阅读说明：本技术 一种电磁锁止差速器 (Electromagnetic locking differential mechanism ) 是由 林江辉 张美富 于 2020-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明属于差速器技术领域,特指一种电磁锁止差速器,包括具有腔室的壳体,腔室内转动连接有前半轴螺旋齿、后半轴螺旋齿、前行星齿轮以及后行星齿轮,后半轴螺旋齿上开设有啮合齿一,腔室开设有直齿一,腔室内设有锁止圈,锁止圈的外圈开设有直齿二、内圈开设有啮合齿二；壳体的前侧设有电磁线圈,电磁线圈与壳体之间设有吸环,吸环与拉杆的前端固定连接,拉杆的后端与锁止圈固定连接,锁止圈与后行星齿轮之间设有复位弹簧。本发明借助电磁线圈通电所产生的磁场,使得吸环能够在磁场中受到向前的磁性吸力,从而能够通过拉杆带动锁止圈向前移动、使得后半轴螺旋齿的啮合齿一与锁止圈的啮合齿二相啮合,实现差速器的100％锁止。(The invention belongs to the technical field of differentials, and particularly relates to an electromagnetic locking differential, which comprises a shell with a cavity, wherein a front half shaft helical gear, a rear half shaft helical gear, a front planetary gear and a rear planetary gear are rotationally connected in the cavity; the front side of the shell is provided with an electromagnetic coil, an absorption ring is arranged between the electromagnetic coil and the shell, the absorption ring is fixedly connected with the front end of the pull rod, the rear end of the pull rod is fixedly connected with a locking ring, and a reset spring is arranged between the locking ring and the rear planetary gear. According to the invention, by means of the magnetic field generated by electrifying the electromagnetic coil, the attraction ring can be subjected to forward magnetic attraction in the magnetic field, so that the locking ring can be driven by the pull rod to move forward, the first meshing teeth of the rear half-axle helical teeth are meshed with the second meshing teeth of the locking ring, and 100% locking of the differential is realized.)

一种电磁锁止差速器

技术领域：

本发明属于差速器技术领域，特指一种电磁锁止差速器。

背景技术：

差速器是一种具有动力传递和动力分配功能的装置，其作用是当汽车遇到转弯时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的滑动摩擦，从而保证行驶车辆的安全系数，提高减速器的运行寿命。

然而，当汽车在遇到极其恶劣的路况时，如遇到泥泞和非常恶劣的路面，由于差速器的功能作用，会导致其中一边的轮胎由于与路面的附着力不够而打滑，另一边的轮胎反而不转动，进而使得汽车无足够的牵引力，无法摆脱困境。

发明内容

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本发明的目的是提供一种在遇到极其恶劣的路况时、汽车能有足够牵引力摆脱困境的电磁锁止差速器。

本发明是这样实现的：

一种电磁锁止差速器，包括具有腔室的壳体，腔室内转动连接有前半轴螺旋齿、后半轴螺旋齿、与前半轴螺旋齿相啮合的前行星齿轮、以及与后半轴螺旋齿相啮合的后行星齿轮，前行星齿轮与后行星齿轮一一对应且相啮合，位于所述后行星齿轮后侧的后半轴螺旋齿的侧壁上开设有啮合齿一，腔室的内侧壁开设有直齿一，腔室内设有锁止圈，锁止圈的外圈开设有与直齿一相啮合的直齿二、内圈开设有轴向位移至啮合齿一时能与啮合齿一相啮合的啮合齿二；所述壳体的前侧设有电磁线圈，电磁线圈与壳体之间设有吸环，且电磁线圈通电后对吸环产生向前的吸力，吸环与拉杆的前端固定连接，拉杆的后端穿入壳体至腔室中、并其与锁止圈固定连接，锁止圈的前端面与后行星齿轮的后端面之间设有复位弹簧。

