CN1115266C - 用于四轮驱动汽车的传动机构 - Google Patents

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Abstract

一种用于4WD汽车的传动机构，其中，用来将发动机的驱动动力分配至前后轮的中央差速(C/D)装置为一行星齿轮系。C/D装置由一差速传动(D/D)装置操纵。因此传送来自C/D装置的驱动动力至前轮的前差速(F/D)装置为一伞齿轮系。液体联接器连于C/D装置，从而限制C/D装置的差速运转。中间轴置于传动装置的一侧并由C/D装置使其转动。中间轴具有一螺旋伞齿轮系，用以将驱动动力传至后轮。由于这种中间轴，变速箱易于设置，而不会在该变速箱与发动机缸体之间产生任何干涉。

Description

用于四轮驱动汽车的传动机构
本发明通常涉及用于FF-4WD(前置发动机、前驱动及四轮驱动)汽车的传动机构，特别这样一种传动机构，其中间轴置于传动装置的一侧，以使变速箱易于设置在发动机舱内，而不会在变速箱与发动机缸体之间发生任何干涉。
本领域的普通技术人员知道，典型的FF-4WD汽车传动机构包括一传动(T/M)装置1，一齿圈2，中央差速器(C/D)装置4以及前差速器(F/D)装置5。T/M装置1将变速器(T/M)B的旋转力传送至图3，4a和4b所示的变速箱(T/F)C，T/M装置，使齿圈2转动，并使中央差速器(C/D)壳3转动。中央差速器(C/D)装置4置于所述C/D壳3的右侧，而前差速器F/D装置5置于左侧。
所述传动机构还包括一液体联接器7，用以控制中央差速器C/D装置4的差速运转，套筒6使液体联接器7连于C/D装置4，而使来自C/D装置4的动力传送至联接器7。变速箱(T/F)的主动齿轮8固接于联接器7，而使套筒6上的动力传送至变速箱(T/F)被动齿轮9，该齿轮9套装在变速箱(T/F)轴9’上。所述轴9’由T/F主动齿轮8使其转动，从而将F/D装置5的驱动动力传送至后差速(R/D)装置(未示出)。
C/D装置4包括一些C/D小齿轮4a和二个C/D侧齿轮。C/D小齿轮4a由C/D壳3支承，而二个C/D侧齿轮与二个C/D小齿轮4a啮合而转动。在此情况下，二个C/D侧齿轮间的速比根据作用于前后车轮上的转动阻力而变化。
二个C/D侧齿轮包括右、左侧齿轮4b、4c。右侧齿轮4b连于套筒6，同时，左侧齿轮4c由套装于中间轴4d上的液体联接器7的内轴7a连于中间轴4d。
F/D装置5包括固接于C/D装置4左侧齿轮4c上的F/D壳5a，从而可随着该左侧齿轮4c一起转动。F/D壳5a还带有一些F/D小齿轮5b。F/D装置5还包括二个与所述小齿轮5b啮合的F/D侧齿轮5c。故所述齿轮5c由小齿轮5b使其转动，其转速可根据作用于二个F/D侧啮轮5c的二根轴上的转动阻力来变化。也就是说，两F/D侧齿轮5c间的速比是可变的。F/D装置5进一步包括两根前轴5d，它们由两个F/D侧齿轮5c来连接并使转动。
上述4WD汽车传动机构的运转过程中，发动机A的驱动力主要以经适当变化的驱动动力的转速传递至传动装置B。而后，带有变化了转速的该驱动力由所述传动机构适当地分配给汽车的四个车轮。
图5示出典型传动机构将驱动动力分配至四个车轮的驱动动力传输路径的示意框图。如图所示，带有变化了转速的驱动动力主要经T/M装置1传送至齿圈2，从而使C/D壳3转动。并使C/D小齿轮4a随C/D壳3一起转动，同时也使两个C/D侧齿轮4b和4c转动。
在此，两个C/D侧齿轮4b与4c之间的速比根据作用于前后车轮(未示出)上的转动阻止而变化。即：当作用于两前轮上的转动阻力与后轮上的不同时，C/D装置4执行差速运转，同时，使C/D装置4的C/D小齿轮4a自转并且公转，从而使两个前轮的转速不同于后轮的转速。
由于F/D壳5a如上所述的那样与C/D装置4的左侧齿轮4c成一整体，左侧齿轮4c的转动力使至F/D壳5a，使其与F/D小齿轮5b一起转动。而所述齿轮5b使两F/D侧齿轮5c转动。此后，以F/D侧齿轮5c转动力的方式将驱动动力经两根前轴5d传至左右前轮，并使两个前轮转动。
在这种情况下，当作用于左侧车轮的转动阻力不同于右侧车轮的转动阻力时，F/D装置5执行差速运转，在此，F/D小齿轮5a自转且公转，使左前轮的一前轴5d的转速不同于右前轮的另一前轴5d的转速。
C/D的右侧齿轮4b的转动力传至套筒6，从而使其与T/F主动齿轮8一起转动。该齿轮8使T/F从动齿轮9转动，从而使驱动动力以T/F从动齿轮9的转动力的方式，经T/F轴9’或者从动齿轮9的中心轴传送至R/D装置(未示出)。R/D装置适当地将驱动动力分配至左、右车轮，从而使两个后轮转动。
在所述传动机构的所述运转过程中，C/D左侧齿轮4c的转动力传送至中间轴4d，使其与液体联接器7的内轴7a一起转动。同时，C/D右侧齿轮4b的转动力传至套筒6，从而使其与液体联接器7的壳体一起转动。当前轮的转速等于后轮的转速时，液体联接器7的内，外叶片7c、7d以相同的转速转动。
同时，当前轮的转速与后轮不同时，液体联接器7的内外叶片7c和7d以不同的转速转动。然而，上述状态下的联接器7利用其内摩擦减小两叶片7c和7d之间的转速差，从而，限制C/D装置4的差速运转。
然而，这样典型的FF-4WD汽车传动机构的问题在于很难将变速箱C置于发动机舱内，这是由于该转动机构的中间轴4d和套筒6在安装变速箱C过程中产生该变速箱与发动机缸体间的干涉。
为此，针对现有技术中存在的上述问题而完成了本发明，其目的是提供一种用于4WD汽车的传动机构，其中间轴置于传动装置的一侧，从而可使变速箱易于设置在发动机舱内，并在该变速箱与发动机缸体之间不会产生任何干涉。
