技术领域

本发明属于一种机械传动差速机构，具体涉及 一种利用机械单向传动实现 自锁的差速器。

背景技术

差速器主要用于汽车的传动系统中， 当左右驱动轮存在转速差时， 差速器 分配给慢转驱动轮的转矩大于快转驱动轮的转 矩。通常的差速器分为齿轮差速 器和限滑差速器 ( Limi ted S l i p Different ia l , 简称 LSD )。 汽车在坏路上行驶时， 却严重影响通过能力， 例如当汽车的一个驱动轮陷入泥 泞路面时， 虽然另一驱动轮在良好路面上， 但因齿轮差速器平均分配转矩的特 点， 使这一驱动轮也只能分到与滑转驱动轮等量的 转矩， 以致驱动力不足以克 服行驶阻力， 汽车不能前进。

为了解决上述问题， 某些越野汽车及高级轿车上装置防滑差速器， 防滑差 速器可以使得当一侧驱动轮在坏路上滑转时， 能使大部分甚至全部转矩传给在 良好路面上的驱动轮， 以充分利用这一驱动轮的附着力来产生足够的 驱动力， 使汽车顺利起步或继续行驶。

现有的防滑差速器的结构如美国专利 US2859641中有所描述，如图 1所示， 该差速器包括一个可以由源动力驱动的箱体， 一对动力输出齿轮可旋转的安装 于壳体内， 并设置的将动力传递至不同的点， 一对直径小于或等于动力输出齿 轮的传送齿轮安装于壳体内， 并设计与动力输出齿轮作用， 平衡齿轮与各传送 齿轮和相互直径啮合， 动力输出齿是蜗杆， 动力传送齿是蜗轮。 这种差速器中 齿轮在制造和组装时会产生轻微的位置变动， 而这回导致齿轮组合在啮合时的 轻微失调， 这种轻微失调可能会危及这个负载侧齿轮最佳 平衡， 并可能导致足 以负荷不平衡产生不良的磨损和 /或噪音问题。 对上述技术的改进的差速器如美国专利 US51 12284A中所描述， 一种差速 器组件， 包括差速器齿轮箱， 差速器齿轮箱中有一装置用于安装一对半轴， 每 个半轴上分别安装有一侧齿轮并随之同轴旋转 ，该齿轮箱内还具有一个至少支 撑一对齿轮组的装置， 使得一个齿轮组单独的啮合作用于一个相应的 边齿轮， 并且这对齿轮组相互啮合用于联接所述的边齿 轮和他们对应的半轴形成相互 作用的关系， 其特征在于， 所述的用于所述齿轮组中每边的支持一个齿轮 组合 的支持装置还包括圓柱状的安装装置，该装置 允许齿轮组关于与之啮合的侧齿 轮在平行于侧齿轮轴的轴向上关于安装装置进 行位置调整。 上述差速器的蜗杆直接连接在半轴上， 在蜗杆周围布置有多个蜗轮， 导致 蜗轮和蜗杆的制造工艺要求非常高和装配难度 较大； 并且因为蜗杆的导程角较 大， 在单侧轮胎打滑时， 不能达到 1 00%锁死两个半轴的效果。 发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足， 提供一种制造成本低、 互锁效果 好的差速器。

本发明的技术方案如下：

一种差速器， 包括由动力轴驱动转动的差速器壳， 左、 右半轴可旋转的安 装在差速器壳中， 其特征在于： 在差速器壳中还安装有一个蜗轮， 有 N个蜗杆 与该蜗轮啮合， 其中 N为大于等于 2的整数， 左右半轴分别通过传动部件与至 少一个蜗杆联动， 并且蜗轮、 蜗杆和传动部件的传动配合方式如下： 当蜗轮朝 向某一方向转动时， 通过与其配合的蜗杆、 传动部件驱动左、 右半轴朝相反的 方向转动。 本发明的附加技术方案如下：

优选地， 左右半轴上固定有半轴齿轮， 半轴齿轮通过与传递齿轮啮合驱动 蜗杆的蜗杆轴。

优选地， 所述全部蜗杆的模数均相同。

优选地， 蜗轮轴与蜗杆轴相垂直。

优选地， 所述蜗杆、 传动部件关于蜗轮轴中心对称布置。

优选地， N为偶数。

优选地， N=2 , 蜗杆轴的两端装在差速器壳上。

优选地， N=4 , 左右半轴分别通过传动部件与 2个蜗杆联动， 每个半轴上固 并且每个半轴和与之联动的 2个蜗杆之间的传动比相同。

一种使用上述差速器的传动装置， 包括机架、 动力输入轴和差速器， 动力 输入轴上固定有锥齿轮， 锥齿轮与差速器壳上固定的锥齿轮啮合， 差速器的两 个半轴通过轴承可旋转的安装在机架上。

一种使用上述传动装置的汽车。

本发明的有益效果如下： 利用双蜗杆蜗轮的互锁特性， 和车辆转弯时外轮 转速大于内轮转速的超越特性， 来对双蜗轮蜗杆进行解锁。 由于半轴是通过传 动部件与蜗杆联动， 蜗轮和蜗杆可以釆用普通的蜗轮蜗杆， 蜗轮蜗杆的制造难 度低， 装配容易， 减少了制造成本； 并且蜗轮、 蜗杆不直接安装在半轴上， 其 位置关系不依靠半轴位置定位， 蜗轮、 蜗杆易于拆卸， 方便维修。 附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明， 其中：

