CN104608628A - 一种节油型汽车四驱装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节油型汽车四驱装置，其包括：中央轴上差速器和后桥压包半轴离合器；中央轴上差速器包括与轴体连接的链条齿轮和行星齿轮架，行星齿轮架的轴销上可活动的行星齿轮；行星齿轮一侧设有主齿轮套，另一侧与扇形齿轮套啮合连接，主动锥齿轮连接在扇形齿轮套外径，齿毂和扇形齿轮套连接，锁死齿毂和轴体连接；挂档套上依次与主动锥齿轮、齿毂和锁死齿毂啮合；挂档套在主动锥齿轮、齿毂和锁死齿毂上滑动挂档；后桥压包半轴离合器包括两个相对的各连接一个半轴键盘、一个半轴连接键盘的半轴，一个差速器锁死键盘设置在其中一个半轴上，且位于两个半轴连接键盘之间，移动挂档套将半轴、半轴键盘、半轴连接键盘或和差速器锁死键盘连为一体。

Description

一种节油型汽车四驱装置

技术领域

本发明涉及一种汽车用的驱动机构，具体地说，涉及一种用于机动车的尤其是SUV汽车的节油型汽车四驱装置。

背景技术

四轮驱动是指将发动机的动力传递给四个车轮，进而驱动汽车行驶。四驱驱动形式可以分为三类：分时四驱、适时四驱和全时四驱。

本申请人在先提出过关于纵置的汽车四驱机构的发明申请，纵置的汽车四驱机构能够实现后驱四驱锁死驱动、全时四驱驱动和四驱锁死驱动，本申请人在不断地研发过程中，发现这种纵置的汽车四驱机构耗油量较高，尤其是在使用到SUV型或越野车时。

因此，需要一种新的四驱装置，既能保持多种驱动方式，又能克服上述耗油高的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种节油型汽车四驱装置，结构紧凑，能够实现三种驱动方式，具有较强的越野能力，通过电动操控，能够节省燃油量。

为实现上述目的，本发明提供一种节油型汽车四驱装置，其包括：中央轴上差速器(1)和后桥压包半轴离合器(2)；所述中央轴上差速器(1)包括设有多个花键的中央轴轴体(3)，链条齿轮(4)与所述轴体(3)花键连接，行星齿轮架(6)与所述轴体(3)花键连接，行星齿轮架(6)的外径设有至少两个轴销，每个所述轴销上螺栓固定有一个可活动的行星齿轮(7)；所述行星齿轮(7)一侧设有主齿轮套(5)，所述主齿轮套(5)与前桥的差速器通过齿轮啮合连接，另一侧与扇形齿轮套(8)啮合连接，主动锥齿轮(9)通过轴承浮动连接在所述扇形齿轮套(8)的外径上，齿毂(10)和所述扇形齿轮套(8)花键连接，锁死齿毂(12)和轴体(3)花键连接；挂档套(11)上设有内花键，所述主动锥齿轮(9)、齿毂(10)和锁死齿毂(12)的外花键与所述挂档套(11)的内花键依次啮合；所述挂档套(11)用于轴向操控，在所述主动锥齿轮(9)、齿毂(10)和锁死齿毂(12)上滑动挂档；所述后桥压包半轴离合器(2)包括两个相对的半轴(15)，每个所述半轴(15)上分隔地连接一个半轴键盘(17)和一个半轴连接键盘(18)，一个差速器锁死键盘(19)设置在其中一个所述半轴(15)上，且位于两个所述半轴连接键盘(18)之间，移动挂档套(16)将所述半轴(15)、所述半轴键盘(17)以及所述半轴连接键盘(18)连为一体，或移动挂档套(16)将所述半轴(15)、所述半轴键盘(17)、所述半轴连接键盘(18)和所述差速器锁死键盘(19)连为一体。

