[发明专利]汽车机械自锁防滑差速器

说明书

技术领域：

目前汽车差速器五花八门，性能参差不齐，差速器按性能分有开放式差速器、手动锁止差速器、电控多片离合差速器和自锁差速器，自锁差速器分为电控和机械的两种，电控自锁差速器是通过传感器把车轮打滑信息反馈到电脑，电脑再命令执行机构工作，这种差速器性能差、反应慢、易发热失效，优点是成本低、重量小。机械自锁差速器反应快、皮实耐用，多用于豪华越野车和硬派越野车，机械自锁防滑差速器以国外的托森机械反应自锁差速器为代表。目前使用车型有奥迪Q7、大众途锐、LX570、丰田普拉多、丰田酷路泽等硬派越野车。

背景技术：

现代汽车随着时代的进步，发生着日新月异的变化，尤其国产品牌在国内近几年飞速猛进，但在汽车的核心技术方面相比进口车型有较大差距，拿别人的技术造自己的车，致使品牌形象难以树立，生产效益低，产品生产成本高，更新能力差，这样的循环模式难以摆脱。要想良性发展汽车产业，做强、做大，必须以技术提品质，以品质树形象，以形象树品牌，这样产品利益才能最大化，企业才能做强做大。

为什么好的差速器各汽车厂家不选用，只有一点原因，就是技术成本高，产品本身生产成本并不高。日本丰田能在车界树立硬派越野车形象，就是它有着可靠和优越的越野性能，越野性能离不开强大的四驱技术，差速器可以决定四驱的能力，四轮电子铺助系统的介入，还是为了弥补差速器的不足。我相信能以最简单的方式解决问题，才是最好的方式。机械自锁防滑差速器不用人为介入不用电子辅助，随时随地可以控制车轮打滑，提高了车辆的操控性和通过性，在转弯时它就像开放式差速器一样灵活，在车轮附着力变小预打滑时它又能及时控制，使用机械自锁差速器，可替代车辆上的ASR、TCS、TRC等牵引力控制系统功能，可有效提高车辆的行驶可靠性和生产成本。

发明内容：

一、汽车机械自锁防滑差速器由差速壳、中间齿轮、中间齿轮轴、多功能行星齿轮、多功能行星齿轮轴、半轴齿轮六部分组成。(如图1，每一侧相互齿合的两个多功能行星齿轮和与其齿合的两个中间齿轮构成一个自锁单元。每个差速器中可有两个或四个自锁单元。)

二、多功能行星齿轮由螺旋齿合辐射齿两种齿型构成(如图4)，分为上下两个部分，下部辐射齿与半轴齿轮齿合，上下螺旋齿与中间齿轮齿合，多功能行星齿轮在半轴齿轮的带动下，做以轴为中心的旋转运动，当它要驱动中间齿轮时，左右两侧中间齿轮会对它产生轴向的上下力，所以多功能行星齿轮在受到作用力和反作用力时，不会形成轴向运动。

三、中间齿轮时齿合在两个相互齿合的多功能行星一侧，其齿形以中心为界左右对称、交叉、平行(如图5)。中间齿轮连接左右两个多功能行星齿轮，两个多功能行星齿轮再连接两个半轴齿轮，这样的连接使左右两个多功能行星齿轮在车轮打滑时相互制约，转弯时相互迎合。

附图说明：

图1差速器纵向中心截面图：1.差速壳、2.中心齿轮、3.中心齿轮轴、4.多功能行星齿轮、5.多功能行星齿轮轴、6.半轴齿轮；

图2差速器横截面图：1。多功能行星齿轮轴、2.多功能行星齿轮、3.半轴齿轮，在图2中可以看到两个相互齿合的多功能行星齿轮，这样的结构可以提高两个多功能行星齿轮工作时相互的协调性和稳定性，还可以有效降低其旋转时对中间齿轮产生的扭转力；

图3车辆右转弯是自锁单元工作受力示意图；当车辆在转向轮的带动下开始转弯时，左侧车轮滚动阻力变小，半轴齿轮向前转动，行星齿轮也发生自转，本来左侧行星齿轨带动的中间齿轮无法驱动右侧多功能行星齿轮，同样由于“最小能耗原理”右侧车轮滚动阻力变大，驱使右侧半轴带动右侧多功能行星齿轮转动，同一自锁单元的两个多功能行星齿轮此时正好收到方向相同、大小相等的旋转力，一致带动中间齿轮转动，使车辆自然随向转弯；

图4两个相互齿合的多功能行星齿轮；

图5中间齿轮。

具体实施方式：

每个差速器中有两个或四个自锁单元组成，每个自锁单元由两个行星齿轮和两个中间齿轮构成。自锁单元是差速器的核心部件。一、当车辆直行时，两侧行星齿轮传递差速器壳的旋转力时，驱动半轴产生的反作用其旋转，行星齿轮克服反作用力旋转时推动中间齿轮，中间齿轮此时受到两侧行星齿轮的力正好方向相反、大小相等，互相抵消，中间齿轮不做运动。此时差速器壳带动两个半轴齿轮等速运动，驱动车辆；二、当其中一侧车轮与地面摩擦力变小或失去抓地力。车轮将要打滑时，附着力较大一侧的行星齿轮驱动半轴轮产生的反作用力将要驱动中间齿轮，而中间齿轮作用于附着力小的一侧行星齿轮，此时行星齿轮所受中间齿轮的力时相对于行星齿轮轴向上下力，而不是旋转力，行星齿轮对其轴向不能上下运动，从而附着力较大一侧车轮被锁死，控制了车轮的打滑、空转，即有效驱动车辆；三、当车辆转弯时，两侧车轮在外力的作用下，受力一侧变大一侧变小，不论差速壳传递什么样的力，同一自锁单元的两个行星齿轮都会受到大小相等、方向相同的旋转力，同时驱动中间齿轮实现车辆随向转弯。(如图3)。