CN108138932A - 电液限滑差速器系统 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的电液限滑差速器系统包含轮轴组合件，其具有其中形成有孔口的轴壳；和电液限滑差速器组合件，其安置于所述轴壳内。所述限滑差速器组合件包含差速器箱、安置在所述差速器箱中的差速器齿轮组合件、具有离合器组件和离合器致动器组合件的离合器组合件、和至少部分地安置在所述孔口内的液压接头。所述液压接头耦合到所述离合器致动器组合件的液压端口。

Description

电液限滑差速器系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年9月24日提交的美国临时专利申请第62/222,917号；2015年12月1日提交的美国临时专利申请第62/261，497号；2016年2月29日提交的美国临时专利申请第62/301,086号；以及2016年4月28日提交的印度专利申请第201611014792号的权益。上述申请的公开内容以引入的方式并入本文中。

技术领域

本公开大体上涉及车辆差速器，且更具体地说涉及电液限滑差速器。

背景技术

差速器提供在车辆上，以准许在两个驱动轮继续接收来自发动机的功率时在转弯期间外驱动轮比内驱动轮转动更快。虽然差速器用于转弯，但是它们可使车辆例如在雪地或泥浆或其它光滑介质中失去牵引力。如果任一驱动轮失去牵引力，那么所述驱动轮将以高速率旋转而另一轮可完全不旋转。为了克服这种情形，开发了限滑差速器以将来自已失去牵引力且正在旋转的驱动轮的动力位移到未在旋转的驱动轮。

电子控制的限滑差速器可包含液压致动离合器以限制差速器的输出轴之间的差速器转动。然而，一些车辆在转弯期间可能经历挂车摆动或过度转向。当将此类已知系统功能用于其预期目的时，需要提供用以抵消或缓解挂车摆动的改进型差速器系统。

本文中提供的背景描述是出于大体上呈现本公开的上下文的目的。在此背景技术部分中所描述的程度上，当前署名的发明人的工作以及在提交时不能作为现有技术的本说明书的各方面既不明确地也不隐含地被视为本公开的现有技术。

发明内容

一方面，提供一种用于车辆的电液限滑差速器系统。所述系统包含具有其中形成有孔口的轴壳的轮轴组合件，和安置于轴壳内的电液限滑差速器组合件。所述限滑差速器组合件包含差速器箱、安置在所述差速器箱中的差速器齿轮组合件、具有离合器组件和离合器致动器组合件的离合器组合件、和至少部分地安置在所述孔口内的液压接头。所述液压接头耦合到所述离合器致动器组合件的液压端口。

除前文之外，所描述系统可包含以下特征中的一个或多个：被配置成耦合到车辆中远离轮轴组合件的一部分的液压控制单元，所述液压控制单元耦合到液压接头且被配置成将液压流体供应到离合器致动器组合件以选择性地致动离合器组合件；其中所述液压控制单元被配置成耦合到车辆底盘的横梁；其中所述液压控制单元包含集成蓄电池和集油槽；其中所述液压控制单元进一步包含马达、液压泵和至少一个传感器；其中所述液压接头为被配置成流体地密封所述离合器致动器组合件和轮轴组合件的集油槽的双O型环密封件；耦合所述离合器组件与所述离合器致动器组合件的多个传力杆；其中所述离合器组件安置在差速器箱内部，且所述离合器致动器组合件安置在差速器箱外部；其中所述离合器致动器组合件以可旋转方式耦合到从差速器箱突出的轮毂；耦合于离合器组件与离合器致动器组合件之间的多个传送杆；其中所述离合器组件进一步包括第一传送板且离合器致动器组合件进一步包括第二传送板，其中所述多个传送杆耦合于第一传送板与第二传送板之间；其中所述离合器致动器组合件包含收容在活塞外壳中的活塞，所述致动器组合件被配置成致动所述离合器组件。

另一方面，提供一种车辆。所述车辆包含底盘支撑部件和电液限滑差速器系统。所述系统包含包含其中形成有孔口的轴壳的轮轴组合件、在远离轮轴组合件的位置处耦合到底盘支撑部件的液压控制单元和安置于所述轴壳内的电液限滑差速器组合件。所述差速器组合件包含差速器箱、安置在差速器箱中的差速器齿轮组合件和具有离合器组件和离合器致动器组合件的离合器组合件。液压接头至少部分地安置在孔口内且耦合到离合器致动器组合件的液压端口和液压控制单元。所述液压控制单元被配置成将液压流体供应到离合器致动器组合件以选择性地致动离合器组合件。

