CN108458083A - 主动辅助转向式差速装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动辅助转向式差速装置，包括从动齿轮、差速壳、半轴齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴、蜗轮、蜗杆、传动齿轮、电机齿轮、电机，所述蜗轮固定连接在行星齿轮轴外侧端，蜗杆与蜗齿轮啮合，蜗杆一端通过轴承固定连接在差速壳一侧，蜗杆的另一端穿过差速壳另一侧，与传动齿轮固定连接，传动齿轮与电机齿轮啮合，电机转子通过轴承连接在电机定子上，电机定子固定在差速壳内侧。本发明能精准增加差速扭矩、控制差速速度，稳定车辆方向。可与方向系统同步转向，也可大于方向转向，从而增强方向的转弯弧度。本差速装置适用于所有车辆的差速装置和中央差速锁，可以替代其他形式的分动箱。

Description

主动辅助转向式差速装置

技术领域

本发明涉及汽车装置，特别涉及车辆主动辅助转向式差速装置。

背景技术

机械传动所使用的差速器，普遍采用的是被动方式差速，依靠左右半轴扭矩不相等产生差速，但差速扭矩总是输出给扭力较小的半轴，当车轮打滑时，该车轮空转，动力丧失，使车辆无法动弹。普通差速器在高速转弯时，亦易发生转向不足，出现“推头”或“甩尾”现象。目前常用的差速锁是用外力锁止一侧输出轴，使双侧输出轴同步转动，达到功率传输给另一轴，这样存在着输出功率耗费大，机械磨损大，和转向困难等问题。

而且常见的差速锁，如强制锁止式、高摩擦自锁式、牙嵌式、伊顿式、托森式、粘性耦合式、离心自锁式、离合式等，都属被动差速锁止装置，存在灵敏度低，调节困难或缓慢，结构复杂，维护成本高，价格较贵，在差速和锁止这对矛盾问题上，常不能兼顾，顾此失彼。

发明内容

为了解决现有差速器和差速锁的缺点和不足，提供一种能精准增加差速扭矩、控制差速速度，稳定车辆方向的主动辅助转向式差速装置。

本发明的技术方案是：主动辅助转向式差速装置，包括从动齿轮、差速壳、半轴齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴、蜗轮、蜗杆、传动齿轮、电机齿轮、电机，从动齿轮固定连接在差速壳外侧，行星齿轮固定连接在行星齿轮轴上，行星齿轮轴外侧端活动连接在差速壳上，行星齿轮与半轴齿轮啮合，所述蜗轮固定连接在行星齿轮轴外侧端，蜗杆与蜗轮啮合，蜗杆一端通过轴承固定连接在差速壳一侧，蜗杆的另一端穿过差速壳另一侧，与传动齿轮固定连接，传动齿轮与电机齿轮啮合，电机转子通过轴承连接在电机定子上，电机定子固定在差速壳内侧。

所述蜗轮为半球面形或圆弧面形或圆形。

所述电机还可以是气动装置。

所述从动齿轮设计在差速壳外侧或差速壳半轴侧或行星齿轮轴内侧端。

所述蜗轮、蜗杆、传动齿轮为2—6套。

本发明使用时，将主动辅助转向式差速装置通过传动半轴齿轮花键，套接在传动半轴上，电机转子活动套接在一侧的传动半轴上。改现有被动差速为主动差速，增加差速器功能：一是增加了车辆转向能力和方向控制能力，二是增强防滑性能，提高车辆越野能力，三是增强制动时的稳定性和抗侧滑性，四是可实现原地转弯或掉头，五是可实现轮间或轴间动力1%一100%的自由转换，六是有与方向盘一致的控制车身方向作用。

本发明在结构上，只在普通差速器上增加了一对蜗轮蜗杆和一个电机，电机精准控制差速装置的行星齿轮。本差速装置为车辆提供全程限滑，车辆直行时，电机不工作，差速装置锁止，锁止程度与蜗轮的齿轮斜度有关(80一100%锁止)，车辆直行，方向稳定，不怕打滑。车辆转向时，电机工作，根据速度和转向角度精准控制行星齿轮转动速度，主动随方向差速，辅助转向，达到方向精准，灵活，防滑效果，从而增加车辆方向稳定性、灵敏性、防滑性、安全性，大幅提高车辆越野能力。车辆在紧急制动时，有效防止车轮打滑，增加车身稳定系统功能，增强车身稳定性，提高车辆安全性。车辆转弯或高速转弯时，本发明主动增加外侧车轮转速和扭矩，加强横摆效应，大幅提高高速过弯能力，节省能耗，没有摩擦磨损。

本发明主动辅助转向式差速装置可与方向系统同步转向，也可大于方向转向，从而增强方向的转弯弧度。本差速装置适用于所有车辆的差速装置和中央差速锁，可以替代其他形式的分动箱。

本发明与现有技术相比，具有以下效果：

1、本发明利用蜗轮蜗杆只能单向传递动力原理，车辆直行电机不工作，差速装置为锁止状态，车辆方向稳定，并防止打滑，当车辆转弯时，电脑直接控制电机工作，计算精确，反应迅速，灵敏，精准控制行星齿轮转速，达到可随方向盘主动差速，提高转向能力，减小车辆的转弯半径。只差速装置工作，可实现像“坦克”原地转弯，掉头等。

