具体实施方式

参见附图中的图1至图3，用于车辆传动系统部件的示例性差速器组件通常由附图标记10表示。差速器组件10可以包括差速器输入构件12、差速器齿轮组14和多模式致动机构，该多模式致动机构具有限滑机构20、锁定机构22和致动机构24。

参见图1和图4，差速器输入构件12可以由一个或多个部件形成，并且被构造为被旋转地联接到环形齿轮(未示出)。例如，环形齿轮可以是锥齿轮(例如螺旋锥齿轮或准双曲面齿轮)，或者可以是斜齿轮。在所提供的示例中，差速器输入构件12分别由彼此固定联接的第一壳体构件22a和第二壳体构件22b诸如经由螺栓(未示出)形成，该螺栓通过形成在第一壳体构件22a和第二壳体构件22b上的邻接凸缘中的孔30接纳，该螺栓被拧到环形齿轮中的孔(未示出)中。差速器输入构件12可以限定齿轮组腔32、限滑机构腔34、锁定机构腔36、一对耳轴38和致动机构支座40。

齿轮组腔32被构造为在其中接纳差速器齿轮组14。限滑机构腔34可以围绕差速器齿轮组腔32的第一轴向端同心设置，并且被设定尺寸为在其中接纳限滑机构20。锁定机构腔36可以围绕差速器齿轮组腔32的第二轴向端同心设置，并且被设定尺寸为在其中接纳锁定机构22。耳轴38被设置在差速器输入构件12的相对轴向端上，并且每个耳轴38在其外圆柱形表面上设定尺寸为在其上接纳差速器轴承(未示出)的座圈(未示出)。差速器轴承通常用于支撑差速器输入构件12，以围绕旋转轴线44相对于外壳(未示出)(诸如轴或托架外壳)旋转。致动机构支座40可以是在第二壳体构件22b外部上的周向延伸表面，其轴向地位于差速器输入构件12的第二轴向端上的耳轴38与锁定机构腔36之间。环形肩壁46从致动机构支座40的周向延伸表面径向延伸。致动机构支座40被设定尺寸为在其上接纳致动机构24的一部分，如将在下面更详细地描述。

参见图2和图4，差速器齿轮组14可以以任何期望的方式构造。在所示的示例中，差速器齿轮组14采用多个差速器小齿轮50以及一对侧齿轮52a和52b，所有这些都可以采用直锥齿轮齿。在所示的示例中，采用数量为四个的差速器小齿轮50，但是应当理解，差速器小齿轮50的数量可以不同于这里所示的数量。每个差速器小齿轮50可以被联接到差速器输入构件12，以与其一起围绕旋转轴线44旋转，并且每个差速器小齿轮50可以相对于差速器输入构件12旋转，以围绕各个小齿轮轴线旋转。在所提供的示例中，两个差速器小齿轮50由十字销56轴颈支撑，而其余两个差速器小齿轮50各自由各个销段58轴颈支撑。十字销56可以通过十字销孔(未具体示出)接纳，其垂直于旋转轴线44通过差速器输入构件12形成，而销段58可以被接纳在销段孔60中，其正交于旋转轴线44和十字销孔。十字销56的相对轴向端以及每个销段58的远端或径向外端可以接合差速器输入构件12。十字销56和销段58可以以任何期望的方式彼此固定。在所提供的示例中，圆柱形板62被接纳在差速器小齿轮50径向向内的齿轮组腔32中。圆柱形板62具有第一孔口(未具体示出)以及垂直于第一孔口的第二孔口64，十字销56通过该第一孔口接纳，每个销段58的近端或径向向内端被接纳在该第二孔口中。十字销56和每个销段58可以以任何期望的方式被固定地联接到圆柱形板62。如所示，滚销66被接纳在圆柱形板62中的纵向延伸孔(未具体示出)中，并且被接纳在形成在十字销56和销段58中的各个孔中，以将十字销56、销段58和圆柱形板62彼此固定地联接。侧齿轮52a和52b中的每个都可以围绕旋转轴线44相对于差速器输入构件12旋转，并且与差速器小齿轮50啮合地接合。侧齿轮52a和52b中的每个都限定内花键孔口或齿状孔口70，其被构造为可轴向滑动但不旋转地接合各个输出轴(未示出)的外花键段或齿状段(未示出)。每个输出轴可以被接纳在差速器输入构件12中形成的轴孔72中，并且可以从差速器输入构件12向外穿过相关联的一个耳轴38。

