车辆差速器及其操作方法技术

本发明专利技术描述一种差速器和操作该差速器的方法。该差速器具有侧齿轮和与侧齿轮啮合的至少一个小齿轮。侧齿轮中的一个具有爪式离合器齿和轴向延伸环承载离合器片。离合器壳具有与侧齿轮离合器片交错的轴向延伸环承载的离合器片。爪式离合器环连接到离合器壳并且与侧齿轮爪式离合器齿选择性地接合。上述系统允许串列轮轴系统的轮轴系统选择性地接合和脱开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆差速器及其操作方法
本专利技术涉及用于车辆的差速器及其操作方法。
技术介绍
串列轮轴车辆利用前轮轴和后轮轴(注：又称“前桥”和“后桥”)。典型地，轮轴中的至少一个被驱动并且在一些情况下两个轮轴都被驱动。如果两个轮轴都被驱动，则可能需要在低牵引要求的时候选择性地断开轴轴中的一个。这是优选的，因为在低牵引要求的时候，保持接合的轮轴可以自己处理车辆的牵引要求。可以理解，当轮轴与传动系脱开时，旋转和摩擦损失减小，这导致传动系效率的提高。驱动轮轴断开、然后重新连接的系统是众所周知的。然而，其中许多都是复杂的、难以制造的、难以修理的、维修昂贵的，并且它们不能被改装到现有的车辆上。鉴于现有技术系统的缺点，提供相对简单、便宜、易于使用和易于制造的系统，用于选择性地接合和脱开串列轮轴系统中的轮轴是有利的。
技术实现思路
第一侧齿轮、第二侧齿轮以及与第一和第二侧齿轮啮合的至少第一小齿轮位于差速器壳体内。第一侧齿轮被花键连接到第一轮轴半轴。第二侧齿轮具有带有与小齿轮啮合的齿的内侧面和具有爪式离合器齿的外侧面以及轴向延伸的环。离合器壳位于差速器壳体内。离合器壳具有内侧部分和外侧部分。外侧部分包括与第二轮轴半轴同心的外侧环。内侧部分包括第一轴向延伸环和第二轴线延伸环。轴向延伸环彼此同心。第一轴向延伸环被花键连接到第二轮轴半轴。离合器组件位于壳体内，并且包括多个交错的离合器片。多个交错的离合器片包括被花键连接到第二侧齿轮轴向延伸环的第一组离合器片，和被花键连接到离合器壳第二轴向延伸环的第二组离合器片。爪式离合器环位于壳体内。爪式离合器环被花键连接到第二轴向延伸环的外表面。环在其上具有爪式离合器齿。操作差速器的方法包括如下步骤：将位于差速器中的摩擦离合器活塞偏置成与交错的离合器片选择性的接合，使得第二组离合器片给予第一组离合器片旋转，以将第一组离合器片带到第一预定旋转值。该方法包括：将爪式离合器环偏置成与具有爪式离合器活塞的侧齿轮接合，使得侧齿轮和离合器壳以相同的速度旋转。第二离合器壳轴向延伸环径向地在侧齿轮轴向延伸环以内旋转，侧齿轮轴向延伸环径向地在爪式离合器环以内旋转。附图说明当借助于附图考虑时，从下面的详细描述，本专利技术的以上以及其它优点对于本领域技术人员将变得显而易见，其中：图1是串列轮轴系统的一个实施例的示意性俯视图；图1A是在第一位置中的图1的串列轮轴系统的换挡轴套的局部示意性俯视图；图1B是在第二位置中的图1的串列轮轴系统的换挡轴套的局部示意性俯视图；图1C是在第三位置中的图1的串列轮轴系统的换挡轴套的局部示意性俯视图；图2是用于串列轮轴系统的差速器的一个实施例的局部示意性侧视图；图3是串列轮轴系统的另一实施例的示意性俯视图；图3A是在第一位置中的图3的串列轮轴系统的换挡轴套的局部示意性俯视图；以及图3B是在第二位置中的图3的串列轮轴系统的换挡轴套的局部示意性俯视图。具体实施方式应该理解，本专利技术可以采取各种替代方向和步骤顺序，除非明显地规定为相反情况。还应当理解，在附图中示出并且在下面的说明书中描述的具体设备和过程是在所附权利要求中限定的本专利技术构思的简单示例性实施例。因此，与所公开的实施例相关的特定尺寸、方向或其他物理特性不被认为是限制性的，除非权利要求另有明确说明。