CN1052446C - 车辆传动节能装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆传动节能装置，它是车辆传动系统中的一个部件，该装置由前半轴，后半轴，进车棘齿、棘爪，倒车棘齿、棘爪，惯性压爪盘，压爪棱，滚柱，挤紧面，锁定销等组成，它解决了已有传动节能装置机件磨损快和不能随时恢复发动机牵制作用的问题，它可以在车辆输出速大于惯性速时使车辆加速，又可以在车辆惯性速大于输出速时使车辆滑行，它具有不磨损，耐使用，好操纵的特点，它充分利用了车辆的运动惯性，节约了油料，延长了发动机寿命，减少了空气污染。

Description

车辆传动节能装置

本发明是一种车辆传动节能装置，它连接在车辆的动力传动部位，可以在汽车、拖拉机、摩托车等车辆上使用，它可以做成轴或轮。

现有的车辆传动系统，在离合器不分离的情况下，是一个同步体系，车轮在被发动机推动的同时，也受到发动机的制约，这样发动机就有很大一部分在加油时做的功，在减油时被消耗掉了。已有的汽车变速节油延寿轴虽然较好地解决了这一问题，但是它的传动机构随着转速的提高，离心力显著增大，加快了机件磨损，缩短了机件的寿命，影响了装置的推广。

本发明的目的是为车辆增加一种新装置，它能在车辆的惯性速度大于发动机的输出速度时，在不切断动力源的情况下实现自动转换，将同步变成异步，使惯性速度能够超越发动机的输出速进入滑行。它又能在发动机的输出速大于车辆惯性速时自动转换，变异步为同步使车轮加速。它能解除发动机的牵制作用，又能根据需要随时恢复发动机的牵制作用。它克服了棘齿、棘爪磨损快的难题。

本发明的任务是通过如下方式完成的，车辆传动节能装置是由三大型体组成。前半轴与后半轴通过轴承保持同心轴可转动关系。后半轴与其外周的轴承盖及吊架通过轴承保持可转动关系。进车功能可由两套方案完成。方案一：前半轴的侧面周围有多组进车棘爪，进车棘爪在弹簧片的作用下，可在一定角度内转动。后半轴的内侧一周有均匀的进车棘齿，进车棘齿与进车棘爪相啮合。当发动机的输出速大于车辆的惯性速时，进车棘爪与进车棘齿成倒啮合，前半轴带动后半轴转动，使车轮加速，当车辆的惯性速大于发动机的输出速时，进车棘爪与进车棘齿成顺啮合，这时即使前半轴不动，后半轴和车轮仍能以原有的速度转动。为了去除进车棘爪与进车棘齿间的磨擦，在前半轴的外侧和后半轴的内侧之间，有一惯性压爪盘，惯性压爪盘通过轴承与前半轴和后半轴都保持同心轴可转动关系，惯性压爪盘上有压爪斜面，进车棘爪上有压爪棱，当发动机的输出速大于车辆的惯性速时，惯性压爪盘的惯性力方向与前半轴的旋转方向相反，惯性压爪盘相当于后转，不压进车棘爪，进车棘爪在弹片的作用下，与进车棘齿成倒啮合。当车辆的惯性速大于发动机的输出速时，后半轴的转速超越前半轴，此时，惯性压爪盘在惯性力的作用下前转，转速也超越前半轴，于是惯性压爪盘上的斜面压住进车棘爪上的压抓棱，将进车棘爪压倒，使进车棘爪与进车棘齿脱离接触，如此就去除了进车棘爪与进车棘齿间的磨擦。方案二；前半轴的外周边有数个挤紧面，后半轴的内周边成圆套状，从截面上看，前半轴的挤紧面与后半轴的内表面成一楔形，楔形中间有一滚柱，当发动机的输出速大于车辆的惯性速时，前半轴转动，前半轴侧面的挤紧面与滚柱发生摩擦，在摩擦力的作用下滚柱向楔形的窄处滚动，使挤紧面与后半轴的内表面胀紧，前半轴带动后半轴转动。当车辆的惯性速大于发动机的输出速时，摩擦力使滚柱向楔形的宽处滚动，胀力消失，后半轴可超越前半轴转动。为了保证滚柱能有效地与两半轴接触，在滚柱的一侧有顶柱和压缩弹簧，顶柱和压缩弹簧使滚柱贴向楔形的窄处。

为了解决倒车问题，前半轴的侧面有一圈倒车棘齿，后半轴的内表面有多组可在一定角度内转动的倒车棘爪，倒车棘爪的根部有压缩弹簧。当车辆静止，倒车或低速行驶时，倒车棘爪在压缩弹簧的作用下与倒车棘齿成倒啮合状，在该状态下，前半轴与后半轴保持同步运动；当车辆运动到某一速度时，倒车棘爪产生的离心力大于压缩弹簧的弹力，倒车棘爪离开倒车棘齿成分离状，在该状态下，只有进车机构发挥作用，此时前半轴和后半轴可根据情况随时进行同异步转换。

