CN108980320B - 四驱系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四驱系统，包括：驱动轴、取力器和变速器，取力器的壳体和变速器的壳体相连，驱动轴插装在取力器的壳体和变速器的壳体上相同的插装孔中，且驱动轴与变速器的输出齿轮传动连接，驱动轴上设有第一轴肩，第一轴肩的圆柱面和驱动轴的表面平滑过渡，第一轴肩上箍设有第一密封圈，第一密封圈密封变速器的壳体与驱动轴之间的间隙，第一轴肩的圆柱面上设有导向凸缘，导向凸缘的圆柱面与第一轴肩的表面平滑过渡，驱动轴上箍设有第二密封圈，第二密封圈与第一密封圈间隔布置，第二密封圈密封取力器的壳体与驱动轴之间的间隙。本发明能提高四驱系统的密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车动力系统技术领域，特别涉及一种四驱系统及汽车。
背景技术
四驱系统是一种将发动机的动力分配至汽车四个车轮的动力系统，其按照发动机的布置位置通常分为前驱系统和后驱系统两种类型。其中，前驱系统中发动机具有两种布置形式，即发动机横置和发动机纵置。对于发动机横置的前驱系统，其动力传递部分主要包括发动机、取力器和变速器。发动机与变速器传动连接，将动力输出至变速器。变速器和取力器均套装在汽车的驱动轴上，变速器将发动机的动力传递至驱动轴以驱动前轮转动，取力器同时从变速器获取动力，并将动力改向通过传动轴传递至后轮，实现对后轮的驱动。
目前发动机横置前驱系统中使用的非自密封变速器内部存储有用于润滑传动齿轮的润滑油，工作过程中润滑油会流入驱动轴与变速器和取力器之间的间隙内并储存在间隙内，为了防止润滑油泄露，通常在驱动轴与取力器之间的间隙内设置密封圈。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
驱动轴上设置密封圈的位置靠近汽车轮毂方向，该密封圈除了要密封内部润滑油防止其外泄外，还需要防止外部水从轮毂位置进入驱动轴内。现有的密封方式的密封性较差，容易造成泄漏的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种四驱系统及汽车，能提高四驱系统的密封性能。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种四驱系统，所述四驱系统包括：驱动轴、取力器和变速器，所述取力器的壳体和所述变速器的壳体相连，所述驱动轴插装在所述取力器的壳体和所述变速器的壳体上相同的插装孔中，且所述驱动轴与所述变速器的输出齿轮传动连接，所述驱动轴上设有第一轴肩，所述第一轴肩的圆柱面和所述驱动轴的表面平滑过渡，所述第一轴肩上箍设有第一密封圈，所述第一密封圈密封所述变速器的壳体与所述驱动轴之间的间隙，所述第一轴肩的圆柱面上设有导向凸缘，所述导向凸缘的圆柱面与所述第一轴肩的表面平滑过渡，所述驱动轴上箍设有第二密封圈，所述第二密封圈与所述第一密封圈间隔布置，所述第二密封圈密封所述取力器的壳体与所述驱动轴之间的间隙。
在本发明实施例的一种实现方式中，所述驱动轴上还设有第二轴肩，所述第一轴肩和所述第二轴肩间隔布置，所述第二密封圈箍设在所述第二轴肩上。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述四驱系统还包括环形盖板，所述环形盖板的内边缘和外边缘处均设有沿所述驱动轴的轴向延伸的环状板，所述环形盖板套装在所述第二轴肩上。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述四驱系统还包括橡胶环，所述橡胶环固定在所述取力器的壳体上，所述橡胶环与所述环形盖板的外边缘的环状板套装配合。