现在转向图1，描绘了串列轮轴(axle，又称“桥”)系统10的一个实施例。串列轮轴系统10包括第一轮轴系统12和第二轮轴系统14。输入轴16提供来自诸如发动机/变速器组合(未示出)的动力源的旋转。输入轴16延伸到桥间差速器18。输入轴16驱动与桥间差速器18中的第一和第二侧齿轮24、26啮合的第一和第二小齿轮20、22。第二侧齿轮26连接到桥间驱动轴28。桥间驱动轴28连接到第二轮轴系统14。更具体地，桥间驱动轴28驱动第二轮轴系统14的小齿轮轴30和相关小齿轮32。小齿轮32与差速器环形齿轮34啮合。差速器环形齿轮34连接到容纳与差速器侧齿轮38啮合的差速器小齿轮36的差速器壳体(未示出)。差速器侧齿轮38连接到轮轴半轴40，每个轮轴半轴40延伸到车轮端部(未示出)。桥间差速器18中的第一侧齿轮24连接到与输入轴16同心的轴42。第一齿轮44安装在同心轴42上。第二齿轮46安装在与第一齿轮44相邻的输入轴16上。来自下降齿轮组50的第三齿轮48安装在第一齿轮44附近。下降齿轮组50包括与另一齿轮52啮合的第三齿轮48，另一齿轮52连接到作为第一轮轴系统12的一部分的小齿轮轴54和相关小齿轮56。小齿轮56与差速器环形齿轮58啮合。差速器环形齿轮58连接到容纳了与差速器侧齿轮啮合的差速器小齿轮的差速器壳体(未示出)。侧齿轮连接到在下面更详细地描述的轮轴半轴。换挡轴套60与第一齿轮44、第二齿轮46和第三齿轮48同心。如从图1A-C可以认识到，换挡轴套60可在齿轮44、46、48之间移动。更具体地，在图1A中，换挡轴套60轴向地移动以与第一齿轮44和第三齿轮48连接。从图1可以认识到，如果桥间差速器18打开，则这会导致第一和第二轮轴系统12、14相连。在图1B中，换挡轴套60连接第一齿轮44、第二齿轮46和第三齿轮48。从图1可以认识到，如果桥间差速器18被锁定，则这会导致第一轮轴系统12和第二轮轴系统14相连。在图1C中，换挡轴套60连接第二齿轮46和第一齿轮44。从图1可以认识到，这会导致仅第二轮轴系统14被驱动同时桥间差速器18被锁定。转向图2，描绘了用于第一轮轴系统12的差速器62。更具体地，描绘了差速器壳体64。壳体64容纳第一侧齿轮66、第二侧齿轮68以及与第一和第二侧齿轮66、68啮合的至少第一小齿轮70。优选地，第二小齿轮72与两个侧齿轮66、68啮合。小齿轮70、72安装在星形轴74上，星形轴74延伸穿过小齿轮70、72到差速器壳体64中的开口76中。第一侧齿轮66在与第一和第二小齿轮70、72啮合的内侧表面80上具有齿78。第一侧齿轮66还具有带有花键84的内表面82。花键84在位于第一侧齿轮66内的第一轮轴半轴90的外部内侧表面88上与花键86接合。第二侧齿轮68在与第一和第二小齿轮70、72啮合的内侧面94上具有齿92。第二侧齿轮68还具有带有爪式离合器齿(dogclutchteeth)98的外侧面96和轴向延伸环100。爪式离合器齿98从轴向延伸环100径向向外定位。爪式离合器齿98和轴向延伸环100是单件整体，并且与第二侧齿轮68整体形成。轴向延伸环100在第二侧齿轮68的外侧方向上从第二侧齿轮68的最低的外侧角部分102延伸。第一组离合器片104被加花键，以沿轴向延伸环100的内表面106轴向移动。第一组离合器片104与第二组离合器片108交错，第二组离合器片108被加花键，以沿离合器壳110的内表面轴向移动。离合器壳110具有第一轴向延伸环112和第二轴向延伸环114。第二组离合器片108被安装成沿第二轴向延伸环114的内表面116轴向移动。更特别地，第二组离合器片108被加花键，以沿第二轴向延伸环114的内表面116轴向移动。离合器壳110位于差速器壳体64内。