CN107191510B - 车辆的二驱与四驱自动切换装置 - Google Patents

车辆的二驱与四驱自动切换装置 Download PDF

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Abstract

一种车辆的二驱与四驱自动切换装置，包括油箱、安全阀、过滤器、液压泵、电磁阀、电源、水箱、液位开关和离合器；所述液压泵的进油口通过过滤器与油箱连通；所述安全阀设置在液压泵的出油口与油箱之间的回油通道中；所述电磁阀的进油口P口与液压泵的出油口连通，电磁阀的执行口A口与离合器连通，电磁阀的回油口T口与油箱连通，电磁阀的接线端K与电源电连接；所述液位开关安装在水箱的一端且串接在电磁阀与电源之间的连接电路中，当液位开关处的水位低于设定值时，液位开关接通。本发明在上坡道路上运行时不会产生打滑的现象、在水平道路上运行时不会产生浪费燃油的现象、结构简单、制造成本低。

Description

车辆的二驱与四驱自动切换装置
技术领域
本发明涉及一种车辆，具体涉及一种车辆的二驱与四驱自动切换装置。
背景技术
车辆在水平道路上运行时使用二轮驱动可以节省燃油，但当车辆运行到上坡道路上仍采用二轮驱动，车辆在上坡道路上运行时容易产生打滑的现象，这时需要采用四轮驱动。现有技术的车辆并不能在上坡时由二轮驱动状态自动切换为四轮驱动状态，这样车辆在上坡道路上运行时会产生打滑现象；现有技术的车辆到水平道路时也不能由四轮驱动自动切换为二轮驱动状态，这样车辆在水平道路上运行时会产生浪费燃油的现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种在上坡道路上运行时不会产生打滑的现象、在水平道路上运行时不会产生浪费燃油的现象、结构简单、制造成本低的车辆的二驱与四驱自动切换装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种车辆的二驱与四驱自动切换装置，包括油箱、安全阀、过滤器、液压泵、电磁阀、电源、水箱、液位开关和离合器；所述液压泵的进油口通过过滤器与油箱连通；所述安全阀设置在液压泵的出油口与油箱之间的回油通道中；所述电磁阀的进油口P口与液压泵的出油口连通，电磁阀的执行口A口与离合器连通，电磁阀的回油口T口与油箱连通，电磁阀的接线端K与电源电连接；所述液位开关安装在水箱的一端且串接在电磁阀与电源之间的连接电路中，当液位开关处的水位低于设定值时，液位开关接通。
还包括第一单向阀、手动换向阀和第二单向阀；所述手动换向阀的进油口P口与液压泵的出油口连通，手动换向阀的执行口A口与第二单向阀的进油口连通，手动换向阀的回油口T口与油箱连通；所述第二单向阀的出油口与离合器连通；所述第一单向阀设置在电磁阀的执行口A口至离合器之间的油通道上，且第一单向阀的进油口与电磁阀的执行口A口连通，第一单向阀的出油口与离合器连通。
所述离合器包括输入端、输入法兰、第一铜套、机架、活塞、弹簧、第一摩擦片、第二摩擦片、输出端、挡板、第二铜套和输出法兰；所述输入端包括输入轴部和由输入轴部的轴向中部的周缘部径向向外延伸的壳体部；所述输入轴部上设有环形油通道和油通道；所述环形油通道与油通道连通；所述壳体部与活塞的一端形成腔室且腔室与油通道连通，壳体部与活塞的另一端形成内腔；所述输出端包括输出轴部和由输出轴部的一端的周缘部径向向外延伸的筒体部；所述第一铜套和第二铜套均连接在机架的内孔中，且第一铜套上具有铜套油孔，机架上具有机架油孔，所述铜套油孔与机架油孔和输入轴部上的环形油通道的轴向位置相对应且铜套油孔与机架油孔和输入轴部上的环形油通道均连通；所