專(zhuān)利名稱(chēng)：具有轉(zhuǎn)矩?cái)嚅_(kāi)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及轉(zhuǎn)矩傳送系統(tǒng)，具體涉及具有轉(zhuǎn)矩?cái)嚅_(kāi)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成。
2.先有技術(shù)說(shuō)明通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸加在輪胎上的轉(zhuǎn)矩利用汽車(chē)輪胎和道路表面之間的摩擦力可以推動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)。有時(shí)在道路表面和輪胎之間發(fā)生滑移。打滑的程度取決于輪胎和路表之間的摩擦系數(shù)。因?yàn)槁访婧洼喬サ臓顟B(tài)、輪胎上的垂直負(fù)載、傳送到輪胎上的轉(zhuǎn)矩大小、車(chē)輛的行駛速度等等使得摩擦系數(shù)是波動(dòng)的。
當(dāng)傳送到輪胎上的轉(zhuǎn)矩使輪胎打滑時(shí)，該轉(zhuǎn)矩不能完全推動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)，造成動(dòng)力的浪費(fèi)，降低燃料效率，并使得車(chē)輛難于控制。例如在泥濘的道路、部分結(jié)冰的道路、積雪的道路、砂礫等路面上，當(dāng)摩擦系數(shù)的波動(dòng)大或者摩擦系數(shù)很小時(shí)，車(chē)輛運(yùn)行的穩(wěn)定性便降低，并且在制動(dòng)后輪子鎖定的情況下，剎車(chē)距離增加。另外，在后輪剎住的情況(具體是制動(dòng)后)下，很難控制車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)方向。由于上述原因，四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)已經(jīng)變成通用的車(chē)輛，以便在各種各樣的路面條件下行駛。在四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)上，發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力分別輸送到四個(gè)車(chē)輪，以便消除上述缺點(diǎn)和問(wèn)題。
在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，由于在前輪和后輪之間的轉(zhuǎn)向半徑存在差別，所以在四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)的前輪和后輪之間引起轉(zhuǎn)動(dòng)速度的不同，由于這樣，如果在高摩擦系數(shù)的路面(例如在鋪路)上進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，則在前輪和后輪的驅(qū)動(dòng)軸之間造成扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(急轉(zhuǎn)彎制動(dòng)現(xiàn)象)，在這種路面上，驅(qū)動(dòng)輪和路面幾乎不彼此相對(duì)滑移。因?yàn)檫@樣，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出不同類(lèi)型的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)，以防止由于扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的各個(gè)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)特性的下降，防止增大車(chē)輪的磨損，防止縮短車(chē)輛的壽命等等。
不同類(lèi)型四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)中的一種車(chē)是部分時(shí)間四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)，在這種車(chē)中，當(dāng)車(chē)輛行駛在高摩擦系數(shù)的路面上例如鋪路上時(shí)，駕駛員可以從四輪驅(qū)動(dòng)模式變換到兩輪驅(qū)動(dòng)模式。另一種四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)是全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)或者全輪驅(qū)動(dòng)車(chē)，這種車(chē)輛裝有軸間差動(dòng)單元，以便將傳送的動(dòng)力分配到前輪和后輪驅(qū)動(dòng)軸上。另一種四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)是全時(shí)間四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)，在這種車(chē)輛中總是驅(qū)動(dòng)前輪或者后輪，而且可以利用粘性離合器驅(qū)動(dòng)后輪或者前輪，這種離合器利用硅油等的粘性傳送轉(zhuǎn)矩。雖然可以用相當(dāng)?shù)偷某杀局圃觳糠謺r(shí)間四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，但是在兩輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換是很麻煩的，而且在駕駛員判斷錯(cuò)誤而沒(méi)有正確地在四輪驅(qū)動(dòng)和兩輪驅(qū)動(dòng)之間進(jìn)行正確選擇時(shí)，車(chē)輛只能慢慢轉(zhuǎn)向。而且每個(gè)駕駛員幾乎不可能正確地預(yù)見(jiàn)到驅(qū)動(dòng)輪的打滑并采用適當(dāng)措施。
