專利名稱：用于四輪驅動車輛的橋間差速器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種四輪驅動車輛，或更具體地講，涉及一種用于四輪驅動車輛的橋間差速器(center differentia1)，它作為一種防滑差速器可對前后驅動輪分配不同的驅動扭矩。
圖3和圖4表示了一種使用在四輪驅動車輛上的現有橋間差速器。此處所使用的“前”和“后”兩詞的含義分別指代車體的前進方向和后退方向。
如圖所示，環繞差速器殼52設置的一個齒圈51與一個傳動小齒輪(圖中未視出)相嚙合。前后半軸齒輪53和54設置在差速器殼52內，并同一個驅動軸(圖中未視出)花鍵連接。在半軸齒輪53和54的外表面上設置有斜齒輪面55。
齒輪槽56形成于差速器殼52的內壁，在其內設置了四個差速器行星齒輪組件57，這些行星齒輪組件57每個都具有第一差速器行星齒輪60和第二差速器行星齒輪61，差速器行星齒輪組件57與半軸齒輪53、54進行嚙合。在第一差速器行星齒輪60上沿一條共同的軸線形成了一個長斜齒輪58和一個短斜齒輪59，而在第二差速器行星齒輪61上也沿一條共同的軸線形成了一個長斜齒輪63和一個短斜齒輪62。在所有行星齒輪組件57中第一和第二差速器行星齒輪60、61的設置方式都使得長斜齒輪58和短斜齒輪59分別與第二差速器行星齒輪61的短斜齒輪62和長斜齒輪63嚙合。此外，長斜齒輪58和63還分別和前后半軸齒輪54和53嚙合。
在前后半軸齒輪53和54以及差速器殼52之間設置有端部墊圈65。
當車輛正直向前行駛時，由于在前后半軸齒輪53間沒有轉動速度差存在，從而差速器行星齒輪60和61并不繞它們自身的軸線旋轉，半軸齒輪53和54隨同差速器殼52一起進行轉動。
當在前后半軸齒輪53和54間存在一個速度差時，差速器行星齒輪60和61通過相互間的反向轉動來補償兩個轉速間的差值。
當在前后橋間有載荷差異存在時，前后半軸齒輪53和54的工作方式是這樣的在半軸齒輪53、54和差速器行星齒輪60、61之間產生了一個嚙合反作用力，該嚙合反作用力作為軸線方向上的側推動力施加在斜齒輪的齒面上。
因而，半軸齒輪53和54被擠靠在墊圈64和65上，在側推力作用下，差速器行星齒輪60和61也同差速器殼52接合在一起。結果，半軸齒輪53、54和差速器行星齒輪60、61都整個和差速器殼52連在了一起，這樣就在前后橋差速器(圖中未視出)間分配了相同的驅動扭矩，實現了具有防滑作用的差動工作。
但是，在上述的中央橋間差速器中，由于前后半軸齒輪的直徑是完全相同的，并由于差速器行星齒輪是平行地與前后半軸齒輪進行嚙合，所以差速器行星齒輪和差速器殼內壁間摩擦區域的面積是有限的，從而在防滑差動模式下很難獲得理想的防滑差動力。
此外，考慮到前后車輪與地面的粘著力，為了實現一個動力平衡，最好能在前后車輪間分配不同的驅動扭矩。但是，在現有的橋間差速器中，由于前后車輪的扭矩分配率固定于50∶50，從而很難增大橋間差速器的驅動能力范圍。
本發明致力于解決上述問題。
本發明的一個目的是提供一種橋間差速器，該差速器能提供一個高的防滑差動力，并根據前后車輪不同的地面接觸力狀況向前后車輪分配不同的驅動扭矩。
為了實現上述目的，本發明提供了一種用于四輪驅動車輛的橋間差速器，該差速器包括一個具有縱向軸線的差速器殼；以縱向方向設置在差速器殼內的前后半軸齒輪；以及與前后半軸齒輪的外周部位進行嚙合的多個差速器行星齒輪(pinion gears)，其中每個差速器行星齒輪的回轉軸線都相對差速器殼的縱向軸線傾斜一個預定的角度。
包括在說明書中并構成說明書一部分的附圖展示了本發明的實施方式，并和文字描述一起來解釋本發明的設計原理。在附圖中

圖1是根據本發明最佳實施例的一種橋間差速器的側剖視圖；圖2是沿圖1中的II-II線所作的剖面圖；圖3一種現有普通橋間差速器的側剖視圖；以及圖4是現有橋間差速器的差速器行星齒輪/半軸齒輪組合體的軸測視圖。
下文將參照附圖對本發明的最佳實施方式作詳細的描述，此處所使用的“前”和“后”兩詞的含義分別指代車體的前進方向和后退方向。
圖1和圖2表示了根據本發明最佳實施方式的軸間差速器。
本發明的橋間差速器包括一個縱軸線為X的差速器殼3；一個環繞差速器殼3一體成形的齒圈1；設置在差速器殼3內的前后半軸齒輪5、7，它們的中心軸線都與差速器殼3的縱軸線同軸。前后半軸齒輪5、7與一個驅動軸(圖中未視出)花鍵連接，并在它們的外圓周上設有斜嚙合齒9。
