专利名称：机械锁止差速器闭锁机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及差速齿轮机构(差速机构)，更特别地涉及通常被称为"锁 止差速器"类型的机构。更具体地，本发明涉及也被称为"机械锁止器" 类型的机构，即，与液压致动或电磁致动相比而言响应于机械装置的操作 来产生锁止功能的锁止差速器。
背景技术：
由本发明的受让人制造的传统锁止差速器釆用飞块(离心配重， flyweight )机构来启动差速离合器的锁定，其中飞块机构接着阻滞(retard ) 凸轮盘相对于差速器输入(即，环形齿轮和差速器壳体)的旋转。采用飞 块机构启动离合器接合的这种类型的锁止差速器现在是公知的，并且可根 据美国专利No. 3,606,803、 5,484,347和6,319,166中的任一篇或多篇文献 的教导制造出，以上所有文献都已转让给本发明的受让人并且结合于此作 为参考。但是，应当理解，本发明并不仅限于才艮据所引用专利的教导而制 造出的锁止差速器。
本发明的受让人制造和商售的锁止差速器多年来已获得广泛的商业应 用，并且尤其在那些至少在一部分工作循环中在粗糙不平的地形或在牵引
力差的情况下工作的车辆上能以极其令人满意的方式实施。当车辆在净皮称 为"对分(split) 表面上工作(即车辆一侧的驱动轮具有非常好的牵
引力，而车辆另一侧的驱动轮具有非常差的牵引力)时，这种锁止差速器 的表现尤其出色。在这种工作条件下，所述锁止差速器将使锁止离合器接 合，从而以差速器壳体的输入速度(即输入环形齿轮的转速)驱动两个驱 动轮。
已观察到传统的锁止差速器不能以令人满意的方式工作的一种情况出
现在配备有机械锁止差速器的车辆在驱动轮之一的"磨损(spin-out)，，为 固有的状态下工作时。例如，如果车辆以小型备用轮胎(即，为了节约车 厢内的空间而比"正常"轮胎小得多的备用轮胎)工作，则即便是车辆工 作在"直行"模式，轮胎直径上的差异也会引起差速器飞块机构的工作和 差速离合器组件的锁定。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种改进的"机械锁止器"类型的差速齿 轮机构，其中能以某种方式控制通常启动差速离合器的接合的机械装置的 操作，其中所述控制不仅仅依赖于所述机械装置的正常操作模式。
本发明的更具体的目的是提供这样一种改进的差速齿轮机构，其中能 "闭锁"或防止飞块机构的操作，所述飞块机构对两个差速器半轴齿轮(侧 齿轮)之间的速度差作出反应并启动差速离合器的接合。
本发明的上述及其它目的是通过提供这样一种改进的差速齿轮机构来 实现的，该机构包括限定有齿轮腔的齿轮壳，差速齿轮组设置在所述齿轮 腔中，并且包括至少一个输入齿轮和限定了旋转轴线的一对输出齿轮。锁 止离合器可用于阻滞差速作用，和用于致动所述锁止离合器的致动装置。 所述锁止离合器可在接合状态和分离状态之间操作，所述接合状态能够有 效地阻滞所述齿轮壳和所述输出齿轮之间的相对旋转。所述致动装置包括 可用于实现所述锁止离合器的接合状态的凸轮装置，和可用于接合所述凸 轮装置并阻滞所述凸轮装置的一个部件的旋转的阻滞装置。所述阻滞装置
所述
飞块机构能以大致代表差速作用的程度的速度旋转并且限定了可响应于预 定程度的差速作用而从缩回位置移动到伸展位置的停止表面。所述致动装 置还包括被设置成当所述停止表面处于所述伸展位置时与所述停止表面接
合的闩锁(latch)表面。
所述改进的差速齿轮机构的特征在于与所述飞块机构可操作地结合并 且包括闭锁部件的闭锁机构，所述闭锁部件能响应于输入信号而在正常状 态和闭锁状态之间定位。在所述正常状态下，所述闭锁部件允许所述停止 表面从缩回位置运动到伸展位置。在所述闭锁状态下，所述闭锁部件防止 停止表面从所述缩回位置运动到所述伸展位置。
所述改进的差速齿轮机构的特征还在于与所述飞块机构可操作地结合 并且包括闭锁部件的闭锁机构，所述闭锁部件能响应于输入信号而在正常 状态和闭锁状态之间定位。在所述正常状态下，所述闭锁部件允许所述停 止表面从缩回位置运动到伸展位置。在所述闭锁状态下，所述闭锁部件阻 止停止表面从所述缩回位置运动到所述伸展位置。