参见图6、图7和图8，限滑机构20可以包括离合器包80，该离合器包80可以具有被旋转地联接到差速器输入构件12和侧齿轮52a的离合器元件。在所提供的示例中，限滑机构20具有多个第一摩擦板82、多个第二摩擦板84和应用板86。每个第一摩擦板82可以具有围绕其外周的一组齿82t，该组齿82t可以与差速器输入构件12的形成限滑机构腔34的部分的内周上的一组配合齿12t接合，使得第一摩擦板82不可旋转但可轴向滑动地联接到差速器输入构件12。第二摩擦板84与第一摩擦板82交错。每个第二摩擦板可以具有围绕其内周的一组齿(未具体示出)，该组齿可以与联接侧齿轮52a以一起旋转的一组齿接合。如所示，第二摩擦板84的内周上的齿与形成在轮毂90上的一组齿接合，并且轮毂90包括接合到形成在侧齿轮52a上的一组外齿的一组内齿，因此，轮毂90不可旋转但可轴向滑动地联接到侧齿轮52a。然而，可以理解的是，轮毂90可以与侧齿轮52a一体形成，因此，轮毂90不需要被形成为独立且不同的部件。

在所示的示例中，第一壳体构件22a具有环形的径向延伸壁100和从径向延伸壁100轴向延伸的周向延伸壁102。形成在差速器输入构件12的内周上的与第一摩擦板82上的齿接合的一组齿被形成在周向延伸壁102上。第二壳体构件22b被形成为被固定到第一壳体构件22a的开口轴向端的盖，以封闭齿轮组腔32和限滑机构腔34。第二壳体构件22b包括轴颈部分110、端壁112和周向延伸的壁构件114。轴颈部分110旋转支撑轮毂90的一部分，以保持轮毂90围绕旋转轴线44同心。端壁112具有环形形状，并在轴颈部分110与周向延伸的壁构件114之间径向延伸。周向延伸的壁构件114被接纳为围绕第一壳体构件22a上的周向延伸的壁102的外周表面并与该外周表面接合，从而使第二壳体构件22b与第一壳体构件22a围绕旋转轴线44对齐。

应用板86可以具有形成在其外圆周表面上的一组齿(未具体示出)，该组齿可以配合地接合在差速器输入构件12的形成限滑机构腔34的部分的内周上的一组配合齿12t(例如，在所提供的示例中，第一壳体构件22a上的周向延伸的壁102上的一组配合齿12t)，使得应用板86不可旋转但可轴向滑动地联接到差速器输入构件12。应用板86可以沿着旋转轴线44轴向设置在第一壳体构件22a的径向延伸壁100与第一摩擦板82和第二摩擦板84之间。

参见图6和图9至图11，在所提供的示例中，锁定机构22包括爪形离合器，并且具有第一爪形构件150、第二爪形构件152和复位弹簧154。第一爪形构件150可以包括可以被固定地联接到侧齿轮52b的一组第一齿150t。第二爪形构件152可以不可旋转但可轴向滑动地联接到差速器输入构件12，并且可以包括一组第二齿152t。在所示的示例中，第二爪形构件152具有环形板状主体160和从该主体160径向延伸的多个突片162。第一壳体构件22a可以限定被设定尺寸为可滑动地接纳第二爪形构件152的主体的板孔166以及每个被设定尺寸为可滑动地接纳相关联的一个突片162的多个突片凹部168。应当理解，将突片162接纳到突片凹部168中禁止第二爪形构件152与差速器输入构件12之间的相对旋转，并且突片162和突片凹部168配合以在第二爪形构件152沿着旋转轴线44平移时引导该第二爪形构件152。第二爪形构件152可沿着旋转轴线在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置，第二爪形构件152的齿152t与第一爪形构件150的齿150t脱离，从而允许侧齿轮52b与差速器输入构件12之间的相对旋转(对应于差速器组件10在打开状态下的操作)，在该第二位置，第二爪形构件152的齿152接合第一爪形构件150的齿150t，从而禁止侧齿轮52b与差速器输入构件12之间的相对旋转(对应于差速器组件10在锁定状态下的操作)。复位弹簧154可以是任何类型的弹簧，诸如波形弹簧，并且可以被设置在第一爪形构件150与第二爪形构件152之间，以将第二爪形构件152沿着旋转轴线44偏置远离第一爪形构件150。

参见图3、图5和图6，致动机构24被构造为选择性地并替代地操作限滑机构20和锁定机构22。在所提供的示例中，致动机构24具有支座200、可旋转滚珠坡道环202、第一不可旋转滚珠坡道环204、一组第一滚珠206、第一致动构件208、第二不可旋转滚珠坡道环210、一组第二滚珠212、第二致动构件214和多个杆216。