优选地，所述行星齿轮架(6)的外径设有四个所述轴销，每个所述轴销上螺栓固定有一个可活动的行星齿轮(7)。

优选地，所述轴体(3)的一端设有间隙控制螺母(13)。

优选地，齿毂(10)的内径花键和所述扇形齿轮套(8)的后部外径花键连接，锁死齿毂(12)的内花键和轴体(3)一侧外花键连接。

优选地，所述挂档套(11)的内花键在所述主动锥齿轮(9)的外花键、齿毂(10)的外花键和锁死齿毂(12)的外花键上滑动挂档。

优选地，所述挂档套(16)设置为手动操作或电动操作。

优选地，所述挂档套(16)的滑动由电磁阀(20)控制。

优选地，所述扇形齿轮套(8)和所述主动锥齿轮(9)形成一体，构成组合部件(21)。

另外，优选地，所述组合部件(21)和离合器形成一体，构成离合器组合部件(22)。

上述的描述和实践可知，本发明提供的节油型汽车四驱装置，其一，中央轴上差速器是一种横置的差速器，通过齿形链条把变速器的输出轴和中央轴上差速器连接；差速器直接设计到轴上，省去了差速器壳，所以，具有体积小﹑重量轻的优点，还可以像变速器一样挂档操控；其二，后桥压包半轴离合器是把半轴截断，然后在压包的两边设计了离合器，四驱时离合器结合、两驱时离合器彻底分离，而且压包可以锁死；其三，中央轴上差速器和后桥压包半轴离合器均可以采用电动控制，驾驶员操控时可以省时省力；其四，该四驱机构能够实现三种四驱驱动形式，分别是；前驱两驱驱动、全时四驱驱动和差速器锁死四驱驱动；前驱两驱驱动时，只限于前轮运转，中央轴上差速器可以在两驱时和后传动机构彻底分离，后传动部分不运转；后桥压包半轴离合器也可以在两驱时分离，即后传动轴和后桥压包半轴离合器的零件并不发生运转，此种驱动方式能够降低燃油量，更加节省汽油。而且单独用“中央轴上差速器”也可以设计出两种简单的四驱，简单四驱可以做到全时四驱和锁死四驱的两种功能。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。在附图中，

图1是本发明一实施例所述的节油型汽车四驱装置的示意图；

图2是图1所示的节油型汽车四驱装置在前驱状态时中央轴上差速器示意图；

图3是图1所示的节油型汽车四驱装置在前驱状态时后桥压包半轴离合器示意图；

图4是图1所示的节油型汽车四驱装置在全时四驱状态时中央轴上差速器示意图；

图5是图1所示的节油型汽车四驱装置在全时四驱状态时后桥压包半轴离合器示意图；

图6是图1所示的节油型汽车四驱装置在锁死四驱状态时中央轴上差速器示意图；

图7是图1所示的节油型汽车四驱装置在锁死四驱状态时后桥压包半轴离合器示意图；

图8是本发明第二实施例所述的节油型汽车四驱装置的示意图；

图9是图8所示的节油型汽车四驱装置在全时四驱状态时中央轴上差速器示意图；

图10时图8所示的节油型汽车四驱装置在全时四驱状态时中央轴上差速器示意图；

图11是本发明第三实施例所述的节油型汽车四驱装置的示意图；

图12是图11所示的节油型汽车四驱装置在全时四驱状态时中央轴上差速器示意图。

节油型汽车四驱装置1000；

1：中央轴上差速器；2：后桥压包半轴离合器；3：轴体；4：链条齿轮；

5：主齿轮套；6：行星齿轮架；7：行星齿轮；8：扇形齿轮套；

9：主动锥齿轮；10：齿毂；11：挂档套；12：锁死齿毂；

13：间隙控制螺母；14：被动锥齿轮；15：半轴；16：挂档套；

17：半轴键盘；18：半轴连接键盘；19：差速器锁死键盘；20：电磁阀；

21：组合部件；22：离合器组合部件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一实施例所述的节油型汽车四驱装置的示意图。图2是图1所示的节油型汽车四驱装置在前驱状态时中央轴上差速器示意图。图3是图1所示的节油型汽车四驱装置在前驱状态时后桥压包半轴离合器示意图。如图1所示，节油型汽车四驱装置1000包括中央轴上差速器1和后桥压包半轴离合器2。

如图2所示，中央轴上差速器1包括中央轴的轴体3、链条齿轮3、主齿轮套5、行星齿轮架6、行星齿轮7、扇形齿轮套8、主动锥齿轮9、齿毂10、挂档套11、锁死齿毂12、间隙控制螺母13和被动锥齿轮14。中央轴上差速器1是一种横向布置的差速器，通过齿形链条把变速器的输出轴和中央轴上差速器1连接。

中央轴的轴体3为阶梯支撑轴，轴体3上设有多个外花键，链条齿轮4与轴体3花键连接，链条齿轮4的作用是通过齿形链条把变速器的动力传动到轴体3上。优选地，轴体3的一端设有间隙控制螺母13，方便控制轴体3上各个部件之间的距离。