述电磁阀的执行口A口与离合器的机架上的机架油孔连通；所述输入端的输入轴部转动连接在第一铜套的内孔中；所述输出端的筒体部转动连接在输入端的壳体部的内孔中，输出端的输出轴部转动连接在第二铜套的内孔中；所述输入法兰固定连接在输入端的输入轴部的一端；所述输出法兰固定连接在输出端的输出轴部的另一端；所述活塞滑动连接在输入端的壳体部上；所述挡板固定连接在输入端的输入轴部的另一端；所述弹簧套设在输入端的输入轴部上且弹簧的一端抵靠在活塞上，弹簧的另一端抵靠在挡板上；所述第一摩擦片传动连接在输入端的壳体部上，所述第二摩擦片传动连接在输出端的筒体部上。
还包括接头；所述接头固定连接在机架上，且接头的内孔与机架油孔连通，所述电磁阀的执行口A口通过接头与离合器的机架上的机架油孔连通。
还包括第一密封圈和第二密封圈；所述第一密封圈设置在活塞与壳体部之间；所述第二密封圈设置在输出端的筒体部与输入端的壳体部之间。
本发明的好处是：1）、由于本发明的所述电磁阀的进油口P口与液压泵的出油口连通，电磁阀的执行口A口与离合器连通，电磁阀的接线端K与电源电连接；所述液位开关安装在水箱的一端且串接在电磁阀与电源之间的连接电路中，当液位开关处的水位低于设定值时，液位开关接通；还由于当车辆在水平道路上运行时，位于液位开关处的水位相对较高，此时液位开关处的水位高于设定值时，因而液位开关自动处于断开状态，电磁阀的接线端K失电，电磁阀的进油口P口与执行口A口不相通，液压泵中的压力油不能经电磁阀到达离合器，离合器处于分离状态。由于此时的发动机的动力只能传递到前桥，而不能传递到后桥，因而车辆到水平道路运行时由四轮驱动自动切换为二轮驱动状态，这样运行可以节省燃油。2）、由于本发明的所述电磁阀的进油口P口与液压泵的出油口连通，电磁阀的执行口A口与离合器连通，电磁阀的接线端K与电源电连接；所述液位开关安装在水箱的一端且串接在电磁阀与电源之间的连接电路中，当液位开关处的水位低于设定值时，液位开关接通，还由于当车辆在上坡道路上运行时，位于液位开关处的水位相对较低，此时液位开关处的水位低于设定值时，因而液位开关自动处于接通状态，电磁阀的接线端K得电。这时电磁阀的进油口P口与执行口A口相通，液压泵的压力油经电磁阀到达离合器，离合器处于结合状态。由于此时的发动机的动力既可以传递到前桥，也可以传递到后桥，因而在上坡道路上运行时由二轮驱动状态自动切换为四轮驱动状态，这样在上坡道路运行时不会产生打滑现象。3）、由于本发明的所述电磁阀的进油口P口与液压泵的出油口连通，电磁阀的执行口A口与离合器连通，电磁阀的接线端K与电源电连接；所述液位开关安装在水箱的一端且串接在电磁阀与电源之间的连接电路中，当液位开关处的水位低于设定值时，液位开关接通，即只需在现有技术的车辆上增加电磁阀、电源、水箱、液位开关就可实现车辆的二驱与四驱自动切换，因而结构非常简单，制造成本也非常低。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是本发明的具有第一单向阀、手动换向阀和第二单向阀的原理图；
图3是图1和图2中的离合器的结构示意图；
图4是图3的离合器安装在车辆的传动系统中的示意图；
图5是图1和图2中的水箱安装在车辆上且车辆在水平道路上的示意图；
图6是图1和图2中的水箱安装在车辆上且车辆在上坡道路上的示意图。
上述附图中的附图标记如下：油箱1、安全阀2、过滤器3、液压泵4、电磁阀5、电源6、水箱7、液位开关8、开关探测管8-1、开关浮球8-2、第一单向阀9、手动换向阀10、第二单向阀11、离合器20、输入端21、环形油通道21-1、油通道21-2、输入轴部21-3、壳体部21-4、内腔21-5、腔室21-6、输入法兰22、第一铜套23、铜套油孔23-1、机架24、机架油孔24-1、接头25、活塞26、第一密封圈27、弹簧28、第一摩擦片29、第二摩擦片30、第二密封圈31、输出端32、输出轴部32-1、筒体部32-2、挡板33、第二铜套34、输出法兰35。