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述四驱系统还包括第三密封圈和第四密封圈，所述第三密封圈箍设在所述第一轴肩上，所述第三密封圈位于所述第一密封圈和所述第二密封圈之间，所述第四密封圈箍设在所述第二轴肩上，所述第四密封圈位于所述第一密封圈和所述第二密封圈之间。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第三密封圈和所述第四密封圈为弹性密封圈。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一密封圈为油封，所述第二密封圈为水封。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述驱动轴上位于所述第一轴肩和所述第二轴肩之间的外壁面上设有防腐涂层。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一轴肩的直径不大于所述第二轴肩的直径，所述第一密封圈与所述第一轴肩过盈配合，所述第二密封圈与所述第二轴肩过盈配合。
另一方面，本发明实施例提供了一种汽车，所述汽车包括如前文所述的四驱系统。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例通过在驱动轴上设置第一轴肩，并在第一轴肩上设置了第一密封圈，防止变速器内的润滑油从变速器内泄漏；还在驱动轴上设置了第二密封圈，防止驱动轴外部的外界水侵入取力器内。本发明中第一密封圈和第二密封圈均只有一侧用于密封防止泄漏，因此第一密封圈和第二密封圈的工作强度低，不容易出现泄漏。同时通过间隔设置的第一密封圈和第二密封圈，使得驱动轴与取力器之间形成一个环形空间，该环形空间用于容纳从第一密封圈中泄漏的润滑油和容纳从第二密封圈中泄漏中外界水，即将泄漏液体存储在其中，即使第一密封圈和第二密封圈出现泄漏，也不会使润滑油从驱动轴内泄漏至外界环境和不会使外界水进入变速器内对变速器造成腐蚀，提高四驱系统的密封性能。本发明实施例中，还通过在第一轴肩上设置导向凸缘，使得在驱动轴插装进变速器和取力器的插装孔内时，导向凸缘会率先与插装孔的内壁接触，防止第一轴肩上用于与第一密封圈接触的圆柱面在安装驱动轴的过程中与插装孔内壁摩擦后，导致壁面损伤无法与第一密封圈达到良好的密封效果的情况，因此进一步提高了四驱系统的密封性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种四驱系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种导向凸缘的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种四驱系统的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种环形盖板的安装示意图。
图中各符号表示含义如下：
1-驱动轴，11-第一轴肩，12-第二轴肩，2-第一密封圈，3-第二密封圈，4-第三密封圈，5-第四密封圈，6-导向凸缘，7-变速器，8-取力器，81-插装孔，91-环形盖板，92-环状板，93-橡胶环。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种四驱系统的结构示意图。如图1所示，该四驱系统包括：驱动轴1、取力器8和变速器7，取力器8的壳体和变速器7的壳体相连，驱动轴1插装在取力器8的壳体和变速器7的壳体上相同的插装孔81中，且驱动轴1与变速器7的输出齿轮传动连接，驱动轴1上设有第一轴肩11，第一轴肩11的圆柱面和驱动轴1的表面平滑过渡，第一轴肩11上箍设有第一密封圈2，第一密封圈2密封变速器7的壳体与驱动轴1之间的间隙，第一轴肩11的圆柱面上设有导向凸缘6，导向凸缘6的圆柱面与第一轴肩11的表面平滑过渡，驱动轴1上箍设有第二密封圈3，第二密封圈3与第一密封圈2间隔布置，第二密封圈3密封取力器8的壳体与驱动轴1之间的间隙。
