CN102180092B - 商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置，属于汽车改进领域。本发明的目的是通过单桥和双桥可转换，以满足多轴化、大吨位，节省燃油，减轻底盘自重的商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置。本发明包括轴间差速器、十字轴、行星齿轮，凸缘齿轴与大齿套花键啮合，大齿套与过渡齿轮滑动啮合，过渡齿轮与贯通轴啮合，贯通轴穿过轴间差速器和主动圆柱复合齿轮与后桥总成连接；拨叉与大齿套滑动连接；在贯通轴与小齿套花键啮合，小齿套通过同步销与大齿套连接；在大齿套、小齿套、轴间差速器的外壳、前伞齿轮上均有牙镶；后伞齿轮与主动圆柱复合齿轮连接，主动圆柱复合齿轮与从动圆柱齿轮啮合，主动弧齿轴安装在从动圆柱齿轮上，主动弧齿轴与中桥总成连接。本发明有效的解决了双后桥商用汽车的弊端，使驾驶人员可以根据行车具体路况，适时转换驱动模式，即可以采用单桥驱动，又可以采用双桥驱动。

Description

商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置

技术领域

本发明属于汽车改进领域。

背景技术

目前市场上的贯通式商用车的驱动系统基本采用全时驱动技术，其不足之处是：以通过性能为优势的全时双桥驱动方案，由于轴、齿在传动过程中啮合环节较多，传递阻力增大，从而导致燃油耗值过高，尤其在高等级公路网络越来越发达的今天，单桥驱动已经完全可以满足正常道路运营的需要，全时驱动车桥的昔日优势已经变成现在的，燃油经济性能差、底盘自重质量高，整体经济效益低的运营劣势。

发明内容

本发明的目的是通过单桥和双桥可转换，以满足多轴化、大吨位，节省燃油，减轻底盘自重的商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置。

本发明包括轴间差速器、十字轴、行星齿轮， 

a、凸缘齿轴与大齿套花键啮合，在大齿套上有空刀槽，大齿套与过渡齿轮滑动啮合，过渡齿轮与贯通轴啮合，贯通轴穿过轴间差速器和主动圆柱齿轮与后桥总成连接；

b、气缸带动的拨叉与大齿套滑动连接；

c、在贯通轴上套有小齿套，小齿套通过同步销与大齿套连接，并且小齿套通过花键与贯通轴啮合；

d、在大齿套上有大齿套牙镶；在小齿套上有小齿套牙镶，在轴间差速器的外壳上有外壳牙镶；在轴间差速器上的前伞齿轮上有前伞齿轮牙镶；

e、后伞齿轮与主动圆柱齿轮连接，主动圆柱齿轮与从动圆柱齿轮啮合，主动弧齿轴安装在从动圆柱齿轮上，主动弧齿轴与中桥总成连接。

本发明输入扭矩经凸缘齿轴与大齿套花键啮合，通过与大齿套滑动啮合的过渡齿轮将扭矩传递给与过渡齿轮啮合的贯通轴，贯通轴驱动后桥总成时为后桥单桥驱动模式。

本发明当气缸带动拨叉拨动大齿套，过渡齿轮进入空刀槽，与大齿套脱开啮合，而凸缘齿轴与大齿套啮合，大齿套牙镶与外壳牙镶啮合，将扭矩传递给十字轴；

十字轴将扭矩经行星齿轮传递给前伞齿轮，由于小齿套牙镶与前伞齿轮牙镶啮合，再将扭矩经小齿套花键啮合传递给贯通轴，贯通轴驱动后桥总成；

十字轴将扭矩经行星齿轮传递给后伞齿轮，再传递给与后伞齿轮复合成一体的主动圆柱齿轮，由于主动圆柱齿轮与从动圆柱齿轮啮合，扭矩被传递到与从动圆柱齿轮连接的主动弧齿轴驱动中桥总成；

