CN205818939U - 一种全地形车及其传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全地形车及其传动机构，该传动机构包括独立悬挂车桥，所述车桥包括左半轴、右半轴；所述左半轴、所述右半轴的连接处还设有机械锁止式螺旋差速器，以使车辆正常行驶时，所述左半轴、所述右半轴处于差速状态；车辆一侧打滑时，所述左半轴、所述右半轴自动处于差速锁止状态。这样，差速器在车辆直线行驶、转弯等正常行驶状态时处于差速状态，以使车轮尽可能以纯滚动行驶作不等距行驶，避免车辆发生侧倾、侧滑、磨轮胎。差速器在一侧车轮打滑时处于差速锁止状态，使得一侧转矩转移至另一侧转矩，使得全地形车摆脱困境。

Description

一种全地形车及其传动机构

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种全地形车及其传动机构。

背景技术

全地形车是指可以在任何地形上行驶的车辆，在普通车辆难以机动的地形上行走自如，在中国俗称沙滩车。因其结构与摩托车十分相似，且许多部件与摩托车通用，所以也有人称其为“四轮摩托车”。该种车型具有多种用途，且不受道路条件的限制，在北美和西欧应用较广，呈逐年上升的趋势。

请参考图1，图1为现有技术中全地形车的车桥的结构示意图。

如图1所示，现有技术中，该全地形车的车桥分为左半轴、右半轴，该车桥并未安装任何差速器。因此，从发动机输出到半轴的力平均分配到两边半轴，以使左半轴、右半轴分别连接的左车轮、右车轮以相同的速度行驶。

当全地形车转弯时，外侧车轮比内侧车轮所走过的路程长，或者当全地形车在不平路面上直线行驶时，两侧车轮走过的曲线长短也不同，或者即使路面非常平直，但由于轮胎制造尺寸误差，磨损程度不同，承受的载荷不同或充气压力不同，各个轮胎的滚动半径实际上不可能完全相等，如果两侧车轮的速度相等，则车轮必然不可避免地出现边滚动边滑动的现象，也即一侧轮胎相对另一侧轮胎滑动，加速轮胎磨损，降低了传动效率。

有鉴于此，亟待针对现有技术中的全地形车的车桥，进行优化设计，使其在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，避免一侧车轮打滑。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种全地形车的传动机构，以使其在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦，且避免一侧车轮打滑。此外，本实用新型的另一目的为提供一种应用上述传动机构的全地形车。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种全地形车的传动机构，包括独立悬挂车桥，所述车桥包括左半轴、右半轴；所述左半轴、所述右半轴的连接处还设有机械锁止式螺旋差速器，以使车辆正常行驶时，所述左半轴、所述右半轴处于差速状态；车辆一侧打滑时，所述左半轴、所述右半轴自动处于差速锁止状态。

这样，差速器在车辆直线行驶、转弯等正常行驶状态时处于差速状态，以使车轮尽可能以纯滚动行驶作不等距行驶，避免车辆发生侧倾、侧滑。差速器在一侧车轮打滑时处于差速锁止状态，使得一侧转矩转移至另一侧转矩，使得全地形车摆脱困境。

优选地，所述机械锁止式螺旋差速器包括壳体、左端盖和右端盖；

所述壳体的左侧与所述左端盖之间设有左半轴齿轮、所述壳体右侧与所述右端盖之间设有右半轴齿轮，所述左半轴齿轮外侧啮合有左行星齿轮，所述右半轴齿轮外侧啮合有右行星齿轮，且所述左行星齿轮与所述右半轴齿轮啮合；

所述左半轴齿轮、右半轴齿轮、左行星齿轮、右行星齿轮均为螺旋齿轮。

优选地，所述左端盖为端盖与从动锥齿轮的一体式集成件。

优选地，所述左行星齿轮、所述右行星齿轮的数目均为三个，且三者沿周向不均布，所述左行星齿轮、所述右行星齿轮两两啮合。

优选地，所述机械锁止式螺旋差速器还设有差速锁止机构、锁止开闭机构；

当车辆一侧车轮空转时，且两侧车轮的转速差达到预设值时，所述锁止开闭机构触发所述差速锁止机构；当车速在所述设定值以上时，所述锁止开闭机构解除锁止。

优选地，所述锁止机构包括与右半轴齿轮连接的内凸轮、与内凸轮配合、且可沿车桥的轴向移动的外凸轮，外凸轮与右端盖之间设有锁止摩擦片组件；所述锁止机构还包括设于壳体上、与所述外凸轮啮合的离心齿轮轴，设于所述离心齿轮轴两侧的两个离心块，以及与离心块位置配合、可转动的甩块；