图l是可利用本发明的锁止差速机构类型("现有技术")的轴向截面。
图2是图1所示的锁止差速机构的局部的横向截面，并且与图1具有 大致相同的比例。
图3是与图1类似的轴向截面，但具有更大的比例，其更详细地描绘
了包括图1中的锁止差速机构的重要部分的飞块机构。
图4是根据本发明一实施例的锁止差速机构的透视图。
图5是包括图4中的锁止差速机构的重要部分的飞块机构和闭锁机构
的详细^见图。
图6是图4中的锁止差速机构的局部剖视图，示出了处于正常状态的 闭锁部件。 图7是图4中的锁止差速才几构的局部剖^f见图，示出了处于闭锁状态的 闭锁部件。
图8是根据本发明的替换实施例的锁止差速机构的透视图。
图9是包括图8中的锁止差速机构的重要部分的飞块机构和闭锁机构
的详细一见图。
图10是图9所示的闭锁机构的一部分的剖-现图。
图11是图9所示的飞块机构和闭锁机构的局部剖视图。
图12是图8中的锁止差速机构的局部剖视图，示出了处于正常状态的
闭锁部件。
图13是图8中的锁止差速机构的局部剖视图，示出了处于闭锁状态的 闭锁部件。
图14是根据本发明的替换实施例的锁止差速机构的透视图。
图15是包括图14中的锁止差速机构的重要部分的飞块机构和闭锁机 构的详细透^见图。
图16是图14中的飞块机构和闭锁机构的俯^L图。
图17是图14中的锁止差速机构的剖视图，示出了处于锁止位置的闩 锁部件。
图18是沿图17中的线18-18截取的锁止差速机构的剖视图，示出了 处于正常状态的闭锁机构。
图19是图14中的锁止差速机构的剖视图，示出了处于解锁位置的闩 锁部件。
图20是沿图19中的线20-20截取的锁止差速机构的剖视图，示出了 处于闭锁状态的闭锁机构。
具体实施例方式
现在参见附图，这些附图并不用于限制本发明。图l是可有利地采用 本发明的锁止差速齿轮机构的轴向剖面。图1所示的锁止差速器的总体构 造和操作对于本领域技术人员来说是公知的，并且已在上文所结合的专利
中更详细地进行了描绘和说明。图1所示的差速齿轮^L构("现有4支术，，) 包括在内部限定了整体用13表示的齿轮腔的齿轮壳11。转矩通常通过输 入齿轮15 (在图1中仅局部示出)输入至锁止差速器。输入齿轮15 (也被 称为"环形齿轮")用于与接收来自车辆传动系统的输入驱动转矩的输入 小齿轮(图1中未示出)齿啮合。输入齿轮15可通过多个螺栓17附^fc 齿轮壳11上。
包括多个可旋转地安装在小齿轮轴21 (在图1中只示出了其一部分) 上的小齿轮19(图1中只示出了其中一个)的差速齿轮组设置在齿轮腔13 内。小齿轮轴21通过此处未示出的任意适当装置固定至齿轮壳11。小齿 轮包括差速齿轮组的输入齿轮，并且与包括所述差速齿轮组的输出齿轮的 一对半轴齿轮23和25啮合。半轴齿轮23和25分别与一对半轴27和29 花键接合。齿轮壳11包括分别环绕半轴27和29的环形毂部31和33。通 常，在穀部31和33上安装有轴承组(未示出)，以为差速齿轮才几构提供 相对于主外差速壳体(此处也未示出)的旋转支承。
在车辆的正常的直行操作中，左、右半轴27和29之间不会产生差速 作用，并且小齿轮19不会相对于小齿轮轴21旋转。因此，齿轮壳ll、小 齿轮19、半轴齿轮23和25以及半轴27和29都绕半轴27和29的旋转轴 线(A)作为整体的单元旋转。
在特定的工作条件下，例如当车辆转弯或与半轴27和29相关的轮胎 尺寸出现微小差异时，可允许在半轴齿轮23和25之间产生一定量的差速 作用，直至达到预定水平的速度差。在所述预定水平以上(例如，在半轴 齿轮23和25之间具有约100rpm以上的差异)表示车轮的磨损严重，希 望的是阻滞各个半轴齿轮23和25与齿轮壳11之间的相对旋转，以防止在 半轴27和29之间出现过度的差速作用。
为了阻滞差速作用，差速齿轮装置设有用于锁定差速齿轮组的锁定装 置，和用于致动所述锁定装置的致动装置。锁定装置和致动装置的一般构 造和操作现在在本领域中是公知的，在本文中只作简要描述。为了更详细
地解释所述锁定装置和致动装置，应当参见上面所结合的专利，以及美国