裝有軸間差動(dòng)單元的全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)具有前輪驅(qū)動(dòng)差動(dòng)單元，該差動(dòng)單元可以分別將傳送動(dòng)力分配到左右前輪上；后輪驅(qū)動(dòng)差動(dòng)單元，該單元可以將傳送動(dòng)力分配到左右后輪上。這些全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)的問(wèn)題是，當(dāng)一個(gè)輪子因?yàn)閼以诼愤吷匣蛘邷锨?，或者在冰面上打滑時(shí)而自旋或者失去輪胎的抓緊力時(shí)，便沒(méi)有任何動(dòng)力傳送到四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中剩下的三個(gè)輪上。因?yàn)檫@樣，所以軸間差動(dòng)單元裝有差動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)。這種鎖差動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)可以是機(jī)械式機(jī)構(gòu)或者電子控制式裝置。在機(jī)械式機(jī)構(gòu)中，為了使車(chē)子進(jìn)入直接連接四輪驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)，在沒(méi)有動(dòng)力輸送到四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中三個(gè)驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，可以通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)換，停止軸間差動(dòng)單元中產(chǎn)生的差動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。在電子控制式機(jī)構(gòu)中，為了使差動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)用電子控制器進(jìn)入鎖止和非鎖止?fàn)顟B(tài)，可以利用傳感器檢測(cè)車(chē)輛的速度、車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎角度、驅(qū)動(dòng)軸的空轉(zhuǎn)等。對(duì)于機(jī)械式機(jī)構(gòu)，很難確定差動(dòng)鎖止的起始時(shí)間點(diǎn)，該時(shí)間點(diǎn)不會(huì)根據(jù)車(chē)子的行駛狀態(tài)而改變，因而很難使差動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)自動(dòng)化。對(duì)于電子控制式機(jī)構(gòu)，控制差動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)的裝置非常復(fù)雜，生產(chǎn)成本也很高。
因?yàn)檩S間差動(dòng)單元包括經(jīng)變速器接收發(fā)動(dòng)機(jī)功率的輸入軸、連接于該輸入軸的差動(dòng)箱；由該差動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)的小齒輪軸；可轉(zhuǎn)動(dòng)連接于該小齒輪軸外固面的多個(gè)小齒輪；第一側(cè)齒輪，該齒輪與小齒輪嚙合，并連接于第一差動(dòng)裝置，以便驅(qū)動(dòng)前輪或者后輪；第二側(cè)齒輪，該齒輪嚙合于該小齒輪，并連接于第二差動(dòng)裝置，以便驅(qū)動(dòng)后輪或者前輪；差動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)通過(guò)機(jī)械操作或者電子控制使差動(dòng)箱和側(cè)齒輪彼此嚙合，所以軸間差動(dòng)單元的生產(chǎn)成本很高，而且增加了車(chē)的重量。
眾所周知，可以用轉(zhuǎn)矩傳送連接件代替上述軸間差動(dòng)機(jī)構(gòu)，該轉(zhuǎn)矩傳送連接件包括可驅(qū)動(dòng)地連接于變速器和第一差動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入軸；可驅(qū)動(dòng)地連接于第二差動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸；利用輸入和輸出軸之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的油泵，由此產(chǎn)生相當(dāng)于該相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的油壓；摩擦離合裝置，該離合裝置利用油泵產(chǎn)生的油壓使輸入軸和輸出軸彼此嚙合。由轉(zhuǎn)矩連接件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩正比于相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度。當(dāng)由第一差動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪轉(zhuǎn)速高于由第二差動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪轉(zhuǎn)速時(shí)，在輸入軸和輸出軸之間便發(fā)生轉(zhuǎn)速差別。油泵由此產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)速差別的油壓。該油壓作用于摩擦離合裝置，使得轉(zhuǎn)矩可以根據(jù)油壓大小從輸入軸輸送到輸出軸。當(dāng)轉(zhuǎn)矩輸送到第二差動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，可驅(qū)動(dòng)連接于第二差動(dòng)機(jī)構(gòu)的車(chē)輪轉(zhuǎn)速便升高到接近于第一差動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪速度，由此降低了輸入和輸出軸之間的轉(zhuǎn)動(dòng)速度差。簡(jiǎn)言之，轉(zhuǎn)矩傳送連接件可以根據(jù)車(chē)子的環(huán)境狀態(tài)和其行駛狀態(tài)，響應(yīng)所發(fā)生的轉(zhuǎn)速差別進(jìn)行操作。換言之，總是可以允許預(yù)定的滑移。
