CN106246863A - 磁流变液式阻尼差速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁流变液式阻尼差速器，包括设置在左半轴齿轮与右半轴齿轮之间的磁流变液摩擦组件；所述差速器壳体内具有一个用于盛装磁流变液的内腔，所述左半轴齿轮、右半轴齿轮以及磁流变液摩擦组件位于所述内腔中；所述磁流变液摩擦组件包括与左半轴齿轮或左半轴固定连接的摩擦片A和与右半轴齿轮或右半轴固定连接的摩擦片B，摩擦片A与摩擦片B相对设置彼此之间存在间隙；所述磁流变液摩擦组件还包括用于向所述摩擦片A与摩擦片B缝隙之间施加磁场的励磁组件。由于磁流变液的相应速度快，控制精度高，使得本发明的磁流变液式阻尼差速器能够精确地控制和调节左半轴和右半轴之间的转动阻尼力大小。

Description

磁流变液式阻尼差速器

技术领域

本发明涉汽车技术领域，尤其涉及一种磁流变液式阻尼差速器。

背景技术

汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。在四轮驱动时，为了驱动四个车轮，必须将所有的车轮连接起来，如果将四个车轮机械连接在一起，汽车在曲线行驶的时候就不能以相同的速度旋转，为了能让汽车曲线行驶旋转速度基本一致性，这时需要加入中间差速器用以调整前后轮的转速差。

普通差速器，虽然可以允许左右车轮以不同速度转动，但当其中一个车轮空转时，另一个在良好路面上的车轮也得不到扭矩，汽车就失去了行驶的动力。在这种情况下，差速器不起作用。这样两个车轮连在一起，动力至少可以传递到另一侧车轮，使汽车得到行驶的动力，从而摆脱困境。这种情况在中央差速器也同样存在。这样，人们就开发了各种个样的差速器锁止机构。

不同的差速器，所采用的锁止方式是不同的，现在常见的差速器锁，大致有以下几种锁止方式：强制锁止式、高摩擦自锁式、牙嵌式、托森式和粘性耦合式。强制锁止式差速锁就是在普通对称式锥齿轮差速器上设置差速锁，这种差速锁结构简单，易于制造，转矩分配比率较高。但是操纵相当不便，一般需要停车；另外，如果过早接上或者过晚摘下差速锁，那么就会产生无差速器时的一系列问题，转矩分配不可变；高摩擦自锁式有摩擦片式和滑块凸轮式等结构。摩擦片式通过摩擦片之间相对滑转时产生的摩擦力矩来使差速器锁止，这种差速锁结构简单，工作平稳，在轿车和轻型汽车上最常见；滑块凸轮式利用滑块和凸轮之间较大的摩擦力矩来使差速器锁止，它可以在很大程度上提高汽车的通过性能，但是结构复杂，加工要求高，摩擦件磨损较大，成本较高。以上两种高摩擦自锁式差速器锁都可以在一定范围内分配左右两侧车轮的输出转矩，并且接入脱离都是自动进行，因此应用日益广泛。

上述差速器具有阻尼力大小不可调，差速阻尼力控制不精确的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种磁流变液式阻尼差速器，该差速器解决了现有差速器差速时阻尼力大小不可调，差速阻尼力控制不精确的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种磁流变液式阻尼差速器，一种磁流变液式阻尼差速器，包括差速器壳体、左半轴和右半轴，所述差速器壳体内安装有从动轮、行星齿轮架、行星齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮，所述左半轴齿轮设置在所述左半轴上，所述右半轴齿轮设置在所述右半轴上，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮分别与所述行星齿轮啮合，所述行星齿轮包括轮轴和固定设置在轮轴一端的齿轮，所述轮轴可转动地设置在所述行星齿轮架上，所述行星齿轮架设置在所述从动轮上，与所述从动轮同步转动，还包括设置在左半轴齿轮与右半轴齿轮之间的磁流变液摩擦组件；所述差速器壳体内具有一个用于盛装磁流变液的内腔，所述左半轴齿轮、右半轴齿轮以及磁流变液摩擦组件位于所述内腔中；所述磁流变液摩擦组件包括与左半轴齿轮或左半轴固定连接的摩擦片A和与右半轴齿轮或右半轴固定连接的摩擦片B，摩擦片A与摩擦片B相对设置彼此之间存在间隙，所述摩擦片A与摩擦片B可分别随左半轴和右半轴同步转动；所述磁流变液摩擦组件还包括用于向所述摩擦片A与摩擦片B缝隙之间施加磁场的励磁组件。

