CN101067448A - 限滑差速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车传动系统的限滑差速器。车辆动力传动系统包括发动机、变速器、差速机构和可控制速度关系的齿轮传动机构。此齿轮传动机构包括多个相互啮合的齿轮，其中的两个齿轮可以通过扭矩传递机构选择性的互相连接。此齿轮传动机构设置为控制差速器机构的两个构件之间的速度差，由此控制差速器机构的输出齿轮或侧齿轮之间的速度关系。

Description

限滑差速器
技术领域
本发明涉及一种汽车传动系统的差速器，特别是一种在差速器输出轴之间有限滑功能的差速器。
背景技术
车辆动力传动系通常采用变速器和差速机构。系统所包括的差速机构允许动力从变速器到车辆的驱动车轮或者从变速器到车辆的前后驱动差速器进行分配。差速机构一般由带动壳体或外壳转动的输入齿轮构件和两个侧齿轮组成。其中一个侧齿轮连接以驱动左轴，另一个连接以驱动右轴。
差速器的大部分部件和输入齿轮的旋转是一致的。然而在一些情况下，一个轴可能要比另外一个轴旋转得快。比如当汽车在拐弯的时候，外侧的车轮和轴要比内侧的侧齿轮转动得快，因此外侧的差速器侧齿轮要比内侧的侧齿轮转动得快。同样，当一个轴位于非常滑的路面上，例如雪地或冰面上时，在此侧的轮胎或者车轮要比位于干燥或良好牵引路面上的相反侧轮胎或车轮旋转得快。虽然车辆拐弯期间的旋转速度差是可接受的，但由于路滑所造成的一个轴相对于另一个轴的旋转不是所期望的特征。
许多现有技术差速器包括内部可操作的离合器，该离合器在检测到两个侧齿轮之间的速度差时，被接合以将两个侧齿轮连接起来或者将一个侧齿轮与差速器壳体相连接。在这两种情况之下，离合器的接合都将导致差速器机构一体地旋转，也就是说，在传动差速器中，差速器壳体和侧齿轮都将作为一个整体旋转。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的限滑差速器。
在本发明的一个方面中，差速器有座架和两个侧齿轮，在一个侧齿轮和座架之间有可操作的齿轮机构。
在本发明的另一个方面中，该齿轮机构位于差速器壳体的外部。
在本发明的另一方面中，壳体连接有驱动齿轮，侧齿轮连接有驱动齿轮，每一个驱动齿轮都有传动齿轮与之啮合，并且可选择性接合的扭矩传递机构定位为接合两个传动齿轮从而以受控的关系旋转。
在本发明的另一个方面中，当传动齿轮同步旋转的时候，在差速器总成的机构之间存在类似的旋转情况，使得两个侧齿轮以相同的速度转动。
在本发明的另一个方面中，转矩传递机构由电子控制系统控制，使得在差速器的侧齿轮之间存在受控的速度差。
附图说明
图1是结合本发明的车辆动力传动系的示意图。
具体实施方式
总体以10表示的动力传动系统包括发动机12、多档动力变速器14、差速器总成16和总体以18表示的防滑控制机构18组成。发动机12为传统的内燃机。变速器14为传统的多档行星齿轮式变速器或传统的副轴式变速器，其包括电子控制机构(ECM)。另外，ECM还包括变速器的液压控制部分。这部分通常由液压泵和多个的控制阀组成。
变速器14包括输出轴20，输出轴可旋转地固定有齿轮构件22。齿轮构件22旋转驱动齿轮构件24，然后齿轮构件24再带动差速器壳体或座架26旋转。差速器座架26是差速器机构的一部分，它位于差速器外壳28中。差速器机构16还包括一对侧齿轮30、32和一对传动齿轮34、36。传动齿轮34、36可旋转地支撑在座架26上，使得它们绕着座架26的轴线转动，同时也绕着它们单独的轴线38和40转动。传动齿轮34和36与侧齿轮30和32相啮合。侧齿轮30与轴42驱动相连，轴42被连接以驱动车辆(图中未示出)的一个车轮44。侧齿轮32与轴46驱动相连，轴46再与车辆的另外一个车轮48驱动相连。
差速器外壳28外部存在一个壳体50，它将防滑机构18封装起来。防滑机构18包括随座架26转动的驱动齿轮52、随轴42一起转动的驱动齿轮54、与驱动齿轮52啮合的传动齿轮56和与驱动齿轮54啮合的传动齿轮58。传动齿轮56通过轴60与扭矩传递机构62的一部分相连。传动齿轮58通过套轴64与扭矩传递机构62的另外一部分相连。在预先设定的操作状况下，ECM可使扭矩传递机构62有选择性地接合。
ECM接收来自从车辆各种传感器的电子信号，比如，轮速传感器、发动机转速传感器、输入速度传感器、变速器传动比传感器、发动机温度传感器、变速器输出速度传感器和很多其他的传统传感器机构。为了响应汽车的各种传感器信号，ECM发出液压和电子控制信号。例如，由轴42和46驱动的车轮的速度信号被传递给ECM，然后ECM将发出信号来控制扭矩传递机构62的接合，如果这样的操作合适。例如，如果轴42或46中的任何一个比另一个轴旋转得快，并且ECM也没有检测到明显的转向信号，则扭矩传递机构62以受控方式结合，使得齿轮52和54之间的速度差被控制。其由此控制座架26和侧齿轮30之间的速度差。因为差速机构被构造为侧齿轮30和32之间具有速度关系，所以侧齿轮32的速度也被控制。
如果扭矩传递机构62完全接合，差速器壳体26和侧齿轮30和32将一体地旋转，并且因此轴42和46以相同的速度旋转。扭矩传递机构62可以是传统的液压操作离合器机构，它能够提供完全接合状况或者部分结合状况。在部分接合状况下，输入速度和扭矩传递机构62一侧的速度不同于扭矩传递机构另外一侧的速度。比如，轴60可以以某一速度旋转，而轴64可以以根据扭矩传递机构62的接合能力确定的相对于轴60的速度转动。因此，齿轮52和54之间的速度差就得到控制，其再以公知的方式来控制轴42和46之间的速度差。
因为差速器总成16和防滑机构18位于不同的壳体中，所以可以简单替换其中的部件而不用对两个机构进行全部的拆卸。虽然扭矩传递机构62示出为动力流方向上位于在防滑控制机构的齿轮机构下游，扭矩传递机构也可以布置在齿轮机构的相反侧上。如果需要，可以将扭矩传递机构布置为连接齿轮构件52和座架26，在这种情况下，齿轮56和58就可以持续连接并且套轴64将去除。

