CN101307821A

CN101307821A - 液力汽车传动、差速机构

Info

Publication number: CN101307821A
Application number: CNA2008100973388A
Authority: CN
Inventors: 冯政民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2008-11-19

Abstract

本发明公开一种液力汽车传动、差速机构，为解决现有技术体积大、结构复杂等问题而发明。包括变腔式齿轮泵和两个与半轴连接的液压马达组成，其中，变腔式齿轮泵的出液口与两个液压马达的进液口通过管道相连通，两个液压马达的出液口与变腔式齿轮泵的进液口通过管道相连通，形成两个驱动油路。采用上述结构，利用变腔式齿轮泵无级输出功率的特点，可将发动机输出的动力通过管道驱动液压马达输出动力以驱动汽车行走，并且由于是液压传动，通过对油路的控制可实现原有汽车的差速器，整体结构简单，能够大大的减小车体的空间。

Description

液力汽车传动、差速机构

技术领域

本发明涉及一种汽车传动、差速结构。

背景技术

在现有的汽车领域里，汽车发动机所做出的功是依次通过离合器、变速器、传动轴、差速器、然后通过半轴传递给车轮的，这种结构体积较大，结构复杂，不利于汽车的小型化。其中，差速器是为了防止汽车转向行驶时，由于外侧车轮要比内侧车轮移过的距离大，而导致外侧车轮在滚动的同时产生滑拖，而内侧车轮在滚动的同时产生滑转而设计的，它通常是通过大量的齿轮的实现的，结构非常复杂。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种体积小、结构简单、可无级调整输出功率液力汽车传动、差速机构。

为达到上述目的，本发明的液力汽车传动、差速机构，包括变腔式齿轮泵和两个与半轴连接的液压马达组成，其中，变腔式齿轮泵的出液口与两个液压马达的进液口通过管道相连通，两个液压马达的出液口与变腔式齿轮泵的进液口通过管道相连通，形成两个驱动油路。

进一步地，在所述的液压马达的进、出液口之间还设置有连通管道，形成差速锁回油路；在所述的差速锁回油路和其相应的驱动油路上设置有油路连动开关，当油路连动开关关断时，驱动油路被关断，差速锁回油路打开，当油路连动开关打开时，驱动油路被打开，差速锁回油路关断。

其中，上述的变腔式齿轮泵包括齿轮泵泵体，泵体内设有两个相互啮合的泵齿轮，两个泵齿轮两侧同轴设有与泵齿轮直径相当的圆柱形轴套，泵体内对应泵齿轮及其两侧的圆柱形轴套的外轮廓形成有泵腔，所述的每个泵齿轮两侧的圆柱轴套中有一个轴套的外圆周面上轴向设有弧形凹槽，且两个带有弧形凹槽的轴套位于两泵齿轮相反的一侧；所述的弧形凹槽的半径与泵齿轮的半径相当，所述弧形凹槽的深度与两泵齿轮接合的深度相当；任意一泵齿轮所对应的泵腔沿泵齿轮轴向设有延伸部，该泵腔延伸部的直径与轴套相适配，且该泵齿轮及其两侧的圆柱形轴套能相对另一泵齿轮在其泵腔及延伸部内作轴向移动。

进一步地，在上述的泵腔内还设有使两个泵齿轮同步的同步结构。

其中，上述的同步结构具体为：在所述的两个泵齿轮的轮轴上还设有两个相互啮合的同步齿轮，其中两个同步齿轮在两泵齿轮作相互运动时能保持啮合。

进一步地，上述的两个同步齿轮的啮合部轴向上的长度大于两个泵齿轮啮合部轴向上的长度。

进一步地，在上述的泵腔内或泵腔外一侧设有同步腔，两个同步齿轮设置在同步腔内；其中，在泵腔延伸部所对应的齿轮轮轴上同步腔一侧的位置轴向设有导向槽，设置在其上的同步齿轮能相对导向槽做轴向移动。

采用上述结构，利用变腔式齿轮泵无级输出功率的特点，可将发动机输出的动力通过管道驱动液压马达输出动力给半轴，以驱动汽车行走，从而能节约原有汽车传动结构所占用大量的空间；并且由于是液压传动，两个液压马达通过管道所承受的液压油的压力是一致的，因此在转弯时，外侧车轮所承受的负荷要比内侧车轮所承受的负荷小，使得驱动外侧车轮的液压马达转速加快，从而可替代原有汽车的差速器，能进一步地节约车体内的空间，且整体结构简单。

