CN101634359B - 机动车限滑差速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机动车限滑差速器，它包括左泵盖、右泵盖、泵壳和中间隔板，特征是中间隔板将左右密封腔完全隔开，在左密封腔内设有与左内齿轮啮合的左外齿轮，在右密封腔内设有与右内齿轮啮合的右外齿轮；在中间隔板中加工有左右限流管，左右限流管分别与左右密封腔相通，在左右泵盖上加工有与左右节流出油孔。本发明的左密封腔、左内齿轮和左外齿轮构成左液力联轴节，右密封腔、右内齿轮和右外齿轮构成右液力联轴节，这两只泵体结构的液力联轴节分别安装在伞形轮的两侧，左、右节流出油孔通过接管分别连接每只液力联轴节的限流管和吸油腔，限制液体压力和流量，应用液体压力来实现力矩的传递，还可限制了汽车从车轮的滑差，从而实现了限制滑差又可差动的目的。

Description

机动车限滑差速器

技术领域

本发明涉及机动车，尤其是涉及一种利用两只液力联轴节分轮传动来实现差速传动力矩和限制滑差的机动车限滑差速器。

背景技术

目前机动车限滑差速器有多种结构形式，但从功能上来看，除了与制动系统相结合的电子式防滑系统外，基本上可分为超越式、预载式和扭矩比例分配式三种基本功能类型。

第一种超越式限滑差速器：在一侧车轮打滑时可将全部扭矩传到不打滑一侧的驱动轮上，因此越野能力最强；但在转向时也会将扭矩全部传到内侧驱动轮上，产生一个抵抗转向的反力矩，使转向阻力增大。按照越野式差速器功能的实现方式，有牙嵌式和摩擦力自锁式两种类型，其中牙嵌式工作不稳定，在锁止和超越的转换过程中会产生较大的冲击和噪声，并且在高速转向时有可能会因为不能及时从锁止状态转变为超越状态而产生安全隐患；而摩擦力自锁式的摩擦力要预加，另外根据轻载和重载的不同，预加摩擦力是不一致，常常造成限滑差速器的效果不够理想.

第二种预载式限滑差速器两侧驱动轮上的转矩差有两个来源，其一来自预紧弹簧在摩擦副上产生的摩擦转矩，与驱动桥的输入扭矩无关；且成本较高。其二是来自半轴齿轮的轴向力在摩擦副上产生的附加摩擦转矩，这个转矩很小，主要还是要依靠预紧弹簧的预载力，预载力只能照顾一种负荷情况，一般考虑重载情况，这样车辆在轻载时就出现转向困难的现象，并加速轮胎的非正常磨损。

第三种扭矩比例分配式限滑差速器不加预载，有两种限滑方式，其一是利用传动件本身的受力来产生摩擦力矩，故其差动转矩与桥的输入扭矩基本上成正比；能实现这一工作原理的差速器有两种结构形式，其中一种是采用内外两层差速器壳，这种差速器的轴向和径向尺寸都较大，结构复杂，价格昂贵；另一种是采用斜齿圆柱齿轮作为差速器齿轮，并利用行星齿轮齿顶的外圆和端面作为它们的支承面和摩擦面。由于这些摩擦面上的正压力与差速器的输入扭矩成正比，也能实现差动转矩与输入扭矩成正比的目的。由于这种差速器对壳体的耐磨性要求很高，可加工工艺性差，制造成本也很昂贵。其二是利用变传动比的锥齿轮，利用行星齿轮与半轴齿轮周期性的传动比变化来产生相当于行星齿轮转角的周期性的扭矩分配变化。这一类限滑差速器都可以保证在车辆转向时每一侧驱动轮上的牵引力均为正值，与车辆的负荷无关，故转向阻力、轮胎磨损和动力消耗都比较小，但当一侧驱动轮悬空或位于冰雪路面上时，由于其附着力为零或极小，另一侧驱动轮也无法获得足够的牵引力来推动车辆前进。

综上可知，上述三种限滑差速器在功能和性能的实现方式都具有一些局限性。都还没有脱离差速齿轮传动、机械自锁止动或是摩擦副预加力止动来解决该问题的藩篱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用两只液力联轴节分别传动来实现差速传动力矩和限制滑差、结构简单的机动车限滑差速器。