然而常規(guī)的轉(zhuǎn)矩連接總成在其組裝和定位于車(chē)輛傳送系方面具有固有缺點(diǎn)。常規(guī)轉(zhuǎn)矩連接總成裝在分動(dòng)箱中，或者與傳動(dòng)系統(tǒng)或者傳動(dòng)軸串聯(lián)。因此需要一種轉(zhuǎn)矩連接總成，該總成不需要裝在分動(dòng)室中的軸間差動(dòng)機(jī)構(gòu)上，由此可以降低傳動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，不需要裝在分動(dòng)室中或者與傳動(dòng)系統(tǒng)串聯(lián)的單獨(dú)的轉(zhuǎn)矩連接件。
發(fā)明概要本發(fā)明提供一種用在全輪驅(qū)動(dòng)(AWD)汽車(chē)輔助驅(qū)動(dòng)軸總成中的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，該汽車(chē)具有由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主要全駛驅(qū)動(dòng)軸總成和輔助驅(qū)動(dòng)軸總成。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成配置在上述主要和輔助驅(qū)動(dòng)軸總成之間，并包括形成輸入部件的第一外殼；差動(dòng)機(jī)構(gòu)；速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置，該連接裝置具有離合總成，從而可以將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從第一外殼輸送到差動(dòng)機(jī)構(gòu)；脫開(kāi)機(jī)構(gòu)，該脫開(kāi)機(jī)構(gòu)可以在差動(dòng)機(jī)構(gòu)與速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置脫開(kāi)時(shí)的脫開(kāi)位置和差動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)地嚙合于該速度敏感轉(zhuǎn)矩連接裝置時(shí)的連接位置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得離合總成可以在速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置位于已起動(dòng)位置，而脫開(kāi)機(jī)構(gòu)位于連接位置時(shí)，將轉(zhuǎn)矩從第一外殼傳送到差動(dòng)機(jī)構(gòu)。該速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置和差動(dòng)機(jī)構(gòu)配置在外殼中。
速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置最好包括摩擦離合總成，該摩擦離合總成包括固定于第一外殼的第一組離合板、離合套筒和固定于該離合套筒的第二組離合板；速度敏感的流體泵總成，該流體泵總成響應(yīng)第一外殼和套之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而起動(dòng)，由此起動(dòng)摩擦離合總成。
本發(fā)明第二例性實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩連接裝置可以在主驅(qū)動(dòng)軸總成和輔助驅(qū)動(dòng)軸總成之間進(jìn)行可變的轉(zhuǎn)矩分配，并在AWD車(chē)輛的輔助驅(qū)動(dòng)軸總成的左右輪之間提供速差，同時(shí)可以消除由于附加的離合摩擦引起的附加損耗。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明下面根據(jù)附圖研究以下說(shuō)明，由此可以明顯看出本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)，這些附圖是圖1是裝有本發(fā)明轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成的全輪驅(qū)動(dòng)車(chē)示意圖；圖2是截面圖，示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成；圖3-7是分解圖，示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成的主要部件。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明下面參考


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是示意圖，示出本發(fā)明的全輪驅(qū)動(dòng)(AWD)汽車(chē)10，該車(chē)包括原動(dòng)機(jī)例如發(fā)動(dòng)機(jī)11；通過(guò)離合器12由發(fā)動(dòng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)的變速裝置13，從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)11的輸出轉(zhuǎn)速。分動(dòng)箱15將傳送的轉(zhuǎn)矩分配到第一主要全時(shí)驅(qū)動(dòng)軸總成和第二輔助驅(qū)動(dòng)軸總成上，前者驅(qū)動(dòng)前輪17a、17b以及后輪14a、14b中的一種輪上，而后者選擇性驅(qū)動(dòng)前輪17a、17b和后輪14a、14b中另一種輪上。如圖1所示，該主要驅(qū)動(dòng)軸總成最好是后軸驅(qū)動(dòng)軸總成14，而輔助驅(qū)動(dòng)軸總成最好是前軸驅(qū)動(dòng)軸總成17。應(yīng)當(dāng)看到，也可以將前軸驅(qū)動(dòng)軸總成變成為主要驅(qū)動(dòng)軸總成，而將后軸驅(qū)動(dòng)軸總成改為輔助驅(qū)動(dòng)軸總成。