进一步，所述励磁组件包括励磁线圈，所述励磁线圈围绕所述差速器壳体设置。

进一步，所述摩擦片A和摩擦片B为彼此可相互嵌套的环形体。

进一步，所述励磁组件包括励磁线圈，所述励磁线圈围绕所述摩擦片A或摩擦片B的外圆周面设置，所述励磁线圈的引线由左半轴或右半轴内部引出。

进一步，所述摩擦片A或摩擦片B由铁磁性材料制成。

进一步，所述励磁组件包括励磁线圈，所述励磁线圈围绕在所述左半轴和右半轴上，所述摩擦片A和摩擦片B由铁磁性材料制成。

进一步，所述摩擦片A和摩擦片B为圆形片，所述摩擦片A和摩擦片B沿左半轴或右半轴轴向并列设置。

进一步，所述摩擦片A和摩擦片B设置有多个，所述多个摩擦片A和多个摩擦片B相互交替地沿左半轴或右半轴轴向上并列设置。

进一步，所述励磁组件包括励磁线圈，所述励磁线圈围绕在所述左半轴和右半轴上，所述所述摩擦片A和摩擦片B由铁磁性材料制成。

本发明的有益效果：由于磁流变液的相应速度快，控制精度高，使得本发明的磁流变液式阻尼差速器能够精确地控制和调节左半轴和右半轴之间的转动阻尼力大小。

附图说明

图1是实施例1中磁流变液式阻尼差速器的结构示意图；

图2是图1中A区放大结构示意图；

图3是实施例2中磁流变液式阻尼差速器的结构示意图；

图4是图3中B区放大结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1

如图1和2所示，一种磁流变液式阻尼差速器，包括差速器壳体1、左半轴2和右半轴3，所述差速器壳体1内安装有从动轮6、行星齿轮架7、行星齿轮11、左半轴齿轮4、右半轴齿轮5，所述左半轴齿轮4设置在所述左半轴2上，所述右半轴齿轮5设置在所述右半轴3上，所述左半轴齿轮4和所述右半轴齿轮5分别与所述行星齿轮啮合，所述行星齿轮包括轮轴和固定设置在轮轴一端的齿轮，所述轮轴可转动地设置在所述行星齿轮架7上，所述行星齿轮架7设置在所述从动轮6上，与所述从动轮6同步转动，还包括设置在左半轴齿轮4与右半轴齿轮5之间的磁流变液摩擦组件；所述差速器壳体1内具有一个用于盛装磁流变液的内腔，所述左半轴齿轮4、右半轴齿轮5以及磁流变液摩擦组件位于所述内腔中；所述磁流变液摩擦组件包括与左半轴齿轮4或左半轴2固定连接的摩擦片A8和与右半轴齿轮5或右半轴3固定连接的摩擦片B9，摩擦片A8与摩擦片B9相对设置彼此之间存在间隙，所述摩擦片A8与摩擦片B9可分别随左半轴2和右半轴3同步转动；所述磁流变液摩擦组件还包括用于向所述摩擦片A8与摩擦片B9缝隙之间施加磁场的励磁组件。本实施例中，所述摩擦片A8和摩擦片B9设计为彼此可相互嵌套的环形体，所述摩擦片A8和摩擦片B9可分别设置多个，所述多个环形摩擦片A8和多个摩擦片B9以相互交替的方式环环嵌套，所述励磁组件包括励磁线圈10，所述励磁线圈10围绕所述摩擦片A8或摩擦片B9的外圆周面设置，所述励磁线圈10的引线由左半轴2或右半轴3内部引出，优选的，所述摩擦片A8或摩擦片B9由铁磁性材料制成。作为替换方案，所述励磁线圈10也可围绕所述差速器壳体1设置，同样可以达到上述目的。

实施例2

如图3和4所示，一种磁流变液式阻尼差速器，包括差速器壳体1、左半轴2和右半轴3，所述差速器壳体1内安装有从动轮6、行星齿轮架7、行星齿轮、左半轴齿轮4、右半轴齿轮5，所述左半轴齿轮4设置在所述左半轴2上，所述右半轴齿轮5设置在所述右半轴3上，所述左半轴齿轮4和所述右半轴齿轮5分别与所述行星齿轮啮合，所述行星齿轮包括轮轴和固定设置在轮轴一端的齿轮，所述轮轴可转动地设置在所述行星齿轮架7上，所述行星齿轮架7设置在所述从动轮6上，与所述从动轮6同步转动，还包括设置在左半轴齿轮4与右半轴齿轮5之间的磁流变液摩擦组件；所述差速器壳体1内具有一个用于盛装磁流变液的内腔，所述左半轴齿轮4、右半轴齿轮5以及磁流变液摩擦组件位于所述内腔中；所述磁流变液摩擦组件包括与左半轴齿轮4或左半轴2固定连接的摩擦片A8和与右半轴齿轮5或右半轴3固定连接的摩擦片B9，摩擦片A8与摩擦片B9相对设置彼此之间存在间隙，所述摩擦片A8与摩擦片B9可分别随左半轴2和右半轴3同步转动；所述磁流变液摩擦组件还包括用于向所述摩擦片A8与摩擦片B9缝隙之间施加磁场的励磁组件。本实施例中，所述摩擦片A8和摩擦片B9为圆形片，所述摩擦片A8和摩擦片B9沿左半轴2或右半轴3轴向并列设置，所述摩擦片A8和摩擦片B9设置有多个，所述多个摩擦片A8和多个摩擦片B9相互交替地沿左半轴2或右半轴3轴向上并列设置。