专利No.RElS，0(M和美国专利No. 3,831,462，上述两个专利也转让给了本 发明的受让人。
在本实施例中，所述锁定装置包括总体上由35表示的离合器组件。现 在本领域技术人员公知的是，离合器组件35包括花键连接到齿轮壳11的 多个外离合器盘，和花键连接到半轴齿轮23的多个内离合器盘。仍参见图 1，所述锁定装置还包括总体上由41表示的凸轮机构。锁止差速器领域的 技术人员公知的是，凸轮机构41的主要功能在于实现离合器组件35从图 1所示的分离状态向接合、"加载"状态(此处未具体示出)的运动。在 所述接合状态下，离合器组件35可有效地阻滞齿轮壳11和半轴齿轮23 之间的相对转动，从而阻滞和最小化半轴齿轮23和25之间的差速作用。
凸轮机构41包括半轴齿轮23和主凸轮部件43。半轴齿轮23限定有 凸轮表面45，并且凸轮部件43限定有凸轮表面47。凸轮部件43还限定了 一组外齿49,其功能将在随后加以描述。在车辆的正常的直行工作期间， 不会产生或只会产生很小的差速作用，凸轮表面45和47保持在图1所示 的中立位置(neutral position)，而凸轮部件43与半轴齿轮23以相同的 转速一起旋转。离合器组件35向接合状态的运动是通过阻滞凸轮部件43 相对于半轴齿轮23的旋转而实现的，以引起凸轮表面45和47的"倾斜 (ramping)"，这对于凸轮领域的技术人员是公知的。这种倾斜导致凸 轮部件43向图l左边的轴向运动，从而启动离合器组件35的接合。
为了阻滞凸轮部件43相对于半轴齿轮23的旋转，锁止差速齿轮机构 包括整体上由51表示的阻滞机构，其包括用于致动所述锁定装置的致动装 置。本领域的技术人员显然清楚，在本发明的范围内可采用各种不同构造 和类型的阻滞机构。在本实施例中，仅作为示例，阻滞机构51可以是在上 面结合的专利和下面将要详细描述和说明的飞块类型。阻滞机构51安装在 齿轮壳11内而绕其自身轴线旋转，并且包括圆筒形的飞块部分53。阻滞 机构51还包括外齿部分55，其与凸轮部件43的外部齿轮齿49啮合。
飞块部分53可绕图5所示的轴线(a)旋转，并且被定向为大致与旋 转轴线(A)平行，其转速大致代表了差速作用的程度。飞块部分53包括
一对飞块部件56，每个飞块部件56限定了停止表面57。所述停止表面57 可响应于预定程度的差速作用从缩回位置(图2)运动到伸展位置(未示 出)。飞块部件还限定了枢转部分59，该枢转部分限定了与飞块部分53 的轴线(a)大致平行并且间隔开的枢转轴线。停止表面57大致与所述枢 转轴线相对地设置。所述致动装置包括设置成当所述停止表面处于伸展位 置时与停止表面57接合的闩锁表面61。
在工作过程中，如果在半轴27和29之间开始产生差速作用，则半轴 齿轮23和凸轮部件43将一致地以与齿轮壳11的速度不同的速度开始旋 转，使阻滞机构51开始以作为差速作用程度的函数的转速绕其轴线(a) 旋转。随着阻滞才几构51的转速增大，离心力使飞块56向外运动，直到飞 块停止表面57之一与所述闩锁表面61接合，从而防止阻滞机构51的进一 步旋转。当阻滞机构51停止旋转时，带齿部分55和齿轮齿49的接合使凸 轮部件43以与齿轮壳11相同的速度(该速度与半轴齿轮23的转速不同) 旋转，导致倾斜并且启动所述离合器组件35的接合。
参见图4-7,所示的差速齿轮机构基本上与图1所示的机构类似，但具 有至少一个区别，即闭锁机构63可操作地与所述阻滞机构51结合。当不 需要差速器的自动锁止时(例如，当车辆使用小型备用轮胎工作时)，闭 锁机构63允许所述阻滞机构51被选择性地停用。
闭锁机构63包括可响应于输入信号而在正常状态(图6)和闭锁状态 (图7)之间定位的闭锁部件65。在正常状态，闭锁部件65允许所述停止 表面57从缩回位置运动到伸展位置。在闭锁状态，闭锁部件65阻止所述 停止表面57从缩回位置运动到伸展位置。
在图4-7描绘的实施例中，闭锁部件65大致为圆筒形，具有在外齿部 分55和飞块56之间可运动地支承在所述阻滞机构51上的杯形体部。在闭 锁状态(图7)下，闭锁部件65至少部分地围绕所述飞块机构53,以防止 飞块部件56随着飞块机构的旋转而向外枢转。在正常状态(图6)下，闭 锁部件65朝向外齿部分55缩回，以便飞块56自由地向外枢转。
