CN86107434A - 汽车的全轮驱动装置 - Google Patents

Abstract

用汽车发动机或其变速齿轮箱直接驱动汽车的第一轴，例如前轴。后轴的车轮通过装在后轴上的止动系统自动联接。止动系统由一个差动比为1∶1的行星齿轮装置和一个传动比很大的并与行星齿轮装置相啮合的离心式制动器构成。

Description

本发明涉及一种装有止动系统的汽车全轮驱动装置，它有一个由汽车马达或其变速齿轮箱可连续驱动的第一个轴，第二个轴的两个车轮通过一个自动止动系统与第一个轴传动连接，止动系统由一个包括太阳齿轮、行星齿轮和行星齿轮架在内的差动传动比仅为1∶1的行星齿轮装置和一个与传动比很大的行星齿轮装置相啮合的制动装置组成，其特征在于，在第二个轴（后轴）上至少装有一个止动系统并与一个车轮直接传动连接。

正如专利公告P3507490.6中所介绍的，全轮驱动上的一种这样的止动系统是装在前轴-后轴的传动拉杆中。该止动系统由一个借助直接差动的行星齿轮装置和一个作用于它的制动装置组成。为了得到较小的必需的制动力矩和制动装置，齿轮与制动装置的传动比大大超过直接差动的偏差仅为1∶1的传动比。这种最佳的标志是用已知的沃尔夫洛姆（Wolfrom）行星齿轮装置来实现的。该装置由一个主动太阳齿轮、一个与其邻近配置并与被传动轴连接的齿数略多的从动太阳齿轮，以及与两个太阳齿轮啮合并装在行星齿轮架上的行星齿轮组成。当驱动前轴和后轴在转动时产生速差，行星齿轮架一发生位移时，离心式制动装置就与行星齿轮架相连接进行工作。随着转速差累进增加的离心式制动器的制动力矩产生转矩传递，从而使后轴自动开动。行星齿轮架只有在两个轴100%同步转动时才停止工作，但实际上是决不可能达到的，因此也可以把装有这种止动系统的全轮驱动看作连续全轮驱动。

本发明的任务在于汽车传动拉杆中配置这样一种坚固的小体积的止动系统并且将因增加该装置而需要的额外费用降低到最低限度。

为了解决这项任务，在第二个轴（后轴）上至少装置一个止动系统并与车轮直接传动连接。如果在连接轴上例如在前侧传动的汽车的后轴上装置一个止动系统，则可将该系统装置在后桥外壳中，形成一个坚固的小体积的传动装置部件。

本发明的最佳实施方法是在可连接的第二个车轴（后轴）上装置两个止动系统，即在左右两个后轮上各装置一个止动系统，这两个止动系统各靠近一个后轮并由一个沿汽车纵向同轴转动的传动轴一起驱动。因此它并不是与整个轴连接，而只是分别与一个后轮连接，该轮对另一个轴上的两个车轮有一个转速差。两个止动系统互相连接，当该轴上的一个车轮对另一个车轮产生转速差时，也就开始工作。这两个止动系统使差动齿轮成为多余并且对装有该系统的轴上的车轮除了起全轮纵向止动作用外，还有横向止动作用。由于可以省去差动齿轮，所以与无全轮驱动的汽车相比，增加的费用很少。

大小相同的两个止动系统与汽车的纵轴对称配置，使其制动装置各对着一个车轮。他们的行星齿轮装置的主动太阳齿轮是通过法兰连接的中心轴传动的，并通过沿汽车纵向转动的传动轴的锥齿轮一角传动装置一起驱动。纵轴和角传动装置都装在中央壳体内，两只外形相同的壳罩与壳体两侧法兰联接，止动系统装于该壳罩内。两个壳罩与中央壳体构成带有光滑交错的外形轮廓的坚固的后桥外壳，因为锥齿轮一角传动装置的结构小于至今仍需使用的带有环形轮的差动齿轮，所以外形轮廓的直径可以小于传统的后桥外壳。

