技术领域
[0001] 本
发明属于车辆的部件技术领域，尤其是涉及一种自锁式
限滑差速器。
背景技术
[0002] 随着
汽车行业的发展和技术的不断进步，人们越来越重视汽车零部件的高端制造。汽车按用途一般可分为公路车和非公路车，汽车在行驶转弯的过程中，左右
车轮在同一时间内所滚过的轨迹路程往往是不相等的，为此，我们在汽车
驱动桥上都需要安装相应的差速器，以避免轮胎的磨损、功耗和
燃料消耗，甚至导致严重的交通事故。
[0003] 目前，现有的汽车大部分是采用十字轴的差速器，其差速器一般是不具备差速器自动锁止结构，而是外加差速锁和
啮合套达到锁止功能，其锁止的结构比较复杂，占用空间较大，对于行星
齿轮的直损性较高，锁止控制的效果一般，使用性较差，
稳定性较差，对于整个差速器的寿命也带来了一定的影响，并且无法达到节能减排的环保要求，因其效果不是特别理想，特别是在遇到
冰雪路面、泥泞路面、深坑地面等，经常会出现一侧
驱动轮打滑旋转，而另一侧驱动轮停止不转，导致车辆出现无法前行的差速现象，因此有必要进行改进。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对上述
现有技术存在的不足，提供一种自锁式限滑差速器，它具有结构简单、重量较轻、良好的锁止效果及使用寿命长的特点。
[0005] 为了实现上述的目的，本发明所采用的技术方案是：一种自锁式限滑差速器，包括壳体、半轴齿轮和行星齿轮，所述半轴齿轮与行星齿轮安装在壳体内，所述壳体上盖装有
法兰盖组件，所述半轴齿轮包括半轴齿轮I和半轴齿轮II，所述壳体分别在顶部、底部和后侧部开设有轴孔，所述轴孔上安装有长轴和短轴，所述行星齿轮套装在长轴和短轴上，所述半轴齿轮与行星齿轮为啮合配合安装，所述法兰盖组件上设置有
外齿啮合导向结构和环形槽体，所述外齿啮合导向结构上套有啮合锁止齿套，所述啮合锁止齿套上设置有与外齿啮合导向结构配合的内
花键，所述啮合锁止齿套与外齿啮合导向结构之间装有粘接
密封圈，所述啮合锁止齿套侧面设有若干
弹簧孔，所述弹簧孔内安装有若干
复位弹簧，所述壳体内设置有环形内沿圈，所述复位弹簧的一端抵接在环形内沿圈面上，所述外齿啮合导向结构上设置有
定位孔，所述半轴齿轮II放置在定位孔上，所述半轴齿轮II上设置有外直齿和外斜齿，所述半轴齿轮II的外直齿与外齿啮合导向结构上的外齿呈相同设置，所述啮合锁止齿套的内花键可与外直齿卡套配合锁止，所述环形槽体内安装有推动件，所述推动件可在环形槽体内进行推动顶出，所述推动件的
外圈和
内圈开设有密封圈安装槽I，所述密封圈安装槽I内均嵌装有O型密封圈I，所述推动件通过O型密封圈I与环形槽体形成密封的气体腔体，所述环形槽体的底部设置有出气孔，所述法兰盖组件的右侧设置有轴套I，所述法兰盖组件与轴套I之间设置有台阶I和台阶II，所述台阶I的侧部开设有进气孔，所述进气孔与出气孔相连通，所述台阶I套装有密封
外壳组合件，所述密封外壳组合件与台阶II相抵接，所述密封外壳组合件的内圈设置有两个密封圈安装槽II，所述密封圈安装槽II内左右嵌装有两个O型密封圈II，所述O型密封圈II与台阶II的表面形成一个密封的气体腔体，所述密封外壳组合件上设置有气管，所述气管设有出气端口，所述出气端口位于密封外壳组合件的内圈表面上，所述出气端口通过气体腔体将气流传入进气孔。
[0006] 优选的，所述壳体的前侧部开设有油口，所述壳体的外壁设置有流通油孔，所述流通油孔与壳体的内腔相连通。
[0007] 优选的，所述行星齿轮上均装有
垫片，所述垫片呈片状，所述垫片的中心设有通孔，并设置有朝向通孔的翻边。
[0008] 优选的，所述法兰盖组件与壳体均设置有相对应的螺钉孔，所述螺钉孔上安装螺钉对两者进行固定。
[0009] 优选的，所述长轴和短轴的一端均设置有定位销孔，所述壳体上设置有与定位销孔相对应的定位
