CN1290613A - 四轮车辆驱动系统 - Google Patents

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Abstract

一个用于一具有高速二轮驱动模式、高速四轮驱动模式以及低速四轮驱动模式的部分时间四轮驱动车辆的四轮车辆驱动系统。所述四轮车辆驱动系统包括一个通过一变速箱从一发动机接收动力的动力接收齿轮机构,一个向后轮传递回转力并且包括一个高速部分和一个低速部分的后轮轴齿轮机构,一个将动力从动力接收齿轮机构传输至后轮轴齿轮机构的动力传输齿轮机构,一个有选择地向前轮传递回转力的前轮轴机构,以及一个与后轮轴齿轮机构和前轮轴机构相连,从而有选择地将后轮轴齿轮机构与前轮轴齿轮机构、高速和低速部分两者之一与后轮动力连接的换档控制装置。

Description

四轮车辆驱动系统
本发明涉及一种用于四轮驱动车辆的分动箱，尤其是涉及一种能够简化换挡方式并且能够通过一个简单的生成工艺而制造的四轮车辆驱动系统。
分动箱是一个有选择地向装配在一个四轮驱动车辆上的前和／或后桥传输动力的动力输出装置。
许多已有的分动箱存在在被设计成具有一个复杂的变速杆各档位置图以及许多部件，而且制造困难的问题。
尤其是在一个部分时间四轮驱动车辆中，由于分动箱具有用于改变驱动方式和改变速度的两个变速操纵杆，部件数量增多，制造成本增大。
本发明用于克服上述难题。
本发明的一个目的是提供一种具有一个简化的换档方式，从而改进操纵的分动箱。
本发明的另一个目的是提供一种仅具有一个变速操纵杆，从而简化结构、减少生产成本的分动箱。
为了实现上述目的，本发明为具有一个高速二轮驱动模式，一个高速四轮驱动模式，以及一个低速四轮驱动模式的一个部分时间四轮驱动车辆提供了一个分动箱，该分动箱包括一个通过一变速箱从一发动机接收动力的动力接收齿轮机构，一个向后轮传递回转力并且包括一个高速部分和一个低速部分的后轮轴齿轮机构，一个将动力从动力接收齿轮结构传输至后轮轴齿轮机构的动力传输齿轮机构，一个有选择地向前轮传递回转力的前轮轴机构，以及一个与后轮轴齿轮机构和前轮轴机构相连，从而有选择地将后轮轴齿轮机构与前轮轴齿轮机构、高速和低速部分两者之一与后轮动力连接的换档控制装置。
动力接收齿轮机构包括一个接收来自发动机之动力的主轴以及一个安装于主轴上的主轴齿轮。
后轮轴齿轮机构包括一个与动力接收机构之主轴平行放置的后轮驱动轴，一个可转动地安装在后轮驱动轴上的高速齿轮，一个可转动地安装在后轮驱动轴上的低速齿轮，以及一个将高速齿轮和低速齿轮两者之一与后轮驱动轴固定连接的低速／高速套筒。
动力传输齿轮机构包括一个平行放置在主轴和后轮驱动轴之间的齿轮轴，一个啮合在动力接收齿轮之主轴齿轮和后轮驱动轴之高速齿轮之间的中间高速齿轮以及一个与后轮驱动轴之低速齿轮啮合的中间低速齿轮。
前轮轴机构包括一个与后轮驱动轴安放在同一轴线上的前轮驱动轴，以及一个有选择地将前轮驱动轴和后轮驱动轴相连的二轮／四轮套筒。
后轮轴齿轮机构包括一与高速齿轮相连的第一接合套，一个与低速齿轮相连的第二接合套，一个与后轮驱动轴一体形成在第一和第二接合套之间的第三接合套，第三接合套按照换档控制机构的操纵有选择地第一接合套和第二接合套两者之一连接，从而构成高速和低速部分。
后轮驱动轴还包括一个与后轮驱动轴一体形成的，且一端靠近前轮轴齿轮机构之前轮驱动轴的一端的第四接合套，同时前轮轴包括一个与前轮驱动轴一体形成的，且一端靠近后轮驱动轴一端的第五接合套，第四及第五接合套根据换档控制机构的操纵而有选择地互相连接，从而有选择地将动力从后轮驱动轴经由前轮轴机构传输至前轮。
