專利名稱：螺旋式自鎖差速器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及輪式車輛用自動抗滑差速器。
背景技術：
現有的差速器有對稱式圓錐行星齒輪差速器、強制鎖止式差速器、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》設計篇第462至468面)。現有輪式車輛應用最廣泛的是對稱式圓錐行星齒輪差速器，它具有結構簡單、工作平穩、造價低等優點，但它存在著缺點，即當一個驅動輪打滑空轉時，另一驅動輪的轉速為零，車輛便停止前進。于是在對稱式圓錐行星齒輪差速器的基礎上出現了“強制鎖止式差速器”，它是采用牙嵌式離合器將打滑空轉的驅動輪強制與差殼聯為一體的，這種差速器雖解決了因一個驅動輪打滑空轉造成的車輛停止前進的問題，但在使用時需停車由人工操縱鎖止，在車輛脫離陷車路段時須及時由人工摘下鎖止，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抗滑能力，但一般都存在構造復雜，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向操縱靈活性，所以推廣使用面不是很廣。
發明內容
針對現有強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，對現有的對稱式圓錐行星齒輪差速器進行改造，本實用新型提出螺旋式自鎖差速器。
本實用新型是在“強制鎖止式差速器”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，改為不停車自動實現，達到解決車輛因一個驅動輪打滑導致陷車的作用和強制鎖止差速器完全一樣的效果，而消除了強制鎖止差速器存在的缺點。
本實用新型應用的基本原理是當車輛出現陷車時，只要設法將打滑空轉的驅動輪(通過半軸及半軸齒輪)與差殼或另一停止轉動的驅動輪(通過半軸齒輪及半軸)聯為一體，使兩輪一起隨差殼轉動，車輛就能前進了。
為此，本實用新型的技術方案為螺旋式自鎖差速器，包括現有的對稱式圓錐行星齒輪差速器；另外，在十字軸的孔內固定有貫通到左、右半軸齒輪內的導向套，在左、右半軸齒輪內對稱設置有螺旋式控滑器，每個螺旋式控滑器由滾動絲杠副、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的臺階限位，齒輪托架放置在止推板和導向套之間；滾動絲杠副分兩種傳動結構，具體如下滾動絲杠副的螺母作直線運動的傳動結構聯接套和螺桿組成滾動絲杠副，聯接套在導向套內導向，螺桿穿過齒輪托架，螺桿頭部以止推板定位，過渡齒輪、半圓齒輪通過轉軸支撐在齒輪托架上，螺桿頭部設有周向輪齒，過渡齒輪與半圓齒輪嚙合，過渡齒輪同時與半軸齒輪內嚙合，半圓齒輪同時與螺桿頭部呈咬合關系，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備狀態；在對稱布置的連接套相對端面之間設有復位彈簧，對稱布置的螺桿螺旋方向相反；滾動絲杠副的絲杠作直線運動的傳動結構螺套和聯接桿組成滾動絲杠副，螺套在導向套內導向，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、半圓齒輪通過轉軸支撐在齒輪托架上，螺套頭部設有周向輪齒，過渡齒輪與半圓齒輪嚙合，過渡齒輪同時與半軸齒輪內嚙合，半圓齒輪同時與螺套頭部呈咬合關系，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備狀態；在對稱布置的聯接桿相對端面之間設有復位彈簧，對稱布置的螺套螺旋方向相反。
所述螺旋式自鎖差速器，在一個驅動輪打滑時，將打滑驅動輪的旋轉運動，轉換成聯接套(或聯接桿)的直線移動，當此聯接套(或聯接桿)的直線移動被另一聯接套(聯接桿)限死時，打滑驅動輪的旋轉運動也就停止了，實現了兩驅動輪的相對剛性聯接，車輛就能脫離陷車困境，繼續前進。兩驅動輪通過聯接套(或聯接桿)的短暫聯接后，由于是滾動絲桿副，復位彈簧能及時將移動的聯接套(或聯接桿)推回原位，實現兩輪及時脫離。
