本發(fā)明涉及一種液壓耦合器,尤其是一種可應(yīng)用于汽車作為差速器使用的一種液壓耦合器。
背景技術(shù):
差速器是汽車的重要零部件之一,主要用于保證車輛兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)能以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),保證行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本要求。現(xiàn)有的中央差速器主要有開(kāi)放式中央差速器、多片離合器式差速器和粘性聯(lián)軸節(jié)式差速器。普通的開(kāi)放式中央差速器,沒(méi)有任何限制,只能起到差速作用,當(dāng)某一側(cè)車輪因地面附著系數(shù)降低而出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時(shí),另一側(cè)車輪也不能傳遞扭矩,車輛無(wú)法駛出壞路面,通過(guò)性變差。在使用過(guò)程中需要裝配差速鎖,其成本高。多片離合器式差速器,其內(nèi)部有兩組摩擦盤(pán),一組為主動(dòng)盤(pán),一組為從動(dòng)盤(pán),主動(dòng)盤(pán)與前軸連接,從動(dòng)盤(pán)與后軸連接,兩組盤(pán)片被浸泡在專用油中,二者的結(jié)合和分離依靠電子系統(tǒng)控制。多片離合器式差速器具有反應(yīng)速度快、可瞬間結(jié)合、電控可調(diào),缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。粘性聯(lián)軸節(jié)式差速器其粘性聯(lián)軸節(jié)是一個(gè)裝有硅油的密封容器,里面有兩組帶槽的金屬葉片,一組與前軸相連,一組與后軸相連。在正常行駛時(shí),前后車輪沒(méi)有轉(zhuǎn)速差,粘性聯(lián)軸節(jié)不起作用,動(dòng)力不分配給后輪;當(dāng)汽車前后車輪出現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)速差粘性聯(lián)軸節(jié)分配扭矩。其優(yōu)點(diǎn)是尺寸緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低;缺點(diǎn)是反應(yīng)速度非常慢,扭矩分配比例小,只有較大的轉(zhuǎn)速差時(shí)才會(huì)工作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種加工成本低、加工簡(jiǎn)單、體積小、使用靈活的液壓耦合器,可以作為汽車的中央差速器使用,可降低四驅(qū)車的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明為了達(dá)到上述目的,采用以下技術(shù)方案:
一種液壓耦合器,包括殼體和中間軸,殼體與中間軸同軸,殼體相對(duì)中間軸轉(zhuǎn)動(dòng),組裝后在殼體和中間軸之間形成液壓腔,液壓腔中填充工作介質(zhì)用于傳遞殼體與中間軸之間的轉(zhuǎn)矩,殼體連接動(dòng)力輸入端,中間軸連接輸出端,或者中間軸連接動(dòng)力輸入端,殼體連接輸出端,其特征是所述殼體由殼體A、殼體B和固定外圈組成,固定外圈將殼體A和殼體B固定,殼體A和殼體B的內(nèi)側(cè)面中心均設(shè)有中間軸支撐軸,在中間軸支撐軸外設(shè)置有M個(gè)殼內(nèi)凸出體,殼體A和殼體B的殼內(nèi)凸出體交錯(cuò)分布,中間軸包括支撐軸、設(shè)置在支撐軸外的中央隔板,在中央隔板上設(shè)置有N個(gè)擋板滑槽,N個(gè)活動(dòng)擋板分別安裝在N個(gè)擋板滑槽中,殼內(nèi)凸出體、活動(dòng)擋板與中間軸及殼體配合將液壓腔分為2M個(gè)工作腔,在殼內(nèi)凸出體上設(shè)置有泄壓槽或/和在活動(dòng)擋板上設(shè)置有泄壓孔,在工作過(guò)程中活動(dòng)擋板沿殼體A和殼體B相對(duì)的內(nèi)表面運(yùn)動(dòng),活動(dòng)擋板可變換工作腔,工作介質(zhì)經(jīng)泄壓槽或泄壓孔進(jìn)入相鄰工作腔,其中M、N為自然數(shù)。
作為一種優(yōu)選方式,活動(dòng)擋板數(shù)量為2n-1個(gè),在工作過(guò)程中有n個(gè)活動(dòng)擋板作用于工作介質(zhì)形成液壓,n-1個(gè)活動(dòng)擋板變換工作腔,變換工作腔的活動(dòng)擋板與形成液壓的活動(dòng)擋板交替分布,n為≥1的自然數(shù)。