除前文之外，所描述车辆可包含以下特征中的一个或多个：其中所述底盘支撑部件为车辆底盘的横梁；其中所述液压控制单元包含集成蓄电池和集油槽；其中所述液压控制单元进一步包含马达、液压泵、控制阀和至少一个传感器；其中所述液压控制单元包含耦合到控制阀的第一电气管道、耦合到马达和液压泵的第二电气管道和耦合到至少一个传感器的第三电气管道，所述第一、第二和第三电气管道电耦合到电子控制模块；流体地耦合于液压控制单元与液压接头之间的液压管道；安置于所述车辆内且与液压控制单元信号通信的电子控制单元；以及与液压控制单元信号通信的选择器盒，所述选择器盒被配置成切换电液限滑差速器系统的开启和关闭。

附图说明

根据具体实施方式和附图，将更充分理解本公开，其中：

图1为根据本公开的原理的实例电液限滑差速器系统的侧视图；

图2为根据本公开的原理的去除了实例液压控制单元的电子限滑差速器系统的另一侧视图；

图3为图1和2中所展示的限滑差速器系统的横截面图；

图4为根据本公开的原理的图1到3中所展示的系统中可使用的实例限滑差速器组合件的透视图；

图5为图4中所展示的限滑差速器组合件的分解视图；

图6为根据本公开的原理的图1中展示的实例液压控制单元的透视图；

图7为紧固到车辆底盘的图1中展示的液压控制单元的透视图；

图8为根据本公开的原理的可与图1中展示的系统一起使用的实例线束和驾驶室穿通的透视图；

图9为根据本公开的原理的可与图1中展示的系统信号通信地使用的实例电子控制单元的透视图；以及

图10为根据本公开的原理的可与图1中展示的系统信号通信地使用的实例选择器盒的透视图。

具体实施方式

最初参考图1到3，展示实例电液限滑差速器(limited slip difierential；LSD)系统10。在所说明实例中，电液LSD系统10大体上包含轮轴组合件12、电液限滑差速器组合件14(图3到5)和液压控制单元16。

参考图3到5，电子限滑差速器组合件14大体上可包含布置在差速器箱20中的差速器齿轮组合件或机构18和离合器组合件22。限滑差速器组合件14可收容在轮轴组合件12的外壳26中且用以驱动一对车轴(未展示)，其通过车轴开口28、30收容且连接到驱动轮(未展示)。一般来说，在需要偏转力矩时，限滑差速器组合件14在正常操作条件期间充当传统的开放式差速器直到出现事件为止。举例来说，当检测或预期到牵引力的损耗时，可选择性地致动离合器组合件22以便针对所述情形产生最优偏转比率。

继续参考图4和5，差速器齿轮组合件18可包含一对侧齿轮32、34，其经安装以用于随着车轴(和第一与第二驱动轮)而转动。侧齿轮32、34界定第一与第二车轴开口36、38(图3)。十字销或小齿轮轴40可固定地安装到差速器箱20以随其转动。安装对应的一组小齿轮42(例如，三个小齿轮42)以随着小齿轮轴40转动且与侧齿轮32、34两者呈啮合关系。在下文更完整描述的打开配置中，差速器齿轮组合件18用以允许车轴以不同速度转动。

离合器组合件22耦合限滑差速器组合件14的输入与差速器齿轮组合件18。在一些实例中，所述输入可包括由小齿轮驱动的固定地布置于差速器箱20周围的环形齿轮。离合器组合件22大体上可包括离合器组件24和活塞/充气室或离合器致动器组合件44。

离合器组件24包含插入于多个环形摩擦盘48之间的多个环形板46。所述多个环形板46可经耦合以随着差速器箱20和差速器齿轮组合件18中的一个而转动。所述多个环形摩擦盘48可经耦合以随着差速器箱20和差速器齿轮组合件18中的另一个而转动。

在所说明实例中，所述多个环形板46经耦合以转动到差速器箱20(例如，联接到差速器箱20的内径)且所述多个环形摩擦盘48经耦合以随着差速器齿轮组合件18而转动(例如，联接到侧齿轮32的外径)。应了解，环形摩擦盘48可由侧齿轮32或34中的任一个或这两者支撑以供转动。第一传送板50可布置为离合器组件24的部分。