附图说明

图1为本发明液力汽车传动、差速机构的结构示意图。

图2为图1中变腔式齿轮泵实施例的结构示意图。

图3为图2所示实施例一泵齿轮及其轴套向泵腔延伸部移动至中部时的结构示意图。

图4为图2所示轴套的立体图及其在泵腔内的分布示意图。

图5为本发明变腔式齿轮泵第二实施例的结构示意图。

图6为图5所示第二实施例中一个泵齿轮在外力外用下向泵腔延伸部移动至中部时的结构示意图。

图7为图5所示第二实施例中一个泵齿轮在外力外用下向泵腔延伸部移动至“零功率输出”时的结构示意图。

图8为本发明变腔式齿轮泵第三实施例的结构示意图。

图9为图8所示第三实施例中一个泵齿轮在外力外用下向泵腔延伸部移动至中部时的结构示意图。

图10为图8所示第三实施例中一个泵齿轮在外力外用下向泵腔延伸部移动至“零功率输出”时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的液力汽车传动、差速机构，包括变腔式齿轮泵和两个与半轴连接的液压马达组成，其中，变腔式齿轮泵的出液口与两个液压马达的进液口通过管道相连通，两个液压马达的出液口与变腔式齿轮泵的进液口通过管道相连通，形成两个驱动油路。

其中，上述的变腔式齿轮泵在不需要溢流阀或其它限压阀的情况下具有无级输出功率的特点；通过变腔式齿轮泵可将发动机输出的动力通过管道驱动液压马达输出动力给半轴，以驱动汽车行走，从而能节约原有汽车传动结构所占用大量的空间；并且由于是液压传动，两个液压马达通过管道所承受的液压油的压力是一致的，因此在转弯时，外侧车轮所承受的负荷要比内侧车轮所承受的负荷小，从而使得驱动外侧车轮的液压马达转速加快，从而可替代原有汽车的差速器，能进一步地节约车体内的空间，且整体结构简单。当需要调整车轮旋转方向时，通过调整变腔式齿轮泵动力输入轴的旋转方向或在驱动油路上加装油路换向阀，从而使变腔式齿轮泵内的液体循环方向改变即可。上述的两个液压马达可以是分体的(如图1所示)，也可以将其制成一体的，这样安装在现有汽车上时则不需改变现有汽车结构。当然，上述的结构也适用于四轮驱动的汽车。

作为上述实施例地进一步改进，在所述的液压马达的进、出液口之间还设置有连通管道，形成差速锁回油路；在所述的差速锁回油路和其相应的驱动油路上设置有油路连动开关，当油路连动开关关断时，驱动油路被关断，差速锁回油路打开，当油路连动开关打开时，驱动油路被打开，差速锁回油路关断。这种结构可以通过简单控制任意一液压马达的油路(下称驱动油路)来实现控制任意一个被驱动车轮的转动。即当驱动油路被关断时，差速锁回油路打开，即可实现现有高级汽车中差速锁的功能。

图2至图10所示为本发明变腔式齿轮泵的实施例的结构示意图，其包括齿轮泵泵体1，该泵体与现有齿轮泵的工作原理及结构基本相同，在其泵体内设有两个相互啮合的泵齿轮2，两个泵齿轮两侧同轴设有与泵齿轮直径相当的圆柱形轴套3，泵体内对应泵齿轮及其两侧的圆柱形轴套的外轮廓形成有泵腔，为了实现两泵齿轮相对的轴向移动，在每个泵齿轮两侧的圆柱轴套中有一个轴套的外圆周面上轴向设有弧形凹槽，且两个带有弧形凹槽的轴套位于两泵齿轮相反的一侧(参见图3)；所述的弧形凹槽的半径与泵齿轮的半径相当，所述弧形凹槽的深度与两泵齿轮接合的深度相当，以便于两泵齿轮在相对移动时不会出现相互阻挡或碰撞；任意一泵齿轮所对应的泵腔沿泵齿轮轴向设有延伸部4，以提供泵齿轮的位移空间，该泵腔延伸部的直径与轴套相适配，且该泵齿轮及其两侧的圆柱形轴套能相对另一泵齿轮在其泵腔及延伸部内作轴向移动。

使用时，只需通过外力控制可移动泵齿轮与另一泵齿轮的相对位置，就可改变两泵齿轮接触的长度(见图3两泵齿轮相交部)，也即改变两泵齿轮工作泵腔的体积，从而可实现任意调整齿轮泵的输出功率，提高机械动力的使用寿命，以节省功率输出；也可通过离心调节器来自动控制油泵出油量或油压。

但是，上述的结构中，为了保证正常运转必须保证两个泵齿轮始终保持啮合状态，即两个泵齿轮不能脱离啮合状态，否则可能会导致在再次使用时无法进入啮合状态而导致运转不正常。作为本发明进一步地改进，如图5、图8所示，在所述的泵腔内还设有使两个泵齿轮同步的同步结构；这样，可以使两个泵齿轮在脱离啮合状态后依靠同步结构仍能随时进入啮合状态，从而可以实现零功率输出。为了能够使泵齿轮能够处于零功率输出，也就是说两个泵齿轮处于无啮合状态，泵齿轮两侧的圆柱形轴套的厚度大于泵齿轮的厚度，以保证“零功率输出”时泵腔内的压力液体不泄露；泵腔延伸部的轴向长度至少大于泵齿轮的厚度，以保证“零功率输出”泵齿轮有足够的位移空间。上述的同步结构的形式为多种，如图5至图10所示，其在所述的两个泵齿轮的轮轴上还设有两个相互啮合的同步齿轮5，其中两个同步齿轮在两泵齿轮作相互运动时能保持啮合。上述的同步结构根据需要可以设计在泵腔外(如图5所示)，也可以设置在泵腔内(如图8所示)。