当一侧车轮空转、且两侧车轮的转速差达到预设值时，所述离心块被甩开、松开所述离心齿轮轴、并与所述甩块咬合，以制动所述离心齿轮轴；当车速在所述设定值以上时，所述甩块被甩开，两个所述离心块复位、抱紧所述离心齿轮轴，以使所述离心齿轮轴随壳体转动。

本实用新型还提供一种全地形车，包括发动机和与所述发动机连接的传动机构；所述传动机构采用如上所述的传动机构。

由于上述传动机构具有如上所述的技术效果，因此，包括该传动机构的全地形车也应当具有相同技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中全地形车的车桥的结构示意图；

图2为本实用新型所提供传动机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2中机械锁止式螺旋齿差速器的爆炸图；

图4为图3中锁止开闭机构触发锁止结构的状态图；

图5为图3中锁止开闭机构解除锁止机构的状态图。

其中，图1至图5中：

壳体1；连接板2；左端盖3；左半轴齿轮4；右半轴齿轮5；左行星齿轮6；右行星齿轮7；内凸轮8；外凸轮9；内齿摩擦片10；光面摩擦片11；外齿摩擦片12；离心端盖13；离心块14；离心扭簧15；离心齿轮轴16；销钉17；楔套18；压缩弹簧19；甩块20；甩块扭簧21；甩块轴22；挡圈23；右端盖24；波形垫25；螺栓26；左半轴101；右半轴102。

具体实施方式

本实用新型的核心为提供一种全地形车的传动机构，以使其在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦，且避免一侧车轮打滑。此外，本实用新型的另一核心为提供一种应用上述传动机构的全地形车。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本实用新型所提供传动机构的一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，如图2所示，本实用新型提供一种全地形车的传动机构，包括车桥，所述车桥包括左半轴101、右半轴102；所述左半轴101、所述右半轴102的连接处还设有机械锁止式螺旋差速器，以使车辆正常行驶时，所述左半轴101、所述右半轴102处于差速状态；一侧车轮打滑时，所述左半轴101、所述右半轴102自动处于差速锁止状态。

这样，差速器在车辆直线行驶、转弯等正常行驶状态时处于差速状态，以使车轮尽可能以纯滚动行驶作不等距行驶，避免车辆发生侧倾、侧滑。差速器在一侧车轮打滑时处于差速锁止状态，使得一侧转矩转移至另一侧转矩，使得全地形车摆脱困境。

具体的方案中，如图3所示，图3为图2中机械锁止式螺旋齿差速器的爆炸图，上述机械锁止式螺旋差速器包括壳体1、左端盖3和右端盖24；所述壳体1的左侧与所述左端盖3之间设有左半轴齿轮4、所述壳体1右侧与所述右端盖24之间设有右半轴齿轮5，所述左半轴齿轮4外侧啮合有左行星齿轮6，所述右半轴齿轮5外侧啮合有右行星齿轮7，且所述左行星齿轮6与所述右半轴齿轮5啮合；所述左半轴齿轮4、右半轴齿轮5、左行星齿轮6、右行星齿轮7均为螺旋齿轮。

此外，如图3所示，上述左端盖可以为端盖与从动锥齿轮的一体式集成件。与现有技术相比，这种结构能够提高机械锁止式螺旋差速器的集成程度，减少其安装或拆卸的工序，且避免安装误差降低差速器的工作稳定性。

上述左行星齿轮6、右行星齿轮7的数目可以均为三个，且三者沿周向不均布，三个左行星齿轮6与三个右行星齿轮7分别两两啮合。这样，能够保证螺旋差速器的各齿轮稳定啮合，以使传动机构稳定传动，且加工成本不高。当然，上述左行星齿轮6、右行星齿轮7的数目并不仅限三个，还可以将其设置为4个或更多，但加工成本略高。