作為一種優(yōu)選方式,所述殼內(nèi)凸出體由對(duì)稱的坡道組成。為了使殼體相對(duì)中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),活動(dòng)擋板沿殼體A和殼體B相對(duì)的內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)摩擦力小,可在活動(dòng)擋板單側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有滾珠,滾珠沿殼體A和殼體B的內(nèi)側(cè)平面滑動(dòng),更優(yōu)地在殼體A和殼體B的內(nèi)側(cè)平面設(shè)置滾珠槽用于引導(dǎo)滾珠運(yùn)動(dòng)。還可以在固定外圈上的側(cè)面設(shè)置有滑道,活動(dòng)擋板的固定外圈固定側(cè)設(shè)有滑動(dòng)銷,滑動(dòng)銷插入固定外圈的滑道中,引導(dǎo)活動(dòng)擋板沿滑道移動(dòng),為活動(dòng)擋板沿殼體A和殼體B相對(duì)的內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)提供保證。
作為另一種優(yōu)選方式,所述殼內(nèi)凸出體由水平的中間段和中間段兩側(cè)的斜面段組成,在固定外圈的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有滑道,活動(dòng)擋板可沿滑道運(yùn)動(dòng)。更進(jìn)一步地,在活動(dòng)擋板的固定外圈固定側(cè)設(shè)有滑動(dòng)銷,滑動(dòng)銷插入固定外圈的滑道中,引導(dǎo)活動(dòng)擋板沿滑道移動(dòng)?;?和在活動(dòng)擋板單側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有滾珠,滾珠沿殼體A和殼體B的內(nèi)側(cè)平面滑動(dòng),更優(yōu)地在殼體A和殼體B的內(nèi)側(cè)平面設(shè)置滾珠槽用于引導(dǎo)滾珠運(yùn)動(dòng)。
作為另一種優(yōu)選方式,所述殼內(nèi)凸出體為隔板狀,在固定外圈的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有滑道,活動(dòng)擋板可沿滑道運(yùn)動(dòng);或/和在殼內(nèi)凸出體間或殼內(nèi)凸出體外側(cè)或殼內(nèi)凸出體內(nèi)側(cè)設(shè)置有引導(dǎo)活動(dòng)擋板運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)擋板滑道。
所述中間軸為一體式結(jié)構(gòu),由支撐軸、內(nèi)環(huán)、外環(huán)及連接內(nèi)環(huán)和外環(huán)的中央隔板組成,內(nèi)環(huán)、外環(huán)徑向及中央隔板上均布擋板滑槽,活動(dòng)擋板安裝在個(gè)擋板滑槽中且與內(nèi)環(huán)接觸,殼體A和殼體B的中間軸支撐軸與中間軸的支撐軸相套密封,中間隔板與殼體A和殼體B的殼內(nèi)凸出體接觸密封,內(nèi)環(huán)及外環(huán)與殼體A和殼體B接觸密封,在中間軸的中央隔板兩側(cè)各形成M個(gè)工作腔,工作腔里充滿液壓油,活動(dòng)擋板可沿中間軸的軸向移動(dòng),活動(dòng)擋板移動(dòng)過(guò)程中與其接觸面密封。
中間軸還可省略外環(huán),由支撐軸、內(nèi)環(huán)及中央隔板組成,內(nèi)環(huán)的徑向及中央隔板上均布擋板滑槽,活動(dòng)擋板安裝在個(gè)擋板滑槽中且與內(nèi)環(huán)接觸,殼體A和殼體B的中間軸支撐軸與中間軸的支撐軸相套密封,中間隔板與殼體A和殼體B的殼內(nèi)凸出體接觸密封,內(nèi)環(huán)與殼體A和殼體B接觸密封,在中間軸的中央隔板兩側(cè)各形成M個(gè)工作腔,工作腔里充滿液壓油,活動(dòng)擋板可沿中間軸的軸向移動(dòng),活動(dòng)擋板移動(dòng)過(guò)程中與其接觸面密封。
作為一種優(yōu)選方式,在活動(dòng)檔板即將變換工作腔處和/或正在變換工作腔處的殼體A和殼體B內(nèi)表面上設(shè)置有減壓槽。
作為一種優(yōu)選方式,所述活動(dòng)擋板的邊為倒角邊或圓角邊。
作為一種優(yōu)選方式,在泄壓槽中設(shè)置有泄壓閥安裝孔,泄壓閥安裝孔中安裝有泄壓閥。
作為一種優(yōu)選方式,在泄壓槽中設(shè)有自動(dòng)泄壓裝置,所述自動(dòng)泄壓裝置包括設(shè)置泄壓槽中的閥體腔,安裝在閥體腔中的閥體,閥體與閥體腔間有間隙,閥體位于閥體腔兩端位時(shí)閥體封堵泄壓槽,閥體兩端設(shè)有復(fù)位彈簧,復(fù)位彈簧的一端與閥體連接,另一端與閥體腔壁連接,閥體腔外設(shè)置有閥體蓋,將閥體及彈簧固定在閥體腔中。
