CN105626814B - 汽车全轴全时全驱传动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽车全轴全时全驱传动器，其包括动力输入部分、中间传动部分、动力输出部分、棘爪控制部分四大部分；动力输入部分由动力输入主动齿轮、动力输入从动齿轮组成，动力输入主动齿轮轴与动力输入从动齿轮轴形成九十度角相交；中间传动部分为一个带法兰的轴承套；动力输出部分由左动力输出棘轮轴、右动力输出棘轮轴组成；棘爪控制部分由倒车电磁铁、电磁铁弹簧、电磁铁滑杆、拨叉机构、棘爪三角滑块推杆、三角滑块、棘爪架组成。本发明克服目前汽车上普遍使用的差速器与差速器锁的装置不能很好地解决汽车差速与驱动的矛盾，始终保持全轴全时驱动，确保车轮之间不会产生干涉现象，提高了汽车的通过性和操控性，并能提高燃油经济性。

Description

汽车全轴全时全驱传动器

技术领域

本发明涉及一种传动器，特别是涉及一种汽车全轴全时全驱传动器。

背景技术

汽车在路上行驶时，由于汽车转弯会产生转向干涉现象，因此人们发明了差速器来解决这个问题，但差速器又会使得没有驱动力的车轮产生打滑损失驱动力的现象，进而人们又发明了差速器锁，使差速器失去差速功能，使同轴二只车轮基本上为钢性联接，使用中央差速器锁使前后轴为钢性联接，但这样又使得汽车失去差速功能，车轮之间又会产生转向干涉现象，并且当中央差速器的锁死装置在分离和接合时，会影响汽车的行驶稳定性，许多四驱汽车在锁死差速器时都要求降低车速甚至停车后才能操作。人们还发明了限滑车速器，它通过多片离合器摩擦片来分配驱动力，实际上它是一种不完全的钢性联接，不完全联接在于摩擦片产生作用，但在重负荷高强度越野时，由于摩擦片的长时间工作会产生高温，从而影响到可靠性。因此目前并没有完全解决汽车的差速与驱动力分配的矛盾，而且这些装置结构复杂，可靠性存在问题，造价又高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车全轴全时全驱传动器，其克服目前汽车上普遍使用的差速器与差速器锁的装置不能很好地解决汽车差速与驱动的矛盾，提高了汽车的通过性。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种汽车全轴全时全驱传动器，其特征在于，其包括动力输入部分、中间传动部分、动力输出部分、棘爪控制部分；

动力输入部分由动力输入主动齿轮、动力输入从动齿轮组成，动力输入主动齿轮轴与动力输入从动齿轮轴形成九十度角相交；

中间传动部分为一个带法兰的轴承套，并在套的二端开有棘爪套槽，中间传动部分通过法兰与前述动力输入从动齿轮钢性联接后一道同速旋转，动力输入从动齿轮与轴承套通过螺栓联接为一刚性整体；

动力输出部分由左动力输出棘轮轴、右动力输出棘轮轴组成，左动力输出棘轮轴与轴承套同心安装在装置的左部，左动力输出棘轮轴的一端通过左端轴承后与轴承套共同由左轴承座支撑，另一端通过左端轴承由轴承套中部偏左端支撑；右动力输出棘轮轴与轴承套同心安装在装置的右部，右动力输出棘轮轴的一端通过右轴承后与轴承套右侧共同由右轴承座支撑，左动力输出棘轮轴与右动力输出棘轮轴同心不同轴，通过各自棘爪被轴承套驱动，从而带动半轴驱动各自车轮；

棘爪控制部分由倒车电磁铁、电磁铁弹簧、电磁铁滑杆、拨叉机构、棘爪三角滑块推杆、三角滑块、滑座、棘爪架组成；棘爪三角滑块推杆安装在轴承套中的一个滑槽内，棘爪三角滑块推杆头部安装有推杆轴承，棘爪三角滑块推杆与棘爪套槽平行安装，三角滑块能与棘爪套槽做平行滑动。