参见图11，支座200可以包括套筒构件220和环形壁构件222，该环形壁构件222可以从套筒构件220径向向外延伸。套筒构件220被接纳在致动机构支座40的周向延伸表面上，并被邻接抵靠环形肩壁46。外部保持环226或其他装置(例如，与差速器输入构件12压配合或一体且整体形成套筒构件220)可以用来禁止或限制套筒构件220沿着旋转轴线44相对于差速器输入构件12的轴向运动(图4)。可选地，套筒构件220可以可选地被可旋转地联接到差速器输入构件12。环形壁构件222可以被设置在套筒构件220的与环形肩壁46相对的侧部。

参见图11和12，可旋转滚珠坡道环202是被旋转地安装在套筒构件220上的环形结构。在所提供的示例中，包括多个滚针的轴承230被径向设置在可旋转滚珠坡道环202与环形肩壁46之间。可旋转滚珠坡道环202可以具有邻近环形壁构件222设置的第一推力表面232、在与第一推力表面232相对的侧部形成于可旋转滚珠坡道环202的轴向端的多个第一滚珠坡道轨道234和第二滚珠坡道轨道236，以及围绕可旋转滚珠坡道环202的外周形成的多个致动器齿238。致动器齿238被构造为由致动器小齿轮(未示出)接合，该致动器小齿轮由致动马达(未示出)直接或通过变速器或某种类型的减速机构(未示出)驱动。可选地，第一推力轴承240可以被轴向设置在致动机构支座40的环形壁构件222与可旋转滚珠坡道环202之间。

第一不可旋转滚珠坡道环204是环形结构，其被可旋转地安装在套筒构件220上(即，在所提供的示例中，安装在轴承230的滚针上)。第一不可旋转滚珠坡道环204具有被形成在第一不可旋转滚珠坡道环204的面向可旋转滚珠坡道环202的轴向端表面中的多个第三滚珠坡道轨道244，形成在第一不可旋转滚珠坡道环204的面向环形肩壁46的轴向端表面上的第二推力表面246，以及围绕第一不可旋转滚珠坡道环204的外周设置的一组外齿或花键248。

每个第一球206被接纳在可旋转滚珠坡道环202中相关联的一个第一滚珠坡道轨道234以及第一不可旋转滚珠坡道环204中相关联的一个第三滚珠坡道轨道244中。应当理解，可旋转滚珠坡道环202(经由第一滚珠坡道轨道234)、第一滚珠206和第一不可旋转滚珠坡道环204(经由第三滚珠坡道轨道244)协作形成第一滚珠坡道机构。

参见图3和图11，第一致动构件208包括环形主体250和多个腿部252。环形主体250被可旋转地安装在套筒构件220上(即，在所提供的示例中，安装在轴承230的滚针上)。每个腿部252可以是圆柱形结构，其被可选地固定联接到环形主体250。腿部252可以围绕旋转轴线44周向间隔开并且可以通过腿孔口(未具体示出)装配，该腿孔口通过环形肩壁46形成。每个腿孔口可以与形成在差速器输入构件12中的相关联的突片凹部168(图9)相交，以允许腿部252的与环形主体250相对的轴向端邻接第二爪形构件152上的相关联的一个突片162。

回到图11和图12，第二不可旋转滚珠坡道环210是环形结构，其围绕第一不可旋转滚珠坡道环204同心设置，并且其被可轴向滑动但不可旋转地联接到第一不可旋转滚珠坡道环204。在所提供的示例中，第二不可旋转滚珠坡道环210包括一组内齿或花键268，该组内齿或花键268与形成在第一不可旋转滚珠坡道环204上的外齿或花键248接合。第二不可旋转滚珠坡道环210具有多个第四滚珠坡道轨道276，其形成在第二不可旋转滚珠坡道环210的面向可旋转滚珠坡道环202的轴向端表面中；第三推力表面278，其形成在第二不可旋转滚珠坡道环210的面向环形肩壁46的轴向端表面上；以及附接构件280，其被构造为被安装到配合结构(未示出)以禁止第二不可旋转滚珠坡道环围绕旋转轴线44的旋转。在所提供的示例中，附接构件280是叉形臂，其在径向方向上延伸并且被构造为接合杆或销(未示出)，其被联接到差速器组件10被安装在其中的外壳。