本发明的实施例在附图中给出并说明如下：

图1本发明所用全轮止动系统的结构原理，

图2带有传动和止动系统的后桥外壳的纵视图，

图3后桥外壳的顶视图，

图4沿着图2Ⅳ-Ⅳ线的离心式制动器的剖视图。

本发明的全轮驱动的工作方式首先按图1予以说明。配置在靠近汽车前轴1的传动马达2由装在靠近传动马达2的变速齿轮箱3通过锥齿轮4和盘形齿轮5驱动前轴1。由锥齿轮4经主轴6驱动行星齿轮装置8的主动太阳齿轮7。与主动太阳齿轮7同轴的还有在靠近该齿轮的从动太阳齿轮9，由该齿轮经主轴10驱动锥齿轮11，锥齿轮11与后轴13的盘形齿轮12啮合。

主动太阳齿轮7和从动太阳齿轮9与装在行星齿轮架15上的行星齿轮14相啮合，行星齿轮架15与制动装置16的制动组件连接。一种这样的行星齿轮装置8就是已知的沃尔夫洛姆传动装置，其主动太阳齿轮7和从动太阳齿轮9的齿数差很小，并且两个太阳齿轮7，9与行星齿轮14啮合。行星齿轮装置和作为离心式制动器的制动装置16共同构成沿着汽车纵向传动拉杆装配的止动系统17。在该实施例中，主动太阳齿轮7的齿数为46，从动太阳齿轮9的齿数为44，每个行星齿轮14的齿数为14。选用44∶46的齿轮传动比时，行星齿轮架的齿轮传动比为22∶1，即行星齿轮架15的转速比前轴1和后轴13之间的转速差高22倍。为使前轴1对后轴13的总的齿轮传动比达到1∶1，选用锥齿轮一盘形齿轮对前轴1和后轴13的传动比与差动比互为倒数，在前轴上为23∶33，在后轴上为33∶22，使差动比的积即前轴1的传动比和后轴13的传动比的积为1∶1。

在因受道路限制而产生的前轴一后轴转速差的情况下，行星齿轮架以22倍的转速转动。因为它与离心式制动器16的制动件连接，所以这个制动件也以同样转速转动。它按照扭矩一转速的增长曲线制动并对行星齿轮架15施加同样的扭矩，这个扭矩作为支承力矩用于沃尔夫洛姆传动装置的标准传动比并且将传动力矩传递给后轴13。

图2是本发明全轮驱动的结构实施例，图中的数字编号与图1止动系统17零件号码相同。一个与前轴1传动连接的连接环18用锯齿连接固定在锥齿轮20的轴颈19上。锥齿轮20与另一个锥齿轮21啮合，并与其朝向后轴13构成曲拐传动，以此驱动装在后轴13上左右两个止动系统17。两个止动系统17的形状和尺寸完全相同，并且沿汽车纵向中心轴对称配置，使其离心式制动器16朝向所属车轮。一当两个后轮39，40对前轴1出现转速差时，他们就脱离前轴1驱动。为此，向右的锥齿轮21上配置一个轴颈22，它与右边的行星齿轮装置8的主动太阳齿轮7抗扭。向左驱动是通过一个与锥齿轮21法兰连接的空心轴23，它是在左边行星齿轮装置8的主动太阳齿轮7中抗扭制动。空心轴23的中心装有一个传动轴24，轴上装有一个用于左后轮40的车轮法兰25。一个带有用于右后轮39的车轮法兰25的相同的传动轴24装在锥齿轮21轴颈22的中心。两个传动轴24在从动太阳齿轮9中用锯齿连接固定。行星齿轮14与太阳齿轮啮合并且装置在行星齿轮架15的击发杠杆轴26上。在击发杠杆轴26的两个前端上径向对称地装有两个可转动的带制动块的制动板29，30并通过膨胀环轴向固定。随着行星齿轮架转动的制动板29，30由于离心力作用压紧固定在壳罩31中的制动环32。壳罩31浇注成简单的圆柱状，并且左右齐平地与T形中心壳体33法兰连接。

在中心壳体33与左面壳罩31的分界面上浇注一个支承板34，它负载空心轴23的主轴承35。在中心壳体33与右面壳罩31的分界面上旋入一个支承板36，以固定锥齿轮21的锥齿轮22的轴颈主轴承37。两个主轴承35，37均采用圆锥滚柱轴承，其装配位置是在由前轴1驱动的传动轴6左右运转时能够容许由锥齿轮-曲拐传动20，21产生的轴向位移，传动轴6经连接环18驱动锥齿轮20。锥齿轮20的轴颈一端直接置入中心壳体33，另一端置入轴套38，轴套38与中心壳体紧密相连，完全吻合，并与其端面法兰连接。