优选地，所述中间传动部分在棘爪套槽内安装了棘爪，棘爪在棘爪控制部分的控制下在棘爪套槽内滑动位移，向轴心滑进时，棘爪靠轴心的一侧与相应的动力输出棘轮轴相结合，从而使轴承套通过棘爪带动相应的动力输出棘轮轴运转，棘爪的另一边的底边刚好与轴承套内边对齐，这样一是可以使棘爪受到的动力输出棘轮轴的弹力很好地传递给轴承套，使棘爪不易变形；二是确保一旦所带动的动力输出棘轮轴转速超过轴承套时，棘轮凸缘能反过来顶到棘爪的底部，使棘爪脱离与动力输出棘轮轴的结合，达到差速行驶。

优选地，所述拨叉机构及棘爪架为环绕轴承套安装，拨叉机构的内心滑动部分与棘爪架均同轴承套一同旋转，并通过拨叉机构传递是进车还是倒车的信号动作，去控制棘爪架的滑动方向，从而实现进车或倒车。

优选地，所述动力输入从动齿轮的一端上加装一后级动力齿轮，后级动力齿轮与动力输入主动齿轮相互对称。

本发明的积极进步效果在于：本发明能在不安装目前汽车上普遍使用的差速器及锁止装置的情况下，使得汽车前后轮、左右轮之间自动适应差速行驶不产生转向干涉和轮间干涉现象，并使得汽车驱动力始终作用到有摩擦力的车轮上，全车所有驱动车轮中只要有一个车轮有足够的着地摩擦力，所有车轮都不会打滑。本发明适用于所有轮式汽车，对越野汽车、全地形山地车和多轴驱动的特种汽车以及矿山车等有特别的意义。

附图说明

图 1 为本发明汽车全轴全时全驱传动器的总结构图。

图 2 为本发明汽车全轴全时全驱传动器主要动力传动部件工作关系示意图。

图 3 为本发明汽车全轴全时全驱传动器棘爪控制部分结构示意图。

图 4 为本发明汽车全轴全时全驱传动器前进档时主要部件工作关系示意图。

图 5 为本发明汽车全轴全时全驱传动器空档及前进档时动力输出棘轮轴与棘爪控制部分工作示意图。

图 6 为本发明汽车全轴全时全驱传动器倒档时动力输出棘轮轴与棘爪控制部分工作示意图。

图 7 为本发明汽车全轴全时全驱传动器动力输出棘轮轴转速超越轴承套时棘轮顶棘爪工作示意图（差速状态）。

图 8 为本发明汽车全轴全时全驱传动器作为贯通式使用时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1至图8所示，本发明汽车全轴全时全驱传动器包括动力输入部分、中间传动部分、动力输出部分、棘爪控制部分；

动力输入部分由动力输入主动齿轮 1、动力输入从动齿轮 2 组成，动力输入主动齿轮轴与动力输入从动齿轮轴形成九十度角相交；

中间传动部分为一个带法兰4的轴承套3，并在轴承套的二端开有棘爪套槽24，中间传动部分通过法兰与前述动力输入从动齿轮钢性联接后一道同速旋转，动力输入从动齿轮与轴承套通过螺栓联接为一刚性整体；

动力输出部分由左动力输出棘轮轴 5、右动力输出棘轮轴 6 组成，左动力输出棘轮轴 5与轴承套3同心安装在装置的左部，左动力输出棘轮轴的一端通过左端轴承10后与轴承套共同由左轴承座 11 支撑，另一端通过左端轴承由轴承套中部偏左端支撑；右动力输出棘轮轴与轴承套同心安装在装置的右部，右动力输出棘轮轴的一端通过右轴承 12 后与轴承套右侧共同由右轴承座 13 支撑，左动力输出棘轮轴与右动力输出棘轮轴同心不同轴，通过各自棘爪被轴承套驱动，从而带动半轴驱动各自车轮；

