專利名稱：螺旋式自鎖差速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輪式車輛用自動(dòng)抗滑差速器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的差速器有對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器、強(qiáng)制鎖止式差速器、自鎖式差速器。其中自鎖式差速器又分為帶摩擦片的圓錐行星齒輪差速器、滑塊凸輪式差速器、蝸輪式差速器和自由輪式差速器(人民交通出版社出版的《汽車工程手冊(cè)》設(shè)計(jì)篇第462至468面)?，F(xiàn)有輪式車輛應(yīng)用最廣泛的是對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但它存在著缺點(diǎn)，即當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪打滑空轉(zhuǎn)時(shí)，另一驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為零，車輛便停止前進(jìn)。于是在對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了“強(qiáng)制鎖止式差速器”，它是采用牙嵌式離合器將打滑空轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪強(qiáng)制與差殼聯(lián)為一體的，這種差速器雖解決了因一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪打滑空轉(zhuǎn)造成的車輛停止前進(jìn)的問題，但在使用時(shí)需停車由人工操縱鎖止，在車輛脫離陷車路段時(shí)須及時(shí)由人工摘下鎖止，否則可能影響行車安全。目前的其它自鎖式差速器雖都有較好的自動(dòng)抗滑能力，但一般都存在構(gòu)造復(fù)雜，制造工藝要求高，成本高等不足，并且都或多或少地影響了車輛的轉(zhuǎn)向操縱靈活性，所以推廣使用面不是很廣。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有強(qiáng)制鎖止式差速器需要人工操縱鎖止、有可能影響行車安全的缺陷，對(duì)現(xiàn)有的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器進(jìn)行改造，本實(shí)用新型提出螺旋式自鎖差速器。
本實(shí)用新型是在“強(qiáng)制鎖止式差速器”的基本思路上，將原鎖止和摘除鎖止的過程由人工停車操作，改為不停車自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，達(dá)到解決車輛因一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪打滑導(dǎo)致陷車的作用和強(qiáng)制鎖止差速器完全一樣的效果，而消除了強(qiáng)制鎖止差速器存在的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型應(yīng)用的基本原理是當(dāng)車輛出現(xiàn)陷車時(shí)，只要設(shè)法將打滑空轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪(通過半軸及半軸齒輪)與差殼或另一停止轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪(通過半軸齒輪及半軸)聯(lián)為一體，使兩輪一起隨差殼轉(zhuǎn)動(dòng)，車輛就能前進(jìn)了。
為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為螺旋式自鎖差速器，包括現(xiàn)有的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器；另外，在十字軸的孔內(nèi)固定有貫通到左、右半軸齒輪內(nèi)的導(dǎo)向套，在左、右半軸齒輪內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有螺旋式控滑器，每個(gè)螺旋式控滑器由滾動(dòng)絲杠副、齒輪托架、過渡齒輪、半圓齒輪、止推板組成；止推板通過半軸齒輪內(nèi)的臺(tái)階限位，齒輪托架放置在止推板和導(dǎo)向套之間；滾動(dòng)絲杠副分兩種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，具體如下滾動(dòng)絲杠副的螺母作直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)聯(lián)接套和螺桿組成滾動(dòng)絲杠副，聯(lián)接套