提供了一种用于车辆的改进的差速器，其包括接合在环形齿轮和小齿轮和/或齿轮窝之间的断开组件，齿轮窝与小齿轮相关联，其中，断开组件能够断开差速器的环形齿轮和小齿轮之间的扭矩的扭转载荷。断开组件选择性地连接和断开环形齿轮和小齿轮，优选地通过与设置在其间的齿轮窝断开。环形齿轮和小齿轮的断开允许环形齿轮、差速器壳体、轴承以及齿轮箱的其余部分在车辆的车轮转动时停止转动。差速器小齿轮机械地连接到齿轮窝，这样扭矩可以从差速器齿轮窝传递到差速器小齿轮，再到差速器侧齿轮。花键环被支撑在差速器壳体内，并且限定了锁定环形齿轮和齿轮窝的机械连接，以传递其间的扭矩，其中，机械连接可以被断开，以解锁环形齿轮和齿轮窝，并且断开这种扭转载荷，以允许独立于环形齿轮的侧齿轮和小齿轮的旋转。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】差速器断开组件相关申请的交叉引用本申请要求2018年04月16日提交的申请号为62/658,229的美国临时专利申请，该美国临时专利申请的全部内容在此通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种用于在机动车辆的驱动系中使用的差速器断开组件。
技术介绍
众所周知，车辆包括锁定差速器，以防止一个从动轮关于另一个从动轮的相对运动。这通常是通过将一个差速器侧齿轮锁定到差速器箱体或壳体来实现，进而防止侧齿轮关于箱体或壳体旋转。还已知的是，提供液压或电致动离合器，用于相对于差速器壳体锁定和解锁差速器组件的侧齿轮。这种设计的示例在DE102013109835B4中公开，其公开内容整体上通过引用并入本文。然而，这样的设计可能是不期望的，因为差速器箱体或壳体必须足够坚固，以处理在环形齿轮和侧齿轮之间传递的扭矩载荷。期望的是，去除差速器壳体上的载荷，从而允许壳体较小，同时仍然处理侧齿轮上的轴向和径向载荷要求，或者甚至允许取消差速器壳体。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于车辆的改进差速器，其具有设置在固定的外壳中的可旋转的环形齿轮，其中，所述环形齿轮与车辆的驱动轴、马达、齿轮系或其他驱动部件接合，以实现环形齿轮的旋转。环形齿轮通过一组轴承在轴向和径向上可旋转地支撑在固定壳体上，其中，环形齿轮优选地可以由差速器壳体和差速器盖支撑，差速器壳体和差速器盖通过由固定壳体支承的一组轴承被可旋转地支撑。可选地，环形齿轮可以通过轴承直接支撑在固定壳体上。在优选实施例中，响应于所述驱动轴或其他驱动部件的从动旋转，环形齿轮与差速器壳体和差速器盖一起相对于固定壳体旋转。环形齿轮选择性地驱动互连的一组小齿轮。差速器包括差速器侧齿轮，差速器侧齿轮优选地通过差速器壳体和差速器盖被支撑在固定壳体上，并且通过所述环形齿轮的旋转选择性地被驱动，以提供各个车桥的差速驱动，进而驱动附接在车桥上的车轮。侧齿轮与小齿轮啮合地接合，小齿轮由所述环形齿轮驱动，并且因此将扭矩驱动到连接车轮和侧齿轮之间的输出轴、半轴、连接轴等本领域已知的任意组合。本专利技术的差速器包括接合在环形齿轮和小齿轮之间的断开组件，断开组件能够将该车辆差速器的环形齿轮与差速器小齿轮连接和断开。优选地，小齿轮与环形齿轮通过差速器齿轮窝接合，其中，断开组件选择性地连接和断开环形齿轮与小齿轮。环形齿轮和小齿轮的断开允许环形齿轮、差速器壳体、轴承以及齿轮箱的其余部分在车辆车轮转动时停止转动。更详细地，差速器小齿轮机械地连接到差速器齿轮窝，这样，扭矩可以从差速器齿轮窝传递到差速器小齿轮，然后到差速器侧齿轮。差速器齿轮窝通过轴承径向地和轴向地支撑在固定壳体上，并且优选地通过差速器壳体和差速器盖径向地和轴向地被支撑，差速器壳体和差速器盖由轴承支撑，并且齿轮窝可以相对于差速器壳体和盖自由地转动。在本专利技术的差速器中，优选地，断开组件包括花键环，花键环在差速器壳体内被径向地引导并且限定机械连接，该机械连接将花键环旋转地锁定到环形齿轮。