2、车辆使用本发明，全程限滑，精准辅助转向，达到与方向盘一致的控制车身方向作用，车辆直行时，电机不工作，差速装置锁止，锁止程度与蜗轮的齿轮斜度有关(80一100%锁止)，车辆直行，方向稳定，不怕打滑。车辆转向时，电机工作，并根据速度和转向角度精准控制行星齿轮转动速度，达到主动随方向差速，辅助转向，达到方向精准，灵活，防滑效果，从而增加车辆方向稳定性，灵敏性，防滑性，安全性，大幅提高车辆越野能力。轴间和轮间的动力转换可以从1%一100%任意转换。

3、本发明在车辆紧急制动时，可有效防止车轮打滑，增加车身稳定系统功能，增强车身稳定性，提高车辆安全性。

4、本发明在车辆转弯或高速转弯时，主动增加外侧车轮转速和扭矩，加强横摆效应，从而提高高速过弯能力，节省能耗，没有摩擦磨损。

5、本发明体积小，结构简单，安全可靠，

6、本发明为全齿轮啮合结构，无摩擦部件，传递动力100%，经久耐用，使用寿命长，

7、本发明可替代现有的差速器，差速锁，分动箱等，有非常好的应用和发展前景。

附图说明

图1为本发明轮间差速用的结构示意图；

图2为本发明轴间差速用的结构示意图。

具体实施方式

实施例一:

如图1所示，主动辅助转向式差速装置，包括：从动齿轮1、差速壳2、半轴齿轮3、行星齿轮4、行星齿轮轴5、蜗轮6、蜗杆7、传动齿轮8、电机齿轮9、电机10，从动齿轮1固定连接在差速壳2外侧，行星齿轮4固定连接在行星齿轮轴5上，行星齿轮轴5外侧端活动连接在差速壳2上，行星齿轮4与半轴齿轮3啮合，所述蜗轮6为半球面形，蜗轮6固定连接在行星齿轮轴5外侧端，达到可与行星齿轮4一同公转，也可一同自转，蜗杆7与蜗轮6啮合，蜗杆7一端通过轴承固定连接在差速壳2一侧，蜗杆7的另一端穿过差速壳2另一侧，并与传动齿轮8固定连接，传动齿轮8与电机齿轮9啮合，电机10转子通过轴承连接在电机10定子上，电机10定子固定在差速壳2内侧。所述蜗轮6、蜗杆7、传动齿轮8为2套。

实施例二:

如图2所示，主动辅助转向式差速装置，包括：从动齿轮1、差速壳2、半轴齿轮3、行星齿轮4、行星齿轮轴5、蜗轮6、蜗杆7、传动齿轮8、电机齿轮9、气动装置10，从动齿轮1固定连接在差速壳2半轴侧，行星齿轮4固定连接在行星齿轮轴5上，行星齿轮轴5外侧端活动连接在差速壳2上，行星齿轮4与半轴齿轮3啮合，所述蜗轮6为圆形，蜗轮6固定连接在行星齿轮轴5外侧端，达到可与行星齿轮4一同公转，也可一同自转，蜗杆7与蜗轮6啮合，蜗杆7一端通过轴承固定连接在差速壳2一侧，蜗杆7的另一端穿过差速壳2另一侧，与传动齿轮8固定连接，传动齿轮8与气动装置齿轮9啮合，气动装置10转子通过轴承连接在气动装置10定子上，气动装置10定子固定在差速壳内侧。所述蜗轮6、蜗杆7、传动齿轮8为4套。

Claims (5)

1.主动辅助转向式差速装置，包括从动齿轮、差速壳、半轴齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴、蜗轮、蜗杆、传动齿轮、电机齿轮、电机，从动齿轮固定连接在差速壳外侧，行星齿轮固定连接在行星齿轮轴上，行星齿轮轴外侧端活动连接在差速壳上，行星齿轮与半轴齿轮啮合，其特征在于：所述蜗轮固定连接在行星齿轮轴外侧端，蜗杆与蜗轮啮合，蜗杆一端通过轴承固定连接在差速壳一侧，蜗杆的另一端穿过差速壳另一侧，与传动齿轮固定连接，传动齿轮与电机齿轮啮合，电机转子通过轴承连接在电机定子上，电机定子固定在差速壳内侧。

2.根据权利要求1所述的主动辅助转向式差速装置，其特征在于：所述蜗轮为半球面形或圆弧面形或圆形。

3.根据权利要求1或2所述的主动辅助转向式差速装置，其特征在于：所述蜗轮、蜗杆、传动齿轮为2—6套。

4.根据权利要求3所述的主动辅助转向式差速装置，其特征在于：所述电机还可以是气动装置。

5.根据权利要求4所述的主动辅助转向式差速装置，其特征在于：所述从动齿轮设计在差速壳外侧或差速壳半轴侧或行星齿轮轴内侧端。