闭锁机构63还包括具有电磁线圏71的大致环形的第一部件69,所述
电磁线圏可通电以产生磁场。具有已知的磁特性的大致环形的第二部件73 绕所述第一环形部件69设置，并且包括斜坡75。第一环形部件69关于齿 轮壳11如此固定不动(stationary)，使得齿轮壳11在工作过程中相对于 第一环形部件69旋转。通过第二环形部件与由所述线圏产生的磁场的相互 作用，当线圏71断电时第二环形部件73可随着齿轮壳11自由地旋转，并 且当线圏71通电时，可抑制所述第二环形部件随着齿轮壳ll旋转。线圏 71由电输入信号通电，其中所述电输入信号通过电连接器77选择地传输 到所述线圏71。所述连接器与控制器(未示出)通信，其中所述控制器可 以是例如控制电输入信号向线圏71传输的车辆电子控制单元(ECU)。
仍参见图4-7,闭锁机构63还包括可运动的细长销79,所述销79连 接到所述闭锁部件65并且当线圏71通电时适于与斜坡75接合，以使闭锁 部件65朝闭锁状态移动。销79由齿轮壳11支承，以沿大致平行于轴线(a) 的轴线运动。销79从阻滞机构51朝侧向偏置并且通过连接部件81连接到 闭锁部件65。销79在第二环形部件73附近延伸穿过并离开齿轮壳11，并 且包括相对于销79的支承在齿轮壳11内部的部分正交设置的端部83。当 线圏71通电并且第二环形部件73的旋转被抑制时，所述端部83与斜坡 75接合。在接合过程中，随着端部83驶上斜坡75，销79从齿轮壳11中 (朝向图5的右侧)拉出，并且闭锁部件65朝闭锁状态运动。当闭锁部件 65处于闭锁状态并且销79充分伸展时(图5和7)，第二环形部件73被 迫抵抗由线圏71产生的抑制旋转的磁力而与齿轮壳11和销79 —起旋转。 斜坡75包括第一和第二斜坡部分85a和85b，根据齿轮壳11的旋转方向， 所述斜坡部分中的任一个都可与销79的端部83接合。
设置在由齿轮壳11限定的窗口表面和销79上的凸缘89之间的压缩弹 簧87将销79和闭锁部件65推向正常状态。随着端部83由于与斜坡75 的接合而移离齿轮壳ll,弹簧87被压缩。当线圏71断电并且第二环形部 件73的旋转不被抑制时，随着端部83移下斜坡75，弹簧87将迫使销79 和闭锁部件65朝正常状态运动。
参见图8-13，其示出了本发明的另一个实施例。在所描绘的实施例中，
闭锁机构90包括具有第一轴部91和第二轴部93的两部分构成的轴，其中 飞块机构53支承在所述轴上以便与其一起旋转。所述第一和第二轴部91， 93可绕大致平行于旋转轴线(A)定向的轴线(a)旋转，其转速大致代表 差速作用的程度。笫一轴部91包括与凸轮部件43的外齿49相啮合的外齿 部分55。第一轴部91的第一端95由齿轮壳11以传统的方式支承，第一 轴部91的第二端97由第二轴部93支承。第一压缩弹簧99设置在第一和 第二轴部91， 93之间，以推动第一轴部91远离第二轴部93。
第一轴部91包括适于接纳在第二轴部93的接收器103中的闭锁部件 101。闭锁部件101包括大致多边形形状(从截面上看)的突起，在适当地 定向时，该突起与具有相应形状的接收器103配合。在正常状态下，闭锁 部件101接纳在接收器103中，将第一和第二轴部91， 93锁定在一起以便 共同旋转并且允许停止表面57从缩回位置运动到伸展位置。在闭锁状态下 (图9-11)，闭锁部件101不设置在接收器103中，从而允许第一轴部91 相对于第二轴部93自由旋转并且防止停止表面57从缩回位置运动到伸展 位置。图9-12中描绘的闭锁部件101和接收器103的构型仅仅是举例。应 当认识到，可以采用许多不同的闭锁部件和接收器构型，包括例如闭锁部 件包括不同的多边形形状的突起(如六边形，八边形等)或花键的构型， 以及闭锁部件101设置在第二轴部上而接纳在第一轴部的接收器中的构 型。