作為一種優(yōu)選方式,殼體A和殼體B外周設(shè)有螺絲孔A,相應(yīng)地在固定外圈的左右兩側(cè)設(shè)置有螺絲孔B,在殼體A和殼體B的內(nèi)側(cè)面還設(shè)有定位銷,相應(yīng)地在固定外圈上設(shè)置有定位銷安裝孔,定位銷插裝在定位銷安裝孔中。
作為一種優(yōu)選方式,中間軸的一側(cè)內(nèi)環(huán)與支撐軸之間有環(huán)形凹槽,支撐軸套裝在殼體A的中間軸支撐軸內(nèi)圈,殼體A的中間軸支撐軸上的環(huán)形凸臺(tái)與環(huán)形凹槽間形成油封位;中間軸另一側(cè)的內(nèi)環(huán)的內(nèi)圈中有環(huán)形面,殼體B的中間軸支撐軸上有第一環(huán)形凸臺(tái)和第二環(huán)形凸臺(tái),殼體B的中間支撐軸套裝在中間軸內(nèi)環(huán)的內(nèi)圈中,第一環(huán)形凸臺(tái)與環(huán)形面接觸,由第一環(huán)形凸臺(tái)、第二環(huán)形凸臺(tái)及環(huán)形面形成油封位。
本發(fā)明的液壓耦合器的工作原理是通過(guò)液壓油傳遞動(dòng)力,當(dāng)殼體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),液壓油會(huì)推動(dòng)活動(dòng)擋板前進(jìn),活動(dòng)擋板驅(qū)動(dòng)中間軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞,而泄壓槽或泄壓孔能泄掉部份液壓力,這樣就能實(shí)現(xiàn)力的傳遞不平等,起到差速的作用。可用泄壓槽內(nèi)的泄壓閥控制液壓力的大小,泄壓閥開(kāi)口越大,液壓油的壓力越小,力的傳遞越少。本發(fā)明中由于活動(dòng)擋板在工作過(guò)程中可變換工作腔,動(dòng)力傳遞不間斷,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工成本低、實(shí)時(shí)傳遞動(dòng)力、使用靈活的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的第一種實(shí)施例的爆炸圖。
圖2 為本發(fā)明第一種實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明第一種實(shí)施例中殼體A和殼體B錯(cuò)位安裝示意圖。
圖4為第一實(shí)施例中殼體A的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為第一實(shí)施例中殼體A的外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為第一實(shí)施例中殼體B的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為第一實(shí)施例中殼體B的外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為第一實(shí)施例中殼體固定外圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為中間軸的結(jié)構(gòu)示意圖(與殼體A相對(duì)面)。
圖10為中間軸的結(jié)構(gòu)示意圖(與殼體B相對(duì)面)。
圖11為第一實(shí)施例中活動(dòng)擋板正在變換工作腔的示意圖。
圖12為第二實(shí)施例中殼體A的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13、圖14和圖15為第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16為安裝自動(dòng)泄壓裝置的殼內(nèi)凸出體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17為自動(dòng)泄壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18為自動(dòng)泄壓裝置工作示意圖。
圖19為本發(fā)明的第三種實(shí)施例的爆炸圖。
圖20為本發(fā)明的第三種實(shí)施例的組裝示意圖。
圖21為本發(fā)明的第三種實(shí)施例中殼體A和殼體B內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)一種示意圖。
