阅读说明：本技术 一种一体式适时四驱差速器总成 (Integrated timely four-wheel drive differential assembly ) 是由 张宇荣 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种一体式适时四驱差速器总成,属于机械传动技术领域,其包括包括外壳体、内壳体、差速器组件,外壳体与车辆动力源传动联接,内壳体可转动地承设于外壳体中,差速器组件设于内壳体中；外壳体与内壳体之间设有驱动摩擦副,驱动摩擦副的主、从动驱动摩擦片分别与外壳体、内壳体联动；驱动摩擦副的一侧设有用于压紧主、从动驱动摩擦片的推力结构；内壳体的一侧敞开,敞开的该侧端部抵接在外壳体同侧端的内端面上,从而包围形成用于容纳差速器组件的容纳腔。本发明不需要中央差速器或分动箱便能实现四驱车辆被动桥的动力供给与分离,不仅成本低,体积小重量轻,操作简单,而且四驱模式下被动桥的左、右轮依然能实现差速。(The invention discloses an integrated timely four-wheel drive differential assembly, which belongs to the technical field of mechanical transmission and comprises an outer shell, an inner shell and a differential assembly, wherein the outer shell is in transmission connection with a vehicle power source, the inner shell is rotatably arranged in the outer shell, and the differential assembly is arranged in the inner shell; a driving friction pair is arranged between the outer shell and the inner shell, and a driving friction plate and a driven friction plate of the driving friction pair are respectively linked with the outer shell and the inner shell; one side of the driving friction pair is provided with a thrust structure for pressing the driving friction plate and the driven friction plate; one side of the inner housing is open, and the open side end abuts on an inner end face of the same side end of the outer housing, thereby enclosing a receiving cavity for receiving the differential assembly. The invention can realize the power supply and separation of the driven axle of the four-wheel drive vehicle without a central differential or a transfer case, has low cost, small volume, light weight and simple operation, and can still realize the differential speed of the left wheel and the right wheel of the driven axle in the four-wheel drive mode.)

一种一体式适时四驱差速器总成

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种一体式适时四驱差速器总成。

背景技术

普通乘用车一般为两轮驱动车，但在实际行驶过程中，有些行驶的路面状态需要四轮驱动，如在湿滑冰雪路面和凹凸不平路面行驶或车轮陷入泥坑中打滑或爬坡时，车辆需要较大的驱动力，前后轮均需要动力驱动来提高车辆的通过性能。四轮驱动车一般需要中央差速器或分动箱来实现被动桥的动力供给与分离，但是中央差速器结构复杂，成本高，故障率也较高，而分动箱虽然结构简单可靠，成本低，但是设置分动箱的分时四驱车辆，每次切换驱动模式都需要停车手动操作，操作较繁琐。

申请人发明了一种电磁摩擦片驱动适时四驱减速器，并于2019年4月30日就该发明创造向中国专利局提出实用新型专利申请，该减速器安装于四驱车辆的被动桥中，其包括输出壳体、设于输出壳体内的左、右半轴套和同轴套装于左、右半轴套上的左、右驱动摩擦副，输出壳体与车辆动力源传动联接，左、右半轴套同轴对接并相互可自由转动，左、右驱动摩擦副的主动驱动摩擦片均与输出壳体联动，从动驱动摩擦片分别与左、右半轴套联动，左、右驱动摩擦副之间设有可轴向滑动的环状隔垫，左驱动摩擦副的外侧端面设有用于压紧左驱动摩擦副的主、从动驱动摩擦片的推力结构，该推力结构作用于左驱动摩擦副的同时推动环状隔垫，进而联动右驱动摩擦副的主、从动驱动摩擦片相互压紧，从而使左、右半轴套同时与输出壳体联接锁止，与输出壳体同步旋转以实现四驱。这种结构虽然不需要中央差速器或分动箱来实现被动桥的动力供给与分离，也不需要停车操作，结构简单，成本低，操作简单，但是切换到四驱模式时，被动桥的左、右半轴同时与输出壳体联接锁止，不能实现差速，会造成车辆行驶过程中车轮滑动，从而加剧轮胎磨损、增加功率和燃料消耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提供一种一体式适时四驱差速器总成，安装于四驱车辆被动桥的减速箱内，不需要中央差速器或分动箱来实现被动桥的动力供给与分离，不仅结构简单可靠，体积小重量轻，成本低，操作简单，反应迅速，而且四驱模式下被动桥的左、右轮依然能实现差速。