仍参见图8-13,闭锁机构卯还包括连接到第二轴部93并且支承在齿 轮壳11上以便与其一起旋转的电磁螺线管105。该螺线管105可响应于电 输入信号而选择性地操作，以使第二轴部93在闭锁部件101处于正常状态 的位置(即，接纳在接收器103中)和闭锁部件101处于闭锁状态(即， 从接收器103中撤出)的位置之间轴向地移动。电滑环机构107可用于将 电输入信号从远^t源(例如，车辆ECU)传递到螺线管105。所述滑环机 构107包括相对于齿轮壳11固定不动的第一环形部件109和可与齿轮壳 11及螺线管105 —起自由旋转的第二环形部件111。第二环形部件11通过 一根或多根导线113电连接到螺线管105,并且在旋转过程中与第一环形
部件109接触，以允许电输入信号从第一环形部件109经第二环形部件111 进入螺线管105。
设置在螺线管105和第二轴部93上的凸缘117之间的第二压缩弹簧 115将第二轴部93推向第一轴部91。当螺线管105移动第二轴部93远离 第一轴部91并且闭锁部件101处于闭锁状态时，弹簧1154皮压缩。当螺线 管断电时，弹簧115将迫使第二轴部93朝第一轴部91运动，使闭锁部件 101返回到正常状态。由第二压缩弹簧115产生的弹簧力大于由第一压缩 弹簧99产生的弹簧力，以允许返回所述正常状态。
参见图14-20，其示出了本发明的又一个实施例。在所描绘的实施例中， 闩锁表面61形成闩锁部件119的一部分，闩锁部件119可绕所连接的轴 121运动(例如旋转)，以与齿轮壳11 一起旋转。闩锁部件119包括较大 的体部123，该体部123在齿轮壳11的旋转过程中受到离心力的影响，以 使所述闩锁部件119绕轴121朝图19所示的解锁位置旋转。弹簧125如扭 簧绕轴121巻绕并且使闩锁部件119朝图17所示的锁止位置偏置。在一个 实施例中，弹簧125的一端与支承飞块机构53的轴67上的圆筒形部件126 接合，弹簧125的第二端与闩锁部件119上的凸缘127(图17和19)接合。 由弹簧125和/或体部123的质量产生的偏置力可设定成，使得当齿轮壳11 超过预定速度旋转时，移动所述闩锁部件119所需的离心力超过所施加的 弹簧力。在应用中，这允许在产生差速时在较低的车速下锁止差速齿轮机 构，但在不希望差速器锁止时在较高的车速下禁止锁止所述差速齿轮机构。
闭锁机构129可与闩锁部件119可操作地结合并且包括可响应于输入 信号而在正常状态和闭锁状态之间定位的闭锁部件131。在正常状态下， 闭锁部件131允许闩锁部件119在锁止位置(图17)和解锁位置(图19 ) 之间自由地运动。但是，在闭锁状态下，闭锁部件131可防止闩锁部件119 移动到锁止位置，即使在车速较低的情况下。
在一个实施例中，闭锁部件131包括大致平行于轴121延伸的轴部 133。轴部133的靠近闩锁部件119的一端135 (图18和20 )从轴部133 的其余部分稍微偏置，使得体部123在闭锁部件131被移动到正常状态时(图18 )可自由地绕轴121运动，并且在闭锁部件131 ,皮移动到闭锁状态 时(图20)与轴部133接合以禁止闩锁部件119朝锁止位置(图19)运动。 仍参见图14-20，闭锁机构129还包括附接到轴部133并且支承在齿轮 壳11上以便与其一同旋转的电磁螺线管137。螺线管137可响应于电输入 信号而选择性地操作，以轴向地移动轴部133。电滑环机构139可用于将 电输入信号从远程源(例如，车辆ECU)传递到螺线管137。滑环机构139 包括相对于齿轮壳11固定不动的第一环形部件141和可与齿轮壳11和螺 线管137 —起自由旋转的第二环形部件143。第二环形部件143可通过一 才艮或多才艮导线145电连接到螺线管137,并且在旋转过程中与第一环形部 件141接触，以允许电输入信号从第一环形部件141经第二环形部件143 进入螺线管137。
本发明已在上面的说明书中进行了详细的描述，并且可以确信，通过 阅读和理解本说明书，本发明的各种更改和变型对于本领域的技术人员来
说都是显而易见的。只要这些更改和变型在所附权利要求的范围内，则它 们都应当包括在本发明中。
权利要求