具体实施方式
以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种车辆的二驱与四驱自动切换装置，包括油箱1、安全阀2、过滤器3、液压泵4、电磁阀5、电源6、水箱7、液位开关8和离合器20；所述液压泵4的进油口通过过滤器3与油箱1连通；所述安全阀2设置在液压泵4的出油口与油箱1之间的回油通道中；所述电磁阀5的进油口P口与液压泵4的出油口连通，电磁阀5的执行口A口与离合器20连通，电磁阀5的回油口T口与油箱1连通，电磁阀5的接线端K与电源6电连接；所述液位开关8安装在水箱7的一端且串接在电磁阀5与电源6之间的连接电路中，液位开关8的探测元件插入水箱7中。探测元件包括开关探测管8-1和套在开关探测管8-1上且能在开关探测管8-1上移动的开关浮球8-2。在水箱7中的开关浮球8-2未下沉到设定水位，液位开关8不能接通电路，电磁阀5的接线端K处于失电状态；当液位开关8处的水位减少到设定值时，液位开关8的开关浮球8-2下沉到设定水位，液位开关8接通电路，电磁阀5的接线端K处于得电状态。
如图2所示，还包括第一单向阀9、手动换向阀10和第二单向阀11；所述手动换向阀10的进油口P口与液压泵4的出油口连通，手动换向阀10的执行口A口与第二单向阀11的进油口连通，手动换向阀10的回油口T口与油箱1连通；所述第二单向阀11的出油口与离合器20连通；所述第一单向阀9设置在电磁阀5的执行口A口至离合器20之间的油通道上，且第一单向阀9的进油口与电磁阀5的执行口A口连通，第一单向阀9的出油口与离合器20连通。由于车辆在雪地或雨天时的水平道路上运行时也会出现打滑现象，这时车辆尚在二轮驱动状态，当操作手动换向阀10使手动换向阀10的进油口P口与执行口A口相通时，液压泵4中的压力油可经过手动换向阀10后再经过第二单向阀11进入离合器20，使离合器20在结合状态，这时车辆可由二轮驱动状态手动切换为四轮驱动状态，从而在雪地或雨天路面不会出现打滑现象。设置第二单向阀11的作用是：当车辆在自动切换状态，即液压泵4中的压力油可经过电磁阀5后再经过第一单向阀9进入离合器20时，压力油不会经手动换向阀10的执行口A口后到达油箱1。设置第一单向阀9的作用是：当车辆在手动切换状态，即液压泵4中的压力油可经过手动换向阀10后再经过第二单向阀11进入离合器20时，压力油不会经电磁阀5的执行口A口后到达油箱1。
如图3所示，所述离合器20包括输入端21、输入法兰22、第一铜套23、机架24、活塞26、弹簧28、第一摩擦片29、第二摩擦片30、输出端32、挡板33、第二铜套34和输出法兰35；所述输入端21包括输入轴部21-3和由输入轴部21-3的轴向中部的周缘部径向向外延伸的壳体部21-4；所述输入轴部21-3上设有环形油通道21-1和油通道21-2；所述环形油通道21-1与油通道21-2连通；所述壳体部21-4与活塞的一端形成腔室21-6且腔室21-6与油通道21-2连通，壳体部21-4与活塞的另一端形成内腔21-5；所述输出端32包括输出轴部32-1和由输出轴部32-1的一端的周缘部径向向外延伸的筒体部32-2；所述第一铜套23和第二铜套34均连接在机架24的内孔中，且第一铜套23上具有铜套油孔23-1，机架24上具有机架油孔24-1，所述铜套油孔23-1与机架油孔24-1和输入