差速器制造技术

一种差速器（10）包括：左侧行星齿轮组（12L），所述左侧行星齿轮组（12L）具有被配置成从驱动源（20）接收转动驱动输入的太阳齿轮（16L）、与电动马达（26）扭矩连接的环形齿轮（22L），以及被配置成在扭矩连接中与左侧车辆驱动构件（30L）操作联接的支架齿轮（14L）；右侧行星齿轮组（12R），所述右侧行星齿轮组（12R）具有被配置成从驱动源（20）接收转动驱动输入的太阳齿轮（16R）、与电动马达（26）扭矩连接的环形齿轮（22R），以及被配置成在扭矩连接中与右侧车辆驱动构件（30R）操作联接的支架齿轮（14R）；其中左侧行星齿轮组和右侧行星齿轮组（12L，12R）的太阳齿轮（16L，16R）相对于彼此转动固定，并且在使用中，在驱动源（20）与相应驱动构件（30L，30R）中的每一个之间转移的功率量可以通过操作电动马达（26）以在相反方向上将扭矩驱动或应用到环形齿轮（22L，22R）来选择性地控制。

Differential mechanism

A differential (10) includes: a left planetary gear set (12L), which has a support tooth configured to receive rotation drive input from a drive source (20), a ring gear (22L) connected to the torque of an electric motor (26), and a left vehicle drive member (30L) operated in a torque connection. The right planetary gear set (12R) has a sun gear (16R) configured to receive rotational drive input from the driving source (20), a ring gear (22R) connected to the torque of the electric motor (26), and a support gear (14R) configured to operate in a torque connection with the right vehicle driving member (30R). The solar gears (16L, 16R) of the middle-left planetary gear set and the right planetary gear set (12L, 12R) rotate and fix relative to each other, and in use, the power transferred between the driving source (20) and each of the corresponding driving components (30L, 30R) can be driven or applied to the ring gear (22L, 22R) in the opposite direction by operating the electric motor (26). ) To control selectively.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】差速器政府许可权利本专利技术是利用政府支持在美国陆军授予的合同号W56HZV-11-C-C001之下做出的。政府享有本专利技术中的某些权利。
本说明书涉及用于车辆的差速器，特别地涉及轮式或履带式车辆，所述差速器可以被操作以提供牵引力控制或导致滑转转向。
技术介绍