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的輔助驅(qū)動(dòng)軸總成17包括轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成20。該轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成20包括油泵，該油泵通過(guò)環(huán)形齒輪和差動(dòng)機(jī)構(gòu)(行星齒輪組亞總成)之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，由此產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的油壓。摩擦離合總成利用油泵產(chǎn)生的油壓使環(huán)形齒輪和差動(dòng)機(jī)構(gòu)彼此嚙合。該轉(zhuǎn)矩傳送連接總成具有這樣一種特性，即傳送的轉(zhuǎn)矩正比于相對(duì)轉(zhuǎn)速。
參考圖2，該轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成20包括外殼，該外殼具有構(gòu)成輸入部件的第一(或者外部)外殼22和第二(或者內(nèi)部)外殼24。法蘭23形成在第一外殼22上?？?3a用于接收緊固件，以便將環(huán)形齒輪(未示出)裝在第一外殼22上。應(yīng)當(dāng)明白，可以采用各種緊固總成而不違背本發(fā)明的目的。如圖2所示，該外殼22包括外殼部件22a和蓋子部件22b，這兩個(gè)部件可以采用任何這種技術(shù)中已知的適合方式彼此固定。
第一和第二外殼22和24二者均可以繞軸線21轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示，第二外殼可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在第一外殼22內(nèi)，基本上與后者共軸，從而可以使第二外殼繞軸線21相對(duì)于第一外殼22轉(zhuǎn)動(dòng)。
轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成20還包括配置在第二外殼24內(nèi)的差動(dòng)機(jī)構(gòu)26。該差動(dòng)機(jī)構(gòu)26包括由第二外殼24驅(qū)動(dòng)的小齒輪軸28、可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在該小齒輪軸28上的小齒輪30和嚙合這些小齒輪30的側(cè)齒輪32a、32b。這些側(cè)齒輪32a、32b驅(qū)動(dòng)輔助軸總成17的左右驅(qū)動(dòng)軸(圖2中未示出)。
如圖2進(jìn)一步所述的，該轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成20還包括在圖中總的表示為總成34的速度敏感轉(zhuǎn)矩連接裝置。包含在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的速度敏感轉(zhuǎn)矩連接裝置34包括離合器套40、速度敏感的流體泵36和摩擦離合器總成。該離合器套40詳細(xì)示于圖5，可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在第一外殼32內(nèi)，基本上與其共軸，從而可以相對(duì)于第一外殼22和第二外殼24二者繞軸線21轉(zhuǎn)動(dòng)。圖中所示和說(shuō)明的流體泵36是自動(dòng)可逆的單向流動(dòng)常壓泵。然而技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，任何技術(shù)人員熟知的任何合適的流動(dòng)泵均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。下面說(shuō)明流體泵36和摩擦離合器總成38的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
摩擦離合器總成38靠近側(cè)齒輪32a配置，并包括配置在外部外殼22和離合器套40之間的摩擦離合器組合件。形成該離合器組合件的是交替裝在離合器套40和外部外殼22之間的離合器板44和46。該內(nèi)部離合器板44與形成在離合器套40上的鍵42嚙合，而外部離合器板46與形成在外部外殼22內(nèi)表面上的鍵25嚙合。該內(nèi)部離合器板44與外部離合器板46摩擦接觸，從而在外部外殼22和離合器套44之間形成轉(zhuǎn)矩連接裝置。轉(zhuǎn)矩從環(huán)齒輪傳送到外部外殼22，隨后再傳送到離合器板46。該離合器板46將轉(zhuǎn)矩傳送到離合器板44，該板隨后又將轉(zhuǎn)矩傳送到離合器套40。
如圖3-4所示，該速度敏感的流體泵36起動(dòng)摩擦離合器總成38，從而增加離合器板44和46之間的摩擦接觸。該速度敏感的流體泵36包括外部環(huán)形部件52、外部轉(zhuǎn)子54和內(nèi)部轉(zhuǎn)子56。該內(nèi)部轉(zhuǎn)子56與離合器套40嚙合，而外部環(huán)形部件52通過(guò)銷(xiāo)53與外部外殼嚙合。
如圖4詳細(xì)示出的，該內(nèi)部轉(zhuǎn)子56具有更多不是齒輪的齒而是外部轉(zhuǎn)子54的齒，當(dāng)內(nèi)部轉(zhuǎn)子被驅(qū)動(dòng)時(shí)，該轉(zhuǎn)子將驅(qū)動(dòng)外部轉(zhuǎn)子54，該外部轉(zhuǎn)子可以在外部環(huán)形部件52內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，由此可以形成一系列的體積降低和增加的流體空腔，利用這種空腔可以產(chǎn)生流體壓力。該內(nèi)部轉(zhuǎn)子56可嚙合地連接于離合器套40，該套40與離合器板44嚙合。在外部外殼22和離合器套40之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，該離合器套40將使流體泵36的內(nèi)部轉(zhuǎn)子56轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生流體壓力。
