CN1033963C - 一种机动车辆驱动轮的动力传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种将动力传递到车辆的驱动轮的动力传动装置，在车架上设空心支座，支座内通过轴承支承一横向传动轴，发动机发出的动力就可以通过上述横向传动轴传到车架外侧，然后再通过链轮、齿轮或皮带传动传递到驱动轮。在车辆上采用这种传动方式后可使车架作成直线形状且离地距离可以任意选定。此装置可用于单轮到多轮驱动的车辆并可使车辆结构显著简化。本传动装置与单纵臂独立悬架结合使用时效果最理想。

Description

本发明属于一种将动力传递到车辆的驱动轮的动力传动装置。

现有机动车辆(例如汽车)的驱动动力通常是通过半轴(包括有半轴套管的整体式驱动桥和用于独立悬架车辆的半轴或者传动轴外露的驱动桥)由发动机、变速箱、主减速器传至驱动轮，这种传动方式具有下列缺点：

1.由于半轴均要由车架下方通过，而车辆行驶时半轴将随车轮的跳动对车架作相对运动，为使两者之间不发生碰撞，车架需要抬高到较高的位置(例如通常载重汽车所用的直纵梁车架)或者将车架纵梁作成向上弯曲的形状(例如通常小客车所用的车架)，车架纵梁是大型冲压件，如果形状复杂，将使其压制模具的制造困难，生产准备周期长并需要使用大型压床才能压制出来，投资很大，这是制造汽车等类车辆的难点之一。

2.由于半轴的一端是与车轮中心相连的(不包括具有轮边减速的)，即其中心离地高度等于轮胎半径，因此，对于一些要求重心低或横向稳定性好的车辆(例如小客车，三轮机动车等)需要将主传动器(通称后桥)上面处车身的地板和车架一起向上突起以便使车辆的其余部位的车身和重心下降，这也使车身的结构复杂，模具制造困难，投资大和生产准备周期长。

3.车辆变型困难，当发展变型车辆时，往往需要根据其用途、布置来调整其轴距和轮距，如上所述，很多现有车辆的车身、车架在驱动桥减速器的部位上面具有向上弯曲的复杂形状，在加长或改变宽度时，很多复杂的模具均要重作，从而给发展变型车带来了很大的困难。

U.S2548153中简述了一种用于低速车辆的动力传动装置，但它并未能全面地解决上述问题，例如，它不能使车辆重心大幅度下降，未解决车辆变型简便和简化车辆结构等问题且无悬架弹性元件和车轮制动器，因此，只宜用于扫雪车之类的低速车辆，而不能应用于普通的公路客、货运输车辆上。

基于上述情况，本发明的目的是提供一种新的驱动轮的动力传动装置，以便比较彻底地解决普通公路客、货运输车辆上存在的上述问题。

本发明的基本构思是在车架上设有单独的空心支座，在空心支座内设有从中通过的空心轴，空心轴内又设有从中通过的传动轴，传动轴的内侧端装有与发动机或变速器的输出轴相连接的联轴节，传动轴的外侧装有与装于驱动轮上的传动轮相啮合的传动轮，驱动轮支承于控制臂的支承轴上，支承轴固定于控制臂的摆动端，控制臂的另一端固定在空心轴的悬臂端的外径上并可随空心轴一道在空心支座内转动，控制臂与悬架系统的弹性元件、减震元件相连接，形成一个具有悬架系统的摆动式的动力传动装置。

在发动机或变速器的输出轴处可设有用以进行双向输出动力的差速器，同时在车辆的两侧各设有一套将其动力传送到左、右驱动轮的联轴节和传动轮，上述差速器也可以设置于一个单独的附加轴内。

上述空心支座可以根据车辆的布置要求任意安排，可置于驱动轮之前或驱动轮之后，可用于具有不同车轮数和不同驱动轮数的车辆，从单轮驱动到多轮驱动。

本发明的优点在于，在车辆上采用本发明的这种传动系统后，发动机的动力是通过固定于车架上的传动轴将它由车架内侧传递到车架外侧的，这个传动轴的安置与通常汽车的半轴不同，它与车架无相对运动，因而不存在车辆行驶时由于车轮的跳动所产生的半轴或后桥壳碰车架和车身地板的问题。因此车架、车身均不必作成向上弯曲的形状来避让半轴或后桥壳的跳动。车架、车身作成直线形状后，不但可通过简化模具的制造带来显著的经济效果，并且还可使发展不同长短、宽度的车型系列的工作大为便利，应用本发明后，还可使车辆的其它部件的结构相应地简化，例如悬架系统，从而可进一步减少生产车辆所需的投资和降低成本。

