具有用于维持接触的组合预加载弹簧的锁止式差速器制造技术

本发明专利技术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。离合器部件可在壳体内沿轴向移动以使得它们可与联接到一对车桥半轴的相应离合器部件接合。多个弹簧仅向离合器部件施加预载荷，其中在离合器部件和横向销之间维持接触。

【技术实现步骤摘要】
具有用于维持接触的组合预加载弹簧的锁止式差速器
本专利技术的教导一般地涉及用于车辆的锁止式差速器，更具体地涉及具有用于维持接触的预加载弹簧的锁止式差速器的特征。
技术介绍
本专利技术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。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，出于噪声／振动／不平顺性(NVH)和性能的原因，离合器部件必须在其上作用有预载荷，迫使驱动轴或横向销和离合器部件之间维持接触，并进而防止在差速器机构工作时在横向销和离合器部件的相对运动期间产生的“接触”噪声。离合器盘需要预加载来产生对旋转力的阻力，从而允许横向销在离合器部件上的接合运动。特别地，离合器部件通常需要较小的预载荷来减小NVH，但是离合器机构需要基于相应车辆的参数而使它们的预载荷具有可变性，且会额外受到离合器部件的预加载的影响。向离合器部件添加预载荷产生了对压缩的额外轴向阻力，如由槽的几何形状的倾角所限定的那样。已知的设计向影响整个差速器机构的离合器机构施加预载荷，这是不希望的。因而，本领域中仍需要这样一种锁止式差速器，其被设计成防止在差速器机构工作时在横向销和离合器部件的相对运动期间产生的“接触”噪声。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于车辆的差速器，其具有可绕着旋转轴线旋转的差速器壳体。差速器还具有位于差速器壳体内并沿着旋转轴线相对于彼此以间隔开的轴向关系设置的离合器部件。差速器还包括适于相对于差速器壳体与相应的车桥半轴一起绕着旋转轴线旋转的侧齿轮，和在差速器壳体绕着旋转轴线旋转时用差速器壳体载持的横向销。差速器还具有离合器机构，每个离合器机构包括用于在离合器部件和侧齿轮之间传递转矩的离合器组件。离合器部件具有向内朝向的面，横向销设置在这些面之间。向内朝向的面限定有相对(对向)的槽，横向销接纳在这些槽中。差速器还包括多个第一预加载弹簧，所述第一预加载弹簧向离合器部件施加第一预载荷以将离合器部件朝横向销偏压。第一预载荷不通过离合器组件施加。在本专利技术的教导的一个方面中，通过将“弹性接触”点向外移动到离合器部件，可仅向离合器部件施加预载荷，这可维持离合器部件和横向销之间的接触并允许使用更高的“弹性”载荷，因为相应的离合器组件没有接收额外的载荷。然而，必须注意不能将由预加载力和斜坡角度几何形状产生的压缩阻力增大到高于“离合器机构的”撕裂转矩可保持的值。如果超过了该阈值，则离合器部件不被压缩地旋转。在以下的描述中将对各个其它方面进行说明。这些方面可涉及各个特征及特征的组合。应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都只是示例性和解释性的，而并非对本文公开的实施例所基于的宽泛构思的限制。附图说明本专利技术的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：图1为包括根据本专利技术原理的差速器的车桥组件的示意性剖视图；图2为本专利技术的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；图3为本专利技术的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；图4为本专利技术的教导的差速器机构的一端的分解透视图；以及图5为本专利技术的教导的差速器机构的侧视图。具体实施方式图1示出包含了根据本专利技术原理的差速器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。在一个示例中，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。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。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。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，且本专利技术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，且本专利技术的教导不限于经由环形齿轮、小齿轮和传动轴驱动的壳体。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22一起配合限定出空腔36。差速器机构38被支承在由壳体12限定出的空腔36中。差速器机构38也在图4的分解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的差速器，包括：可绕着旋转轴线旋转的差速器壳体；在差速器壳体内沿着旋转轴线定位的离合器部件；适于相对于差速器壳体与相应的车桥半轴一起绕着旋转轴线旋转的侧齿轮；在差速器壳体绕着旋转轴线旋转时用差速器壳体载持的横向销；离合器机构，每个离合器机构包括用于在被致动时在离合器部件和侧齿轮之间传递转矩的离合器组件；离合器部件可沿着旋转轴线沿轴向移动以致动离合器机构，离合器部件具有向内朝向的面，横向销设置在这些面之间，向内朝向的面限定有相对的槽，横向销接纳在这些槽中；和多个第一预加载弹簧，所述第一预加载弹簧向离合器部件施加第一预载荷以将离合器部件朝横向销偏压，第一预载荷不通过离合器组件施加。