在上述的一种电磁锁止差速器中，所述电磁线圈包括有环形磁盘，环形磁盘的后端面开设有与环形磁盘同一轴线的环形凹槽，环形凹槽内缠绕有漆包线，环形磁盘的后端外边沿向后延伸形成一口径前小后大的内锥面，所述吸环的前端外边沿向内凹陷形成与内锥面相对应的外锥面。

在上述的一种电磁锁止差速器中，所述啮合齿一包括有若干个、且外径从前至后逐一缩小的阶梯齿一，所述啮合齿二包括有与阶梯齿一一一对应的阶梯齿二。

在上述的一种电磁锁止差速器中，位于所述前半轴螺旋齿与后螺旋齿之间的腔室内设置有中间套，中间套的内孔上开设有同步直齿，且中间套的内孔中设置有外圈齿与同步直齿相啮合的前定位圈与后定位圈，前定位圈的前端面与前半轴螺旋齿的后端面相抵靠，后定位圈的后端面与后半轴螺旋齿的前端面相抵靠，前定位圈与后定位圈之间设置有弹性垫片。

在上述的一种电磁锁止差速器中，位于所述后行星齿轮后侧的腔室内设置有耐磨圈，所述复位弹簧的前端抵靠在耐磨圈的后端面上，耐磨圈的前端面与后行星齿轮的后端面相抵触。

在上述的一种电磁锁止差速器中，所述电磁线圈通电吸引吸环、并通过拉杆带动锁止圈向前位移至啮合齿一与啮合齿二完全啮合时、电磁线圈的后端面与吸环的前端面之间存有活动间隙。

在上述的一种电磁锁止差速器中，所述壳体的前端沿其轴线设置有中心轴，所述电磁线圈与吸环均套设在中心轴上，且电磁线圈与中心轴之间设置有耐磨套筒或滚针轴承或滚珠轴承。

在上述的一种电磁锁止差速器中，所述耐磨套筒由铁基材料或铜基材料制成；或所述滚针轴承或滚珠轴承由绝磁材料制成。

在上述的一种电磁锁止差速器中，所述吸环的内孔口为向前凹陷的凹止口，所述中心轴上设置有与凹止口相配合的凸止口。

在上述的一种电磁锁止差速器中，所述壳体包括有前壳、中壳与后壳，中壳的前端面通过紧固件与前壳固定连接、后端面通过紧固件与后壳固定连接，且所述腔室由前壳、中壳以及后壳的内孔围成，所述前半轴螺旋齿以及前行星齿轮设置在前壳的内孔上，所述后半轴螺旋齿设置在后壳的内孔上，所述后行星齿轮设置在中壳上。

本发明相比现有技术突出的优点是：

本发明借助电磁线圈通电所产生的磁场，使得吸环能够在磁场中受到向前的磁性吸力，从而吸环能够通过拉杆带动锁止圈向前移动、使得后半轴螺旋齿的啮合齿一与锁止圈的啮合齿二相啮合，即后半轴螺旋齿与壳体之间形成一刚性连接，进而后行星齿轮、前行星齿轮以及前半轴螺旋齿均与壳体形成一刚性连接，前半轴螺旋齿将与后半轴螺旋齿同步转动，实现差速器的100％锁止；从而在汽车遇到极其恶劣的路况时，前半轴螺旋齿与后半轴螺旋齿同步转动，使得两轮胎能够以同一转速转动，为汽车提供足够的牵引力用于摆脱困境。

附图说明：

图1是本发明的整体剖视示意图；

图2是本发明的整体***立体图；

图3是本发明的后半轴螺旋齿立体图；

图4是本发明的锁止圈立体图；

图5是本发明的中壳立体图；

图6是本发明的环形磁盘剖视示意图；

图7是本发明的吸环剖视示意图。

图中：1、壳体；2、前半轴螺旋齿；3、后半轴螺旋齿；4、前行星齿轮；5、后行星齿轮；6、啮合齿一；7、直齿一；8、锁止圈；9、直齿二；10、啮合齿二；11、电磁线圈；12、吸环；13、拉杆；14、复位弹簧；15、环形磁盘；16、环形凹槽；17、漆包线；18、内锥面；19、外锥面；20、阶梯齿一；21、阶梯齿二；22、中间套；23、前定位圈；24、后定位圈；25、弹性垫片；26、耐磨圈；27、中心轴；28、耐磨套筒；29、凹止口；30、凸止口；31、前壳；32、中壳；33、后壳。

