CN101480924B - 一种汽车二驱与四驱的电控切换装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车二驱-四驱电控切换装置，由机械部分的内轴，塑料定位套，弹簧，滚柱，外轴和铁圈以及电路部分的电磁铁，导线，开关和电源组成，具有结构简单、适时可控，断开时无噪声与能量损耗，接通时在正常路面上行驶能自动切换，前进与后退均可使用，驾驶员只要通过开关控制电磁铁的通断，就可以即时实现汽车二轮驱动与四轮驱动的相互转变。

Description

一种汽车二驱与四驱的电控切换装置

技术领域

本发明涉及半时四驱汽车中二驱与四驱的电控切换装置。

背景技术

目前，半时四驱汽车中二驱与四驱的切换装置主要有两类：一类是不可控的，即只要汽车后轮出现打滑，其切换装置就会自动接通，由二驱变为四驱；当汽车后轮打滑现象消失后，其切换装置又自动断开。这类切换装置主要采用传统的单向离合器，其接通或断开的时机由前后传动比决定。它的缺点主要是不能人为控制其接通或断开；即使在不接通状态，其内部也存在一定的摩擦，会消耗能量并产生一定的噪声；以及在倒车的状态下无法使用。另一类是可控的，在任何状况下只要切换装置一接通，汽车就由二驱变为四驱，而且只有在切换装置断开后，汽车才能由四驱变为二驱。这类切换装置的主要缺点是若采用四驱在摩擦力大的路面上行驶，其不会自动断开，这会对汽车的轮胎、差速器、传动轴、分动器等造成损坏。

发明内容

为了克服以上两种切换装置存在的不足，本发明提供了一种适时可控的，断开时无噪声与能量损耗，接通时在正常路面上行驶能自动切换到二驱，前进与后退均可使用的二驱-四驱切换装置。

本发明提供的汽车二驱-四驱电控切换装置，由机械部分的内轴，塑料定位套，弹簧，滚柱，外轴和铁圈以及电路部分的电磁铁，导线，开关和电源组成，其特征是：内轴与车的半轴相连接；塑料定位套套在左右两根内轴上，两根弹簧环绕于塑料定位套上的环状方形槽中；滚柱嵌在均匀分布于塑料定位套上的两圈楔形槽中，通过弹簧与外轴内壁的凹弧面定位；外轴套在塑料定位套上，外接车辆传动轴；铁圈套在塑料定位套一端，与塑料定位套联成一体；电磁铁固定在车桥上不动，紧挨着铁圈，通过一个开关控制其磁性。

本发明机械部分包括以下几个部分：1内轴。断开时与车轮一起自由转动，接通时它接受外轴通过滚柱传递过来的转矩，并将转矩传递给车轮。2塑料定位套。位于外轴和内轴之间，其上有两圈等间距分布的楔形槽和两个环状的方形槽。3楔形槽。有左右两圈，沿塑料定位套周向均匀分布，其作用是将滚柱均匀的隔开，起到对滚柱的定位作用。4方形槽。也有左右两圈，与楔形槽相对应，环绕于塑料定位套上，两根弹簧分别嵌于其中，起到对弹簧的定位作用。5弹簧。环绕于塑料定位套上，在滚柱上施加一个向外扩张的力，使滚柱紧贴外轴内壁，起到一定的定位作用。6滚柱。在接通时通过挤压摩擦将外轴和内轴联成一体，实现转矩的传递。7外轴。其内部表面有五个均匀分布的凹弧面，接受由传动轴传递过来的转矩，并带动塑料定位套和滚柱一起转动。8凹弧面。均匀的分布于外轴的内表面，装置接通时，其表面与滚柱相互挤压，是装置的工作表面；不接通时，使滚柱在弹簧的作用下位于凹弧面的最外端，对滚柱起到一定的定位作用。9铁圈。紧靠电磁铁，与塑料定位套联成一体。当电磁铁通电时，铁圈受吸引力作用而减速，同时带动塑料定位套和滚柱一起减速，使塑料定位套和滚柱与外轴产生一定的相对角位移，实现接通。

本发明电路部分是由10电磁铁、11开关、12电源、13导电线组成的回路。电磁铁与车桥固定在一起，不转动，是整个切换装置的执行机构。开关控制整个回路的通与断，即控制切换装置的接通与断开。