本发明的技术方案是：

一种一体式适时四驱差速器总成，包括设于车辆减速箱内的差速器壳体、设于差速器壳体内的差速器组件，所述差速器组件连接左、右半轴，其特征在于：所述差速器壳体包括外壳体、内壳体，所述外壳体与车辆动力源传动联接，所述内壳体可转动地承设于外壳体中，差速器组件设于内壳体中；内壳体的外壁上设有一段外花键，外壳体内壁上的相应位置设有一段内花键，外壳体与内壳体之间设有驱动摩擦副，所述驱动摩擦副包括多个间隔排列的主动驱动摩擦片和从动驱动摩擦片，所述主动驱动摩擦片的外齿与外壳体的内花键啮合实现联动，所述从动限滑摩擦片的内齿与内壳体的外花键啮合实现联动；驱动摩擦副的一侧设有用于压紧主、从动驱动摩擦片的推力结构；所述内壳体的一侧敞开，敞开的该侧端部抵接在外壳体同侧端的内端面上，从而包围形成用于容纳差速器组件的容纳腔。主、从动驱动摩擦片之间的压紧致使外壳体与内壳体锁紧连接为一体，从而实现被动桥的动力供给，结构简单可靠，成本低。同时，利用内壳体与外壳体包围形成容纳腔，省去了内壳体壳盖的结构，减少了零部件，从而减小了差速器的体积和重量，进一步降低了制造成本，也简化了装配步骤。

在上述的一体式适时四驱差速器总成中，所述内壳体包括内壳体本体和一体连接于内壳体本体左侧的传动套部，内壳体本体的右侧端与外壳体抵接，所述传动套部与左、右半轴同轴，左、右半轴分别从传动套部和外壳体的右侧轴孔中伸入与差速器组件连接；内壳体本体的外壁与外壳体的内壁间隙配合，内壳体的外花键设于传动套部的外壁上，驱动摩擦副设于外壳体与传动套部之间，驱动摩擦副的左侧与推力机构相接，右侧与内壳体本体的左侧外端面相接。在差速器组件结构尺寸固定的情况下合理布局，将驱动摩擦副设于外壳体与传动部套之间，而外壳体的内壁与内壳体本体的外壁贴合，能够最大程度的减小外壳体的径向尺寸，从而最大程度的减小整个差速器的体积和重量。

在上述的一体式适时四驱差速器总成中，所述推力结构包括依次设于驱动摩擦副左侧的四驱致动器、前导摩擦副和前导致动组件；所述四驱致动器为相对转动致动器，包括第一压环、第一控制环和沿圆周排布于两者之间的多个滚动部件，第一压环通过内花键套装于传动套部上并与驱动摩擦副相邻，第一控制环套装于传动套部上，其相对传动套部、外壳体均可转动，并且其外周面设有外花键；第一压环与第一控制环的相对端面上均开设有多个沿圆周分布的圆弧形的滚道槽，所述滚道槽的深度自中间向两端逐渐减小，每个滚动部件被夹在第一压环的一个滚道槽与第一控制环的一个滚道槽之间，第一控制环相对第一压环转动可使第一压环产生轴向位移；所述前导摩擦副同轴套装于第一控制环与外壳体之间，包括多个间隔排列的主动前导摩擦片和从动前导摩擦片，主动前导摩擦片的外齿与外壳体的内花键啮合，从动前导摩擦片的内齿与第一控制环的外花键啮合；所述前导致动组件用于驱动前导摩擦副的主、从动前导摩擦片相互压紧，从而使四驱致动器的第一控制环相对第一压环转动，以对第一压环产生轴向向右的推力，从而压紧驱动摩擦副的主、从动驱动摩擦片。

在上述的一体式适时四驱差速器总成中，所述前导致动组件为电磁致动机构，包括固定安装在车辆减速箱内的螺线管线圈，该螺线管线圈的通电可使前导摩擦副的主、从动前导摩擦片相互压紧。

在上述的一体式适时四驱差速器总成中，所述电磁致动机构还包括电磁铁外壳和电磁铁内架，两者组合形成一个环形腔，螺线管线圈设于该环形腔内；所述电磁铁外壳固连于外壳体的左端与外壳体同步旋转，所述电磁铁内架固定安装于车辆减速箱内，螺线管线圈固定在电磁铁内架上，电磁铁外壳与电磁铁内架之间可相对转动。

在上述的一体式适时四驱差速器总成中，所述外壳体的左端设有一外壳轴套，电磁铁外壳套设在外壳轴套外并与外壳轴套固定连接，电磁铁内架与外壳轴套之间设有轴承，从而电磁铁外壳与电磁铁内架之间可相对转动；内壳体传动套部的左端可转动地承设在外壳轴套中，四驱致动器的第一控制环的左侧端面与外壳轴套的右侧端面之间设有平面轴承。

