CN104859438A - 锁止式蜗轮蜗杆万向节差速驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明锁止式蜗轮蜗杆万向节差速驱动桥是利用单头蜗杆蜗轮结构的自锁特性，并在结构上设置成抵消其轴向推力，在利用车辆转向时的转速差和同步解锁弹簧来解锁而实现既能转向又能锁止的锁止式蜗杆差速驱动桥。由于设置了同步解锁弹簧使本发明既能单独作为转向驱动桥、整体桥、断开桥，还能作为四驱时中央驱动桥，使动力分配为前、后、左、右0-100-0之间线性、同步、智能分配。

Description

锁止式蜗轮蜗杆万向节差速驱动桥

技术领域

本发明属于一种机械传动差速机构，具体涉及一种利用机械单向传动实现自锁的差速驱动桥。

差速器主要用于汽车的驱动桥中，当左右驱动轮存在转速差时，差速器分配给慢转驱动轮的转矩大于快转驱动轮的转矩。通常的差速器分为齿轮差速器和限滑差速器(Limi ted Slip Differential，简称LSD)。

齿轮差速器可以满足汽车在良好路面上正常行驶的转矩分配特性。但当汽车在坏路上行驶时，却严重影响通过能力，例如当汽车的一个驱动轮陷入泥泞路面时，虽然另一驱动轮在良好路面上，但因齿轮差速器平均分配转矩的特点，使这一驱动轮也只能分到与滑转驱动轮等量的转矩，以致驱动力不足以克服行驶阻力，汽车不能前进。

为了解决上述问题，某些越野汽车及高级轿车上装置防滑差速器，防滑差速器可以使得当一侧驱动轮在坏路上滑转时，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。

现有的防限滑差速器的结构如美国专利US2859641中有所描述，该差速器包括一个可以由源动力驱动的箱体，一对动力输出齿轮可旋转的安装于壳体内，并设置的将动力传递至不同的点，一对直径小于或等于动力输出齿轮的传送齿轮安装于壳体内，并设计与动力输出齿轮作用，平衡齿轮与各传送齿轮和相互直径啮合，动力输出齿是蜗杆，动力传送齿是蜗轮。这种差速器中齿轮 在制造和组装时会产生轻微的位置变动，而这回导致齿轮组合在啮合时的轻微失调，这种轻微失调可能会危及这个负载侧齿轮最佳平衡，并可能导致足以负荷不平衡产生不良的磨损和或噪音问题。

上述差速器利用蜗杆和蜗轮传动，属于摩擦传动，在传动过程中蜗轮和蜗杆间的磨损较大，使用寿命较短，而且在装配过程中对蜗轮、蜗杆布置方式，生产工艺均有较高的要求：并且上述专利中的蜗杆直接连接在半轴上，在蜗杆周围布置有多个蜗轮，导致蜗轮和蜗杆的制造工艺要求非常高和装配难度较大。

发明内容

蜗轮蜗杆类的差速器如果采用单头蜗杆再利用转向时两侧车轮的转速差来解锁，是可以达到完全锁止且又能转向的目的的，但由于与差速器输出端和半轴、万向节、花键等处都存在制造和装配间隙，使得车辆转向时两侧车轮的转速不能同步传递到差速器内部来驱动蜗杆解锁转向，这样就会出只有内侧车轮有驱动而外侧车轮没有驱动力，只能滞后传递来至地面的转速差来给解锁转向，这样差速器工作时会发生严重的异响，另外会产生很大的摩擦力，采用单头蜗杆时的轴向推力很大，使润滑油温度温开高而无法工作，所以至今没有出现能完全锁止不会打滑的差速器。

争对现有技术问题，本发明的解决方案是继续采用单头蜗杆，但是是在一根蜗杆轴上同时设置左旋和右旋蜗杆来抵消轴自推力，为了曾加输出扭矩可以同时设置1或2对左旋和右旋蜗杆并在动力传递部分的花键、万向节和有间隙处设置弹簧来跨越这些间隙传递转速差而使单头蜗杆解锁转向而且同时不影响驱动力的传递，每处的弹簧成对设置并反向 预紧，这样不管在车辆前行还是倒车都能同步解锁和传递驱动力。