每个第二滚珠212被接纳到可旋转滚珠坡道环202中相关联的一个第二滚珠坡道轨道236以及第二不可旋转滚珠坡道环210中相关联的一个第四滚珠坡道轨道276中。应当理解，可旋转滚珠坡道环202(经由第二滚珠坡道轨道236)、第二滚珠212和第二不可旋转滚珠坡道环210(经由第四滚珠坡道轨道276)协作形成第二滚珠坡道机构。

第二致动构件214是垫圈形结构，其围绕差速器输入构件12安装，靠近环形肩壁46。在所提供的示例中，差速器输入构件12的一部分颈缩，因此第二致动构件214滑动配合到差速器输入构件12。可选地，第二推力轴承290可以被轴向设置在第二不可旋转滚珠坡道环210与第二致动构件214之间。

参见图6和图11，每个杆216可以是圆柱形结构，并且可以被接纳在纵向通过差速器输入构件12形成的杆孔口300中，从而延伸通过第一壳体构件22a的环形肩壁46和径向延伸壁100。

参见图6、图11和图12，第一滚珠坡道轨道234和第三滚珠坡道轨道244被构造为使得可旋转滚珠坡道环202围绕旋转轴线44在第一旋转方向上相对于第一不可旋转滚珠坡道环204从空档位置到第一旋转位置的旋转使第一不可旋转滚珠坡道环204沿着旋转轴线朝向环形肩壁46平移，以及第一致动构件208和第二爪形构件152的相应平移。当可旋转滚珠坡道环202在第一旋转位置时，第二爪形构件152平移到第二爪形构件152上的第二齿与第一爪形构件150上的第一齿接合的位置，以将侧齿轮52b不可旋转地联接到差速器输入构件12，这使差速器组件10在锁定状态下操作，该锁定状态禁止在差速器组件10的输出构件(即，在所提供的示例中，侧齿轮52a和52b)之间的速度差。可旋转滚珠坡道环202从第一旋转位置到空档位置的旋转允许复位弹簧154促使第二爪形构件152、第一致动构件208和第一不可旋转滚珠坡道环204沿着旋转轴线44朝向可旋转滚珠坡道环202，使得第二爪形构件152上的第二齿可以从第一爪形构件150上的第一齿脱离，以允许差速器组件10在打开状态下操作，在该打开状态下，允许差速器组件10的输出构件(即，在所提供的示例中，侧齿轮52a和52b)之间的速度差。

第二滚珠坡道轨道236和第四滚珠坡道轨道276被构造为使得可旋转滚珠坡道环202围绕旋转轴线44在第一旋转方向上相对于第二不可旋转滚珠坡道环210从空档位置到第一旋转位置的旋转，或者在相反的第二旋转方向上从第一旋转位置到空档位置的旋转，对可旋转滚珠坡道环202与第二不可旋转滚珠坡道环210之间的间隔没有影响，因此对限滑机构20的操作没有影响。此外，由于第一不可旋转滚珠坡道环204与第二不可旋转滚珠坡道环210之间的花键连接(即，第一不可旋转滚珠坡道环204上的一组外齿或花键248与第二不可旋转滚珠坡道环210上的一组内齿或花键268的接合)，当可旋转滚珠坡道环202在空档位置与第一旋转位置之间移动时，第一不可旋转滚珠坡道环204能够沿着旋转轴线44相对于第二不可旋转滚珠坡道环210移动。

第二滚珠坡道轨道236和第四滚珠坡道轨道276被构造为使得可旋转滚珠坡道环202围绕旋转轴线44在第二旋转方向上相对于第二不可旋转滚珠坡道环210从空档位置到第二旋转位置的旋转使第二不可旋转滚珠坡道环210沿着旋转轴线朝向环形肩壁46平移，以及第二致动构件214、杆216和应用板86的相应平移。当可旋转滚珠坡道环202在第二旋转位置时，应用板86被平移到离合器包80以预定力被完全压缩并被接合到差速器输入构件12的第二壳体构件22b上的端壁112的位置。在这种情况下，差速器组件10将以最大限滑能力在限滑状态下操作。应当理解，离合器包80被压缩的程度(以及从而由限滑机构20承载的扭矩量)可以通过将可旋转滚珠坡道环202围绕旋转轴线44相对于第二不可旋转滚珠坡道环210旋转到在空档位置与第二旋转位置的中间的位置来改变。可旋转滚珠坡道环202从第二旋转位置到空档位置的旋转允许离合器包80的第一摩擦板82和第二摩擦板84彼此脱离，并且促使杆216、第二致动构件214和第二不可旋转滚珠坡道环210轴向朝向可旋转滚珠坡道环202。