本发明的目的是这样实现的：本发明包括左泵盖、右泵盖、固定为一体的泵壳和中间隔板，泵壳固定安装在从动于传动轴的伞形轮上，特征是在左泵盖、中间隔板和泵壳之间形成左密封腔，在右泵盖、中间隔板和泵壳之间形成右密封腔，中间隔板将左密封腔和右密封腔完全隔开，在左密封腔的内安装有左内齿轮，在左密封腔内设有与左内齿轮啮合的左外齿轮，左外齿轮中间连接的左外齿轮轴穿过左泵盖中心的左轴孔与左车轮固定连接；在右密封腔的内安装有右内齿轮，在右密封腔内设有与右内齿轮啮合的右外齿轮，右外齿轮中间连接的右外齿轮轴穿过右泵盖中心的右轴孔与右车轮固定连接，左密封腔、左内齿轮和左外齿轮构成左液力联轴节，右密封腔、右内齿轮和右外齿轮构成右液力联轴节，在左轴孔和右轴孔处分别安装有套在左外齿轮轴和右外齿轮轴上的密封圈；在中间隔板中加工有互相隔离、尺寸相同的左限流管和右限流管，右限流管与右密封腔内的右吸油槽相通，在左泵盖上的左轴孔的外侧加工有与左出油槽连通的左节流出油孔，右出油槽经右节流出油孔通过外管与右限流管连接构成循环，左限流管与左密封腔内的左吸油槽相通，在右泵盖上的右轴孔的外侧加工有与右出油槽连通的右节流出油孔，左出油槽经左节流出油孔通过外管与左限流管连接构成循环，用于限制左右内外齿轮副的相对运动。该进出油过程因内外齿轮副转向不同而方向不同，但不影响传动性质和限滑效果，即整个过程是可逆的。

本发明的左密封腔、左内齿轮和左外齿轮构成左液力联轴节，右密封腔、右内齿轮和右外齿轮构成右液力联轴节，这两只泵体结构的液力联轴节分别安装在从动伞形轮的两侧，左右限流管分别连接每只液力联轴节的吸油槽或出油槽限制液体压力差(吸油槽、出油槽的转变由内外齿轮副的转向决定)，既实现了力矩的传动又限制了汽车车轮的滑差，同时还兼顾了后轮旋转力矩的分别独立传递和车辆转向的灵活性，还能提高车辆的越野通过性和缓冲操作对发动机的冲击。

本发明结构简单、开拓了新的传动形式、还可根据不同车辆的性能要求灵活的进行变形设计，甚至可以实现变速和离和器的功能。如应用于变速和离和功能将大幅度的简化现有发动机的结构，为降低车辆的成本及节约能源提供一个新方案。

附图说明

图1为本发明剖视的结构示意图；

图2为图1中A-A向、B-B向视图；

图3为图1的左视图；

图4为图1的右视图。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

本发明包括左泵盖4、右泵盖11、固定为一体的泵壳3和中间隔板7，泵壳3固定安装在从动于传动轴的伞形轮1上，在左泵4盖、中间隔板7和泵壳3之间形成左密封腔8，在右泵盖11、中间隔板7和泵壳3之间形成右密封腔12，中间隔板7将左密封腔8和右密封腔12完全隔开，在左密封腔8内安装有左内齿轮9，在左密封腔8内设有与左内齿轮9啮合的左外齿轮6，左外齿轮6中间的左外齿轮轴5穿过左泵盖4中心的左轴孔17与左车轮连接；在右密封腔12内安装有右内齿轮15，在右密封腔12内设有与右内齿轮15啮合的右外齿轮13，右外齿轮13中间的右外齿轮轴14穿过右泵盖11中心的右轴孔18与右车轮连接，左密封腔8、左内齿轮9和左外齿轮6构成左液力联轴节，右密封腔12、右内齿轮15和右外齿轮13构成右液力联轴节，在左轴孔17和右轴孔18处分别安装有套在左外齿轮轴5和右外齿轮轴14上、防止液压油外漏的密封圈；在中间隔板7中加工有互相隔离、尺寸相同的左限流管2和右限流管10，右限流管10与右密封腔12内的右吸油槽20相通，在右泵盖11上的右轴孔18的外侧加工有与右出油槽21连通的右节流出油孔19，右出油槽21经右节流出油孔19通过外管与右限流管10连接构成循环，左限流管2与左密封腔8内的左吸油槽18相通，在左泵盖4上的左轴孔17的外侧加工有与左出油槽19连通的左节流出油孔16，左出油槽19经左节流出油孔16通过外管与左限流管2连接构成循环。