本发明的技术方案：

本发明的技术方案是这样的：在驱动桥壳中设置锁止式蜗轮蜗杆万向节差速器并由齿轮付驱动。在锁止式蜗轮蜗杆万向节差速器壳中倾斜、平行设置两根带有1或2对左旋和右旋蜗杆的动力输出轴。在动力输出轴之间或两侧设置相对应的蜗轮或蜗轮组(同轴的两个蜗轮)与动力输出轴上的蜗杆啮合，并可转动的安装在差速器壳上。动力输出轴的一端与万向节联动，在万向节和有间隙处设置1或2对同步解锁弹簧并反向预紧。因万向节使用中角度有变化，同步解锁弹簧座设置成球形万向弹簧座。当该锁止式蜗轮蜗杆万向节差速驱动桥作为四驱的中央驱动桥时，前后驱动桥上的从动齿轮设置成外、中、内三层并同时与主动齿轮啮合。外、中、内三层中的一层与差速器壳固定另外两层与差速器壳之间分别设置同步解锁弹簧并反向预紧。

在动力输出轴之间设置蜗轮组时，动力输出轴上的蜗杆为左旋和右旋成对同侧设置，在动力输出轴两侧设置蜗轮组时，动力输出轴上的蜗杆为左旋和右旋成对交叉设置并啮合或不啮合，蜗轮组上的蜗轮一个为左旋，另一个为右旋。

本发明中同步解锁弹簧是核心

本发明中万向节现负责传递动力又负责转向

附图说明：

图1：本发明的示意图；

图2：本发明中差速器的动力输出轴之间设置蜗轮的示意图；

图3：四驱时从动齿轮外、中、内三层清晰示意图；

图4：四驱示意图；

图5：同步解锁弹簧及球形弹簧座和万向节的清晰示意图；

图6：四驱时从动齿轮外、中、内三层同步解锁弹簧清晰示意图

图中1、驱动桥壳2、差速器壳3、主动齿轮4、从动齿轮5、轴承6、蜗轮组7、动力输出轴8、同步解锁弹簧9、万向节10、球形弹簧座11、半轴12、蜗轮⑤⑨ 

具体实施方式：根据图1来描述具体实施方式：在驱动桥壳①中设置锁止式蜗轮蜗杆万向节差速器并由齿轮付驱动。在锁止式蜗轮蜗杆万向节差速器中倾斜平行设置两根带有一对左旋和右旋蜗杆的动力输出轴⑦。在动力输出轴⑦两侧设置相对应的蜗轮组⑥与动力输出轴⑦上的蜗杆啮合，并可转动的安装在差速器壳②上。动力输出轴⑦的一端与万向节⑨联动，在万向节⑨的前后连接处设一对同步解锁弹簧⑧并反向预紧。同步解锁弹簧座设置成球形万向弹簧座⑩。

当该锁止式蜗轮蜗杆万向节差速驱动桥作为四驱的中央驱动桥时，如图4、5中，前后驱动桥上的从动齿轮④设置成外、中、内三层并同时与主动齿轮③啮合。外、中、内三层中的一层与差速器壳②固定另外两层与差速器壳②之间分别设置同步解锁弹簧⑧并反向预紧。

同步解锁弹簧有多种连接设置方式，本发明中只公布了一种。

Claims (2)

1.锁止式蜗轮蜗杆万向节差速驱动桥，其特征在一：在驱动桥壳中设置锁止式蜗轮蜗杆万向节差速器并由齿轮付驱动，在锁止式蜗轮蜗杆万向节差速器中倾斜平行设置两根带有N对左旋和右旋蜗杆的动力输出轴，在动力输出轴之间或两侧设置相对应的蜗轮或蜗轮组与动力输出轴上的蜗杆啮合，并可转动的安装在差速器壳上，动力输出轴的一端与万向节联动，在万向节和有间隙处设置N对同步解锁弹簧并反向预紧，同步解锁弹簧座设置成球形万向弹簧座，当该锁止式蜗轮蜗杆万向节差速驱动桥作为四驱的中央驱动桥时，前后驱动桥上的从动齿轮设置成外、中、内三层并同时与主动齿轮啮合，外、中、内三层中的一层与差速器壳固定另外两层与差速器壳之间分别设置同步解锁弹簧并反向预紧。

2.根据权利要求1所述的锁止式蜗轮蜗杆万向节差速驱动桥，其特征在一：在动力输出轴之间设置蜗轮组时，动力输出轴上的蜗杆为左旋和右旋成对同侧设置，在动力输出轴两侧设置蜗轮组时，动力输出轴上的蜗杆为左旋和右旋成对交叉设置并啮合或不啮合，蜗轮组上的蜗轮一个为左旋，另一个为右旋。