圖22為中間軸的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖23-圖28殼體A(殼體B)內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖29-圖31活動(dòng)擋板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖32-38為殼體A(殼體B)內(nèi)側(cè)的減壓槽結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1殼體A,11中間軸支撐軸,12殼內(nèi)凸出體,12a中間段,12b斜面段,13泄壓槽,14軸承座,15螺絲孔A,16泄壓閥安裝位,17定位銷,18環(huán)形凸臺(tái),2中間軸,21支撐軸, 22內(nèi)環(huán),23外環(huán),24擋板滑槽,25中央隔板,26環(huán)形凹槽,27環(huán)形面,3活動(dòng)擋板,31活動(dòng)銷,32滾珠,33泄壓孔,4殼體B,41中間軸支撐軸,42殼內(nèi)凸出體,42a中間段,42b斜面段,43泄壓槽,44軸承座,45螺絲孔A,46泄壓閥安裝位,47定位銷,48第一環(huán)形凸臺(tái),49第二環(huán)形凸臺(tái),5固定外圈,51滑道,52螺絲孔B,53定位銷安裝孔,6a、6b油封位,7a、7b工作腔,8固定泄壓閥,9自動(dòng)泄壓裝置,91閥體蓋,92閥體,93復(fù)位彈簧,94閥體腔,10減壓槽。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的液壓耦合器,包括殼體和中間軸,殼體與中間軸同軸,殼體相對(duì)中間軸轉(zhuǎn)動(dòng),組裝后在殼體和中間軸之間形成液壓腔,液壓腔中填充工作介質(zhì)用于傳遞殼體與中間軸之間的轉(zhuǎn)矩,殼體連接動(dòng)力輸入端,中間軸連接輸出端;或者中間軸連接動(dòng)力輸入端,殼體連接輸出端。殼體由殼體A1、殼體B4和固定外圈5組成,固定外圈5將殼體A1和殼體B4固定,殼體A1和殼體B4的內(nèi)側(cè)面中心均設(shè)有中間軸支撐軸11、41,在中間軸支撐軸11、41外設(shè)置有M個(gè)殼內(nèi)凸出體12、42,殼體A1和殼體B4的殼內(nèi)凸出體12、42交錯(cuò)分布,中間軸2包括支撐軸21、設(shè)置在支撐軸外的中央隔板25,在中央隔板25上設(shè)置有N個(gè)擋板滑槽24,N個(gè)活動(dòng)擋板3分別安裝在N個(gè)擋板滑槽24中,殼內(nèi)凸出體12、42、活動(dòng)擋板3與中間軸2及殼體配合將液壓腔分為2M個(gè)工作腔,在殼內(nèi)凸出體上設(shè)置有泄壓槽13、43或在活動(dòng)擋板上設(shè)置有泄壓孔,在工作過(guò)程中活動(dòng)擋板沿殼體A和殼體B相對(duì)的內(nèi)表面運(yùn)動(dòng),活動(dòng)擋板可變換工作腔,工作介質(zhì)經(jīng)泄壓槽或泄壓孔進(jìn)入相鄰工作腔,其中M、N為自然數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思,可以有多種實(shí)施方式,以下結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不局限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出多種組合和變形,但在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,這些組合和變形都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。
實(shí)施例1
圖1-圖11以殼體A1和殼體B4的內(nèi)側(cè)面分別設(shè)置2個(gè)殼內(nèi)凸出體12、42,活動(dòng)擋板3數(shù)量為3個(gè)的結(jié)構(gòu),即M=2,N=3的結(jié)構(gòu)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的介紹,但本發(fā)明不局限于本實(shí)施例。
本實(shí)施例中,中間軸2為一體式結(jié)構(gòu),由支撐軸21、內(nèi)環(huán)22、外環(huán)23及連接內(nèi)環(huán)22和外環(huán)23的中央隔板組成,內(nèi)環(huán)22、外環(huán)23徑向及中央隔板25上均布3個(gè)擋板滑槽24,3個(gè)活動(dòng)擋板3分別安裝在3個(gè)擋板滑槽24中且與內(nèi)環(huán)22接觸,在活動(dòng)擋板3的固定外圈5固定側(cè)設(shè)有滑動(dòng)銷31,滑動(dòng)銷31插入固定外圈5的滑道51中,引導(dǎo)活動(dòng)擋板3沿滑道51移動(dòng)。活動(dòng)擋板3可沿中間軸的軸向移動(dòng),殼體A1和殼體B4的中間軸2支撐軸與中間軸2的支撐軸21相套密封,在中間軸2的中央隔板25兩側(cè)各形成2個(gè)工作腔,共4個(gè)工作腔,在工作腔里充滿液壓油。