图2是本发明实施例提供的一种导向凸缘的结构示意图。如图2所示，导向凸缘6设置在第一轴肩11上且在径向上突出于第一轴肩11。因此，当驱动轴1平行于取力器8的插装孔81的中心线进行插装时，导向凸缘6会率先与插装孔81的内壁接触，可以避免第一轴肩11的与插装孔81的内壁摩擦而出现损伤。并且即使驱动轴1在插装过程中未能与插装孔81的中心线保持平行而在插装孔81内出现倾斜的情况(如图2所示)，驱动轴1的导向凸缘6和第一轴肩11的端点会率先与插装孔81的内壁接触，仍然可以防止第一轴肩11的外壁与插装孔81的内壁摩擦而出现损伤。从而使第一轴肩11与第一密封圈2配合后的密封效果保持良好水平，提高四驱系统的可靠性。
本发明实施例通过在驱动轴上设置第一轴肩，并在第一轴肩上设置了第一密封圈，防止变速器内的润滑油从变速器内泄漏；还在驱动轴上设置了第二密封圈，防止驱动轴外部的外界水侵入取力器内。本发明中第一密封圈和第二密封圈均只有一侧用于密封防止泄漏，因此第一密封圈和第二密封圈的工作强度低，不容易出现泄漏。同时通过间隔设置的第一密封圈和第二密封圈，使得驱动轴与取力器之间形成一个环形空间，该环形空间用于容纳从第一密封圈中泄漏的润滑油和容纳从第二密封圈中泄漏中外界水，即将泄漏液体存储在其中，即使第一密封圈和第二密封圈出现泄漏，也不会使润滑油从驱动轴内泄漏至外界环境和不会使外界水进入变速器内对变速器造成腐蚀，提高四驱系统的密封性能。本发明实施例中，还通过在第一轴肩上设置导向凸缘，使得在驱动轴插装进变速器和取力器的插装孔内时，导向凸缘会率先与插装孔的内壁接触，防止第一轴肩上用于与第一密封圈接触的圆柱面在安装驱动轴的过程中与插装孔内壁摩擦后，导致壁面损伤无法与第一密封圈达到良好的密封效果的情况，因此进一步提高了四驱系统的密封性能。
如图1所示，驱动轴1上设有第二轴肩12，第一轴肩11和第二轴肩12间隔布置，第二密封圈3箍设在第二轴肩12上。设置第二轴肩12可以方便第二密封圈3的安装。本发明实施例中，第二密封圈3的内径大于驱动轴1的外径且小于第二轴肩12的外径。第二密封圈3具有弹性，前文中第二密封圈3的内径指的是第二密封圈3自然状态下(第二密封圈3安装至驱动轴1之前的状态)的内径。安装第二密封圈3时，将第二密封圈3从驱动轴1的一端滑至第二轴肩12，由于第二轴肩12的外径比第二密封圈3的内径大，因此使第二密封圈3与第二轴肩12的配合更加紧密，提高密封性。类似地，本发明实施例中，第一密封圈2的内径大于驱动轴1的外径且小于第一轴肩11的外径。
本发明实施例中，第一轴肩11的圆柱面和第二轴肩12的圆柱面与驱动轴1的表面平滑过渡，导向凸缘6的圆柱面与第一轴肩11的表面平滑过渡，使得当第二密封圈3穿过第一轴肩11、第二轴肩12或导向凸缘6时更加平顺，不会与第一轴肩11、第二轴肩12或导向凸缘6磕碰摩擦而出现损伤；也使得当第一密封圈2穿过第一轴肩11或导向凸缘6时更加平顺，不会与第一轴肩11、或导向凸缘6磕碰摩擦而出现损伤。保证第一密封圈2和第二密封圈3的密封性能不会因安装操作而损坏。
本发明实施例提供的四驱系统的装配过程如下，首先，将取力器8的壳体和变速器7的壳体固定连接在一起，并在变速器7的插装孔81内对应安装第一密封圈2的位置安装好第一密封圈2，然后在驱动轴1的第二轴肩12上安装第二密封圈3，待第一密封圈2和第二密封圈3安装完毕后，将驱动轴1插装在取力器8的壳体和变速器7的壳体上的插装孔81内，并使第一密封圈2位于第一轴肩11的圆柱面上。