行星齿轮架6的内径设有内花键，内花键与轴体3的外花键连接，行星齿轮架6的外径对称设有至少两个轴销，通常对称设置2个轴销或者4个轴销，行星齿轮架6的每个轴销上螺栓固定有一个可活动的行星齿轮7，多个行星齿轮7形成一个行星齿轮组，行星齿轮7是差速器的中心，由于配套使用的差速器是无壳的，更方便布置。优选地，行星齿轮架6的外径设有4个轴销，每个轴销上螺栓固定有一个可活动的行星齿轮7。

行星齿轮7一侧设有主齿轮套5，主齿轮套5与前桥的差速器通过齿轮啮合连接，动力可以被输送至前轮；行星齿轮7另一侧与扇形齿轮套8啮合连接，主动锥齿轮9通过轴承浮动连接在扇形齿轮套8的外径上。齿毂10的内径花键和扇形齿轮套8后部外径花键连接，锁死齿毂12的内花键和轴体3一侧外花键连接。

挂档套11是轴向操控键件，挂档套11的内径设有内花键，主动锥齿轮9的外花键、齿毂10的外花键和锁死齿毂12的外花键与挂档套11的内花键依次啮合，挂档套11用于轴向操控，挂档套11的内花键可以在主动锥齿轮9的外花键、齿毂10的外花键和锁死齿毂12的外花键上滑动挂档。

如图3所示，后桥压包半轴离合器2包括两个半轴15、两个挂档套16、两个半轴键盘17、两个半轴连接键盘18和一个差速器锁死键盘19。

后桥压包半轴离合器2包括两个相对的半轴15，两个半轴15之间具有一定的距离，每个半轴15上分隔地连接一个半轴键盘17和一个半轴连接键盘18，两个半轴键盘17和两个半轴连接键盘18在两个半轴15上对称设置。一个差速器锁死键盘19设置在其中一个半轴15上，且位于两个半轴连接键盘18之间。

移动挂档套16可以左右移动，移动挂档套16可以将半轴15、半轴键盘17以及半轴连接键盘18连为一体；或将半轴15、半轴键盘17、半轴连接键盘18以及差速器锁死键盘19连为一体。优选地，挂档套16设置为手动操作或电动操作，还可以设置为同步操作，同步手动操控或同步电动操控。优选地，挂档套16的滑动由电磁阀20的开启和关闭控制。

下面介绍节油型汽车四驱装置1000的使用过程，包括两驱驱动，全时四驱驱动和差速器锁死四驱。首先，介绍节油型汽车四驱装置1000的两驱驱动过程中中央轴上差速器1和后桥压包半轴离合器2的使用状态。

如图2所示，由于挂档套11的内花键可以在主动锥齿轮9的外花键、齿毂10的外花键、锁死齿毂12的外花键上左右滑动，挂档套11控制了齿毂10，齿毂10控制了扇形齿轮套8，又因为锁死齿毂12和轴体3花键连接，这时，中央轴上差速器1上连接的部件基本处于被锁死状态，只有主动锥齿轮9不受控制浮动在扇形齿轮套8上，即整个中央轴上差速器1基本是刚性的，只有后驱的主动锥齿轮9是浮动的，则被动锥齿轮14无法把动力传递到后驱，所以，节油型汽车四驱装置1000处于前驱驱动状态。

如图3所示，因为两个半轴15之间具有一定的距离，汽车行驶时，后轮的动力不能传入后桥压包半轴离合器2。因为中央轴上差速器1在如图2所示的两驱时，也不能把动力输出到传动轴，所以，汽车在两驱驱动下行驶时，后桥压包半轴离合器2和传动轴不运动，四驱汽车相当于两驱气车，可以省油而且利索。

其次，介绍节油型汽车四驱装置1000的全时四驱驱动过程中中央轴上差速器1和后桥压包半轴离合器2的使用状态。图4是图1所示的节油型汽车四驱装置在全时四驱状态时中央轴上差速器示意图。图5是图1所示的节油型汽车四驱装置在全时四驱状态时后桥压包半轴离合器示意图。