花键环进而连接到齿轮窝以独立于差速器壳体而将扭矩传递至齿轮窝，并且也可以与齿轮窝断开以可释放地将环形齿轮与齿轮窝和小齿轮断开。虽然花键环径向地设置在环形齿轮和齿轮窝之间，但是花键环可以替代地轴向地设置在环形齿轮和齿轮窝之间，以执行本文描述的功能。进一步地，断开组件可以包含其他结构来代替花键环，如爪形离合器或离合器片，它们选择性地连接和断开在环形齿轮和小齿轮之间的扭矩传递。提供致动器，并且当被启动时，致动器将轴向地移动花键环并且使花键环和差速器齿轮窝之间的离合器接合或分离，以便当接合时，所述环形齿轮和齿轮窝一起旋转，从而允许扭矩从环形齿轮通过花键环传送至差速器齿轮窝。齿轮窝进而又实现小齿轮和与之接合的侧齿轮的旋转，以在环形齿轮和车轮之间传递扭矩。在一个实施例中，当致动器被停用时，复位弹簧作用在花键环以轴向地移动花键环，以使花键环和差速器齿轮窝之间的离合器正常分离，从而允许差速器齿轮窝相对于环形齿轮自由地转动。这样，通过花键环与齿轮窝和小齿轮的接合，在环形齿轮和小齿轮之间产生扭转载荷。利用这种创造性设计，通过差速器壳体的扭转载荷被消除，因为载荷通过三个部件被提供，也就是环形齿轮、花键环和齿轮窝/小齿轮组件这三个部件。这种三件式差速器设计消除了差速器壳体的扭转载荷，与通过差速器壳体传递扭矩的现有技术设计相比，允许差速器壳体更小和/或由不同材料制成。替代地，弹簧可以正常地将花键环偏置到连接或闭合位置，以便环形齿轮在环形齿轮旋转期间正常地驱动齿轮窝，并且然后致动器被操作以使环形齿轮轴向地移位，并且使环形齿轮与齿轮窝断开。当致动器停用时，花键环可以轴向地滑动返回与驱动齿轮和齿轮窝接合，从而重新连接驱动齿轮和齿轮窝。在上述实施例中，致动器基本上是单稳态的，因为当致动器被致动或启动时，花键环从第一位置移位到第二位置，但是当致动器停用时，花键环自动地返回到第一位置。如此，致动器需要保持开启状态，用于使花键环保持在第二位置，其中，花键环优选地接合在环形齿轮和齿轮窝之间，以连接扭矩传递。在另一个实施例中，致动器可以是双稳态的，其中，当被启动时，致动器在第一和第二位置之间移动花键环，但是一旦致动器停用，花键环就停留在第一或第二位置。这意味着不需要能量输入来保持断开组件接合或分离。对于第二个实施例的致动器，仅仅当需要在位置之间移动花键环时，致动器才被通电或启动。在第二实施例中，致动器优选地包括凸轮环，凸轮环相对于花键环可移动，并且在花键环和凸轮环之间的相对运动期间，花键环跟随凸轮环的轮廓轴向地移动。一旦花键环处于期望位置以连接或断开断开组件，则致动器关闭，其中，在没有任何进一步能量输入的情况下，花键环将无限期地保持在那个位置，直到致动器再次被打开或启动以将花键环移动到新位置。如此，致动器间歇地被致动以操作断开组件。本专利技术的其他目的和目标及其变型在结合附图阅读下列说明后将变得明显。附图说明本专利技术的优点将容易理解，因为当结合附图考虑时，本专利技术通过下列详细描述将变得更好理解，其中：图1是根据本专利技术第一实施例的差速器断开组件在打开情况下的横截面图；图2是根据本专利技术第一实施例的差速器断开组件在闭合情况下的横截面图；图3是根据本专利技术第二实施例的差速器断开组件在打开情况下的横截面图；图4是根据本专利技术第二实施例的差速器断开组件在闭合情况下的横截面图。下列描述中使用的某些术语仅是为了方便和参考，而不是限制性的。例如，术语“向上”、“向下”、“向右”和“向左”将指代附图中的参考方向。术语“向内”和“向外”将分别指代靠近和远离布置及其指定部分的几何中心的方向。所述术语将包括具体提及的用语，其衍生的用语以及类似含义的用语。具体实施方式参考附图，其中贯穿各个附图的相同数字表示相同或相应的部件，根据本专利技术的优选第一实施例的差速器断开组件在图1和图2中用10所示，其中，断开组件10被设置在车辆齿轮箱11中，并且在本实施例中正常地断开或打开。齿轮箱11也可以称为车桥，这从以下描述中可以理解。