一种限滑差速器、变速器及汽车

摘要

本发明提供了一种限滑差速器、变速器及汽车，涉及差速器技术领域，为解决汽车的传动系统的动力传递效率低的问题。所述限滑差速器包括：设置于变速器壳体的空腔内的差速器壳体，差速器壳体内设置有容纳腔室，容纳空腔内设置有行星轴，行星轴的两端从差速器壳体伸出，所述限滑差速器还包括：设置于变速器壳体上的导向槽内的锁止机构，锁止机构包括驱动装置和与驱动装置相连的圆环状的锁止件，锁止件的轴线与行星轴的轴线垂直；行星轴与锁止件对应的两个区域分别设置有至少一个锁止槽；使用时，锁止件在驱动装置的驱动下伸入锁止槽中，使行星轴停止自转。本发明所述的限滑差速器应用于汽车中。

权利要求

1.一种限滑差速器，包括：设置于变速器壳体(1)的空腔内的差速器壳体(2)，所述差速器壳体(2)内设置有容纳空腔，所述容纳空腔内设置有行星轴(3)，所述行星轴(3)的两端从所述差速器壳体(2)伸出；其特征在于，所述限滑差速器还包括：设置于所述变速器壳体(1)上的导向槽内的锁止机构(5)，所述锁止机构(5)包括：驱动装置和与所述驱动装置相连的圆环状的锁止件(56)，所述锁止件(56)的轴线与所述行星轴(3)的轴线垂直；所述行星轴(3)与所述锁止件(56)对应的两个区域分别设置有至少一个锁止槽(6)；使用时，所述锁止件(56)在所述驱动装置的驱动下伸入所述锁止槽(6)中，使所述行星轴(3)停止自转；

其中，所述驱动装置的设置方式包括方案一、方案二、或方案三任意一种；

所述方案一包括：

所述驱动装置为液压缸，所述液压缸设置于导向槽内，且液压缸的缸体与变速器壳体(1)固定连接，液压缸的活塞杆与锁止件(56)固定连接；

所述方案二包括：

所述驱动装置为气压缸，所述气压缸设置于导向槽内，且气压缸的缸体与变速器壳体(1)固定连接，液压缸的活塞杆与锁止件(56)固定连接；

所述方案三包括：

所述锁止机构还包括与所述导向槽的侧壁固定连接的限位件(55)，所述驱动装置包括：分别设置于导向槽中的电磁线圈(51)、磁性挡板(52)、连杆(53)和复位弹簧(54)；其中，所述磁性挡板(52)位于所述电磁线圈(51)旁，所述连杆(53)的一端与所述磁性挡板(52)相连，所述连杆(53)的另一端与所述锁止件(56)相连，所述限位件(55)位于所述磁性挡板(52)与所述锁止件(56)之间，所述复位弹簧(54)套装于所述连杆(53)上，且位于所述磁性挡板(52)和所述限位件(55)之间，并分别与所述磁性挡板(52)和所述限位件(55)接触；所述电磁线圈通电后产生的磁场使所述磁性挡板带动所述连杆和所述锁止件(56)移动，以使所述锁止件(56)伸入所述锁止槽(6)中。

2.根据权利要求1所述的限滑差速器，其特征在于，所述驱动装置的数量为多个，各所述驱动装置沿所述锁止件(56)的圆周方向均匀排列。

3.根据权利要求1所述的限滑差速器，其特征在于，所述限滑差速器还包括控制器，所述控制器分别与所述驱动装置和汽车中的轮速传感器信号连接，所述控制器根据所述轮速传感器反馈的转速信息控制所述驱动装置的启停状态。

4.根据权利要求1所述的限滑差速器，其特征在于，所述驱动装置的设置方式包括方案三，且所述限滑差速器还包括电源开关和控制器，所述电源开关与所述电磁线圈(51)电连接，所述控制器分别与所述电源开关和汽车中的轮速传感器信号连接，所述控制器根据所述轮速传感器反馈的转速信息控制所述电源开关的通断电状态。

5.根据权利要求1所述的限滑差速器，其特征在于，所述行星轴(3)与所述锁止件(56)对应的两个区域分别设置有多个所述锁止槽(6)，多个所述锁止槽(6)沿所述行星轴(3)的圆周方向均匀排布。

6.一种变速器，其特征在于，包括：具有空腔的变速器壳体(1)，所述空腔内设置有如权利要求1-5任一项所述的限滑差速器，所述变速器壳体(1)内设置有导向槽，所述限滑差速器的锁止机构(5)设置于所述导向槽内。