第一滚珠坡道轨道234和第三滚珠坡道轨道244被构造为使得可旋转滚珠坡道环202围绕旋转轴线44在第二旋转方向上从空档位置到第二旋转位置的旋转，或者在第一方向上从第二旋转位置到空档位置的旋转，对可旋转滚珠坡道环202与第一不可旋转滚珠坡道环204之间的间隔没有影响，因此对锁定机构22的操作没有影响。如上所述，由于第一不可旋转滚珠坡道环204与第二不可旋转滚珠坡道环210之间的花键连接(即，第一不可旋转滚珠坡道环204上的一组外齿或花键248与第二不可旋转滚珠坡道环210上的一组内齿或花键268的接合)，当可旋转滚珠坡道环202在空档位置与第二旋转位置之间移动时，第二不可旋转滚珠坡道环210能够沿着旋转轴线44相对于第一不可旋转滚珠坡道环204移动。

虽然第一滚珠坡道机构和第二滚珠坡道机构已经被描述为根据可旋转滚珠坡道环202围绕旋转轴线44的相对旋转定位在替代的基础上是可操作的，但是应当理解，可替代地，第一滚珠坡道机构和第二滚珠坡道机构可以串联操作，以通过可旋转滚珠坡道环202在一个旋转方向上从空档位置到第一旋转位置的旋转最初接合限滑机构20(而不引起锁定机构22的相应接合)，并且此后通过可旋转滚珠坡道环202在相同旋转方向上到第二旋转位置的进一步旋转使锁定机构22的接合。可旋转滚珠坡道环202和第一不可旋转滚珠坡道环204上的第一滚珠坡道轨道234和第三滚珠坡道轨道244可以被构造为当可旋转滚珠坡道环202在空档位置与第一旋转位置之间旋转时不移动第一不可旋转滚珠坡道环204。类似地，可旋转滚珠坡道环202和第二不可旋转滚珠坡道环210上的第二滚珠坡道轨道236和第四滚珠坡道轨道276可以被构造为当可旋转滚珠坡道环202在第一旋转位置与第二旋转位置之间旋转时不移动第二不可旋转滚珠坡道环210。替代地，可旋转滚珠坡道环202和第二不可旋转滚珠坡道环210上的第二滚珠坡道轨道236和第四滚珠坡道轨道276可以被构造为当可旋转滚珠坡道环202在第一旋转位置与第二旋转位置之间旋转时允许第二不可旋转滚珠坡道环210沿着旋转轴线44朝向可旋转滚珠坡道环202移动(从而减小离合器包80上的轴向负载)。

参见图6、图7和图11，当可旋转滚珠坡道环202位于其空档位置时，限滑机构20被加载到其最小程度。在这种情况下，离合器包80上可能没有负载，并且可能将第一摩擦板82和第二摩擦板84彼此隔开，使得差速器组件10作为开式差速器操作。可替代地，限滑机构20可以被构造为向离合器包80施加预负载，使得当可旋转滚珠坡道环202位于其空档位置时，可在一定程度上操作限滑机构以减少单个轮旋转。例如，一个或多个弹簧(未示出)可以被结合到在第二不可旋转滚珠坡道环210与应用板86之间的负载路径中。参见图7A，可替代地，预负载弹簧350可以被集成到限滑机构20中。预负载弹簧350可以包括一个或多个任何期望的弹簧，但是在提供的特定示例中，预负载弹簧350是贝氏弹簧垫圈。预负载弹簧350可以被设置为与杆216成直线，但是在所提供的示例中，预负载弹簧350被设置为与杆216不成直线，使得当致动机构24(图3)操作限滑机构20时，致动机构24(图3)不通过预负载弹簧350传递负载。在提供的示例中，预负载弹簧350被接纳在第一壳体构件22a上的环形内壁354与应用板86之间，其中贝氏弹簧垫圈的外径抵靠环形内壁354设置，并且贝氏弹簧垫圈的较小直径中心部分抵靠应用板86设置。通过贝氏弹簧垫圈形成的中心孔口352的直径被设定尺寸为足够大，使得当致动机构(图3)操作限滑机构20时，杆216行进通过贝氏弹簧垫圈。

出于例示和描述的目的，已经提供实施例的前述描述。它并不旨在穷举或限制本公开。特定实施例的单个元件或特征通常不限于该特定实施例，但是在适用的情况下是可互换的，并且可以用于选定的实施例，即使没有具体示出或描述。同样的情况也可能在许多方面有所不同。这种变体不应被视为偏离本公开，并且所有这种变型都旨在被包括在本公开的范围内。