如圖2詳細(xì)示出，該轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成20還包括斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60，該斷開(kāi)機(jī)構(gòu)可以在第二外殼24與速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置34斷開(kāi)時(shí)的斷開(kāi)位置和第二外殼24可驅(qū)動(dòng)嚙合于速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置34時(shí)的連接位置(見(jiàn)圖2)之間進(jìn)行選擇性轉(zhuǎn)換，使得在摩擦離合器總成38位于嚙合位置，而斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60位于連接位置時(shí)，該離合器總成38可以將轉(zhuǎn)矩從第一外殼22傳送到第二外殼24。
具體是，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60形狀為犬牙式的離合器，包括輸入部分62、輸出部分64和可以在斷開(kāi)位置和連接位置之間沿軸向滑動(dòng)的連接部分66。所有這些部分62、64和66基本上為圓筒形，彼此共軸。輸入部分62最好與離合器套40形成一體，并在其外周面上具有鍵63，如圖5所示。同樣，輸出部分64與內(nèi)部外殼24最好形成一體，并在其外周面上具有鍵65，如圖6所示。該連接部件66又具有內(nèi)部鍵67，如圖6所示，該鍵按照連接部分66的軸向位置可以分別嚙合輸入和輸出部分62和64的鍵63和65。具體是，在連接位置(見(jiàn)圖2)時(shí)，連接部分66的鍵67嚙合輸入和輸出部件62和64二者的鍵63和65。在斷開(kāi)位置時(shí)，該連接部分66移向右方，使得連接部分66的鍵67與輸入部分62的鍵63斷開(kāi)。
該斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60還包括移動(dòng)套環(huán)68，該套環(huán)通過(guò)連接銷(xiāo)70牢固連接于連接部分66，連接銷(xiāo)進(jìn)入連接部分66上形成的凹部66a。如圖2和7所示，外部外殼具有軸向細(xì)長(zhǎng)的孔71，該孔可以穿過(guò)嚙合銷(xiāo)70，并可以使嚙合銷(xiāo)70沿軸向運(yùn)動(dòng)，從而使連接部分66在其斷開(kāi)位置和連接位置之間移動(dòng)，該移動(dòng)套環(huán)68由外部外殼22的外周面滑動(dòng)地支承。
如圖2和7所示，該移動(dòng)套環(huán)68具有外周面槽72，該槽用于接收驅(qū)動(dòng)件(未示出)的叉形部件，以便操作斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60。應(yīng)當(dāng)看出，斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60的驅(qū)動(dòng)件可以根據(jù)主要和輔助軸總成之間的速度差或者可能的速度差，采用在這種技術(shù)中已知任何一種類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)件，例如真空驅(qū)動(dòng)件、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)件、液壓驅(qū)動(dòng)件、電驅(qū)動(dòng)件、機(jī)電驅(qū)動(dòng)件或者馬達(dá)驅(qū)動(dòng)件等。
如上所述，如圖2-7所示的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成20最好裝在輔助前軸總成17中。因此當(dāng)由主要驅(qū)動(dòng)軸總成14驅(qū)動(dòng)的后輪14a、14b的轉(zhuǎn)動(dòng)速度高于由輔助驅(qū)動(dòng)軸總成17驅(qū)動(dòng)件的前輪17a、17b的轉(zhuǎn)速時(shí)，便產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差別。在這種情況下，流體泵36便產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)速差別的油壓，該油壓作用于摩擦離合器總成38，對(duì)離合器板44和46加壓，從而起動(dòng)摩擦離合器總成38。同時(shí)，斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60位移到連接位置。在此種情況下，從發(fā)動(dòng)機(jī)11和變速箱來(lái)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩便經(jīng)起動(dòng)的摩擦離合器總成38從外部外殼22傳送到離合器套40，然后從該離合套40經(jīng)斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60傳送到內(nèi)部外殼24。因此可以根據(jù)油壓的大小將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩正確地分配在第一驅(qū)動(dòng)軸總成14和第二驅(qū)動(dòng)軸總成17上。當(dāng)轉(zhuǎn)矩傳送到驅(qū)動(dòng)軸總成17時(shí)，可驅(qū)動(dòng)連接于驅(qū)動(dòng)軸總成17轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成20的車(chē)輪17a、17b的轉(zhuǎn)速便升高到接近由主要驅(qū)動(dòng)軸總成14驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪14a、14b的速度，從而降低了汽車(chē)10前、后輪之間的轉(zhuǎn)速差別。