7.一种汽车，其特征在于，所述汽车内设置有如权利要求6所述的变速器。

说明书

一种限滑差速器、变速器及汽车

技术领域

[0001] 本发明涉及差速器技术领域，特别涉及一种限滑差速器、变速器及汽车。

背景技术

[0002] 差速器安装在汽车的左右两侧的驱动轮之间，汽车在转向或行驶于不平路面时，差速器能够保证左右两侧的驱动轮在行程不等时具有不同的转速。但差速器的存在使得汽车在一侧驱动轮打滑时动力无法有效传输，于是出现了限滑差速器，限滑差速器在汽车的一侧车轮打滑时将差速器锁止，使左右两侧的驱动轮均可得到相同的动力，从而能够较好的解决汽车在一侧车轮打滑时出现的动力传输不均的问题。

[0003] 目前有一种限滑差速器，包括具有空腔的差速器壳体，差速器壳体上设置有销槽，空腔中安装有行星轴和锁止机构，行星轴的上套装有上行星齿轮和下行星齿轮，行星轴分别与上行星齿轮和下行星齿轮固定连接，锁止机构包括锁止齿轮、锁止销和驱动装置，其中，锁止齿轮上设置有锁止槽，锁止齿轮的数量为两个，一个锁止齿轮与上行星齿轮固定连接，另一个锁止齿轮与下行星齿轮固定连接，锁止销设置于差速器壳体的销槽中，驱动装置与锁止销相连，驱动装置可驱动锁止销伸出销槽并深入锁止槽中，从而避免锁止齿轮相对差速器壳体旋转，使得行星轴和行星齿轮停止自转，进而锁止了限滑差速器。

[0004] 但是，由于锁止机构安装在差速器壳体中，在差速器旋转的过程中，锁止机构随差速器一起旋转，消耗了部分能量，从而使得汽车的传动系统的动力传递效率低。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明旨在提出一种限滑差速器，以提高汽车的传动系统的动力传递效率。

[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

[0007] 一种限滑差速器，包括：设置于变速器壳体的空腔内的差速器壳体，所述差速器壳体内设置有容纳空腔，所述容纳空腔内设置有行星轴，所述行星轴的两端从所述差速器壳体伸出；

[0008] 所述限滑差速器还包括：设置于所述变速器壳体上的导向槽内的锁止机构，所述锁止机构包括：驱动装置和与所述驱动装置相连的圆环状的锁止件，所述锁止件的轴线与所述行星轴的轴线垂直；所述行星轴与所述锁止件对应的两个区域分别设置有至少一个锁止槽；使用时，所述锁止件在所述驱动装置的驱动下伸入所述锁止槽中，使所述行星轴停止自转。

[0009] 优选地，所述锁止机构还包括与所述导向槽的侧壁固定连接的限位件，所述驱动装置包括：分别设置于导向槽中的电磁线圈、磁性挡板、连杆和复位弹簧；其中，所述磁性挡板位于所述电磁线圈旁，所述连杆的一端与所述磁性挡板相连，所述连杆的另一端与所述锁止件相连，所述限位件位于所述磁性挡板与所述锁止件之间，所述复位弹簧套装于所述连杆上，且位于所述磁性挡板和所述限位件之间，并分别与所述磁性挡板和所述限位件接触；所述电磁线圈通电后产生的磁场使所述磁性挡板带动所述连杆和所述锁止件移动，以使所述锁止件伸入所述锁止槽中。

[0010] 可选地，所述驱动装置的数量为多个，各所述驱动装置沿所述锁止件的圆周方向均匀排列。

[0011] 进一步地，所述限滑差速器还包括控制器，所述控制器分别与所述驱动装置和汽车中的轮速传感器信号连接，所述控制器根据所述轮速传感器反馈的转速信息控制所述驱动装置的启停状态。

[0012] 优选地，所述限滑差速器还包括电源开关和控制器，所述电源开关与所述电磁线圈电连接，所述控制器分别与所述电源开关和汽车中的轮速传感器信号连接，所述控制器根据所述轮速传感器反馈的转速信息控制所述电源开关的通断电状态。

