CN215521714U - 一种采用液压激励的四驱扭矩管理器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种采用液压激励的四驱扭矩管理器，包括主壳体，在主壳体内穿设有主轴，所述主轴与主壳体转动连接，在主轴一端固接有输入法兰盘，在主壳体上位于主轴的另一端转动连接有输出齿毂，在主轴与输出齿毂之间设置有摩擦组，在主壳体设置有油腔，在油腔内滑动配合有用于对摩擦组进行压紧的活塞，在主壳体外设置有用于驱动活塞朝向摩擦组滑移的液压执行器。本申请具有提高主摩擦组的响应速度，减少打滑现象的发生，同时提高扭矩精度的优点。

Description

一种采用液压激励的四驱扭矩管理器

技术领域

本申请涉及汽车用配件的领域，尤其是涉及一种采用液压激励的四驱扭矩管理器。

背景技术

目前，四驱摩擦组总成用于前置前驱车型，发动机将动力通过减速器送至两个前轮，取力单元通过一套锥齿轮将扭矩转置90°，并经由中间传动轴送至后桥前端，四驱摩擦组安装于中间传动轴与后桥之间，通过摩擦组的结合程度来控制送至后桥的扭矩大小，使后轮成为辅驱动轮的同时，更具备驱动扭矩可调节的优势。

在相关技术中，四驱摩擦组主要包括同轴线设置的输入轴和输出轴，在输入轴朝向输出轴的一侧同轴设置有第一凸轮板，在输出轴朝向输入轴的一端同轴设置有第二凸轮板，第一凸轮板和第二凸轮板贴合，在第一凸轮板和第二凸轮板相对的一面上分别开设有导槽，在导槽中设置有滚珠，在第一凸轮板与输入轴之间设置有初级摩擦组，通过电磁力控制初级摩擦组的开闭从而控制第一凸轮板与输入轴之间的开合，第二凸轮板与输出轴通过花键连接，在第二凸轮板背离第一凸轮板的一侧设置有主摩擦组。在没有电磁力的时候，输入轴与输出轴保持分离的状态，当电磁力吸合初级摩擦组时，初级摩擦组压紧，第一凸轮板与输入轴同步转动，输入-输出轴的相位差能够体现到第一凸轮板和第二凸轮板上，由于钢球不可压缩，于是钢球与导槽的相对运动会将第二凸轮板朝向主摩擦组的方向推动，将主摩擦组压紧，输入轴带动输出轴运转。

针对上述中的相关技术，发明人认为：由于上述机构中对主摩擦组的压紧力并非直接控制，因而无法在相位差出现之前即动力到来之前实施对主摩擦组的压紧，主摩擦组的响应相对会存在一定的延迟，当大量输入扭矩突然到来时会出现打滑。同时，对主摩擦组的压紧力最终取决于实际相位差，扭矩精度也就比较差。

实用新型内容

为了提高主摩擦组的响应速度，减少打滑现象的发生，同时提高扭矩精度，本申请提供一种采用液压激励的四驱扭矩管理器。

本申请提供的一种采用液压激励的四驱扭矩管理器采用如下的技术方案：

一种采用液压激励的四驱扭矩管理器，包括主壳体，在主壳体内穿设有主轴，所述主轴与主壳体转动连接，在主轴一端固接有输入法兰盘，在主壳体上位于主轴的另一端转动连接有输出齿毂，在主轴与输出齿毂之间设置有摩擦组，在主壳体设置有油腔，在油腔内滑动配合有用于对摩擦组进行压紧的活塞，在主壳体外设置有用于驱动活塞朝向摩擦组滑移的液压执行器。

通过采用上述技术方案，动力从输入法兰盘输入主轴，当需要传递扭矩时，启动液压执行器，液压执行器推动活塞朝向摩擦组方向运动，从而将摩擦组压紧，扭矩通过摩擦组的摩擦力传递给输出齿毂。通过设置液压执行器和活塞，可以通过改变液压执行器的液压力直接对摩擦组的压紧力进行控制，在相位差出现之前就可以主摩擦组的压紧，缩短主摩擦组的响应时间；同时压紧力靠液压执行器的液压力进行控制，提高了扭矩的精度。

