CN105736672B - 一种可用于驱动转向桥的机械限滑差速器 - Google Patents

一种可用于驱动转向桥的机械限滑差速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车技术领域的可用于驱动转向桥的机械限滑差速器，以一组行星齿轮副取代开放式差速器中的一个行星齿轮，利用行星齿轮副内蜗轮蜗杆限滑作用实现差速器的限滑功能，车轮驱动力线性变化，不产生冲击力。通过上述方式，本发明能够使车辆在湿滑路面行驶时，利用蜗轮蜗杆自锁性，实现限滑功能；在车辆利用发动机制动进时，中央蜗轮6滑动卸力，中央行星轮5传递力，此时，差速器相当于开放式差速器，不会因限滑差速器的锁止而影响转向功能，可用于驱动转向桥。当本发明差速器用作非转向桥差速器或中央差速器时，可取消中央行星轮5，中央蜗轮6固定于行星齿轮架13，简化结构，节约成本。

Description

一种可用于驱动转向桥的机械限滑差速器
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种限滑差速器。
背景技术
现代越野汽车及高挡轿车多采用全轮驱动，差速器有普通开放式机械差速器加差速锁，电子限滑差速器，机械自锁速器。机械自锁速器以伊顿锁式差速器和托森限滑差速器最具代表性。普通开放式机械差速器加差速锁操作不便，电子限滑差速器恶劣环境下不如机械差速器可靠且反应滞后，伊顿差速器锁止时冲击力大且同样反应滞后，托森限滑差速器性能稳定，但因其自锁性不能用于驱动转向桥。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种可用于驱动转向桥的机械限滑差速器，能够解决机械限滑差速器用于驱动转向桥时因其自锁性而导致转向困难的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种机械限滑差速器，包括左太阳轮2，左行星轮3，左蜗杆4，中央行星轮5，中央蜗轮6，右蜗杆7，右行星轮8，右太阳轮9，蜗轮架11，蜗轮复位弹簧12，行星齿轮架13。其中，左行星轮3，左蜗杆4，中央行星轮5，右蜗杆7，右行星轮8固定于行星齿轮架13，中央蜗轮6固定于蜗轮架11，蜗轮架11固定于行星齿轮架13且可沿行星齿轮架旋转轴法向向外滑动，左太阳轮2与左行星轮3啮合，左行星轮3与左蜗杆4刚性连接，左行星轮3与中央行星轮5啮合，左蜗杆4与中央蜗轮6啮合，中央蜗轮6与右蜗杆7啮合，中央行星轮5与右行星轮8啮合，右蜗杆7与右行星轮8刚性连接，右行星轮8与右太阳轮9啮合，左半轴1，右半轴10分别与左太阳轮2，右太阳轮9刚性连接。
左行星轮3，左蜗杆4，中央行星轮5，中央蜗轮6，右蜗杆7，右行星轮8组成行星齿轮副，一组行星齿轮副取代普通开放式机械差速器中的一个行星齿轮。二组或二组以上行星齿轮副沿半轴转轴中心对称布置。同一组行星齿轮副内，左右行星轮转轴可沿半轴转轴相对旋转一定夹角布置，减小差速器横向尺寸。
本发明中行星齿轮副内有两个传力路径，路径1：左行星轮3-左蜗杆4-中央蜗轮6-右蜗杆7-右行星轮8。路径2：左行星轮3-中央行星轮5-右行星轮8。当地面对车轮摩擦力指向车辆前方时，由路径1传力，此时，差速器为机械限滑差速器；当地面对车轮摩擦力指向车辆后方时，由路径2传力，此时，差速器相当于普通开放式机械差速器。
本发明的有益效果是：采用本发明差速器的车辆，可实现全轮驱动。在不良路况下，不需人为操作，差速器自动分配较大扭矩给抓地力强的车轮，无滞后现象。相比于托森差速器，本发明差速器增大了左蜗杆4，右蜗杆7的半经，增大了蜗杆驱动蜗轮的力臂，也就增大了差速器的承载力，或在相同的承载力下可减小蜗轮蜗杆尺寸。同时，本发明的差速器与应用较多的普通开放式机械差速器部份构件类似，可节约研发，生产成本。
附图说明
图1是本发明一种可用于驱动转向桥的机械限滑差速器一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1的简化版，可用于非转向桥差速器或中央差速器；
