CN117948397A - 用于在差速传动装置中锁定补偿运动的差速锁 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于在差速传动装置中锁定补偿运动的差速锁，其中，其中至少一个从动轴(4)在锁定状态下借助与从动轴(4)抗相对转动地连接的且能轴向移动的滑套(5)与和驱动装置连接的差速器笼(2)形状锁合地连接，其中，为了使相对至少一个弹簧元件(7)预紧的滑套(5)轴向运动而设置有压力加载部(6)，并且其中，弹簧元件(7)至少区段式径向布置在滑套(5)之内。此外，还提出了一种具有差速锁的差速传动装置。

Description

用于在差速传动装置中锁定补偿运动的差速锁
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分中详细限定类型的用于在车辆的差速传动装置中锁定从动轴之间的补偿运动的差速锁。此外，本发明还涉及一种具有差速锁的差速传动装置。
背景技术
例如，由印刷文献DE 27 21 701 A1已知一种具有受压缩空气控制的差速锁的受驱动的车辆车桥。该车辆车桥包括被实施为行星传动装置的差速传动装置，其中，受驱动的保持架包围着差速器，并能在差速锁的锁定状态下形状锁合地使用当前其中一个。差速锁包括与其中一个车桥轴抗相对转动地连接的活塞，该活塞能通过压力加载进行轴向运动，从而使活塞的齿部区段能与保持架的齿部区段置于啮合。活塞通过螺旋弹簧保持在差速锁的未被锁定的状态下。螺旋弹簧包围活塞元件，并且一方面支撑在活塞上，而另一方面支撑在包围活塞的壳体侧的缸上，从而螺旋弹簧布置在差速器外部。由此导致用于差速器的轴向结构空间需求相当大。
发明内容
本发明的任务是提出一种差速锁和差速传动装置，它们被设计成在结构空间方面特别有利。
根据本发明，该任务通过权利要求1和9的特征来解决。有利和要求保护的改进方案由从属权利要求和描述以及附图得出。
因此，提出了一种用于在车辆的差速传动装置中锁定从动轴之间的补偿运动的差速锁，其中，其中至少一个从动轴在锁定状态下借助与从动轴抗相对转动地连接的且能轴向移动的滑套与和驱动装置连接的差速器笼形状锁合地(formschlüssig)连接，并且其中，为了使相对至少一个弹簧元件预紧的滑套轴向运动而设置有例如借助压缩空气或类似物实现的压力加载部。为了实现尽可能在结构空间上有利的布置而设置的是，弹簧元件至少区段式径向布置在滑套之内。
以该方式，例如可以使被实施为螺旋弹簧或类似物的弹簧元件径向上看是被布置在滑套之内进而被布置在差速器或差速锁之内的，由此实现了弹簧元件和滑套的径向上嵌套的结构形式，这就能够实现在结构空间上特别有利的布置，从而从轴向看所提出的差速锁就被实施得比已知的差速锁短得多。
优选地，在所提出的差速锁中滑套被实施成套筒状，其中，滑套和弹簧元件与从动轴同轴布置。由于从径向看弹簧元件被布置在从动轴与滑套之间，使得进一步优化了嵌套的结构形式并且还附加地节省了结构空间。
为了可以在设计结构上简单地将弹簧元件至少部分地布置在差速器或差速锁之内而设置的是，差速器笼在壳体侧的支承部的区域内的内径大于车桥锥齿轮的外径并且大于滑套的内径。
由于弹簧元件或压缩弹簧一方面支撑在与从动轴抗相对转动地连接的车桥锥齿轮上，而另一方面例如支撑在滑套的内径台阶上，使得弹簧被设计成经由弹簧力实现了在锁定齿部中接触方面(Tragbild)的优化。此外，通过弹簧元件在车桥锥齿轮与滑套之间的定位引起对差速器齿轮的一定的预紧力，该预紧力不仅导致接触区的优化，还优化了声学效果。
在所提出的差速锁中，差速器笼与滑套之间的形状锁合的连接部或锁定齿部可以通过如下方式实现，即，使得滑套具有径向侧的外齿部或类似的齿部，该径向侧的外齿部能与差速器笼的径向侧的内齿部或类似的齿部置于啮合。以该方式，使得由于滑套和差速器笼上的径向取向的锁定齿部而实现的差速锁在所需的结构空间方面的优化。由于相对从动轴同轴布置，使得一定程度上实现了嵌套的结构形式，其由于径向设置的锁定齿部一方面确保了结构空间方面特别有利且另一方面确保了足够的锁定力矩传输。