本发明机械部分与电路部分结构简单，提供了一种适时可控的，断开时无噪声与能量损耗，接通时在正常路面上行驶能自动切换到二驱，前进与后退均可使用的二驱-四驱切换装置，驾驶员只要通过开关控制电磁铁的通断，就可以即时实现汽车二轮驱动与四轮驱动的相互转换。

附图说明

图1是本发明处于断开状态的示意图

图2是本发明处于接通状态的示意图

图3是本发明的轴向半剖示意图

图4是本发明电路部分的原理图

图中1.左右内轴，2.塑料定位套，3.楔形槽，4.方形槽，5.弹簧，6.滚柱，7.外轴，8.凹弧面，9.铁圈，10.电磁铁，11.开关，12.电源，13.导线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

在图1中，开关11处于断开状态，电路没有电流，电磁铁10没有磁力，铁圈9、塑料定位套2和滚柱6一起与外轴7旋转，滚柱6在弹簧5张力的作用下紧贴外轴7内壁的凹弧面8，由于凹弧面8的限位作用，滚柱6会自动处于凹弧面8的最顶端，这样滚柱6就与内轴1产生一定的间隙，切换装置就处于断开状态，不传递任何转矩。在断开状态下，滚柱6与内轴1没有任何摩擦，也就避免了噪声的产生而能量的消耗。

在图2中，开关11处于闭合状态，电磁铁10通电，产生磁力，吸引铁圈9，使铁圈9、塑料定位套2和滚柱6一起减速。由于外轴7未减速，所以塑料定位套2和滚柱6就会与外轴7产生一定的相对角位移，滚柱6进入由凹弧面8与内轴1所形成的空间的窄的一端。此时，若外轴7的转速大于内轴1的转速，则滚柱6将外轴7和内轴1联成一体，传递转矩；若外轴7转速小于或等于内轴1转速，则滚柱6不会将外轴7和内轴1联成一体，也就无法传递转矩。正是由于以上这个特点，使得本发明能使处于四驱状态的汽车进入到正常路面时自动切换为二驱，避免了汽车相应零部件的损坏。

在图3中，可以看到内轴1分为左、右半轴，与之相对应的是左右均布的两圈滚柱6。它们的作用是：当处于四驱状态的汽车在复杂路面上或转弯行驶时，左右轮能产生一定的转速差。

本发明在汽车前进和倒退两种情况下的工作原理是一致的，都如上所述。

在图4中，电源12为整个电路提供电能；开关11控制电磁铁10的通电与断电，驾驶员就是通过简单的操作开关来控制二驱与四驱的切换；电磁铁10是执行机构，在整个切换装置中扮演着重要角色。

Claims (2)

1.一种汽车二驱-四驱电控切换装置，由机械部分的内轴，塑料定位套，弹簧，滚柱，外轴和铁圈以及电路部分的电磁铁，导线，开关和电源组成，其特征是：内轴与车的半轴相连接，断开时与车轮一起自由转动，接通时它接受外轴通过滚柱传递过来的转矩，并将转矩传递给车轮；塑料定位套位于外轴和内轴之间，套在左右两根内轴上，两根弹簧环绕于塑料定位套上，将滚柱均匀的隔离成左右两圈，起到对滚柱的定位作用；滚柱嵌在塑料定位套上，通过弹簧与外轴内壁的凹弧面定位，在接通时通过挤压摩擦将外轴和内轴联成一体；外轴套在塑料定位套上，外接车辆传动轴，外轴的内部表面有均匀分布的凹弧面，接受由传动轴传递过来的转矩，并带动塑料定位套和滚柱一起转动；铁圈套在塑料定位套一端，与塑料定位套联成一体；电路部分是由电磁铁、导电线、开关、电源组成的回路，电磁铁固定在车桥上不动，紧挨着铁圈，通过电源开关导线控制其磁性，当电磁铁通电时，铁圈受吸引力作用而减速，同时带动塑料定位套和滚柱一起减速，使塑料定位套和滚柱与外轴产生一定的相对角位移，实现接通。

2.根据权利要求1所述的汽车二驱-四驱电控切换装置，其特征是：塑料定位套有两圈楔形槽，两圈楔形槽左右对称分布，绕塑料定位套圆周均匀分布，滚柱嵌在这些楔形槽中；同时塑料定位套外圈有两圈环状的方形槽，弹簧就嵌于其中。

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