常规的驱动机构来驱动，且本实用新型的教导不限于经由环形齿轮、小齿轮和传动轴驱动的壳体。
[0045]主体20限定有毂部28，毂部28 (例如经由旋转轴承)支承左车桥半轴30L以使其可绕着旋转轴线23相对于壳体12旋转。类似地，盖22限定有相对的毂部34，毂部34 (例如经由旋转轴承)支承右车桥半轴30R以使其可绕着旋转轴线23相对于壳体12旋转。壳体12的主体20和盖22 —起配合限定出空腔36。差速器机构38被支承在由壳体12限定出的空腔36中。
[0046]差速器机构38也在图4的分解图中示出。差速器机构38包括相对于彼此以间隔开的轴向关系配置的左、右离合器部件40L，40R。离合器部件40L，40R被操作性地支承为与壳体12—起旋转。左、右侧齿轮42L，42R各自操作性地适于与左、右车桥半轴30L，30R中对应的一个半轴一起旋转。为此，侧齿轮42L，42R各自在其内周上限定有多个花键46，所述花键相配合地接纳于在它们对应的车桥半轴30L，30R上限定出的对应花键中。左、右离合器机构48L，48R操作性地设置在离合器部件40L，40R和它们对应的侧齿轮42L，42R之间。当被致动时，离合器机构48L，48R构造成如此将转矩从离合器部件40L，40R传递到它们各自的侧齿轮42L，42R，以便抵抗或者阻止离合器部件40L，40R和它们各自的侧齿轮42L，42之间绕着旋转轴线23的相对旋转。侧齿轮42L，42R在其外周上包括多个花键52。离合器机构48L，48R包括多个摩擦盘54，它们与侧齿轮42L，42R的外周操作性地花键连接并可与之一起旋转。类似地，每个离合器部件40L，40R包括在其内周上形成的多个花键56。一系列板58具有与左、右离合器部件40L，40R的带花键内周56接合的外花键。板58交替插入于支承在侧齿轮42L，42R上的摩擦盘54之间。板58和摩擦盘54形成了离合器组件59。离合器部件40L，40R可在壳体12内轴向移动，以通过沿轴向将板58和摩擦盘54 (即，离合器组件59)压缩在一起来接合/致动它们各自的离合器机构48L，48R。当离合器机构48L，48R被致动时，转矩从离合器部件40L，40R经离合器组件59传递到侧齿轮42L，42R及它们对应的车桥半轴30L，30R。当两个离合器机构48L，48R都被充分致动时，壳体12、离合器部件40L，40R、侧齿轮42L，42R和车桥半轴30L，30R全都绕着旋转轴线23彼此一起旋转。本实用新型的教导所构想之类型的锁止式差速器的一个典型示例也可采用设置在离合器部件40L，40R之间并接纳在形成于相对的离合器部件40L，40R中的凹穴(未示出)内的多个偏置部件(未示出)来促迫离合器部件40L，40R相互离开，以对离合器组件59进行预加载。
[0047]参照图3，离合器部件40L，40R具有向内朝向的面62(即内侧)，其面朝安装在离合器部件40L，40R之间的横向轴或销66。离合器部件40L，40R还包括背离销66的向外朝向的面63 (B卩，外侧)。离合器部件40L，40R的向内朝向的面62彼此对向，且相互以间隔开的轴向关系配置。离合器部件40的每个向内朝向的面62包括相对于彼此以面对关系配置的槽64。横向销66接纳在槽64中，并操作性地连接为绕着轴线23与壳体12—起旋转。横向销66的形状大体为柱状，并在一端具有沿径向贯穿其延伸的孔68。横向销66的相对两端可配合在由壳体12限定的对应径向开口中，并且孔68允许横向销66相对于壳体12固定就位以防止横向销66沿着其轴线相对于壳体12滑动。槽64限定在离合器部件40L，40R的向内朝向的面62上。每个槽64由朝中间位置67会聚的斜坡表面65限定。中间位置67形成槽64的最深部分。离合器部件40L，40R可在致动位置和非致动位置之间绕着轴线23相对于横向销66旋转有限的量,在致动位置横向销66接合(例如,骑靠)斜坡表面65,在非致动位置横向销66从斜坡表面65偏移并与中间位置67对准。每个槽64包括位于轴线23的相对两侧的两个槽部64a，64b。每个槽部64a，64b包括由中间位置67相互分开的前向斜坡65F和后向斜坡65R。在通常的向前行驶状态期间，横向销66接合前向斜坡表面65F以迫使离合器部件40L，40R沿轴向向外移动，由此致动离合器机构48L，48R。在通常的向后行驶状态期间，横向销66接合后向斜坡表面65R以迫使离合器部件40L,40R沿轴向向外移动，由此致动离合器机构48L，48R。
