[发明专利]一种基于离心力差的限滑差速器

说明书

本发明提供了一种基于半轴转速差、利用离心力差而锁止差速器的限滑系统。本系统包括内圈、外圈、滚动体、内侧楔形块、外侧楔形块、中间传递轴及回位弹簧，其中所述滚动体可沿径向和周向运动，所述内侧楔形块与外侧楔形块通过斜面接触，所述内侧楔形块可沿径向运动，所述外侧楔形块可沿轴向运动，所述外圈内壁有一圈弧形凹槽，滚动体可沿之滚动，所述内侧楔形块底部有一凹槽，滚动体可与之贴合。在左右半轴转速相差过大时，楔形块上收到的压力差变大，其中受力较小一侧的内侧楔形块被压入内圈上的槽内，从而该半轴与差速器外壳藉由内侧楔形块联接而成为一整体，使左右半轴以相同的速度转动。

技术领域

本发明涉及一种限滑差速器(LSD)，具体涉及一种基于半轴转速差、利用离心力差而锁止差速器的系统，属于限滑差速器的技术领域。

背景技术

普通差速器存在差速不差扭的情况，汽车行驶过程中，当两侧车轮的附着系数相差较大时大部分甚至全部扭矩被传递至打滑车轮，将出现打滑一侧车轮急速空转而另一侧车轮不动的情况，此时汽车很难脱困。限滑差速器(LSD)在普通差速器的基础上合理分配扭矩，使车辆的通过性显著提高。

根据结构特性的不同，LSD的型式包括扭力感应型、黏耦合型LSD、滚珠锁定LSD、螺旋齿轮式LSD、标准机械式LSD、伊顿限速差速器(Eaton ELocker)、电子控制式限滑差速器等。扭力感应式LSD采用螺旋齿轮组，利用左、右双组的摩擦力来限定滑差效应，如奥迪quattro上采用的托森式差速器，其优点在于实现了恒时、连续扭矩控制管理，持续工作，没有时间上的延迟，维护简单；其缺点在于结构相对复杂，重量大，造价也相对比较昂贵，摩擦力矩高，零件磨损大，对使用寿命不利。黏耦合型LSD由多个离合器片组合而成，透过硅油的喷入使左右轮胎产生回转差，然后再利用硅油的黏性做锁定，其优点在于结构简单且体积小、造价低，缺点在于硅油的黏度会依温度产生性能上的差别，因此反应性差。滚珠锁定LSD通过圆球在弯曲的沟槽中移动时，被沟槽切断的滚筒开始作动而发挥限滑的效果，其结构特殊，应用的场合有限。螺旋齿轮式 LSD利用行星齿轮大小减速比的功能达到限速功能，其优点在于维修、使用较方便，其最大的弱点在于限定锁定扭力滑差的比例较小，所能达到的最大转速差比较小。械式LSD使用左、右两个离合器片和压板组的排列组合来达到不同百分比的限滑功能，其优点在于响应速度快，灵敏度高，可根据压板和离合片的不同组合来实现大范围比例的限滑，缺点在于造价高，耐久性不好，当离合器片磨损时，噪音大，需做定期的维修。伊顿限速差速器其实是机械式差速器中的一种，两侧车轮的附着力出现差异且两侧车轮的转速差达到了设定数值，伊顿差速锁将会自动锁止差速器，使得两侧车轮拥有相同的动力，从而使车辆脱困。电子限滑差速器可根据汽车运动状态自动调节输出的限滑转矩，故性能最理想，但成本较高，可靠性。

如今汽车中常用的限速差速器专利权基本都为国外厂商所有，故在此提出本发明专利。

发明内容

提供一种根据本公开的一个示例构造的机械式限滑差速系统，该系统整体构成类似一轴承结构，分为两内圈结构和一外圈结构，其中两内圈结构分别与差速器的两半轴固联，该外圈结构为差速器外壳的一部分。

除上述情况之外，内圈结构沿圆周方向布置有若干圆柱形槽，该圆柱形槽用于容纳球形滚动体，球形滚动体在径向外力作用下可在槽内沿径向做直线运动。

除上述情况之外，外圈结构中包括若干可径向移动的楔形块(下文称为内侧楔形块)与对应数量的可轴向移动的楔形块(下文称为外侧楔形块)，以及相同数量的中间传递轴。内侧楔形块与外侧楔形块于各自的斜面处接触。结构外圈内壁有光滑弧形凹槽轨道，以供球形滚动体流畅地滚动。

除上述情况之外，可与内圈接触的楔形块在外力作用下可沿径向移动，受可沿径向移动的楔形块的作用，与之斜面接触的楔形块则可沿轴向移动。其下有凹槽，球形滚动体可紧密贴合。

除上述情况之外，中间传递轴布置在可沿轴向移动的楔形块之间，用于传递运动与动力。该等中间传递轴沿轴向横穿差速器外壳壁。