由于汽車(chē)電子控制單元(未示出)或者操作者確定的一些原因，需要斷開(kāi)輔助驅(qū)動(dòng)軸總成17時(shí)，將斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60轉(zhuǎn)移到斷開(kāi)位置。在這種情況下，在外部外殼22和離合器套40之間不會(huì)產(chǎn)生任何轉(zhuǎn)速差別，而且流體泵36不會(huì)產(chǎn)生油壓，因此沒(méi)有油壓作用在摩擦離合器總成38上，因而摩擦離合器總成38松開(kāi)。另外，當(dāng)離合器套40脫開(kāi)內(nèi)部外殼24時(shí)，該摩擦離合器總成38的內(nèi)部和外部離合器板44和46將彼此相對(duì)地保持在靜止位置，由此可以消除在內(nèi)部和外部離合器板44和46之間由速度差引起的附加離合器摩擦而產(chǎn)生的任何附加損耗。
在汽車(chē)10低速行駛條件下，傳送到輔助驅(qū)動(dòng)軸總成17的絕對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度很小，因此外部外殼22的轉(zhuǎn)速也很小。即使內(nèi)部外殼24的轉(zhuǎn)速為0或者很低，在外部外殼22和內(nèi)部外殼24之間的絕對(duì)轉(zhuǎn)速差也小。另外，在低轉(zhuǎn)速時(shí)，由流體泵36產(chǎn)生的油壓的升高由于泵36的內(nèi)部滲透，一般也很慢，為此，通過(guò)摩擦離合器總成38傳送的轉(zhuǎn)矩很低，所以可以允許外部外殼22和內(nèi)部外殼24相對(duì)滑動(dòng)。在這種狀態(tài)下，斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60轉(zhuǎn)移到斷開(kāi)位置，因而摩擦離合器總成38的內(nèi)部和外部離合器板44和46基本上處于彼此相對(duì)靜止的狀態(tài)。因此，可以消除內(nèi)部和外產(chǎn)離合器板44和46之間由轉(zhuǎn)速差引起的附加離合器摩擦力造成的摩擦離合器總成38中的任何附加損耗。
在汽車(chē)高速行駛時(shí)，如果斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60處于連接位置，而且由輔助驅(qū)動(dòng)軸總成17驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪轉(zhuǎn)速即使稍小于由主驅(qū)動(dòng)軸總成14驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪轉(zhuǎn)速，外部外殼22和內(nèi)部外殼24之間的絕對(duì)轉(zhuǎn)速差值也一定增大，因?yàn)閭魉偷街黩?qū)動(dòng)軸總成14上的絕對(duì)轉(zhuǎn)速值也大，正比于汽車(chē)10的行駛速度。因此，經(jīng)摩擦離合器總成38傳送的轉(zhuǎn)矩也高，該轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于外部外殼22和內(nèi)部外殼24之間的絕對(duì)轉(zhuǎn)速差，所以這些外殼保持在接近直接連接狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩傳送狀態(tài)。為此，在汽車(chē)高速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)矩傳送到前輪和后輪，同時(shí)在它們之間轉(zhuǎn)矩的分配接近于50∶50比例，因而車(chē)輛行駛穩(wěn)定，增加了其燃料效率。
另外，當(dāng)斷開(kāi)機(jī)構(gòu)60位于連接位置，并且在本發(fā)明汽車(chē)行駛期間，一些驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)，在轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成20的外部外殼22和內(nèi)部外殼24之間的轉(zhuǎn)速差將立刻增加，使得對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)速差的油壓增加。因而，摩擦離合器總成38將立刻發(fā)揮作用，防止外部外殼22和內(nèi)部外殼24之間轉(zhuǎn)速差的增加，因而可防止打滑的驅(qū)動(dòng)輪橫向滑移。過(guò)大的轉(zhuǎn)矩將傳送到其他的非打滑驅(qū)動(dòng)輪上，而不傳送到打滑的驅(qū)動(dòng)輪上，因而經(jīng)變速器傳送的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩分配到主要和輔助驅(qū)動(dòng)軸總成114和17。因此可以以極好的響應(yīng)性將驅(qū)動(dòng)力自動(dòng)恒定地作用在前、后驅(qū)動(dòng)輪上。
當(dāng)本發(fā)明的全輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的前輪17a、17b由輔助驅(qū)動(dòng)軸總成17驅(qū)動(dòng)時(shí)，只要在急剎車(chē)時(shí)沒(méi)有鎖住前輪17a、17b，轉(zhuǎn)矩便傳送到主驅(qū)動(dòng)軸總成14一側(cè)的后輪14a、14b。為此產(chǎn)生所謂抗鎖定效果。換言之，轉(zhuǎn)矩通過(guò)轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成20從前輪17a、17b傳送到后輪14a、14b上。這樣可以防止后輪過(guò)早地鎖定，這種情況在低摩擦系數(shù)的道路上例如結(jié)冰的道路上剎車(chē)時(shí)，很可能發(fā)生。
本發(fā)明的差動(dòng)總成是一種速度敏感的滿(mǎn)足要求的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，該總成可以在主驅(qū)動(dòng)軸總成和輔助驅(qū)動(dòng)軸總成之間分配可變的轉(zhuǎn)矩，允許在AWD汽車(chē)的輔助驅(qū)動(dòng)軸總成的左右輪之間形成速差，同時(shí)可以消除由附加離合器摩擦力產(chǎn)生的任何附加損耗。
