用于履带式车辆的转向传动系统技术方案

用于车辆的差速转向传动系统包括传动差速器和转向差速器。该车辆包括各自的左和右驱动牵引元件、具有发动机曲轴的推进发动机和由操作者旋转以指示预计行进方向的方向盘。传动差速器和转向差速器中的至少一个包括全齿轮限滑差速器。在另一个实施例中，传动差速器和转向差速器均包括全齿轮限滑差速器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及履带式车辆领域。更特别地，本专利技术涉及转向传动系 统，转向传动系统具有用于在极低牵引力情形下提高履带式车辆性能 的差速器。
技术介绍
相关技术的说明用于履带式车辆的差速转向系统是众所周知的。 这种现有技术的履带转向系统通常标识为诸如"双差速器"、"转向 传动系统"和"交叉驱动传动装置"，并且这些现有技术的转向系统 同等地适用于不具有角度可调的转动车轴的多轮越野车辆。在这种现有技术中，在美国专利No.4， 776，235中公开的Gleasman转向传动系统 已证明相对便宜并且可以在由Torvec， Inc制造的全地形履带式车辆 ("FTV ")上进行的试验中非常有效。使用Gleasman转向传动系统， 在以高速穿越铺砌的公路以及在横越越野地形时，与对于每个履带具 有单独的左和右控制杆的更传统的推土机型驱动相比，操作者可以使 用传统的方向盘很容易地使FTV车辆转向。现有技术的示教仅仅指示出一些传统形式的非限滑差动齿轮装置 可以用在车辆的发动机和履带传动之间从而不损害传动轴的差速旋 转。所有现有技术中用于履带式车辆的差速转向传动系统会在车辆的 发动机和履带传动之间使用一些传统形式的非限滑差动齿轮装置。依 照如美国专利No. 4， 776， 235中所述的现有技术，差速器理解为必然为非限滑差速器，从而不至于损害传动轴的差速旋转。很显然，本领域 技术人员已经相信，这种传动差速器必须是缺少任意的限滑设备的差 速器。在广泛的试验过程中，当FTV履带式车辆在包括具有非常低的牵引 力的部分的地形中转向时，已经注意到存在问题。例如，当车辆的一 个履带穿越极软的泥土时，该履带有时会失去所有牵引力并且开始"滑 动"。这类似于在具有传统非限滑差速器的卡车中发生的不希望的滑动，其中一组驱动轮开始在泥土、冰或雪上滑动。当FTV车辆转弯并且 在车辆的一侧上的整个履带失去牵引力时，转弯就会中断。在其它类 型的差动传动中，如果履带在转弯时继续滑动，车辆的驱动扭矩可能 会完全失去。如美国专利No.4，776, 235所述，Gleasman转向传动系统是"无滑 动的"，只要履带式车辆笔直向前或笔直向后移动并且方向盘仍由操 作者抓握即可。这种无滑动情形缘自于两个履带的驱动在车辆的转向 传动系统的转向蜗杆/蜗轮组合保持不动时锁定在一起的事实。在这种 情形下，履带传动轴会如同它们在没有任何分离的差速器的笔直轴上 一样操作。然而，当这种现有技术中的转向传动系统的转向马达驱动 叠加了用于转弯的不同的履带速度时，转向蜗杆/蜗轮组合就开始旋 转，并且将失去这种锁定的情形。即，转向传动系统会在履带之间导 入差动作用，并且当传动轴差动时，会发生传动扭矩的损失即滑动， 如同所有传统非限滑差速器在一个传动轴失去牵引力时那样。具有用于每个履带的分离的左和右控制杆的传统推土机类型的驱 动，可以通过制动一个履带而同时驱动另一个履带而进行急转弯，并 且这会相当大地向制动的履带上施加应力。使用Gleasman转向传动系 统进行原地转弯会改变车辆的方向且在车辆中心处具有很少或是没有 枢轴点的移动运动。原地转弯可以功率辅助的或是完全由驱动扭矩提 供功率的以更迅速地执行。因为在发生原地转弯时车辆不使用驱动扭 矩用于向前或向后运动，驱动扭矩就可以用于为原地转弯提供动力。 滑移，类似于上文所述的转弯滑移，发生在原地转弯过程中，此时履 带之一陷入低牵引力之中。当一个履带滑动时，转向的中断或驱动扭矩的损失在所有的差速 器履带传动中是特有的并且很显然从它们开始时就发生在转向传动履 带式车辆中。如电视上用于为公众提供的且经由美国政府同意的文件 信息所述，这种相同的滑动情形会发生在转向传动系统美国军队Abrams坦克中。Abrams坦克还包括转向车轮类型的驱动，这与具有用 于每个履带的分开的左和右控制杆的更传统的推土机类型的驱动相 反。尽管这种情形不足以贬低履带式车辆的许多优点，但是它一定已 经成为长时间以来困扰履带式车辆的问题，并且它足够多地发生在恶 劣的野外地形中来证明校正。避免这种不希望的转向问题对于那几种 能够以公路速度行进的履带式车辆特别重要。因此在本领域中就需要一种能够在扭矩突然降低时防止滑移并且 易于履带式车辆在极低牵引力情形下原地转弯的转向传动系统。