所述多个环形板46和环形摩擦盘48插入于彼此之间且在离合器组合件22处于其打开位置时用以以大体上非接触关系形式转动经过彼此。然而，所属领域的技术人员应了解，如本文中所使用的术语“非接触”为相对的且并不意图必定指示环形板46和环形摩擦盘48在离合器组合件22处于开启状况时绝对无接触。环形板46和环形摩擦盘48可轴向地移动以相对于彼此摩擦接合，由此在离合器组合件22呈闭合或部分闭合配置时减小环形板46与环形摩擦盘48之间的相对转动。以此方式，当离合器组合件22处于其闭合位置时，侧齿轮32、34以及车轴和驱动轮一起转动。

离合器组合件22可呈打开配置而操作以允许侧齿轮32、34独立于彼此，例如以不同速度转动。离合器组合件22还可呈闭合或部分闭合配置而操作，在此情况下侧齿轮32、34一起或部分一起(即，并非独立地)，例如以大体上相同速度转动。举例来说，离合器组合件22可为利用经加压液压流体的液压离合器组合件22，所述液压流体可作用于离合器致动器组合件44以在打开、闭合与部分闭合配置之间选择性地致动离合器组件24。

现特定参考图3到5，将进一步描述离合器致动器组合件44。离合器致动器组合件44在差速器箱20的相对端上布置为离合器组件24。此外，离合器致动器组合件44可安置于差速器箱20外部上，且离合器组件24可安置在差速器箱20内部。如图4中所展示，离合器致动器组合件44可以可旋转方式安装到从差速器箱20延伸的轮毂52。因此，实现多个优点。举例来说，减小电子限滑差速器组合件14的所得封装大小，横轴40在轴承圈之间居中，且可使用具有标准长度的储备车轴。此外，离合器组件24可构造得较大以提供更高扭转能力，且电子限滑差速器组合件14可被同一装配线上的“开放式”差速器替换。

离合器致动器组合件44大体上可包含保持器60、第一滚针62、轴承圈64、活塞外壳66、活塞68、一系列O形环70、第二滚针72和第二传送板74。第二传送板74可充当用于第二滚针72的轴承圈。活塞外壳66可大体上界定环形凹穴76。在活塞68与活塞外壳66之间引入液压流体之后，活塞68被配置成在环形凹穴76内行进。O形环70与活塞外壳66密封地接合。在操作期间，活塞外壳66并不转动。

多个传力杆78安置于离合器致动器组合件44的第二传送板74与离合器组件24的第一传送板50之间。传送杆78可在差速器箱20周围相等地间隔开且设想了各种数量的传送杆。此外，其它结构可用于在第一传送板50与第二传送板74之间传送力。

在操作期间，活塞68向左的移动(如在图3到5中查看到)致使传力杆78将第一传送板50向左推动，从而致使离合器组件24关闭。类似地，当压力从活塞68释放时，传力杆78在轴向方向上向右移动(如在图3到5中所查看到)，从而致使离合器组件24打开。液压端口80可从活塞外壳66的外径延伸且可被配置成流体地耦合到液压控制单元16，如本文中更详细地描述。

如图2和3中所示，轮轴组合件12可包含形成轴壳26的部分的罩盖82，且罩盖82可包含接近液压端口80而安置的形成于其中的凸台或孔口84。孔口84被配置成收容双O型环密封件液压接头86(图1)以供流体耦合到离合器致动器组合件44的液压端口80。液压接头86被配置成密封液压回路(图1)和轮轴组合件12的集油槽两者。

如图1和7中所示，液压控制单元16耦合到在远离轮轴组合件12的位置处的车辆底盘88和电液限滑差速器组合件14。在所说明实例中，液压控制单元16耦合到在车辆移动期间静止或大体上静止的车辆组件，例如车辆车架的横梁90(图7)。液压管道92(图1)可流体地耦合于液压控制单元16与液压接头86之间。因而，液压控制单元16被配置成将液压流体供应到离合器致动器组合件44以供其选择性致动。

如图6和7中所示，液压控制单元16大体上可包含集成的蓄电池和集油槽94、控制阀96、马达和液压泵98、以及一个或多个传感器100。如图7中所说明，电气管道102可耦合到控制阀96、马达和液压泵98、以及一个或多个传感器100中的每一个。