上面說(shuō)明的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例是根據(jù)專(zhuān)利章程的條款用于例示目的。該優(yōu)選實(shí)施例不認(rèn)為是窮盡的，或者是本發(fā)明限于所公開(kāi)的準(zhǔn)確形式。根據(jù)上面說(shuō)明，可以進(jìn)行明顯的改型或者改變。為了更好地顯示本發(fā)明的原理和其實(shí)際應(yīng)用，選擇了上面公開(kāi)的實(shí)施例，使技術(shù)人員更好地以各種實(shí)施例和各種變型利用本發(fā)明，適合于所考慮的特殊應(yīng)用，只要遵循上述原理。因此可以在上述發(fā)明中進(jìn)行改變，而不超出其范圍。本發(fā)明的范圍預(yù)定由所附權(quán)利要求書(shū)確定。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，包括構(gòu)成輸入部件的外殼；差動(dòng)機(jī)構(gòu)；轉(zhuǎn)矩連接裝置，該裝置包括離合器總成，用于將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從上述外殼傳送到上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)；斷開(kāi)機(jī)構(gòu)，該斷開(kāi)機(jī)構(gòu)可以在上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)與上述轉(zhuǎn)矩連接裝置斷開(kāi)時(shí)的斷開(kāi)位置和上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)地嚙合于上述轉(zhuǎn)矩連接裝置時(shí)的連接位置之間選擇性移動(dòng)，使得在起動(dòng)上述轉(zhuǎn)矩連接裝置時(shí)，上述離合器總成可以將轉(zhuǎn)矩從上述輸入部件傳送到上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，上述轉(zhuǎn)矩連接裝置和上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)配置在上述外殼內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述外殼包括構(gòu)成上述輸入部件的第一外殼和驅(qū)動(dòng)上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)的第二外殼。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述轉(zhuǎn)矩連接裝置的上述離合器總成是摩擦離合器總成；上述轉(zhuǎn)矩連接裝置包括上述摩擦離合器總成，包括固定在上述第一外殼上的第一組離合器板、離合器套和固定在上述離合器套上的第二組離合器板；速度敏感的流體泵總成，該總成可以響應(yīng)上述第一外殼和上述離合器套之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速而驅(qū)動(dòng)，由此驅(qū)動(dòng)上述摩擦離合器總成。
4.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，在上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的上述斷開(kāi)位置，上述第二外殼與上述摩擦離合器總成斷開(kāi)；上述第二外殼在上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的上述連接位置，可驅(qū)動(dòng)地嚙合上述摩擦離合器總成，使得在上述摩擦離合器總成位于嚙合位置，而上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)位于上述連接位置時(shí)，上述摩擦離合器總成將轉(zhuǎn)矩從上述第一外殼傳送到上述第二外殼。
5.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，在上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的上述斷開(kāi)位置，上述外殼與上述離合器總成的上述離合器套斷開(kāi)；在上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的連接位置，上述第二外殼可驅(qū)動(dòng)地嚙合上述摩擦離合器總成的上述離合器套。
6.如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述脫開(kāi)機(jī)構(gòu)包括連接部分，該連接部分可以在連接位置和斷開(kāi)位置之間選擇性轉(zhuǎn)換，在連接位置時(shí)上述連接部分牢固地與上述第二外殼和上述離合器套二者嚙合，從而防止其間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在斷開(kāi)位置時(shí)，上述連接部分與上述外殼和上述離合器套中的一個(gè)脫開(kāi)，由此可以在其間進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的上述連接部分可驅(qū)動(dòng)地嚙合上述第二外殼和上述離合器套。
8.如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述連接部分具有內(nèi)部鍵，上述第二外殼和上述離合器套二者具有外部鍵，這些外部鍵在上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)位于上述連接位置時(shí)，與上述連接部分的上述內(nèi)部鍵嚙合。
9.如權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)套環(huán)，該套環(huán)牢固連接于上述連接部分，從而可以使上述連接部分在其上述斷開(kāi)位置和連接位置之間移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器配置成可以在上述脫開(kāi)位置和上述連接位置之間選擇性移動(dòng)上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的上述連接部分。