1. 一种差速齿轮机构，包括:限定有齿轮腔(13)的齿轮壳(11)，差速齿轮组设置在所述齿轮腔(13)中，并且包括至少一个输入齿轮(15)和限定了旋转轴线(A)的一对输出齿轮(23，25)；可用于阻滞差速作用的锁止离合器(35)，和用于致动所述锁止离合器(35)的致动装置；所述锁止离合器可在接合状态和分离状态之间操作，所述接合状态能有效地阻滞所述齿轮壳(11)和所述输出齿轮(23，25)之间的相对旋转；所述致动装置包括可用于实现所述锁止离合器(35)的所述接合状态的凸轮装置(41)，和可用于接合所述凸轮装置(41)并阻滞所述凸轮装置(41)的一个部件的旋转的阻滞装置(51)，所述阻滞装置包括可绕被定向为与所述旋转轴线(A)大致平行的轴线(a)以大致代表所述差速作用的程度的速度旋转的飞块机构(53)，并且限定了可响应于预定程度的差速作用而从缩回位置移动到伸展位置的停止表面(57)；所述致动装置还包括被设置成在所述停止表面(57)处于所述伸展位置时与所述停止表面接合的闩锁表面(61)；其特征在于:(a)闭锁机构(63，90)，该闭锁机构与所述飞块机构(53)可操作地结合并且包括可响应于输入信号而定位在正常状态和闭锁状态的闭锁部件(65，101)；(b)在所述正常状态下，所述闭锁部件(65，101)允许所述停止表面(57)从所述缩回位置移动到所述伸展位置；并且(c)在所述闭锁状态下，所述闭锁部件(65，101)阻止所述停止表面(57)从所述缩回位置移动到所述伸展位置。
2. 根据权利要求l所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述飞块机 构(53)包括限定了所述停止表面(57)的飞块部件(56)，所述飞块部 件限定有枢转部分(59),该枢转部分限定了与所述飞块机构(53)的所 述轴线U)平行并且间隔开的枢转轴线，所述停止表面大致与所述枢转轴 线相对地设置。
3. 根据权利要求l所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述闭锁部 件(65)大致为圆筒形，所述正常状态包括所述圆筒形闭锁部件(65)在 轴向上祐i殳置在所述飞块机构(53)附近，并且所述闭锁状态(图7)包 括所述圆筒形闭锁部件至少部分地围绕所述飞块机构(53)。
4. 根据权利要求l所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述闭锁机 构(63)包括具有电磁线圏(71)的第一环形部件(69)，具有已知的磁 特性、绕所述第一环形部件设置并且包括斜坡(75 )的第二环形部件(73 )， 和连接到所述闭锁部件(65)的可移动的销(79)，并且当所述线圏(71) 通电以使所述闭锁部件朝所述闭锁状态(图7)移动时所述可移动的销(79) 适于与所述斜坡(75)接合。
5. 根据权利要求4所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述第一环 形部件(69)关于所述齿轮壳(11)如此固定不动，使得所述齿轮壳(11) 相对于所述第一环形部件(69)旋转。
6. 根据权利要求4所述的差速齿轮机构，其特征在于，当所述线圏 (71)断电时，所述第二环形部件(73)可自由地与所述齿轮壳(11) 一起旋转，并且当所述线圏(71)通电时，抑制所述第二环形部件(73)与 所述齿轮壳(11) 一起旋转。
7. 根据权利要求4所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述线圏(71) 由所述输入信号来通电。
8. 根据权利要求4所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述销(79 ) 由所述齿轮壳(11)支承，以便沿大致平行于所述轴线(a)的轴线运动。
9. 根据权利要求4所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述销(79 ) 侧向地偏离所述飞块机构(53)并且通过连接部件(81)连接到所述闭锁 部件(65)。
10. 根据权利要求4所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述销(79 ) 在所述第二环形部件(73)附近延伸穿过并离开所述齿轮壳(11)，所述 销包括相对于所述销(79)的支承在所述齿轮壳(11)内的部分正交地设 置的端部(83),当所述线圏(71)被通电并且所述第二环形部件(73)的旋转被抑制时，所述端部(83)与所述斜坡(75)接合。