本實(shí)施例中殼體A1和殼體B4的結(jié)構(gòu)相似,為了連接動(dòng)力輸入裝置,在殼體A1和殼體B4的外側(cè)面設(shè)置有軸承座14、44,通過(guò)軸承座14、44連接輸入軸,也可以通過(guò)其他方式與輸入裝置連接。例如可以在固定外圈上安裝齒輪進(jìn)行傳動(dòng)。
殼體A1和殼體B4外周設(shè)有螺絲孔A15、45,相應(yīng)地在固定外圈5的兩側(cè)設(shè)置有螺絲孔B52,用螺絲穿過(guò)相應(yīng)地螺絲孔A15、45和螺絲孔B52將殼體A1和殼體B4與固定外圈5固定。在殼體A1和殼體B4的內(nèi)側(cè)面還設(shè)有定位銷17、47,相應(yīng)地在固定外圈5上設(shè)置有定位銷安裝孔53,定位銷17、47插裝在定位銷安裝孔53中,方便殼體A1、殼體B4及固定外圈5快速定位組裝。
殼體A1和殼體B4的內(nèi)側(cè)面中心均設(shè)有中間軸支撐軸21、41,在中間軸支撐軸21、4外對(duì)稱設(shè)置有2個(gè)殼內(nèi)凸出體12、42,殼內(nèi)凸出體12、42由水平的中間段12a、42a和中間段兩側(cè)的斜面段12b、42b組成,殼體A1和殼體B1相對(duì)應(yīng)的斜面段12b、42b平行,殼體A1和殼體B4的殼內(nèi)凸出體12、42交錯(cuò)分布,活動(dòng)擋板3在液體的推動(dòng)以及固定外圈5上滑道51的作用下,從殼內(nèi)凸出體的斜面段12b、42b由一個(gè)工作腔變化到另一個(gè)相鄰工作腔。殼內(nèi)凸出體12、42內(nèi)設(shè)置有泄壓槽13、43,工作腔中的液壓油可從泄壓槽13、43中流入相鄰工作腔,為了控制泄壓槽13、43開(kāi)口大小,以滿足泄壓需要,在泄壓槽13、43中安裝泄壓閥。
為了實(shí)現(xiàn)中間軸2與殼體間的密封,中間軸2的一側(cè)內(nèi)環(huán)22與支撐軸21之間有環(huán)形凹槽26,支撐軸21套裝在殼體A1的中間軸支撐軸11內(nèi)圈,殼體A1的中間軸支撐軸11上的環(huán)形凸臺(tái)18與環(huán)形凹槽26間形成油封位6a;中間軸2另一側(cè)的內(nèi)環(huán)22的內(nèi)圈中有環(huán)形面27,殼體B4的中間軸支撐軸41上有第一環(huán)形凸臺(tái)48和第二環(huán)形凸臺(tái)49,殼體B4的中間支撐軸41套裝在中間軸內(nèi)環(huán)22的內(nèi)圈中,第一環(huán)形凸臺(tái)48與環(huán)形面27接觸,由第一環(huán)形凸臺(tái)48、第二環(huán)形凸臺(tái)49及環(huán)形面形27成油封位6b。該結(jié)構(gòu)可保證中間軸2與殼體A1和殼體B4接觸面的可靠密封,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,方便加工。
本實(shí)施例中以M=2,N=3為例(殼體A1和殼體B4各有2個(gè)殼內(nèi)凸出體,設(shè)置3個(gè)活動(dòng)擋板3,形成4個(gè)工作腔),本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)施例做出多種變形,例如殼體A1和殼體B4各有3個(gè)殼內(nèi)凸出體,5個(gè)活動(dòng)擋板3,形成6個(gè)工作腔;殼體A1和殼體B4各有4個(gè)殼內(nèi)凸出體,7個(gè)活動(dòng)擋板3,形成8個(gè)工作腔等一系列的變形。
本發(fā)明中活動(dòng)擋板3的數(shù)量?jī)?yōu)選奇數(shù),避免出現(xiàn)活動(dòng)擋板3在工作過(guò)程中出現(xiàn)同時(shí)切換的,使動(dòng)力傳送更穩(wěn)定。這些結(jié)構(gòu)并未脫離本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)想,仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同,只是在殼體A1和殼體B4的內(nèi)側(cè)面分別設(shè)置1個(gè)殼內(nèi)凸出體,其活動(dòng)擋板3數(shù)量也為3個(gè),相應(yīng)地固定外圈5上的滑道51根據(jù)活動(dòng)擋板3變化工作腔的位置進(jìn)行設(shè)定,由此形成了有兩個(gè)工作腔7a、7b的液壓耦合器。