CN1179392A - 车轮驱动方式及其动力传输布置 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种能显著提高车辆的传动系效率,结构简单、节省空间的新的驱动及传动方法,适用于具备动力装置靠车轮驱动的各种车辆。其形式是将被驱动齿轮安装、铸合在车轮车辋、幅板或幅条上,与特设结构的驱动半轴啮合传动。不必改变发动机功率,即能加大驱动力臂,减小传动系的减速比,改善了发动机运转工况,易于汽车动力布置及整体设计,对简化车桥、转向系、车底高的设计也有积极影响。本发明还公开了本方法与现行车辆上常用的前轮、后轮驱动相适应的两种动力传输布置型式。

Description

车轮驱动方式及其动力传输布置

本发明涉及所有具备动力装置的车辆，其单独行驶  靠车轮驱动的方式，主要典型为汽车(注意GB9417-88中规定的术语和类型)。本发明还涉及两种适合该驱动方法特点的新颖的动力传输布置型式。

自从上个世纪发明汽车以来，汽车上的许多部件经历了多次改进，但发动机的动力仍是驱动轴通过车轮毂内的凸凹缘传递到车轮表面，产生驱动力，推动车辆前进。还没有驱动轴通过车轮轮毂以外的部位安装齿轮来传递动力的技术方式。这也是该领域内的一种技术偏见，似乎这样做会给车轮传动增加不少复杂部件。实际上，驱动力不可能由发动机直接传递车轮表面，例如，一般发动机曲轴转速为3000r/min以上。若将发动机与车轮直接连接，对应汽车速度将达550公里，显然是不可能的。为此，我们还必须加上一堆复杂的减速装置，实践证明，这些减速装置是汽车传动效率下降的重要原因，也造成了汽车低速行驶工况不佳。另外，由于这些传动装置结构庞大，给汽车的设计安装带来了很大的麻烦。为达到提高效率、简化结构的目的，人们做了许多努力。这里，可以举出一些车辆驱动轴心与车轮轴心不重合的例子。如1，火车头车轮的驱动，就是通过驱动力臂带动与车轮轮心有一段半径距离的节点来实现的，但这种驱动方式不可能应用在小型车辆上面；2，如‘西格玛’牌助力自行车，就是将汽油发动机安装在前轮上方，靠发动机转子与车轮表面直接摩擦转动，带动车辆前进，它虽然结构简单，但效率不高，应用领域不大。

本发明方案旨在提出一种更佳的方法，依靠高效率的传动方式，充分利用车轮的特点，提供一种能提高车辆的传动系效率，结构简单、节省空间的新的传动方法。为此，本发明还提供两种在现有车辆上与新的驱动方法相适应的传动布置方式。

为达到上述目的，首先要利用车轮的特点，将被驱动齿轮安装在车毂之外，即车辋、车幅板或幅条上。这里，被驱动齿轮与车辋、车幅板或车幅条的安装可以是可装拆式或整体铸成式；被驱动齿轮与驱动轴齿轮的配合可以是各种齿型传动方式的配合，包括各种标准齿轮、伞齿轮、蜗轮蜗杆、螺旋齿轮等等。

下面结合附图对本发明的驱动方法及其动力传输布置方式作进一步详细的说明。

图1即是轮辋安装有内齿轮的车轮示意图。

图2即是传动部位示意图。

图3即是适用本发明方法的一种动力传输布置图。

图4即是适用本发明方法的另一种动力传输布置图。

如图2，驱动轴[7]一端安装有齿轮[6]，与车辋齿轮[4]相啮合，另一端与差速器相联，轴承[9]通过防尘盖板[8]固定在车桥[10]上，防尘盖板[8]的设置是保护齿轮啮合面的工作工况，减少磨损。

