[发明专利]差速锁致动器

说明书

本发明涉及用于差速器锁定机构的、具体用于车辆的差速器锁定机构的差速锁致动器。

车辆驱动桥通常包括用于驱动车辆车轮的一对半轴。正常情况下，当车辆沿直线路径行驶时，车轮、进而两个半轴将以大致相同的速度转动并且同样大小的转矩将施加到各个车轮上。然而一旦车辆开始转向，在相同时长内，外侧车轮会比内侧车轮走过更大的距离。在这些情况下，外侧车轮必须比内侧车轮旋转得更快，以便避免造成轮胎大量损耗的打滑。为此目的，驱动桥还包括差速器，该差速器将输入速度和转矩分配至这对半轴。差速器允许内侧车轮在车辆转向时以低于外侧车轮的速度转动。

在公知的差速器中，引擎动力从车辆传动轴传输至接合冠齿轮的小齿轮。冠齿轮被刚性地附接至与该冠齿轮一起旋转的齿轮壳体。该齿轮壳体包括四个差速小齿轮，这四个差速小齿轮将由两个半轴之间的小齿轮提供的引擎转矩分解，以允许两个半轴以不同的速度旋转。

当车辆在直线路径中行驶时，冠齿轮、齿轮壳体以及差速小齿轮作为一个单元一起旋转以将动力在两个半轴间平均分配。此情况下，这些差速小齿轮之间没有相对运动。然而，当车辆转向时，这些差速小齿轮在各自的轴上旋转，以加速一个半轴(外车轮)的旋转，同时减慢另一个半轴(内车轮)的旋转。

在不良路况下，即打滑或粗糙路面，差速器的使用可能导致车辆失控，因为差速器机构总是将相同的转矩施加到两个车轮上。车轮可以传递的转矩的最大值限于不使车轮打滑的最大值。因此，如果轮胎之一在冰面上，所有的转矩和速度将被传递至冰面上的这个车轮，致使该轮胎在冰面上旋转而使车辆停止前进。

本领域已知，作为上述问题的解决方案，差速器锁定机构在车轮打滑时允许一些转矩被传递至不打滑的车轮。这类差速器锁定机构将两个半轴实质性地连接在一起，这样使得即使在不良路况中这些半轴也以相同速度旋转。差速器锁定机构通常包括将半轴锁定在一起的电气、气动或液压机构。此机构可以由车辆驾驶者手动地致动或者由车辆的控制单元自动地致动。

有几种类型的差速锁机构，如离合式限滑差速器、粘性联轴器、托森差速器以及锁止式差速器。在锁止式差速器的情况中，提供有将齿轮壳体锁定至半轴的锁止构件，如换挡轴套。换挡轴套可以被差速锁致动器致动以便与齿轮壳体接合或脱离接合，以响应由驾驶者控制的转换或自动指令。一旦换挡轴套与齿轮壳体接合，则差速器被锁定，从而将两个半轴连接在一起。

当然，令人希望的是再次达到正常路况时就立即解锁差速器。为此，换挡轴套被致动以便从齿轮壳体脱离接合，使得半轴能够再次以不同速度旋转。公知的问题是，将齿轮壳体锁定至半轴的换挡轴套可能被卡在齿轮壳体上并且，即使出现了自动或驾驶者控制的转换信号也将不会释放齿轮壳体。由于这个原因，已经开发了感测差速器锁定机构中锁定状况的出现的锁定检测组件。这些锁定检测组件常协助指示致动器的推杆位置的凸轮机构，该致动器被用来使换挡轴套在其接合/脱离接合位置之间移动。因为须要满足极小的公差，所以已知这种凸轮组件的实施是耗时并且昂贵的。此外，凸轮机构经受磨损，且因此可能减小检测器组件的使用寿命。

本发明的一个目的是克服上述问题并且提供一种差速锁致动器，该差速锁致动器可以感测差速器锁定机构的状态，同时容易安装并且展现更长的使用寿命。此外，本发明的另一个目的是提供达到上述目的而不对公知部件进行大规模再设计的差速锁致动器。本发明更具体的目的是提供一种可以后装地配备有锁定检测组件的差速锁致动器。

本发明的上述目的通过用于差速器锁定机构的差速锁致动器达成，该差速锁致动器包括壳体和推杆，该推杆被配置成能够在壳体之中在第一位置与第二位置之间移动以用于差速器锁定系统的启动/解除启动，其中，该差速锁致动器进一步包括被适配成用于检测推杆在壳体中的位置的锁定检测组件，其中，该锁定检测组件包括附接至该壳体的可移除部分的第一检测器部件。

通过将第一检测器部件附接至该壳体的可移除部分，该新型差速锁致动器的锁定检测组件可以容易地、甚至后装地配合至该差速锁致动器。此外，由于被附接至该壳体的可移除部分，该第一检测器部件在壳体之中将不会受到任何摩擦磨损。

在另一实施例中，壳体的可移除部分包括至少一个用于将压缩空气引入壳体中的进气口，所述进气口被安排成使得在压缩空气经由所述进气口被引入壳体中时推杆能够从其第一位置移动至其第二位置。根据此实施例，可移除部分不仅包括第一检测器部件，还包括进气口。因此，为了对该差速锁致动器的功能元件(如进气口和检测器组件)进行维修，只需要移除壳体的一部分。