螺栓孔，所述定位螺栓孔上安装有定位螺栓，所述定位螺栓对定位销孔进行定位，所述定位螺栓为内六
角螺栓，所述定位螺栓包括头部和杆部，所述头部的外表面设置有外
螺纹，所述头部的
外螺纹与定位螺栓孔螺接配合，所述长轴和短轴之间安装有定位
支架。
[0010] 优选的，所述外齿啮合导向结构的端面上设置有
油槽。
[0011] 优选的，所述轴套I上安装有
轴承I，所述轴承I的端面与台阶I相抵接，所述壳体的左侧端部设置有轴套II，所述轴套II安装有轴承II。
[0012] 优选的，所述气管连接有输气装置，所述输气装置连接有
传感器，所述传感器连接有车内的控制系统，所述车内的控制系统设置有控制按钮，所述该控制按钮可对输气装置直接控制，从而利用气压顶出推动件，同时推动啮合锁止齿套，使得啮合锁止齿套与半轴齿轮II呈锁止状态。
[0013] 采用上述结构后，本发明和现有技术相比具有的优点是：本发明的结构合理巧妙，不需要
啮合套和差速锁，重量大大减轻，结构简单，相关配件较少，安装简易，传动效率较高，非常轻量化，达到节能减排的环保要求，简单容易实现，当遇到冰雪路面、泥泞路面、深坑地面等各种特殊的情况，通过操作车内控制系统的控制按钮，由输气装置通过气管进行输气，通过气体腔体再进入进气孔，并从出气孔输出气压，气压推动推动件，推动件抵压啮合锁止齿套，从而啮合锁止齿套的各个内花键卡套在半轴齿轮II的外直齿上，使啮合锁止齿套与半轴齿轮II呈锁止状态，由于半轴齿轮与行星齿轮为啮合配合，迫使整个差速器处于强制锁止状态，稳定性极高，增加驱动轮的驱动
力矩提高车辆的通过性能，从而具有很好的自动锁止限滑功能；当关闭时，通过操作控制按钮对输气装置进行关闭，由于啮合锁止齿套侧面设有若干弹簧孔，在弹簧孔内安装有若干复位弹簧，该复位弹簧对啮合锁止齿套进行复位，使得啮合锁止齿套恢复为原始状态，同时该复位弹簧在锁止过程中起到缓冲保护作用。
附图说明
[0014] 图1是本发明的自锁机构的结构示意图；
[0015] 图2是本发明自锁限位机构处于原始状态的结构示意图；
[0016] 图3是本发明自锁限位机构处于锁止状态的结构示意图；
[0017] 图4是本发明的自锁限位机构与壳体配合的结构分体示意图；
[0018] 图5是本发明壳体的内部结构示意图；
[0019] 图6是本发明法兰盖组件的结构示意图；
[0020] 图7是本发明法兰盖组件的轴套I与密封外壳组合件的配合安装结构示意图；
[0021] 图8是本发明的推动件结构示意图。
[0022] 图中：10、壳体；11、行星齿轮；12、法兰盖组件；13、半轴齿轮I；14、半轴齿轮II；15、轴孔；16、长轴；17、短轴；18、外齿啮合导向结构；19、环形槽体；20、啮合锁止齿套；21、内花键；22、粘接密封圈；23、复位弹簧；24、环形内沿圈；25、定位孔；26、外直齿；27、外斜齿；28、推动件；29、密封圈安装槽I；30、O型密封圈I；31、出气孔；32、轴套I；33、台阶I；34、台阶II；35、进气孔；36、密封外壳组合件；37、密封圈安装槽II；38、O型密封圈II；39、气管；40、出气端口；41、螺旋纹
润滑油槽；42、止推片；43、孔位；44、油口；45、流通油孔；46、垫片；47、翻边；
48、螺钉孔；49、螺钉；50、定位销孔；51、定位螺栓孔；52、定位螺栓；521、头部；522、杆部；53、定位支架；54、油槽；55、轴承I；56、轴套II；57、轴承II。
具体实施方式
[0023] 下面将结合本发明
