CN111890920B - 一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于驱动桥技术领域，具体涉及一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置，该离合装置安装于前驱动桥的轮边减速器总成的壳体外侧面上，通过转动动作实现离合套与太阳轮的啮合或分离。本发明可以适应于整车四驱与两驱的转化，在整车处于四驱状态时，锁紧离合套与太阳轮，实现前桥驱动，提高整车的驱动力；在整车处于两驱状态时，离合套与太阳轮分开，断开前桥的输出，避免了各个旋转件的反拖，降低整车的行驶阻力，提高燃油经济性。整个调节过程不需要打开前轮端盖，操作简便，并且不会导致轮边齿轮油泄露且容易进入杂质。

Description

一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置
技术领域
本发明属于驱动桥技术领域，具体涉及一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置。
背景技术
为节约能耗，传统带轮边减速的四驱车在不需要其前轮驱动时，会将变速箱分动器与前驱动桥输入突缘断开，此时前驱动桥不再具有驱动功能，仅有转向及承载作用。但在车辆运行中，车轮转动还是会通过轮边减速器带动半轴及主减速器转动，这样车辆行驶会受到阻力，消耗动能。
已有方案可以实现轮边减速器与半轴脱离的功能，但内部结构有差异，调节不方便，可靠性较差。比如目前主流采用的螺纹及弹簧配合，通过调整旋合长度，利用弹簧弹力将离合套与太阳轮分离，但需要拆卸端盖，然后使用专用工具进行调整，上述操作效率低下，同时容易导致轮边齿轮油泄露且驱动桥内部容易进入杂质。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明提供一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置，利用轮边端盖、旋钮、弹片组及拨环相互作用，停车后，只需用手转动旋钮即可使离合套与太阳轮分离或啮合，从而实现轮边减速器与半轴的传动脱离或连接，方便快速，节约时间，性能可靠。
本发明所述的一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置，其特征在于：该离合装置安装于前驱动桥的轮边减速器总成的壳体外侧面上，通过转动动作实现离合套与太阳轮的啮合或分离。
其中，优选方案如下：
所述离合装置包括轮边端盖、旋钮座、旋钮、弹片组和拨环；所述轮边端盖通过螺栓固定于轮边减速器总成的壳体外侧面上，所述轮边端盖的内圆周面沿轴向开设有若干个键槽；所述旋钮座通过螺栓固定于轮边端盖的外侧面上，所述旋钮座与轮边端盖的外侧面之间压合有旋钮，确保旋钮无轴向移动，同时确保旋钮可在一定角度内自由旋转且可密封齿轮油；所述旋钮包括一端面，所述端面的外侧面上设置有操作手柄，内侧面向内延伸有圆柱状腔室，所述腔室内间隙配合有离合套，所述腔室的外圆周面上设置有钢丝挡圈A，所述钢丝挡圈A与端面之间的腔室外圆周面上安装有弹片组；所述弹片组由两片对称布置的弹片压装配合而成，所述弹片一体成型，包括一环状面，沿所述环状面的外沿每间隔120°通过连接段设置有与环状面同一圆心的弧形段，三段所述弧形段均向同一侧倾斜布置，每段弧形段的远端均设置有与轴向平行的卡板，两片所述弹片相对应的弧形段通过卡板压装配合；所述拨片一体成型，包括一环状壳体，所述环状壳体的内侧面向圆心方向延伸有若干个卡齿A，所述卡齿A卡合于离合套外圆周面上的两片减磨垫片之间，位于靠近外侧的减磨垫片的外侧方向上的离合套外圆周面上还安装有钢丝挡圈B，所述环状壳体的外侧面向圆心方向延伸有若干个卡齿B，所述卡齿B卡合于弹片组的压装配合面内，所述环状壳体的外圆周面向远离圆心方向延伸有若干个卡齿C，所述卡齿C与轮边端盖的键槽一一对应，实现拨片在圆周方向的固定，起到限位作用。