【技术特征摘要】
2012.08.29 US 61/694,5011.一种用于车辆的差速器，包括：可绕着旋转轴线旋转的差速器壳体；在差速器壳体内沿着旋转轴线定位的离合器部件，其中离合器部件包括由朝中间位置会聚的斜坡表面限定出的槽；适于相对于差速器壳体与相应的车桥半轴一起绕着旋转轴线旋转的侧齿轮；在差速器壳体绕着旋转轴线旋转时用差速器壳体载持的横向销；离合器机构，每个离合器机构包括用于在被致动时在离合器部件和侧齿轮之间传递转矩的离合器组件，其中横向销与离合器部件的斜坡表面接合以致动离合器机构而与侧齿轮接合；离合器部件可沿着旋转轴线沿轴向移动以致动离合器机构，离合器部件具有向内朝向的面，横向销设置在这些面之间，向内朝向的面限定有相对的槽，横向销接纳在这些槽中，离合器部件相对于彼此绕着旋转轴线包括一定范围的相对旋转运动；和多个第一预加载弹簧，所述第一预加载弹簧只向离合器部件施加第一预载荷以将离合器部件朝横向销偏压，所述第一预加载弹簧不向离合器组件施加任何第一预载荷。2.如权利要求1所述的差速器，其中，第一预加载弹簧包括从离合器部件的外侧对离合器部件进行预加载的波形弹簧。3.如权利要求1所述的差速器，还包括用于向离合器组件施加第二预载荷的第二预加载弹簧。4.如权利要求3所述的差速器，其中，第二预加载弹簧从离合器组件的外侧对离合器组件进行预加载，且第一预加载弹簧从离合器部件的外侧对离合器部件进行预加载。5.如权利要求4所述的差速器，其中，第二预载荷通过离合器组件施加到离合器部件。6.如权利要求5所述的差速器，其中，第一预加载弹簧和第二预加载弹簧包括波形弹簧。7.如权利要求4所述的差速器，其中，第一预加载弹簧具有比第二预加载弹簧大的弹力。8.如权利要求3所述的差速器，其中，所述槽各自都包括朝中间位置会聚的斜坡表面，横向销和斜坡表面之间的接合引起离合器部件对离合器机构的致动，并且当横向销与中间位置对准时，离合器机构不被离合器部件致动，使得通过离合器组件施加的仅有的载荷为第二预载荷。9.如权利要求6所述的差速器，还包括设置在第一预加载弹簧外侧的第一垫圈。10.如权利要求9所述的差速器，其中，第一垫圈具有环形凹部。11.如权利要求10所述的差速器，其中，第二预加载弹簧设置在第一垫圈的环形凹部中。12.如权利要求11所述的差速器，还包括设置成抵靠第二预加载弹簧内侧的第二垫圈。13.如权利要求3所述的差速器，其中，第一和第二预加载弹簧安置成对离合器部件进行预加载。14.一种包括如权利要求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差速器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差速器壳体绕着所述旋转轴线旋转的转矩。15.一种包括如权利要求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。16.一种用于车辆的锁止式差速器，包括：壳体和支承在所述壳体中的差速器机构，所述差速器机构包括相对于彼此以间隔开的轴向关系设置并操作性地支承为与所述壳体一起旋转的一对离合器部件，离合器部件相对于彼此绕着旋转轴线包括一定范围的相对旋转运动；一对侧齿轮和一对离合器组件，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，所述一对离合器组件操作性地设置在对应的每对离合器部件和所述侧齿轮之间；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·W·克里格，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国;US