[0048]参照图4和5，离合器机构48L，48R包括设置在离合器部件40L，40R的外侧的第一弹簧88，以接触离合器部件40L，40R的外表面而对离合器部件40L，40R进行预加载。弹簧88沿向内方向偏压离合器部件40L, 40R抵靠住横向销66。第一弹簧88可包括各自具有预定弹力的波形弹簧。第一垫圈90设置在用于每个离合器机构48，50的第一弹簧88的外侦U。每个第一垫圈90具有环形凹部92。离合器机构48L，48R各自包括设置在第一垫圈90的环形凹部92中的第二弹簧94，以对离合器机构48L，48R进行预加载。第二弹簧94可包括各自具有比每个第一弹簧88的预定弹力小的预定弹力的波形弹簧。第二垫圈96可抵靠每个第二弹簧94的内侧设置。应认识到，弹簧88，94并行/平行设置，用于向离合器部件40施加预载荷以保持与横向销66的接触。在其它示例中，除波形弹簧以外的其它弹簧(例如，卷簧、扁平板簧等)可用作第一和/或第二弹簧。
[0049]离合器部件40L，40R可在壳体12内轴向移动，以沿轴向压缩它们各自的离合器机构48L，48R的离合器组件59，以便致动离合器机构48L，48R。当斜坡表面65和横向销66之间的接触迫使离合器部件40L，40R沿轴向向外移动以压缩离合器组件59时，发生离合器致动。致动力大到足以允许大量转矩经离合器组件59传递。在某些示例中,致动力充分大到使离合器组件能使离合器部件40L，40R相对于它们各自的侧齿轮42L，42R基本上锁止，从而侧齿轮42L，42R和它们各自的离合器部件40L，40R 一起绕着轴线23旋转。
[0050]当横向销66与离合器部件40L，40R之一的槽64的中间位置67对准时，对应的离合器组件59不被对应的离合器部件40L，40R沿轴向压缩且因此不被致动。当离合器组件59不被其对应的离合器部件40L，40R致动时，只有预载荷施加在离合器组件59上。在该非致动状态下，离合器板和摩擦盘可在车轮超速状态期间相对于彼此旋转。因而，在车轮超速状态期间，对应于超速车轮的未被致动的离合器组件允许对应的侧齿轮42L，42R及其对应的车桥半轴30L，30R相对于对应的离合器部件40L，40R旋转。
[0051]在通常的直线行驶状态期间，横向销66接合斜坡表面65而引起离合器机构48L，48R的致动，使得离合器组件59阻止离合器部件40L，40R和其对应侧齿轮42L，42R之间的相对旋转。因而，驱动转矩从差速器壳体12和横向销66经离合器部件40L，40R、离合器组件和侧齿轮42L，42R传递到车桥半轴30L，30R和车轮17L，17R。因而，在两个离合器组件都被致动的情况下，差速器壳体12、横向销66、离合器部件40L，40R、侧齿轮42L，42R、车桥半轴30L，30R和车轮17L，17R全都绕着轴线23 —起旋转。在超速状态期间(例如，在转弯时)，对应于超速车轮的离合器部件40L，40R相对于横向销66旋转，使得横向销66与斜坡表面65脱离并变得与中间位置67对准，从而使对应的离合器组件59不再被致动。在离合器组件59不再被致动的情况下，只有预加载压力施加到对应的离合器组件59上。预加载压力充分低到使得被停止致动的离合器允许离合器部件40L，40R和其对应的侧齿轮42L，42R之间的相对旋转，以容许超速车轮相对于其对应的离合器部件40L，40R、横向销66和差速器壳体12发生更快的旋转。在离合器部件40L，40R的内侧之间限定出的互配止挡结构100仅允许离合器部件40L，40R之间绕着轴线23发生有限范围的相对旋转运动。止挡结构100确保了在超速状态期间离合器部件40L，40R不会使它们对应的中间位置67过度旋转越过横向销66。如果离合器部件40L,40R在超速状态期间过度旋转,则横向销66会无意地通过接合位于中间位置67的相对侧上的斜坡65L，65R而致动被停止致动的离合器。止挡结构100防止此事发生，从而在转弯期间允许超速车轮保持超速状态而不受离合器机构42L，42R的干扰。