为了解决发动机能根据需要随时起牵制作用的问题，后半轴的外侧通过轴承与吊架连接，吊架上固定有气缸、活塞连杆机构，连杆通过双向止推轴承控制一滑套，滑套的一端有锁定销，锁定销插向倒车棘爪与后半轴的内壁之间，当活塞连杆动作将锁定销抽出时，倒车棘爪与倒车棘齿的离合由速度决定，倒车机构进入自动状态。当活塞连杆动作将锁定销插入时，倒车棘爪与倒车棘齿只合不离，车辆在任何速度下发动机都起牵制作用。

本发明能很好地利用车辆的运动惯性，降低了油料和能量消耗，减少了空气污染，能够随时自动完成发动机输出速与车辆惯性速的同、异步转换，操纵方便；它充分利用了发动机所做的功，减弱了机件磨损，延长了发动机寿命；它能根据需要随时让发动机起牵制作用，保持了原有的安全系数；它去除了棘齿，棘爪机构之间的磨损，延长了装置的寿命。

以下将结合附图对该发明作详细描述

图1、4分别是车辆传动节能装置的两个技术方案的局剖示意图

图2是图1的A-A剖面图

图3是图1的B-B剖面图

图5是图4的A-A剖面图

图6是图4的B-B剖面图

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6可以看出，前半轴1通过轴承4和轴承21与后半轴3保持同心轴可转动关系，端盖2通过丝口或螺钉固定在后半轴3上，并随后半轴3转动，进车棘爪15通过销轴13固定在前半轴1的外表面，并能在一定角度内转动；弹簧片16能使进车棘爪15贴向进车棘齿26，进车棘齿26，绕后半轴3的内壁一圈，固定在后半轴3上；惯性压爪盘14通过轴承与前半轴1和后半轴3都保持同心轴可转动关系，惯性压爪盘14上有与进车棘爪15相对应的压爪斜面29，进车棘爪15上有与压爪斜面29相对应的压爪棱20，压爪棱20与压爪斜面29保持滑动接触关系，惯性压爪盘14前转时将进车棘爪15压倒，后转时将进车棘爪15放开。倒车棘齿27绕前半轴1一圈，随前半轴1转动。倒车棘爪17通过倒车棘爪槽28固定在后半轴3的内壁上，并能在一定角度内转动；压缩弹簧19能使倒车棘爪17贴向倒车棘齿27。当车辆的发动机输出速大于车辆的惯性速时，车辆的发动机输出轴将力传给前半轴1，前半轴1上的进车棘爪15与后半轴3上的进车棘齿26成倒啮合，进车棘爪15将力传给进车棘齿26，进而传给后半轴3，再传给车辆的驱动轮，使车轮加速，此时车辆的发动机输出速与车辆的惯性速同步。当车辆的惯性速大于车辆的发动机输出速时，后半轴3的转速大于前半轴1的转速，这时惯性压爪盘14的转速也大于前半轴1，惯性压爪盘14上的压爪斜面29压住进车棘爪15上的压爪棱20，将进车棘爪15压倒，使进车棘爪15与进车棘齿26脱离接触，形成无磨擦滑动，此时车辆可在不加油门的情况下利用惯性滑行。倒车时，前半轴1的旋转方向与进车时相反，倒车棘爪17在压缩弹簧19的作用下，与倒车棘齿27贴紧成倒啮合；倒车棘齿27将力传给倒车棘爪17，进而传给后半轴3，传给车辆的驱动轮，实现倒车；车辆在倒车或低速行驶时均不能滑行，进入滑行的条件是车辆达到一定的进车速度，倒车棘爪17所产生的离心力，大于压缩弹簧19的弹力时，倒车棘爪17在离心力的作用下离开倒车棘齿27，使之形不成倒啮合，此时速度的同、异步状态由进车棘爪15和进车棘齿26之间的倒顺关系决定。为了使发动机能根据需要随时起牵制作用，后半轴3的外表面通过轴承11与吊架12连接，吊架12的外端固定在车体上，吊架12的侧面有轴承盖9和里程表主动轮10，轴承盖9与气缸8连接，气缸8与活塞连杆7相配合，活塞连杆7在气缸8内保持可往返运动关系，活塞连杆7的另一端与双向止推轴承6连接，双向止推轴承6的内端与滑套5连接，滑套5与后半轴3保持轴向滑动关系，滑套5上固定有锁定销18，锁定销18在后半轴3的内壁和倒车棘爪17之间保持可插入或拨出关系。当需要发动机起牵制作用时，驾驶员操纵气压或油压开关，使活塞连杆7发生动作，推动双向止推轴承6，双向止推轴承6将力传给滑套5，滑套5使锁定销18插入倒车棘爪17和后半轴3的内壁之间，迫使倒车棘爪17与倒车棘齿27啮合，实现发动机的人为牵制。图5是图4的A-A剖面图，它反映了进车方案二的结构原理，前半轴1的外表面有多条挤紧面22，挤紧面22与后半轴3的内表面形成楔形夹角，夹角内有滚柱23，滚柱23在楔形夹角内保持可滚动关系，滚柱23的侧面有顶柱24，顶柱24在压缩弹簧25的作用下，可将滚柱23推向楔形空间的窄处。当发动机的输出速度大于车辆的惯性速时，滚柱23在挤紧面22的磨擦力和压缩弹簧25、顶柱24的推力作用下，滚向挤紧面22与后半轴3内壁形成的楔形空间的窄处，使挤紧面22与后半轴3的内壁胀紧，前半轴1带动后半轴3转动；当车辆的惯性速大于发动机的输出速时，后半轴3的内壁与滚柱23产生的磨擦力，使滚柱23滚向楔形空间的宽处，挤紧面22与后半轴3内壁的胀力去掉，后半轴3超越前半轴1转动。