图5至图7为本发明一实施例中同步结构的示意图，其中，两个同步齿轮设置在泵腔内，其啮合部轴向上的长度大于两个泵齿轮啮合部轴向上的长度。

图8至图10为本发明另一实施例的结构的示意图，其中，在所述的泵腔内或一侧设有同步腔6，两个同步齿轮设置在同步腔内；其中，在泵腔延伸部所对应的齿轮轮轴上同步腔一侧的位置轴向设有导向槽6，设置在其上的同步齿轮能相对导向槽做轴向移动。这样，只需通过外力控制可移动泵齿轮相对另一泵齿轮发生位移时，位于同步腔内的两个泵齿轮并未发生位移，而是可移动泵齿轮的轮轴通过导向槽相对其上的同步齿轮发生位移。这样，同样可以保证两个泵齿轮的同步。

综上所述，本发明的液力汽车传动、差速机构，利用变腔式齿轮泵可将发动机输出的动力通过管道驱动液压马达输出动力给半轴，以驱动汽车行走，从而能节约原有汽车传动结构所占用大量的空间，整体结构简单、使用方便；并且由于是液压传动，两个液压马达通过管道所承受的液压油的压力是一致的，因此在转弯时，外侧车轮所承受的压力要比内侧车轮所承受的压力大，从而使得驱动外侧车轮的液压马达转速加快，从而可替代原有汽车的差速器，能节约车体空间。

Claims

1、一种液力汽车传动、差速机构，其特征在于，包括变腔式齿轮泵和两个与半轴连接的液压马达组成，其中，变腔式齿轮泵的出液口与两个液压马达的进液口通过管道相连通，两个液压马达的出液口与变腔式齿轮泵的进液口通过管道相连通，形成两个驱动油路。

2、如权利要求1所述的液力汽车传动、差速机构，其特征在于，在所述的液压马达的进、出液口之间还设置有连通管道，形成差速锁回油路；在所述的差速锁回油路和其相应的驱动油路上设置有油路连动开关，当油路连动开关关断时，驱动油路被关断，差速锁回油路打开，当油路连动开关打开时，驱动油路被打开，差速锁回油路关断。

3、如权利要求1或2所述的液力汽车传动、差速机构，其中所述的变腔式齿轮泵包括齿轮泵泵体，泵体内设有两个相互啮合的泵齿轮，两个泵齿轮两侧同轴设有与泵齿轮直径相当的圆柱形轴套，泵体内对应泵齿轮及其两侧的圆柱形轴套的外轮廓形成有泵腔，所述的每个泵齿轮两侧的圆柱轴套中有一个轴套的外圆周面上轴向设有弧形凹槽，且两个带有弧形凹槽的轴套位于两泵齿轮相反的一侧；所述的弧形凹槽的半径与泵齿轮的半径相当，所述弧形凹槽的深度与两泵齿轮接合的深度相当；任意一泵齿轮所对应的泵腔沿泵齿轮轴向设有延伸部，该泵腔延伸部的直径与轴套相适配，且该泵齿轮及其两侧的圆柱形轴套能相对另一泵齿轮在其泵腔及延伸部内作轴向移动。

4、如权利要求3所述的液力汽车传动、差速机构，其特征在于，在所述的泵腔内还设有使两个泵齿轮同步的同步结构；泵齿轮两侧的圆柱形轴套的厚度大于泵齿轮的厚度；泵腔延伸部的轴向长度至少大于泵齿轮的厚度。

5、如权利要求4所述的液力汽车传动、差速机构，其特征在于，所述的同步结构具体为：在所述的两个泵齿轮的轮轴上还设有两个相互啮合的同步齿轮，其中两个同步齿轮在两泵齿轮作相互运动时能保持啮合。

6、如权利要求5所述的液力汽车传动、差速机构，其特征在于，所述的两个同步齿轮的啮合部轴向上的长度大于两个泵齿轮啮合部轴向上的长度。

7、如权利要求5所述的液力汽车传动、差速机构，其特征在于，在所述的泵腔内或泵腔外一侧设有同步腔，两个同步齿轮设置在同步腔内；其中，在泵腔延伸部所对应的齿轮轮轴上同步腔一侧的位置轴向设有导向槽，设置在其上的同步齿轮能相对导向槽做轴向移动。