當聯接套作直線運動時，使螺桿轉動的動力，分別來自半軸齒輪和回位彈簧，在兩種動力的分別作用下，螺桿產生兩種方向相反的旋轉，如果用普通傳動方式就會出現運動干擾，使要求的動作就無法實現，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、半圓齒輪帶動螺桿，螺桿帶動聯接套移動，復位時，復位彈簧推動聯接套，聯接套推動螺桿反向旋轉，螺桿與半圓齒輪脫開，聯接套被推回原位，從而實現了聯接套前進和后退運動自如，并完全自動。當聯接桿作直線運動時，半圓齒輪與螺套齒部分咬合，半軸齒輪通過過渡齒輪、半圓齒輪帶動螺套，螺套帶動聯接桿移動，復位時，復位彈簧推動聯接桿，聯接桿推動螺套反向旋轉，螺套與半圓齒輪脫開，聯接桿被推回原位，從而實現了聯接桿前進和后退運動自如，并完全自動。
本實用新型保留了對稱圓錐行星齒輪差速器的全部優點，如結構簡單、制造容易、造價低、工作平穩、車輛轉向操縱靈活等。同時解決了普通差速器存在的出現一個驅動輪打滑空轉車輛就停止前進的缺點。其既可用作輪間差速，也可用作軸間差速；既可用于兩輪驅動的車輛，也可用于多輪驅動的車輛。在車輛行駛中，只要有一個驅動輪不打滑空轉，車輛就能繼續前進，其工作過程是自動的，駕駛人員操作如裝有普通差速器的車輛的工作狀態完全一樣。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是圖1中A-A剖面圖。
圖3是本實用新型的另一種實施方式的結構示意圖。
圖4是圖3中B-B剖面圖。
具體實施方式
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構成的對稱式圓錐行星齒輪差速器；另外，在十字軸9的孔內固定有貫通到左、右半軸齒輪2、11內的導向套16，在左半軸齒輪2、右半軸齒輪11內對稱設置有螺旋式控滑器，兩個螺旋式控滑器的結構相同。
現就左半軸齒輪2內的螺旋式控滑器進行結構描述，螺旋式控滑器由聯接套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內的臺階限位，聯接套8與導向套16內孔滑動配合，導向套16內孔上設有軸向槽15，聯接套8通過鋼球卡在軸向槽15內限制其轉動；聯接套8與螺桿7構成滾動絲杠副，即螺桿7的螺旋槽內支撐有多個鋼球6，鋼球6的外側卡在聯接套8的徑向孔內；齒輪托架5放置在止推板3和導向套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頭部設有周向輪齒，過渡齒輪18、半圓齒輪19通過轉軸支撐在齒輪托架5上，過渡齒輪18與半圓齒輪19嚙合，過渡齒輪18同時與半軸齒輪2內嚙合，半圓齒輪19同時與螺桿7頭部輪齒呈咬合關系，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頭部處于咬合的準備狀態；在聯接套8與對稱設置的連接套12端面之間設有復位彈簧14，對稱布置的螺桿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相匹配的數量為三個，并在360°圓周上均布。
所述過渡齒輪18、半圓齒輪19相匹配的數量不局限三個，可以是兩個，或三個以上。
所述聯接套8與螺桿7構成滾動絲杠副不局限于圖1中所示結構，可以采用其它公知結構。