[0052]如图5所示，示出了被组装的差速器机构38。在一个实施例中，第一弹簧88仅从外侧对离合器部件40L，40R进行预加载以维持离合器部件40L，40R和横向销66之间的恒定接触。因而，第一弹簧88不通过它们对应的离合器机构48L，48R的离合器组件直接进行预加载。而是，离合器组件的预加载仅由第二弹簧94来确定。通过使弹簧88的“弹性接触”点沿径向向外偏移至离合器部件40L，40R，弹簧88所施加的预载荷可仅仅施加到离合器部件40L，40R上，这维持离合器部件40L，40R和横向销66之间的接触并且允许使用更高的“弹性”载荷，因为对应的离合器机构48L，48R没有接收额外的载荷。应认识到，必须注意不增加由弹簧88提供的该接触而使得过量的阻力阻止离合器部件40L，40R和横向销66之间绕着轴线23的有限范围的相对旋转运动、从而阻止离合器机构48L，48R的致动。例如，在通常的前进或倒退行驶状态期间，由第一弹簧88提供的预加载不应当阻止横向销66跨上斜坡65来致动离合器机构42L，42R。
[0053]由第二弹簧94提供的预加载应当足够大，使得离合器组件向离合器部件40L，40R绕着轴线23的旋转运动提供充分的阻力，以便在通常的行驶状态期间在差速器壳体12和与其相载持的横向销66绕着轴线23旋转时横向销66跨上斜坡65并引起离合器机构48L，48R的致动。另外，由第二弹簧94提供的预加载应当不会大到使车轮17L，17R在遇到超速车轮状态时相对于地面/路面打滑/滑移。在一个示例中，施加到每个离合器组件的离合器预载荷允许离合器组件传递比转弯期间对应于外侧车轮的典型车轮滑移转矩值小的预加载转矩值。典型车轮滑移转矩值(即，使车轮相对于地面滑移所需的转矩)取决于车辆的总重以及地面和车轮之间所选择的对应于低牵引力条件的摩擦系数。
[0054]如上所述，绕着轴线23的有限范围的相对旋转在离合器部件40L，40R它们自己之间以及在离合器部件40L，40R和横向销66之间是允许的。相对旋转的范围由止挡结构100限制，并且在产生超速状态时允许每个离合器部件40L，40R相对于横向销66和相对的离合器部件40L，40R旋转。例如，当左车轮17L经历超速状况时，离合器部件40L可相对于横向销66和离合器部件40R从横向销66接合离合器部件40L的对应斜坡表面65的第一旋转位置旋转到横向销66与离合器部件40L的中间位置67对准的第二旋转位置。在离合器部件40L处于第一旋转位置的情况下，离合器机构42L被致动，而在离合器部件40L处于第二旋转位置的情况下，离合器机构42L被停止致动。止挡结构100所允许的相对旋转范围具有与离合器部件40L相对于横向销66和离合器部件40R的第一和第二旋转位置之间的旋转距离对应的旋转角度。类似地，当右车轮17R经历超速状况时，离合器部件40R可相对于横向销66和离合器部件40L从横向销66接合离合器部件40R的对应斜坡表面65的第一旋转位置旋转到横向销66与离合器部件40R的中间位置67对准的第二旋转位置。在离合器部件40R处于第一旋转位置的情况下，离合器机构42R被致动，而在离合器部件40R处于第二旋转位置的情况下，离合器机构42R被停止致动。止挡结构100所允许的相对旋转范围具有与离合器部件40R相对于横向销66和离合器部件40L的第一和第二旋转位置之间的旋转距离对应的旋转角度。