[0013] 可选地，所述行星轴与所述锁止件对应的两个区域分别设置有多个所述锁止槽，多个所述锁止槽沿所述行星轴的圆周方向均匀排布。

[0014] 相对于现有技术，本发明所述的限滑差速器具有以下优势：

[0015] 汽车在正常路面行驶时，锁止件在变速器壳体的导向槽内，限滑差速器正常运转；当汽车遇到特殊路面而使得一侧车轮打滑时，锁止机构启动，驱动装置驱动锁止件从导向槽中伸出，并伸入行星轴的锁止槽中，使锁止槽停止绕行星轴的轴线转动，因此，锁止机构使行星轴停止自转，从而锁止了限滑差速器。与现有技术相比，本发明提供的限滑差速器中的锁止机构设置于变速器的壳体的导向槽内，不会随着限滑差速器一起旋转，从而减少了能量损耗，进而提高了汽车的传动系统传递动力的效率。

[0016] 本发明的另一目的在于提出一种变速器，以提高汽车的传动系统的动力传递效率。

[0017] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

[0018] 一种变速器，包括：具有空腔的变速器壳体，所述空腔内设置有如上述技术方案所述的限滑差速器，所述变速器壳体内设置有导向槽，所述限滑差速器的锁止机构设置于所述导向槽内。

[0019] 相对于现有技术，本发明所述的变速器具有以下优势：

[0020] 所述变速器与上述限滑差速器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

[0021] 本发明的另一目的在于提出一种汽车，以提高汽车的传动系统的动力传递效率。

[0022] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

[0023] 一种汽车，所述汽车内设置有如上述技术方案所述的变速器。

[0024] 相对于现有技术，本发明所述的汽车具有以下优势：

[0025] 所述汽车与上述变速器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

[0026] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0027] 图1为本发明实施例所述的限滑差速器的剖视图；

[0028] 图2为图1中A区的放大图。

[0029] 附图标记说明：

[0030] 1-变速器壳体，      2-差速器壳体，

[0031] 3-行星轴，          5-锁止机构，

[0032] 51-电磁线圈，       52-磁性挡板，

[0033] 53-连杆，           54-复位弹簧，

[0034] 55-限位件，         56-锁止件，

[0035] 6-锁止槽。

具体实施方式

[0036] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0037] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0038] 实施例一

[0039] 请参阅图1，本发明实施例提供了一种限滑差速器，设置于变速器壳体1的空腔内，包括：差速器壳体2、行星轴3和锁止机构5，其中，差速器壳体2具有容纳空腔，行星轴3设置于容纳空腔内且行星轴3的两端分别从差速器壳体2中伸出，锁止机构5设置于变速器壳体1上的导向槽内，锁止机构5包括驱动装置和锁止件56，锁止件56与驱动装置相连，且锁止件56的轴线与行星轴3的轴线垂直，在行星轴3伸出差速器壳体2的两端分别设置有至少一个锁止槽6，各锁止槽6分别与锁止件56对应设置。

[0040] 汽车在正常路面行驶时，锁止件56位于导向槽内，限滑差速器正常运转；当汽车遇到特殊路面而使得一侧车轮打滑时，锁止机构5启动，驱动装置驱动锁止件56从导向槽中伸出，并伸入行星轴3的锁止槽6中，使锁止槽6停止绕行星轴3的轴线转动，因此，锁止机构5使行星轴3停止自转，从而锁止了限滑差速器。与现有技术相比，本发明提供的限滑差速器中的锁止机构5设置于变速器壳体1的导向槽内，不会随着限滑差速器一起旋转，从而减少了能量损耗，进而提高了汽车的传动系统传递动力的效率。

[0041] 上述驱动装置可为液压缸或气压缸，举例来说，当锁止机构5为液压缸时，液压缸设置于导向槽内且液压缸的缸体与变速器壳体1固定连接，液压缸的活塞杆与锁止件56固定连接。当汽车遇到特殊路面而使得一侧车轮打滑时，向液压缸内充入液体，使活塞杆推动锁止件56从导向槽伸出且深入锁止槽6中，从而使得行星轴3的自转停止，进而锁止限滑差速器。当汽车的车轮不再打滑后，使液压缸内的液体减少，活塞杆带动锁止件56回到导向槽中，从而使得差速器恢复正常运转。当锁止机构5为气压缸时，气压缸在变速器壳体1内的设置方式及使用气压缸锁止限滑差速器的工作过程，与上述使用液压缸锁止限滑差速器的过程基本一致，在此不再赘述。