如图8到10中所示，所述多个电气管道102可通过线束和驾驶室穿通104(图8)且电耦合到电子控制单元(ECU)106(图9)。在所说明实例中，ECU 106可安置于车辆的驾驶室108内。选择器盒110(图10)可安置在车辆内部(例如，仪表板上)且配置成与ECU 106信号通信以自动或手动地切换电子LSD系统10的电子限滑差速器能力的开启和关闭。

已出于说明和描述的目的而提供了对实例的前述描述。其并不希望是穷尽性的或限制本公开。具体实例的个别元素或特征通常不限于所述具体实例，但是在可适用时可互换并且可用于所选择的实例，即使未具体地展示或描述。其还可以多种方式进行变化。并不将此类变化形式视为脱离本公开，并且所有所述修改都希望包含在本公开的范围内。

Claims (20)

1.一种用于车辆的电液限滑差速器系统，所述系统包括：

轮轴组合件，其包含其中形成有孔口的轴壳；

电液限滑差速器组合件，其安置于所述轴壳内且包括：

差速器箱；

差速器齿轮组合件，其安置在所述差速器箱中；以及

离合器组合件，其具有离合器组件和离合器致动器组合件；以及

液压接头，其至少部分地安置在所述孔口内，所述液压接头耦合到所述离合器致动器组合件的液压端口。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括被配置成耦合到所述车辆中远离所述轮轴组合件的一部分的液压控制单元，所述液压控制单元耦合到所述液压接头且被配置成将液压流体供应到所述离合器致动器组合件以选择性地致动所述离合器组合件。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述液压控制单元被配置成耦合到所述车辆底盘的横梁。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述液压控制单元包含集成的蓄电池和集油槽。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述液压控制单元进一步包含马达、液压泵和至少一个传感器。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述液压接头为被配置成流体地密封所述离合器致动器组合件和所述轮轴组合件的集油槽的双O型环密封件。

7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括耦合所述离合器组件与所述离合器致动器组合件的多个传力杆。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述离合器组件安置在所述差速器箱内部，且所述离合器致动器组合件安置在所述差速器箱外部。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述离合器致动器组合件以可旋转方式耦合到从所述差速器箱突出的轮毂。

10.根据权利要求8所述的系统，进一步包括耦合于所述离合器组件与所述离合器致动器组合件之间的多个传送杆。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述离合器组件进一步包括第一传送板且所述离合器致动器组合件进一步包括第二传送板，其中所述多个传送杆耦合于所述第一传送板与第二传送板之间。

12.根据权利要求9所述的系统，其中所述离合器致动器组合件包含收容在活塞外壳中的活塞，所述致动器组合件被配置成致动所述离合器组件。

13.一种车辆，包括：

底盘支撑部件；和

电液限滑差速器系统，其包括：

轮轴组合件，其包含其中形成有孔口的轴壳；

液压控制单元，其耦合到在远离所述轮轴组合件的位置处的所述底盘支撑部件；以及

电液限滑差速器组合件，其安置于所述轴壳内且包括：

差速器箱；

差速器齿轮组合件，其安置在所述差速器箱中；以及

离合器组合件，其具有离合器组件和离合器致动器组合件；以及

液压接头，其至少部分地安置在所述孔口内，所述液压接头耦合到所述离合器致动器组合件的液压端口且耦合到所述液压控制单元，所述液压控制单元被配置成将液压流体供应到所述离合器致动器组合件以选择性地致动所述离合器组合件。

14.根据权利要求13所述的车辆，其中所述底盘支撑部件为所述车辆底盘的横梁。

15.根据权利要求14所述的车辆，其中所述液压控制单元包含集成的蓄电池和集油槽。

16.根据权利要求15所述的车辆，其中所述液压控制单元进一步包含马达、液压泵、控制阀和至少一个传感器。

17.根据权利要求16所述的车辆，其中所述液压控制单元包含耦合到所述控制阀的第一电气管道、耦合到所述马达和液压泵的第二电气管道和耦合到所述至少一个传感器的第三电气管道，所述第一、第二和第三电气管道均电耦合到电子控制模块。

18.根据权利要求13所述的车辆，进一步包括流体地耦合于所述液压控制单元与所述液压接头之间的液压管道。

19.根据权利要求13所述的车辆，进一步包括安置于所述车辆内且与所述液压控制单元信号通信的电子控制单元。

20.根据权利要求13所述的车辆，进一步包括与所述液压控制单元信号通信的选择器盒，所述选择器盒被配置成切换所述电液限滑差速器系统的开启和关闭。