一種扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器的制造方法
【專利摘要】一種扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，屬于傳動裝置【技術領域】，它包括差速器本體、扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構，所述差速器本體設有與輸入軸齒輪嚙合的齒圈，在差速器本體的殼體內壁與車輛一側驅動半軸之間安裝扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構，所述扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構串聯(lián)連接。本發(fā)明具有結構緊湊、便于車輛整體布置、制造及維修成本低的特點，不僅提高了汽車的通過性和可靠性，而且改善了車輛的NVH性能。
【專利說明】一種扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車差速器，尤其是一種具有扭矩矢量控制和機械差速鎖止功能的汽車差速器，屬于汽車【技術領域】。

【背景技術】
[0002]隨著社會的進步和人們生活水平的日益提高，汽車已經(jīng)成為人類出行的重要代步工具。消費者在選購車輛時，不僅考慮車輛的安全性、舒適性和經(jīng)濟性，而且也更加注重車輛的操控性與通過性，而差速器控制裝置對于提高車輛的操控性與通過性有著至關重要的作用。
[0003]汽車差速器是驅動橋的主要部件之一，它的作用是在向兩側半軸傳遞動力的同時，允許兩側半軸以不同的轉速旋轉，汽車轉彎時，內側車輪和外側車輪的轉彎半徑不同，外側車輪的轉彎半徑要大于內側車輪的轉彎半徑，這就要求在轉彎時外側車輪的轉速要高于內側車輪的轉速，差速器滿足了汽車轉彎時兩側車輪轉速不同的要求。但是當車輛在凸凹不平的路面上行駛時，當其中一個車輪被困入凹坑中空轉時，另一個在平坦地面上的車輪也得不到扭矩，汽車就失去了行駛的動力，在這種情況下，需要將差速器鎖止，使兩側車輪連在一起，動力至少可以傳遞到另一側車輪，使汽車得到行駛的動力，從而擺脫困境。因此，在差速器上還設有鎖止機構。
[0004]現(xiàn)有的汽車差速器主要包括扭矩矢量控制差速器和機械差速鎖止差速器，其中具有扭矩矢量控制功能的差速器可使發(fā)動機動力更合理地分配到兩個驅動輪上，例如申請?zhí)枮?01310211479.9的專利申請文件公開了一種具有集成的扭矩矢量控制的差速器，它包括具有從變速器輸出驅動的公共的行星齒輪架的一對行星齒輪組件。每一行星齒輪組件包括可以通過摩擦制動器單獨地并且有選擇地接殼連接(制動)至固定的殼體的環(huán)形齒輪以及通過軸連接至相應的驅動輪的太陽齒輪。制動器選擇起動控制分配，即，扭矩至每一驅動輪的矢量控制。每個行星齒輪組件包括伸長的行星齒輪，其不僅與它們相應的太陽和環(huán)形齒輪嚙合，而且與另一行星齒輪組件的行星齒輪嚙合。在該專利申請的技術方案中，雖然通過摩擦制動器控制分配至兩側驅動輪上的扭矩，提升了車輛轉彎時的性能，但因其結構復雜、零部件數(shù)量多，既不利于車輛整車的布置，也增加了差速器制造和維修的成本。
[0005]機械差速鎖止差速器的作用是通過機械結構將差速器鎖死，達到防止發(fā)動機扭矩喪失在空轉的車輪上導致車輛喪失牽引力的目的，適用于長時間高強度越野工況。申請?zhí)枮?01310208387.5的專利申請文件公開了一種差速器及具有該差速器的汽車。該差速器包括差速器殼體、兩個半軸齒輪、行星齒輪軸、鎖止齒輪、鎖止銷和驅動組件。在鎖止位置時鎖止銷配合在鎖止槽內，在解鎖位置時鎖止銷與鎖止槽脫離配合，驅動組件用于驅動鎖止銷移動。雖然該專利申請技術方案中的差速器具有強制鎖止功能，但其功能單一，不能兼具扭矩矢量控制的作用。


【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術之弊端，提供一種既能實現(xiàn)扭矩矢量控制，同時又具有機械差速鎖止功能的扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器。
[0007]本發(fā)明所述問題是以下述技術方案實現(xiàn)的:
一種扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，包括差速器本體、扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構，所述差速器本體設有與輸入軸齒輪哨合的齒圈，在差速器本體的殼體內壁與車輛一側驅動半軸之間安裝扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構，所述扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構串聯(lián)連接。