[0042] 由于气压缸和液压缸的体积较大，而变速器内的空间较小，因此，在一种优选实施方式中，使用电磁驱动方式驱动锁止件56，请参阅图2，此时，锁止机构5包括驱动装置、限位件55和锁止件56，限位件55与导向槽的侧壁固定连接，锁止件56设置于驱动装置的右侧，驱动装置包括：电磁线圈51、磁性挡板52、连杆53和复位弹簧54，且电磁线圈51、磁性挡板52、连杆53和复位弹簧54均设置于导向槽中；其中，磁性挡板52设置于电磁线圈51的右侧，连杆53设置于磁性挡板52和锁止件56之间，且连杆53的两端分别与磁性挡板52和锁止件56固定连接；限位件55位于磁性挡板52和锁止件56之间；复位弹簧54套装在连杆52上，且位于磁性挡板52和限位件55之间，复位弹簧54的两端分别与磁性挡板52和限位件55接触。

[0043] 汽车在正常路面上行驶时，锁止件56位于导向槽内，限滑差速器正常运转，不受影响；当汽车遇到特殊路面而使得一侧车轮打滑时，为电磁线圈51通电，电磁线圈51通电后产生磁场，磁性挡板52受磁场产生的磁力影响向右侧移动，从而带动连杆53和锁止件56一起向右侧移动，锁止件56从导向槽中伸出并最终伸入行星轴3的锁止槽6中，从而停止行星轴3的自转，从而锁止限滑差速器。在磁性挡板52带动连杆53和锁止件56向右移动的过程中，由于限位件55的相对变速器壳体1的位置不发生改变，因此在磁性挡板52向右移动的过程中，磁性挡板52和限位件55之间的距离减小，复位弹簧54压缩。

[0044] 当汽车再次回到正常路面行驶时，停止为电磁线圈51通电，电磁线圈51产生的磁场消失，使得磁场施加给磁性挡板52的磁力消失，此时没有向右的力作用在磁性挡板52上，于是复位弹簧54在弹力的作用下逐渐恢复初始长度，由于限位件55相对变速器壳体1的位置不变，因此在复位弹簧54恢复初始长度的过程中，复位弹簧54向左推动磁性挡板52，磁性挡板52带动连杆53和锁止件56向左移动，当复位弹簧54恢复初始长度后，磁性挡板52、连杆53和锁止件56都恢复到初始位置，也就是说，锁止件56回到导向槽中，限滑差速器恢复正常运转。

[0045] 上述驱动装置的数量可以为一个或者多个，为了给锁止件56提供更大的驱动力，优选地，驱动装置的数量为多个，各驱动装置沿锁止件56的圆周方向均匀排列。当汽车遇到特殊路面而使得一侧车轮打滑时，锁止机构5启动，多个驱动装置同时推动驱动锁止件56从导向槽中伸出，并伸入行星轴3的锁止槽6中，从而锁止了限滑差速器。多个驱动装置对锁止件56的驱动力增强。此外，当汽车的车轮不再打滑时，多个驱动装置中的多个复位弹簧54推动磁性挡板52的力增大，使得磁性挡板52带动连杆53和锁止件56返回初始位置的速度更快，从而使得限滑差速器可以更快恢复正常运转状态。

[0046] 为了便于控制驱动装置的启停状态，在一种优选实施方式中，限滑差速器还包括控制器，控制器与驱动装置信号连接，且控制器与汽车中的轮速传感器信号连接，轮速传感器检测汽车的左右两侧的车轮的转速，并将转速信息反馈给控制器，控制器根据汽车的左右两侧车轮转速的差值判断是否启动驱动装置。举例来说，设当汽车的左右两侧车轮的转速的差值为150r/min以上时需要将限滑差速器锁止。在汽车行驶的过程中，轮速传感器实时监测汽车的左右两侧车轮的转速，并将转速信息反馈给控制器，控制器判断左右两侧车轮的转速的差值是否大于150r/min，当左右两侧车轮的转速的差值大于150r/min时，控制器控制驱动装置驱动锁止件56伸出导向槽并伸入锁止槽6中，从而将限滑差速器锁止。