换档控制机构包括一个与前轮和后轮驱动轴平行放置的换档杆，以及一个与换档杆相连的转换杆，换档杆具有一个与前轮轴机构之二轮／四轮套筒相连的二轮／四轮拨叉以及一个与高速／低速套筒相连的高速／低速拨叉。
在此构成说明书一部分的附图示出了本发明的一个实施例，其连同下面的描述用于解释本发明的原理。
图1是按照本发明一最优实施例之一分动箱的齿轮布置的框图；
图2是按照本发明一最优实施例的分动箱在高速二轮驱动模式时的齿轮操纵状况的框图；
图3是按照本发明一最优实施例的分动箱在高速四轮驱动模式时的齿轮操纵状态的框图；
图4是按照本发明一最优实施例的分动箱在低速四轮驱动模式时的齿轮操纵状况的框图；
下面将参照附图对本发明的最佳实施例进行详细的描述。
图1是一个按照本发明一最佳实施例进行详细的描述。
分动箱包括一个动力接收齿轮机构100，该机构通过一个变速箱T／M接收来自一发动机E／G的动力，一个后轮轴齿轮机构20，该机构用于将回转力传递至后轮R／W，一个动力传输齿轮机构10，该机构将动力由动力接收齿轮机构100传输至后轮轴齿轮机构20，一个前轮轴机构30，该机构有选择地将回转力传递至前轮F／W，以及一个换档控制装置40，该装置与后轮轴齿轮机构20和前轮轴机构30相连。
动力接收齿轮机构100包括一个接收来自发动机之动力的主轴1以及一个安装在主轴1上的主轴齿轮3。后轮轴齿轮机构20包括一个与动力接收齿轮机构100之主轴1平行放置的后轮驱动轴21，一个安装于后轮驱动轴21上的高速齿轮22，一个安装于后轮驱动轴21上的低速齿轮23，以及一个将高速齿轮22及低速齿轮23与后轮驱动轴21有选择地连接的低速／高速套筒27。
动力传输齿轮机构10包括一个平行放置在主轴1和后轮驱动轴21之间的齿轮轴1，一个啮合在动力接收齿轮机构100之主轴齿轮3和后轮驱动轴21之高速齿轮22之间的中间高速齿轮12，以及一个与后轮驱动轴21之低速齿轮23啮合的中间低速齿轮13。
前轮轴齿轮机构30包括一个与后轮驱动轴21安装在同一轴线上的前轮驱动轴31，以及一个将前轮驱动轴21和后轮驱动轴31有选择地连接的二轮／四轮套筒34。
如图2所示，后轮轴齿轮机构20包括一与高速齿轮22相连的第一接合套24，一个与低速齿轮23相连的第二接合套25，一个在第一接合套24和第二接合套25之间与后轮驱动轴一体形成的第三接合套26。第三接合套26按照低速／高速套筒27的移动有选择地与第一接合套24和第二接合套25两者之一连接，从而改变后轮驱动轴21的转速。
后轮驱动轴20还包括一个与后轮驱动轴21一体形成的，且一端靠近前轮轴机构30之前轮驱动轴31一端的第四接合套32。前轮驱动轴30包括一个与前轮驱动轴31一体形成的，且一端靠近后轮驱动轴21一端的第五接合套33。第四及第五接合套32和33根据二轮／四轮套筒34的移动而有选择地互相连接，从而有选择地将动力从后轮驱动轴21经由前轮轴机构30传输至前轮。
将后轮驱动轴21和前轮驱动轴31以及高速齿轮22和低速齿轮23两者之一有选择地连接的换档控制机构40包括一个与前轮及后轮驱动轴31和21平行放置的换档杆42，以及一个与换档杆42之一端43相连的转换杆41。
换档杆42具有一具与前轮轴机构30之二轮／四轮套筒34相连的二轮／四轮拨叉34以及一个与高速／低速套筒27相连的高速／低速拨叉45。
下面将对上述分动箱的操作进行描述。
为了实现一个高速二轮驱动模式，转换杆41被操纵，从而使得换档杆42如图2所示向左移动。因此分别与安装在换档杆42上的二轮／四轮拨叉44和高速／低速拨叉45相连的二轮／四轮套筒34和高速／低速套筒27向左移动，因而与前轮轴机构30之前轮驱动轴31一体形成的第五接合套33和一体形成于后轮驱动轴21之上的第四接合套32分开，同时与后轮驱动轴21一体形成的第三接合套26和与高速齿轮22一体形成的第一接合套24相连。
