CN2076511U - 汽车滑行装置 - Google Patents

Abstract

汽车滑行装置属于汽车工程领域。它能充分利 用汽车动能增加滑行距离，适用于各种车辆。它采用 能根据不同行车要求可以随意锁止的棘轮式多爪超 越离合器，相邻内侧为一组合式锥面同步器两者同置 于一盆状壳体内。装于半轴外端与驱动轮毂之间。 滑行时自动切断半轴与轮毂的联系；倒车或利用发动 机制动时，由控制部分使其锁止，半轴传递双向动 力。该装置的优点为：减小了汽车滑行阻力；可不摘 挡滑行；减小传动系的磨损与损坏。

Description

汽车滑行装置是一种充分利用汽车运动动能增加滑行距离的装置，用于各种客、货车辆，以降低能耗。

现有汽车传动系分析如下：汽车起步或加速时发动机动力通过传动系传给驱动轮，这是正传过程；滑行时汽车的动能通过驱动轮与地面间的作用转化为以驱动轮为动力源沿与上述相反的传递路线，由半轴传至离合器，这是反传过程。正传过程降速增扭，其传动效率很高，达95～97％；反传过程则增速减扭，其传动效率甚低，加之各部的摩擦损失，搅油损失，叠加起来，形成可观的行驶阻力，特别在冬季，这种阻力将成倍增加。其次，一般情况下司机都是充分利用汽车惯性而频繁地加速——滑行。操作上表现为频繁地踏离合器、摘档和轰油门挂档。高档换低档时，亦需轰下油门方可挂入。操作频繁。第三，加速了传动系的磨损与损坏。现有汽车传动系任何情况下都随驱动轮的转动而转动，特别是失去平衡或大修未进行平衡的传动装置，当行车达到某一车速时就会产生共振，脱档滑行时，共振现象尤为严重，致使全车抖振发麻，传动系将产生严重磨损，甚而损坏。

本实用新型提出的汽车滑行装置的目的是，能在汽车滑行状态下，切断动力反传，增加滑行距离，并满足倒车、下大坡或泥雪路面轮毂与传动系锁为一体的要求。

本实用新型的主体部件装于驱动轮毂外端。半轴传来的动力通过本装置传给驱动轮，改变了现有车辆半轴与驱动轮毂固连的结构，从而实现汽车起步，加速时，相当于现有传动系直接传递发动机动 力给驱动轮；汽车滑行时，由于本装置的作用，切断了半轴与驱动轮毂间的联系，使驱动轮滑转，因而该装置具备如下优点：（a）由于切断了动力反传，故减小了行车阻力，节约了燃料。（b）由于装用该装置后可以不摘档滑行和滑行状态下不轰油门挂任一前进档。故简化了操作程序，降低了司机的劳动强度；（c）由于滑行时传动系不转动，故减少了传动系的磨损。

本实用新型由超越离合自动滑行部分、同步锁止部分及锁止控制部分等组成。前两部分同装于一壳体内构成该装置的主体部件——滑行器。最后部分为动作操纵控制部分。

（1）超越离合自动滑行部分，用于切断汽车滑行状态下驱动轮与半轴的联系，实现自动滑行。它主要由棘轮、棘爪、齿座等件组成。

其工作过程是：当汽车起步或加速时，发动机传给半轴的扭矩通过棘轮与棘爪的啮合传给驱动轮；当汽车滑行时，棘爪在驱动轮带动下，脱离棘轮实现不摘档滑行。

（2）同步锁止部分，用于超越离合自动滑行的锁止，实现倒车和利用发动机制动。它主要由内齿、磨擦齿圈、齿座等件组成。

其工作过程是：汽车滑行时，该部分处于分离状态，不影响超越离合自动滑行部分自动滑转；当遇倒车，下大坡或雨天泥路，可操作控制部分将同步锁止部分的内齿推向外端，通过磨擦齿圈的同步作用，使内齿与齿座啮合，这时超越离合部分被锁止，失去其作用动力通过同步内齿、齿座，传给驱动轮毂，相当于传动系与驱动轮毂固连为一体的结构。若需解除锁止时，司机将控制开关拨回原位，在回位弹簧的作用下内齿脱离齿座，锁止解除。

（3）锁止控制部分，用于控制同步锁止部分的锁止或分离。它主要由控制开关、电磁气阀、贮气筒、动作气缸等件组成。

其工作过程是：拨动控制开关，电磁气阀动作、压缩空气由贮气筒进入动作气缸，推动传动元件，使同步锁止部分锁止；将控制开关拨回原位，电磁气阀放气，在回位弹簧的作用下，同步锁止部分的内齿退出啮合，锁止解除。