[0047] 请继续参阅图2，当锁止机构5包括电磁线圈51时，为了便于控制驱动装置的启停状态，在一种优选实施方式中，限滑差速器还包括电源开关和控制器，电源开关与电磁线圈51电连接，控制器与电源开关信号连接，且控制器与轮速传感器信号连接。举例来说，设当汽车的左右两侧车轮的转速的差值为150r/min以上时需要将限滑差速器锁止，当汽车的左右两侧车轮的转速的差值为120r/min以下时需要使限滑差速器恢复正常运转。在汽车行驶的过程中，轮速传感器实时监测汽车的左右两侧车轮的转速，并将转速信息反馈给控制器，控制器判断左右两侧车轮的轮速差是否大于150r/min，当左右两侧车轮的轮速差大于
150r/min时，控制器控制打开电源开关，开始为电磁线圈51通电，电磁线圈51通电后产生磁场，磁性挡板52受磁力影响向右侧移动，从而带动连杆53和锁止件56一起向右侧移动，锁止件56从导向槽中伸出并最终伸入行星轴3的锁止槽6中，从而停止行星轴3的自转，进而锁止限滑差速器。当左右两侧的车轮的轮速差小于120r/min时，控制器关闭电源开关，停止为电磁线圈51通电，电磁线圈51产生的磁场施加给磁性挡板52的磁力消失，复位弹簧54在弹力的作用下逐渐恢复初始长度，在复位弹簧54恢复初始长度的过程中，复位弹簧54向左推动磁性挡板52，磁性挡板52带动连杆53和锁止件56向左移动，当复位弹簧54恢复初始长度后，磁性挡板52、连杆53和锁止件56都恢复到初始位置，也就是说，锁止件56离开了锁止槽6，限滑差速器恢复正常运转。

[0048] 上述行星轴3上的锁止槽6的数量为两个或多个，当锁止槽6的数量为两个时，两个锁止槽6分别位于行星轴3伸出变速器壳体2的两个区域，且分别与锁止件56相对，当锁止件56从导向槽中伸出并与行星轴3接触时，可能恰好接触的是行星轴3上没有设置锁止槽6的区域，随着行星轴3自转一定角度，锁止槽6旋转到与锁止件56正对的一侧，锁止件56伸入锁止槽6中，停止行星轴3的自转，从而锁止限滑差速器。也就是说，从启动驱动装置到将限滑差速器锁止要经过一定的延时，该延时最长为行星轴自转一圈所需的时间。为了减少延时，优选地，行星轴3伸出变速器壳体2并与锁止件56对应的两个区域分别设置多个锁止槽6，每个区域中的多个锁止槽6都沿行星轴的圆周方向均匀排布。举例来说，请参阅图1，行星轴3上设置有四个锁止槽6，其中两个锁止槽6设置于行星轴3的上端与锁止件56对应的区域，另外两个设置于行星轴3的下端与锁止件56对应的区域。如此设计，使得当锁止件56从导向槽中伸出并与行星轴3接触，恰好接触的是行星轴3上没有设置锁止槽6的区域时，最多等待行星轴3自转半圈就可以将锁止件56伸入其中两个锁止槽6中，从而锁止限滑差速器。也就是说，当设有四个锁止槽6时，延时最长为行星轴3旋转半圈所用的时间，因此，设置多个锁止槽6可减少延时。

[0049] 实施例二

[0050] 如图1所示，本发明实施例二提供了一种变速器，包括：具有空腔的变速器壳体1，变速器壳体1内设置有导向槽6，空腔内设置有如上述实施例一所述的限滑差速器，导向槽6内设置有限滑差速器的锁止机构，锁止机构可从导向槽6内伸出。

[0051] 汽车在正常路面行驶时，锁止机构5位于变速器的导向槽内，限滑差速器正常运转，当汽车遇到特殊路面而使得一侧车轮打滑时，锁止机构5启动，锁止机构5的锁止件56从导向槽中伸出，并伸入行星轴3的锁止槽6中，使锁止槽6停止绕行星轴3的轴线转动，因此，锁止机构5使行星轴3停止自转，从而锁止了限滑差速器。与现有技术相比，本发明提供的变速器中的限滑差速器的锁止机构5设置于变速器壳体的导向槽内，不会随着限滑差速器一起旋转，从而减少了能量损耗，进而提高了汽车的传动系统传递动力的效率。

[0052] 实施例三

[0053] 本发明实施例三提供了一种汽车，汽车内设置有如上述实施例二提供的变速器。

[0054] 变速器中的限滑差速器的锁止机构设置于变速器壳体的导向槽内，当汽车遇到特殊路面而使得一侧车轮打滑时，锁止机构可将限滑差速器锁止，本实施例三中的锁止机构的工作过程与上述实施例一中的锁止机构的工作过程相同，在此不作赘述。与现有技术相比，本发明提供的汽车中的限滑差速器的锁止机构设置于变速器壳体的导向槽内，不会随着限滑差速器一起旋转，从而减少了能量损耗，进而提高了汽车的传动系统传递动力的效率。

[0055] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。