如图4所示，把挂档套11滑动到如图示左侧，这时其右侧的锁死齿毂12不起作用。右侧的扇形齿轮套8、主动锥齿轮9、齿毂10、挂档套11连成一体浮动在轴体3上。左侧的主齿轮套5也浮动在轴体3上，它们通过行星齿轮7的差速分成两路，一路通过主齿轮套5把动力输到前驱，一路通过主动锥齿轮9传递到被动锥齿轮14再传递到后驱，所以，节油型汽车四驱装置1000处于全时四驱驱动状态。

如图5所示，当中央轴上差速器处于如图4所示的全时四驱驱动时，挂档套16向一侧移动，将半轴15、半轴键盘17和半轴连接键盘18连为一体，此时，成为一个完整的半轴，形成全时四驱驱动的工作状态。

再次，介绍节油型汽车四驱装置1000的锁死四驱驱动过程中中央轴上差速器1和后桥压包半轴离合器2的使用状态。图6是图1所示的节油型汽车四驱装置在锁死四驱状态时中央轴上差速器示意图。图7是图1所示的节油型汽车四驱装置在锁死四驱状态时后桥压包半轴离合器示意图。

如图6所示，挂档套11通过锁死齿毂12控制轴体3，挂档套11通过齿毂10控制扇形齿轮套8，挂档套11直接控制主动锥齿轮9，这时轴提3上的各部件全部为刚性连接，动力通过主动锥齿轮9、被动锥齿轮14输到传动轴，所以，节油型汽车四驱装置1000处于锁死四驱状态。

如图7所示，当中央轴上差速器处于如图6所示的锁死四驱驱动时，挂挡套22再向同一侧继续滑动，将半轴15、半轴键盘17、半轴连接键盘18和差速器锁死键盘19连为一体，这时，差速器锁死，动力直通前驱和后驱，这时是锁死四驱。

图8是本发明第二实施例所述的节油型汽车四驱装置的示意图。图9是图8所示的节油型汽车四驱装置在全时四驱状态时中央轴上差速器示意图。图10时图8所示的节油型汽车四驱装置在全时四驱状态时中央轴上差速器示意图。

图8为简易的全时汽车四驱的中央轴上差速器连接路线示意图，如图8所示，齿轮链条通过变速器把动力连接到中央轴上差速器1'上，中央轴上差速器1'把动力分成两路，一路通过小齿轮、再通过大齿轮的差速器到汽车的两个前轮，另一路通过主动锥齿轮9、挂档套11、被动锥齿轮14、传递到传动轴上，然后，传动轴把动力输到压包。

如图9所示，扇形齿轮套8和主动锥齿轮9形成一体，构成组合部件21。组合部件21既有扇形齿轮套8的功能，又有主动锥齿轮9的功能，然后去掉锁死齿毂12。行星齿轮7的左侧是主齿轮套5、右侧是组合部件21，组成了一套行星齿轮差速器，左侧通过主齿轮套5把动力输到前驱，右侧把动力输到组合部件21，再输到被动齿轮14。此时，节油型汽车四驱装置1000处于全时四驱驱动状态。

如图10所示，如果挂档套11向左侧滑动并和组合部件21连接，右侧把动力输到组合部件21上，再输到被动齿轮14，这时，节油型汽车四驱装置1000处于锁死四驱状态。这种四驱比较简单实用，平时全时四驱行驶，需要时锁死行驶，挂档套11可以手动调节，也可以电动调节。

图11是本发明第三实施例所述的节油型汽车四驱装置的示意图。图12是图11所示的节油型汽车四驱装置在全时四驱状态时中央轴上差速器示意图。

图11与图8的主要区别在于：齿轮链条通过变速器把动力连接到中央轴上差速器1"上，中央轴上差速器1"把动力分成两路，一路通过小齿轮、再通过大齿轮的差速器到汽车的两个前轮，另一路通过离合器组件22把动力输到压包。

如图12所示，组合部件21和离合器形成一体，构成离合器组合部件22。具体是扇形齿轮套8、主动锥齿轮9和离合器设计成一体，离合器组合部件22包括了扇形齿轮套8、主动锥齿轮9和离合器三者的功能。行星齿轮架6的左侧是主齿轮套5、右侧是离合器组件22，二者组成了一套差速器，离合器松开时，离合器组合部件22上有主动锥齿轮9，主动锥齿轮9和被动齿轮14啮合，节油型汽车四驱装置1000处于全时四驱状态；离合器锁紧时，节油型汽车四驱装置1000处于锁死四驱状态。离合器的工作通过电油控制。