图3和图4示本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于车辆的差速器，包括：/n外壳；/n可旋转的环形齿轮，由所述外壳可旋转地支撑，以便所述环形齿轮的可旋转的驱动；/n小齿轮组件，包括驱动地可连接至所述环形齿轮的多个小齿轮；/n多个侧齿轮，可旋转地设置在所述外壳内，并且与所述小齿轮啮合，使得所述侧齿轮和所述小齿轮一起旋转；以及/n断开组件，可操作地连接在所述环形齿轮和所述小齿轮组件的相应表面之间，使得所述环形齿轮、所述小齿轮和所述侧齿轮在连接时一起旋转，所述断开组件可致动以将所述环形齿轮与所述小齿轮组件可操作地断开，以断开在所述环形齿轮和所述小齿轮之间的扭矩传输，并且防止在车轮旋转期间所述小齿轮驱动所述环形齿轮旋转。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180416 US 62/658,2291.一种用于车辆的差速器，包括：
外壳；
可旋转的环形齿轮，由所述外壳可旋转地支撑，以便所述环形齿轮的可旋转的驱动；
小齿轮组件，包括驱动地可连接至所述环形齿轮的多个小齿轮；
多个侧齿轮，可旋转地设置在所述外壳内，并且与所述小齿轮啮合，使得所述侧齿轮和所述小齿轮一起旋转；以及
断开组件，可操作地连接在所述环形齿轮和所述小齿轮组件的相应表面之间，使得所述环形齿轮、所述小齿轮和所述侧齿轮在连接时一起旋转，所述断开组件可致动以将所述环形齿轮与所述小齿轮组件可操作地断开，以断开在所述环形齿轮和所述小齿轮之间的扭矩传输，并且防止在车轮旋转期间所述小齿轮驱动所述环形齿轮旋转。
2.根据权利要求1所述的差速器，包括差速器壳体和差速器盖，差速器壳体和差速器盖可旋转地支撑在所述外壳体上，其中，所述环形齿轮与所述差速器壳体和所述差速器盖中的至少一个一起旋转，其中，所述环形齿轮与所述小齿轮组件的所述断开允许所述环形齿轮、所述差速器壳体和所述差速器盖在所述侧齿轮转动时停止转动。
3.根据权利要求2所述的差速器，其中，所述差速器壳体和所述差速器盖通过相应的轴承支撑在所述外壳上，所述轴承也被允许在所述侧齿轮转动时停止转动。
4.根据权利要求1所述的差速器，其中，所述小齿轮组件包括与所述小齿轮一起可移动的齿轮窝，其中，所述断开组件与所述齿轮窝连接和断开，以连接和断开所述扭矩传输。
5.根据权利要求4所述的差速器，其中，所述断开组件包括花键构件，花键构件可移动成与所述环形齿轮和所述齿轮窝接合和分离，以分别连接和断开所述扭矩传输。
6.根据权利要求5所述的差速器，其中，所述花键构件可滑动地与所述环形齿轮接合，并且在连接位置和断开位置之间可移动，其中，当在所述连接位置时，所述花键构件与所述小齿轮组件接合，并且当在所述断开位置时，所述花键组件与所述小齿轮组件分离。
7.根据权利要求6所述的差速器，其中，所述花键构件通过致动器是可移动的。
8.根据权利要求1所述的差速器，其中，所述断开组件包括花键构件，花键构件可移动成与所述环形齿轮和所述小齿轮组件接合和分离，以分别连接和断开所述扭矩传输。
9.根据权利要求8所述的差速器，其中，所述花键构件不可旋转地与所述环形齿轮接合，并且在连接位置和断开位置之间可移动，其中，当在所述连接位置时，所述花键构件与所述小齿轮组件接合，以连接所述扭矩传输，并且当在所述断开位置时，所述花键构件与所述小齿轮组件分离，以断开所述扭矩传输，所述断开组件还包括致动器，以移动所述花键构件。
10.根据权利要求9所述的差速器，其中，所述断开组件包括偏置构件，以正常地将所述花键构件偏置到所述连接位置和所述断开位置中的一个，其中，所述致动器将所述花键构件移动到所述连接位置和所述断开位置中的另一个。
11.一种用于车辆的差速器，包括：
外壳；
差速器壳体和差速器盖，差速器壳体和差速器盖彼此轴向相邻地由相应的轴承可旋转地支撑在所述外壳上；
【专利技术属性】
技术研发人员：埃文·斯文格，
申请(专利权)人：莱纳玛公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA
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