本发明中的弹片组是带弹力的冲压件，带有螺纹滑道的空间造型，两片完全一样的弹片对称压装配合在一起，形成三线螺纹式大螺距封闭弹性滑道，其作用是，将旋钮的小角度转动转化为拨环较大的轴向移动，同时在拨环遇到轴向阻力时(一般为离合套内侧端齿和太阳轮外侧端齿未对正时，齿顶碰在一起产生的阻力)，旋钮旋转经螺纹式转化产生的轴向力将压缩弹片组，并将能量储存为弹性机械能，有助于离合套与太阳轮相对旋转，在此弹力作用下将完成啮合或分离动作。
所述旋钮的端面的外侧面沿轴向开设有一销孔，所述销孔内压装有圆柱销的一端，所述旋钮座的内侧面沿圆柱销运动路径上开设有一段弧形槽，所述弧形槽与圆柱销的另一端相配合，所述弧形槽所对应的圆心角为90～100°。圆柱销伴随旋钮转动，为的是防止手动旋转角度过大，使卡齿B从压装配合面内脱出，起到限位作用。
所述旋钮座与旋钮之间安装有密封圈，防止水或杂质进入。
所述旋钮的操作手柄为凸起的条状结构。
所述减磨垫片为耐磨铜垫，用于承受拨环旋转时带来的摩擦力和冲击力。
所述前驱动桥包括转向节总成、半轴、太阳轮、内齿圈与支架总成、轮边减速器总成以及离合套；所述转向节总成内置有半轴，所述半轴靠外的一端与离合套通过花键连接，所述半轴上通过滚针轴承套接有太阳轮，所述太阳轮的外侧端齿与离合套的内侧端齿相互啮合，所述太阳轮的外沿齿面与轮边减速器总成传动连接，所述内齿圈与支架总成通过螺栓固定于轮边减速器总成的壳体内侧面上。
本发明的工作过程如下：在整车需要处于四驱驱动状态时，停车后，手动旋转操作手柄由unlock至lock锁止位置，此时弹片组随旋钮旋转，带动拨环往内侧轴向移动，拨环、减磨垫片与离合套是依次贴合状态，拨环移动的同时压动离合套往内侧移动，直至离合套与太阳轮啮合，离合套与半轴是通过花键联接，半轴受到由主减速器传递的动力，带动离合套转动，进一步带动太阳轮转动，从而驱动轮边减速器总成及车轮的转动。在整车需要处于两驱驱动状态时，停车后，手动旋转操作手柄由lock至unlock位置，此时弹片组随旋钮回旋，从而带动拨环往外侧轴向移动，进一步带动离合套与太阳轮脱离啮合，从而断开前桥的输出，避免了各个旋转件的反拖，降低整车的行驶阻力，提高燃油经济性。
本发明的优点在于：可以适应于整车四驱与两驱的转化，在整车处于四驱状态时，锁紧离合套与太阳轮，实现前桥驱动，提高整车的驱动力；在整车处于两驱状态时，离合套与太阳轮分开，断开前桥的输出，避免了各个旋转件的反拖，降低整车的行驶阻力，提高燃油经济性。整个调节过程不需要打开前轮端盖，操作简便，并且不会导致轮边齿轮油泄露且容易进入杂质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的离合装置应用于前驱动桥的分解示意图；
图2为本发明的离合装置应用于前驱动桥的结构示意图
图3为本发明的离合装置(除旋钮座和前轮端盖外)的结构示意图；
图4为旋钮座的内侧面结构示意图；
图5为弹片的结构示意图；
图6为图5的左侧示意图；
图7为弹片组的结构示意图；
图8为图7的左侧示意图；
图9为拨环的结构示意图；
图10为图9的左侧示意图；
图11为离合套的结构示意图；
图12为轮边端盖的结构示意图；
图中：1、转向节总成 2、半轴 3、太阳轮 4、内齿圈与支架总成 5、轮边减速器总成6、轮边端盖 601 键槽 7、离合套 8、旋钮座 801、弧形槽 9、旋钮 901、操作手柄 902、钢丝挡圈A 903、圆柱销 10、弹片组 101、弹片 1011、环状面 1012、连接段 1013、弧形段 1014、卡板 11、拨片 111、卡齿A 112、减磨垫片 113、钢丝挡圈B 114、卡齿B 115、卡齿C。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1-图12所示，一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置，该离合装置安装于前驱动桥的轮边减速器总成5的壳体外侧面上，通过转动动作实现离合套7与太阳轮3的啮合或分离。