此时是双桥驱动模式。

本发明包括轴间差速器、十字轴、行星齿轮， 

a、凸缘齿轴与大齿套花键啮合，在大齿套上有空刀槽，大齿套与过渡齿轮滑动啮合，过渡齿轮与短轴啮合，短轴通过过渡齿套与中桥弧齿轴连接，中桥弧齿套连接在中桥总成上；

b、气缸带动的拨叉与大齿套滑动连接；

c、在短轴上套有小齿套，小齿套通过同步销与大齿套连接，并且小齿套通过花键与短轴啮合；

d、在大齿套上有大齿套牙镶；在小齿套上有小齿套牙镶，在轴间差速器的外壳上有外壳牙镶；在轴间差速器上的前伞齿轮上有前伞齿轮牙镶；

e、后伞齿轮与主动圆柱齿轮连接，主动圆柱齿轮与从动圆柱齿轮啮合，贯通轴安装在从动圆柱齿轮上，贯通轴与中桥总成连接。

本发明输入扭矩经凸缘齿轴与大齿套花键啮合，通过与大齿套滑动啮合的过渡齿轮将扭矩传递给与过渡齿轮啮合的短轴，同时将扭矩传递给过渡齿套和中桥弧齿轴，驱动中桥总成，为中桥单桥驱动模式。

本发明当气缸带动拨叉拨动大齿套，过渡齿轮进入空刀槽，与大齿套脱开啮合，而凸缘齿轴与大齿套啮合，大齿套牙镶与外壳牙镶啮合，将扭矩传递给十字轴；

十字轴将扭矩经行星齿轮传递给前伞齿轮，由于小齿套牙镶与前伞齿轮牙镶啮合，再将扭矩经小齿套传递给短轴，短轴传递给过渡齿套和中桥弧齿轴，驱动中桥总成；

十字轴将扭矩经行星齿轮传递给后伞齿轮，再传递给与后伞齿轮复合成一体的主动圆柱齿轮，由于主动圆柱齿轮与从动圆柱齿轮啮合，扭矩被传递到与从动圆柱齿轮连接的贯通轴带动后桥总成；

此时是双桥驱动模式。

本发明在中桥轮毂内安装单向超越离合装置，在中桥轮毂上连接有滚动盘，滚动盘上有棘牙槽，在中桥半轴上啮合有棘轮，棘轮上有棘牙。

本发明在后桥轮毂内安装单向超越离合装置，在后桥轮毂上安装有滚动盘，滚动盘上有棘牙槽，在后桥半轴上安装有棘轮，棘轮上有棘牙。

 本发明有效的解决了双后桥商用汽车的弊端，使驾驶人员可以根据行车具体路况，适时转换驱动模式，即单桥驱动节省油耗及零部件磨损，又保留了整车的双桥驱动功能和通过性能，也就是即可以采用单桥驱动，又可以采用双桥驱动。

附图说明

图1是本发明单桥驱动时是中桥单桥驱动模式的结构示意图；

图2是本发明单桥驱动时是后桥单桥驱动模式的结构示意图；

图3是本发明轮边单向超越离合装置结构示意图。

具体实施方式

本发明包括轴间差速器15、十字轴14、行星齿轮13， 

a、凸缘齿轴2与大齿套3花键啮合，在大齿套3上有空刀槽5，大齿套3与过渡齿轮6滑动啮合，过渡齿轮6与贯通轴9啮合，贯通轴9穿过轴间差速器15和主动圆柱齿轮17与后桥总成连接；

b、气缸带动的拨叉4与大齿套3滑动连接；

c、在贯通轴9上套有小齿套8，小齿套8通过同步销7与大齿套3连接，并且小齿套8通过花键与贯通轴9啮合；

d、在大齿套3上有大齿套牙镶20；在小齿套8上有小齿套牙镶1，在轴间差速器15的外壳上有外壳牙镶10；在轴间差速器15上的前伞齿轮12上有前伞齿轮牙镶11；

e、后伞齿轮16与主动圆柱齿轮17连接，主动圆柱齿轮17与从动圆柱齿轮18啮合，主动弧齿轴19安装在从动圆柱齿轮18上，主动弧齿轴19与中桥总成连接。

本发明输入扭矩经凸缘齿轴2与大齿套3花键啮合，通过与大齿套3滑动啮合的过渡齿轮6将扭矩传递给与过渡齿轮6啮合的贯通轴9，贯通轴9驱动后桥总成时为后桥单桥驱动模式。