棘爪控制部分由倒车电磁铁7、电磁铁弹簧14、电磁铁滑杆15、拨叉机构8、棘爪三角滑块推杆、三角滑块 9、滑座 25、棘爪架 22 组成；拨叉机构是一利用轴承能旋转的特点，从而使不旋转机构控制旋转机构位移的机构，拨叉机构的轴心（旋转）部分与棘爪三角滑块推杆固定联接，三角滑块推杆安装在轴承套中的一个滑槽内，能按轴承套的轴向滑移；棘爪三角滑块推杆头部安装有推杆轴承，棘爪三角滑块推杆与棘爪套槽平行安装，三角滑块在一定范围内能与棘爪套槽做平行滑动，滑动位置由棘爪三角滑块推杆确定。汽车在空档和前进档时，倒车电磁铁不动作，棘爪控制部分控制左进车棘爪 17、右进车棘爪 18 分别卡入左动力输出棘轮轴的棘轮槽 20、右动力输出棘轮轴的棘轮槽 20 中，从而使轴承套带动左右动力输出棘轮轴旋转，驱动车辆前进。

左动力输出棘轮轴的上下方分别设有左进车棘爪 17 和左倒车棘爪 19，右动力输出棘轮轴的上下方分别设有右进车棘爪 18 和右倒车棘爪 21，左进车棘爪 17、左倒车棘爪19、右进车棘爪 18 和右倒车棘爪 21 在棘爪控制部分的控制下在棘爪套槽 24 内滑动位移，从而联接或断开对动力输出棘轮轴的控制，当轴承套转速高于或等于动力输出棘轮轴转速时，轴承套带动动力输出棘轮轴驱动车轮（进倒车）运动；当轴承套转速低于动力输出棘轮轴时（例如转弯时的外圈轮），动力输出棘轮轴相对于轴承套转速高，这时棘轮凸缘顶出相应的棘爪，从而使棘轮轴与轴承套分离，动力输出棘轮轴在车轮半轴的带动下自由滑动，从而起到差速器的作用。左动力输出棘轮轴与右动力输出棘轮轴为同心不同轴的结构形式，从而保证左右车轮可能的不同速。拨叉机构能用不旋转部件控制旋转部件的动作。当需要作为汽车贯通式传动器使用时，汽车全轴全时全驱传动器中按动力输入主动齿轮的同样构造径向对称安装在动力输入从动齿轮的一端上加装一后级动力齿轮 23，实现同转速传递动力到后级的目的。

所述中间传动部分在棘爪套槽内安装了棘爪，棘爪在棘爪控制部分的控制下在棘爪套槽内滑动位移，向轴心滑进时，棘爪靠轴心的一侧与相应的动力输出棘轮轴相结合，从而使轴承套通过棘爪带动相应的动力输出棘轮轴运转，棘爪的另一边的底边刚好与轴承套内边对齐，这样一是可以使棘爪受到的动力输出棘轮轴的弹力很好地传递给轴承套，使棘爪不易变形；二是确保一旦所带动的动力输出棘轮轴转速超过轴承套时，棘轮凸缘能反过来顶到棘爪的底部，使棘爪脱离与动力输出棘轮轴的结合，达到差速行驶。

如图 1 所示，本发明汽车全轴全时全驱传动器之总结构图，主要包括：主动齿轮、从动齿轮、轴承套、与轴承套为整体的法兰、动力输出棘轮轴、轴承、棘爪控制架、拨叉机构、倒车电磁铁等。

如图2所示，图2为本发明汽车全轴全时全驱传动器主要部件工作关系示意图，主要工作过程为：主动齿轮将发动机传递来的动力传给从动齿轮，从动齿轮又将动力传给轴承套，轴承套在棘爪的作用下又分别将动力传给左（右）动力输出棘轮轴。