图3是本发明实施例提供的另一种四驱系统的结构示意图。如图3所示，该四驱系统还包括第三密封圈4和第四密封圈5，第三密封圈4箍设在第一轴肩11上，第三密封圈4位于第一密封圈2和第二密封圈3之间，第四密封圈5箍设在第二轴肩12上，第四密封圈5位于第一密封圈2和第二密封圈3之间。本发明实施例通过设置第三密封圈4和第四密封圈5并使第三密封圈4的唇口与第四密封圈5的唇口相对设置，从而将第一轴肩11和第二轴肩12之间的环形空间密封起来，这样可以使从第一密封圈2中泄漏的润滑油和容纳从第二密封圈3中泄漏中外界水密封存储起来，防止泄漏后的液体再次外泄，进一步提高四驱系统的密封性能。
可选地，驱动轴1上位于第一轴肩11和第二轴肩12之间的外壁面上设有防腐涂层。其中，防腐涂层是指涂敷在金属表面上使之与周围介质隔离，以防止腐蚀的一种覆盖层。防腐涂层具有良好的电绝缘性和隔水性且有较强的附着力，能抗化学破坏和增加一定的机械强度。本发明实施例中防腐涂层可以采用抗水腐蚀涂层，使得位于第一轴肩11和第二轴肩12之间，并与取力器8的插装孔81形成的环形空间驱动轴1的具有更强的抗腐蚀能力，延长驱动轴1的使用寿命。
图4是本发明实施例提供的一种环形盖板的安装示意图。如图4所示，四驱系统还包括环形盖板91，环形盖板91的内边缘和外边缘处均设有沿驱动轴1的轴向延伸的环状板92，环形盖板91套装在第二轴肩12上。本发明实施例通过在第二轴肩12上设置环形盖板91，且环形盖板91与第二轴肩12过盈配合。防止第二密封圈3与外界环境直接接触，起到了保护第二密封圈3的作用。
如图4所示，四驱系统还包括橡胶环93，橡胶环93固定在取力器8的壳体上，橡胶环93与环形盖板91的外边缘的环状板92套装配合。本发明实施例通过在第二轴肩12与环形盖板91的外边缘的环状板之间设置橡胶环93，可以防止外界水或泥沙等物质从第二轴肩12与环形盖板91的外边缘的环状板之间的间隙中进入第二轴肩12与取力器8之间的间隙内。提高密封性的同时也缓解了第二密封圈3的密封压力，提高了四驱系统的可靠性。
可选地，第一密封圈2为油封，第二密封圈3为水封。在本发明的一些实施例中，第一密封圈2可以是普通单唇形油封，该种普通单唇形油封安装在高速旋转轴上时仍能保持良好的密封性能，同时也具有较好的耐压能力。因此设置普通单唇形油封后仍能保证四驱系统的正常运行工作。在本发明的一些实施例中，第二密封圈3可以是端面水封密封圈，该种端面水封密封圈由不含金属的纯橡胶组成，弹性好，能够满足高误差环境的需求，同时可以有效防止灰尘、粉末、水侵入。由于第二密封圈3靠近外界环境，因此设置端面水封密封圈可以较好地适应第二密封圈3的工作环境。
可选地，第三密封圈4和第四密封圈5为弹性密封圈。其中第三密封圈4和第四密封圈5可以是唇形密封圈，通过其唇口在液压力的作用下变形，使唇边紧贴密封面而实现密封。并且，本发明实施例中第三密封圈4的唇口与第四密封圈5的唇口可以相对设置，防止环形空间内的泄漏液体再次外泄，提高四驱系统的密封性能。
如图1、2所示，第一轴肩11和第二轴肩12的两端均与驱动轴1的连接处设有过渡倒角，导向凸缘6的两端与第一轴肩11的连接处设有过渡倒角。其中，第一密封圈2在插装驱动轴1之前已设置在变速器7的插装孔81内，通过设置过渡倒角可以方便在驱动轴1插装的过程中，第一轴肩11和导向凸缘6可以平滑地从第一密封圈2中滑过，防止导向凸缘6和第一轴肩11与第一密封圈2在相对滑动的过程中磕碰而损伤。同时设置过渡倒角还可以方便在驱动轴1插装的过程中，第二轴肩12可以平滑地插装进第一密封圈2内，防止磕碰损伤。便于发挥第一密封圈2和第二密封圈3的密封效果。