当车辆直线行驶时，壳体1内的左行星齿轮6、右行星齿轮7随同壳体1公转，无自转运动，分别带动左半轴齿轮4、右半轴齿轮5随壳体1旋转，驱动车辆前进或者后退。

当车辆左转弯时，右半轴齿轮5转速超过壳体1，和右半轴齿轮5啮合的右行星齿轮7在随壳体1公转的同时，出现反向自转，带动与之两两啮合的左行星齿轮6在随同壳体1做公转的同时，产生正向自转，它们正向的自转导致左半轴齿轮4转速低于壳体1，从而实现车辆的转弯。当车辆右转弯时，与上述工作过程相反，这里不再赘述。

当车辆左侧打滑时，左半轴齿轮4转速明显高于差速器壳体1，与之啮合的左行星齿轮6会产生较高的反向自转，同时驱动两两啮合的三个右行星齿轮7围绕右半轴齿轮5正向自转。因大螺旋角的齿轮啮合副具有较大的内摩擦力，且齿轮较大的压力角在啮合过程中也迫使行星齿轮压向端盖，且螺旋齿轮啮合还会有很大的轴向力，因此齿轮系中的齿轮会产生一个轴向力，或压向从动锥齿轮、壳体1，或压向右端盖24，这些力的合力将限制整个行星齿轮系的自转，从而限制左半轴齿轮4转速明显高于差速器壳体1，并把扭矩转移到右半轴齿轮5上，从而达到限制左侧车轮滑动，并向右侧车轮转移扭矩的目的，从而实现了限滑功能。当车辆右侧打滑时，与上述工作过程相反，这里不再赘述。

由上述工作过程可知，采用上述螺旋齿差速器，通过合理设置行星齿轮系不仅保证转弯时差速行驶，还能在一侧打滑时将一侧扭矩转移到另一侧，起到限制打滑的作用。

由于全地形车的行驶路况比较复杂，采用上述螺旋差速器后，能使其满足了转弯的安全性要求，使车辆不容易侧倾、侧滑、磨轮胎，使得轮胎保证滚动行驶，大大提高了传动效率。

在另一种具体实施方式中，上述机械锁止式螺旋差速器还设有差速锁止机构、锁止开闭机构。当一侧车轮空转(失去附着力)、且左半轴101、右半轴102转速差达到预设值时，所述锁止开闭机构锁止所述差速器，以使所述左半轴101、所述右半轴102处于差速锁止状态；当车速在所述设定值以上时，所述锁止开闭机构对所述锁止机构解除锁止，使所述左半轴101、所述右半轴102处于差速状态。

具体的方案中，所述锁止机构包括与右半轴齿轮5键连接的内凸轮8、与内凸轮8配合外凸轮9，且外凸轮9可沿车桥的轴向移动，外凸轮9与右端盖24之间设有锁止摩擦片组件，该组件包括从左到右依次包括内齿摩擦片10、光面摩擦片11和外齿摩擦片12；所述锁止机构还包括设于壳体1上的离心齿轮轴16，所述离心齿轮轴16与所述外凸轮9啮合，所述锁止开闭机构包括设于所述离心齿轮轴16两侧的两个离心块14，以及与离心块14位置配合、可转动的甩块20，所述甩块20与所述离心块14之间还可以设有复位扭簧15。

下面具体说明一侧车轮彻底失去附着力(限滑功能失效)时的工作过程：

当右侧车轮空转时，左半轴齿轮4处于静止状态，右半轴齿轮5处于旋转状态，且转速通常高于壳体1两倍，右半轴齿轮5带动内凸轮8和外凸轮9同速转动，与此同时，外凸轮9驱动离心齿轮轴16反向自转。达到预设转速时，两个离心块14克服离心扭簧15的弹力被甩开，其中一个离心块14顶在甩块20的支点上、与甩块20咬合，使得离心齿轮轴16被制动，进而带动外凸轮9制动，使得外凸轮9沿端面凸轮的螺旋导程向右轴向移动，依次压紧内齿摩擦片10、光面摩擦片11和外齿摩擦片12，直到压紧右端盖24。此时，动力通过壳体1传递至右端盖24，再传递至摩擦片组件，再到右半轴齿轮5，迫使右半轴齿轮5降低转速，最终与壳体1同步，左行星齿轮6、右行星齿轮7停止自转，左半轴齿轮4提高转速，并和壳体1同步，使用左侧车轮脱离困境。