轴部21-3上的环形油通道21-1的轴向位置相对应且铜套油孔23-1与机架油孔24-1和输入轴部21-3上的环形油通道21-1均连通；所述电磁阀5的执行口A口与离合器20的机架24上的机架油孔24-1连通；所述输入端21的输入轴部21-3转动连接在第一铜套23的内孔中；所述输出端32的筒体部32-2转动连接在输入端21的壳体部21-4的内孔中，输出端32的输出轴部32-1转动连接在第二铜套34的内孔中；所述输入法兰22固定连接在输入端21的输入轴部21-3的一端；所述输出法兰35固定连接在输出端32的输出轴部32-1的另一端；所述活塞26滑动连接在输入端21的壳体部21-4上；所述挡板33固定连接在输入端21的输入轴部21-3的另一端；所述弹簧28套设在输入端21的输入轴部21-3上且弹簧28的一端抵靠在活塞26上，弹簧28的另一端抵靠在挡板33上；所述第一摩擦片29传动连接在输入端21的壳体部21-4上，所述第二摩擦片30传动连接在输出端32的筒体部32-2上。输入端21的输入轴部21-3设置环形油通道21-1可以保证输入端21的输入轴部21-3旋转时在任何位置均可与第一铜套23上的铜套油孔23-1连通，这样进入机架24的机架油孔24-1压力油可以经过铜套油孔23-1再经过环形油通道21-1再经油通道21-2到达腔室21-6。
还包括接头25；所述接头25固定连接在机架24上，且接头25的内孔与机架油孔24-1连通，所述电磁阀5的执行口A口通过接头25与离合器20的机架24上的机架油孔24-1连通。
还包括第一密封圈27和第二密封圈31；所述第一密封圈27设置在活塞26与壳体部21-4之间；所述第二密封圈31设置在输出端32的筒体部32-2与输入端21的壳体部21-4之间。
如图4所示，本发明在使用时，将离合器20安装在车辆的传动系统中。车辆的传动系统包括发动机50、变速箱51、第一传动轴52、分动箱53、前桥54、第二传动轴55、第三传动56、第四传动轴57和后桥58。所述发动机50、变速箱51和分动箱53均固定连接在车辆的车架59上。所述第一传动轴52的一端与变速箱51传动连接，第一传动轴52的另一端与分动箱53传动连接。所述第二传动轴55的一端与前桥54传动连接，第二传动轴55的另一端与分动箱53传动连接。所述第三传动56的一端与分动箱53传动连接，第三传动56的另一端与本发明的离合器20传动连接。所述第四传动轴57的一端与本发明的离合器20传动连接，第四传动轴57的另一端与后桥58传动连接。
如图5和图6所示，本发明在使用时将水箱7安装在车辆的车架59上并将水箱7的安装液位开关8的一端安装在靠近车辆的驾驶室60的一端即水箱7的安装液位开关8的一端位于车辆的车头侧，如图5所示，当车辆在水平道路上运行时，水箱7中的水位线AB在水平状态，水箱7中的水位线AB与水箱7的上端面7-1平行，位于液位开关8处的水位相对较高，在水箱7中的开关浮球8-2未下沉到设定水位，液位开关8不能接通电路，电磁阀5的接线端K处于失电状态；如图6所示，当车辆在上坡道路上运行时，水箱7中的水位线AB与水箱7的上端面7-1形成一定的角度，位于液位开关8处的水位相对较低，当液位开关8处的水位减少到设定值（其中设定值由试验得到）时，液位开关8的开关浮球8-2下沉到设定水位，液位开关8接通电路，电磁阀5的接线端K处于得电状态。
本发明的工作过程如下：如图1和图5所示，当车辆在水平道路上运行时，位于液位开关8处的水位相对较高，液位开关8自动处于断开状态，电磁阀5的接线端K失电，这时电磁阀5的进油口P口与执行口A口不相通，液压泵4中的压力油不能经电磁阀5到达离合器20，离合器20处于分离状态，这样第三传动56的动力不能经离合器20传递到第四传动轴57和后桥58。由于此时的发动机50的动力只能传递到前桥54，而不能传递到后桥58，因此车辆到水平道路运行时由四轮驱动自动切换为二轮驱动状态，这样运行可以节省燃油。