可选的，所述主轴远离输入法兰盘的一端同轴设置有驱动齿毂，所述输出齿毂套设于驱动齿毂外，所述摩擦组设置于驱动齿毂与输出齿毂形成的空间内；所述摩擦组包括多个套设于驱动齿毂上且间隔排布的摩擦片和薄钢片，所述摩擦片与驱动齿毂外周面通过花键连接，所述薄钢片与输出齿毂的内周面通过花键连接。

通过采用上述技术方案，当需要传递扭矩时，启动液压执行器，液压执行器推动活塞朝向摩擦组方向运动，在活塞的推动下，摩擦片和薄钢片沿驱动齿毂的轴线方向滑移抵紧，由于摩擦片和驱动齿毂通过花键连接，因而摩擦片可以和驱动齿毂同步转动，钢片和输出齿毂通过花键连接，因而钢片可以和输出齿毂同步转动，在钢片和摩擦片的摩擦力作用下，主轴将扭矩传递给输出齿毂。

可选的，所述摩擦组还包括套设于驱动齿毂上的厚钢片，所述厚钢片有两个且分别设置于驱动齿毂两端，所述摩擦片和薄钢片设置于两个厚钢片之间，厚钢片与输出齿毂的内周面通过花键连接。

通过采用上述技术方案，提高扭矩的传输效率。

可选的，在所述摩擦组与活塞之间设置有第二推力轴承，所述第二推力轴承沿驱动齿毂的轴线方向与驱动齿毂滑移配合。

通过采用上述技术方案，第二推力轴承可以对活塞和摩擦组进行隔离，避免活塞与厚钢片直接接触，减小活塞的磨损，提高厚钢片转动的流畅度。

可选的，所述液压执行器包括轴向柱塞泵和离心式溢流阀；所述离心式溢流阀主要包括阀座、阀塞和控制杆；所述阀座与轴向柱塞泵的活塞杆同轴固接，在所述阀座内设置有回流油路和高压油路，所述回流油路与轴向柱塞泵的进油口与出油口之间形成回路，所述高压油路与油腔连通；所述阀塞设置于回流油路的出油口处，所述控制杆与阀座铰接且铰接点靠近阀塞，当阀座转速提高时，所述控制杆绕铰接点转动与阀塞抵紧。

通过采用上述技术方案，当需要提供扭矩时，轴向柱塞泵转速提高，液压油的油压升高，同时阀座的转速提高，控制杆在离心力的作用下绕铰接点转动，从而将阀塞压入阀座内直至压液压力与离心力之间达到平衡，液压油通过高压油路进入油腔内，推动活塞朝向摩擦组方向滑移，从而压紧摩擦片，将主轴的扭矩传递给输出齿毂；当不需要提供扭矩时，轴向柱塞泵转速下降，控制杆所受的离心力降低，液压油的压力降低，液压油可以在回流油路中循环，摩擦片松开。通过设置液压执行器，提高对液压力控制的便捷性。

可选的，轴向柱塞泵进油口与回流油路的出油口之间设置有单向阀。

通过采用上述技术方案，阻止液压油从轴向柱塞泵的进液口发生倒流，提高液压的稳定性。

可选的，在所述主壳体上设置有排气阀，所述排气阀包括外壳、弹簧、滑块和堵头；所述外壳固接于主壳体上且与外界连通，所述主壳体上设置有排气口，所述外壳与油腔通过排气口连通；所述滑块设置于外壳内且与外壳滑移配合；所述堵头设置于滑块朝向排气口的一端；所述弹簧的两端分别于外壳以及滑块背离堵头的一端抵接，弹簧始终处于压缩状态。

通过采用上述技术方案，在系统刚刚组装完成时，回流油路、高压油路和油腔中会存在一定的气体，由于气体具有压缩性，因而需要将气体排出，启动轴向液压泵，使液压力大于弹簧的弹力，液压力推动堵头朝向背离排气口的方向滑移，排气口打开，从而将油路中的气体排出，直至液压有充满整个油路，降低液压力，弹簧驱动滑块朝向排气口方向滑移，堵头将排气口封闭。通过设置排气阀，可以方便地将油路中的气体排出，提高扭矩传递的精度。

