具有高的锁止接合长度以及低的行程长度的锁止式差速器制造技术

一种具有高的锁止接合长度以及低的行程长度的锁止式差速器，包括齿轮箱体、半轴齿轮、致动器和轴环。该齿轮箱体包括中心轴线和凹部。该半轴齿轮构造成绕该中心轴线转动。该半轴齿轮包括径向向外延伸的锁止构件，该锁止构件包括由多个槽分隔的半轴齿轮段。致动器包围中心轴线。该轴环构造成沿中心轴线双向平移。该轴环包括耳状部和径向向内延伸的锁止构件，该锁止构件包括由多个槽分隔的轴环段。致动器构造成使轴环相对于半轴齿轮移动以使耳状部在凹部中轴向移动。当致动器使轴环移动到锁止位置时，轴环段构造成与半轴齿轮段接合。当致动器使轴环移动到解锁位置时，半轴齿轮段构造成穿过径向向内延伸的锁止构件的槽。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
优先权本申请要求2012年8月15日提交的美国临时专利申请61/683298的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本说明书中。
本技术总体上涉及锁止式差速器。更具体的，本技术涉及具有低的行程长度但具有高的接合长度的轴环(卡圈)型锁止式差速器。
技术介绍
调节牵引力的锁止式差速器通常包括限定出齿轮室的齿轮箱体以及设置在其中的差动齿轮组，该差动齿轮组包括至少一个输入小齿轮和一对输出半轴齿轮。通常，这种“锁止式差速器”包括选择性地防止其中一个半轴齿轮相对于齿轮箱体转动的锁止机构，该锁止机构的接合由致动器起动。锁止式差速器中锁止机构的最大转矩是锁止机构的轴向位移的函数，因为它在锁止和解锁状态之间移动。锁止机构的位移由邻近差速器箱设置的“内斜板”的轴向位移限制。仅作为示例，在按照美国专利No.6551209的教导制造的锁止式差速器的商业实践中，锁止机构具有约4mm的轴向位移以及约3mm的有效“锁止接合”。在由美国专利No.7264569教导的另一个例子中，差速器具有位移约为8mm到12mm并且接合长度约为8mm的锁止构件。
技术实现思路
本技术提出一种锁止式差速器，该差速器具有低的行程长度、低的位移以及高的锁止接合长度。差速器包括齿轮箱体，该齿轮箱体包括中心轴线和凹部。半轴齿轮(侧齿轮)构造成绕该中心轴线转动。该半轴齿轮包括径向向外延伸的锁止构件。该径向向外延伸的锁止构件进一步包括由多个槽分隔开的半轴齿轮段。一致动器包围该中心轴线。该轴环构造成沿该中心轴线双向平移。该轴环包括耳状部和径向向内延伸的锁止构件。该径向向内延伸的锁止构件进一步包括由多个槽分隔开的轴环段。该致动器构造成使该轴环相对于该半轴齿轮移动，从而使耳状部在凹部中轴向移动。当致动器使轴环移动到锁止位置时，轴环段构造成接合半轴齿轮段。当致动器使轴环移动到解锁位置时，半轴齿轮段构造成穿过径向向内延伸的锁止构件的槽。附图说明图1是未致动、解锁状态下的锁止式差速器的轴向剖视图。图2是图1的左侧视图，其中端盖被去除。图3是未致动、解锁状态下的锁止式差速器的替代视图。图4是锁止状态下的具有环的偏压弹簧装置的视图。图5是示出在未致动、解锁状态下的锁止式差速器的轴向剖视图，并且示出锁止机构的“位移”。图6A是锁止状态的视图，其示出各段的对齐以及面-面接合。图6B是锁止状态的另一视图。具体实施方式现在将参考在附图中示出的实施例进行详细描述。尽可能的，相同的附图标记在全部附图中将被用于指代相同或类似的部件。