作为对上述实施例方案的进一步改进，如图4所示，所述励磁组件包括励磁线圈10，所述励磁线圈10围绕在所述左半轴2和右半轴3上，所述所述摩擦片A8和摩擦片B9由铁磁性材料制成，通过左半轴2、右半轴3以及摩擦片A8和摩擦片B9的导磁性可使摩擦片A8与摩擦片B9之间充满磁场。

作为对上述实施例方案的进一步改进，所述摩擦片A8和摩擦片B9之间的间隙小于0.5mm，上述距离设定可显著提高阻尼效果。

本发明的磁流变液式阻尼差速器工作原理如下：首先在差速器壳体1内腔中填充磁流变液，使磁流变液充满摩擦片A8与摩擦片B9之间，由于所述摩擦片A8与摩擦片B9可分别随左半轴2和右半轴3转动，使得当左半轴2和右半轴3差速转动时摩擦片A8与摩擦片B9彼此异向转动，由于摩擦片A8与摩擦片B9之间的磁流变液在磁场作用下存在凝滞阻力，使得摩擦片A8与摩擦片B9之间产生摩擦阻力，由于磁流变液的凝滞力随着磁场的增大而增大，所以使得摩擦片A8与摩擦片B9之间摩擦阻力大小可调。由于磁流变液的相应速度快，控制精度高，使得本发明的磁流变液式阻尼差速器能够精确地控制和调节左半轴2和右半轴3之间的转动阻尼力大小。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种磁流变液式阻尼差速器，包括差速器壳体、左半轴和右半轴，所述差速器壳体内安装有从动轮、行星齿轮架、行星齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮，所述左半轴齿轮设置在所述左半轴上，所述右半轴齿轮设置在所述右半轴上，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮分别与所述行星齿轮啮合，所述行星齿轮包括轮轴和固定设置在轮轴一端的齿轮，所述轮轴可转动地设置在所述行星齿轮架上，所述行星齿轮架设置在所述从动轮上，与所述从动轮同步转动，其特征在于，还包括设置在左半轴齿轮与右半轴齿轮之间的磁流变液摩擦组件；所述差速器壳体内具有一个用于盛装磁流变液的内腔，所述左半轴齿轮、右半轴齿轮以及磁流变液摩擦组件位于所述内腔中；所述磁流变液摩擦组件包括与左半轴齿轮或左半轴固定连接的摩擦片A和与右半轴齿轮或右半轴固定连接的摩擦片B，摩擦片A与摩擦片B相对设置彼此之间存在间隙，所述摩擦片A与摩擦片B可分别随左半轴和右半轴同步转动；所述磁流变液摩擦组件还包括用于向所述摩擦片A与摩擦片B缝隙之间施加磁场的励磁组件。

2.根据权利要求1所述的一种磁流变液式阻尼差速器，其特征在于：所述励磁组件包括励磁线圈，所述励磁线圈围绕所述差速器壳体设置。

3.根据权利要求1所述的一种磁流变液式阻尼差速器，其特征在于：所述摩擦片A和摩擦片B为彼此可相互嵌套的环形体。

4.根据权利要求3所述的一种磁流变液式阻尼差速器，其特征在于：所述励磁组件包括励磁线圈，所述励磁线圈围绕所述摩擦片A或摩擦片B的外圆周面设置，所述励磁线圈的引线由左半轴或右半轴内部引出。

5.根据权利要求4所述的一种磁流变液式阻尼差速器，其特征在于：所述摩擦片A或摩擦片B由铁磁性材料制成。

6.根据权利要求3所述的一种磁流变液式阻尼差速器，其特征在于：所述励磁组件包括励磁线圈，所述励磁线圈围绕在所述左半轴和右半轴上，所述摩擦片A和摩擦片B由铁磁性材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种磁流变液式阻尼差速器，其特征在于：所述摩擦片A和摩擦片B为圆形片，所述摩擦片A和摩擦片B沿左半轴或右半轴轴向并列设置。

8.根据权利要求7所述的一种磁流变液式阻尼差速器，其特征在于：所述摩擦片A和摩擦片B设置有多个，所述多个摩擦片A和多个摩擦片B相互交替地沿左半轴或右半轴轴向上并列设置。

9.根据权利要求8所述的一种磁流变液式阻尼差速器，其特征在于：所述励磁组件包括励磁线圈，所述励磁线圈围绕在所述左半轴和右半轴上，所述所述摩擦片A和摩擦片B由铁磁性材料制成。