Claims (2)

1、一个由前半轴(1)，端盖(2)，后半轴(3)，轴承(4)，滑套(5)，双向止推轴承(6)，活塞连杆(7)，气缸(8)，轴承盖(9)，里程表主动轮(10)，轴承(11)，吊架(12)，销轴(13)，惯性压爪盘(14)，进车棘爪(15)，弹簧片(16)，倒车棘爪(17)，锁定销(18)，压缩弹簧(19)，压爪棱(20)，轴承(21)，进车棘齿(26)，倒车棘齿(27)，倒车棘爪槽(28)，压爪斜面(29)组成的车辆传动节能装置，其特征是：前半轴(1)与后半轴(3)通过轴承(4)，轴承(21)相连接，并保持同心轴可转动关系，端盖(2)通过丝口或螺钉固定在后半轴(3)上，后半轴(3)的内壁上固定有一圈进车棘齿(26)和多组倒车棘爪(17)，前半轴(1)的侧面固定有一圈倒车棘齿(27)和多组进车棘爪(15)，进车棘爪(15)上有压爪棱(20)，进车棘爪(15)的根部有弹簧片(16)，进车棘爪(15)可在一定角度内转动，进车棘爪(15)与进车棘齿(26)之间保持倒啮合时扣紧，顺啮合时滑动的关系，后半轴(3)的内壁上有多组倒车棘爪槽(28)，倒车棘爪(17)在倒车棘爪槽(28)内保持在一定角度内可转动关系，倒车棘爪(17)的根部有压缩弹簧(19)，倒车棘爪(17)与倒车棘齿(27)保持贴紧时扣紧，分离时滑动的关系，惯性压爪盘(14)位于前半轴(1)和后半轴(3)之间，通过轴承与前半轴(1)和后半轴(3)都保持同心轴可转动关系，惯性压爪盘(14)上有多条压爪斜面(29)，压爪斜面(29)与进车棘爪(15)上的压爪棱(20)保持滑动接触关系，惯性压爪盘(14)前转时将进车棘爪(15)压倒，后转时将进车棘爪(15)放开，后半轴(3)的外侧通过轴承(11)与吊架(12)连接，吊架(12)的一端固定于车体，另一端与气缸(8)连接，气缸(8)能使活塞连杆(7)往复运动，活塞连杆(7)连接双向止推轴承(6)，双向止推轴承(6)控制滑套(5)轴向运动，滑套(5)使锁定销(18)在倒车棘爪(17)和后半轴(3)的内壁之间保持可插入拔出关系。

2、一个由前半轴(1)，端盖(2)，后半轴(3)，轴承(4)，滑套(5)，双向止推轴承(6)，活塞连杆(7)，气缸(8)，轴承盖(9)，里程表主动轮(10)，轴承(11)，吊架(12)，倒车棘爪(17)，锁定销(18)，压缩弹簧(19)，轴承(21)，挤紧面(22)，滚柱(23)，顶柱(24)，压缩弹簧(25)，倒车棘齿(27)，倒车棘爪槽(28)，组成的车辆传动节能装置，其特征是：前半轴(1)与后半轴(3)通过轴承(4)、轴承(21)相连接，并保持同心轴可转动关系，前半轴(1)的外侧有多组挤紧面(22)，挤紧面(22)与后半轴(3)的内壁形成楔形夹角，楔形夹角内有滚柱(23)，滚柱(23)的侧面有顶柱(24)和压缩弹簧(25)，滚柱(23)能使前半轴(1)和后半轴(3)之间胀紧或放松，端盖(2)通过丝口或螺钉固定在后半轴(3)上，后半轴(3)的内壁上有多组倒车棘爪槽(28)，倒车棘爪(17)在倒车棘爪槽(28)内保持在一定角度内可转动关系，倒车棘爪(17)的根部有压缩弹簧(19)，前半轴(1)的侧面固定有一圈倒车棘齿(27)，倒车棘齿(27)与倒车棘爪(17)保持贴紧时扣紧，分离时滑动的关系，后半轴(3)的外侧通过轴承(11)与吊架(12)连接，吊架(12)的一端固定于车体，另一端与气缸(8)连接，气缸(8)能使活塞连杆(7)往复运动，活塞连杆(7)连接双向止推轴承(6)，双向止推轴承(6)控制滑套(5)轴向运动，滑套(5)使锁定销(18)在倒车棘爪(17)和后半轴(3)的内壁之间保持可插入拨出关系。

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