CN105109327B - 汽车液压驱动轿 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车液压驱动轿，包括半轴、摆动盘式轴向柱塞马达、外壳和车轮，其中半轴与摆动盘式轴向柱塞马达均安装在外壳内，摆动盘式轴向柱塞马达和半轴连接，车轮安装在半轴上。本发明使用了摆动盘式轴向柱塞马达作为车轮的动力提供，取代了当前最常见的齿轮传动，相对于齿轮传动，其大大简化了结构，而且可以轻松实现大范围的无级变速，传递运动更平稳，液压马达惯性小，能实现快速而且无冲击的变速和换向，而且使用了摆动盘式轴向柱塞马达取代常见液压马达，其零件数目少，而且在高速高压的情况下，工作可靠性更高，寿命也更长。

Description

汽车液压驱动轿

技术领域

本发明涉及汽车驱动轿领域，尤其是涉及一种汽车液压驱动轿。

背景技术

汽车的驱动轿主要是采用差速器齿轮传动机构，其结构复杂、噪音很大，进行齿轮传动时，由于相啮合的齿面间有相对滑动，因此齿轮会发生摩擦和磨损，增加动力消耗，降低传动效率，特别是高速传动，在压力和速度很高时，对齿轮的刚性强度，疲劳强度要求极高，而液压驱动具有结构简单，工作寿命长和可靠性高，摩擦磨损程度低，传动效率高等特点而引起人们的重视，但目前大多的液压汽车驱动轿的设计实用性很低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，可靠性高，寿命长，成本较低，而且实用性强的汽车液压驱动轿。

根据本发明的一个方面，提供了一种汽车液压驱动轿，包括半轴、摆动盘式轴向柱塞马达、外壳和车轮，其中半轴与摆动盘式轴向柱塞马达均安装在外壳内，摆动盘式轴向柱塞马达和半轴连接，车轮安装在半轴上。

本发明的有益效果是：本发明使用了摆动盘式轴向柱塞马达作为车轮的动力提供，取代了当前最常见的齿轮传动，相对于齿轮传动，其大大简化了结构，而且可以轻松实现大范围的无级变速，传递运动更平稳，液压马达惯性小，能实现快速而且无冲击的变速和换向，而且使用了摆动盘式轴向柱塞马达取代常见液压马达，其零件数目少，而且在高速高压的情况下，工作可靠性更高，寿命也更长。

在一些实施方式中，摆动盘式轴向柱塞马达包括主轴、摆动机构、柱塞、偏心机构、配油机构、壳体和缸体，其中主轴固定在半轴内，摆动机构一端和主轴连接，另一端和偏心机构连接，柱塞一端和摆动机构连接，另一端安装在缸体内，配油机构和偏心机构相匹配，主轴和摆动机构均安装在壳体内，偏心机构和配油机构均安装在缸体内，壳体和缸体连接。摆动盘式轴向柱塞马达通过利用柱塞带动偏心机构转动来带动配油机构进行配油，使柱塞能进行往复运动，同时柱塞带动摆动机构摆动，带动主轴旋转，使得液压能转换为机械能。摆动机构的使用减少了运动副的运动速度和压力，大大减少了零件间的磨损，增加了柱塞马达的可靠性和寿命，而且相比传统柱塞马达的零件数目更少，降低了制造成本，而且利用偏心配油，配油准确而且不易损坏。

在一些实施方式中，摆动机构包括摆动轴、摆动盘、摆动座、压板和压板弹簧，其中摆动轴一端安装在主轴内，另一端依次安装有柱塞、压板和压板弹簧，摆动轴通过轴承安装在摆动盘内，摆动盘活动安装在摆动座内，摆动座固定在壳体内。由于摆动机构使用摆动运动来取代传统机构的转动，其运动范围小，且工作速度和工作压力小。