圖12示意殼體A1的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu),設(shè)置有1個(gè)殼內(nèi)凸出體12,殼內(nèi)凸出體12上設(shè)置有泄壓槽,殼體A1和殼體B4上的殼內(nèi)凸出體交錯(cuò)設(shè)置,每個(gè)工作腔中有各有一個(gè)殼內(nèi)凸出體12、42。三個(gè)活動(dòng)擋板3中有兩個(gè)活動(dòng)擋板3在同一個(gè)工作腔7a中(如圖14所示),一個(gè)活動(dòng)擋板3在另一個(gè)工作腔7b中(如圖13所示)。當(dāng)外殼與中間軸2有轉(zhuǎn)速差時(shí),其中一個(gè)活動(dòng)擋板3會(huì)變換工作腔,保證有兩個(gè)活動(dòng)擋板3在工作,一個(gè)活動(dòng)擋板3在切換。如圖15示意活動(dòng)擋板3即將變換工作腔的狀態(tài),同實(shí)施例1相同,活動(dòng)擋板3變化工作腔也是從殼內(nèi)凸出體的斜面段12b、42b處變化。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同,不再贅述。本實(shí)施例具有加工簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例3
如圖19和圖20所示,本實(shí)施例中以殼體A1和殼體B4中殼內(nèi)凸出體12、42數(shù)量為1為例,對(duì)另外一種結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。該結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1和實(shí)施例2的主要區(qū)別在固定外圈5,上面兩個(gè)實(shí)施例中固定外圈5上設(shè)置有滑道51用于引導(dǎo)活動(dòng)擋板3運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例中,固定外圈5上沒(méi)有設(shè)置滑道,活動(dòng)擋板3沿殼體A1和殼體B4的殼內(nèi)凸出體的表面42c及殼體B4(殼體A1)內(nèi)表面滑動(dòng)40。為了降低活動(dòng)擋板3滑動(dòng)時(shí)的摩擦力可以在活動(dòng)擋板3單側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有滾珠32,滾珠32沿殼體A和殼體B的內(nèi)側(cè)平面滑動(dòng)。如圖21所示,在殼體A和殼體B的內(nèi)側(cè)平面設(shè)置滾珠槽412。采用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu),液壓耦合器的密封性能好。
為了使活動(dòng)擋板3的運(yùn)動(dòng)更順暢,可在采用固定外圈5上設(shè)滑道51與本實(shí)施例在活動(dòng)擋板3上設(shè)置滾珠相結(jié)合的方式。
實(shí)施例4
如圖23所示,本實(shí)施例中殼體A1和殼體B4的殼內(nèi)凸出體12、42由對(duì)稱的坡道12d、42d組成,活動(dòng)擋板3沿殼體A1和殼體B4相對(duì)的內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)?;顒?dòng)擋板3可以采用實(shí)施例1和實(shí)施2中的結(jié)構(gòu),相應(yīng)地,固定外圈5設(shè)置滑道51。固定外圈5也可以采用實(shí)施例3中的結(jié)構(gòu),由于坡道結(jié)構(gòu)活動(dòng)擋板運(yùn)動(dòng)阻力小,活動(dòng)擋板3可不設(shè)滾珠,或者在活動(dòng)擋板3單側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有滾珠32,滾珠32沿殼體A和殼體B的內(nèi)側(cè)平面滑動(dòng)。也可在坡道12d、42d上設(shè)置滾珠槽412,引導(dǎo)滾珠32滑動(dòng)。
實(shí)施例5