所述离合装置包括轮边端盖6、旋钮座8、旋钮9、弹片组10和拨环11；所述轮边端盖6通过螺栓固定于轮边减速器总成5的壳体外侧面上，所述轮边端盖6的内圆周面沿轴向开设有三个键槽601；所述旋钮座8通过螺栓固定于轮边端盖6的外侧面上，所述旋钮座8与轮边端盖6的外侧面之间压合有旋钮9，确保旋钮9无轴向移动，同时确保旋钮9可在一定角度内自由旋转且可密封齿轮油；所述旋钮9包括一端面，所述端面的外侧面上设置有操作手柄901，内侧面向内延伸有圆柱状腔室，所述腔室内间隙配合有离合套7，所述腔室的外圆周面上设置有钢丝挡圈A902，所述钢丝挡圈A902与端面之间的腔室外圆周面上安装有弹片组10；所述弹片组10由两片对称布置的弹片101压装配合而成，所述弹片101一体成型，包括一环状面1011，沿所述环状面1011的外沿每间隔120°通过连接段1012设置有与环状面1011同一圆心的弧形段1013，三段所述弧形段1013均向同一侧倾斜布置，每段弧形段1013的远端均设置有与轴向平行的卡板1014，两片所述弹片101相对应的弧形段1013通过卡板1014压装配合；所述拨片11一体成型，包括一环状壳体，所述环状壳体的内侧面向圆心方向延伸有三个卡齿A111，所述卡齿A111卡合于离合套7外圆周面上的两片减磨垫片112之间，位于靠近外侧的减磨垫片112的外侧方向上的离合套7外圆周面上还安装有钢丝挡圈B113。所述环状壳体的外侧面向圆心方向延伸有三个卡齿B114，所述卡齿B114卡合于弹片组10的压装配合面内。所述环状壳体的外圆周面向远离圆心方向延伸有三个卡齿C115，所述卡齿C115与轮边端盖6的键槽601一一对应，实现拨片11在圆周方向的固定，起到限位作用。
弹片组10是带弹力的冲压件，带有螺纹滑道的空间造型，两片完全一样的弹片101对称压装配合在一起，形成三线螺纹式大螺距封闭弹性滑道，其作用是，将旋钮的小角度转动转化为拨环11较大的轴向移动，同时在拨环11遇到轴向阻力时(一般为离合套7内侧端齿和太阳轮3外侧端齿未对正时，齿顶碰在一起产生的阻力)，旋钮9旋转经螺纹式转化产生的轴向力将压缩弹片组10，并将能量储存为弹性机械能，有助于离合套7与太阳轮3相对旋转，在此弹力作用下将完成啮合或分离动作。
所述旋钮9的端面的外侧面沿轴向开设有一销孔，所述销孔内压装有圆柱销903的一端，所述旋钮座8的内侧面沿圆柱销903运动路径上开设有一段弧形槽801，所述弧形槽801与圆柱销903的另一端相配合，所述弧形槽801所对应的圆心角为100°。圆柱销903伴随旋钮9转动，为的是防止手动旋转角度过大，使卡齿B114从压装配合面内脱出，起到限位作用。
所述旋钮座8与旋钮9之间安装有密封圈，防止水或杂质进入。
所述旋钮9的操作手柄901为凸起的条状结构。
所述减磨垫片112为耐磨铜垫，用于承受拨环11旋转时带来的摩擦力和冲击力。
所述前驱动桥包括转向节总成1、半轴2、太阳轮3、内齿圈与支架总成4、轮边减速器总成5以及离合套7；所述转向节总成1内置有半轴2，所述半轴2靠外的一端与离合套7通过花键连接，所述半轴2上通过滚针轴承套接有太阳轮3，所述太阳轮3的外侧端齿与离合套7的内侧端齿相互啮合，所述太阳轮3的外沿齿面与轮边减速器总成5传动连接，所述内齿圈与支架总成4通过螺栓固定于轮边减速器总成5的壳体内侧面上。