如图 3 所示，为本发明汽车全轴全时全驱传动器棘爪控制部分结构示意图。图中为去除动力输入、中间传动及动力输出主结构后的整个棘爪控制的关系示意图，图中状态为空档和前进档时的状态。倒车电磁铁 7 没吸合，电磁铁弹簧 14 将电磁铁滑杆 15 连同拨叉机构 8 弹出为现有位置，拨叉机构 8 将左三角滑块推杆 311 拉回到现在位置，左三角滑块38 因没受到左三角滑块推杆 311 的压力而能上下自由滑动，这时左进车弹簧 313在左进车弹簧座 312 的作用下，将一个棘爪架 22 在图中的位置时上顶，将左进车棘爪17 向轴心顶进至如图位置，这时左动力输出棘轮轴通过棘爪的作用下被轴承套带动作进车运转。同时，右三角滑块推杆322在拨叉机构8的作用下将右三角滑块318如图所示压下，右进车弹簧319克服右倒车弹簧 314 的拉力将另一个棘爪架 22 拉下如图所示，右进车棘爪 18 在右棘爪架的作用下向轴心进入，与右动力输出棘轮轴结合，使右动力输出棘轮轴随轴承套旋转，作进车运转，而右倒车棘爪 21 离开轴心，与右动力输出棘轮轴分离而不起作用。

如图 4 所示，为本发明汽车全轴全时全驱传动器前进档时主要部件工作关系示意图，靠近法兰的一端为右动力输出棘轮轴端，图中，动力输入主动齿轮 1 得到前进的动力后按图示方向逆时针旋转，带动动力输入从动齿轮如图从右向左看为顺时针旋转，在棘爪控制部分的控制下，右面的棘爪架22如图向下滑动，右进车棘爪18向下滑动并与右动力输出棘轮轴 2 的棘槽相嵌，右倒车棘爪 21 向下滑动，使之完全与右动力输出棘轮轴 2脱离。同理，左面的棘爪架如图向上滑动，左倒车棘爪 19 向上滑动并与左动力输出棘轮轴5 的棘槽

相嵌，左倒车棘爪 19 向上滑动，使之完全与左动力输出棘轮轴 5 脱离。其中棘爪的滑动是在棘爪控制部分控制下进行的，在后再述。

如图 5 所示，为本发明汽车全轴全时全驱传动器空档及前进档时动力输出棘轮轴与棘爪控制部分工作示意图。图中为将主动齿轮、从动齿轮、轴承套及相关轴承去除后的状况。空档及前进档时，倒车电磁铁 7 不得电不吸合，在电磁铁弹簧 14 的作用下，电磁铁滑杆

15 将拨叉机构 8 向右动力输出棘轮轴 6 端轴向滑动，左三角滑块推杆 311 及右三角滑块推杆320也随着拨叉机构8一起向右动力输出棘轮轴方向滑动，这时，左三角滑块推杆的轴承310 退出左三角滑块 38 的斜面，左进车弹簧 313 将左面的棘爪架 22 如图上拉，左进车棘爪17 上滑，并同轴承套旋转，左进车棘爪 17 就会滑进左动力输出棘轮轴的棘轮槽 20 内，如图位置，推动左动力输出棘轮轴旋转；同理，右动力输出棘轮轴出在右进车棘爪 18 的作用下推动右动力输出棘轮轴 6 旋转。

如图 6 所示，为本发明汽车全轴全时全驱传动器倒档时动力输出棘轮轴与棘爪控制部分工作示意图。车辆挂倒档时，倒车电磁铁 7 得电吸合，电磁铁滑杆 15 克服电磁铁弹簧 14 的弹力，将拨叉机构 8 如图示方向向右轴向滑动，从而带动左三角滑块推杆311 及右三角滑块推杆 320 同时滑动，左三角滑块推杆小齿轮 8 将左三角滑块 38 如图下压，带动左倒车弹簧 315 将左面的棘爪架 22 向下滑动，左倒车棘爪 17 滑进左动力输出棘轮轴 7 的棘轮槽内，从而带动左动力输出棘轮轴 5 旋转；同理，右倒车棘爪 18 带动右动力输出棘轮轴 6旋转。