在導(dǎo)向套內(nèi)導(dǎo)向，螺桿穿過齒輪托架，螺桿頭部以止推板定位，過渡齒輪、半圓齒輪通過轉(zhuǎn)軸支撐在齒輪托架上，螺桿頭部設(shè)有周向輪齒，過渡齒輪與半圓齒輪嚙合，過渡齒輪同時(shí)與半軸齒輪內(nèi)嚙合，半圓齒輪同時(shí)與螺桿頭部呈咬合關(guān)系，半圓齒輪與螺桿頭部之間的裝配位置是半圓齒輪與螺桿頭部處于咬合的準(zhǔn)備狀態(tài)；在對(duì)稱布置的連接套相對(duì)端面之間設(shè)有復(fù)位彈簧，對(duì)稱布置的螺桿螺旋方向相反；滾動(dòng)絲杠副的絲杠作直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)螺套和聯(lián)接桿組成滾動(dòng)絲杠副，螺套在導(dǎo)向套內(nèi)導(dǎo)向，螺套頭部的軸頸穿過齒輪托架，螺套頭部以止推板定位，過渡齒輪、半圓齒輪通過轉(zhuǎn)軸支撐在齒輪托架上，螺套頭部設(shè)有周向輪齒，過渡齒輪與半圓齒輪嚙合，過渡齒輪同時(shí)與半軸齒輪內(nèi)嚙合，半圓齒輪同時(shí)與螺套頭部呈咬合關(guān)系，半圓齒輪與螺套頭部之間的裝配位置是半圓齒輪與螺套頭部處于咬合的準(zhǔn)備狀態(tài)；在對(duì)稱布置的聯(lián)接桿相對(duì)端面之間設(shè)有復(fù)位彈簧，對(duì)稱布置的螺套螺旋方向相反。
所述螺旋式自鎖差速器，在一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)，將打滑驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換成聯(lián)接套(或聯(lián)接桿)的直線移動(dòng)，當(dāng)此聯(lián)接套(或聯(lián)接桿)的直線移動(dòng)被另一聯(lián)接套(聯(lián)接桿)限死時(shí)，打滑驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也就停止了，實(shí)現(xiàn)了兩驅(qū)動(dòng)輪的相對(duì)剛性聯(lián)接，車輛就能脫離陷車?yán)Ь?，繼續(xù)前進(jìn)。兩驅(qū)動(dòng)輪通過聯(lián)接套(或聯(lián)接桿)的短暫聯(lián)接后，由于是滾動(dòng)絲桿副，復(fù)位彈簧能及時(shí)將移動(dòng)的聯(lián)接套(或聯(lián)接桿)推回原位，實(shí)現(xiàn)兩輪及時(shí)脫離。
當(dāng)聯(lián)接套作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，分別來自半軸齒輪和回位彈簧，在兩種動(dòng)力的分別作用下，螺桿產(chǎn)生兩種方向相反的旋轉(zhuǎn)，如果用普通傳動(dòng)方式就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)干擾，使要求的動(dòng)作就無法實(shí)現(xiàn)，為此采用半圓齒輪與螺桿輪齒部分咬合，半軸齒輪通過過渡齒輪、半圓齒輪帶動(dòng)螺桿，螺桿帶動(dòng)聯(lián)接套移動(dòng)，復(fù)位時(shí)，復(fù)位彈簧推動(dòng)聯(lián)接套，聯(lián)接套推動(dòng)螺桿反向旋轉(zhuǎn)，螺桿與半圓齒輪脫開，聯(lián)接套被推回原位，從而實(shí)現(xiàn)了聯(lián)接套前進(jìn)和后退運(yùn)動(dòng)自如，并完全自動(dòng)。當(dāng)聯(lián)接桿作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，半圓齒輪與螺套齒部分咬合，半軸齒輪通過過渡齒輪、半圓齒輪帶動(dòng)螺套，螺套帶動(dòng)聯(lián)接桿移動(dòng)，復(fù)位時(shí)，復(fù)位彈簧推動(dòng)聯(lián)接桿，聯(lián)接桿推動(dòng)螺套反向旋轉(zhuǎn)，螺套與半圓齒輪脫開，聯(lián)接桿被推回原位，從而實(shí)現(xiàn)了聯(lián)接桿前進(jìn)和后退運(yùn)動(dòng)自如，并完全自動(dòng)。
本實(shí)用新型保留了對(duì)稱圓錐行星齒輪差速器的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、造價(jià)低、工作平穩(wěn)、車輛轉(zhuǎn)向操縱靈活等。同時(shí)解決了普通差速器存在的出現(xiàn)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪打滑空轉(zhuǎn)車輛就停止前進(jìn)的缺點(diǎn)。其既可用作輪間差速，也可用作軸間差速；既可用于兩輪驅(qū)動(dòng)的車輛，也可用于多輪驅(qū)動(dòng)的車輛。在車輛行駛中，只要有一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪不打滑空轉(zhuǎn)，車輛就能繼續(xù)前進(jìn)，其工作過程是自動(dòng)的，駕駛?cè)藛T操作如裝有普通差速器的車輛的工作狀態(tài)完全一樣。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中A-A剖面圖。