优选地可以设置的是，滑套的外齿部和差速器笼的内齿部形成被实施为花键的形状锁合的锁定齿部。在此得到的优点是，该锁定齿部不仅可以实施成侧面受载或侧面定心，或者也可以实施成直径受载或直径定心。因此，可以在花键的齿顶和/或齿根处设置预定的间隙。例如，也可以使用符合DIN 5480标准的花键，这将为制造带来更多优势。
形状锁合的连接部或锁定齿部的另一替选的实施方案可以通过如下方式来实现，即，滑套具有轴向侧的齿部，该轴向侧的齿部能与差速器笼的相对应的轴向侧的齿部置于啮合。在锁定齿部的这种替选的实施方案中节省了径向的结构空间。
例如，滑套的轴向侧的齿部和差速器笼的轴向侧的齿部可以形成被构造为端面牙嵌式齿部的或类似结构的锁定齿部。
本发明的任务还通过具有上述至少一个差速锁的差速传动装置来解决。由此得到了已述的优点以及另外的优点。优选地，配备有具有该差速锁的锥齿轮差速传动装置作为差速传动装置。
附图说明
下面将参照附图进一步解释本发明。
其中：
图1：示出根据本发明的差速传动装置的第一实施变体的示意性的剖开的局部视图，其具有处于未锁定状态下的根据本发明的差速锁，该差速锁具有花键作为锁定齿部；
图2：示出差速传动装置的第一实施变体的示意性的剖开的局部视图，其差速锁处于锁定状态下；以及
图3：示出根据本发明的差速传动装置的第二实施变体的示意性的剖开的局部视图，其具有处于未锁定状态下的根据本发明的差速锁，该差速锁具有端面牙嵌式齿部作为锁定齿部；
具体实施方式
图1至图3中示出了车辆的例如作为锥齿轮差速传动装置的根据本发明的差速传动装置的第一和第二实施变体，它们具有处于未锁定状态下和处于锁定状态下的根据本发明的差速锁。
锥齿轮差速传动装置与差速锁一起被布置在壳体1中。锥齿轮差速传动装置包括受驱动的差速器笼2，该差速器笼经由差速器齿轮14和车桥锥齿轮3驱动配属的从动轴4。
在差速锁的锁定状态下，其中至少一个从动轴4与差速器笼2形状锁合地连接，从而使得没有设置从动轴4之间的补偿运动。
在锥齿轮差速传动装置中，设置具有第一离合器配合件和第二离合器配合件的形状锁合的离合器作为差速锁。第一离合器配合件在其中一个从动轴4上被设置在滑套5上，而第二离合器配合件被设置在差速器笼2上。因此，锥齿轮差速传动装置就具有了集成的差速锁。差速锁与从动轴4的转动轴线同轴布置。
在所提出的差速锁中，无论哪种实施变体都设置的是，与从动轴4例如经由花键抗相对转动地连接的且能轴向移动的滑套5能经由压力加载部6而轴向运动，其中，滑套5的轴向运动抵抗至少一个弹簧元件7的力地起作用，从而使滑套5被预紧。为了提供在结构空间上尽可能有利的布置而设置的是，弹簧元件7至少区段式径向布置在滑套5之内。
压力加载部6经由压力腔来实现，该压力腔在两侧经由密封元件12密闭，这些密封元件12被布置在壳体1与滑套5之间。借助例如压缩空气产生的切换力是高于由弹簧元件7所施加的弹簧力的。一旦压力加载部6结束，弹簧元件7将确保滑套5再次轴向运动离开差速器笼2，并关断差速锁。滑套5优选经由滑动支承部位13支承在壳体侧。
滑套5例如套筒状或呈环形柱体地实施，并且在一定程度上既被用作用于建立形状锁合连接的离合器配合件，也被用作引起滑套轴向运动的受压力加载的操纵元件，从而可以将差速锁从其未被锁定状态切换到其锁定状态并且反之亦然。
滑套5和弹簧元件7与从动轴4同轴布置。此外，差速器笼2在壳体侧的支承部15的区域内的内径大于与从动轴4抗相对转动地连接的车桥锥齿轮3的外径16。此外，差速器笼2在壳体侧的支承部15的区域内的内径大于滑套5的用于容纳弹簧元件7的内径。弹簧元件7一方面支撑在与从动轴4抗相对转动地连接的车桥锥齿轮3上，而另一方面支撑在滑套5的内径台阶17上。