可选地，第一轴肩11的直径不大于第二轴肩12的直径，第一密封圈2与第一轴肩11过盈配合，第二密封圈3与第二轴肩12过盈配合。本发明实施例通过将第一轴肩11的直径设置成小于或等于第二轴肩12的直径，且第一密封圈2套装在第一轴肩11上，第二密封圈3套装在第二轴肩12上。使得在插装驱动轴1的过程中，防止第一轴肩11与第二密封圈3发生相对摩擦，对第二密封圈3造成损伤，便于驱动轴1的快速安装且保证第二密封圈3安装后的密封性能。同时设置第一密封圈2与第一轴肩11过盈配合，第二密封圈3与第二轴肩12过盈配合，也保证了第一密封圈2和第二密封圈3的密封性能。
本发明实施例提供了一种汽车动力系统，该汽车动力系统包括如前文所述的四驱系统。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种四驱系统，所述四驱系统包括：驱动轴(1)、取力器(8)和变速器(7)，所述取力器(8)的壳体和所述变速器(7)的壳体相连，所述驱动轴(1)插装在所述取力器(8)的壳体和所述变速器(7)的壳体上相同的插装孔(81)中，且所述驱动轴(1)与所述变速器(7)的输出齿轮传动连接，其特征在于，所述驱动轴(1)上设有第一轴肩(11)，所述第一轴肩(11)的圆柱面和所述驱动轴(1)的表面平滑过渡，所述第一轴肩(11)上箍设有第一密封圈(2)，所述第一密封圈(2)密封所述变速器(7)的壳体与所述驱动轴(1)之间的间隙，所述第一轴肩(11)的圆柱面上设有导向凸缘(6)，所述导向凸缘(6)与所述第一密封圈(2)间隔排布于所述第一轴肩(11)上，所述导向凸缘(6)设置在所述第一轴肩(11)上且在径向上突出于所述第一轴肩(11)，所述导向凸缘(6)的圆柱面与所述第一轴肩(11)的表面平滑过渡，所述驱动轴(1)上箍设有第二密封圈(3)，所述第二密封圈(3)与所述第一密封圈(2)间隔布置，所述第二密封圈(3)密封所述取力器(8)的壳体与所述驱动轴(1)之间的间隙，
所述驱动轴(1)上还设有第二轴肩(12)，所述第一轴肩(11)和所述第二轴肩(12)间隔布置，所述第二密封圈(3)箍设在所述第二轴肩(12)上，
所述四驱系统还包括第三密封圈(4)和第四密封圈(5)，所述第三密封圈(4)箍设在所述第一轴肩(11)上，所述第三密封圈(4)位于所述第一密封圈(2)和所述第二密封圈(3)之间，所述第四密封圈(5)箍设在所述第二轴肩(12)上，所述第四密封圈(5)位于所述第一密封圈(2)和所述第二密封圈(3)之间，所述第三密封圈(4)的唇口与所述第四密封圈(5)的唇口相对设置。
2.根据权利要求1所述的四驱系统，其特征在于，所述四驱系统还包括环形盖板(91)，所述环形盖板(91)的内边缘和外边缘处均设有沿所述驱动轴(1)的轴向延伸的环状板(92)，所述环形盖板(91)套装在所述第二轴肩(12)上。
3.根据权利要求2所述的四驱系统，其特征在于，所述四驱系统还包括橡胶环(93)，所述橡胶环(93)固定在所述取力器(8)的壳体上，所述橡胶环(93)与所述环形盖板(91)的外边缘的环状板(92)套装配合。
4.根据权利要求1所述的四驱系统，其特征在于，所述第三密封圈(4)和所述第四密封圈(5)为弹性密封圈。
5.根据权利要求1-4任一项所述的四驱系统，其特征在于，所述第一密封圈(2)为油封，所述第二密封圈(3)为水封。
6.根据权利要求1-4任一项所述的四驱系统，其特征在于，所述驱动轴(1)上位于所述第一轴肩(11)和所述第二轴肩(12)之间的外壁面上设有防腐涂层。
7.根据权利要求1-4任一项所述的四驱系统，其特征在于，所述第一轴肩(11)的直径不大于所述第二轴肩(12)的直径，所述第一密封圈(2)与所述第一轴肩(11)过盈配合，所述第二密封圈(3)与所述第二轴肩(12)过盈配合。
8.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1-7任一项所述的四驱系统。
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