如圖24-圖26所示,本實(shí)施例中殼體A1和殼體B4的殼內(nèi)凸出體12、42為隔板狀結(jié)構(gòu),采用該結(jié)構(gòu)使得液壓耦合器具有重量輕的優(yōu)點(diǎn)。殼體A1和殼體B4的殼內(nèi)凸出體采用隔板狀結(jié)構(gòu),固定外圈5上設(shè)置滑道51則結(jié)構(gòu)采用圖26所示即可。如果固定外圈5上沒(méi)有設(shè)置滑道,可在殼內(nèi)凸出體間設(shè)置有活動(dòng)擋板滑道411,活動(dòng)擋板滑道411可設(shè)置在殼內(nèi)凸出體的外側(cè)(如圖24所示),也可設(shè)置在殼內(nèi)凸出體的內(nèi)側(cè)(如圖25所示),或者設(shè)置在殼內(nèi)凸出體內(nèi)側(cè)與外側(cè)之間的位置,只要滿足引導(dǎo)活動(dòng)擋板3滑動(dòng)要求即可。圖24和圖25所示的結(jié)構(gòu),活動(dòng)擋板滑道411分為中間平面段411a和兩側(cè)斜面段411b,活動(dòng)擋板3會(huì)在斜面段411b由一個(gè)工作腔變化到另一個(gè)工作腔。
在隔板狀的殼內(nèi)凸出體上設(shè)置有泄壓孔410,其作用與泄壓槽12、43一樣。但是泄壓孔410無(wú)法應(yīng)用本發(fā)明提供的自動(dòng)泄壓裝置9。也可將隔板狀結(jié)構(gòu)變形為圖27和圖28的結(jié)構(gòu),如此可應(yīng)用自動(dòng)泄壓裝置9。
實(shí)施例6
上述實(shí)施例中是以殼內(nèi)凸出體12、42上設(shè)置泄壓槽12、43或泄壓孔410,而活動(dòng)隔板3無(wú)泄壓孔為例??梢匀∠鲜鼋Y(jié)構(gòu)中殼內(nèi)凸出體12、42上設(shè)置泄壓槽12、43或泄壓孔410,而在活動(dòng)擋板3上設(shè)置泄壓孔33,泄壓孔可以是圓孔狀,方槽狀等結(jié)構(gòu),根據(jù)需要設(shè)計(jì),也可滿足泄壓要求。此外,還可以采用殼內(nèi)凸出體12、42上設(shè)置泄壓槽12、43(或泄壓孔410)的同時(shí)在活動(dòng)擋板3上也設(shè)置泄壓孔33,殼內(nèi)凸出體上的泄壓槽12、43(或泄壓孔410)和活動(dòng)擋板3上的泄壓孔33配合,滿足泄壓要求。
如圖31所示,活動(dòng)擋板3的邊可設(shè)計(jì)為倒角邊或圓角邊,可降低活動(dòng)擋板3的運(yùn)動(dòng)阻力。
實(shí)施例7
如圖22所示的結(jié)構(gòu),中間軸2的一體式結(jié)構(gòu)可以取消外環(huán)23,由支撐軸21、內(nèi)環(huán)22及中央隔板25組成,內(nèi)環(huán)22的徑向及中央隔板25上均布擋板滑槽24,活動(dòng)擋板3安裝在個(gè)擋板滑槽24中且與內(nèi)環(huán)22接觸,殼體A1和殼體B4的中間軸支撐軸11、41與中間軸的支撐軸21相套密封,中央隔板25與殼體A1和殼體B4的殼內(nèi)凸出體12、42接觸密封。
實(shí)施例8
本實(shí)施例中,液壓耦合器的活動(dòng)檔板3即將變換工作腔處和/或正在變換工作腔處的殼體A和殼體B內(nèi)表面上設(shè)置有減壓槽10。如圖32-圖37所示是在活動(dòng)擋板3正在變化工作腔的位置設(shè)置了減壓槽10,圖38中示意了在活動(dòng)擋板3即將變化工作腔處和正在變化工作腔處設(shè)置減壓槽10。減壓槽10的設(shè)定主要根據(jù)活動(dòng)擋板3運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的坡道阻力情況設(shè)定,是一種優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。在液壓耦合器的工作過(guò)程中,活動(dòng)擋板3需要變化工作腔,在即將變化工作腔或處于變化工作腔過(guò)程中的活動(dòng)擋板3(如圖33中所示),由于其后方活動(dòng)擋板即將代替其工作,變換工作腔的活動(dòng)擋板3需要消除或減少工作介質(zhì)對(duì)其產(chǎn)生的液壓,以降低活動(dòng)擋板3在變換過(guò)程中的阻力,而采用本實(shí)施例減壓槽10可以快速降低工作介質(zhì)對(duì)運(yùn)動(dòng)至此位置的活動(dòng)擋板3的作用力,使活動(dòng)擋板3變換更順暢,液壓耦合器工作更平穩(wěn)。
實(shí)施例9
液壓耦合器在殼體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),工作介質(zhì)會(huì)推動(dòng)活動(dòng)擋板3前進(jìn),活動(dòng)擋板3驅(qū)動(dòng)中間軸2轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞,而泄壓槽13、43能排出部分工作介質(zhì),泄一部份液壓力,這樣就能實(shí)現(xiàn)力的傳遞不平等,起到差速的作用。本發(fā)明中在泄壓槽13、43中安裝泄壓閥來(lái)控制液壓力的大小。動(dòng)力輸入輸出比值由泄壓閥開(kāi)口大小來(lái)決定。