本发明还可使车架和车身地板的离地高度根据设计要求任意选定或调整，这一优点对某些车辆来说是很有价值的，例如供残疾人车自行上下的车辆。

本发明的基本机构可以通过参看下面的附图得到更为清楚的理解，附图只说明了其基本原理，本发明并不限于此附图。

图1是本发明与单纵臂独立悬架配合使用时在车上的布置情况图；

图2是取自图1的A向视图；

图3是取自图1的B-B剖线的剖面图，表明了一种空心支座；空心轴和传动轴的结构原理图；

图4是带有差速器的附加轴17的结构示意图；

图5是本发明的动力传动装置与非单纵臂独立悬架结合使用时的结构原理图。

附图1、2、3、4和5标注的标号表示如下(所有图相同)：

1、车架     10.链条

2.空心支座  11.驱动轮

3.轴承      12.轮毂或制动鼓

4.空心轴    13.传动轮

5.轴承      14.变速装置输出轴

6.传动轴    15.控制臂

7.万向节    16.差速器

8.发动机    17.附加轴

9.传动轮    18.支承轴

图1为本发明在某三轮车上布置的情况，虽然图上画的是三轮车单轮驱动的情况，显然，此方案也可用于三轮车双轮驱动和四轮及多轮车的单轮或多轮驱动的情况。

在车架1的需要部位(根据该车的总布置的要求来决定放置于驱动轮的前部或后部)设有空心支座2，支座2内设有轴承3用以支承空心轴4，空心轴4内又设有轴承5用以支承传动轴6，轴承3、5可以为滚动轴承或滑动轴承，在空心支承2和空心轴4内均设有轴承所需的密封、定位和紧固装置，传动轴6的内侧装有万向节7或其它形式的联轴节以便经过或不经过变速器等传动装置与发动机8相连接，传动轴6的外侧装有传动轮9，它可为链轮、皮带轮或齿轮，通过链长、皮带或齿轮10与装于驱动11的轮毂或制动鼓12上的传动轮13，例如链轮、皮带轮或齿轮相啮合，这样，由发动机8发出的动力就可以经过万向节7、传动轴6、传动轮9、链条10、传动轮13、轮毂12传递至驱动轮11。

图1所示的为单轮驱动情况，当需要双轮驱动时，可以在发动机、变速器装置8的输出轴14处增设差速器(图上未画出)，以便双向输出动力，同时在车辆的另外一侧(例如图1的右侧)增设一套与左侧结构相同的万向节或联轴节7、传动轴6、传动轮9、13装置。当发动机，变速器总成内受结构限制不好增设差速器时，可以通过增设一带有差速器16的附加轴17的方式来实现双轮驱动，如图4所示，上述传动方案可以很便利地用于多轴多轮驱动的车辆上(例如三轮，四轮以上的驱动轮的情况)。

当上述装置与单纵臂独立悬架配合使用时，可以在空心轴4的外端紧固一形如连杆的控制臂15，两者可作成一体或用紧配合相连接，此控制臂即为单纵臂独立悬架的导向元件，控制臂15的另一端装有驱动轮的支承轴18，支承轴18上有轴承，轮毂等用以支承车轮的零部件(类似通常车辆的车轮支承结构，图上予以省去)，控制臂15还应与悬架系统的弹性元件，减震元件相连接，以便完成其缓冲，减震的功能。采用上述装置后，当车轮行驶于不平的路面上并上、下跳动时，传动轮9与13的中心距是不变化的，因此链条10的松紧不发生变化，可减少使用中的链条松脱，掉下等故障。

本发明的动力传动装置也可以配合其它的悬架装置使用，此时，其外圈轴承3可以取消，如图5所示。

Claims (4)

1.一种机动车辆驱动轮的动力传动装置，在车架上设有支座，所述支座支承一个能绕之摆动的摆动臂，所述摆动臂上设有支承车轮的支承轴和将驱动动力传递到驱动轮的动力传动装置，其特征是在车架(1)上设有单独的空心支座(2)，空心支座(2)内设有从中通过的空心轴(4)，空心轴(4)内又设有从中通过的传动轴(6)，所述传动轴(6)的内侧端装有与发动机或变速器(8)的输出轴(14)相连接的联轴节(7)，所述的传动轴(6)的外侧装有与装于驱动轮(11)上的传动轮(13)相啮合的传动轮(9)，所述的驱动轮(11)支承于控制臂(15)的支承轴(18)上，所述的支承轴(18)固定于控制臂(15)的摆动端，所述的控制臂(15)的另一端固定在空心轴(4)的悬臂端的外径上并可随空心轴(4)一道在空心支座(2)内转动，所述的控制臂(15)与悬架系统的弹性元件、减震元件相连接，形成一个具有悬架系统的摆动式的动力传动装置。

2.根据权利要求1所述的机动车辆驱动轮的动力传动装置，其特征是在所述发动机或变速器装置(8)的输出轴(14)处设有用以进行双向输出动力的差速器(16)，同时在车辆的两侧均各设有一套将此动力传送到左右驱动轮的联轴节和传动轮装置。

3.根据权利要求2所述的机动车辆驱动轮的动力传动装置，其特征是所述的差速器(16)为设置在发动机或变速器总成之后的一个单独的附加轴(17)之内。

4.根据权利要求1所述的机动车辆驱动轮的动力传动装置，其特征是在每个驱动轮处设置一套所述的动力传动装置，所述的动力传动装置的数量根据该车所需的驱动轮的数量来确定。

Images