CN106864260A - 后桥传动结构和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种后桥传动结构和车辆，所述后桥传动结构包括：左半轴；右半轴；第一变速机构，所述第一变速机构的输入端适于与车辆的传动轴相连，且所述第一变速机构设置成速比可调；第二变速机构，所述第二变速机构的输入端与所述第一变速机构的输出端相连；差速器，所述差速器的输入端与所述第二变速机构的输出端相连，所述差速器的两个输出端与所述左半轴和所述右半轴一一对应地相连。本发明的后桥传动结构，既能满足车辆对大扭矩的动力需求，又能减小车辆在匀速阶段的动力损失，燃油效率更高。

Description

后桥传动结构和车辆
技术领域
本发明属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种后桥传动结构和设置有该后桥传动结构的车辆。
背景技术
对于后驱型车辆，传动轴和后桥传动结构等共同组成车辆的传动系统，相关的技术中，后桥传动结构采用固定速比的结构，传动轴传递的转速及扭矩经由后桥传动结构的主减速器减速增扭后，传递给车轮，驱动车辆行驶。
车辆在低速阶段时，主减速器可以增大发动机输出的扭矩，并减小其转速，以利于车辆的起步及加速，但是在车辆高速或匀速阶段，车辆对于发动机的扭矩输出需求不高，固定速比的后桥传动结构仍旧会增大发动机的输出扭矩，造成动力的浪费，车辆的燃油经济性差，存在改进空间。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种速比可调的后桥传动结构。
本发明的一个目的在于提出一种具有上述后桥传动结构的车辆。
根据本发明第一方面实施例的后桥传动结构包括：左半轴；右半轴；第一变速机构，所述第一变速机构的输入端适于与车辆的传动轴相连，且所述第一变速机构设置成速比可调；第二变速机构，所述第二变速机构的输入端与所述第一变速机构的输出端相连；差速器，所述差速器的输入端与所述第二变速机构的输出端相连，所述差速器的两个输出端与所述左半轴和所述右半轴一一对应地相连。
根据本发明第一方面实施例的后桥传动结构，通过设计二级变速机构(第一变速机构与第二变速机构)，且使二级变速机构的总速比在一定的范围内可调，后桥传动结构可根据输入与输出的转速差调节速比，以适应车辆在不同工况下对扭矩的需求，既能满足车辆对大扭矩的动力需求，又能减小车辆在匀速阶段的动力损失，燃油效率更高。
另外，根据本发明上述实施例的后桥传动结构还可以具有如下附加的技术特征：
优选地，所述第一变速机构为液力传动装置，所述第一变速机构的输入端包括所述液力传动装置的泵轮，所述第一变速机构的输出端包括所述液力传动装置的涡轮。
可选地，所述第二变速机构为锥齿轮副，包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述第二变速机构的输入端包括所述主动齿轮，所述第二变速机构的输出端包括所述从动齿轮，且所述差速器的输入端包括所述差速器的壳体。
可选地，所述从动齿轮通过螺纹连接件与所述差速器的所述壳体固定连接，或者所述从动齿轮焊接在所述差速器的所述壳体上。
可选地，所述的后桥传动结构还包括：连接法兰，所述泵轮适于通过所述连接法兰与所述传动轴相连。
优选地，所述液力传动装置的速比为i1，且满足：1≤i1≤2。
根据本发明第二方面实施例的车辆，设置有如第一方面任一种实施例所述的后桥传动结构。
根据本发明上述实施例的车辆，燃油经济性更好，且操控性更佳。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例所述的后桥传动结构的结构示意图。
附图标记：
后桥传动结构100，
连接法兰101，
第一变速机构110，液力传动装置111，
第二变速机构120，锥齿轮副121，主动齿轮122，从动齿轮123，
差速器130，
左半轴141，右半轴142。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
首先参照图1详细描述根据本发明实施例的后桥传动结构100，如图1所示，后桥传动结构100包括左半轴141、右半轴142、第一变速机构110、第二变速机构120和差速器130。
