CN101774348B - 双后桥商用汽车节能驱动装置 - Google Patents
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Abstract
一种双后桥商用汽车分时驱动装置，属于属于商用汽车底盘传动领域。本发明的目的是解决上述缺点，使驾驶人员可以根据行车具体路况，适时转换驱动模式，即单桥驱动和双桥驱动随时转换的双后桥商用汽车可分时驱动装置。当气动拨叉6拖动大齿套4、小齿套5工作在A区时，发动机的扭矩通过突缘输入轴2、大齿套4、贯通轴3单独驱动后桥总成。当气动拨叉6拖动大齿套4、小齿套5工作在B区时，发动机的扭矩经突缘输入轴2、大齿套4、小齿套5通过轴间差速器7将扭矩分配成后桥和中桥二路。本发明使来自发动机的扭矩直接传输给需要分时驱动的某一驱动桥，同时安装在非驱动桥轮边离合装置，使非驱动桥的半轴与轮毂脱开啮合。
Description
技术领域：
本发明属于商用汽车底盘传动领域。
背景技术：
目前双后桥商用汽车驱动***均是采用全时驱动技术方案，其不足之处是：在汽车行驶中无论路况是否需要，双后桥一直工作在全时驱动状态下，尽管双桥齿轮速比相同，但参与驱动的四组轮胎的相对周长是有差异的，加上多环节的轴、齿轮间啮合传动，功率和油耗在扭矩传输过程中的严重损耗这是人所共知的。在实际使用时，包括工程车在内平均应有85％以上里程的行车条件是可以使用单桥驱动模式来满足运营需要的。
发明内容：
本发明的目的是解决上述缺点，使驾驶人员可以根据行车具体路况，适时转换驱动模式，即可以使用分时驱动模式单桥驱动和双桥驱动随时转换的双后桥商用汽车可节能驱动装置。
本发明具体结构是：
本发明第一方案：包括输入突缘、输入突缘轴、主动元柱齿轮、与主动元柱齿轮配合的齿套、从动元柱齿轮、中桥、弧齿轴、贯通轴组成，
a、输入突缘轴和贯通轴通过大齿套分别与突缘轴花键和贯通轴花键连接，在大齿套内设有一处空刀槽，空刀槽大于贯通轴花键长度，在大齿套上通过圆形楔键与小齿套连接，气动拨叉与大齿套连接；
b、在贯通轴从轴间差速器中间贯穿，小齿套滑动与轴间差速器前伞齿轮啮合；
c、主动元柱齿轮上端外花键与轴间差速器的后伞齿轮相啮合；
d、轴间差速器齿套滑动与主动元柱齿轮下端花键分离或啮合。
本发明当气动拨叉拖动大齿套、小齿套工作在A区时，发动机的扭矩通过突缘输入轴、大齿套、贯通轴单独驱动后桥总成，安装在中桥半轴外端上的非驱动轮边离合装置，使中桥半轴与轮毂脱开啮合，不参与传动。当气动拨叉拖动大齿套、小齿套工作在B区时，发动机的扭矩经突缘输入轴、大齿套、小齿套通过轴间差速器将扭矩分配成二路，一路通过贯通轴传递给后桥总成；另一路经主动元柱齿轮、从动元柱齿轮、弧齿轴传递给中桥总成。
本发明第二种方案：
a、突缘输入轴上安装有主动输入齿轮，主动输入齿轮下端的外花键与安装在弧齿轴上的输入齿套上的内花键滑动啮合；
b、主动输入齿轮与从动输入齿轮啮合，从动输入齿轮安装在轴间差速器的花键轴上，贯通轴的花键与轴间差速器前伞齿轮内花键啮合，主动元柱齿轮的上端外花键与轴间差速器的后伞齿轮的内花键啮合，轴间差速锁齿套的内花键与主动元柱齿轮的下端外花键滑动啮合；
c、主动元柱齿轮与从动元柱齿轮啮合；
d、从动元柱齿轮与弧齿套贯穿，从动元柱齿轮下端外花键与齿套滑动啮合；
e、输入齿套与齿套联动。
本发明当输入轴齿套与主动输入齿轮脱开状态时，发动机扭矩经突缘输入轴、输入轴齿套、弧齿轴直接驱动中桥总成)；
当输入轴齿套与主动输入齿轮花键啮合状态时，发动机扭矩经突缘输入轴、主动输入齿轮、从动输入齿轮至轴间差速器、轴差前伞齿轮与贯通轴啮合驱动后桥总成，轴差后伞齿轮与主动元柱齿轮啮合，再通过与主动元柱齿轮啮合的从动元柱齿轮，经齿套与弧齿轴(12)啮合驱动中桥总成。
本发明第三种方案：
a、突缘输入轴上安装有主动输入齿轮，主动输入齿轮下端的外花键与安装在弧齿轴上的输入齿套上的内花键滑动啮合；
b、主动输入齿轮与从动输入齿轮啮合，从动输入齿轮安装在轴差输入轴花键上，轴差输入轴与轴间差速器内的十字轴内花键相啮合，轴间差速器安装在主动元柱齿轮的下端，贯通轴与轴间差速器内的后伞齿轮内花键啮合，主动元柱齿轮与从动元柱齿轮啮合，从动元柱齿轮贯穿弧齿轴上，齿套与输入齿套联动；
c、主动元柱齿轮与轴间差速器的前伞齿轮固定一体，轴间差速锁齿套与轴间差速器的前伞齿轮外花键滑动啮合。