实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024] 请参阅图1-8，一种自锁式限滑差速器，包括壳体10、半轴齿轮和行星齿轮11，半轴齿轮与行星齿轮11安装在壳体10内，壳体10上盖装有法兰盖组件12，半轴齿轮包括半轴齿轮I13和半轴齿轮II14，壳体10分别在顶部、底部和后侧部开设有轴孔15，轴孔15上安装有长轴16和短轴17，行星齿轮11套装在长轴16和短轴17上，半轴齿轮与行星齿轮11为啮合配合安装，法兰盖组件12上设置有外齿啮合导向结构18和环形槽体19，外齿啮合导向结构18上套有啮合锁止齿套20，啮合锁止齿套20上设置有与外齿啮合导向结构18配合的内花键21，啮合锁止齿套20与外齿啮合导向结构18之间装有粘接密封圈22，啮合锁止齿套20侧面设有若干弹簧孔，弹簧孔内安装有若干复位弹簧23，壳体10内设置有环形内沿圈24，复位弹簧23的一端抵接在环形内沿圈24面上，外齿啮合导向结构18上设置有定位孔25，半轴齿轮II14放置在定位孔25上，半轴齿轮II14上设置有外直齿26和外斜齿27，半轴齿轮II14的外直齿26与外齿啮合导向结构18上的外齿呈相同设置，啮合锁止齿套20的内花键21可与外直齿26卡套配合锁止，环形槽体19内安装有推动件28，推动件28可在环形槽体19内进行推动顶出，推动件28的外圈和内圈开设有密封圈安装槽I29，密封圈安装槽I29内均嵌装有O型密封圈I30，推动件28通过O型密封圈I30与环形槽体19形成密封的气体腔体，环形槽体19的底部设置有出气孔31，法兰盖组件12的右侧设置有轴套I32，法兰盖组件12与轴套I32之间设置有台阶I33和台阶II34，台阶I33的侧部开设有进气孔35，进气孔35与出气孔31相连通，台阶I33套装有密封外壳组合件36，密封外壳组合件36与台阶II34相抵接，密封外壳组合件36的内圈设置有两个密封圈安装槽II37，密封圈安装槽II37内左右嵌装有两个O型密封圈II38，O型密封圈II38与台阶II34的表面密封形成一个密封的气体腔体，密封外壳组合件36上设置有气管39，气管39设有出气端口40，出气端口40位于密封外壳组合件36的内圈表面上，出气端口40通过气体腔体将气流传入进气孔35。
[0025] 在本实施方案中，整体结构合理巧妙，不需要啮合套和差速锁，重量大大减轻，结构简单，相关配件较少，安装简易，传动效率较高，非常轻量化，达到节能减排的环保要求，简单容易实现，当遇到冰雪路面、泥泞路面、深坑地面等各种特殊的情况，通过操作车内控制系统的控制按钮，使得输气装置对气管39进行输气，通过气体腔体再进入进气孔35，并从出气孔31输出气压，气压推动推动件28，推动件28抵压啮合锁止齿套20，从而啮合锁止齿套20的各个内花键21卡套在半轴齿轮II14的外直齿26上，使啮合锁止齿套20与半轴齿轮II14呈锁止状态，由于半轴齿轮与行星齿轮11为啮合配合，迫使得整个差速器为锁止状态，稳定性极高，增加驱动轮的驱动力矩提高车辆的通过性能，从而具有很好的自动锁止限滑功能；
当进行关闭时，通过操作控制按钮对输气装置进行关闭，由于啮合锁止齿套20侧面设有若干弹簧孔，并在弹簧孔内安装有若干复位弹簧23，该复位弹簧23对啮合锁止齿套20进行复位，使得啮合锁止齿套20为原始状态，该复位弹簧23在进行锁止过程中起到缓冲保护作用。
[0026] 具体的，壳体10和法兰盖组件12均采用铸
钢或
合金钢材料，采用
铸造或
锻造成型，造价成本较低。长轴16、短轴17、半轴齿轮和行星齿轮11均采用20CrMnTi或20CrMo等耐磨材料，该类材料淬透性较高,在保证淬透前提下,具有较高的强度、韧性和
耐磨性,特别是具有较高的冲击韧性，同时在长轴16和短轴17的表面开设若干螺旋纹润滑油槽41，通过螺旋纹润滑油槽41进行润滑，保证长轴16和短轴17的使用寿命。半轴齿轮I13和壳体10之间设置有止推片42，止推片42起到防止半轴齿轮I13的窜动以及增加耐磨寿命作用。O型密封圈I30和O型密封圈II38均采用高密封、高耐磨、高耐油、高扯断强度及耐高低温的优质
橡胶材料，具有良好的
密封性，使用寿命长。密封圈安装槽II37内左右嵌装有两个O型密封圈II38，O型密封圈II38之间之间存在距离，该距离为2.50-3.00cm，该距离的气体腔体有较好的有效果，当然，这个距离根据实际产品现状设置。