[0055]差速器也可包括提供抵抗离合器部件40L，40R在第一和第二旋转位置之间的运动的受限/受控量的摩擦阻力的结构。该摩擦阻力小到足以在超速状态下被克服。因而，该摩擦阻力不会大到足以阻止离合器部件在第一和第二旋转位置之间运动。然而，该摩擦阻力大到足以阻止由止挡结构100限定的机械行程界限内的不稳定运动，以便提供更平顺的运转和减少的噪声。在某些示例中，用于提供摩擦阻力的结构可相对于横向销66旋转固定，并且可接合离合器部件40L，40R两者，以产生有限的摩擦阻力，该摩擦阻力必须被克服才能使离合器部件40L，40R的任一者都相对于横向销66旋转。在某些示例中，用于提供摩擦阻力的结构可包括向离合器部件40L，40R施加偏置力的弹簧。在某些示例中，用于产生摩擦阻力的结构为套筒或周向夹具，其被锚固成相对于横向销66不能旋转并且绕着离合器部件40L，40R的外周夹持成阻止离合器部件40L，40R绕着轴线23相对于横向销66的旋转运动。在一个示例中，套筒/夹具可包括具有弹性特征的结构，以便向离合器部件40L，40R的周缘施加弹性偏置载荷。在某些示例中，套筒/夹具可绕着离合器部件40L，40R的周缘安装，并且可横越(traverse) /桥接离合器部件40L, 40R的内侧之间的交界(接合部，interface)。
[0056]在一个示例中，用于提供摩擦阻力的结构可包括设置在离合器部件40L，40R的外周上(图1和4)并与横向销66协作的阻尼传送弹簧70。如图4所示，阻尼传送弹簧70的形状大体上是圆形的(例如，圆筒状)。阻尼传送弹簧70包括第一臂部78，第一臂部78沿周向延伸并具有从其一端沿周向向内延伸的第一槽口 80。阻尼传送弹簧70包括与第一臂部78相对的第二臂部82。第二臂部82沿周向延伸并具有从其一端沿周向向内延伸的第一槽口 84。阻尼传送弹簧70具有沿径向贯穿其延伸以接纳横向销66—端的中央孔86。阻尼传送弹簧70由弹性材料如金属材料制成。
[0057]如图5所示，阻尼传送弹簧70组装在离合器部件40L，40R上。横向销6的一端设置在阻尼传送弹簧70中的中央孔86内并延伸穿过中央孔86，且延伸穿过离合器部件40L，40R。阻尼传送弹簧70相接于(基于，grounded to)横向销66和每个离合器部件40L, 40R的外侧，使得弹簧70与差速器机构38的其余部分存在多个(在此情况下为三个)接触点。通过在锁止式差速器10的离合器部件40之间施加弹性联接，可实现对离合器部件40L，40R的相互作用的控制。阻尼传送弹簧70防止机械行程界限内的不稳定运动。这提供了更平顺的运转和减少的噪声。阻尼传送弹簧70还提供了从差速器支座向差速器离合器部件40的反馈。这回过来向传动系提供了阻尼的最终控制。
[0058]参照图6，示出了根据本实用新型的教导的阻尼传送弹簧70的另一个典型示例。阻尼传送弹簧70的同样部分具有同样的附图标记加上一百(100)。在该典型示例中，阻尼传送弹簧170的形状大体上是圆形的。阻尼传送弹簧170包括第一臂部178，第一臂部178沿周向延伸且具有从其一端沿周向向内延伸的第一槽口 180。第一臂部178还具有从其另一端沿周向向内延伸并相对于彼此沿轴向隔开的一对第二槽口 181。阻尼传送弹簧170包括与第一臂部178相对的第二臂部182。第二臂部182沿周向延伸且具有从其一端沿周向向内延伸的第一槽口 184。第二臂部182还具有从其另一端沿周向向内伸并相对于彼此沿轴向隔开的一对第二槽口 185。阻尼传送弹簧170具有在第一臂部178和第二臂部182之间沿周向延伸的桥接部187。桥接部187具有沿径向贯穿其延伸以接纳横向销66 —端的中央孔186。桥接部187具有比第一臂部178和第二臂部182的轴向宽度小的轴向宽度。阻尼传送弹簧170由弹性材料如金属材料制成。阻尼传送弹簧170的组装和操作与阻尼传送弹簧70相似。