[0008]上述扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，所述扭矩矢量控制機構包括伺服電機、齒形帶傳動組件、滾珠絲杠組件和摩擦片組，所述伺服電機安裝在車輛驅動橋殼上，其輸出軸與齒形帶傳動組件的主動齒輪裝配，所述齒形帶傳動組件還包括齒形傳動帶和從動齒輪，所述從動齒輪套裝在滾珠絲杠組件的外面，所述滾珠絲杠組件的絲杠空套在驅動半軸上，所述摩擦片組包括固定在差速器本體殼體內壁上的第一摩擦片組和固定在驅動半軸上的第二摩擦片組，所述第一摩擦片組和第二摩擦片組交錯布置。
[0009]上述扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，所述扭矩矢量控制機構還設有推力軸承和限滑鎖止組件，所述推力軸承布置在滾珠絲杠組件和摩擦片組之間，所述限滑鎖止組件布置在摩擦片組和機械差速鎖止機構之間，它們均以間隙配合方式套裝在驅動半軸上。
[0010]上述扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，所述機械差速鎖止機構包括鎖止齒圈和接合套，所述鎖止齒圈固定在扭矩矢量控制機構的限滑鎖止組件外側壁上，在鎖止齒圈上設有鎖止齒，所述鎖止齒與接合套上設置的接合齒相匹配，所述接合套固定在差速器本體殼體的內壁上。
[0011]上述扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，所述機械差速鎖止機構還包括止推摩擦片和復位彈簧，所述止推摩擦片以間隙配合方式套裝在驅動半軸上，在止推摩擦片與差速器本體的殼體之間設置復位彈簧，所述復位彈簧套裝在驅動半軸上。
[0012]本發(fā)明在汽車差速器本體上集成了扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構，它通過滾珠絲杠組件與摩擦片組配合，控制固定在差速器本體殼體內壁上的第一摩擦片組和固定在驅動半軸上的第二摩擦片組的壓緊度，實現(xiàn)扭矩矢量控制功能，達到精確控制左右驅動輪扭矩分配，提高車輛操控性、通過性、燃油經(jīng)濟性的目的；本發(fā)明通過鎖止齒圈和接合套的配合，實現(xiàn)機械差速鎖止功能，避免了現(xiàn)有的多片離合器式限滑差速器在長時間高強度越野工況下出現(xiàn)的摩擦片過熱情況，延長摩擦片的使用壽命，并且減少了車輛在鎖止過程中產生的噪聲；本發(fā)明以伺服電機作為動力源，可實現(xiàn)電腦控制自動鎖止、解鎖過程，減輕了駕駛員操作復雜性。總之，本發(fā)明具有結構緊湊、便于車輛整體布置、制造及維修成本低的特點，不僅提高了汽車的通過性和可靠性，而且改善了車輛的NVH性能(NVH是噪聲Noise、振動Vibrat1n、聲振粗糙度Harshness的英文縮寫,它是衡量汽車舒適性的一個綜合性指標)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]圖1是本發(fā)明結構示意圖；
圖2是圖1中A-A剖面結構示意圖； 圖3是摩擦片組結構及裝配關系示意圖；
圖4、圖5是扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構工作過程示意圖；
圖6是圖5中B-B剖面結構示意圖。
[0015]圖中各標號清單為:1、差速器本體，2、接合套，2-1、接合齒，3、限滑鎖止組件，4、鎖止齒圈，4-1、鎖止齒，5、摩擦片組，5-1、第一摩擦片組，5-2、第二摩擦片組，6、從動齒輪，
7、滾珠絲杠組件，8、驅動半軸，9、齒形傳動帶，10、伺服電機，11、主動齒輪，12、推力軸承，13、止推摩擦片，14、復位彈簧，15、齒圈，16、驅動橋殼。

【具體實施方式】
[0016]參看圖1，本發(fā)明包括差速器本體1、扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構，所述差速器本體I設有與輸入軸齒輪哨合的齒圈15,在差速器本體I的殼體內壁與車輛一側驅動半軸8之間安裝扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構，所述扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構串聯(lián)連接。
[0017]參看圖1、圖3，本發(fā)明的扭矩矢量控制機構包括伺服電機10、齒形帶傳動組件、滾珠絲杠組件7和摩擦片組5，所述伺服電機10安裝在車輛驅動橋殼16上，其輸出軸與齒形帶傳動組件的主動齒輪11裝配，所述齒形帶傳動組件還包括齒形傳動帶9和從動齒輪6，所述從動齒輪6套裝在滾珠絲杠組件7的外面，所述滾珠絲杠組件7的絲杠空套在驅動半軸8上，所述摩擦片組5包括固定在差速器本體I的殼體內壁上的第一摩擦片組5-1和固定在驅動半軸8上的第二摩擦片組5-2，所述第一摩擦片組5-1和第二摩擦片組5-2交錯布置；本發(fā)明的扭矩矢量控制機構還設有推力軸承12和限滑鎖止組件3，所述推力軸承12優(yōu)選推力滾針軸承，它布置在滾珠絲杠組件7和摩擦片組5之間，所述限滑鎖止組件3布置在摩擦片組5和機械差速鎖止機構之間，推力軸承12和限滑鎖止組件3均以間隙配合方式套裝在驅動半軸8上。