前角传动装置的传动比为23∶33，锥齿轮一角传动装置与后轴的传动比为33∶22，行星齿轮装置的差动比为44∶46，结果是三个传动比的积为1∶1，两个后轮39，40与前轴1的两个车轮同步运转。在前轴1与一个后轮之间出现转速差时，在与这个后轮相一致的离心式制动器中的快22倍转动的行星齿轮架产生一个随转速差累进的制动力矩，例如以二次方量增加的制动力矩，该制动力矩也是这个传动拉杆的驱动力矩。在两个后轮39，40之间产生转速差时，两个止动系统17也产生制动力矩并在两个后轮39，40之间产生横向止动。两个止动系统17通过一个制动器例如盘式制动器取代传统的可止动的差动齿轮。根据两个止动系统17的累进特性曲线，他们作为横向止动更适宜于为此目的所用的具有渐减转矩一转速差特性曲线的粘滞接合。

Claims (10)

1、汽车的全轮驱动装置，装有一个由汽车马达或其变速齿轮箱可连续驱动的第一个轴，第二个轴的两个车轮通过一个自动止动系统与第一个轴传动连接，止动系统由一个包括太阳齿轮、行星齿轮和行星齿轮架在内的差动比仅为1∶1的行星齿轮装置和一个与传动比很大的行星齿轮装置相啮合的制动装置组成，其特征在于，在第二个轴(后轴13)上至少装有一个止动系统(17)并与一个车轮(39)直接传动连接。

2、根据权利要求1的全轮驱动装置，其特征在于，在第二轴（后轴13）上装有两个止动系统（17），一个止动系统（17）在行进方向上配合右后车轮（39），另一个止动系统（17）配合左后车轮（40）。

3、根据权利要求1或2的全轮驱动装置，其特征在于，两个止动系统（17）的行星齿轮装置（8）由一个主动太阳齿轮（7）、一个位于其旁并与能驱动的车轮（39或40）同轴连接的齿数略多的从动太阳齿轮（9），以及与两个太阳齿轮相啮合的行星齿轮架（15）上的行星齿轮（14）组成，其主动太阳齿轮（7）与行星齿轮架（15）的传动比约为22∶1。

4、根据权利要求2的全轮驱动装置，其特征在于，两个止动系统（17）通过角传动装置（20，21）与沿着汽车纵向转动的传动轴（6）一起驱动。

5、根据权利要求3或4的全轮驱动装置，其特征在于，角传动装置是由一个与传动轴（6）同轴的锥齿轮（20）和一个与第二个轴（13）同轴的锥齿轮（21）组成，其轴颈与右行星齿轮装置（8）的主动太阳齿轮（7）抗扭连接，对此，左行星齿轮装置（8）的主动太阳齿轮（7）通过固定在其中心的轴空心轴（23）与轴齿轮（21）抗扭连接。

6、根据权利要求2～5中任一项的全轮驱动装置，其特征在于，每个止动系统（17）都由壳罩（31）封闭并装置在壳罩（31）内，两个壳罩（31）与封闭着角传动装置（20，21）的中心壳体（33）法兰连接。

7、根据权利要求6的全轮驱动装置，其特征在于，在中心壳体（33）与左面壳罩（31）的分界面上浇注一个支承空心轴（23）的支承板（34），在中心壳体（33）与右面壳罩（31）之间，旋入一个支承板，锥齿轮（21）装在其中。

8、根据权利要求1的全轮驱动装置，其特征在于，制动装置（16）用的是离心式制动器，其可转动的制动板（29，30）装置在固定于行星齿轮架（15）上的击发杠杆轴（26）朝向车轮（39，40）的两端上。

9、根据权利要求1～8中任一项的全轮驱动装置，其特征在于，制动装置（16）可用液压制动器、电动涡流制动器或由外部操纵的盘式制动器或片式制动器。

10、根据权利要求1～9中任一项的全轮驱动装置，其特征在于，制动装置（16）装在壳体（31，33）外。

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