在一些实施方式中，偏心机构包括偏心轴、偏心轮和偏心轴承，其中偏心轴一端和摆动轴连接，并用轴承安装在缸体内，偏心轮安装在偏心轴上，偏心轴承安装在偏心轮上。偏心机构的旋转中心和壳体不一致，因此偏心轴承能通过偏心轴的旋转而适时改变和配油机构的距离，使得配油机构能及时的配油，保证了配油的准确和高效。

在一些实施方式中，其中偏心轴的一端设有内锥面，内锥面和压板弹簧连接，内锥面还设有凹槽，摆动轴的一端安装在凹槽内。内锥面能契合压板弹簧的角度，以此保证压板弹簧能被压住而不脱离摆动轴，凹槽的设计能保证摆动轴和偏心轴的连接牢固，来保证结构的可靠性。

在一些实施方式中，配油机构包括阀芯、弹簧和阀盖，其中弹簧一端和阀芯连接，另一端和阀盖连接，阀芯和偏心轴承接触，阀盖安装在缸体上，阀芯开设有配油槽。弹簧用于适时改变阀芯的位置，即控制配油槽开闭以保证配油机构准确配油。

在一些实施方式中，缸体设有进油孔、出油孔、进油槽和出油槽，其中进油槽和进油孔连通，出油槽和出油孔连通。柱塞和缸体间还存在空腔，其中配油槽和空腔连通，配油槽和空腔连通保证柱塞运动时对空腔的影响能与配油槽的配油相匹配，保证柱塞马达的工作准确。

在一些实施方式中，外壳包括端盖、端壳体和中壳体，其中端壳体一端和端盖连接，另一端和中壳体连接，端壳体还和壳体连接。外壳能很好地保护半轴和摆动盘式轴向柱塞马达，而且通过端壳体和壳体连接，能固定住摆动盘式轴向柱塞马达，使其转动时不易摇晃，提高其稳定性。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的汽车液压驱动轿的结构示意图。

图2为图1所示汽车液压驱动轿的摆动盘式轴向柱塞马达的结构示意图。

图3为图2所示摆动盘式轴向柱塞马达的沿A‐A线的剖视图。

图4为图2所示摆动盘式轴向柱塞马达的摆动机构的结构示意图。

图5为图2所示摆动盘式轴向柱塞马达的偏心机构的结构示意图。

图6为图2所示摆动盘式轴向柱塞马达的配油机构的结构示意图。

图7为图1所示汽车液压驱动轿的外壳的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

参考图1，汽车液压驱动轿，包括半轴1、摆动盘式轴向柱塞马达2、外壳3和车轮4。半轴1用轴承安装外壳3内，摆动盘式轴向柱塞马达2用螺栓安装在外壳3内，摆动盘式轴向柱塞马达2和半轴1连接，车轮4安装在半轴1上。另外，半轴1、摆动盘式轴向柱塞马达2和车轮4都为一对，并呈对称分布。

参考图2和图3，摆动盘式轴向柱塞马达2，包括主轴21、摆动机构22、柱塞23、偏心机构24、配油机构25、壳体26和缸体27。主轴21固定在半轴1内，主轴21通过轴承安装在壳体26内，主轴21还设有轴孔，轴孔大小和摆动轴221相匹配，摆动机构22一端和主轴21连接，另一端和偏心机构24连接，柱塞23一端和摆动机构22连接，另一端安装在缸体27内，并使安装后的柱塞23和缸体27之间留出一定大小的空腔273，偏心机构24和配油机构25之间互相接触，主轴21和摆动机构22均安装在壳体26内，偏心机构24和配油机构25均安装在缸体27内，壳体26和缸体27用螺栓连接。

参考图2和图4，摆动机构22包括摆动轴221、摆动盘222、摆动座223、压板224和压板弹簧225。其中摆动轴221一端安装在主轴21的轴孔内，另一端先安装有多个柱塞23，再将压板224安装上去并压住所有的柱塞23，最后再安装压板弹簧225使其固定住压板224，摆动盘222通过轴承安装在摆动轴221上，摆动盘222活动安装在摆动座223内，使摆动盘222能在摆动座223内摆动，摆动座223固定在壳体26内。