11. 根据权利要求4所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述斜坡(75 ) 包括第一斜坡部分(85a)和第二斜坡部分(85b)，所述斜坡部分中的任 一个可根据所述齿轮壳(11)和所述销(79)的旋转方向而与所述销(79) 接合。
12. 根据权利要求4所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述销(79 ) 和所述闭锁部件(65)被弹簧(87)推向正常状态(图6)。
13. 根据权利要求l所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述闭锁机 构(90)包括具有第一轴部(91)和第二轴部(93)的由两部分构成的轴， 所述飞块机构(53 )被支承在所述轴上以便与之一起旋转，第一轴部(91) 的第一端(95)由所述齿轮壳(11)支承，并且所述第一轴部(91)的第 二端(97)由所述第二轴部(93)支承，所述第一轴部(91)或所述第二 轴部(93)包括所述闭锁部件(101)，该闭锁部件适于接纳在所述第一轴 部(91)和所述第二轴部(93)中的另一者的接收器(103)中。
14. 根据权利要求13所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述闭锁 部件(101)包括与具有相应形状的接收器(103)配合的突起，从而在正 常状态下(图12),所述闭锁部件(101)接纳在所述接收器(103)中， 将所述第一和第二轴部锁止在一起以同时旋转并允许所述停止表面(57 ) 从所述缩回位置移动到所述伸展位置，并且在所述闭锁状态下(图13)， 所述闭锁部件(101)从所述接收器(103 )中撤回，允许所述第一轴部(91) 相对于所述第二轴部(93)自由旋转，并且阻止所述停止表面(57)从所 述缩回位置移动到所述伸展位置。
15. 根据权利要求13所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述闭锁 机构(卯)包拾没置在所述第一轴部(91)和第二轴部(93)之间的压缩 弹簧(99),以推动所述第一轴部(91)远离所述第二轴部(93)。
16. 根据权利要求13所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述闭锁 机构还包括与所述笫二轴部(93 )可操作地结合并且支承在所述齿轮壳(11) 上以便与之一起4t转的电磁螺线管(105),和将第二轴部(93)推向第一 轴部(91)的压缩弹簧(115),从而当所述螺线管(105)移动所述第二 轴部(93)远离所述第一轴部(91)并且所述闭锁部件处于所述闭锁状态 (图13)时，所述弹簧(115)被压缩，并且当所述螺线管(105)被断电 时，所述弹簧(115)将所述第二轴部(93)强制推向所述第一轴部，使所 述闭锁部件返回到所述正常状态(图12)。
17. —种差速齿轮机构，包括限定有齿轮腔(13 )的齿轮壳(11)， 差速齿轮组设置在所述齿轮腔(13 )中，并且包括至少一个输入齿轮(19 ) 和限定了旋转轴线(A)的一对输出齿轮(23， 25);可用于阻滞差速作 用的锁止离合器(35),和用于致动所述锁止离合器(35)的致动装置； 所述锁止离合器可在接合状态和分离状态之间操作，所述接合状态能有效 地阻滞所述齿轮壳(11)和所述输出齿轮(23， 25)之间的相对旋转；所 述致动装置包括可用于实现所述锁止离合器(35)的所述接合状态的凸轮 装置(41)，和可用于接合所述凸轮装置(41)并阻滞所述凸轮装置(41) 的一个部件的旋转的阻滞装置(51)，所述阻滞装置包括可绕被定向为与 所述旋转轴线(A)大致平行的轴线(a)以大致代表所述差速作用的程度 的速度旋转的飞块机构(53),并且限定了可响应于预定程度的差速作用 