技术实现思路
用于车辆的差速转向传动系统包括传动差速器和转向差速器。该 车辆包括各自左和右驱动牵引元件、具有发动机曲轴的推进发动机和 由操作者旋转以指示预计行进方向的方向盘。传动差速器相互连接发动机曲轴和一对各个传动轴用于差动地驱 动各自的左和右驱动牵引元件。转向差速器在操作上使方向盘和各个 履带传动轴相互连接，这样方向盘沿第一方向的旋转就导致转向差速器沿第一方向的旋转并且方向盘沿相反方向的旋转就导致转向差速器 沿相反方向的旋转。转向差速器沿每个方向的旋转速度与方向盘的角 旋转成正比。转向差速器沿第一方向的旋转导致各个履带传动轴沿相 反方向的旋转。传动差速器和转向差速器中的至少一个包括全齿轮限 滑差速器。在用于高速履带式车辆的一个优选实施例中，传动差速器是全齿 轮无离合器类型的限滑差速器，并且第二差速器是非限滑差速器。两 个差速器布置成在沿笔直路径行进时或是在所有情形下转向时只要至 少一个履带具有牵引力就会提供无滑动履带操作。在第二实施例中， 传动差速器是非限滑差速器，并且第二差速器是全齿轮无离合器类型 的限滑差速器。该后一个实施例优选用于重越野车辆的原地转弯。在 第三实施例中，传动差速器包括全齿轮限滑差速器并且转向差速器包 括全齿轮限滑差速器。用在所有实施例中的全齿轮限滑差速器优选包括具有成对的半轴 齿轮蜗杆和至少两组成对的组合齿轮的齿轮组合体。每个半轴齿轮蜗 杆均安装用于围绕输出轴旋转并且固定到各自的输出轴上。每个组合 齿轮均具有大体上垂直于输出轴的旋转轴。每个组合齿轮还具有与蜗 轮部间隔开的第一齿轮部。组合齿轮对的第一齿轮部彼此配合地啮合， 并且组合齿轮对的蜗轮部分别与半轴齿轮蜗杆的各自一个配合地啮 合。全齿轮限滑差速器可以包括保持在该半轴齿轮蜗杆对的内端之间 的固定位置中的止推板。附图说明图l显示了在本专利技术中使用的第一全牵引差速器的部分横截面侧 视图。图2A显示了在本专利技术中使用的第二全牵引差速器的示意剖面图， 第二全牵引差速器包括包含在整体外壳内的完整的蜗杆/蜗轮齿轮组 合体。图2B显示了沿着线5B—5B观看时图2A的实施例。 图3显示了本专利技术的转向传动系统的优选实施例的示意图。 图4显示了用于本专利技术的实施例中多车轴车辆的转向传动系统的 示意图。图5显示了本专利技术使之成为可能的车辆原地转弯的示意图。 图6显示了用于向转向控制输入的动力输出以对原地转弯提供动 力的离合器系统的示意图。具体实施例方式本专利技术涉及如下主题在1973年5月29日授予Gleasman的题为 "SYNCLINAL GEARING"的美国专利No. 3， 735, 647，在1988年10月11日 授予Gleasman等人的题为"NO-SLIP, IMPOSED DIFFERENTIAL REDUCTION DRIVE"的美国专利No. 4,776, 235，和在2004年8月31日授予Gleasman 等人的题为"COMPACT FU本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的差速转向传动系统，该车辆具有各自的左和右驱动牵引元件、具有发动机曲轴的推进发动机、由操作者旋转以指示预计行进方向的方向盘，所述转向传动系统包括：－传动差速器，该传动差速器相互连接所述发动机曲轴和成对的各自的传动轴，用于差动地驱动所述各自的左和右驱动牵引元件；和－转向差速器，所述转向差速器在操作上相互连接所述方向盘和所述各自的传动轴，这样所述方向盘沿第一方向的旋转就会导致所述转向差速器沿第一方向的旋转，并且所述方向盘沿相反方向的旋转导致所述转向差速器沿相反方向的旋转，所述转向差速器沿每个方向的旋转速度与所述方向盘的角旋转成正比，并且这样所述转向差速器沿第一方向的旋转导致所述各自的传动轴沿相反方向的旋转；并且－其中所述传动差速器和转向差速器中的至少一个包括全齿轮限滑差速器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：基思E格里斯曼，詹姆斯Y格里斯曼，唐纳德格贝尔，马修R弗罗纳，
申请(专利权)人：托维克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]