[發明專利]一種基于離心力差的限滑差速器

在審

• 申請號: 202110388796.2
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113074231A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 譚月勝;姜富懷;王青春
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: F16H48/08
• 分類號: F16H48/08;F16H48/22;F16H48/42;F16H48/40;F16H48/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基于半軸轉速差、利用離心力差而鎖止差速器的限滑系統。本系統包括內圈、外圈、滾動體、內側楔形塊、外側楔形塊、中間傳遞軸及回位彈簧，其中所述滾動體可沿徑向和周向運動，所述內側楔形塊與外側楔形塊通過斜面接觸，所述內側楔形塊可沿徑向運動，所述外側楔形塊可沿軸向運動，所述外圈內壁有一圈弧形凹槽，滾動體可沿之滾動，所述內側楔形塊底部有一凹槽，滾動體可與之貼合。在左右半軸轉速相差過大時，楔形塊上收到的壓力差變大，其中受力較小一側的內側楔形塊被壓入內圈上的槽內，從而該半軸與差速器外殼藉由內側楔形塊聯接而成為一整體，使左右半軸以相同的速度轉動。

技術領域

本發明涉及一種限滑差速器(LSD)，具體涉及一種基于半軸轉速差、利用離心力差而鎖止差速器的系統，屬于限滑差速器的技術領域。

背景技術

普通差速器存在差速不差扭的情況，汽車行駛過程中，當兩側車輪的附著系數相差較大時大部分甚至全部扭矩被傳遞至打滑車輪，將出現打滑一側車輪急速空轉而另一側車輪不動的情況，此時汽車很難脫困。限滑差速器(LSD)在普通差速器的基礎上合理分配扭矩，使車輛的通過性顯著提高。

根據結構特性的不同，LSD的型式包括扭力感應型、黏耦合型LSD、滾珠鎖定LSD、螺旋齒輪式LSD、標準機械式LSD、伊頓限速差速器(Eaton ELocker)、電子控制式限滑差速器等。扭力感應式LSD采用螺旋齒輪組，利用左、右雙組的摩擦力來限定滑差效應，如奧迪quattro上采用的托森式差速器，其優點在于實現了恒時、連續扭矩控制管理，持續工作，沒有時間上的延遲，維護簡單；其缺點在于結構相對復雜，重量大，造價也相對比較昂貴，摩擦力矩高，零件磨損大，對使用壽命不利。黏耦合型LSD由多個離合器片組合而成，透過硅油的噴入使左右輪胎產生回轉差，然后再利用硅油的黏性做鎖定，其優點在于結構簡單且體積小、造價低，缺點在于硅油的黏度會依溫度產生性能上的差別，因此反應性差。滾珠鎖定LSD通過圓球在彎曲的溝槽中移動時，被溝槽切斷的滾筒開始作動而發揮限滑的效果，其結構特殊，應用的場合有限。螺旋齒輪式 LSD利用行星齒輪大小減速比的功能達到限速功能，其優點在于維修、使用較方便，其最大的弱點在于限定鎖定扭力滑差的比例較小，所能達到的最大轉速差比較小。械式LSD使用左、右兩個離合器片和壓板組的排列組合來達到不同百分比的限滑功能，其優點在于響應速度快，靈敏度高，可根據壓板和離合片的不同組合來實現大范圍比例的限滑，缺點在于造價高，耐久性不好，當離合器片磨損時，噪音大，需做定期的維修。伊頓限速差速器其實是機械式差速器中的一種，兩側車輪的附著力出現差異且兩側車輪的轉速差達到了設定數值，伊頓差速鎖將會自動鎖止差速器，使得兩側車輪擁有相同的動力，從而使車輛脫困。電子限滑差速器可根據汽車運動狀態自動調節輸出的限滑轉矩，故性能最理想，但成本較高，可靠性。

如今汽車中常用的限速差速器專利權基本都為國外廠商所有，故在此提出本發明專利。

發明內容

提供一種根據本公開的一個示例構造的機械式限滑差速系統，該系統整體構成類似一軸承結構，分為兩內圈結構和一外圈結構，其中兩內圈結構分別與差速器的兩半軸固聯，該外圈結構為差速器外殼的一部分。

除上述情況之外，內圈結構沿圓周方向布置有若干圓柱形槽，該圓柱形槽用于容納球形滾動體，球形滾動體在徑向外力作用下可在槽內沿徑向做直線運動。

除上述情況之外，外圈結構中包括若干可徑向移動的楔形塊(下文稱為內側楔形塊)與對應數量的可軸向移動的楔形塊(下文稱為外側楔形塊)，以及相同數量的中間傳遞軸。內側楔形塊與外側楔形塊于各自的斜面處接觸。結構外圈內壁有光滑弧形凹槽軌道，以供球形滾動體流暢地滾動。

除上述情況之外，可與內圈接觸的楔形塊在外力作用下可沿徑向移動，受可沿徑向移動的楔形塊的作用，與之斜面接觸的楔形塊則可沿軸向移動。其下有凹槽，球形滾動體可緊密貼合。

除上述情況之外，中間傳遞軸布置在可沿軸向移動的楔形塊之間，用于傳遞運動與動力。該等中間傳遞軸沿軸向橫穿差速器外殼壁。