[0059]本实用新型的教导已经在前述说明中详细描述，且可相信，本实用新型的教导的多个方面的各种更改和变型是本领域技术人员通过阅读和理解本说明而显而易见的。所有这样的更改和变型都包含在本实用新型的教导中，只要它们落在所附权利要求的范围内即可。
【权利要求】
1.一种用于车辆的差速器，包括: 可旋转的壳体和支承在所述壳体中的差速器机构，所述壳体可绕着旋转轴线旋转，所述差速器机构包括沿着旋转轴线设置的一对离合器部件； 一对侧齿轮和一对离合器机构，所述一对侧齿轮操作性地适于与相应的一对车桥半轴一起旋转，所述一对离合器机构可操作成在被致动时在离合器部件和它们对应的侧齿轮之间传递转矩； 所述离合器部件可沿着旋转轴线在所述壳体内沿轴向移动以致动各自的离合器机构； 每个所述离合器部件具有向内朝向的面，各个所述面包括相对于彼此以面对关系设置的槽，横向销接纳在所述槽内并操作性地连接成与所述壳体一起绕着旋转轴线旋转；和 阻尼传送弹簧，所述阻尼传送弹簧设置在所述离合器部件的外周上并与所述横向销协作以控制所述离合器部件的相互作用。
2.如权利要求1所述的差速器，其中，所述阻尼传送弹簧具有沿径向贯穿其延伸以接纳所述横向销的一端的中央孔。
3.如权利要求2所述的差速器，其中，所述阻尼传送弹簧包括第一臂部，所述第一臂部沿周向延伸并具有从其一端沿周向向内延伸的第一槽口。
4.如权利要求3所述的差速器，其中，所述阻尼传送弹簧包括与所述第一臂部相对的第二臂部。
5.如权利要求4所述的差速器，其中，所述第二臂部沿周向延伸并具有从其一端沿周向向内延伸的第一槽口。`
6.如权利要求5所述的差速器，其中，所述第一臂部具有从其另一端沿周向向内延伸并相对于彼此沿轴向隔开的一对第二槽口。
7.如权利要求6所述的差速器，其中，所述第二臂部具有从其另一端沿周向向内延伸并相对于彼此沿轴向隔开的一对第二槽口。
8.如权利要求7所述的差速器，其中，所述阻尼传送弹簧具有在所述第一臂部和所述第二臂部之间沿周向延伸的桥接部。
9.如权利要求8所述的差速器，其中，所述桥接部具有沿径向贯穿其延伸以接纳所述横向销的一端的所述中央孔。
10.如权利要求9所述的差速器，其中，所述桥接部具有比所述第一臂部和第二臂部的轴向宽度小的轴向宽度。
11.如权利要求1所述的差速器，其中，所述阻尼传送弹簧由弹性材料制成。
12.如权利要求1所述的差速器，其中，所述阻尼传送弹簧包括弹性套筒，所述弹性套筒绕着离合器部件的周缘夹持以产生阻止离合器部件之间的相对旋转的摩擦。
13.如权利要求12所述的差速器，其中，所述弹性套筒相对于横向销锚固以阻止所述横向销和弹簧套筒之间绕着旋转轴线的相对旋转，其中弹簧套筒包括夹持在离合器部件中的一个上的第一部分和夹持在离合器部件中的另一个上的第二部分。
14.如权利要求1所述的差速器，其中，离合器部件可相对于彼此绕着旋转轴线以有限的旋转范围旋转，其中离合器部件包括止挡结构，该止挡结构限定了在离合器部件之间允许进行的相对旋转的有限范围，并且其中阻尼传送弹簧提供阻止离合器部件之间以所述有限旋转范围旋转的摩擦。
15.如权利要求14所述的差速器，其中，离合器部件的所述槽包括朝中间位置会聚的斜坡，其中在离合器部件之间允许的有限旋转范围对应于离合器致动状态和离合器非致动状态之间的旋转距离，在离合器致动状态下横向销接触斜坡表面，在离合器非致动状态下横向销与所述中间位置对准。
16.一种包括如权利要求1所述的差速器的传动系，该传动系包括联接到驱动齿轮的传动轴，所述驱动齿轮与由所述壳体载持的环形齿轮接合，其中所述传动轴和驱动齿轮提供用于使所述壳体绕着所述旋转轴线旋转的转矩。
17.—种包括如权利要求1所述的差速器的车桥组件，该车桥组件包括车桥半轴，并且所述车桥半轴沿着所述旋转轴线同轴对准。