通过上述本发明提供的实施例提供的节油型汽车四驱装置，其一，中央轴上差速器是一种横置的差速器，通过齿形链条把变速器的输出轴和中央轴上差速器连接；差速器直接设计到轴上，省去了差速器壳，所以，具有体积小﹑重量轻的优点，还可以像变速器一样挂档操控；其二，后桥压包半轴离合器是把半轴截断，然后在压包的两边设计了离合器，四驱时离合器结合、两驱时离合器彻底分离，而且压包可以锁死；其三，中央轴上差速器和后桥压包半轴离合器均可以采用电动控制，驾驶员操控时可以省时省力；其四，该四驱机构能够实现三种四驱驱动形式，分别是；前驱两驱驱动、全时四驱驱动和差速器锁死四驱驱动；前驱两驱驱动时，只限于前轮运转，中央轴上差速器可以在两驱时和后传动机构彻底分离，后传动部分不运转；后桥压包半轴离合器也可以在两驱时分离，即后传动轴和后桥压包半轴离合器的零件并不发生运转，此种驱动方式能够降低燃油量，更加节省汽油。而且单独用“中央轴上差速器”也可以设计出两种简单的四驱，简单四驱可以做到全时四驱和锁死四驱的两种功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种节油型汽车四驱装置，其特征在于，其包括：中央轴上差速器(1)和后桥压包半轴离合器(2)；所述中央轴上差速器(1)包括设有多个花键的中央轴轴体(3)，链条齿轮(4)与所述轴体(3)花键连接，行星齿轮架(6)与所述轴体(3)花键连接，行星齿轮架(6)的外径设有至少两个轴销，每个所述轴销上螺栓固定有一个可活动的行星齿轮(7)；所述行星齿轮(7)一侧设有主齿轮套(5)，所述主齿轮套(5)与前桥的差速器通过齿轮啮合连接，另一侧与扇形齿轮套(8)啮合连接，主动锥齿轮(9)通过轴承浮动连接在所述扇形齿轮套(8)的外径上，齿毂(10)和所述扇形齿轮套(8)花键连接，锁死齿毂(12)和轴体(3)花键连接；挂档套(11)上设有内花键，所述主动锥齿轮(9)、齿毂(10)和锁死齿毂(12)的外花键与所述挂档套(11)的内花键依次啮合；所述挂档套(11)用于轴向操控，在所述主动锥齿轮(9)、齿毂(10)和锁死齿毂(12)上滑动挂档；所述后桥压包半轴离合器(2)包括两个相对的半轴(15)，每个所述半轴(15)上分隔地连接一个半轴键盘(17)和一个半轴连接键盘(18)，一个差速器锁死键盘(19)设置在其中一个所述半轴(15)上，且位于两个所述半轴连接键盘(18)之间，移动挂档套(16)将所述半轴(15)、所述半轴键盘(17)以及所述半轴连接键盘(18)连为一体，或移动挂档套(16)将所述半轴(15)、所述半轴键盘(17)、所述半轴连接键盘(18)和所述差速器锁死键盘(19)连为一体。

2.如权利要求1所述的节油型汽车四驱装置，其特征在于，所述行星齿轮架(6)的外径设有四个所述轴销，每个所述轴销上螺栓固定有一个可活动的行星齿轮(7)。

3.如权利要求1所述的节油型汽车四驱装置，其特征在于，所述轴体(3)的一端设有间隙控制螺母(13)。

4.如权利要求1所述的节油型汽车四驱装置，其特征在于，齿毂(10)的内径花键和所述扇形齿轮套(8)的后部外径花键连接，锁死齿毂(12)的内花键和轴体(3)一侧外花键连接。

5.如权利要求1所述的节油型汽车四驱装置，其特征在于，所述挂档套(11)的内花键在所述主动锥齿轮(9)的外花键、齿毂(10)的外花键和锁死齿毂(12)的外花键上滑动挂档。

6.如权利要求1所述的节油型汽车四驱装置，其特征在于，所述挂档套(16)设置为手动操作或电动操作。

7.如权利要求6所述的节油型汽车四驱装置，其特征在于，所述挂档套(16)的滑动由电磁阀(20)控制。

8.如权利要求1所述的节油型汽车四驱装置，其特征在于，所述扇形齿轮套(8)和所述主动锥齿轮(9)形成一体，构成组合部件(21)。

9.如权利要求8所述的节油型汽车四驱装置，其特征在于，所述组合部件(21)和离合器形成一体，构成离合器组合部件(22)。