[发明专利]自然差速器

说明书

本发明属机械驱动桥架上的自然差速器，能传动、自然差速，特别适用于一动力多桥架的机械上。

现使用的差速器，象车辆上的行星齿式和农机上的直齿分合式，存在结构制作复杂、降减惯性大、造价高等弊端。行星齿式的驱动性差、易损，直齿分合式的操作复杂，不能自动差速等。象CN1072378A的“超越离合器差速驱动桥”也存在上述多种缺陷及强行差速。

本发明目的是为克服上述缺陷，实现机械传动减速制动，备输能量，且操作轻简，结构简单、紧凑，成本低廉，应用范围广泛，并能推动机械驱动差速技术高速向前发展，创造巨大的经济效益。

本发明是通过实施下列技术方案而达成的。其结构包括传动轮、接合套、驱动爪、弹性元件、输出轮、所需的变换杆和杆套。本发明按其用途可分为单向固式、单向换空式、双向换式、双向换空式；由驱动爪的位置可分为内驱动式和外驱动式；由驱动爪的性能可分为定向式和更向式；由其传动方位可分为斜向式、直向式、直斜向式。因此，其相互位置、传动连接关系也多种多样。驱动爪即可定位支承于传动轮上，相对接合套定位支承于输出轮上；也可定位支承于输出轮上，相对接合套定位支承于传动轮上。弹性元件能推拉驱动爪与接合套接合，当接合套与驱动爪在接合驱动的反向运转时能驱赶驱动爪压拉弹性元件，使二者不接合而不被驱动。输出轮、接合套、传动轮都可支承于桥架上，并相互支承，但以传动轮支承于桥架上相对较好。变换杆即可支承于桥架上，也可支承于杆套件上，杆套支承于接合套或驱动爪或传动轮或输出轮上，但以支承于接合套、传动轮上较好。动力传动时，输出轮的同向力不会推动传动轮，而反向力必定驱动传动轮；外力传动时，传动轮的反向力不会驱动输出轮，同向力必定驱动输出轮。因此，自然差速器具有行星齿式的自动差速和直齿分合式的驱动性平衡作用，且降减惯性小、磨损小，组装互换通用性强，结构及制作简单、操作轻松简便，并可实施传动减速制动而平衡，备输能量，节能增效。

本发明涉及多种机械产品，有数十种结构，为了不丧失其新颖性，不便制图。为了在不制图的情况下更好地证实本发明，现用本发明的内驱动、定向、斜向、双向换空式的自然差速器与车辆上的行星齿式差速器对照说明。自然差速器的传动轮，相当于行星齿式差速器的减速器从动齿，输出轮相当于半轴侧齿，驱动爪、接合套、弹性元件及所需的变换杆和杆套相当于行星齿、行星齿轴、差速器壳、行星齿止推垫、侧齿止推垫及其连接件等。另外，从公知技术中借用四个自行车飞轮(简称飞轮)替代本发明的驱动爪、弹性元件等来更详细地加以说明。每两个飞轮可固定并必须对称安装于输出轮上，且两输出轮必须对称，接合套可定位安装于传动轮上能滑动接合，两输出轮可支承于传动轮上，杆套可固定安装于接合套上，变换杆可安装于桥架上，变换杆能定位控制杆套。接合套在与两飞轮接合时，接合套内的接合齿只能与同向的两个飞轮外齿接合。当动力作用传动轮作某向运转时，此时已换入某向运转位上，传动轮则传动接合套，带动某向两输出轮上的两飞轮传动两输出轮运转。需差速时，输出轮运转距小的一边，接合套与本边输出轮上的某一飞轮接合，驱动输出轮运转；运转距大的一边，接合套与本边输出轮上某一飞轮，通过外作用力超越兼接合驱动输出轮运转；而实现驱动、自然差速；若外作用力大于动力，则输出轮传动两飞轮，克服两飞轮自身的较小摩擦力和飞轮运转的部分作用力，而不带动接合套。当动力驱动传动轮作某向的反向运转时，应先通过变换杆将杆套传动接合套与另一对飞轮外齿接合，从而实现上述的驱动、自然差速。为了进一步减少磨损，在外作用力大而不要动力驱动时，换入空档，使接合套不与飞轮外齿接合。行星齿式差速器工作原理是减速器从动齿将动力经连接件和差速器壳驱动行星齿轴和行星齿纵向旋转，使行星齿带动侧齿轴向转动。在差速时，行星齿相对行星齿轴而轴向运转，若二边摩擦力差别较大时，则打滑而驱动性差、磨损大。虽用锁止装置能增强驱动性，但失去了自动差速作用，且磨损又加大，结构更复杂了；因其传动都是接合传动，在动力小于外力时，侧齿会传动传动件带动动力加快运转，造成能源浪费，增大磨损；换入空档，效果也不佳，并带来操作不便等问题。

从整体上讲，要求单向驱动且要双向差速的选用定向式单向换空式自然差速器；要求双向驱动差速的选用双向换空式自然差速器；要求传动减速制动、备输能量的选用杆套安装在接合套上的自然差速器；要求自换的，在增加装置前提下，选用双向换式自然差速器；要求单向驱动差速的选用定向式单向固式自然差速器。因此，本发明具有较大的创造性和实用性。