本实用新型有如下附图：

附图1为本实用新型结构示意图；

附图2为本实用新型拆去滑行器盖的侧视图。

附图3为锁止控制部分结构示意图；

附图4为本实用新型安装位置示意图。

附图1中：1螺帽、2螺栓、3半轴套管、4轮毂、5轴承、6调整螺母、7螺栓、8减磨片、9棘爪轴、10棘爪弹簧、11止推轴承、12棘轮、13半轴、14定位销、15回位弹簧、16棘爪、17齿座、18滑行器盖、19摩擦齿圈、20同步滑块、21内齿、22弹簧、23螺钉、24推力轴承、25传动套筒、26锁止螺母、27止动片、28、29密封圈、30、驱动桥壳。

附图3中：31贮气筒、32电磁气阀、33三通、34控制开关、35电源、36导线、37气管、38动作气缸、39活塞顶杆、40传动滑块、41“一”字槽。

附图4中：42发动机总成、43离合器总成、44变速器总成、45传动轴、46万向节、47主减速器主动锥齿轮、48主减速器被动锥齿轮、49主减速器壳、50差速器半轴齿轮、51行星齿轮、52差速器壳、53轮胎、54轮辋、55轮毂轴承。

本实用新型结构作进一步详述如下：

超越离合自动滑行部分，能够实现传动系动力的单向传递。如图1所示，它由棘轮12、齿座17、棘爪16、棘爪轴9、棘爪弹簧10、减磨片8、定位销14等件组成。棘轮12、棘爪16是汽车起步、加速时传递动力及滑行时切断动力传递的主要部件。棘轮12通过花键与半轴13相连，用定位销14作轴向定位，棘爪弹簧10置于棘爪16的中央缺口内，用棘爪轴9将它们安装在齿座  上。总装后，棘爪16在棘爪弹簧10的作用下，始终压向棘轮12。当棘轮12逆时针方向转动时，棘爪16被顶起，棘轮12滑转，汽车实现自动滑行；当棘轮12顺时针方向转动时，棘爪16抵入棘轮12轮齿内，这时齿座17、棘轮12一起转动，发动机动力通过半轴13、棘轮12、棘爪16、棘爪轴9、齿座17、滑行器盖18、轮毂4传给驱动轮。

为了减小棘爪轴9所承受的弯矩，棘爪16承孔制成沿爪长方向微长的长园孔，当棘爪16与棘轮12抵合时，爪16便以其外园弧段与齿座17上的相应段抵合，使扭力不通过棘爪轴9，而直接传给齿座17，延长了棘爪轴9与棘爪16的使用寿命。

为了受力均匀和减小超越离合自动滑行部分，由分离突然转变为啮合状态的冲击，棘爪16分为两组，每组三个沿园周均布。当其中一组啮合时，另一组差1／2棘齿齿距进入啮合。这一布局满足了，在棘轮12齿数不减的情况下，减小了由分离突然转变为啮合状态的冲击。改善了啮合的平稳性（如图2所示）。

减磨片8起到对棘爪16的轴向限位和减磨作用；齿座17与滑行器盖18固连为一体，其左端内园上，装有棘爪组件，接受棘 轮12传来的前进动力，其内园中段制有一短齿圈，用以与同步锁止部分的内齿21相啮。其右端制有内锥面，与摩擦齿圈19外锥面相摩擦而产生锁止同步作用。棘轮12以其外端突缘与压入滑行器盖18上的止推轴承11相配合，从而保证了齿座17与棘轮12的相对正确位置。

同步锁止部分能够实现齿座17与同步锁止内齿21啮合前的同步与同步后的锁止。见图1，它由内齿21、同步滑块20、弹簧22、摩擦齿圈19、推力轴承24、齿座17等件组成。内齿21以其内孔花键与半轴13相连，并可沿半轴13作轴向滑动；三个同步滑块20镶入内齿21相应的沿圆周均布的三个槽内，槽底中部制有倒三角凹坑与同步滑块20上的小突肩相吻合，其两端钩突钩于摩擦齿圈19上，平时在弹簧22的作用下，使同步滑块20紧压向内齿21相应的槽内；推力轴承24装于内齿21的突缘上，与锁止控制部分的传动套筒25相抵。当需要锁止时，司机通过锁止控制部分，使传动套筒25左移，推动推力轴承24和内齿21移动，由于同步滑块20的作用，带动磨擦齿圈19随之运动，使两锥面接触而产生摩擦，这时周向力使磨擦齿圈19相对于内齿21转过一角度，这一角度在园周上恰好等于同步滑块20宽度与摩擦齿圈19上滑槽宽度之差，即等于啮合齿宽的1／2。这时，内齿21与摩擦齿圈19齿端相抵，无法进入啮合；当达到同步后，锥面摩擦作用消失，摩擦齿圈19相对于内齿21倒转过一角度，使内齿21进一步左移与齿座17相啮锁止，此时发动机动力通过半轴13、内齿21、齿座17、滑行器盖18、轮毂4传给驱动轮；若欲解除锁止时，司机将控制开关34（如图3）拨回 原位，动作气缸38放气，内齿21在回位弹簧15的作用下，退出啮合，回到原位，即处于分离状态。