参考图2和图5，偏心机构24包括偏心轴241、偏心轮242和偏心轴承243。偏心轴241的一端设有内锥面2411，内锥面2411和压板弹簧225连接，即该内锥面2411顶住压板弹簧225的一端，而内锥面2411还设有凹槽2412，摆动轴221的一端两边铣扁，然后插入到凹槽2412内，使其安装在凹槽2412内，即偏心轴241一端和摆动轴221连接，使偏心轴241可以跟随摆动轴221的转动而转动，并用轴承安装在缸体27内，偏心轴241的另一端安装有偏心轮242，偏心轴承243安装在偏心轮242上，另外，偏心轴241，偏心轮242和偏心轴承243的旋转中心都一样，但都和主轴21的旋转中心不一致。

参考图2和图6，每个柱塞23都配有一个配油机构25的阀芯251，配油机构25包括阀芯251、弹簧252和阀盖253，其中弹簧252一端和阀芯251连接，另一端和阀盖253连接，阀芯251和偏心轴承243接触，阀盖253安装在缸体27上，阀芯251开设有配油槽2511。缸体27还设有进油孔271、出油孔272、进油槽274和出油槽275，进油槽274和进油孔271连通，出油槽275和出油孔272连通。进油槽274和出油槽275会随着配油机构25的控制而和配油槽2511连通或者关闭，另外，配油槽2511和空腔273连接。

参考图2和图7，外壳3包括端盖31、端壳体32和中壳体33。其中端壳体32一端和端盖31用螺栓连接，另一端和中壳体33用螺栓连接，端壳体32还和壳体26用螺栓连接。

本发明工作时，可以让外壳3安装在汽车中，而摆动盘式轴向柱塞马达2接入液压系统，使进油孔271负责进油，出油孔272负责出油。而在摆动盘式轴向柱塞马达2中，由于各个阀芯251和主轴21旋转中心的距离不相同，偏心轴承243会顶起一部分配油机构25中的阀芯251，使这部分阀芯251处于顶起状态，而另一部分的阀芯251则处于缩回状态。此时顶起状态的阀芯251，弹簧252受到压缩，阀芯251往上，配油槽2511和进油槽274连通，出油槽275被阀芯251封闭；而缩回状态的阀芯251，在弹簧252的弹力作用下，阀芯251往下，配油槽2511和出油槽275连通，进油槽274被阀芯251封闭。这时，液压油从进油孔271流入，穿过进油槽274并通过顶起状态的阀芯251的配油槽2511进入到部分空腔273中，这部分空腔273由于受到液压油的压力，会推动对应的柱塞23往外运动，柱塞23推动摆动盘222摆动，而由于摆动盘222摆动，缩回状态的阀芯251对应的柱塞23会往里运动，相应空腔273变小，液压油经过缩回状态的阀芯251的配油槽2511，穿过进油槽275从出油孔272压出。这过程使摆动盘222完成了一次摆动。

另一方面，摆动盘222的摆动会带动摆动轴221摆动，使得摆动轴221一端会带动主轴21转动，主轴21再带动半轴1和车轮4转动，而摆动轴221另一端会带动偏心轴241转动，而偏心轴承243会随着偏心轴241一起转动，而由于偏心轴承243的旋转中心和壳体27中心不相同，偏心轴承243会改变和阀芯251的距离，使得原来处于顶起状态的阀芯251变为缩回状态，原来处于缩回状态的阀芯251变为顶起状态，而阀芯251的配油槽2511和进油槽271、出油槽272的连通状态也对应改变，之后液压油重复上述进油出油的过程，摆动盘222完成了另一次摆动，不过由于推动摆动盘222摆动的柱塞23改变了，摆动盘222摆动方向也改变。至此，摆动盘222完成了一次往复摆动。