如图 7 所示，为本发明汽车全轴全时全驱传动器动力输出棘轮轴转速超越轴承套时棘轮顶棘爪工作示意图（差速状态）。如图上部，当左动力输出棘轮轴 1 与棘爪架 22同向旋转后，因某个原因，左动力输出棘轮轴1转速超越棘爪架22时，左动力输出棘轮轴的凸缘33会将棘爪3向图示上方顶起，使棘爪3与动力输出棘轮轴1分开结合，确保动力输出棘轮轴在转速大的棘爪架 22 的情况下始终能超越旋转，达到差速行驶的目的。左动力输出棘轮轴的原理同左动力输出棘轮轴的上面原理，不再详述。

如图 8 所示，为本发明汽车全轴全时全驱传动器作为贯通式使用时的结构示意图，当汽车全轴全时全驱传动器用在多轴驱动的汽车上时，可以将前级车轴的动力传递给后级。如图，在本汽车全轴全时全驱传动器的基础上，按动力输入主动齿轮 1 的同样构造，在动力输入从动齿轮 2 的另一端且径向对称安装一后级动力齿轮 23，通过动力输入从动齿轮的传递，实现同转速传递动力到后级的目的。

本发明要求当使用在全轮驱动汽车上时，每根车轴均安装一台本发明传动器。

综上所述，本发明克服目前汽车上普遍使用的差速器与差速器锁的装置不能很好地解决汽车差速与驱动的矛盾，始终保持全轴全时驱动，确保车轮之间不会产生干涉现象，提高了汽车的通过性和操控性，并能提高燃油经济性。

本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变。因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。

Claims (2)

1.一种汽车全轴全时全驱传动器，其特征在于，其包括动力输入部分、中间传动部分、动力输出部分、棘爪控制部分；动力输入部分由动力输入主动齿轮、动力输入从动齿轮组成，动力输入主动齿轮轴与动力输入从动齿轮轴形成九十度角相交；中间传动部分为一个带法兰的轴承套，并在轴承套的二端开有棘爪套槽，中间传动部分通过法兰与前述动力输入从动齿轮钢性联接后一道同速旋转，动力输入从动齿轮与轴承套通过螺栓联接为一刚性整体；动力输出部分由左动力输出棘轮轴、右动力输出棘轮轴组成，左动力输出棘轮轴与轴承套同心安装在装置的左部，左动力输出棘轮轴的一端通过左端轴承后与轴承套共同由左轴承座支撑，另一端通过左端轴承由轴承套中部偏左端支撑；右动力输出棘轮轴与轴承套同心安装在装置的右部，右动力输出棘轮轴的一端通过右轴承后与轴承套右侧共同由右轴承座支撑，左动力输出棘轮轴与右动力输出棘轮轴同心不同轴，通过各自棘爪被轴承套驱动，从而带动半轴驱动各自车轮；棘爪控制部分由倒车电磁铁、电磁铁弹簧、电磁铁滑杆、拨叉机构、棘爪三角滑块推杆、三角滑块、滑座、棘爪架组成；棘爪三角滑块推杆安装在轴承套中的一个滑槽内，棘爪三角滑块推杆头部安装有推杆轴承，棘爪三角滑块推杆与棘爪套槽平行安装，三角滑块能与棘爪套槽做平行滑动，所述动力输入从动齿轮的一端上加装一后级动力齿轮，后级动力齿轮与动力输入主动齿轮相互对称，所述中间传动部分在棘爪套槽内安装了棘爪，棘爪在棘爪控制部分的控制下在棘爪套槽内滑动位移，向轴心滑进时，棘爪靠轴心的一侧与相应的动力输出棘轮轴相结合，从而使轴承套通过棘爪带动相应的动力输出棘轮轴运转，棘爪的另一边的底边刚好与轴承套内边对齐。

2.如权利要求1所述的汽车全轴全时全驱传动器，其特征在于，所述拨叉机构及棘爪架为环绕轴承套安装，拨叉机构的内心滑动部分与棘爪架均同轴承套一同旋转，并通过拨叉机构传递是进车还是倒车的信号动作，去控制棘爪架的滑动方向，从而实现进车或倒车。