圖3是本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中B-B剖面圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示的螺旋式自鎖差速器，包含由差殼1、十字軸9、行星齒輪17、行星齒輪10、左半軸齒輪2、右半軸齒輪11構(gòu)成的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器；另外，在十字軸9的孔內(nèi)固定有貫通到左、右半軸齒輪2、11內(nèi)的導(dǎo)向套16，在左半軸齒輪2、右半軸齒輪11內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有螺旋式控滑器，兩個(gè)螺旋式控滑器的結(jié)構(gòu)相同。
現(xiàn)就左半軸齒輪2內(nèi)的螺旋式控滑器進(jìn)行結(jié)構(gòu)描述，螺旋式控滑器由聯(lián)接套8、螺桿7、齒輪托架5、過渡齒輪18、半圓齒輪19、止推板3組成；止推板3通過左半軸齒輪2內(nèi)的臺(tái)階限位，聯(lián)接套8與導(dǎo)向套16內(nèi)孔滑動(dòng)配合，導(dǎo)向套16內(nèi)孔上設(shè)有軸向槽15，聯(lián)接套8通過鋼球卡在軸向槽15內(nèi)限制其轉(zhuǎn)動(dòng)；聯(lián)接套8與螺桿7構(gòu)成滾動(dòng)絲杠副，即螺桿7的螺旋槽內(nèi)支撐有多個(gè)鋼球6，鋼球6的外側(cè)卡在聯(lián)接套8的徑向孔內(nèi)；齒輪托架5放置在止推板3和導(dǎo)向套16之間，螺桿7穿過齒輪托架5，螺桿7與齒輪托架5間隙配合，螺桿7頭部端面通過鋼球4頂壓在止推板3上，螺桿7頭部設(shè)有周向輪齒，過渡齒輪18、半圓齒輪19通過轉(zhuǎn)軸支撐在齒輪托架5上，過渡齒輪18與半圓齒輪19嚙合，過渡齒輪18同時(shí)與半軸齒輪2內(nèi)嚙合，半圓齒輪19同時(shí)與螺桿7頭部輪齒呈咬合關(guān)系，半圓齒輪19與螺桿7頭部之間的裝配位置是半圓齒輪19與螺桿7頭部處于咬合的準(zhǔn)備狀態(tài)；在聯(lián)接套8與對(duì)稱設(shè)置的連接套12端面之間設(shè)有復(fù)位彈簧14，對(duì)稱布置的螺桿13與螺桿7螺旋方向相反。圖2中所示，過渡齒輪18、半圓齒輪19相匹配的數(shù)量為三個(gè)，并在360°圓周上均布。
所述過渡齒輪18、半圓齒輪19相匹配的數(shù)量不局限三個(gè)，可以是兩個(gè)，或三個(gè)以上。
所述聯(lián)接套8與螺桿7構(gòu)成滾動(dòng)絲杠副不局限于圖1中所示結(jié)構(gòu)，可以采用其它公知結(jié)構(gòu)。
如圖3、4所示，螺套22與聯(lián)接桿21構(gòu)成滾動(dòng)絲杠副，即螺套22的螺旋槽內(nèi)支撐有多個(gè)鋼球6，鋼球6的內(nèi)側(cè)卡在聯(lián)接桿21的環(huán)形槽內(nèi)；螺套22與導(dǎo)向套16內(nèi)孔滑動(dòng)配合，導(dǎo)向套16內(nèi)孔上設(shè)有軸向槽15，聯(lián)接桿21、24通過鋼球卡在軸向槽15內(nèi)限制其轉(zhuǎn)動(dòng)；螺套22頭部的軸頸穿過齒輪托架5，螺套22頭部的軸頸與齒輪托架5間隙配合，螺套22頭部端面通過鋼球4頂壓在止推板3上，螺套22頭部的軸頸上設(shè)有周向輪齒，過渡齒輪18、半圓齒輪19通過轉(zhuǎn)軸支撐在齒輪托架5上，過渡齒輪18與半圓齒輪19嚙合，過渡齒輪18同時(shí)與半軸齒輪2內(nèi)嚙合，半圓齒輪19同時(shí)與螺套22頭部的輪齒呈咬合關(guān)系，半圓齒輪19與螺套22頭部之間的裝配位置是半圓齒輪19與螺套22頭部處于咬合的準(zhǔn)備狀態(tài)；在聯(lián)接桿21與對(duì)稱設(shè)置的聯(lián)接桿24端面之間設(shè)有復(fù)位彈簧14，對(duì)稱布置的螺套23與螺套22螺旋方向相反。除此之外，其余結(jié)構(gòu)與圖1、2中所述的結(jié)構(gòu)相同。