11.如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述驅(qū)動(dòng)器可由操作者手動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)器可利用電子控制單元自動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器可選擇性操作上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述速度敏感的流體泵總成包括常壓油泵。
15.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述第一外殼封裝至少一部分上述第二外殼。
16.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述第二外殼相對(duì)于上述第一外殼的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線是共軸的。
17.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述摩擦離合器總成和上述流體泵總成相對(duì)于上述第一外殼的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線是共軸的。
18.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)是行星式差動(dòng)總成。
19.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，其特征在于，還包括環(huán)形齒輪，該環(huán)形齒輪裝在上述第一外殼上形成的法蘭上。
20.一種全輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)；主要的全時(shí)驅(qū)動(dòng)軸總成，該總成由上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以便驅(qū)動(dòng)前輪和后輪中的一種輪；輔助驅(qū)動(dòng)軸總成，該總成配置成可以驅(qū)動(dòng)上述前輪和上述后輪中的另一種輪；轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，配置在上述主要和輔助驅(qū)動(dòng)軸總成之間，上述轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成包括外殼，包圍上述轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，并具有構(gòu)成輸入部件的第一外殼；差動(dòng)機(jī)構(gòu)；速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置，包括摩擦離合器總成，配置成可以將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從上述第一外殼傳送到上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)；斷開(kāi)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以在上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)脫離上述速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置時(shí)的脫開(kāi)位置和上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)地嚙合于上述速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置時(shí)的脫開(kāi)位置之間選擇性轉(zhuǎn)移，使得在上述速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置位于驅(qū)動(dòng)位置，而上述脫開(kāi)機(jī)構(gòu)位于上述連接位置時(shí)，上述摩擦離合器總成可以將轉(zhuǎn)矩從上述第一外殼傳送到上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，上述速度敏感的轉(zhuǎn)矩連接裝置和上述差動(dòng)機(jī)構(gòu)均配置在上述外殼內(nèi)。
全文摘要
提供一種轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成，用在全輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的輔助軸上。該轉(zhuǎn)矩連接差動(dòng)總成包括構(gòu)成輸入部件的第一外殼；差動(dòng)機(jī)構(gòu)；具有離合器總成的轉(zhuǎn)矩連接裝置，該裝置配置成可以將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從第一外殼輸送到差動(dòng)機(jī)構(gòu)；斷開(kāi)機(jī)構(gòu)，該斷開(kāi)機(jī)構(gòu)可以在差動(dòng)機(jī)構(gòu)脫開(kāi)轉(zhuǎn)矩連接裝置時(shí)的斷開(kāi)位置和差動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)嚙合于轉(zhuǎn)矩連接裝置時(shí)的連接位置之間選擇性轉(zhuǎn)移，使得在轉(zhuǎn)矩連接裝置位于驅(qū)動(dòng)位置，而斷開(kāi)機(jī)構(gòu)位于連接位置時(shí)，該離合器總成可以將轉(zhuǎn)矩從第一外殼輸送到差動(dòng)機(jī)構(gòu)。該轉(zhuǎn)矩連接裝置和差動(dòng)機(jī)構(gòu)二者配置在外殼內(nèi)。
文檔編號(hào)B60K17/344GK1702354SQ20051007286
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月24日
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