CN102121515A - 紧凑式扭矩感应防滑差速器 - Google Patents

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CN102121515A CN2010106194163A CN201010619416A CN102121515A CN 102121515 A CN102121515 A CN 102121515A CN 2010106194163 A CN2010106194163 A CN 2010106194163A CN 201010619416 A CN201010619416 A CN 201010619416A CN 102121515 A CN102121515 A CN 102121515A
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Huang Zaixin
Qin Zheng
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Abstract

本发明属于汽车应用技术领域，具体涉及一种紧凑式扭矩感应防滑差速器。该防滑差速器主体由左右半轴、中间壳体、外部紧固壳组成，中间壳体内部有三个成正三角状安装的哑铃型蜗杆，两侧半轴盘靠近内侧部分有环状凸蜗齿，且经外部紧固壳紧固从而同中间三个蜗杆相啮合，中间外壳上有螺齿同外部锥形传动轴啮合作为动力输入端。该紧凑式扭矩感应防滑差速器利用了蜗轮蜗杆传动的高摩擦力矩原理，通过更为紧凑的设计，将差速功能与防滑功能合理地结合在一起，从而有效提高了扭矩传递效率，大幅缩减了差速器体积，降低了制造成本，装配维修更加便捷，设计结构相比当今主流防滑差速器也更为稳定可靠。

Description

紧凑式扭矩感应防滑差速器
技术领域
本发明新型属于汽车应用技术领域，具体涉及一种紧凑式扭矩感应防滑差速器。此防滑差速器结构更加紧凑，体积更小，制造成本也比市场上现有差速器更低。
背景技术
差速器是汽车上的关键部件，尤其是防滑差速器的性能好坏直接关系到汽车的越野性能的高低。其特点主要是当一侧驱动轮在路上滑转时，能使大部分甚至全部转矩传给在良好路面上的驱动轮，以充分利用这一驱动轮的附着力来产生足够的驱动力，使汽车顺利起步或继续行驶。当前市场上的防滑差速器有很多种类，主要有摩擦片式防滑差速器、ABS电子感应防滑差速器、托森差速器、机械锁止差速器、黏性耦合式限滑式差速器等，其中由于托森差速器以其纯机械结构相比其它利用耐磨材料、电子设备、液体特性、外置装置等设计性能更为稳定，实际操作更为简便等优点从而获得了更多倾赖。现在的托森差速器已经发展到第三代，但由于其复杂的结构导致了此种差速器扭矩传递效率提高困难，无法避免较大的体积和较高的制造成本，装配维修相当不便，市场价格高昂。
针对当前市场上防滑差速器扭矩传递效率提高困难，无法避免较大的体积和较高的制造成本，装配维修相当不便，市场价格高昂等问题，本发明专利设计了一种扭矩感应防滑差速器，此种差速器有效提高了扭矩传递效率，大幅缩减了差速器体积，降低了制造成本，装配维修更加便捷，设计结构相 比当今主流防滑差速器也更为稳定可靠。
发明专利内容
针对当前防滑式差速器提高扭矩传递效率困难，设计结构复杂，体积庞大，制造成本较高等问题，本发明专利提供了一种结构更为紧凑可靠，扭矩传递效率更高，制造成本更低的紧凑式扭矩感应式差速器。
本防滑差速器主体由左右半轴、中间壳体、外部紧固壳组成，中间壳体一侧边缘有螺旋齿同动力输入轴啮合，其内部嵌有三个互成120度夹角的哑铃型蜗杆，三个蜗杆通过三个螺栓固定在内部的固定环上。两侧半轴盘靠近内侧部分有环状凸蜗齿，且经外部紧固壳紧固从而内嵌入中间壳体同中间三个蜗杆相啮合。此结构将传统差速器的轴向宽度进一步压缩，使得此类差速器的宽度仅同差速器外壳的宽度相同。
为进一步加强防滑差速器的防滑稳定性，本发明专利内部蜗杆采用了哑铃型蜗杆结构，两侧半轴上的蜗齿采用了凸蜗齿的结构，两者一旦完全啮合整个结构则更具稳定性。
上述的紧凑式扭矩感应防滑差速器结构更为紧凑、扭矩传递效率更高、设计更为简洁，大幅度减小了体积，并且降低了装配维修的难度，可以为企业节约更多成本，带来较大的经济利益。
附图说明
图1为本差速器整体效果图；
图2为一侧半轴及动力输出轴全视图；
图3为外壳内部结构图；
图4为内部蜗杆蜗轮啮合状态图；
图5为壳体内部蜗杆；
具体实施方式
现结合说明书附图，详细说明本发明专利的具体实施方式：
如图1所示此紧凑式扭矩感应防滑差速器主要由左右半轴、中间壳体、外部紧固壳组成。其特征在于其内部嵌有三个同样类型且互成120度夹角的蜗(9)，三个蜗杆通过三个螺栓(11)固定在内部的固定环(12)上，左半轴(13)同右半轴(7)内侧边缘分别有蜗齿同三个蜗杆(9)啮合，两个半轴(13)(7)分别通过两侧的三个个半轴紧固壳(5)经螺栓(6)紧固在外壳(4)上，左右两端两个动力输出轴(1)(2)分别内嵌入左半轴(2)和右半轴(7)。
如图5中所展示的蜗杆结构，其结构主要是呈哑铃形的蜗齿形状，同两侧半轴相啮合时正好吻合。
当汽车在直线行驶时，来自发动机的动力通过主减速器从动齿轮(3)传至差速器壳(4)，然后传至内部三个蜗杆(9)，之后又传至左右半轴盘(7)和(13)，最终动力通过左右半轴盘传输至动力输出轴(1)和(2)。由于左右两半轴没有转速差，所以内部蜗杆与两侧半轴蜗齿之间亦无相对运动，差速器壳与两侧半轴均绕同一轴线旋转，两侧速度一致。
当汽车转弯或一侧车轮陷于冰雪路面等情况时，左右两驱动车轮存在转速差，由运动学分析则有：
左侧半轴角速度＝外壳角速度+蜗杆自转角速度
右侧半轴角速度＝外壳角速度-蜗杆自转角速度
上两式左右分别相加得：
左侧半轴角速度+右侧半轴角速度＝两倍外壳角速度
由此可知，当内部蜗杆自转角速度越大，两侧输出的角速度之差越大， 从而实现差速功能。但随着当两侧速度差的增加，内部蜗杆同两侧蜗齿之间的摩擦系数在随着减小，由于蜗轮蜗杆结构的当量摩擦角大小同摩擦系数正相关，所以当量摩擦角也在逐渐变小，并趋于同蜗杆的导程角，当两者大小相等时候，此蜗轮蜗杆结构趋于自锁，内部的摩擦力矩趋于无穷大，从而一旦两侧速度差过大，此结构便可随着速度差的增大而自行调节内部摩擦力矩大小从而限制速度差进一步增大。当汽车在一侧打滑的路面上行驶时候，一旦某侧车轮打滑，非打滑的一侧车轮便可获得几倍于打滑车轮侧的牵引力，此牵引力一旦转换为驱动力便可驱使汽车顺利前行。