權(quán)利要求1.螺旋式自鎖差速器，包括現(xiàn)有的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，其特征在于在十字軸的孔內(nèi)固定有貫通到左、右半軸齒輪內(nèi)的導(dǎo)向套，在左、右半軸齒輪內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有螺旋式控滑器；每個(gè)螺旋式控滑器由滾動(dòng)絲杠副、齒輪托架、過渡齒輪、半圓齒輪、止推板組成，止推板通過半軸齒輪內(nèi)的臺(tái)階限位，聯(lián)接套與螺桿構(gòu)成滾動(dòng)絲杠副，聯(lián)接套在導(dǎo)向套內(nèi)導(dǎo)向，齒輪托架放置在止推板和導(dǎo)向套之間，螺桿穿過齒輪托架，螺桿頭部以止推板定位，過渡齒輪、半圓齒輪通過轉(zhuǎn)軸支撐在齒輪托架上，螺桿頭部設(shè)有周向輪齒，過渡齒輪與半圓齒輪嚙合，過渡齒輪同時(shí)與半軸齒輪內(nèi)嚙合，半圓齒輪同時(shí)與螺桿頭部呈咬合關(guān)系，半圓齒輪與螺桿頭部之間的裝配位置是半圓齒輪與螺桿頭部處于咬合的準(zhǔn)備狀態(tài)；在對(duì)稱布置的連接套相對(duì)端面之間設(shè)有復(fù)位彈簧，對(duì)稱布置的螺桿螺旋方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋式自鎖差速器，其特征在于所述聯(lián)接套與螺桿構(gòu)成滾動(dòng)絲杠副的具體結(jié)構(gòu)為螺桿(7)的螺旋槽內(nèi)支撐有多個(gè)鋼球(6)，鋼球(6)的外側(cè)卡在聯(lián)接套(8)的徑向孔內(nèi)。
3.螺旋式自鎖差速器，包括現(xiàn)有的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，其特征在于在十字軸的孔內(nèi)固定有貫通到左、右半軸齒輪內(nèi)的導(dǎo)向套，在左、右半軸齒輪內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有螺旋式控滑器；每個(gè)螺旋式控滑器由滾動(dòng)絲杠副、齒輪托架、過渡齒輪、半圓齒輪、止推板組成，止推板通過半軸齒輪內(nèi)的臺(tái)階限位，螺套與聯(lián)接桿構(gòu)成滾動(dòng)絲杠副，螺套在導(dǎo)向套內(nèi)導(dǎo)向，齒輪托架放置在止推板和導(dǎo)向套之間，螺套頭部的軸頸穿過齒輪托架，螺套頭部以止推板定位，過渡齒輪、半圓齒輪通過轉(zhuǎn)軸支撐在齒輪托架上，螺套頭部設(shè)有周向輪齒，過渡齒輪與半圓齒輪嚙合，過渡齒輪同時(shí)與半軸齒輪內(nèi)嚙合，半圓齒輪同時(shí)與螺套頭部呈咬合關(guān)系，半圓齒輪與螺套頭部之間的裝配位置是半圓齒輪與螺套頭部處于咬合的準(zhǔn)備狀態(tài)；在對(duì)稱布置的聯(lián)接桿相對(duì)端面之間設(shè)有復(fù)位彈簧，對(duì)稱布置的螺套螺旋方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋式自鎖差速器，其特征在于所述螺套與聯(lián)接桿構(gòu)成滾動(dòng)絲杠副的具體結(jié)構(gòu)為螺套(22)的螺旋槽內(nèi)支撐有多個(gè)鋼球(6)，鋼球(6)的內(nèi)側(cè)卡在聯(lián)接桿(21)的環(huán)形槽內(nèi)。
專利摘要一種螺旋式自鎖差速器，包括現(xiàn)有的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器；另外，在十字軸的孔內(nèi)固定有貫通到左、右半軸齒輪內(nèi)的導(dǎo)向套，在左、右半軸齒輪內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有螺旋式控滑器，每個(gè)螺旋式控滑器由滾動(dòng)絲杠副、齒輪托架、過渡齒輪、半圓齒輪、止推板組成；通過螺旋式控滑器將打滑空轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪(通過半軸及半軸齒輪)與另一停止轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪(通過半軸齒輪及半軸)聯(lián)為一體，使兩輪一起隨差殼轉(zhuǎn)動(dòng)，車輛就能前進(jìn)了兩驅(qū)動(dòng)輪通過聯(lián)接套(或聯(lián)接桿)的短暫聯(lián)接后，能及時(shí)復(fù)位，實(shí)現(xiàn)兩輪及時(shí)脫離。所述螺旋式自鎖差速器保留了對(duì)稱圓錐行星齒輪差速器的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決了普通差速器存在的出現(xiàn)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪打滑空轉(zhuǎn)車輛就停止前進(jìn)的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H48/20GK2743625SQ20042007680
公開日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月28日
發(fā)明者曹相照 申請(qǐng)人:曹相照