具体实施方式

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下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—7：

一种电磁锁止差速器，包括具有腔室的壳体1，腔室内转动连接有前半轴螺旋齿2、后半轴螺旋齿3、与前半轴螺旋齿2相啮合的前行星齿轮4、以及与后半轴螺旋齿3相啮合的后行星齿轮5，前行星齿轮4与后行星齿轮5一一对应且相啮合。其中，前半轴螺旋齿2、前行星齿轮4与壳体1之间、以及前半轴螺旋齿2、前行星齿轮4与壳体1之间分别形成一组行星齿轮组。

而位于所述后行星齿轮5后侧的后半轴螺旋齿3的侧壁上开设有啮合齿一6，腔室的内侧壁开设有直齿一7，腔室内设有锁止圈8，锁止圈8的外圈开设有与直齿一7相啮合的直齿二9、内圈开设有轴向位移至啮合齿一6时能与啮合齿一6相啮合的啮合齿二10；所述壳体1的前侧设有电磁线圈11，电磁线圈11与壳体1之间设有吸环12，且电磁线圈11通电后对吸环12产生向前的吸力，吸环12与拉杆13的前端固定连接，拉杆13的后端穿入壳体1至腔室中、并其与锁止圈8固定连接，锁止圈8的前端面与后行星齿轮5的后端面之间设有复位弹簧14。

本发明借助电磁线圈11通电所产生的磁场，使得吸环12能够在磁场中受到向前的磁性吸力，从而吸环12能够通过拉杆13带动锁止圈8向前移动、使得后半轴螺旋齿3的啮合齿一6与锁止圈8的啮合齿二10相啮合，即后半轴螺旋齿3与壳体1之间形成一刚性连接，进而后行星齿轮5、前行星齿轮4以及前半轴螺旋齿2均与壳体1形成一刚性连接，前半轴螺旋齿2将与后半轴螺旋齿3同步转动，实现差速器的100％锁止；从而在汽车遇到极其恶劣的路况时，前半轴螺旋齿2与后半轴螺旋齿3同步转动，使得两轮胎能够以同一转速转动，为汽车提供足够的牵引力用于摆脱困境。

更进一步，在本实施例中，电磁线圈11的具体设置结构为：所述电磁线圈11包括有环形磁盘15，环形磁盘15的后端面开设有与环形磁盘15同一轴线的环形凹槽16，环形凹槽16内缠绕有漆包线17；

与此同时，环形磁盘15的后端外边沿向后延伸形成一口径前小后大的内锥面18，所述吸环12的前端外边沿向内凹陷形成与内锥面18相对应的外锥面19。其内锥面18与外锥面19的相互配合，能够缩短环形磁盘15与吸环12之间的磁性作用力距离，相对应的，可有效降低磁场强度、即降低漆包线17所需的电流强度，从而减少高电流引起的热转换能量损耗，达到节能的目的，提高了电磁线圈11的整体使用寿命。

更进一步，由于锁止圈8在腔室内的位移距离有限，为了增加后半轴螺旋齿3的啮合齿一6与锁止圈8的啮合齿二10的啮合面积，以提高两者之间的锁止强度，所述啮合齿一6包括有若干个、且外径从前至后逐一缩小的阶梯齿一20，所述啮合齿二10包括有与阶梯齿一20一一对应的阶梯齿二21。即在锁止圈8向前位移一个单位距离时，阶梯齿一20与阶梯齿二21之间能够形成若干个啮合接合面，啮合接合面的数量与阶梯齿一20以及阶梯齿二21的数量相对应，进而阶梯齿一20以及阶梯齿二21的数量越多，啮合接合面的面积就越大，对应的后半轴螺旋齿3与锁止圈8的锁止强度就多大；而在本实施例中，阶梯齿一20以及阶梯齿二21均设置有两个。