Claims (5)

1.一种限滑差速器，包括：
差速机构，该机构具有座架构件和一对可旋转地安装在所述座架内的侧齿轮；
控制齿轮机构，该机构包括第一齿轮构件、第二齿轮构件、第一传动齿轮和第二传动齿轮，第一齿轮构件可旋转地与所述座架固定，第二齿轮构件可旋转地与所述侧齿轮中的一个固定，第一传动齿轮与所述第一齿轮构件啮合，第二传动齿轮与所述第二齿轮构件啮合；和
受控滑动扭矩传递机构，设置为提供第一和第二传动齿轮构件之间的驱动关系。
2.一种限滑差速器，包括：
差速机构，包括具有驱动轴线的座架构件和一对可旋转地安装在所述座架内的侧齿轮；
控制齿轮机构，该机构包括第一齿轮构件、第二齿轮构件、第一传动齿轮和第二传动齿轮，第一齿轮构件支撑在所述座架构件的驱动轴线上，第二齿轮构件可旋转地与所述侧齿轮中的一个固定，第一传动齿轮与所述第一齿轮构件啮合，第二传动齿轮与所述第二齿轮构件啮合；和
受控滑动扭矩传递机构，设置为提供所述第一和第二传动齿轮构件之间或者所述座架构件和所述第一齿轮构件之间的选择性驱动关系，以控制所述座架构件和所述一个侧齿轮之间的速度关系。
3.如权利要求2所述的限滑差速器，还包括：
所述第二和第三齿轮构件可绕共同的轴线转动；
所述受控滑动扭矩传递机构包括可以选择性接合的离合器机构。
4.如权利要求2所述的限滑差速器，还包括：
所述受控滑动扭矩传递机构包括可以选择性接合的离合器机构。
5.如权利要求1所述的限滑差速器，还包括：
所述受控滑动扭矩传递机构包括可以选择性接合的离合器机构。
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