其中，所述第一变速机构110的输入端适于与车辆的传动轴(图中未示出)相连，且第一变速机构110的速比可变。第二变速机构120的输入端与第一变速机构110的输出端相连，以调整第一变速机构110输出的转速和扭矩。差速器130的输入端与第二变速机构120的输出端相连，差速器130的两个输出端与左半轴141和右半轴142一一对应地相连，差速器130可以实现左后轮与右后轮的差速作用，保证车辆在转向时，内侧车轮与外侧车轮的转速不同。左半轴141可以与车辆的左后轮相连以驱动左后轮转动，右半轴142可以与车辆的右后轮相连以驱动右后轮转动。
可以理解的是，传动轴适于将车辆的动力源(比如发动机)输出的转速和扭矩传递给后桥传动结构100的第一变速机构110，第一变速机构110可选择性地将传动轴传递的转速和扭矩作减速增扭处理(在第一变速机构110的速比为1时第一变速机构110不作减速增扭处理)，并传递给第二变速机构120，第二变速机构120再将第一变速机构110传递的转速和扭矩作减速增扭处理并传递给差速器130，差速器130可以将第二变速机构120传递的转速和扭矩分配给左半轴141和右半轴142，以分别驱动左后轮和右后轮转动。
将第一变速机构110的速比定义为i1，则i1的值可变，将第二变速机构120的速比定义为i2，第一变速机构110与第二变速机构120组成的二级变速机构的总速比i＝i1i2，二级变速机构的输出扭矩即为第二变速机构120的输出扭矩，也就是说，二级变速机构的总速比可变，且在一定的范围内可调。
可以理解的是，由于增设了第一变速机构110，第二变速机构120的速比i2相较于相关技术中的会更小，这使得第二变速机构120的尺寸可以更小，后桥传动结构100更紧凑。
在车辆处于低速阶段需要加速时，车辆对输出扭矩的需求较高，二级变速机构的总速比可以调大，以增大二级变速机构的输出扭矩，有利于车辆的加速；在车辆处于高速阶段或匀速阶段时，车辆对输出扭矩的需求不高，二级变速机构的总速比可以变小，以降低二级变速机构的输出扭矩，达到节能的作用。
根据本发明实施例的后桥传动结构100，通过设计二级变速机构(包括第一变速机构110与第二变速机构120)，且使二级变速机构的总速比在一定的范围内可调，后桥传动结构100可根据输入与输出的转速差调节速比，以适应车辆在不同工况下对扭矩的需求，既能满足车辆对大扭矩的动力需求，又能减小车辆在匀速阶段的动力损失，燃油效率更高。
在本发明的一些优选的实施例中，如图1所示，第一变速机构110可以为液力传动装置111，液力传动装置111包括泵轮和涡轮，第一变速机构110的输入端包括液力传动装置111的泵轮，第一变速机构110的输出端包括液力传动装置111的涡轮。
也就是说，液力传动装置111的泵轮适于与车辆的传动轴相连，液力传动装置111的涡轮可以与第二变速机构120的输入端相连，由于液力传动装置111采用液力传动，从而可以切断来自发动机、变速器和传动轴的振动，有效地衰减传动轴传递到第二变速机构120上的振动，减小加速或减速时的冲击载荷及噪声，降低传动过程中的振动与噪声。
同时，液力传动装置111的输出扭矩(第一变速机构110输出的扭矩)能够随着负载的增大而自动地增大，随着负载的减小而自动地减小，转速则能自动地相应降低或增高，在较大范围内能实现无级调速，即第一变速机构110的速比i1可以根据车辆的工况自动调节，从而使得后桥传动结构100可以更加方便地根据输入与输出的转速差自动调节速比，以提高燃油效率。
可选地，如图1所示，后桥传动结构100还可以包括连接法兰101，泵轮适于通过连接法兰101与传动轴相连。
也就是说，连接法兰101的一端可以与泵轮固定连接，连接法兰101的另一端适于与传动轴固定连接。由此，便于传动轴将转速和扭矩传递给泵轮，且传动轴与泵轮的连接方便。
可选地，连接法兰101可以通过螺纹连接件与传动轴相连。
可选地，液力传动装置111的速比为i1可以满足1≤i1≤2。也就是说，二级变速机构的总速比i满足i2≤i≤2i2，二级变速机构的总速比最小值为i2，二级变速机构的总速比最大值为2i2。在车辆对输出扭矩的需求最小时，i1＝1，即液力传动装置111不工作(不减速增扭)，在车辆对输出扭矩的需求最大时，i1＝2，即液力传动装置111的速比为2。