离合器壳110具有内侧部分118和外侧部分120。两个部分118、120可以整体形成、单体式并且单一的。外侧部分120包括与第二轮轴半轴124同心的外侧环1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差速器，其包括：差速器壳体；第一侧齿轮、第二侧齿轮以及与所述第一和第二侧齿轮啮合的至少第一小齿轮，其位于所述差速器壳体内，其中所述第一侧齿轮被花键连接到第一轮轴半轴，其中所述第二侧齿轮具有带有与所述小齿轮啮合的齿的内侧面和具有爪式离合器齿的外侧面以及轴向延伸的环；离合器壳，其在所述差速器壳体内，具有内侧部分和外侧部分，所述外侧部分包括与第二轮轴半轴同心的外侧环，其中所述内侧部分包括第一轴向延伸环和第二轴线延伸环，其中所述轴向延伸环彼此同心，其中所述第一轴向延伸环被花键连接到所述第二轮轴半轴；离合器组件，其在所述壳体内，包括多个交错的离合器片，所述多个交错的离合器片包括被花键连接到第二侧齿轮轴向延伸环的第一组离合器片，和被花键连接到所述离合器壳第二轴向延伸环的第二组离合器片；以及爪式离合器环，其在所述壳体内，所述爪式离合器环被花键连接到所述第二轴向延伸环的外表面，所述环在其上具有爪式离合器齿。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.11 US 14/537,9481.一种差速器，其包括：差速器壳体；第一侧齿轮、第二侧齿轮以及与所述第一和第二侧齿轮啮合的至少第一小齿轮，其位于所述差速器壳体内，其中所述第一侧齿轮被花键连接到第一轮轴半轴，其中所述第二侧齿轮具有带有与所述小齿轮啮合的齿的内侧面和具有爪式离合器齿的外侧面以及轴向延伸的环；离合器壳，其在所述差速器壳体内，具有内侧部分和外侧部分，所述外侧部分包括与第二轮轴半轴同心的外侧环，其中所述内侧部分包括第一轴向延伸环和第二轴线延伸环，其中所述轴向延伸环彼此同心，其中所述第一轴向延伸环被花键连接到所述第二轮轴半轴；离合器组件，其在所述壳体内，包括多个交错的离合器片，所述多个交错的离合器片包括被花键连接到第二侧齿轮轴向延伸环的第一组离合器片，和被花键连接到所述离合器壳第二轴向延伸环的第二组离合器片；以及爪式离合器环，其在所述壳体内，所述爪式离合器环被花键连接到所述第二轴向延伸环的外表面，所述环在其上具有爪式离合器齿。2.根据权利要求1所述的差速器，其中爪式离合器活塞连接到所述爪式离合器环的外侧边，以将所述爪式离合器环在所述内侧方向上沿所述离合器壳的所述花键的外表面，选择性地移动成与所述侧齿轮爪式离合器齿接合。3.根据权利要求1所述的差速器，其中偏置结构位于所述爪式离合器环和所述离合器壳之间，以将所述爪式离合器环偏置成与所述侧齿轮脱离接合。4.根据权利要求1所述的差速器，其中所述爪式离合器环位于所述离合器片的径向的外侧并且与其同心。5.根据权利要求1所述的差速器，其中所述离合器壳第一轴向延伸环与所述第二侧齿轮轴向延伸环同心并且径向地位于所述第二侧齿轮轴向延伸环内侧，所述第二侧齿轮轴向延伸环与所述离合器壳第二轴向延伸环同心并且径向地位于所述离合器壳第二轴向延伸环内侧，所述离合器壳第二轴向延伸环与所述爪式离合器环同心并且径向地位于所述爪式离合器环内侧。6.根据权利要求7所述的差速器，其中所述第一轴向延伸环和所述第二轴向延伸环连接到基板，并且所述基板连接到所述外侧环。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：K·E·库珀，
申请(专利权)人：德纳重型车辆系统集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US