图3是图1分解示意图；
附图中各部件的标记如下：左半轴1，左太阳轮2，左行星轮3，左蜗杆4，中央行星轮5，中央蜗轮6，右蜗杆7，右行星轮8，右太阳轮9，右半轴10，蜗轮架11，蜗轮复位弹簧12，行星齿轮架13。其中中央行星轮5可改为圆柱形齿轮或其它形式的齿轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
参阅图1，本发明差速器用于车辆驱动转向桥，当车辆加速或匀速前进时，行星齿轮架13旋转，驱动车辆前进。反作用力经左行星轮3，左蜗杆4，中央蜗轮6，右蜗杆7，右行星轮8传递，左右蜗杆同时向内驱动蜗轮，蜗轮向内不可移动，传递力，通过制造工艺或设置可移动中央行星轮5，使中央行星轮5此时处于从动状态，不传递力。此时，若路况良好，两侧车轮有转速差时，差速器主动分配两侧车轮不同的扭矩，利用扭矩差驱动中央蜗轮6旋转，达到差速目的；若路况不良，有车轮打滑时，打滑车轮抓地力减小，差速器将较大的扭矩分配给抓地力大的车轮，使车辆脱困。
当车辆减速前进（利用发动机制动）或倒退时，左右蜗杆对中央蜗轮作用力的合力为沿行星齿轮架旋转轴法向向外，蜗轮可随蜗轮架11向外滑动，蜗轮架11压缩蜗轮复位弹簧12向外作一定位移而卸力，中央行星轮5与左右行星轮接触并传递力，此时反作用于行星齿轮副的力主要经左行星轮3，中央行星轮5，右行星轮8传递，传力比例由蜗轮复位弹簧12弹力大小，中央蜗轮6和中央蜗轮架11因旋转而产生的离心力而定，车速越高，经中央行星轮传递的力比例越大。合理的设计蜗轮复位弹簧12弹力，可使一定车速下经中央行星轮传递的力比例达100%。从而解决车辆在高速减速状态下因蜗轮蜗杆自锁性而导致的转向困难问题。
在另一个实施例中，参阅图2，本发明差速器用作车辆非转向桥差速器、中央差速器时，可简化掉中央行星轮5，蜗轮架11，蜗轮复位弹簧12。中央蜗轮6直接固定于行星齿轮架13，差速器的功效与托森差速器相当。相比于托森差速器，本发明差速器可节约生产成本。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种可用于驱动转向桥的机械限滑差速器，包括与左半轴(1)连接的左太阳轮(2)，与右半轴(10)连接的右太阳轮(9)，与左太阳轮(2)啮合的左行星轮(3)，与右太阳轮(9)啮合的右行星轮(8)，与左行星轮(3)固定连接的左蜗杆(4),与右行星轮(8)固定连接的右蜗杆(7)，分别与左行星轮(3)、右行星轮(8)啮合的中央行星轮(5)，分别与左蜗杆(4)、右蜗杆(7)啮合的中央蜗轮(6)，连接驱动轴的行星齿轮架(13)，可沿行星齿轮架(13)转轴垂直方向滑动的蜗轮架(11)，蜗轮复位弹簧(12)；左行星轮(3)、右行星轮(8)、左蜗杆(4)、右蜗杆(7)、中央行星轮(5)均固定在行星齿轮架(13)上, 中央蜗轮(6)固定在蜗轮架(11)上,蜗轮复位弹簧(12)设置于行星齿轮架(13)和蜗轮架(11)之间；其特征在于：所述差速器内置两条传力路径：发动机驱动车轮前进时，左、右车轮间传力路径为左半轴(1)- 左太阳轮(2)-左行星轮(3)-左蜗杆(4)-中央蜗轮(6)-右蜗杆(7)-右行星轮(8)-右太阳轮(9)-右半轴(10)，此时，差速器为限滑差速器; 车轮驱动发动机减速时，所述差速器内左、右蜗杆同时向外驱动中央蜗轮(6)，中央蜗轮(6)随蜗轮架(11)向外滑动而卸力，中央行星轮(5)与左、右行星轮接触并传递力，左、右车轮间传力路径为左半轴(1)-左太阳轮(2)- 左行星轮(3)-中央行星轮(5)-右行星轮(8)-右太阳轮(9)-右半轴(10)，此时，差速器为开放式差速器，不会因蜗轮蜗杆的锁止而影响转向功能；差速器在不同工作装态下传力路径自动切换，不需要人工操作。
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