如图1和图6所示，当车辆在上坡道路上运行时，位于液位开关8处的水位相对较低，液位开关8自动处于接通状态，电磁阀5的接线端K得电。这时电磁阀5的进油口P口与执行口A口相通，液压泵4的压力油经电磁阀5到达离合器20，离合器20处于结合状态，这样第三传动56的动力经离合器20传递到第四传动轴57和后桥58。由于此时的发动机50的动力既可以传递到前桥54，也可以传递到后桥58，因此在上坡道路上运行时由二轮驱动状态自动切换为四轮驱动状态，这样在上坡道路上运行时不会产生打滑现象。
如图3所示，离合器20的工作过程如下：当进入机架24的机架油孔24-1的压力油经过铜套油孔23-1再经环形油通道21-1再经油通道21-2到达腔室21-6时，压力油推动活塞26克服弹簧28的弹簧力向右移动，使第一摩擦片29与第二摩擦片30结合，由于所述第一摩擦片29传动连接在输入端21的壳体部21-4上，所述第二摩擦片30传动连接在输出端32的筒体部32-2上，因而输入端21的壳体部21-4的扭矩可以传递到输出端32的筒体部32-2上，即由输入端21带动输出端32旋转，离合器20处于结合状态，这时车辆自动切换为四轮驱动状态。
当没有压力油经机架24的机架油孔24-1再经铜套油孔23-1再经环形油通道21-1再经油通道21-2到达腔室21-6时，活塞26在弹簧28的弹簧力作用下向左移动，使第一摩擦片29与第二摩擦片30分离，由于所述第一摩擦片29传动连接在输入端21的壳体部21-4上，所述第二摩擦片30传动连接在输出端32的筒体部32-2上，因而输入端21的壳体部21-4的扭矩不能传递到输出端32的筒体部32-2上，即由输入端21不能带动输出端32旋转，离合器20处于分离状态，这时车辆自动切换为二轮驱动状态。

Claims (4)

1.一种车辆的二驱与四驱自动切换装置，包括第一传动轴(52)、分动箱(53)、前桥(54)、第二传动轴(55)、第三传动(56)、第四传动轴(57)和后桥(58)；所述第一传动轴(52)的一端与车辆的变速箱传动连接，第一传动轴(52)的另一端与分动箱(53)传动连接；所述第二传动轴(55)的一端与前桥(54)传动连接，第二传动轴(55)的另一端与分动箱(53)传动连接；所述第三传动(56)的一端与分动箱(53)传动连接；所述第四传动轴(57)的另一端与后桥(58)传动连接；其特征在于:还包括油箱(1)、安全阀(2)、过滤器(3)、液压泵(4)、电磁阀(5)、电源(6)、水箱(7)、液位开关(8)、第一单向阀(9)、手动换向阀(10)、第二单向阀(11)和离合器(20)；所述液压泵(4)的进油口通过过滤器(3)与油箱(1)连通；所述安全阀(2)设置在液压泵(4)的出油口与油箱(1)之间的回油通道中；所述电磁阀(5)的进油口P口与液压泵(4)的出油口连通，电磁阀(5)的执行口A口与离合器(20)连通，电磁阀(5)的回油口T口与油箱(1)连通，电磁阀(5)的接线端K与电源(6)电连接；所述液位开关(8)安装在水箱(7)的一端且串接在电磁阀(5)与电源(6)之间的连接电路中，当液位开关(8)处的水位低于设定值时，液位开关(8)接通；所述水箱(7)的安装液位开关(8)的一端位于车辆的车头侧；所述第三传动(56)的另一端与离合器(20)传动连接；所述第四传动轴(57)的一端与离合器(20)传动连接；所述手动换向阀(10)的进油口P口与液压泵(4)的出油口连通，手动换向阀(10)的执行口A口与第二单向阀(11)的进油口连通，手动换向阀(10)的回油口T口与油箱(1)连通；所述第二单向阀(11)的出油口与离合器(20)连通；所述第一单向阀(9)设置在电磁阀(5)的执行口A口至离合器(20)之间的油通道上，且第一单向阀(9)的进油口与电磁阀(5)的执行口A口连通，第一单向阀(9)的出油口与离合器(20)连通。