泄壓閥可以是固定的泄壓閥,參見(jiàn)圖4-圖7,在泄壓槽13、43底部的殼體上設(shè)有泄壓槽安裝位16、46,固定液壓閥8由泄壓槽安裝位16、46伸入泄壓槽13、43中,固定液壓閥8設(shè)定后在工作過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明還提供一種自動(dòng)泄壓裝置9,參考圖16、圖17和圖18,該自動(dòng)泄壓裝置9包括設(shè)置泄壓槽13、43中的閥體腔94,安裝在閥體腔中的閥體92,閥體92與閥體腔94間有間隙,閥體92位于閥體腔94兩端位時(shí)閥體92封堵泄壓槽,閥體92兩端設(shè)有復(fù)位彈簧93,復(fù)位彈簧93的一端與閥體92連接,另一端與閥體腔94壁連接,閥體腔94外設(shè)置有閥體蓋91,將閥體92及彈簧固定在閥體腔94中。所述閥體蓋91形狀與殼內(nèi)凸出體12上端開(kāi)口形狀一致,固定在泄壓槽13、43中。如可以將閥體腔94設(shè)計(jì)為方形,閥體92為圓柱狀,使閥體92和閥體腔94間有間隙,液體低壓流動(dòng)時(shí),液體會(huì)從閥體92周圍的間隙流過(guò),當(dāng)液體壓力大時(shí),間隙不足以讓液體流過(guò),液體會(huì)推動(dòng)閥體92前進(jìn)。在液壓耦合器工作過(guò)程中,進(jìn)入泄壓槽中的液體在壓力低時(shí),液體不能推動(dòng)閥體92移動(dòng),泄壓槽暢通,液體可經(jīng)過(guò)閥體92流到另一個(gè)工作腔,但當(dāng)工作腔中液壓突然加大時(shí),流經(jīng)閥體92的液體壓力增大,會(huì)推動(dòng)閥體92移動(dòng)堵住泄壓槽,這樣工作腔中的壓力不能釋放,就轉(zhuǎn)換成更多的動(dòng)力,當(dāng)工作腔內(nèi)沒(méi)有壓力時(shí),閥體92兩側(cè)的復(fù)位彈簧93使閥體92復(fù)位,重新打開(kāi)泄壓槽。
可以根據(jù)液壓耦合器選擇使用固定泄壓閥8或者自動(dòng)泄壓裝置9控制泄壓槽開(kāi)口大小,控制動(dòng)力輸入輸出比值。
本發(fā)明液壓耦合器中工作介質(zhì)是從一個(gè)腔室擠壓到另一個(gè)腔室,活動(dòng)擋板在擠壓的同時(shí)也從后面的腔室吸入工作介質(zhì),工作介質(zhì)在腔室中循環(huán),整個(gè)液壓耦合器只要做到基本密封即可滿足要求,其加工制造方便,成本低廉。各部件的摩擦小,且只在轉(zhuǎn)彎和打滑的時(shí)候才工作,都屬于低工作轉(zhuǎn)速,而且內(nèi)部全是油,幾乎沒(méi)有磨損。
本發(fā)明的液壓耦合器可廣泛應(yīng)用于需要調(diào)整轉(zhuǎn)速差的領(lǐng)域。例如應(yīng)用于汽車領(lǐng)域,(1)可作為中央差速器,安裝在中間部分,前驅(qū)為主的四驅(qū)車,裝在后軸部分,而以后驅(qū)為主的四驅(qū)車裝在前軸部分,來(lái)分別輸出動(dòng)力。(2)可以直接整合到后橋的開(kāi)放式差速器上,而不需要在中間傳動(dòng)軸上增加設(shè)備,這樣更能節(jié)約成本。(3)取消后軸上的開(kāi)放式差速器,直接裝兩個(gè)液壓耦合器,分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)半軸,兩個(gè)軸都能獲得一定的動(dòng)力,兩個(gè)軸還互不干涉,能實(shí)現(xiàn)LSD的功能,不但能實(shí)現(xiàn)前后軸的限滑,還能實(shí)現(xiàn)左右軸的限滑功能,當(dāng)車輛只有一個(gè)后輪有附著力時(shí),也能脫困。(4)可取代離合器式LSD中離合器片的位置,且只要裝一面就可以實(shí)現(xiàn)功能,因?yàn)橄拗破渲幸粋€(gè)半軸,就可以通過(guò)中間的行星齒輪來(lái)限制另一個(gè)半軸,限滑效果更好,更耐用,可靠。
以前驅(qū)為主的四驅(qū)車,在濕滑路面加速時(shí),前輪打滑,這時(shí)液壓耦合器開(kāi)始工作,殼體與中間軸2產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差,從而產(chǎn)生壓力,來(lái)推動(dòng)中間軸2轉(zhuǎn)動(dòng),把動(dòng)力傳到后輪,由于液壓腔內(nèi)的液壓油不能及時(shí)從泄壓槽排到另一個(gè)液壓腔,腔內(nèi)的壓力會(huì)變大,動(dòng)力傳遞會(huì)更多,瞬間輸入的力越大,壓力越大,力的傳遞越多,輸入的力越小,壓力越小。勻速行駛時(shí),不存在轉(zhuǎn)速差,所有部件不工作,沒(méi)有任何壓力及損耗,它時(shí)時(shí)刻刻在準(zhǔn)備,極大提高行駛的穩(wěn)定性。