可选的，在所述外壳内位于排气口处设置有弹性材料制成的垫片，所述堵头与垫片弹性抵紧。

通过采用上述技术方案，提高堵头对排气口密封的紧密度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置液压执行器和活塞，可以通过改变液压执行器的液压力直接对摩擦组的压紧力进行控制，在相位差出现之前就可以主摩擦组的压紧，缩短主摩擦组的响应时间；同时压紧力靠液压执行器的液压力进行控制，提高了扭矩的精度；

2.通过设置第二推力轴承，可以对活塞和摩擦组进行隔离，避免活塞与厚钢片直接接触，减小活塞的磨损，提高厚钢片转动的流畅度；

3.通过设置液压执行器，提高对液压力控制的便捷性；

4.通过设置排气阀，可以方便地将油路中的气体排出，提高扭矩传递的精度。

附图说明

图1是本申请实施例中一种采用液压激励的四驱扭矩管理器的结构示意图；

图2是本申请实施例中采用液压激励的四驱扭矩管理器的剖面图；

图3是本申请实施例中摩擦组的结构示意图；

图4是本申请实施例中液压执行器的结构示意图。

附图标记说明：1、主壳体；10、油腔；11、排气口；2、主轴；20、输入法兰盘；21、输出齿毂；210、第一推力轴承；211、第二推力轴承；22、驱动齿毂；3、摩擦组；30、厚钢片；31、摩擦片；32、薄钢片；4、活塞；5、液压执行器；50、轴向柱塞泵；51、离心式溢流阀；510、阀座；511、阀塞；512、控制杆；513、回流油路；514、高压油路；52、单向阀；6、油底壳；7、排气阀；70、外壳；71、弹簧；72、滑块；73、堵头；74、垫片。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种采用液压激励的四驱扭矩管理器。参照图1和图2，采用液压激励的四驱扭矩管理器包括主壳体1，在主壳体1中穿设有主轴2，主轴2与主壳体1转动连接，在主轴2一端通过螺钉固接有输入法兰盘20，在主壳体1上位于主轴2的另一端转动连接有输出齿毂21，在主轴2与输出齿毂21之间设置有摩擦组3，在主壳体1内滑动配合有用于对摩擦组3进行压紧的活塞4，在主壳体1外设置有用于驱动活塞4滑移的液压执行器5。通过液压执行器5驱动活塞4将摩擦组3压紧，靠摩擦组3之间的摩力将主轴2的动力传递给输出齿毂21。

参照图2和图3，在主轴2远离输入法兰盘20的一端同轴设置有驱动齿毂22，驱动齿毂22的直径大于主轴2的直径且与主轴2一体铸造成型，输出齿毂21朝向驱动齿毂22的一端套设于驱动齿毂22外，在输出齿毂21与驱动齿毂22之间形成安装腔，摩擦组3设置于安装腔内。摩擦组3包括厚钢片30、摩擦片31和薄钢片32，厚钢片30、摩擦片31和薄钢片32均为环形且同轴套设于驱动齿毂22上；厚钢片30有两个且分别设置于驱动齿毂22两端，厚钢片30与输出齿毂21的内周面通过花键连接，从而使厚钢片30与输出齿毂21同步转动的同时可以沿驱动齿毂22的轴线方向滑移；摩擦片31和薄钢片32有多个且在两个厚钢片30之间间隔排列，摩擦片31与驱动齿毂22的外周通过花键连接，从而使摩擦片31与驱动齿毂22同步转动的同时可以沿驱动齿毂22的轴线方向滑移，薄钢片32与输出齿毂21的内周面通过花键连接，从而使薄钢片32与输出齿毂21同步转动的同时可以沿驱动齿毂22的轴线方向滑移。当需要传递扭矩时，启动液压执行器5，驱动活塞4挤压摩擦组3，厚钢片30、摩擦片31和薄钢片32之间压紧产生摩擦，从而将主轴2的扭矩传递给输出齿毂21。