图 1是现有技术中限滑差速器的示意图。

图 2是本发明差速器实施例 1的剖视图。

图 3是包含图 2所示差速器的传动装置的示意图。 图 4是图 3所示传动装置的剖视图。

图 5是本发明差速器另一实施例的示意图。

图 6、 7是包含图 5所示差速器的传动装置的示意图。

图 8是图 7所示传动装置的剖视图。 具体实施方式

本发明的具体实施例， 如图 2所示， 一种差速器， 具有一个差速器壳 1 , 差 速壳 1上通过蜗轮轴 5装有一个蜗轮 2 , 蜗轮 1上啮合两个蜗杆 3 , 蜗杆 3两 端可旋转的装在差速壳 1上， 蜗杆 3的轴上固定有输出齿轮 6 , 并与半轴齿轮 7啮合构成一对齿轮副， 半轴 8可旋转的安装在差速器壳 1中。 这些蜗杆 3与 蜗轮 2 啮合的运动方式如下： 与同一半轴联动的蜗杆驱动蜗轮转动的方向相 同， 当蜗轮朝向某一方向转动时， 通过与其配合的蜗杆、 传动部件驱动左、 右 半轴朝相反的方向转动。 具体在本例中， 左右半轴 8有向相同方向旋转的趋势 时， 其具有推动两个蜗杆 3向相反方向旋转的趋势， 而两侧的蜗杆 3推动蜗轮 2旋转的方向相反， 因此达到互锁的效果， 导致左右半轴 8不能相对差速器壳 1转动。 并且为了优化传动效率， 所有的蜗杆 2的模数最好相同。

在上述实施例中， 蜗杆头数推荐值为 1、 2、 4、 6 , 当蜗杆头数为 1时， 其 传动比大， 且能够达到 100%的自锁效果。

又如图 3和 4所示，一种使用上述差速器的传动装置，包� �箱体 4 ,即机架， 差速器壳 1位于箱体 4内， 半轴 8通过轴承 9装在箱体 4上， 差速器壳 1能绕 半轴 8转动， 差速壳 1上固定有减速齿轮 10 , 并与主动轴 12上的输入齿轮 11 啮合， 主动轴 12安装在箱体 4上的轴承中。

上述传动装置的工作原理如下： 当车辆前进时， 动力由主动轴 12输入齿轮 11减速齿轮 10到差速壳 1 ,使差速壳 1内的蜗杆 3蜗轮 2及减速齿轮 10随差 速壳 1转动， 蜗轮 2和蜗杆 3之间互锁， 并推动半轴齿轮 7和半轴 8随差速器 壳 1转动从而带动车辆前进。

当车辆转弯时： 由于外轮转速大于内轮， 使差速器壳 1 内的蜗杆 3蜗轮 2 及输出齿轮 6和差速壳 1会绕半轴齿轮 7转动， 同时带动蜗杆 3蜗轮 2 自转， 使得左右半轴之间可以不同速度转动， 从而实现差速器解锁车辆转弯， 并且两 边车轮都有驱动力。

当车辆一侧车轮与地面摩擦力减小或悬空时： 由于此时没有转弯时的超越 特性， 致双蜗杆蜗轮互锁机构无法解锁， 而使动力传递到另一车轮， 从而推动 车辆前进。

本发明的具体实施例 2 , 如图 2所示， 一种差速器， 在差速器壳 21内有一 个蜗轮轴 25 , 蜗轮 22安装在蜗轮轴 25上， 4个蜗杆 23关于蜗轮轴 25中心对 称的安装在差速器壳 21内，并与蜗轮 22啮合， 4个蜗杆 23分为 2组分别通过 传动部件与左右半轴 28联动， 在每个半轴 28上均固定有两个半轴齿轮， 齿轮 27和锥齿轮 36 , 齿轮 27与齿轮 26啮合， 齿轮 26固定在一个蜗杆 23的轴上， 锥齿轮 36与锥齿轮 35啮合， 锥齿轮 35固定在一个蜗杆 23的轴上， 这样形成 的 4个蜗杆 23围绕蜗轮 11布置成一个正方形， 并且每个半轴 28和与之联动 的 2个蜗杆 23之间的传动比相同。 其中蜗轮 23与蜗杆 22的传动互锁关系与 实施例 1类似。

一种使用上述差速器的传动装置， 如图 6所示的， 在差速器壳 21上固定有 减速齿轮 30,减速齿轮与主动轴 32上的输入齿轮 31啮合，这些装置安装在箱 体 24内， 如图 7、 所示， 半轴 28、 主动轴 32均通过各自对应的轴承 29安装 在箱体上。

本发明的实施例 3 , —种在传动系统中安装了上述差速器和传动装 置的汽 车， 与现有技术相似， 仅需要将汽车中的差速器换成本发明中的差速 器即可， 其他配套装置可以无需改变。将汽车发动机的 动力输出值通过传动机构连接至 所述传动装置的动力输入轴， 半轴连接至汽车的轮轴或汽车前、 后轴上的差速 器的动力输入轴。

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本发明并不局限于前述的具体实施方式。 本发明扩展到任何在本说明书中 披露的新特征或任何新的组合， 以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何 新的组合。