在上述的一体式适时四驱差速器总成中，所述外壳轴套的右端具有一孔径大于轴孔的台阶孔，传动套部的左端嵌设于所述台阶孔内，左端面抵在台阶孔的底面，传动套部左端的外周面与台阶孔的内周面间隙配合。内壳体的两端均通过间隙配合而可转动地承设于外壳体内，省去了轴承，减少了零部件，进一步减小差速器的体积和重量，降低制造成本，和简化装配步骤。

在上述的一体式适时四驱差速器总成中，所述差速器组件为行星齿轮式差速器、摩擦片式差速器、托森差速器、超越式差速器、牙嵌式差速器，或带有差速锁的行星齿轮式差速器、摩擦片式差速器。

本发明的有益效果是：

1、安装于四驱车辆被动桥的减速箱内，不需要中央差速器或分动箱来实现被动桥的动力供给与分离，不仅结构简单可靠，制造成本低，而且适用于适时四驱车辆，由电脑判断车辆的运行状态，当车辆遇到陡坡或泥泞湿滑路面时，可以自动切换到四驱模式，为车辆提供更大的驱动力，提高车辆通过性和脱困能力，操作简单，反应迅速；

2、利用内、外壳体包围形成差速器组件的容纳腔，合理配置内、外壳体以及驱动摩擦副结构和位置关系，并去掉了内、外壳体之间的轴承，最大程度的减小了整个差速器的体积和重量，促进汽车配件的小型化和轻量化；

3、通过挤压多片摩擦片产生摩擦力将差速器的内壳体与外壳体联接锁紧，实现动力的柔性传递，因此可以在车辆行进中切换两驱或四驱模式，无需停车切换，且切换无顿挫感，提高驾乘体验；

4、通过前导致动组件、前导摩擦副和四驱致动器、驱动摩擦副这样的二级传递施力来实现差速器内壳体与外壳体的联接锁紧，以较低的用于控制前导致动组件所必需的功耗获得了较大的锁紧力，且响应速度快，性能稳定可靠，有效提高车辆的脱困能力；

5、适用范围广，可以被适配于四驱车辆的被动桥中，例如，可以应用到全地形车的前桥或者电动前驱轿车增加后减速形成适时四驱的车型，并且适用于各类手动挡、自动挡车辆和新能源电动汽车中；同时，差速器组件也可以根据实际情况选择合适的类型。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例中滚珠坡道式致动器的结构图。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：

在本发明的描述中，需要理解的是，“左”、“右”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

参照附图1，本实施例提供的一种一体式适时四驱差速器总成，安装于四驱车辆被动桥的减速箱内，其包括差速器壳体和设于差速器壳体内的差速器组件，差速器壳体设于被动桥的减速箱内，差速器组件连接被动桥的左、右半轴。其中，差速器壳体包括外壳体1、内壳体，外壳体1可转动地承设于减速箱内，并与车辆的动力源传动联接，内壳体可转动地承设于外壳体1中，差速器组件设于内壳体中。内壳体的外壁上设有一段外花键，外壳体1内壁上的相应位置设有一段内花键，外壳体1与内壳体之间设有驱动摩擦副3，驱动摩擦副3包括多个间隔排列的主动驱动摩擦片和从动驱动摩擦片，主动驱动摩擦片的外齿与外壳体1的内花键啮合实现联动，从动限滑摩擦片的内齿与内壳体的外花键啮合实现联动。驱动摩擦副3的一侧设有用于压紧主、从动驱动摩擦片的推力结构，主、从动驱动摩擦片之间的压紧致使外壳体1与内壳体锁紧连接为一体，从而实现被动桥的动力供给。

具体的，内壳体的右侧敞开，敞开的该侧端部抵接在外壳体1右侧端的内端面上，从而包围形成用于容纳差速器组件的容纳腔。内壳体包括内壳体本体21和一体连接于内壳体本体21左侧的传动套部22，内壳体本体21的右侧端与外壳体1抵接，传动套部22与左、右半轴同轴，左、右半轴分别从传动套部22和外壳体1的右侧轴孔中伸入与差速器组件连接。内壳体本体21的外壁与外壳体1的内壁间隙配合，内壳体的外花键设于传动套部22的外壁上，驱动摩擦副3设于外壳体1与传动套部22之间，驱动摩擦副3的左侧与推力机构相接，右侧与内壳体本体21的左侧外端面相接。