差速齿轮用于允许将扭矩和功率从单个输入源转移至以不同速度转动的两个输出。在图1中示出典型的现有技术差速器布局。发动机和传动输出1a（具有小发电机1b）向差速齿轮2提供单个输入。驱动后轮的两个车轮半轴3、4是差速器2的输出。发动机和传动输出1通过一对锥齿轮5、5'与差速器2操作连接。整个差速器组件以大锥齿轮5'的速度转动。当以直线驾驶时，左侧和右侧上的输出扭矩和速度是相同的。在转弯期间，外侧轮将比内侧轮更快地转弯。锥齿轮6a至6d在差速器2内部的设置允许左侧和右侧以不同的速度转动而同时仍旧保持每一侧上的输出扭矩相同。差速器2允许每一侧上的相同扭矩输出，但允许每一侧以不同的速度转弯。因此，对外侧轮的功率将高于内侧轮。这是典型的差速器如何工作的方式。每一侧上的车轮扭矩必须相同以便在转弯期间维持左侧与右侧之间的恒定速度差。如果一个车轮失去牵引力并且另一侧并未失去牵引力，则失去牵引力的该侧将不能够维持扭矩，并且因而它将加速至高速度，从而将过多的功率移转到旋转的车轮。限滑差速器用于防止过量的功率被分配给一个车轮，以便将两个车轮保持在有动力的转动中。限滑差速器限制两个车轮之间的速度差，使得如果一个车轮开始过量旋转，则将更多的扭矩转移至具有更高牵引力的该侧。本专利技术涉及提供改进的差速器。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种差速器，包括：左侧行星齿轮组，所述左侧行星齿轮组具有被配置成从驱动源接收转动驱动输入的太阳齿轮、与电动马达扭矩连接的环形齿轮，以及被配置成在扭矩连接中与左侧车辆驱动构件操作联接的支架（carrier）齿轮；右侧行星齿轮组，所述右侧行星齿轮组具有被配置成从驱动源接收转动驱动输入的太阳齿轮、与电动马达扭矩连接的环形齿轮，以及被配置成在扭矩连接中与右侧车辆驱动构件操作联接的支架齿轮；其中左侧行星齿轮组和右侧行星齿轮组的太阳齿轮相对于彼此转动固定；并且其中相应环形齿轮与电动马达的扭矩连接仅准许环形齿轮相对于彼此在相等且相反的意义上的转动，所述转动可以是自由的，或者由电动马达选择性地供电。差速器和马达的本设置允许功率从内侧轮向外侧轮的转移，这是滑转转向的结果。应当指出的是，跨差速器转移的功率可以大于来自发动机的功率输入。这样的差速器因而可以被操作为限滑差速器，并且有利地，还可以被操作以导致滑转转向。这提供了更加成本有效的解决方案，其中常规的驱动系（发动机和传动装置）可以直接用于向车辆提供推进力，其中使用电动马达（控制对相应的左驱动构件和右驱动构件的扭矩输出）来提供牵引力控制和转向。驱动源将通常包括发动机，诸如发动机和传动装置，其中发电机附接到发动机（例如比正常情况更大）以便向电动马达提供必需的功率。太阳齿轮可以相对于彼此通过它们之间的公共轴固定地转动联接，所述公共轴可以由驱动源的驱动轴经由诸如锥齿轮装置之类的齿轮装置来驱动。相应的（背靠背）环形齿轮可以各自与电动马达经由（在它们之间正交定位的）公共锥齿轮扭矩连接，所述锥齿轮的转动导致布置在它们之间的相应环形齿轮的相等且相反的转动。锥齿轮可以经由齿轮减速台操作联接到电动马达。操作联接可以包括第三行星（周转）齿轮组。可替换地，相应环形齿轮可以各自与电动马达经由设置在它们之间的一系列正齿轮扭矩连接，这同样导致相应环形齿轮的相等且相反的转动。可以提供控制系统以选择性地控制在驱动源与相应驱动构件中的每一个之间转移的功率量。控制系统可以被配置成允许以下操作模式中的一些或通常全部中的操作：i）一种模式，例如当直线驾驶时，其中电动马达被去除供能，并且环形齿轮不转动（例如，并且公共锥齿轮不转动）；ii）一种模式，例如当转弯时，其中电动马达被去除供能，并且环形齿轮以相等且相反的方式通过公共锥齿轮（自由地）转动，从而充当正常差速器；iii）一种模式，例如当在直线驾驶期间失去牵引力时，其中电动马达被供能以提供保持扭矩（锁定锥齿轮）以便防止环形齿轮的任何相对转动；以及iv）一种模式，例如当在失去牵引力时转弯时，其中电动马达被供能，并且环形齿轮以相等且相反的方式通过公共锥齿轮转动，电动马达选择性地顺时针或逆时针驱动锥齿轮以根据需要递送扭矩以平衡对车轮的功率流v）一种模式，例如，当滑转转向是必需的而同时转弯和向前或向后移动时，其中电动马达被选择性地供能以便以相等且相反的方式通过公共锥齿轮顺时针或逆时针地应用扭矩和速度，以给予两个输出半轴之间的充足扭矩差，以允许内侧轮经由内侧半轴并且利用来自发动机的推进功率将再生（regenerative）制动功率转移到差速器中，并且来自电动马达的功率将经由外侧半轴驱动外侧轮以使得能够实现滑转转向转弯；vi）一种模式，例如，当向前或向后驾驶时，在边坡上，其中电动马达可以被选择性地供能以便经由公共锥齿轮以相等且相反的方式应用保持扭矩，以便向车辆的向下侧上的车轮提供更多扭矩并且向车辆的向上侧上的车轮提供更少扭矩，以允许它以直线驾驶；viii）一种模式，例如，当关于车辆中性轴滑转转向时，诸如枢转转弯，其中电动马达被选择性地供能以便以相等且相反的方式通过公共锥齿轮顺时针或逆时针地应用扭矩和速度，以给予左半轴和右半轴处的扭矩和速度差，以允许车轮以相等且相反的方式以顺时针或逆时针的方式转弯。