摆动盘222摆动能使偏心机构24适时使配油机构25控制液压油的进入压出，从而摆动盘222能不断地进行往复摆动，带动主轴21不断地旋转而让半轴1不停地转动，为车轮4不断地提供动力。

另外，如果本发明工作时，摆动盘式轴向柱塞马达2接入液压系统后，使进油孔271负责出油，出油孔272负责进油，由此摆动盘222会反向摆动，而使主轴21反向转动，并带动半轴1和车轮4反向转动，而使汽车能够进行倒车动作。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.汽车液压驱动轿，其中，包括半轴(1)、摆动盘式轴向柱塞马达(2)、外壳(3)和车轮(4)，所述半轴(1)与摆动盘式轴向柱塞马达(2)均安装在外壳(3)内，所述摆动盘式轴向柱塞马达(2)和半轴(1)连接，所述车轮(4)安装在半轴(1)上，所述摆动盘式轴向柱塞马达(2)包括主轴(21)、摆动机构(22)、柱塞(23)、偏心机构(24)、配油机构(25)、壳体(26)和缸体(27)，所述主轴(21)固定在半轴(1)内，所述摆动机构(22)一端和主轴(21)连接，另一端和偏心机构(24)连接，所述柱塞(23)一端和摆动机构(22)连接，另一端安装在缸体(27)内，所述配油机构(25)和偏心机构(24)相匹配，所述主轴(21)和摆动机构(22)均安装在壳体(26)内，所述偏心机构(24)和配油机构(25)均安装在缸体(27)内，所述壳体(26)和缸体(27)连接，所述摆动机构(22)包括摆动轴(221)、摆动盘(222)、摆动座(223)、压板(224)和压板弹簧(225)，所述摆动轴(221)一端安装在主轴(21)内，另一端依次安装有柱塞(23)、压板(224)和压板弹簧(225)，所述摆动轴(221)通过轴承安装在摆动盘(222)内，所述摆动盘(222)活动安装在摆动座(223)内，所述摆动座(223)固定在壳体(26)内。

2.根据权利要求1所述的汽车液压驱动轿，其中，所述偏心机构(24)包括偏心轴(241)、偏心轮(242)和偏心轴承(243)，所述偏心轴(241)一端和摆动轴(221)连接，并用轴承安装在缸体(27)内，所述偏心轮(242)安装在偏心轴(241)上，所述偏心轴承(243)安装在偏心轮(242)上。

3.根据权利要求2所述的汽车液压驱动轿，其中，所述偏心轴(241)的一端设有内锥面(2411)，所述内锥面(411)和压板弹簧(225)连接，所述内锥面(2411)还设有凹槽(2412)，所述摆动轴(221)的一端安装在凹槽(2412)内。

4.根据权利要求1所述的汽车液压驱动轿，其中，所述配油机构(25)包括阀芯(251)、弹簧(252)和阀盖(253)，所述弹簧(252)一端和阀芯(251)连接，另一端和阀盖(253)连接，所述阀芯(251)和偏心轴承(243)接触，所述阀盖(253)安装在缸体(27)上，所述阀芯(251)开设有配油槽(2511)。

5.根据权利要求4所述的汽车液压驱动轿，其中，所述缸体(27)设有进油孔(271)、出油孔(272)、进油槽(274)和出油槽(275)，所述进油槽(274)和进油孔(271)连通，所述出油槽(275)和出油孔(272)连通，所述柱塞(23)和缸体(27)间还存在空腔(273)，所述配油槽(2511)和空腔(273)连通。

6.根据权利要求1所述的汽车液压驱动轿，其中，所述外壳(3)包括端盖(31)、端壳体(32)和中壳体(33)，所述端壳体(32)一端和端盖(31)连接，另一端和中壳体(33)连接，所述端壳体(32)还和壳体(26)连接。