为了保证内齿21与齿座17锁止时无冲击啮合，则同步锁止部分应满足下式： (R·f)/(sinφ) ＞rtgβ。其中，φ为摩擦锥面锥角；R为锥面平均磨擦半径，f为磨擦系数；β为结合齿端倒角；r为轮齿平均作用半径。

如图1、图4所示。超越离合自动滑行部分、同步锁止部分，同装于滑行器盖内。两部分的主动件棘轮12、内齿21、通过半轴外端的花键相贯穿。汽车行驶状态下其驱动力无论通过上述任一部分，都必须经由齿座17向外传递。齿座17与滑行器盖18相连，滑行器盖18固定于驱动轮毂外端的突缘上，即发动机动力可以通过上述任一部分所构成的传递路线传给驱动轮。

半轴13是传递扭矩的重要另件，其两端均制成花键，内端较短与差速器半轴齿轮50相连，外端较长，由内向外依次和内齿21、棘轮12相连；变形轮毂4保持了原轮毂的基本结构，只是增加了一个与滑行器盖18相连的突缘和适当加大了其径向尺寸。

锁止控制部分用于同步锁止部分的锁止与分离的控制。见图3：它由贮气筒31、电磁气阀32、三通33、控制开关34、电源35、导线36、气管37、动作气缸38、活塞顶杆  39、传动滑块  40、传动套筒25（图1）等件组成。其中，贮气筒31装于车架上，其进气端设有压力单向阀，并与制动系贮气筒相连，出气端以气管37与电磁气阀32相连。电磁气阀32、相当于电磁气开关，由司机通过控制开关34操纵；动作气缸38固定于驱动桥壳30未装制动附件的一侧，内装有活塞和回位弹簧。活塞顶杆 39与传动滑块40相抵，动作气缸38用气管37通过三通33与电磁阀32相连；“一”字槽开在动作气缸38同侧外端的桥壳30上（半轴套管装合后一次铣出）。电源35采用原车电源；控制开关34装于驾驶室内便于操作的地方，用导线36与电磁气阀32上两电相接。

欲锁止超越离合自动滑行部分时，司机拨动控制开关34，电磁气阀32动作，贮气筒31内的压缩空气，经由电磁气阀32、三通33进入同桥两动作气缸38，通过活塞顶杆39推动传动滑块40外移，由于传动套筒25外端与推力轴承24相抵，故将内齿21推向啮合端，实现锁止。若需解除锁止时，将控制开关34拨回原位，电磁气阀32放气，内齿21、动作气缸38在其各自回位弹簧的作用下回位，锁止解除。

同步锁止部分，锁止控制部分，通过传动套筒25相连系。传动套筒25是一筒形中间传力另件，以其外园与半轴套管3的内园滑动配合，内园与半轴13间形成一定的周向间隙。其内端与滑块41固连（见图4），外端以其突缘与推力轴承24相抵。欲锁止时传动套筒外移；解除锁止时其回到原位。

行车中一般不予以锁止，以充分利用汽车贯性滑行；倒车时可拨动控制开关34，通过锁止控制部分，实现锁止作用。行车中的锁止，除拨动控制开关34外，为缩短锁止同步时间，可挂入高档轰下油门即可。解除锁止时，放松油门，拨控制开关34到原位，锁止解除。

本实用新型适用于经常行驶于平原地区及城市的车辆。

为便于掌握锁止情况，驾驶室内应装一指示“锁止”的指示灯，其触点应保证进入锁止时接通电路。

Claims (2)

1、一种汽车滑行装置，其特征在于主要由超越离合自动滑行部分、同步锁止部分和锁止控制部分组成，其中超越离合自动滑行部分主要由棘轮12、棘爪16、齿座17组成，同步锁止部分主要由内齿21、摩擦齿圈19、齿座17组成；棘轮12、内齿21通过半轴13外端花键相贯穿，棘轮12与半轴13外端固连，内齿21与半轴13滑动配合；齿座17由摩擦锥面、内齿圈、棘轴承孔三部分构成，其一端的摩擦锥面与摩擦齿圈19的锥面相配合，另一端安装棘爪16并与棘轮12相配合，其内园中段制有内齿圈，仅在锁止状态时与内齿21相啮合：超越离合自动滑行部分，同步锁止部分同置于一壳体内，装于驱动轮毂外端突缘上。

2、按照权利要求1所述的汽车滑行装置，其特征在于锁止操作控制部分主要由贮气筒31、电磁气阀32、控制开关34、动作气缸38、传动滑块40、传动套筒25组成，传动套筒25为一筒状另件，装于半轴13与半轴套管3之间，并可沿轴向滑动，其带突缘的一端与同步锁止部分装于内齿21上的推力轴承24相抵，另一端与传动滑块40固连，动作气缸38装于驱动桥壳30未装制动附件的一侧，活塞顶杆39与传动滑块40相抵，贮气筒31、电磁气阀32、同装于车架上，用气管37和气缸38相连。

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