具体的，推力结构包括依次设于驱动摩擦副3左侧的四驱致动器、前导摩擦副5和前导致动组件；四驱致动器为相对转动致动器，在本实施例中为滚珠坡道式致动器，包括第一压环41、第一控制环42和沿圆周排布于两者之间的多个滚动部件43，本实施例中滚动部件43为滚珠，第一压环41通过内花键套装于传动套部22上并与驱动摩擦副3相邻，第一控制环42套装于传动套部33上，其相对传动套部33、外壳体1均可转动，并且其外周面设有外花键；参照附图2，第一压环41与第一控制环42的相对端面上均开设有多个沿圆周分布的圆弧形的滚道槽44，滚道槽44的深度自中间向两端逐渐减小，每个滚珠被夹在第一压环41的一个滚道槽44与第一控制环42的一个滚道槽44之间，第一控制环42相对第一压环41转动可使第一压环41产生轴向位移。前导摩擦副5同轴套装于第一控制环42与外壳体1之间，包括多个间隔排列的主动前导摩擦片和从动前导摩擦片，主动前导摩擦片的外齿与外壳体1的内花键啮合，从动前导摩擦片的内齿与第一控制环42的外花键啮合。前导致动组件用于驱动前导摩擦副5的主、从动前导摩擦片相互压紧，从而使四驱致动器的第一控制环相对第一压环41转动，以对第一压环41产生轴向向右的推力，从而压紧驱动摩擦副3的主、从动驱动摩擦片。

前导致动组件为电磁致动机构，包括电磁铁外壳61、电磁铁内架62和螺线管线圈63，电磁铁外壳61与电磁铁内架62组合形成一个环形腔，螺线管线圈63设于该环形腔内，一根导线64伸入环形腔内与螺线管线圈63电连接，该螺线管线圈63的通电可使前导摩擦副5的主、从动前导摩擦片相互压紧。电磁铁外壳61固连于外壳体1的左端与外壳体1同步旋转，电磁铁外壳1与前导摩擦副5相邻，电磁铁内架62固定安装于车辆减速箱内，螺线管线圈63固定在电磁铁内架62上，电磁铁外壳61与电磁铁内架62之间可相对转动。

具体的，电磁铁外壳61为具有一开口朝左的环形容置槽的环状壳体，电磁铁内架62为环状支架，包括伸入所述环形容置槽内的环形架部和覆盖环形容置槽槽口的环形盖部，螺线管线圈63固定套设在电磁铁内架62的环形架部上。

另外，外壳体1的左端还设有一外壳轴套11，电磁铁外壳61套设在外壳轴套11外并与外壳轴套11固定连接，电磁铁内架62与外壳轴套11之间设有轴承65，从而电磁铁外壳61与电磁铁内架62之间可相对转动，内壳体传动套部22的左端可转动地承设在外壳轴套11中，四驱致动器的第一控制环42的左侧端面与外壳轴套11的右侧端面之间设有平面轴承45。具体的，外壳轴套11的右端具有一孔径大于轴孔的台阶孔，传动套部22的左端嵌设于该台阶孔内，左端面抵在台阶孔的底面，传动套部22左端的外周面与台阶孔的内周面间隙配合，从而实现可转动承设。

差速器组件可以是行星齿轮式差速器、摩擦片式差速器、托森差速器、超越式差速器、牙嵌式差速器，或带有差速锁的行星齿轮式差速器、摩擦片式差速器等各类差速器，本实施例中差速器组件为普通的行星齿轮式差速器，包括设于内壳体内的左、右半轴齿轮71、72以及与左、右半轴齿轮71、72同时啮合的行星齿轮73，左、右半轴齿轮71、72分别传动连接左、右半轴。

将本实施例的整体结构左右镜像配置也在本发明的范围内。

本实施例的工作原理如下：

本实施例的差速器总成安装于适时四驱车辆的被动桥间，设于被动桥的减速箱内，当电脑判断车辆不需要四驱介入时，螺线管线圈63不通电，差速器的外壳体1与内壳体无联接，被动桥的左、右半轴无驱动且自由差速，车辆处于二驱状态。当电脑判断车辆需要四驱介入时，自动开启电磁致动机构，螺线管线圈63通电，吸合前导摩擦副5的主、从动前导摩擦片使两者之间相互压紧，从而使四驱致动器的第一控制环42与外壳体1同步旋转，与第一压环41产生相对转动，迫使滚珠沿滚道槽44向浅处运动而推压第一压环，第一压环41轴向向右移动压紧驱动摩擦副3的主、从动限滑摩擦片，致使外壳体1与内壳体锁紧连接为一体，内壳体与外壳体1在车辆动力源的驱动下同步旋转，从而实现被动桥的动力供给达到四驱，被动桥的左、右半轴有驱动并保持自由差速。

若差速器组件为带有差速锁的差速器，则切换到四驱模式后还可以通过启动差速锁来强制被动桥的左、右半轴以相同的转速工作，进一步提高车辆的脱困能力。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。