[0018]參看圖1、圖2，本發(fā)明的機械差速鎖止機構包括鎖止齒圈4和接合套2，所述鎖止齒圈4固定在扭矩矢量控制機構的限滑鎖止組件3外側壁上，在鎖止齒圈4上設有鎖止齒4-1，所述鎖止齒4-1與接合套2上設置的接合齒2-1相匹配，所述接合套2固定在差速器本體I的殼體內壁上；本發(fā)明的機械差速鎖止機構還包括止推摩擦片13和復位彈簧14，所述止推摩擦片13以間隙配合方式套裝在驅動半軸8上，在止推摩擦片13與差速器本體I的殼體之間設置復位彈簧14，所述復位彈簧14套裝在驅動半軸8上。
[0019]參看圖4、圖5、圖6，本發(fā)明的工作過程為:車輛控制系統(tǒng)將動作指令傳遞給伺服電機10，伺服電機10通過齒形帶傳動組件將動力傳遞給滾珠絲杠組件7，進而精確地控制絲杠組件7的移動距離。由于在絲杠組件7與摩擦片組5之間裝有推力軸承12，可防止絲杠組件7阻礙安裝于驅動半軸8上的第二摩擦片組轉動；本發(fā)明中摩擦片組5、限滑鎖止組件3 (左右兩側為摩擦表面，相當于一片厚摩擦片)、止推摩擦片13分別與差速器本體I的殼體、驅動半軸8花鍵連接，可以左右自由移動。該扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器在工作時，絲杠組件7向左移動，依次壓緊推力軸承12、摩擦片組5、限滑鎖止組件3、止推摩擦片13、復位彈簧14。隨著絲杠組件7移動距離的增大，各摩擦件間的摩擦力也隨之增大，限制驅動半軸8與差速器本體I的殼體相對轉動，進而增加高附著力一側車輪的扭矩，實現(xiàn)矢量控制扭矩的大小。當絲杠組件7向左移動距離達到一定值時，套裝在限滑鎖止組件3外面的鎖止齒圈4鎖止齒4-1與接合套2接合齒2-1相接合，驅動半軸8與差速器本體I的殼體被機械鎖止。此時，絲杠組件7停止動作，差速器處于機械鎖止狀態(tài)。當需要解鎖時，絲杠組件7向右移動，在復位彈簧14彈力的作用下，限滑鎖止組件3向右移動，鎖止齒圈4鎖止齒4-1與接合套2接合齒2-1分離，實現(xiàn)解鎖過程。
【權利要求】
1.一種扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，其特征是，包括差速器本體(I)、扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構，所述差速器本體(I)設有與輸入軸齒輪嚙合的齒圈(15)，在差速器本體(I)的殼體內壁與車輛一側驅動半軸(8)之間安裝扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構，所述扭矩矢量控制機構和機械差速鎖止機構串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，其特征是，所述扭矩矢量控制機構包括伺服電機(10)、齒形帶傳動組件、滾珠絲杠組件(7)和摩擦片組(5)，所述伺服電機(10)安裝在車輛驅動橋殼(16)上，其輸出軸與齒形帶傳動組件的主動齒輪(11)裝配，所述齒形帶傳動組件還包括齒形傳動帶(9)和從動齒輪(6)，所述從動齒輪(6)套裝在滾珠絲杠組件(7)的外面；所述滾珠絲杠組件(7)的絲杠空套在驅動半軸(8)上，所述摩擦片組(5)包括固定在差速器本體(I)的殼體內壁上的第一摩擦片組(5-1)和固定在驅動半軸(8)上的第二摩擦片組(5-2)，所述第一摩擦片組(5-1)和第二摩擦片組(5-2)交錯布置。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，其特征是，所述扭矩矢量控制機構還設有推力軸承(12)和限滑鎖止組件(3)，所述推力軸承(12)布置在滾珠絲杠組件(7)和摩擦片組(5)之間，所述限滑鎖止組件(3)布置在摩擦片組(5)和機械差速鎖止機構之間，滾珠絲杠組件(7 )和摩擦片組(5 )均以間隙配合方式套裝在驅動半軸(8 )上。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，其特征是，所述機械差速鎖止機構包括鎖止齒圈(4)和接合套(2)，所述鎖止齒圈(4)固定在扭矩矢量控制機構的限滑鎖止組件(3)外側壁上，鎖止齒圈(4)上設有鎖止齒(4-1)，所述鎖止齒(4-1)與接合套(2)上設置的接合齒(2-1)相匹配，所述接合套(2)固定在差速器本體(I)的殼體內壁上。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種扭矩矢量控制機械差速鎖止差速器，其特征是，所述機械差速鎖止機構還包括止推摩擦片(13)和復位彈簧(14)，所述止推摩擦片(13)以間隙配合方式套裝在驅動半軸(8)上，在止推摩擦片(13)與差速器本體(I)的殼體之間設置復位彈簧(14)，所述復位彈簧(14)套裝在驅動半軸(8)上。
【文檔編號】F16H48/22GK104154207SQ201410366971
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權日:2014年7月30日
【發(fā)明者】王宇, 孫喜冬, 王志平, 段志相, 于碩 申請人:長城汽車股份有限公司