图1是锁止式差速器的轴向剖视图。图1示出的锁止式差速器包括齿轮箱体11和端盖12，该端盖12可通过任意合适的方式、例如多个螺栓(未示出)附装到齿轮箱体11。齿轮箱体11和端盖12配合限定出齿轮室，该齿轮室的总体标号为13。齿轮箱体11限定了环形毂部27和29，所述毂部上可以安装轴承组件，以便为转动的差速器装置相对于外差速器壳体或“托架”(未示出)提供旋转支承。转矩通常通过输入齿圈输入到锁止式差速器，该输入齿圈可附装到法兰15。齿轮室13中设置有包括一对输入小齿轮17的差动齿轮组。如通常那样，输入小齿轮17可转动地围绕小齿轮轴18安装，小齿轮轴18通过任意合适的方式相对于齿轮箱体11固定。小齿轮17包括差动齿轮组的输入齿轮，并且与一对半轴齿轮19和21相啮合。半轴齿轮19和21限定内部直键槽组23和25，所述键槽组构造成与一对半轴(未示出)上的相配合的外花键进行键接合。在车辆的常规直行操作期间，左、右半轴之间或左、右半轴齿轮19和21之间没有差速出现。因此，小齿轮17不相对于小齿轮轴18转动。当包围齿轮箱体的外齿圈转动时，小齿轮轴18转动。因此，齿轮箱体11、小齿轮17以及半轴齿轮19和21均围绕转动轴线A转动，犹如包括一固体单元。当车辆转向时，由于半轴齿轮19和21能抵靠小齿轮17转动，所以半轴齿轮19和21能以不同的速率转动。如果锁止状态是期望的，则可通过阻止半轴齿轮19和21中的至少一个以不同于齿轮箱体转动速率的速率转动来锁止半轴齿轮19和21的差速转动。在示出的例子中，锁止模式对半轴齿轮19与齿轮箱体的转动进行锁止。由于这有效阻止了小齿轮17围绕小齿轮轴18转动，因此另一半轴齿轮21不能以与第一半轴齿轮不同的速率转动，该另一半轴齿轮21以与齿轮箱体相同的速率转动。现在主要参照图1，锁止式差速器包括总体标号为31的转动阻止机构(防转机构)，该转动阻止机构全部设置于齿轮箱体11内并且可操作地与半轴齿轮19关联。锁止式差速器还包括总体标号为33的致动机构，该致动机构在本例中位于齿轮箱体以外。转动阻止机构31包括大体环形的轴环35，该轴环在其外圆周包括多个耳状部37，如图2和4所示。仅作为示例，设有六个耳状部37。每个耳状部37都容纳在由齿轮箱体11限定的相配合的、轴向延伸的凹部39内，从而阻止轴环35相对于齿轮箱体11转动，但允许轴环35在图6A和6B示出的锁止位置和图3、4和5示出的解锁位置之间进行轴向移动。围绕轴环35的内圆周设置有多个轴环锁止构件41。与所述轴环锁止构件指形交叉地设有多个围绕半轴齿轮19外圆周设置的半轴齿轮锁止构件43。仅作为示例，设有九个轴环锁止构件41和九个半轴齿轮锁止构件43。每个轴环锁止构件41都与下一个之间具有圆周间隙，每个半轴齿轮锁止构件43都与下一个之间具有圆周间隙。这些间隙足以使轴环锁止构件41沿图2的页面向外的方向在半轴齿轮锁止构件43之间滑动。也就是说，轴环35能沿着其方向为从图2的页面向外的轴线滑动，从而轴环锁止构件41在半轴齿轮锁止构件43之间通过。所述间隙可以调节以便在锁止构件之间提供最小空隙。或者，所述间隙和所述锁止构件的数目可以调节从而在锁止构件之间具有更大的空隙，以便具有最小数目的锁止构件，仅足以提供足够的力使轴环35和半轴齿轮19相接合。然而，锁止构件的空隙必须足以使轴环构件35能从其解锁位置(如图3、4和5所示)运动到其锁止位置(如图6A和6B所示)。