为实现上述目的，本发明提供的用于4WD汽车的传动机构，包括：一中央差速装置，它具有一行星齿轮系并适于将发动机的驱动动力分配至汽车的前后车轮；由一传动装置具有选择地使其转动的一差速驱动装置，用以驱动所述中央差速装置；一前差速装置，它具有一伞齿轮系并适于将来自中央差速装置的驱动动力传至前轮；一连于所述中央差速装置并适于限制该差速装置差速运转的液体联接器；一由中央差速装置的齿圈使其有选择地转动的中间轴；一在该中间轴上形成并适于将驱动动力经一变换轴传至后轮的螺旋伞齿轮装置。
本发明上述及其他的目的，特性及其优点结合附图以及后续的详细描述将会更加清楚。其中：
图1a和1b为根据本发明的最佳实施例的用于4WD汽车的传动机构示意图；
图1a表示所述传动机构中变速箱的位置示意图；
图1b表示所述传动机构结构的示意图；
图2为根据本发明的传动机构驱动动力传输路径的流程框图；
图3为典型的用于4WD汽车传动机构结构的局部剖视透视图；
图4a和4b为典型传动机构的示意图；其中
图4a为该传动机构中变速箱位置示意图；
图4b为该传动机构结构的示意图；
图5为典型传动机构驱动动力传输路径的流程框图。
图1a和1b示出根据本发明最佳实施例的用于4WD汽车的传动机构。如图示，带有变速箱的本发明传动机构包括一中央差速(C/D)装置10，一差速驱动(D/D)装置20和一前差速(F/D)装置30。C/D装置10为一行星齿轮系，用以将发动机的驱动动力分配至4WD汽车的前后车轮。D/D装置20由传动(T/M)装置使其驱动，从而使C/D装置10转动。F/D装置30为一伞齿轮系并将来自C/D装置10的驱动动力传至两个前轮，从而使前轮转动。所述传动机构还包括一与C/D装置10的齿圈13啮合的中间轴50。一行星齿轮架12位于C/D装置10的一侧，并由D/D装置20使其转动。一液体联接器40连于所述齿轮架12并限制C/D装置10的差速运转。
中间轴齿51形成于中间轴50的一端，并与C/D装置10的齿圈13啮合，而螺旋伞齿轮55形成于所述同轴50的另一端。该螺旋伞齿轮55与变速(T/F)从动齿轮60啮合。一A/F轴65连于所述T/F从动齿轮60并将驱动动力以T/F从动齿轮60转动力的方式传至两个后轮。
C/D装置10具有一些行星齿轮11，它们由所述行星齿轮架12支承着。诸行星齿轮11共同与齿圈13内啮合，从而使齿圈13可以转动。太阳轮14(中心齿轮)在齿圈13的中心处与诸行星齿轮11啮合，从而由行星齿轮11可以使其转动。
F/D装置30具有一F/D壳31，它被插入C/D装置10的太阳轮14中。所述壳31支承着诸F/D小齿轮32，故两者可一起转动。F/D装置30还具有与所述诸小齿轮32啮合的两个F/D侧齿轮33。所述的两个F/D侧齿轮33由小齿轮32使其转动，其转速可以根据作用于两侧齿轮33的两根前轴34上的转动阻力的差来变化。两前轴34连于相应的两F/D侧齿轮33，从而将驱动动力以两F/D侧齿轮33转动力方式传至两个前轮。
液体联接器40的内叶片41形成于太阳轮14的轴14上，而其壳体43则由行星齿轮架12来固定。其外叶片42形成于所述壳体43上。
下面将讨论所述传动机构的运转效率。
在所述传动机构运转中，发动机A的驱动动力传至传动装置B，该装置B在输出来自传动装置的齿轮70的驱动动力之前，改变驱动动力的转速。所述齿轮70形成于传动装置B的输出轴上，且可随D/D装置20一起转动。由于D/D装置20与C/D装置10的行星齿轮架12为一整体，故二者一起转动。
当齿轮架12如上所述那样转动时，太阳轮14使F/D装置30转动。此外，与齿圈13外啮合的中间轴齿51由齿圈13使其转动。当F/D装置30如上述那样转动时，驱动动力使汽车的两个前轮转动。在此情形下，F/D装置30根据作用于两前轮上的转动阻力有选择地执行差速运转。
另一方面，中间轴齿51使中间轴50和螺旋伞齿轮55一起转动，从而使T/F从动齿轮60转动，并经过T/F轴65将驱动动力传至两后轮。
所述传动机构运转中，所述液体联接器40利用注入其壳体43内的硅油消除前后车轮间的转速差。
图2为根据本发明传动机构的驱动动力传输路径的流程框图。如图示，具有经变化了转速的驱动动力主要经由T/M装置70传至D/D装置20，从而使D/D装置20与C/D装置10的行星齿轮架12一起转动。因而，通过该行星齿轮架12将驱动动力传至齿圈13和太阳轮14。
由于F/D壳31如上述那样与C/D装置10的太阳轮14成一整体，太阳轮14的转动力被传至F/D壳31，使其与F/D小齿轮32一起转动。因此，F/D小啮轮32使两F/D侧齿轮33转动。而驱动动力以F/D侧齿轮33转动力的方式经两根前轴34传至左右前轮，使两前轮转动。在这种情形下，当作用于左、右前轮上的转动阻力不同时，F/D装置30执行差速运转，其中，F/D小齿轮32自转并公转，使左前轮的一根前轴34的转速不同于右前轮的另一根轴34的转速。
此外，齿圈13使中间轴50转动，因而，中间轴50经螺旋伞齿轮55将驱动动力传至T/F从动齿轮60，从而将驱动动力经T/F轴65传至两后轮。
如上所述，本发明提供一种用于4WD汽车的传动机构，在此机构中，C/D装置包括一行星齿轮系，放允许FF(前置前驱动)的中间轴置于传动装置的一侧，并使带有传动机构的变速箱以一定的间隔与发动机的缸体相分离。因此，易于将所述变速箱设置在发动机舱内，而不会在变速箱与发动机缸体之间产生任何干涉。
另外，C/D装置直接连于液体联接器，故适应了目前传动机构结构紧凑与简化的趋向，并使发动机舱的布置更加灵活。
尽管为描述的目的已公开了本发明的最佳实施例，但本领域的普通技术人员将会理解的各种可能的改进、附加以及替换，均属其后所附的权利要求书所限制的本发明的保护范围及实质。