[0027] 对于进气孔35和出气孔31的加工，首先法兰盖组件12上有若干孔位43，在孔位43的内壁上打孔眼，打孔至环形槽体19底面，并以此为基准划线，然后对台阶I33的台阶面上进行轴向加工孔位，直到打穿至环形槽体19的底面，孔加工完好，再对孔位43内壁的孔眼进行密封堵塞，以及对台阶I33的台阶面孔眼进行堵塞，从而形成一个完整的出气通道。
[0028] 进一步的，壳体10的前侧部开设有油口44，壳体10的外壁设置有流通油孔45，流通油孔45与壳体10的内腔相连通。
[0029] 在本实施例中，该油口44可根据具体的使用要求来开设，油口44以便润滑油的出入，该流通油孔45能够确保润滑油能够顺利进入壳体10内。
[0030] 具体的，流通油孔45的数量为两个，流通油孔45为腰形孔，孔的大小可根据具体的实际使用要求进行开设。
[0031] 进一步的，行星齿轮11上均装有垫片46，垫片46呈片状，垫片46的中心设有通孔，并设置有朝向通孔的翻边47。
[0032] 在本实施例中，垫片46的翻边47与行星齿轮11的轴装孔为卡接贴合安装，该结构能够对行星齿轮11贴合紧密，具有很好的保护性，减少行星齿轮11的直接磨损，延长其使用寿命。
[0033] 进一步的，法兰盖组件12与壳体10均设置有相对应的螺钉孔48，螺钉孔48上安装螺钉49对两者进行固定。
[0034] 在本实施例中，法兰盖组件12与壳体10通过螺钉49固定，两者可拆卸安装，操作简便，当差速器出现问题时，以便拆装维修，并可定期的进行维护。
[0035] 进一步的，长轴16和短轴17的一端均设置有定位销孔50，壳体10上设置有与定位销孔50相对应的定位螺栓孔51，定位螺栓孔51上安装有定位螺栓52，定位螺栓52对定位销孔50进行定位，定位螺栓52为内六角螺栓，定位螺栓52包括头部521和杆部522，头部521的外表面设置有外螺纹，头部521的外螺纹与定位螺栓孔51螺接配合，长轴16和短轴17之间安装有定位支架53。
[0036] 在本实施例中，在定位螺栓52上将头部521的外表面加工外螺纹，该结构当杆部522插装在定位销孔50内，进行配合，再由头部521螺接安装在壳体10的定位螺栓孔51上，从而达到长轴16、短轴17及壳体10的固定，该结构稳固性较好，安装精确性较高。该定位支架
53能够对长轴16中部和短轴17的端部进行定位，从而到达轴的安装固定，当然也可采用其他方式，同样能达到相同的效果。
[0037] 进一步的，外齿啮合导向结构18的端面上设置有油槽54。
[0038] 在本实施例中，在外齿啮合导向结构18的端面上设置油槽54，该油槽54在粘接密封圈22和外齿啮合导向结构18之间增加其润滑效果。
[0039] 进一步的，轴套I32上安装有轴承I55，轴承I55的端面与台阶I33相抵接，壳体10的左侧端部设置有轴套II56，轴套II56安装有轴承II57。
[0040] 在本实施例中，轴承I55和轴承II57采用压装的方式安装，该轴承用于定位连接变速箱壳体合箱。
[0041] 进一步的，气管39连接有输气装置，输气装置连接有传感器，传感器连接有车内的控制系统，车内的控制系统设置有控制按钮，该控制按钮可对输气装置直接控制，从而利用气压顶出推动件28，同时推动啮合锁止齿套20，使得啮合锁止齿套20与半轴齿轮II14呈锁止状态。
[0042] 在本实施例中，在遇到冰雪路面、泥泞路面、深坑地面等各种特殊的情况下，通过车内的控制系统，操作控制按钮即可对差速器进行
气动锁止，操作简单，并十分智能化，当然这种控制气动方式只是其中一种，采用其他的方式也能达到相同的效果，因此均受该保护范围之内。
[0043] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型，本发明的范围由所附
权利要求及其等同物限定。