此外，每个锁止构件通过在其中设有槽而分成多个段。也就是说，轴环锁止构件41包括六个段72，半轴齿轮19包括六个段71。段和槽使得即使当轴环锁止构件41保持与半轴齿轮锁止构件43接近时该半轴齿轮19也能相对于轴环35转动。当差速器解锁时半轴齿轮段71从轴环段72之间通过，但当差速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差速器，包括：齿轮箱体，该齿轮箱体具有中心轴线和凹部；半轴齿轮，该半轴齿轮构造成围绕该中心轴线转动，该半轴齿轮包括多个径向向外延伸的、由间隙分隔的锁止构件，每个径向向外延伸的锁止构件都进一步包括由对应的槽分隔的多个半轴齿轮段；致动器，该致动器包围中心轴线的至少一部分；以及轴环，该轴环构造成沿中心轴线的一部分双向平移，该轴环包括向外延伸的耳状部和多个径向向内延伸的锁止构件，各径向向内延伸的锁止构件由间隙分隔，每个径向向内延伸的锁止构件都进一步包括由对应的槽分隔开的多个轴环段，其中：该致动器构造成使轴环相对于半轴齿轮移动，从而使耳状部在凹部中轴向移动，当致动器使轴环移动到锁止位置时，轴环段构造成与半轴齿轮段接合，当致动器使轴环移动到解锁位置时，半轴齿轮段构造成穿过所述径向向内延伸的锁止构件的槽。

【技术特征摘要】
2012.08.15 US 61/683,2981.一种差速器，包括：
齿轮箱体，该齿轮箱体具有中心轴线和凹部；
半轴齿轮，该半轴齿轮构造成围绕该中心轴线转动，该半轴齿轮包括
多个径向向外延伸的、由间隙分隔的锁止构件，每个径向向外延伸的锁止
构件都进一步包括由对应的槽分隔的多个半轴齿轮段；
致动器，该致动器包围中心轴线的至少一部分；以及
轴环，该轴环构造成沿中心轴线的一部分双向平移，该轴环包括向外
延伸的耳状部和多个径向向内延伸的锁止构件，各径向向内延伸的锁止构
件由间隙分隔，每个径向向内延伸的锁止构件都进一步包括由对应的槽分
隔开的多个轴环段，
其中：
该致动器构造成使轴环相对于半轴齿轮移动，从而使耳状部在凹部中
轴向移动，
当致动器使轴环移动到锁止位置时，轴环段构造成与半轴齿轮段接合，
当致动器使轴环移动到解锁位置时，半轴齿轮段构造成穿过所述径向
向内延伸的锁止构件的槽。
2.如权利要求1所述的差速器，其特征在于，所述齿轮箱体至少部分
地包围所述轴环、所述半轴齿轮和所述致动器。
3.如权利要求2所述的差速器，其特征在于，该齿轮箱体构造成使得
轴环的一部分嵌入在齿轮箱体中以及使致动器的一部分嵌入在齿轮箱体
中，该齿轮箱体还包括用于与齿轮箱体配合的端盖，其中半轴齿轮的一部
分嵌入在该端盖中。
4.如权利要求1所述的差速器，其特征在于，该致动器包括斜板和至
少一个致动销；该斜板构造成选择性地移动所述至少一个致动销以便移动
该轴环。
5.如权利要求4所述的差速器，还包括波形弹簧和端盖，其特征在于，

\t该波形弹簧压靠该轴环和该端盖，以便偏压该轴环以使之远离该端盖。
6.如权利要求1所述的差速器，其特征在于，每个径向向外延伸的锁
止构件包括六个半轴齿轮段，每个径向向内延伸的锁止构件包括六个轴环
段。
7.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·麦克米伦，D·P·菲舍尔，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：实用新型
国别省市：