而从缩回位置移动到伸展位置的停止表面(57);所述致动装置还包括被 设置成在所述停止表面(57)处于所述伸展位置时与所述停止表面接合的 闩锁表面(61);其特征在于U)所述闩锁表面(61)形成闩锁部件(119)的一部分，所述闩锁部件 可在所述闩锁表面(61)能与所述停止表面(57)接合的锁止位置 和所述停止表面(57)不能与所述闩锁表面(61)接合的解锁位置 之间运动；(b) 闭锁机构(129)，该闭锁机构与所述闩锁部件(119)可操作地结 合并且包括可响应于输入信号而定位在正常状态和闭锁状态的闭锁 部件(131);(c) 在所述正常状态下，所述闭锁部件(131)允许所述闩锁部件(119) 在所述锁止位置和所述解锁位置之间自由移动；并且 (d)在所述闭锁状态下，所述闭锁部件(131)阻止所述闩锁部件(119) 移动到所述锁止位置。
18. 根据权利要求l所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述飞块机 构(53)包括限定了所述停止表面(57)的飞块部件(56),所述飞块部 件限定有枢转部分(59),该枢转部分限定了与所述飞块机构(53)的所 述轴线(a)平行并且间隔开的枢转轴线，所述停止表面大致与所述枢转轴 线相对地设置。
19. 根据权利要求17所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述闩锁 部件(119 )包括支承在轴(121)上的体部(123 )并且包括将所述闩锁部 件(119)朝所述锁止位置偏压的弹簧(125)，其中由所述弹簧(125)产 生的偏置力被设定为，使得当所述齿轮壳(11)超过预定速度旋转时移动 所述闩锁部件(119)所需的离心力超过所述偏置弹簧力。
20. 根据权利要求19所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述闭锁 部件(131)包括大致平行于所述轴(121)延伸的轴部(133 )，所述轴部(133 )具有设置在所述闩锁部件(119 )附近的端部(135)，所述端部(135 ) 稍微地偏离所述轴部(133)的其余部分，使得所述体部(123)在所述闭 锁部件(131)被移动到正常状态时可绕所述轴(121)自由运动，并且在 所述闭锁部件(131)被移动到闭锁状态时与所述轴部(133)接合以禁止 所述闩锁部件(119)朝所述锁止位置运动。
21. 根据权利要求17所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述闭锁 机构(129)还包括与所述闭锁部件(131)可操作地结合并支承在所述齿 轮壳(11)上以便与之一起旋转的电磁螺线管(137),所述电磁螺线管(137) 可响应于电输入信号而选择性地操作，以使所述闭锁部件(131)在所述正 常状态和所述闭锁状态之间轴向地移动。
22. 根据权利要求21所述的差速齿轮机构，其特征在于，所述闭锁 部件还包括用于将所述电输入信号从远程源传输到所述电磁螺线管(137) 的电滑环机构(139)，所述滑环机构(139)包括相对于所述齿轮壳(11) 固定不动的第一环形部件(141 )和可与所述齿轮壳(11 )及所述螺线管(137)一起自由旋转的第二环形部件(143)，所述第二环形部件(143)电连接 到所述螺线管(137)并且在旋转过程中接触所述第一环形部件(141), 以允许所述电输入信号从所述第一环形部件(141)经所述笫二环形部件 (143 )进入所述螺线管(137 )。
全文摘要
一种改进的差速齿轮机构，其特征在于与飞块机构(53)可操作地结合的闭锁机构(63，90，129)，或与所述飞块机构(53)协作的闩锁部件(119)，以阻滞所述差速齿轮机构中的差速作用。
文档编号F16H48/30GK101384836SQ200780005670
公开日2009年3月11日 申请日期2007年2月14日 优先权日2006年2月15日
发明者G·L·希特沃勒, K·E·莫根赛, R·J·凯尔, T·L·萨佩 申请人:伊顿公司