而在汽车正常行驶过程中，电磁线圈11不通电，为了能够让差速器的动力分配反应灵敏、并尽可能达到理想的分配，位于所述前半轴螺旋齿2与后螺旋齿之间的腔室内设置有中间套22，中间套22的内孔上开设有同步直齿，且中间套22的内孔中设置有外圈齿与同步直齿相啮合的前定位圈23与后定位圈24，前定位圈23的前端面与前半轴螺旋齿2的后端面相抵靠，后定位圈24的后端面与后半轴螺旋齿3的前端面相抵靠，前定位圈23与后定位圈24之间设置有弹性垫片25。其中，在弹性垫片25的弹性作用力下，使得前定位圈23与前半轴螺旋齿2之间、以及后定位圈24与后半轴螺旋齿3之间产生一定的摩擦力，从而前半轴螺旋齿2与后半轴螺旋齿3之间达到60％-80％的锁止率，其中，锁止率的大小主要由弹性垫片25的弹性作用力大小决定。

与此同时，为了避免后行星齿轮5与复位弹簧14发生磨损、而导致复位弹簧14的弹性受损，影响到锁止圈8的复位移动、甚至造成前半轴螺旋齿2与后半轴螺旋齿3的锁止无法解除，因此，在本实施例中，位于所述后行星齿轮5后侧的腔室内设置有耐磨圈26，所述复位弹簧14的前端抵靠在耐磨圈26的后端面上，耐磨圈26的前端面与后行星齿轮5的后端面相抵触。

更进一步，为了避免电磁线圈11与吸环12之间发生摩擦、而导致两者出现磨损的现象，同时，为了降低吸环12被磁化的现象发生，所述电磁线圈11通电吸引吸环12、并通过拉杆13带动锁止圈8向前位移至啮合齿一6与啮合齿二10完全啮合时、电磁线圈11的后端面与吸环12的前端面之间存有活动间隙。

更进一步，电磁线圈11以及吸环12与壳体1之间的具体配合关系为：所述壳体1的前端沿其轴线设置有中心轴27，所述电磁线圈11与吸环12均套设在中心轴27上；为了减少电磁线圈11与中心轴27之间的磨损，且电磁线圈11与中心轴27之间设置有耐磨套筒28或滚针轴承或滚珠轴承，而在本实施例中，耐磨套筒28设置在环形磁盘15与中心轴27之间。

在确保耐磨套筒28具备较好的耐磨性的同时，为了降低壳体1被磁化的现象发生，所述耐磨套筒28由铁基材料或铜基材料制成。或者采用不锈钢等绝磁材料制成的滚珠轴承或滚针轴承。

为了确保吸环12的轴线与中心轴27的轴线位于同一直线上，所述吸环12的内孔口为向前凹陷的凹止口29，所述中心轴27上设置有与凹止口29相配合的凸止口30。即通过止口结构使得两者之间位置固定，同时，由于差速器处于转动状态，电磁线圈11吸动吸环12所产生的径向力能够被止口结构传递至壳体1上，从而有效避免拉杆13受径向力而扭曲形变导致其损坏的现象发生。

此外，为了便于后期对前半轴螺旋齿2、后半轴螺旋齿3、前行星齿轮4、后行星齿轮5以及锁止圈8进行保养更换，本发明的壳体1为分段式结构，其具体实施方式为：所述壳体1包括有前壳31、中壳32与后壳33，中壳32的前端面通过紧固件与前壳31固定连接、后端面通过紧固件与后壳33固定连接，且所述腔室由前壳31、中壳32以及后壳33的内孔围成，所述前半轴螺旋齿2以及前行星齿轮4设置在前壳31的内孔上，所述后半轴螺旋齿3设置在后壳33的内孔上，所述后行星齿轮5设置在中壳32上，并且，所述直齿一7开设在中壳32上。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。