本发明当气缸带动拨叉4拨动大齿套3，过渡齿轮6进入空刀槽5，与大齿套3脱开啮合，而凸缘齿轴2与大齿套3啮合，大齿套牙镶20与外壳牙镶10啮合，将扭矩传递给十字轴14；

十字轴14将扭矩经行星齿轮13传递给前伞齿轮12，由于小齿套牙镶1与前伞齿轮牙镶11啮合，再将扭矩经小齿套8花键啮合传递给贯通轴9，贯通轴9驱动后桥总成；

十字轴14将扭矩经行星齿轮13传递给后伞齿轮16，再传递给与后伞齿轮16复合成一体的主动圆柱齿轮17，由于主动圆柱齿轮17与从动圆柱齿轮18啮合，扭矩被传递到与从动圆柱齿轮18连接的主动弧齿轴19驱动中桥总成；

此时是双桥驱动模式。

本发明包括轴间差速器15、十字轴14、行星齿轮13， 

a、凸缘齿轴2与大齿套3花键啮合，在大齿套3上有空刀槽5，大齿套3与过渡齿轮6滑动啮合，过渡齿轮6与短轴21啮合，短轴21通过过渡齿套22与中桥弧齿轴19连接，中桥弧齿套19连接在中桥总成上；

b、气缸带动的拨叉4与大齿套3滑动连接；

c、在短轴21上套有小齿套8，小齿套8通过同步销7与大齿套3连接，并且小齿套8通过花键与短轴21啮合；

d、在大齿套3上有大齿套牙镶20；在小齿套8上有小齿套牙镶1，在轴间差速器15的外壳上有外壳牙镶10；在轴间差速器15上的前伞齿轮12上有前伞齿轮牙镶11；

e、后伞齿轮16与主动圆柱齿轮17连接，主动圆柱齿轮17与从动圆柱齿轮18啮合，贯通轴9安装在从动圆柱齿轮18上，贯通轴9与中桥总成连接。

本发明输入扭矩经凸缘齿轴2与大齿套3花键啮合，通过与大齿套3滑动啮合的过渡齿轮6将扭矩传递给与过渡齿轮6啮合的短轴21，同时将扭矩传递给过渡齿套22和中桥弧齿轴19，驱动中桥总成，为中桥单桥驱动模式。

本发明当气缸带动拨叉4拨动大齿套3，过渡齿轮6进入空刀槽5，与大齿套3脱开啮合，而凸缘齿轴2与大齿套3啮合，大齿套牙镶20与外壳牙镶10啮合，将扭矩传递给十字轴14；

十字轴14将扭矩经行星齿轮13传递给前伞齿轮12，由于小齿套牙镶1与前伞齿轮牙镶11啮合，再将扭矩经小齿套8传递给短轴21，短轴21传递给过渡齿套22和中桥弧齿轴19，驱动中桥总成；

十字轴14将扭矩经行星齿轮13传递给后伞齿轮16，再传递给与后伞齿轮16复合成一体的主动圆柱齿轮17，由于主动圆柱齿轮17与从动圆柱齿轮18啮合，扭矩被传递到与从动圆柱齿轮18连接的贯通轴9带动后桥总成；

此时是双桥驱动模式。

本发明在中桥轮毂24内安装单向超越离合装置，在中桥轮毂24上连接有滚动盘26，滚动盘26上有棘牙槽23，在中桥半轴28上啮合有棘轮27，棘轮27上有棘牙25。

本发明在后桥轮毂24内安装单向超越离合装置，在后桥轮毂24上安装有滚动盘26，滚动盘26上有棘牙槽23，在后桥半轴28上安装有棘轮27，棘轮27上有棘牙25。

大齿套与小齿套之间安装的同步销起到大齿套与小齿套同步工作的连接，至少是一个或者一个以上。

 以下详细描述本发明：

本发明主要是由两种方案：

第一种方案是输入扭矩直接驱动贯通轴，然后将扭矩传递给后桥总成，单桥驱动模式为后桥驱动模式。见图1，图中过渡齿轮与大齿套为啮合状态。

输入扭矩经过凸缘齿轴传递给与之啮合的大齿套，再传递给与大齿套啮合的过渡齿轮，过渡齿轮再将扭矩传递给与之啮合的贯通轴，最后贯通轴将扭矩传递给后桥总成，此为后桥单桥驱动模式。

当气缸带动拨叉，拨叉拖动大齿套滑动，使过渡齿轮置于大齿套的空刀槽内，从而使过渡齿轮与大齿套脱离啮合状态，扭矩就无法传递给过渡齿套，然而，大齿套的牙镶与轴间差速器的外壳牙镶啮合，这样，扭矩通过大齿套传递到轴间差速器的十字轴上，通过十字轴的扭矩再向下传递就被分为两路：

其中一路经行星齿轮传递给前伞齿轮，由于前伞齿轮上的牙镶与小齿套上的牙镶啮合，这样扭矩又传递到小齿套，而小齿套与贯通轴啮合，这样这路扭矩就传递到贯通轴，并通过贯通轴传递到后桥总成；

而另一路经行星齿轮传递给后伞齿轮，并且传递到与后伞齿轮固定连接的主动圆柱齿轮上，由于从动圆柱齿轮与主动圆柱齿轮啮合，所以，扭矩又传递到从动圆柱齿轮，并传递到主动弧齿轴，最终传递到中桥总成；

由于上述扭矩被分成两路，即传递到后桥总成，又传递到中桥总成，所以此模式为中、后桥双桥驱动模式。

第二种方案是输入扭矩直接驱动短轴，再传递给中桥弧齿轴和中桥总成，单桥驱动模式为中桥驱动模式。见图2，图中过渡齿轮与大齿套为啮合状态。

输入扭矩经过凸缘齿轴传递给与之啮合的大齿套，再传递给与大齿套啮合的过渡齿轮，过渡齿轮再将扭矩传递给与之啮合的短轴，短轴和主动弧齿轴通过过渡齿套连接，所以，扭矩通过短轴传递到主动护齿套，最后传递到中桥总成，此为中桥单桥驱动模式。

 当气缸带动拨叉，拨叉拨动大齿套滑动，使过渡齿轮置于大齿套的空刀槽内，从而使过渡齿轮与大齿套脱离啮合状态，扭矩就无法传递给过渡齿套，然而，大齿套的牙镶与轴间差速器的外壳牙镶啮合，这样，扭矩通过大齿套传递到轴间差速器的十字轴上，通过十字轴的扭矩再向下传递就被分为两路：

其中一路经行星齿轮传递给前伞齿轮，由于前伞齿轮上的牙镶与小齿套上的牙镶啮合，这样扭矩又传递到小齿套，而小齿套与短轴啮合，这样这路扭矩就传递到短轴，由于短轴与中桥弧齿轴通过过渡齿套连接，所以扭矩传递到中桥弧齿轴，最后传递到中桥总成；

而另一路经行星齿轮传递给后伞齿轮，并且传递到与后伞齿轮复合成一体的主动圆柱齿轮上，由于从动圆柱齿轮与主动圆柱齿轮啮合，所以，扭矩又传递到从动圆柱齿轮，并传递到与从动圆柱齿轮连接的贯通轴，最后传递到后桥总成；

由于上述扭矩被分成两路，即传递到后桥总成，又传递到中桥总成，所以此模式为中、后桥双桥驱动模式。

 当采用第一种方案时，在中桥轮毂内安装有单向离合装置，当汽车行驶时，与中桥轮毂轴连接的滚动盘被动转动驱动盘与中桥半轴花键啮合，因中桥总成已经与传动扭矩脱开，此时驱动盘内置的弹性棘轮为被动旋转的滚动盘所屈服，而与中桥半轴啮合的驱动盘却静止不动，此时轴承与轮毂被动随转并承受载荷，只有中桥参与驱动时中桥半轴主动旋转，棘轮在弹簧作用下挺立榭嵌，将驱动盘与滚动盘连为一体，驱动中桥轮胎主动旋转。

当采用第一种方案时，在后桥轮毂内安装有单向离合装置，当汽车行驶时，与后桥轮毂轴连接的滚动盘被动转动驱动盘与后桥半轴花键啮合，因后桥总成已经与传动扭矩脱开，此时驱动盘内置的弹性棘轮为被动旋转的滚动盘所屈服，而与后桥半轴啮合的驱动盘却静止不动，此时轴承与轮毂被动随转并承受载荷，只有后桥参与驱动时后桥半轴主动旋转，棘轮在弹簧作用下挺立榭嵌，将驱动盘与滚动盘连为一体，驱动后桥轮胎主动旋转。

Claims (8)

1.一种商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置，包括轴间差速器（15）及轴间差速器（15）内的十字轴（14）和安装在十字轴（14）上的行星齿轮（13），行星齿轮（13）与前伞齿轮（12）和后伞齿轮（16）啮合，其特征在于：

a、凸缘齿轴（2）与大齿套（3）花键啮合，在大齿套（3）上有空刀槽（5），大齿套（3）与过渡齿轮（6）滑动啮合，过渡齿轮（6）与贯通轴（9）啮合，贯通轴（9）穿过轴间差速器（15）和主动圆柱齿轮（17）与后桥总成连接；

b、气缸带动的拨叉（4）与大齿套（3）滑动连接；

c、在贯通轴（9）上套有小齿套（8），小齿套（8）通过同步销（7）与大齿套（3）连接，并且小齿套（8）通过花键与贯通轴（9）啮合；

d、在大齿套（3）上有大齿套牙镶（20）；在小齿套（8）上有小齿套牙镶（1），在轴间差速器（15）的外壳上有外壳牙镶（10）；在轴间差速器（15）上的前伞齿轮（12）上有前伞齿轮牙镶（11）；

e、后伞齿轮（16）与主动圆柱齿轮（17）连接，主动圆柱齿轮（17）与从动圆柱齿轮（18）啮合，主动弧齿轴（19）安装在从动圆柱齿轮（18）上，主动弧齿轴（19）与中桥总成连接。

2.根据权利要求1所述的商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置，其特征在于：输入扭矩经凸缘齿轴（2）与大齿套（3）花键啮合，通过与大齿套（3）滑动啮合的过渡齿轮（6）将扭矩传递给与过渡齿轮（6）啮合的贯通轴（9），贯通轴（9）驱动后桥总成时为后桥单桥驱动模式。

3.根据权利要求1所述的商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置，其特征在于：当气缸带动拨叉（4）拨动大齿套（3），过渡齿轮（6）进入空刀槽（5），与大齿套（3）脱开啮合，而凸缘齿轴（2）与大齿套（3）啮合，大齿套牙镶（20）与外壳牙镶（10）啮合，将扭矩传递给十字轴（14）；

十字轴（14）将扭矩经行星齿轮（13）传递给前伞齿轮（12），由于小齿套牙镶（1）与前伞齿轮牙镶（11）啮合，再将扭矩经小齿套（8）花键啮合传递给贯通轴（9），贯通轴（9）驱动后桥总成；

十字轴（14）将扭矩经行星齿轮（13）传递给后伞齿轮（16），再传递给与后伞齿轮（16）复合成一体的主动圆柱齿轮（17），由于主动圆柱齿轮（17）与从动圆柱齿轮（18）啮合，扭矩被传递到与从动圆柱齿轮（18）连接的主动弧齿轴（19）驱动中桥总成；

此时是双桥驱动模式。

4.根据权利要求1所述的商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置，其特征在于：在中桥轮毂（24）内安装单向超越离合装置，在中桥轮毂（24）上连接有滚动盘（26），滚动盘（26）上有棘牙槽（23），在中桥半轴（28）上啮合有棘轮（27），棘轮（27）上有棘牙（25）。

5.一种商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置，包括轴间差速器（15）及轴间差速器（15）内的十字轴（14）和安装在十字轴（14）上的行星齿轮（13），行星齿轮（13）与前伞齿轮（12）和后伞齿轮（16）啮合，其特征在于：

a、凸缘齿轴（2）与大齿套（3）花键啮合，在大齿套（3）上有空刀槽（5），大齿套（3）与过渡齿轮（6）滑动啮合，过渡齿轮（6）与短轴（21）啮合，短轴（21）通过过渡齿套（22）与中桥弧齿轴（19）连接，中桥弧齿套（19）连接在中桥总成上；

b、气缸带动的拨叉（4）与大齿套（3）滑动连接；

c、在短轴（21）上套有小齿套（8），小齿套（8）通过同步销（7）与大齿套（3）连接，并且小齿套（8）通过花键与短轴（21）啮合；

d、在大齿套（3）上有大齿套牙镶（20）；在小齿套（8）上有小齿套牙镶（1），在轴间差速器（15）的外壳上有外壳牙镶（10）；在轴间差速器（15）上的前伞齿轮（12）上有前伞齿轮牙镶（11）；

e、后伞齿轮（16）与主动圆柱齿轮（17）连接，主动圆柱齿轮（17）与从动圆柱齿轮（18）啮合，贯通轴（9）安装在从动圆柱齿轮（18）上，贯通轴（9）与中桥总成连接。

6.根据权利要求5所述的商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置，其特征在于：输入扭矩经凸缘齿轴（2）与大齿套（3）花键啮合，通过与大齿套（3）滑动啮合的过渡齿轮（6）将扭矩传递给与过渡齿轮（6）啮合的短轴（21），同时将扭矩传递给过渡齿套（22）和中桥弧齿轴（19），驱动中桥总成，为中桥单桥驱动模式。

7.根据权利要求5所述的商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置，其特征在于：当气缸带动拨叉（4）拨动大齿套（3），过渡齿轮（6）进入空刀槽（5），与大齿套（3）脱开啮合，而凸缘齿轴（2）与大齿套（3）啮合，大齿套牙镶（20）与外壳牙镶（10）啮合，将扭矩传递给十字轴（14）；

十字轴（14）将扭矩经行星齿轮（13）传递给前伞齿轮（12），由于小齿套牙镶（1）与前伞齿轮牙镶（11）啮合，再将扭矩经小齿套（8）传递给短轴（21），短轴（21）传递给过渡齿套（22）和中桥弧齿轴（19），驱动中桥总成；

十字轴（14）将扭矩经行星齿轮（13）传递给后伞齿轮（16），再传递给与后伞齿轮（16）复合成一体的主动圆柱齿轮（17），由于主动圆柱齿轮（17）与从动圆柱齿轮（18）啮合，扭矩被传递到与从动圆柱齿轮（18）连接的贯通轴（9）带动后桥总成；

此时是双桥驱动模式。

8.根据权利要求5所述的商用汽车贯通式双联后桥分时驱动装置，其特征在于：在后桥轮毂（24）内安装单向超越离合装置，在后桥轮毂（24）上安装有滚动盘（26），滚动盘（26）上有棘牙槽（23），在后桥半轴（28）上安装有棘轮（27），棘轮（27）上有棘牙（25）。

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