本实施例的工作过程如下：在整车需要处于四驱驱动状态时，停车后，手动旋转操作手柄901由unlock至lock锁止位置，此时弹片组10随旋钮9旋转，带动拨环11往内侧轴向移动，拨环11、减磨垫片112与离合套7是依次贴合状态，拨环11移动的同时压动离合套7往内侧移动，直至离合套7与太阳轮3啮合，离合套7与半轴2是通过花键联接，半轴2受到由主减速器传递的动力，带动离合套7转动，进一步带动太阳轮3转动，从而驱动轮边减速器总成5及车轮的转动。在整车需要处于两驱驱动状态时，停车后，手动旋转操作手柄901由lock至unlock位置，此时弹片组10随旋钮9回旋，从而带动拨环11往外侧轴向移动，进一步带动离合套7与太阳轮3脱离啮合，从而断开前桥的输出，避免了各个旋转件的反拖，降低整车的行驶阻力，提高燃油经济性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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 (6)

1.一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置，其特征在于：该离合装置安装于前驱动桥的轮边减速器总成的壳体外侧面上，通过转动动作实现离合套与太阳轮的啮合或分离；
所述离合装置包括轮边端盖、旋钮座、旋钮、弹片组和拨片；
所述轮边端盖通过螺栓固定于轮边减速器总成的壳体外侧面上，所述轮边端盖的内圆周面沿轴向开设有若干个键槽；
所述旋钮座通过螺栓固定于轮边端盖的外侧面上，所述旋钮座与轮边端盖的外侧面之间压合有旋钮；
所述旋钮包括一端面，所述端面的外侧面上设置有操作手柄，内侧面向内延伸有圆柱状腔室，所述腔室内间隙配合有离合套，所述腔室的外圆周面上设置有钢丝挡圈A，所述钢丝挡圈A与端面之间的腔室外圆周面上安装有弹片组；
所述弹片组由两片对称布置的弹片压装配合而成，所述弹片一体成型，包括一环状面，沿所述环状面的外沿每间隔120°通过连接段设置有与环状面同一圆心的弧形段，三段所述弧形段均向同一侧倾斜布置，每段弧形段的远端均设置有与轴向平行的卡板，两片所述弹片相对应的弧形段通过卡板压装配合；
所述拨片一体成型，包括一环状壳体，所述环状壳体的内侧面向圆心方向延伸有若干个卡齿A，所述卡齿A卡合于离合套外圆周面上的两片减磨垫片之间，位于靠近外侧的减磨垫片的外侧方向上的离合套外圆周面上还安装有钢丝挡圈B，所述环状壳体的外侧面向圆心方向延伸有若干个卡齿B，所述卡齿B卡合于弹片组的压装配合面内，所述环状壳体的外圆周面向远离圆心方向延伸有若干个卡齿C，所述卡齿C与轮边端盖的键槽一一对应。
2.根据权利要求1所述的一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置，其特征在于：所述旋钮的端面的外侧面沿轴向开设有一销孔，所述销孔内压装有圆柱销的一端，所述旋钮座的内侧面沿圆柱销运动路径上开设有一段弧形槽，所述弧形槽与圆柱销的另一端相配合，所述弧形槽所对应的圆心角为90～100°。
3.根据权利要求1所述的一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置，其特征在于：所述旋钮座与旋钮之间安装有密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置，其特征在于：所述旋钮的操作手柄为凸起的条状结构。
5.根据权利要求1所述的一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置，其特征在于：所述减磨垫片为耐磨铜垫。
6.根据权利要求1所述的一种带轮边减速前驱动桥的轮端动力离合装置，其特征在于：所述前驱动桥包括转向节总成、半轴、太阳轮、内齿圈与支架总成、轮边减速器总成以及离合套；
所述转向节总成内置有半轴，所述半轴靠外的一端与离合套通过花键连接，所述半轴上通过滚针轴承套接有太阳轮，所述太阳轮的外侧端齿与离合套的内侧端齿相互啮合，所述太阳轮的外沿齿面与轮边减速器总成传动连接，所述内齿圈与支架总成通过螺栓固定于轮边减速器总成的壳体内侧面上。
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