2.根据权利要求1所述的车辆的二驱与四驱自动切换装置，其特征在于：所述离合器(20)包括输入端(21)、输入法兰(22)、第一铜套(23)、机架(24)、活塞(26)、弹簧(28)、第一摩擦片(29)、第二摩擦片(30)、输出端(32)、挡板(33)、第二铜套(34)和输出法兰(35)；所述输入端(21)包括输入轴部(21-3)和由输入轴部(21-3)的轴向中部的周缘部径向向外延伸的壳体部(21-4)；所述输入轴部(21-3)上设有环形油通道(21-1)和油通道(21-2)；所述环形油通道(21-1)与油通道(21-2)连通；所述壳体部(21-4)与活塞的一端形成腔室(21-6)且腔室(21-6)与油通道(21-2)连通，壳体部(21-4)与活塞的另一端形成内腔(21-5)；所述输出端(32)包括输出轴部(32-1)和由输出轴部(32-1)的一端的周缘部径向向外延伸的筒体部(32-2)；所述第一铜套(23)和第二铜套(34)均连接在机架(24)的内孔中，且第一铜套(23)上具有铜套油孔(23-1)，机架(24)上具有机架油孔(24-1)，所述铜套油孔(23-1)与机架油孔(24-1)和输入轴部(21-3)上的环形油通道(21-1)的轴向位置相对应且铜套油孔(23-1)与机架油孔(24-1)和输入轴部(21-3)上的环形油通道(21-1)均连通；所述电磁阀(5)的执行口A口与离合器(20)的机架(24)上的机架油孔(24-1)连通；所述输入端(21)的输入轴部(21-3)转动连接在第一铜套(23)的内孔中；所述输出端(32)的筒体部(32-2)转动连接在输入端(21)的壳体部(21-4)的内孔中，输出端(32)的输出轴部(32-1)转动连接在第二铜套(34)的内孔中；所述输入法兰(22)固定连接在输入端(21)的输入轴部(21-3)的一端；所述输出法兰(35)固定连接在输出端(32)的输出轴部(32-1)的另一端；所述活塞(26)滑动连接在输入端(21)的壳体部(21-4)上；所述挡板(33)固定连接在输入端(21)的输入轴部(21-3)的另一端；所述弹簧(28)套设在输入端(21)的输入轴部(21-3)上且弹簧(28)的一端抵靠在活塞(26)上，弹簧(28)的另一端抵靠在挡板(33)上；所述第一摩擦片(29)传动连接在输入端(21)的壳体部(21-4)上，所述第二摩擦片(30)传动连接在输出端(32)的筒体部(32-2)上。
3.根据权利要求2所述的车辆的二驱与四驱自动切换装置，其特征在于：还包括接头(25)；所述接头(25)固定连接在机架(24)上，且接头(25)的内孔与机架油孔(24-1)连通，所述电磁阀(5)的执行口A口通过接头(25)与离合器(20)的机架(24)上的机架油孔(24-1)连通。
4.根据权利要求2所述的车辆的二驱与四驱自动切换装置，其特征在于：还包括第一密封圈(27)和第二密封圈(31)；所述第一密封圈(27)设置在活塞(26)与壳体部(21-4)之间；所述第二密封圈(31)设置在输出端(32)的筒体部(32-2)与输入端(21)的壳体部(21-4)之间。
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