Claims (1)

1.一种用于四轮驱动汽车的传动机构，包括：
一中央差速装置，它具有一行星齿轮系，适于将发动机的驱动动力分配至汽车的前后车轮；
一差速传动齿轮，它由一传动齿轮使其可选择地转动，从而驱动所述的中央差速装置；
一前差速装置，它具有一伞齿轮系，适于将来自中央差速装置的驱动动力传至所述前轮；
一连接于所述中央差速装置的液体联接器，适于限制所述中央差速装置的差速运转；
一由此所述中央差速装置的一齿圈使其可选择地转动的中间轴；以及
在该中间轴上形成的一螺旋伞齿轮，适于将驱动动力经一变换轴传至所述后轮；
其特征在于：所述行星齿轮系包括：
通过一变换被动齿轮与后轮连接的齿圈；
连接到前差速齿轮上的太阳齿轮；其中，所述液体联接器包括：
一具有一组外叶片的联接器壳体，该壳体固接于所述壳体的行星齿轮架，而其又固接于中央差速装置的行星齿轮架，该行星齿轮架可由所述差速传动齿轮使其转动；和
固接于所述中央差速装置的太阳轮轴的一组内叶片，所述内叶片与所述外叶片配合作用，从而限制所述前后车轮之间的转速差。
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