在图1和图2中示出了差速锁的第一实施变体，其中，滑套5具有径向侧的外齿部8，该径向侧的外齿部能与差速锁笼2的径向侧的内齿部9置于啮合。滑套5的外齿部8和差速器笼2的内齿部9形成了被实施为花键的形状锁合的锁定齿部。
在图1中示出了差速锁的未被锁定的状态，其中，滑套5的外齿部8与差速器笼2的内齿部9不处于啮合状态。
而在图2中示出了差速锁的锁定状态，其中，滑套5的外齿部8与差速器笼2的内齿部9处于啮合状态。
图3中示出了差速锁的第二实施变体，其中，滑套5具有轴向侧的齿部10，该轴向侧的齿部能与差速器笼2的相对应的轴向侧的齿部11置于啮合。滑套5的轴向侧的齿部10和差速器笼2的轴向侧的齿部11形成了被构造为端面牙嵌式齿部的锁定齿部。图3示出了差速锁的未被锁定的状态，在该未被锁定的状态下，滑套5的轴向侧齿部10和差速锁笼2的轴向侧的齿部11不处于啮合状态。
附图标记列表
1 壳体
2 差速器笼
3 车桥锥齿轮
4 从动轴
5 滑套
6 压力加载部或压力腔
7 弹簧元件
8 滑套的径向侧的外齿部
9 差速器笼的径向侧的内齿部
10 滑套的轴向侧的齿部
11 差速器笼的轴向侧的齿部
12 密封元件
13 滑动支承部位
14 差速器齿轮
15 差速器笼的壳体侧的支承部
16 车桥锥齿轮的外径
17 滑套的内径台阶

Claims (9)

1.用于在车辆的差速传动装置中锁定从动轴(4)之间的补偿运动的差速锁，其中，在锁定状态下，其中至少一个从动轴(4)借助与所述从动轴(4)抗相对转动地连接的且能轴向移动的滑套(5)与和驱动装置连接的差速器笼(2)形状锁合地连接，并且其中，为了使相对至少一个弹簧元件(7)预紧的滑套(5)轴向运动而设置有压力加载部(6)，其特征在于，所述弹簧元件(7)至少区段式径向布置在所述滑套(5)之内。
2.根据权利要求1所述的差速锁，其特征在于，所述滑套(5)被实施成套筒状，其中，所述滑套(5)和所述弹簧元件(7)与从动轴(4)同轴布置。
3.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁，其特征在于，所述差速器笼(2)在壳体侧的支承部(15)的区域中的内径大于车桥锥齿轮(3)的外径(16)并且大于所述滑套(5)的内径。
4.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁，其特征在于，所述弹簧元件(7)一方面支撑在与所述从动轴(4)抗相对转动地连接的车桥锥齿轮(3)上，而另一方面支撑在所述滑套(5)的内径台阶(17)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的差速锁，其特征在于，所述滑套(5)具有径向侧的外齿部(8)，所述径向侧的外齿部能与所述差速器笼(2)的径向侧的内齿部(9)置于啮合。
6.根据权利要求5所述的差速锁，其特征在于，所述滑套(5)的外齿部(8)和所述差速锁笼(2)的内齿部(9)形成被实施为花键的形状锁合的锁定齿部。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的差速锁，其特征在于，所述滑套(5)具有轴向侧的齿部(10)，所述轴向侧的齿部能与所述差速器笼(2)的相对应的轴向侧的齿部(11)置于啮合。
8.根据权利要求7所述的差速锁，其特征在于，所述滑套(5)的轴向侧的齿部(10)和所述差速器笼(2)的轴向侧的齿部(11)形成被构造为端面牙嵌式齿部的锁定齿部。
9.具有根据前述权利要求中任一项所述的差速锁的差速传动装置。
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