可以理解的是，第二变速机构120的速比i2可以缩小为有关技术中的一半左右，第二变速机构120的尺寸更小，后桥传动结构100更紧凑。
在本发明的一些可选的实施例中，第二变速机构120可以为锥齿轮副121，锥齿轮副121可以包括相互啮合的主动齿轮122和从动齿轮123，第二变速机构120的输入端包括主动齿轮122，第二变速机构120的输出端包括从动齿轮123，且差速器130的输入端包括差速器130的壳体。
也就是说，锥齿轮副121的主动齿轮122可以与第一变速机构110的输出端(比如液力传动装置111的涡轮)相连，锥齿轮副121的从动齿轮123可以与差速器130的壳体相连。
由于增设了第一变速机构110，在保证总速比i保持不变的情况下，锥齿轮副121的速比i2可以大幅减小，相应地，从动齿轮123的齿数和直径可以变小，锥齿轮副121的结构更紧凑，占用的布置空间更小。
通过将第二变速机构120构造为锥齿轮副121，可以改变传动轴传递的扭矩的方向，且在第一变速机构110为液力传动装置111的实施例中，由于液力传动装置111采用液力传动，可以降低锥齿轮副121的主动齿轮122与从动齿轮123在啮合过程中的振动与噪声，以及主动齿轮122与从动齿轮123的磨损，从而延长锥齿轮副121的使用寿命。
在一些可选的实施例中，从动齿轮123可以通过螺纹连接件与差速器130的壳体固定连接，在另一些可选的实施例中，从动齿轮123可以焊接在差速器130的壳体上。
综上所述，根据本发明实施例的后桥传动结构100，通过在传动轴与锥齿轮副121之间增设液力传动装置111，后桥传动结构100可根据输入与输出的转速差自动调节速比，以适应车辆在不同工况下对扭矩的需求，既能满足车辆对大扭矩的动力需求，又能减小车辆在匀速阶段的动力损失，燃油效率更高，且还能有效地衰减传动轴传递到第二变速机构120上的振动，减小加速或减速时的冲击载荷及噪声，锥齿轮副121的疲劳寿命，缩小锥齿轮副121的尺寸。
下面描述根据本发明实施例的车辆。
如图1所示，根据本发明实施例的车辆设置有如上述任一种实施例的后桥传动结构100。
根据本发明实施例的车辆，通过设置上述结构形式的后桥传动结构100，车辆的燃油经济性更好，且操控性更佳。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种后桥传动结构，其特征在于，包括：
左半轴；
右半轴；
第一变速机构，所述第一变速机构的输入端适于与车辆的传动轴相连，且所述第一变速机构设置成速比可调；
第二变速机构，所述第二变速机构的输入端与所述第一变速机构的输出端相连；
差速器，所述差速器的输入端与所述第二变速机构的输出端相连，所述差速器的两个输出端与所述左半轴和所述右半轴一一对应地相连。
2.根据权利要求1所述的后桥传动结构，其特征在于，所述第一变速机构为液力传动装置，所述第一变速机构的输入端包括所述液力传动装置的泵轮，所述第一变速机构的输出端包括所述液力传动装置的涡轮。
3.根据权利要求1所述的后桥传动结构，其特征在于，所述第二变速机构为锥齿轮副，包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述第二变速机构的输入端包括所述主动齿轮，所述第二变速机构的输出端包括所述从动齿轮，且所述差速器的输入端包括所述差速器的壳体。
4.根据权利要求3所述的后桥传动结构，其特征在于，所述从动齿轮通过螺纹连接件与所述差速器的所述壳体固定连接，或者所述从动齿轮焊接在所述差速器的所述壳体上。
5.根据权利要求2所述的后桥传动结构，其特征在于，还包括：
连接法兰，所述泵轮适于通过所述连接法兰与所述传动轴相连。
6.根据权利要求2所述的后桥传动结构，其特征在于，所述液力传动装置的速比为i1，且满足：
1≤i1≤2。
7.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求1-6中任一项所述的后桥传动结构。
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