因此，经由变速箱传输至主轴1的发动机动力通过动力传输齿轮机构10之中间高速齿轮12以及后轮轴齿轮机构20之高速齿轮22传递至后轮驱动轴21，同时通过相连的接合套33和32进一步传递至前轮驱动轴31，从而实现了如图2所示的高速二轮驱动模式。
此时，由于与前轮驱动轴31一体形成的第五接合套33和一体形成于后轮驱动轴21之上的第四接合套32分开，后轮驱动轴21之回转力没有被传输至前轮驱动轴31。此外，由于与低速齿轮23一体形成的第二接合套24和一体形成于后轮驱动轴21之上的第三接合套26不相连，因此与中间低速齿轮13啮合的低速齿轮3只是空转。
为了实现一个高速四轮驱动模式，转换杆41被操纵，从而使得换档杆42如图3所示向右移动。因此，分别与安装在换档杆42上的二轮／四轮拨叉44和高速／低速拨叉45相连的二轮／四轮套筒34和高速／低速套筒27向右移动，因此与前轮轴机构30之前轮驱动轴31一体形成的第五接合套33和一体形成于后轮驱动轴21之上的第四接合套32相连，同时与后轮驱动轴21一体形成的第三接合套26和与高速齿轮22一体形成的第二接合套24仍保持相连。
因此，经由一变速箱传输至主轴1的发动机动力通过动力传输齿轮机构10之中间高速齿轮12以及后轮轴齿轮机构20之高速齿轮22传递至后轮驱动轴21，同时通过相连的接合套33和32进一步传递至前轮驱动轴31，从而实现了如图3所示的高速四轮驱动模式。
此时，由于与低速齿轮23一体形成的第二接合套25笔一体形成于后轮驱动轴21之上的第三接合套26不相连，因此与中间低速齿轮13啮合的低速齿轮3空转。
为了实现一个低速四轮驱动模式，转换杆41被操纵，从而使得换档杆42进一步如图4所示向右移动。因此，分别与安装在换档杆42上的二轮／四轮拨叉44和高速／低速拨叉45相连的二轮／四轮套筒34和高速／低速套筒27进一步向右移动，因而与前轮轴齿轮机构30之前轮驱动轴31一体形成的第五接合套33仍和一体形成于后轮驱动轴21之上的第四接合套32保持相连，同时与后轮驱动轴21一体形成的第三接合套26和与高速齿轮22一体形成的第二接合套24分开，但是和与低速齿轮23一体形成的第二接合套25相连。
因此，经由一变速箱传输至主轴1的发动机动力通过动力传输齿轮机构10之中间低速齿轮13以及后轮轴齿轮机构30之低速齿轮23传递至后轮驱动轴21，同时通过相连的接合套33和32进一步传递至前轮驱动轴31，从而实现了如图3所示的低速四轮驱动模式。
此时，由于与高速齿轮22一体形成的第一接合套24和一体形成于后轮驱动轴21之上的第三接合套26不相连，因此与中间高速齿轮12啮合的高速齿轮22空转。
如上所述，由于换档通过一个简单的结构沿一直线而实现，因此分动箱的结构能够简化，从而减少了生产成本。
尽管已针对目前被认为是最有效且最佳的实施例对本发明进行了描述，但是应明白，本发明不仅仅局限于所披露的实施例，相反，本发明趋于覆盖包括在权利要求之实质和范围内的各种变形和等同布置。

Claims (10)

1．具有一个高速二轮驱动模式、一个高速四轮驱动模式以及一个低速四轮驱动模式的四轮车辆驱动系统，分动箱包括：
一个通过一变速箱从一发动机接收动力的动力接收齿轮机构；
一个向后轮传递回转力并且包括一个高速部分和一个低速部分的后轮轴齿轮机构；
一个将动力从所述动力接收齿轮机构传输至所述后轮轴齿轮机构的动力传输齿轮机构；
一个有选择地向前轮传递回转力的前轮轴机构；
以及一个与所述后轮轴齿轮机构和所述前轮轴机构相连，从而有选择地将所述后轮轴齿轮机构与所述前轮轴齿轮机构、所述高速和低速部分两者之一与所述后轮动力连接的换档控制装置。