Claims (4)

1.一种紧凑式扭矩感应防滑差速器，由动力输入齿轮(3)、外壳(4)、左半轴(2)、右半轴(7)、左半轴紧固壳(8)和右半轴紧固壳(5)组成。其特征在于外壳(4)一侧边缘有螺旋齿同动力输入轴(3)啮合，其内部嵌有三个同样类型且互成120度夹角的蜗杆(9)，三个蜗杆通过三个螺栓(11)固定在内部的固定环(12)上，左半轴(13)同右半轴(7)内侧边缘分别有蜗齿同三个蜗杆(9)啮合，两个半轴(13)(7)分别通过两侧的三个个半轴紧固壳(5)经螺栓(6)紧固在外壳(4)上，左右两端两个动力输出轴(1)(2)分别内嵌入左半轴(2)和右半轴(7)。
2.如权利要求1所述的紧凑式扭矩感应防滑差速器，其特征在于左半轴(2)内侧蜗齿方向同右半轴(3)内侧蜗齿方向相反并且分别同外壳(4)内部三个蜗杆(9)蜗齿相啮合。
3.如权利要求1所述的紧凑式扭矩感应防滑差速器，其特征在于左半轴(13)及右半轴(7)通过螺栓(6)固定在外壳(4)上，且外壳(4)两侧向内凹，两个半轴整体完全固定于外壳(4)之内。
4.如权利要求1所述的紧凑式扭矩感应防滑差速器，其特征在于壳体(4)内部蜗杆(9)两端截面直径大中间截面直径小的哑铃状，半轴内侧同蜗杆(9)完全啮合的蜗齿向外侧凸起。
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Effective date of registration: 20150122

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Applicant after: Huang Zaixin

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