在主壳体1与驱动齿毂22之间设置有环形的油腔10，油腔10与液压执行器5连通，活塞4设置于油腔10内且与油腔10滑移配合，在活塞4上带有油封，通过液压执行器5向油腔10内注油，驱动活塞4朝向摩擦组3运动。在驱动齿毂22远离主壳体1的一端固接有第一推力轴承210，在活塞4与摩擦组3之间设置有第二推力轴承211，第二推力轴承211与主壳体1沿主轴2的轴线方向滑移配合，活塞4与厚钢片30分别与第二推力轴承211的端面抵接，避免活塞4与厚钢片30直接接触，减小活塞4的磨损，提高厚钢片30转动的流畅度。

参照图2和图4，液压执行器5主要包括轴向柱塞泵50和离心式溢流阀51；轴向柱塞泵50的出油口与离心式溢流阀51连通，轴向柱塞泵50的进油口与设置在汽车上的油底壳6连通，在轴向柱塞泵50进油口与油底壳6之间设置有单向阀52，阻止液压油倒流；离心式溢流阀51主要包括阀座510、阀塞511和控制杆512；阀座510与轴向柱塞泵50的输出轴同轴固接，轴向柱塞泵50在提供油压的同时可以驱动阀座510转动，在阀座510内开设有回流油路513和高压油路514，轴向柱塞泵50的出油口与油底壳6通过回流油路513连通，轴向柱塞泵50的出油口与油腔10通过高压油路514连通；阀塞511呈球形且设置于回流油路513的出油口处，回流油路513出油口处的直径大于阀塞511的直径，从而可以使液压油通过回流油路513回流至油底壳6中；控制杆512呈弧形且与阀座510铰接，控制杆512与阀座510的铰接点靠近回流油路513的出油口处，当轴向柱塞泵50转速提高时，油压增大，控制杆512在离心力的作用下绕铰接点转动将阀塞511压入回流油路513中，对回流油路513进行封堵，高压的液压油从高压油路514进入油腔10推动活塞4朝向摩擦组3方向滑移。

参照图2，为了便于将油腔10中的气体排出，在主壳体1上设置有排气阀7，排气阀7包括外壳70、弹簧71、滑块72和堵头73；外壳70固接于主壳体1上且与外界连通，在主壳体1上与外壳70相对应的位置开设有排气口11，外壳70与油腔10通过排气口11连通；滑块72设置于外壳70内且与外壳70滑移配合；堵头73固接于滑块72朝向排气口11的一端，堵头73呈球形且直径大于排气口11的直径；弹簧71设置于外壳70内，弹簧71的两端分别与外壳70以及滑块72背离堵头73的一端抵接，弹簧71始终处于压缩状态。为了提高密封性，在外壳70内位于排气口11处固接有弹性材料制成的垫片74，堵头73与垫片74抵紧配合。

本申请实施例一种采用液压激励的四驱扭矩管理器的实施原理为：动力从初入法兰盘处输入主轴2，当需要传递扭矩时，启动液压执行器5，轴向柱塞泵50转速提高，液压油的油压升高，同时阀座510的转速提高，控制杆512在离心力的作用下绕铰接点转动，从而将阀塞511压入阀座510内直至压液压力与离心力之间达到平衡，液压油通过高压油路514进入油腔10内，推动活塞4朝向摩擦组3方向滑移，厚钢片30、摩擦片31和薄钢片32在活塞4的作用下压紧，在摩擦力的作用下将主轴2的扭矩传递给输出齿毂21。