从力的分析来看，由于驱动部位在车辋处，力臂加大(由车毂半径增大到车辋半径)，在传动轴输出扭矩不变的情况下，允许驱动轴(即一般汽车上的半轴)以较高的转速运转，这样，目前汽车上传动系的减速比可以大大减小；特殊情况下，用于传递扭矩的飞轮和万向节等直径亦可减小；由于驱动轴转速加高，提高了发动机在车辆低速行驶时的效率，这一点尤其有者重要意义；据我了解，绝大部分车种，或者一辆车全寿命期内的大部分时间，都是以低速行驶为主，包括起动、倒车、闹市、土路、越野、爬坡，短距行驶等。再者，由于传动系一系列尺寸减小，节省了车体内空间，也由于驱动轴齿轮与车辋齿轮的啮合不拘泥于轮毂内，可选取在车轮圆盘上某一合适部位，随意提高或降低汽车的离地间隙，方便设计，降低成本。

图3是应用本发明的一种动力传输布置方式示意图。驱动车轮的刚性半轴[7]在一端有一个轴承[9]支撑在车桥[10](图2中通过防尘盖板的结构)，另一端与差速器[16]联接；差速器[16]本身也是安装在车桥上，这样，它们与固定在车架上的变速器[13]必须通过万向节[14]连接；由于驱动轴可选取在车轮圆上的任一合适部位，因此，变速器[13]与减速器[15]之间的距离与角度很容易按设计要求来调整，而且，在车架上的发动机[11]及传动系[12]、[13]也可有一定的调整范围；在发动机[11]横置时(如图)，万向节[14]也可以调到近乎横置的位置。显然这种传动方式节省了二对伞齿轮，大大的降低了制造成本。

图4是应用本发明的另一种动力传输布置方式示意图。驱动齿轮[6]的轴端也经过轴承[9]支撑在车桥[10]上(图2中通过防尘盖板的结构)，然后通过两个万向节[17]与差速器[16]相连，而差速器[16]则与发动机[11]、变速器[13]等在车架上组成一体；由于驱动轴齿轮[6]与被驱动齿轮[4]啮合可选在车轮圆上任一合适部位，而且，固定在车架上的发动机[11]和传动系[12]、[13]、[15]、[16]也可有一定调整范围；这样，差速器[16]与车轮齿轮啮合部位之间的距离和角度很容易按设计要求来调整，用万向驱动半轴[17]连接即可满足行驶要求。另外，由于驱动轴不必装在车桥及车轮轴心线上，大大简化了车桥的结构；利于汽车的承载与转向设计。本方式适于发动机前置、前轮驱动的传动模式

当然，适用本发明方法的动力传输布置型式还可以采用其他型式。凡使用本发明权利要求所述方法与其它方式或各种部件组合使用的，这些变换均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1一种车轮驱动方式，它的主要特征包括在车轮车辋[1]上安装齿轮[4]，驱动轴[7]上安装有配合齿轮[6]，驱动轴[7]至少一端固定在车桥[10]上，驱动轴轴心与车轮轴心不重合。

2如权利1所述的车轮驱动方式，其特征在于：上述车轮安装齿轮[4]也可以安装在车轮幅板[2]或幅条上，或与车辋[1]、幅板[2]或幅条铸成一体；与驱动轴配合传动的齿轮可以是包括标准齿轮、伞齿轮、蜗轮蜗杆、螺旋齿轮等各种齿型传动方式。

3根据权利1或权利2所述的车轮驱动方式，其特征在于：上述车轮安装有防尘盖板[8]，驱动轴一端通过防尘盖板[8]固定在车桥[10]上。

4一种两轮驱动的动力传输布置型式。发动机[11]发出的动力依次经过离合器[12]、变速器[13]、万向传动装置[14]以及减速器[15]、差速器[16]、刚性半轴[7]到车轮。其特征在于：采用权利1或2或3所述车轮驱动方式；在发动机[11]横置时万向节[14]处于近乎横置位置。

5另一种两轮驱动的动力传输布置型式。发动机[11]发出的动力依次经过离合器[12]、变速器[13]、减速器[15]、差速器[16]、万向驱动半轴[17]到车轮。其特征在于：采用权利1或2或3所述车轮驱动方式。

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