工作原理：当伞形轮1在机动车传动轴的带动下旋转时，泵壳3、左泵盖4、右泵盖11、中间隔板7一起转动，由于左内齿轮9、左外齿轮6、右内齿轮15、右外齿轮13与这些旋转部件没有连接关系，在左出油槽19、右出油槽21的油压没有建立起来之前，左内齿轮9、左外齿轮6、右内齿轮15、右外齿轮13和与之连接的左右车轮都不会旋转，所以这时左内齿轮9、左外齿轮6、右内齿轮15、右外齿轮13在左密封腔8、右密封腔12内产生了相对运动，液压油分别从左进油槽18和右进油槽20进入左密封腔8和右密封腔12中，又分别进入左出油槽19、右出油槽21的出口处，由于出口很小，液压油在左出油槽19、右出油槽21形成很高的压力，限制了左内齿轮9、左外齿轮6、右内齿轮15、右外齿轮13的相对运动，左内齿轮9、左外齿轮6、右内齿轮15、右外齿轮13相对运动受限，就只能在高油压的作用下也跟随着泵壳3异步旋转，从而实现输出低转速的大力矩，由于两只液体联轴节相对独立，没有实质的对应关系，只是都通过液压从动于泵壳和伞形轮，所以控制车轮的驱动能力也是相对独立的，且有一定的正负转差自由度。从动车轮一般都工作在负转差状态，转向时内侧轮由于力矩增加负转差将有所增加，外侧轮力矩减小会减小负转差或是产生正转差，正转差时连接外齿轮的车轮转速超过泵壳和伞形轮的转速，使转向方便和灵活，但当一侧车轮打滑，另一侧车轮依然会跟随伞形轮在负转差极限值转动，且由于打滑侧不消耗力矩，所以该侧车轮获得伞形轮的全部力矩输出。达到限制两轮滑差、提高车辆越野通过性的目的。

限制两轮滑差的差速范围是可以调节的，如果节流油孔小、液压油流动阻力大，左右内外齿轮相对运动产生的液体压力高，相对运动的阻力就大，车轮和发动机之间的滑差就小，输出力矩就大；如果节流油孔大、左右内外齿轮相对运动产生的液体压力低，相对运动的阻力就小，车轮和发动机之间的滑差就大，液压油流动阻力就小，这时输出的力矩就小。

Claims (1)

1.一种机动车限滑差速器，包括左泵盖(4)、右泵盖(11)、固定为一体的泵壳(3)和中间隔板(7)，泵壳(3)固定安装在从动于传动轴的伞形轮(1)上，其特征在于：在左泵盖(4)、中间隔板(7)和泵壳(3)之间形成左密封腔(8)，在右泵盖(11)、中间隔板(7)和泵壳(3)之间形成右密封腔(12)，中间隔板(7)将左密封腔(8)和右密封腔(12)完全隔开，在左密封腔(8)内安装有左内齿轮(9)，在左密封腔(8)内设有与左内齿轮(9)啮合的左外齿轮(6)，左外齿轮(6)中间的左外齿轮轴(5)穿过左泵盖(4)中心的左轴孔(17)与左车轮连接；在右密封腔(12)内安装有右内齿轮(15)，在右密封腔(12)内设有与右内齿轮(15)啮合的右外齿轮(13)，右外齿轮(13)中间的右外齿轮轴(14)穿过右泵盖(11)中心的右轴孔(18)与右车轮连接，左密封腔(8)、左内齿轮(9)和左外齿轮(6)构成左液力联轴节，右密封腔(12)、右内齿轮(15)和右外齿轮(13)构成右液力联轴节，在左轴孔(17)和右轴孔(18)处分别安装有套在左外齿轮轴(5)和右外齿轮轴(14)上、防止液压油外漏的密封圈；在中间隔板(7)中加工有互相隔离、尺寸相同的左限流管(2)和右限流管(10)，右限流管(10)与右密封腔(12)内的右吸油槽(20)相通，在右泵盖(11)上的右轴孔(18)的外侧加工有与右出油槽(21)连通的右节流出油孔(19)，左限流管(2)与左密封腔(8)内的左吸油槽(18)相通，在左泵盖(4)上的左轴孔(17)的外侧加工有与左出油槽(19)连通的左节流出油孔(16)；左出油槽(19)经左节流出油孔(16)通过外管与左限流管(2)连接构成循环，右出油槽(21)经右节流出油孔(19)通过外管与右限流管(10)连接构成循环。 

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