根据本专利技术另外的方面，提供了一种差速器，包括：左侧行星齿轮组，所述左侧行星齿轮组具有被配置成从驱动源接收转动驱动输入的太阳齿轮、与电动马达扭矩连接的环形齿轮，以及被配置成在扭矩连接中与左侧车辆驱动构件操作联接的支架齿轮；右侧行星齿轮组，所述右侧行星齿轮组具有被配置成从驱动源接收转动驱动输入的太阳齿轮、与电动马达扭矩连接的环形齿轮，以及被配置成在扭矩连接中与右侧车辆驱动构件操作联接的支架齿轮；其中左侧行星齿轮组和右侧行星齿轮组的太阳齿轮相对于彼此转动固定，并且在使用中，在驱动源与相应驱动构件中的每一个之间转移的功率量可以通过操作电动马达以在相反方向上将扭矩驱动或应用到环形齿轮来选择性地控制。根据本专利技术的另一方面，提供了一种车辆，包括如以上所描述的差速器。附图说明现在将通过非限制性示例的方式参照附图来描述本专利技术的实施例，其中：图1是现有技术差速器的示意图；图2是根据本专利技术的实施例的差速器的示意图。具体实施方式本专利技术的各方面和实施例涉及限滑差速器的类型，所述限滑差速器包括电动马达以控制对左侧和右侧中的每一个的扭矩输出。在图2中图示了电动马达辅助的差速器系统，图2代表后轮驱动车辆，其具有前部（页面底部）处的发动机和两个后轮30L、30R之间的后部处的差速器10。可以通过前部两个车轮（未示出）实现有限阿克曼转向。差速器10具有背靠背设置的两个行星齿轮组12L、12R。差速器10的左输出和右输出是具有公共太阳16L、16R作为驱动输入的左支架和右支架14L、14R。而且，两个行星齿轮组12L、12R的太阳齿轮16L、16R通过横轴18连接，横轴18通过锥齿轮装置23操作联接到驱动源20（即车辆动力系统中的上游特征，诸如内燃机、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种差速器，包括：左侧行星齿轮组，所述左侧行星齿轮组具有被配置成从驱动源接收转动驱动输入的太阳齿轮、与电动马达扭矩连接的环形齿轮，以及被配置成在扭矩连接中与左侧车辆驱动构件操作联接的支架齿轮；右侧行星齿轮组，所述右侧行星齿轮组具有被配置成从驱动源接收转动驱动输入的太阳齿轮、与电动马达扭矩连接的环形齿轮，以及被配置成在扭矩连接中与右侧车辆驱动构件操作联接的支架齿轮；其中左侧行星齿轮组和右侧行星齿轮组的太阳齿轮相对于彼此转动固定；并且其中相应环形齿轮与电动马达的扭矩连接仅准许环形齿轮相对于彼此在相等且相反的意义上的转动，所述转动可以是自由的，或者由电动马达选择性地供电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.18 GB 1608753.81.一种差速器，包括：左侧行星齿轮组，所述左侧行星齿轮组具有被配置成从驱动源接收转动驱动输入的太阳齿轮、与电动马达扭矩连接的环形齿轮，以及被配置成在扭矩连接中与左侧车辆驱动构件操作联接的支架齿轮；右侧行星齿轮组，所述右侧行星齿轮组具有被配置成从驱动源接收转动驱动输入的太阳齿轮、与电动马达扭矩连接的环形齿轮，以及被配置成在扭矩连接中与右侧车辆驱动构件操作联接的支架齿轮；其中左侧行星齿轮组和右侧行星齿轮组的太阳齿轮相对于彼此转动固定；并且其中相应环形齿轮与电动马达的扭矩连接仅准许环形齿轮相对于彼此在相等且相反的意义上的转动，所述转动可以是自由的，或者由电动马达选择性地供电。2.根据权利要求1所述的差速器，其中相应环形齿轮经由公共锥齿轮与电动马达扭矩连接，所述公共锥齿轮的转动导致相应环形齿轮的相等且相反的转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：RJB弗拉克斯曼，
申请(专利权)人：秦内蒂克有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB