CN102829177B - 四驱汽车的驱动模式转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种四驱汽车驱动模式转换装置，涉及汽车传动技术领域，解决了现有四驱汽车在进行驱动模式转换时驱动性能和驾驶舒适性低的问题。本发明中，由于电机带动蜗杆转动，经过蜗杆与双联齿轮的主动轮的啮合，双联齿轮的从动轮与外齿轮的啮合，外齿轮与内齿轮通过扭簧的固定连接，内齿轮的嵌入齿轮与拨叉轴的啮合，拨叉轴与拨叉固定的连接，使电能先转换为机械能，再转换为弹性势能，最后转换为机械动能，且由于扭簧蓄能和释能的速度快，电机能够正、反向转动，提高了拨叉的响应速度，缩短了四驱汽车两轮驱动模式与四轮驱动模式之间互相转换的时间，提高了汽车的驱动性能和驾驶舒适性。本发明主要用于汽车四驱、两驱转换系统中。

Description

四驱汽车的驱动模式转换装置

技术领域

本发明涉及汽车传动技术领域，尤其涉及一种四驱汽车驱动模式转换装置。

背景技术

分时四驱是四驱汽车驱动系统的一种，可以由驾驶者手动切换，从而实现两轮驱动模式与四轮驱动模式的自由转换。

通常，驱动模式的切换由液力耦合器根据驾驶者的操作控制分动器来完成。当汽车在路况较好的路面上行驶时，运动较平稳，分时四驱通过液力耦合器对分动器的控制切换至两轮驱动模式，以节约油耗和成本；当汽车在路况恶劣的路面上行驶时，汽车易打滑，分时四驱通过液力耦合器对分动器的控制切换至四轮驱动模式，以提高安全性。

使用上述液力耦合器控制分动器来实现驱动模式转换时，由于液力耦合器的响应速度比较慢，使得驱动模式的转换过程花费的时间比较长，因此降低了四驱汽车的驱动性能和驾驶舒适性。

发明内容

本发明的实施例提供一种四驱汽车驱动模式转换装置，解决了现有四驱汽车在进行驱动模式转换时驱动性能和驾驶舒适性低的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种四驱汽车驱动模式转换装置，包括：壳体、电机、蜗杆、双联齿轮轴、双联齿轮、齿轮轴、外齿轮、扭簧、内齿轮、拨叉轴及拨叉；所述电机、双联齿轮轴及齿轮轴固定在所述壳体内；所述蜗杆套装固定在所述电机的驱动轴上；所述双联齿轮套设在所述双联齿轮轴上，且所述双联齿轮的主动轮与所述蜗杆啮合，所述双联齿轮的从动轮与所述外齿轮啮合；所述外齿轮与所述内齿轮相互间隔地套设在所述齿轮轴上；所述内齿轮上套设所述扭簧，所述扭簧的一端固定连接所述内齿轮，另一端固定连接所述外齿轮；所述拨叉轴与所述拨叉固定连接，且所述内齿轮驱动所述拨叉轴沿轴向运动。

优选地，四驱汽车驱动模式转换装置还包括固定在所述壳体内的滑动开关定片、与所述内齿轮啮合且套设在所述齿轮轴上的嵌入齿轮、固定在所述嵌入齿轮上的滑动开关动片，及指示灯；所述嵌入齿轮与所述拨叉轴啮合，以使所述内齿轮通过所述嵌入齿轮驱动所述拨叉轴沿轴向运动；当所述滑动开关定片与所述滑动开关动片接触时，所述指示灯点亮。

其中，所述外齿轮与所述内齿轮的接触部分设有垫片，所述垫片套设在所述齿轮轴上，以使所述外齿轮与所述内齿轮相互间隔。

优选的，所述双联齿轮轴及齿轮轴与所述壳体的固定方式为过盈配合。

其中，所述拨叉轴通过圆柱销与所述拨叉固定连接。

并进一步的，所述扭簧材质为弹簧钢。

本发明实施例提供的四驱汽车驱动模式转换装置中，由于电机带动蜗杆转动，经过蜗杆与双联齿轮的主动轮的啮合，双联齿轮的从动轮与外齿轮的啮合，外齿轮与内齿轮通过扭簧的固定连接，内齿轮的嵌入齿轮与拨叉轴的啮合，拨叉轴与拨叉固定的连接，使电能先转换为机械能，再转换为弹性势能，最后转换为拨叉的机械动能，且由于扭簧蓄积能量和释放能量的速度很快，电机能够正、反向转动，因此提高了拨叉对模式转换驱动信号的响应速度，缩短了四驱汽车两轮驱动模式与四轮驱动模式之间互相转换的时间，提高了汽车的驱动性能和驾驶舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的四驱汽车驱动模式转换装置的顶视剖面图；

图2为图1中虚线框图内的纵截面示意图；

图3为图1所示的四驱汽车驱动模式转换装置的侧视剖面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种四驱汽车驱动模式转换装置，如图1至图3所示，该装置包括：壳体11、电机12、蜗杆13、双联齿轮轴141、双联齿轮14、齿轮轴151、外齿轮21、扭簧22、内齿轮23、拨叉轴31及拨叉32；电机12、双联齿轮轴141及齿轮轴151固定在壳体11内；蜗杆13套装固定在电机的驱动轴上；双联齿轮14套设在双联齿轮轴141上，且双联齿轮14的主动轮与蜗杆13啮合，双联齿轮14的从动轮与外齿轮21啮合。外齿轮21与内齿轮23相互间隔地套设在齿轮轴151上；内齿轮23上套设扭簧22，扭簧22的一端固定连接内齿轮23，另一端固定连接外齿轮21。拨叉轴31与拨叉32固定连接，且内齿轮23驱动拨叉轴31沿轴向运动。

需要说明的是，图1中、图2中和图3中相同的组件具有相同的附图标记。

下面对上述四驱汽车驱动模式转换装置的工作过程进行详细的说明。

当汽车在路况恶劣的路面上行驶时，四驱汽车需要将两轮驱动模式转换为四轮驱动模式，来提高行驶安全性。在此过程中，由驾驶员或者汽车控制器发出从两轮驱动模式转换为四轮驱动模式的驱动信号，以驱动电机12工作并正向转动，电机12工作时驱动轴转动，蜗杆13套装固定在驱动轴上，则蜗杆13与驱动轴一起转动，使电能转换为蜗杆13的机械能。

蜗杆13的转动带动与蜗杆13啮合的双联齿轮14的主动轮绕双联齿轮轴141转动，且双联齿轮14的从动轮同时转动并带动与双联齿轮14的从动轮啮合的外齿轮21绕齿轮轴151转动，使蜗杆13的机械能转换为外齿轮21的机械能。

外齿轮21与扭簧22一端固定连接，外齿轮21的转动带动扭簧22扭转，使得扭簧22能够扭动蓄能，使外齿轮21的机械能转换为扭簧22的弹性势能。

当扭簧22蓄够一定能量后，扭簧22扭转释放能量，同时带动与扭簧22另一端固定连接的内齿轮23绕齿轮轴151转动，使扭簧22的弹性势能转换为内齿轮23的机械能。由于内齿轮23驱动拨叉轴31沿轴向x运动，因此内齿轮23转动带动拨叉轴31沿轴向x运动，拨叉轴31运动带动与拨叉轴31通过圆柱销28固定连接的拨叉32运动，使内齿轮23的机械能转换为拨叉32的机械动能。通过拨叉32的运动能控制分动器实现四驱汽车的两轮驱动模式到四轮驱动模式的转换。

当汽车回到路况较好的路面上行驶时，四驱汽车需要将四轮驱动模式转换为两轮驱动模式，以节约油耗和成本。在此过程中，由驾驶员或者汽车控制器发出从四轮驱动模式转换为两轮驱动模式的驱动信号，以驱动电机12工作并反向转动，使蜗杆13、双联齿轮14、外齿轮21及内齿轮23均沿与上述各齿轮转动的相反方向转动，扭簧22沿与上述扭簧22扭转的相反方向扭转蓄能、释能，拨叉轴31沿与上述拨叉轴31运动的相反轴向x方向运动，最后通过拨叉32的运动能控制分动器实现四驱汽车的四轮驱动模式到两轮驱动模式的转换。

本发明实施例提供的四驱汽车驱动模式转换装置中，由于电机带动蜗杆转动，经过蜗杆与双联齿轮的主动轮的啮合，双联齿轮的从动轮与外齿轮的啮合，外齿轮与内齿轮通过扭簧的固定连接，内齿轮的嵌入齿轮与拨叉轴的啮合，拨叉轴与拨叉固定的连接，使电能先转换为机械能，再转换为弹性势能，最后转换为拨叉的机械动能，且由于扭簧蓄积能量和释放能量的速度很快，电机能够正、反向转动，因此提高了拨叉对模式转换驱动信号的响应速度，缩短了四驱汽车两轮驱动模式与四轮驱动模式之间互相转换的时间，提高了汽车的驱动性能和驾驶舒适性。

本发明实施例提供的四驱汽车驱动模式转换装置中，还可以包括固定在壳体11内的滑动开关定片24、与内齿轮23啮合且套设在齿轮轴151上的嵌入齿轮25、固定在嵌入齿轮25上的滑动开关动片26，及指示灯。嵌入齿轮25与拨叉轴31啮合，以使内齿轮23通过嵌入齿轮25驱动拨叉轴31沿轴向x运动。当滑动开关定片26与滑动开关动片24接触时，指示灯点亮。指示灯用来指示汽车所处的驱动模式，指示灯长亮表示汽车处于四轮驱动模式，指示灯长灭表示汽车处于两轮驱动模式，方便驾驶员操作。

本发明实施例提供的四驱汽车驱动模式转换装置中，外齿轮21与内齿轮23的接触部分可以设有垫片27，垫片27套设在齿轮轴151上，以使外齿轮21与内齿轮23相互间隔。外齿轮和内齿轮相互间隔可以使两个齿轮能各自独立转动。

当然本发明并不限于此，任何能使外齿轮21与内齿轮23相互间隔，以使两个齿轮能各自独立转动的结构，都能用于本发明。

本发明实施例提供的四驱汽车驱动模式转换装置中，双联齿轮轴141及齿轮轴151与壳体11的固定方式可以为过盈配合。过盈配合结构简单，承载能力高，对轴的强度削弱小。

本发明实施例提供的四驱汽车驱动模式转换装置中，拨叉轴31可以通过圆柱销28与拨叉32固定连接。圆柱销使拨叉轴31与拨叉32的连接紧固，不松动。当然也可以采用其它能使拨叉轴31与拨叉32固定连接的结构。

本发明实施例提供的四驱汽车驱动模式转换装置中，扭簧材质可以为弹簧钢。弹簧钢具有很高的强度和硬度，易于蓄能。

本发明实施例适用在汽车四驱、两驱转换系统中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种四驱汽车驱动模式转换装置，其特征在于，包括：壳体、电机、蜗杆、双联齿轮轴、双联齿轮、齿轮轴、外齿轮、扭簧、内齿轮、拨叉轴及拨叉；

所述电机、双联齿轮轴及齿轮轴固定在所述壳体内；所述蜗杆套装固定在所述电机的驱动轴上；所述双联齿轮套设在所述双联齿轮轴上，且所述双联齿轮的主动轮与所述蜗杆啮合，所述双联齿轮的从动轮与所述外齿轮啮合；

所述外齿轮与所述内齿轮相互间隔地套设在所述齿轮轴上；所述内齿轮上套设所述扭簧，所述扭簧的一端固定连接所述内齿轮，另一端固定连接所述外齿轮；

所述拨叉轴与所述拨叉固定连接，且所述内齿轮驱动所述拨叉轴沿轴向运动；

还包括固定在所述壳体内的滑动开关定片、与所述内齿轮啮合且套设在所述齿轮轴上的嵌入齿轮、固定在所述嵌入齿轮上的滑动开关动片，及指示灯；

所述嵌入齿轮与所述拨叉轴啮合，以使所述内齿轮通过所述嵌入齿轮驱动所述拨叉轴沿轴向运动；

当所述滑动开关定片与所述滑动开关动片接触时，所述指示灯点亮。

2.根据权利要求1所述的四驱汽车驱动模式转换装置，其特征在于，所述外齿轮与所述内齿轮的接触部分设有垫片，所述垫片套设在所述齿轮轴上，以使所述外齿轮与所述内齿轮相互间隔。

3.根据权利要求1所述的四驱汽车驱动模式转换装置，其特征在于，所述双联齿轮轴及齿轮轴与所述壳体的固定方式为过盈配合。

4.根据权利要求1所述的四驱汽车驱动模式转换装置，其特征在于，所述拨叉轴通过圆柱销与所述拨叉固定连接。

5.根据权利要求1所述的四驱汽车驱动模式转换装置，其特征在于，所述扭簧材质为弹簧钢。