当左侧车轮空转时，右半轴齿轮5处于静止状态，通过花键与之连结的内凸轮8也处于静止状态，与内凸轮8配合的外凸轮9同样处于静止状态，此时壳体1在旋转，带动离心齿轮轴16围绕外凸轮9旋转，由于外凸轮9和离心齿轮轴16相啮合，且二者的齿轮速度很大，离心齿轮轴16产生高速正向自转，达到设定转速时，两个离心块14克服离心扭簧15的弹力被甩开，其中一个离心块14顶在甩块20的支点上、与甩块20咬合，使得离心齿轮轴16制动，外凸轮9被离心齿轮轴16带动，随壳体1旋转，并沿着轴向向右移动，依次压紧内齿摩擦片10、光面摩擦片11和外齿摩擦片12，直到压紧到右端盖24上。此时，动力通过壳体1依次传递至右端盖24、摩擦组件、右半轴齿轮5，迫使右半轴齿轮5升速，并和壳体1同步，使用右侧车轮脱离困境。

上述差速器在锁止后，当车速高于预设速度时(例如40公里/小时)，甩块20在离心力的作用下克服扭簧15的扭力被甩开，离开锁止离心块14一段距离，使得离心块14在扭簧15的作用下复位，离心齿轮轴16恢复自由运动，外凸轮9重新轴向向左复位、与内凸轮8啮合，锁止解除，等待下一次工作循环。

由此可见，采用上述结构的锁止机构和锁止开闭机构，能在一侧车轮空转时实现差速锁止，使得全地形车在陷入泥潭等特殊路况时摆脱困境，并能在正常行驶时自动恢复，大大提高了全地形车的稳定性和适应性。

此外，本实用新型还提供一种全地形车，包括发动机和与所述发动机连接的传动机构；所述传动机构采用如上所述的传动机构。

由于上述传动机构具有如上所述的技术效果，因此，包括该传动机构的全地形车也应当具有相同技术效果，在此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的一种全地形车及其传动机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种全地形车的传动机构，包括独立悬挂车桥，所述车桥包括左半轴、右半轴；其特征在于，所述左半轴、所述右半轴的连接处还设有机械锁止式螺旋差速器，以使车辆正常行驶时，所述左半轴、所述右半轴处于差速状态；车辆一侧打滑时，所述左半轴、所述右半轴自动处于差速锁止状态。

2.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述机械锁止式螺旋差速器包括壳体、左端盖和右端盖；

所述壳体的左侧与所述左端盖之间设有左半轴齿轮、所述壳体右侧与所述右端盖之间设有右半轴齿轮，所述左半轴齿轮外侧啮合有左行星齿轮，所述右半轴齿轮外侧啮合有右行星齿轮，且所述左行星齿轮与所述右半轴齿轮啮合；

所述左半轴齿轮、右半轴齿轮、左行星齿轮、右行星齿轮均为螺旋齿轮。

3.根据权利要求2所述的传动机构，其特征在于，所述左端盖为端盖与从动锥齿轮的一体式集成件。

4.根据权利要求3所述的传动机构，其特征在于，所述左行星齿轮、所述右行星齿轮的数目均为三个，且三者沿周向不均布，所述左行星齿轮、所述右行星齿轮两两啮合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的传动机构，其特征在于，所述机械锁止式螺旋差速器还设有差速锁止机构、锁止开闭机构；

当车辆一侧车轮空转时，且两侧车轮的转速差达到预设值时，所述锁止开闭机构触发所述差速锁止机构；当车速在所述设定值以上时，所述锁止开闭机构对所述差速锁止机构解除锁止。

6.根据权利要求5所述的传动机构，其特征在于，所述锁止机构包括与右半轴齿轮连接的内凸轮、与内凸轮配合、且可沿车桥的轴向移动的外凸轮，外凸轮与右端盖之间设有锁止摩擦片组件；所述锁止机构还包括设于壳体上、与所述外凸轮啮合的离心齿轮轴，设于所述离心齿轮轴两侧的两个离心块，以及与离心块位置配合、可转动的甩块；

当一侧车轮空转、且两侧车轮的转速差达到预设值时，所述离心块被甩开、松开所述离心齿轮轴、并与所述甩块咬合，以制动所述离心齿轮轴；当车速在所述设定值以上时，所述甩块被甩开，两个所述离心块复位、抱紧所述离心齿轮轴，以使所述离心齿轮轴随壳体转动。

7.一种全地形车，包括发动机和与所述发动机连接的传动机构；其特征在于，所述传动机构采用如权利要求1-6任一项所述的传动机构。