如圖3、4所示，螺套22與聯接桿21構成滾動絲杠副，即螺套22的螺旋槽內支撐有多個鋼球6，鋼球6的內側卡在聯接桿21的環形槽內；螺套22與導向套16內孔滑動配合，導向套16內孔上設有軸向槽15，聯接桿21、24通過鋼球卡在軸向槽15內限制其轉動；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頭部的軸頸上設有周向輪齒，過渡齒輪18、半圓齒輪19通過轉軸支撐在齒輪托架5上，過渡齒輪18與半圓齒輪19嚙合，過渡齒輪18同時與半軸齒輪2內嚙合，半圓齒輪19同時與螺套22頭部的輪齒呈咬合關系，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頭部處于咬合的準備狀態；在聯接桿21與對稱設置的聯接桿24端面之間設有復位彈簧14，對稱布置的螺套23與螺套22螺旋方向相反。除此之外，其余結構與圖1、2中所述的結構相同。
權利要求1.螺旋式自鎖差速器，包括現有的對稱式圓錐行星齒輪差速器，其特征在于在十字軸的孔內固定有貫通到左、右半軸齒輪內的導向套，在左、右半軸齒輪內對稱設置有螺旋式控滑器；每個螺旋式控滑器由滾動絲杠副、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的臺階限位，聯接套與螺桿構成滾動絲杠副，聯接套在導向套內導向，齒輪托架放置在止推板和導向套之間，螺桿穿過齒輪托架，螺桿頭部以止推板定位，過渡齒輪、半圓齒輪通過轉軸支撐在齒輪托架上，螺桿頭部設有周向輪齒，過渡齒輪與半圓齒輪嚙合，過渡齒輪同時與半軸齒輪內嚙合，半圓齒輪同時與螺桿頭部呈咬合關系，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備狀態；在對稱布置的連接套相對端面之間設有復位彈簧，對稱布置的螺桿螺旋方向相反。
2.根據權利要求1所述的螺旋式自鎖差速器，其特征在于所述聯接套與螺桿構成滾動絲杠副的具體結構為螺桿(7)的螺旋槽內支撐有多個鋼球(6)，鋼球(6)的外側卡在聯接套(8)的徑向孔內。
3.螺旋式自鎖差速器，包括現有的對稱式圓錐行星齒輪差速器，其特征在于在十字軸的孔內固定有貫通到左、右半軸齒輪內的導向套，在左、右半軸齒輪內對稱設置有螺旋式控滑器；每個螺旋式控滑器由滾動絲杠副、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的臺階限位，螺套與聯接桿構成滾動絲杠副，螺套在導向套內導向，齒輪托架放置在止推板和導向套之間，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、半圓齒輪通過轉軸支撐在齒輪托架上，螺套頭部設有周向輪齒，過渡齒輪與半圓齒輪嚙合，過渡齒輪同時與半軸齒輪內嚙合，半圓齒輪同時與螺套頭部呈咬合關系，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備狀態；在對稱布置的聯接桿相對端面之間設有復位彈簧，對稱布置的螺套螺旋方向相反。
4.根據權利要求3所述的螺旋式自鎖差速器，其特征在于所述螺套與聯接桿構成滾動絲杠副的具體結構為螺套(22)的螺旋槽內支撐有多個鋼球(6)，鋼球(6)的內側卡在聯接桿(21)的環形槽內。
專利摘要一種螺旋式自鎖差速器，包括現有的對稱式圓錐行星齒輪差速器；另外，在十字軸的孔內固定有貫通到左、右半軸齒輪內的導向套，在左、右半軸齒輪內對稱設置有螺旋式控滑器，每個螺旋式控滑器由滾動絲杠副、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的驅動輪(通過半軸及半軸齒輪)與另一停止轉動的驅動輪(通過半軸齒輪及半軸)聯為一體，使兩輪一起隨差殼轉動，車輛就能前進了兩驅動輪通過聯接套(或聯接桿)的短暫聯接后，能及時復位，實現兩輪及時脫離。所述螺旋式自鎖差速器保留了對稱圓錐行星齒輪差速器的全部優點，同時解決了普通差速器存在的出現一個驅動輪打滑空轉車輛就停止前進的缺點。
文檔編號F16H48/20GK2743625SQ20042007680
公開日2005年11月30日 申請日期2004年9月28日 優先權日2004年9月28日
發明者曹相照 申請人:曹相照