18.一种用于车辆的差速器，包括: 可旋转的壳体和支承在所述壳体中的差速器机构，所述壳体可绕着旋转轴线旋转，所述差速器机构包括沿着旋转轴线设置的一对离合器部件； 一对侧齿轮和一对离合器机构，所述一对侧齿轮操作性地适于与相应的一对车桥半轴一起旋转，所述一对离合器机构可操作成在被致动时在离合器部件和它们对应的侧齿轮之间传递转矩； 所述离合器部件可沿着旋转轴线在所述壳体内沿轴向移动以致动各自的离合器机构； 每个所述离合器部件具有向内朝向的面，各个所述面包括相对于彼此以面对关系设置的槽，横向销接纳在所述槽内并操作性地连接成与所述壳体一起绕着旋转轴线旋转；和 摩擦增强结构，所述摩擦增强结构向离合器部件的周向表面施加压力以阻止离合器部件之间绕着旋转轴线的相对旋转。
19.如权利要求18所述的差速器，其中，摩擦增强结构被锚固于横向销，并且横越离合器部件之间的交界。
20.如权利要求18所述的差速器，其中，摩擦增强结构包括绕着离合器部件的周向表面延伸的弹性套筒。
21.如权利要求18所述的差速器，其中，离合器部件可相对于彼此绕着旋转轴线以有限的旋转范围旋转，其中离合器部件包括止挡结构，该止挡结构限定了在离合器部件之间允许进行的相对旋转的有限范围，其中摩擦增强结构提供阻止离合器部件之间以所述有限旋转范围旋转的摩擦，其中离合器部件的所述槽包括朝中间位置会聚的斜坡，其中在离合器部件之间允许的有限旋转范围对应于离合器致动状态和离合器非致动状态之间的旋转距离，在离合器致动状态下横向销接触斜坡表面，在离合器非致动状态下横向销与所述中间位置对准。
22.一种包括如权利要求18所述的差速器的传动系，该传动系包括联接到驱动齿轮的传动轴，所述驱动齿轮与由所述壳体载持的环形齿轮接合，其中所述传动轴和驱动齿轮提供用于使所述壳体绕着所述旋转轴线旋转的转矩。
23.—种包括如权利要求18所述的差速器的车桥组件，该车桥组件包括车桥半轴，并且所述车桥半轴沿着所述旋转轴线同轴对准。
24.一种用于车辆的差速器，包括:可旋转的壳体和支承在所述壳体中的差速器机构，所述壳体可绕着旋转轴线旋转，所述差速器机构包括沿着旋转轴线设置的一对离合器部件； 一对侧齿轮和一对离合器机构，所述一对侧齿轮操作性地适于与相应的一对车桥半轴一起旋转，所述一对离合器机构可操作成在被致动时在离合器部件和它们对应的侧齿轮之间传递转矩； 所述离合器部件可沿着旋转轴线在所述壳体内沿轴向移动以致动各自的离合器机构； 每个所述离合器部件具有向内朝向的面，各个所述面包括相对于彼此以面对关系设置的槽，横向销接纳在所述槽内并操作性地连接成与所述壳体一起绕着旋转轴线旋转； 摩擦套筒，所述摩擦套筒绕着离合器部件的周缘安装并与离合器部件的周缘接合以阻止离合器部件之间绕着旋转轴线的相对旋转； 其中，离合器部件可相对于彼此绕着旋转轴线以有限的旋转范围旋转，其中离合器部件包括止挡结构，该止挡结构限定了在离合器部件之间允许进行的相对旋转的有限范围，其中摩擦套筒提供阻止离合器部件之间以所述有限旋转范围旋转的摩擦，其中离合器部件的所述槽包括朝中间位置会聚的斜坡，其中在离合器部件之间允许的有限旋转范围对应于离合器致动状态和离合器非致动状态之间的旋转距离，在离合器致动状态下横向销接触斜坡表面，在离合器非致动状态下横向销与所述中间位置对准。
25.如权利要求24所述的差速器，其中，摩擦套筒被锚固于横向销，并且横越和形成离合器部件之间的交界。
26.如权利要求24所述的差速器，其中，摩擦套筒限定有接纳横向销的开口和位于横向销的相对两个轴向侧的、夹持在离合器部件上的夹持部。
27.一种包括如权利要求24所述的差速器的传动系，该传动系包括联接到驱动齿轮的传动轴，所述驱动齿轮与由所述壳体载持的环形齿轮接合，其中所述传动轴和驱动齿轮提供用于使所述壳体绕着所述旋转轴线旋转的转矩。
28.—种包括如权利要求24所述的差速器的车桥组件，该车桥组件包括车桥半轴，并且所述车桥半轴沿着所述旋转轴线同轴对准。
【文档编号】F16H48/38GK203656109SQ201320639741
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2012年8月29日
【发明者】C·W·克里格 申请人:伊顿公司