当不需要扭矩传递时，轴向柱塞泵50转速下降，控制杆512所受的离心力降低，液压油的压力降低，控制杆512绕铰接点转动，阀塞511从阀座510内退出，液压油可以在回流油路513中循环，摩擦片31松开。综上所述，通过设置液压执行器5和活塞4，可以通过改变液压执行器5的液压力直接对摩擦组3的压紧力进行控制，在相位差出现之前就可以主摩擦组3的压紧，缩短主摩擦组3的响应时间；同时压紧力靠液压执行器5的液压力进行控制，提高了扭矩的精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采用液压激励的四驱扭矩管理器，其特征在于：包括主壳体(1)，在主壳体(1)内穿设有主轴(2)，所述主轴(2)与主壳体(1)转动连接，在主轴(2)一端固接有输入法兰盘(20)，在主壳体(1)上位于主轴(2)的另一端转动连接有输出齿毂(21)，在主轴(2)与输出齿毂(21)之间设置有摩擦组(3)，在主壳体(1)设置有油腔(10)，在油腔(10)内滑动配合有用于对摩擦组(3)进行压紧的活塞(4)，在主壳体(1)外设置有用于驱动活塞(4)朝向摩擦组(3)滑移的液压执行器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种采用液压激励的四驱扭矩管理器，其特征在于：所述主轴(2)远离输入法兰盘(20)的一端同轴设置有驱动齿毂(22)，所述输出齿毂(21)套设于驱动齿毂(22)外，所述摩擦组(3)设置于驱动齿毂(22)与输出齿毂(21)形成的空间内；所述摩擦组(3)包括多个套设于驱动齿毂(22)上且间隔排布的摩擦片(31)和薄钢片(32)，所述摩擦片(31)与驱动齿毂(22)外周面通过花键连接，所述薄钢片(32)与输出齿毂(21)的内周面通过花键连接。

3.根据权利要求2所述的一种采用液压激励的四驱扭矩管理器，其特征在于：所述摩擦组(3)还包括套设于驱动齿毂(22)上的厚钢片(30)，所述厚钢片(30)有两个且分别设置于驱动齿毂(22)两端，所述摩擦片(31)和薄钢片(32)设置于两个厚钢片(30)之间，厚钢片(30)与输出齿毂(21)的内周面通过花键连接。

4.根据权利要求2所述的一种采用液压激励的四驱扭矩管理器，其特征在于：在所述摩擦组(3)与活塞(4)之间设置有第二推力轴承(211)，所述第二推力轴承(211)沿驱动齿毂(22)的轴线方向与驱动齿毂(22)滑移配合。

5.根据权利要求1所述的一种采用液压激励的四驱扭矩管理器，其特征在于：所述液压执行器(5)包括轴向柱塞泵(50)和离心式溢流阀(51)；所述离心式溢流阀(51)主要包括阀座(510)、阀塞(511)和控制杆(512)；所述阀座(510)与轴向柱塞泵(50)的活塞(4)杆同轴固接，在所述阀座(510)内设置有回流油路(513)和高压油路(514)，所述回流油路(513)与轴向柱塞泵(50)的进油口与出油口之间形成回路，所述高压油路(514)与油腔(10)连通；所述阀塞(511)设置于回流油路(513)的出油口处，所述控制杆(512)与阀座(510)铰接且铰接点靠近阀塞(511)，当阀座(510)转速提高时，所述控制杆(512)绕铰接点转动与阀塞(511)抵紧。

6.根据权利要求5所述的一种采用液压激励的四驱扭矩管理器，其特征在于：轴向柱塞泵(50)进油口与回流油路(513)的出油口之间设置有单向阀(52)。

7.根据权利要求5所述的一种采用液压激励的四驱扭矩管理器，其特征在于：在所述主壳体(1)上设置有排气阀(7)，所述排气阀(7)包括外壳(70)、弹簧(71)、滑块(72)和堵头(73)；所述外壳(70)固接于主壳体(1)上且与外界连通，所述主壳体(1)上设置有排气口(11)，所述外壳(70)与油腔(10)通过排气口(11)连通；所述滑块(72)设置于外壳(70)内且与外壳(70)滑移配合；所述堵头(73)设置于滑块(72)朝向排气口(11)的一端；所述弹簧(71)的两端分别于外壳(70)以及滑块(72)背离堵头(73)的一端抵接，弹簧(71)始终处于压缩状态。

8.根据权利要求7所述的一种采用液压激励的四驱扭矩管理器，其特征在于：在所述外壳(70)内位于排气口(11)处设置有弹性材料制成的垫片(74)，所述堵头(73)与垫片(74)弹性抵紧。

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