齒輪槽11形成于差速器殼3的內壁，在其內設置了四個差速器行星齒輪組件13，這些行星齒輪組件13都具有第一差速器行星齒輪27和第二差速器行星齒輪29，并與半軸齒輪5、7嚙合。在前半軸齒輪5和差速器殼3之間以及后半軸齒輪7和差速器殼3之間安裝了端部墊圈15，而在前后半軸齒輪5、7之間則設置了中央墊圈17。
差速器殼3的外圓周被設計的相對于中央軸線X具有一個預定的傾角α，也就是說，差速器殼3外圓周的直徑向前方逐漸增大。
相應地，齒輪槽11也被設計成相對于差速器殼3的中央軸線X具有一個預定的夾角α，這樣，當差速器行星齒輪27、29插入到齒輪槽11中時，就使得差速器行星齒輪27、29的轉動軸線PX被定位于相對于差速器殼3的中央軸線具有一個預定傾角的位置。
在第一差速器行星齒輪27上沿一條共同的軸線形成了一個長斜齒輪23和一個短斜齒輪25，在第二差速器行星齒輪29上沿一條共同的軸線也設有一個短斜齒輪25和一個長斜齒輪23。在所有行星齒輪組件13中第一和第二差速器行星齒輪27、29的設置方式都使得第一差速器行星齒輪27的長斜齒輪23和短斜齒輪25分別和第二差速器行星齒輪29的短斜齒輪25和長斜齒輪23嚙合。此外，每個差速器行星齒輪的長斜齒輪23還和前后半軸齒輪5、7嚙合。
由于前后半軸齒輪5、7應當與其旋轉軸線相對于中央軸線X有一個預定夾角α的行星齒輪組13嚙合，所以前后半軸齒輪5、7的外形直徑也相應形成了一個預定的夾角α。
下文將介紹上述橋間差速器的工作過程。
當車輛正直向前行駛時，由于在前后半軸齒輪5和7之間沒有轉動速差存在，從而每個差速器行星齒輪都不繞自身的軸線旋轉，半軸齒輪5和7隨同差速器殼3一起轉動。
在這里，由于前后半軸齒輪5和7的直徑相互不同，因而通過前半軸齒輪5傳遞到前橋差速器(圖中未視出)的驅動扭矩大小不同于通過后半軸齒輪7傳遞到后橋差速器(圖中未視出)的驅動扭矩。關于這一點將在下文作詳細的描述。
在差動模式下，在前后半軸齒輪5和7之間有速度差存在。該轉速差值通過行星齒輪組件在不同方向的轉動來進行補償。也就是說，在車輛某一橋的車輪轉速增加了差速器行星齒輪組件13的轉動速度，而在車輛另一橋的車輪轉速就被減小了，從而實現了車輛的橋間差速工作。
在一個防滑(limited slip)差動工作模式下，半軸齒輪5、7的運轉通過在差速器行星齒輪組件13和半軸齒輪5、7之間產生的嚙合反作用力來影響各齒輪的工作(？)。該嚙合反作用力作為側推力作用在相對齒輪齒面的軸線方向上。
因而，由于半軸齒輪5和7被擠靠在墊圈15和17上，前后半軸齒輪5和7上就產生了摩擦力，差速器行星齒輪組件13也通過反作用力向差速器殼3內壁施加壓力從而產生了摩擦力，這樣就將半軸齒輪及差速器行星齒輪和差速器殼3連到了一起，從而將扭矩分配到前后橋的差速器上。
此處，由于差速器行星齒輪13是這樣定位的即它的轉動軸線被設置的相對于差速器殼3的中央軸線X具有一個預定的夾角α，從而在差速器殼和行星齒輪組13間接觸區域的面積就增大了，這樣就增大了作用在徑向方向的摩擦扭矩，從而改善了防滑差動工作特性。
在上述的實施例中，由于前半軸齒輪5被設計的具有比后半軸齒輪7更大的直徑，從而通過前半軸齒輪5可分配更高的驅動扭矩。因此，當根據本實施方式的橋間差速器被應用在一個具有較高前橋載荷的四輪驅動車上時，通過在前后車輪上分配不同的驅動扭矩來實現前后車輪的地面粘著力平衡，從而改善車輛的驅動安全性。
上面聯系目前被認為是最實用的最佳實施例對本發明作了描述，但應當說明的是本發明并不僅限定于所公開的實施方式，而是相反，本發明的覆蓋范圍將涵蓋在所附權利要求的設計思路范圍內的多種改型或等效設置。
權利要求
1.一種用于四輪驅動車輛的橋間差速器，其包括一個具有縱向軸線的差速器殼；以縱向方向設置在差速器殼內的前后半軸齒輪；以及與前后半軸齒輪的外周部位進行嚙合的多個行星齒輪，其特征在于每個行星齒輪的回轉軸線都相對差速器殼的縱向軸線傾斜一個預定的角度。
全文摘要
一種用于四輪驅動車輛的橋間差速器,該差速器包括一個具有縱向軸線的差速器殼;以縱向方向設置在差速器殼內的前后半軸齒輪;以及與前后半軸齒輪的外周部位進行嚙合的多個差速器行星齒輪,其中每個差速器行星齒輪的回轉軸線都相對差速器殼的縱向軸線傾斜一個預定的角度。
文檔編號F16H48/20GK1288830SQ9912746
公開日2001年3月28日 申請日期1999年12月30日 優先權日1999年9月22日
發明者甘政憲 申請人:現代自動車株式會社