2．如权利要求1所述的四轮车辆驱动系统，其特征在于：所述动力接收齿轮机构包括一个接收来自所述发动机之动力的主轴以及一个安装于所述主轴上的主轴齿轮。
3．如权利要求2所述的四轮车辆驱动系统，其特征在于：所述后轮轴齿轮机构包括一个与所述动力接收齿轮机构之所述主轴平行设置的后轮驱动轴，一个可转动地安装在所述后轮驱动轴上的高速齿轮，一个可转动地安装在所述后轮驱动轴上的低速齿轮，以及一个将所述高速齿轮和所述低速齿轮两者之一与所述后轮驱动轴固定连接的低速／高速套筒。
4．如权利要求3所述的四轮车辆传动系统，其特征在于：所述动力传输齿轮机构包括一个平行设置在所述主轴和所述后轮驱动轴之间的齿轮轴，一个啮合在所述动力接收齿轮之所述主轴齿轮和所述后轮驱动轴之所述高速齿轮之间的中间高速齿轮，以及一个与所述后轮驱动轴之所述低速齿轮啮合的中间低速齿轮。
5．如权利要求2所述的四轮车辆传动系统，其特征在于：所述前轮轴机构包括一个与所述后轮驱动轴安装在同一轴线上的前轮驱动轴，以及一个将所述前轮驱动轴和所述后轮驱动轴有选择地相连的二轮／四轮套筒。
6．如权利要求5所述的四轮车辆传动系统，其特征在于：所述后轮轴齿轮机构包括一与所述高速齿轮相连的第一接合套(hub)，一个与所述低速齿轮相连的第二接合套，一个与所述后轮驱动轴一体形成在所述第一和第二接合套之间的第三接合套，所述第三接合套按照所述换档拖拉机的操纵有选择地所述第一接合套和所述第二接合套两者之一连接，从而形成所述高速和低速部分。
7．如权利要求6所述的四轮车辆传动系统，其特征在于：所述后轮驱动轴还包括一个与所述后轮驱动轴一体形成的，且一端邻接所述前轮轴机构之所述前轮驱动轴的一端的第四接合套，同时所述前轮轴包括一个与所述前轮驱动轴一体形成的，且一端邻接所述后轮驱动轴一端的第五接合套，所述第四及第五接合套根据所述换档控制机构的操纵而有选择地互相连接，从而有选择地将动力从所述后轮驱动轴经由所述前轮轴机构传输至所述前轮。
8．如权利要求7所述的四轮车辆传动系统，其特征在于：所述换档控制机构包括一个与所述前轮和后轮驱动轴平行设置的换档杆，以及一个直接与所述换档杆相连的转换杆，所述换档杆具有一个与所述前轮轴机构之所述二轮／四轮套筒相连的二轮／四轮拨叉以及一个与所述高速／低速套筒相连的高速／低速拨叉，所述二轮／四轮拨叉以及所述高速／低速拨叉按照所述转换杆的操纵而同时移动。
9．用于一个部分时间(part-time)四轮驱动车辆的四轮车辆驱动系统，其包括：
一个具有一个后轮驱动轴的后轮驱动机构，一个位于所述后轮驱动轴上的高速齿轮，以及一个位于所述后轮驱动轴上的低速齿轮，所述高速和低速齿轮通过一变速器接收来自一发动机的动力；
一个具有一与所述后轮驱动轴放置在同一轴线上的前轮驱动轴的前轮驱动机构；
一个将后轮驱动轴与所述前轮轴齿轮机构以及所述高速和低速齿轮两者之一动力相连，从而实现高速二轮驱动模式、高速四轮驱动模式以及低速四轮驱动模式三者之一的换档控制装置。
10．如权利要求9所述的四轮车辆驱动系统，其特征在于：所述换档控制装置包括：
一个与所述前轮和后轮驱动轴平行设置的换档杆；
一个转换杆与所述换档杆直接相连，以使得所述换档杆沿平行于所述前轮和后轮驱动轴的一轴线在所述高速二轮驱动模式、所述高速四轮驱动模式以及所述低速四轮驱动模式之间移动；
一个用于连接所述前轮和后轮驱动轴的二轮／四轮拨叉；
一个用于将所述高速和低速齿轮两者之一与所述后轮轴相连的高速／低速拨叉，所述高速／低速拨叉按照与所述换档杆配合的转换杆的运动而与所述二轮／四轮拨叉同时移动。
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