本发明当输入轴齿套与主动输入齿轮脱开状态时，来自发动 机的扭矩经突缘输入轴、输入轴齿套、弧齿轴直接驱动中桥总成。当输入轴齿套与主动输入齿轮啮合时，发动机扭矩经突缘输入轴、主动输入齿轮、从动输入齿轮、轴差输入轴、轴间差速器花键十字轴，其中一路扭矩经轴差前伞齿轮、主动元柱齿轮、从动元柱齿轮、弧齿轴齿套、弧齿轴驱动中桥总成。另一路扭矩经轴差后伞齿轮与贯通轴啮合驱动后桥总成。
本发明中桥半轴外端是非驱动轮边离合装置。
本发明后桥半轴外端是非驱动轮边离合装置。
本发明使来自发动机的扭矩直接传输给需要分时驱动的某一驱动桥，同时安装在非驱动桥轮边离合装置，使非驱动桥的半轴与轮毂脱开啮合，使该桥原驱动***的半轴、差速器、减速器、贯通轴、轴间差速器、主动元柱齿轮、从动元柱齿轮等传动部件均与传动***脱开，不参与传动，不仅能实现减少部件无功磨损，更重要的是与双桥全驱动模式相比较，有非常显著的节油功效，
1、改变了传统技术中将扭矩先输入轴间差速器，由轴间差速器分配给主动元柱齿轮和贯通轴，然后再分别传输至中桥和后桥，并全时工作在此种驱动模式上的技术路线，而是用齿套将两根轴啮合连接，使发动机扭矩直接驱动中桥或后桥，其余传动部件均不参与传动和啮合。直至路况需要双后桥同时驱动时，通过气动拨叉拖动齿套，使扭矩传输路线改变成传统技术状态即轴间差速双桥驱动状态。
2、本发明结构简单，易于制造，且成本低廉，于目前市场的双后桥总成相比，只需做很少的部件变动与添加，即可实现，并很容易 与目前市场任何品牌的贯通式双驱桥总成实现匹配。其积极意义在于可以节省燃油且效果非常明显，具有很好的社会效益和经济效益。
附图说明：
图1是本发明第一种方案结构示意图；
图2是本发明第一种方案中大齿套分别与突缘输入轴和贯通轴均花键啮合状态示意图；
图3是本发明第一种方案中大齿套与突缘输入轴花键啮合，并且小齿套与轴间差速器上的前伞齿轮花键啮合示意图；
图4是本发明第二种方案结构示意图；
图5是本发明第三种方案结构示意图。
具体实施方式：
本发明具体结构是：
第一种方案：
本发明包括输入突缘1、输入突缘轴2、主动元柱齿轮8、与主动元柱齿轮8配合的齿套14、从动元柱齿轮9、中桥15、弧齿轴12、贯通轴3组成，其特征在于：
a、输入突缘轴2和贯通轴3通过大齿套4分别与突缘轴花键17和贯通轴花键18连接，在大齿套4内设有一处空刀槽19，空刀槽19大于贯通轴花键18长度，在大齿套4上通过圆形楔键16与小齿套5连接，气动拨叉6与大齿套4连接；
b、在贯通轴3从轴间差速器7中间贯穿，小齿套5滑动与轴间差速器7前伞齿轮10啮合；
c、主动元柱齿轮8上端外花键与轴间差速器7的后伞齿轮11相啮合；
d、中桥半轴外端是非驱动轮边离合装置13；
e、轴间差速器齿套14滑动与主动元柱齿轮8下端花键分离或啮合。
工作过程是：
当气动拨叉6拖动大齿套4、小齿套5工作在A区时，发动机的扭矩通过突缘输入轴2、大齿套4、贯通轴3单独驱动后桥总成，安装在中桥半轴外端上的非驱动轮边离合装置13，使中桥半轴与轮毂脱开啮合，不参与传动。当气动拨叉6拖动大齿套4、小齿套5工作在B区时，发动机的扭矩经突缘输入轴2、大齿套4、小齿套5通过轴间差速器7将扭矩分配成二路，一路通过贯通轴3传递给后桥总成；另一路经主动元柱齿轮8、从动元柱齿轮9、弧齿轴12传递给中桥总成15。
第二种方案：
a、突缘输入轴2上安装有主动输入齿轮20，主动输入齿轮20下端的外花键与安装在弧齿轴12上的输入齿套21上端的内花键滑动啮合；
b、主动输入齿轮20与从动输入齿轮23啮合，从动输入齿轮23安装在轴间差速器7的花键轴22上，贯通轴3的花键与轴间差速器7前伞齿轮10内花键啮合，主动元柱齿轮8的上端外花键与轴间差速器7的后伞齿轮11的内花键啮合，轴间差速锁齿套14的内花键与 主动元柱齿轮8的下端外花键滑动啮合；
c、主动元柱齿轮8与从动元柱齿轮9啮合；
d、从动元柱齿轮9与弧齿套12贯穿，从动元柱齿轮9下端外花键与齿套24滑动啮合；
e、输入齿套21与齿套24联动。
工作过程：
当输入轴齿套21与主动输入齿轮20脱开状态时，发动机扭矩经突缘输入轴2、输入轴齿套21、弧齿轴24直接驱动中桥总成15.
当输入轴齿套21与主动输入齿轮20花键啮合状态时，发动机扭矩经突缘输入轴2、主动输入齿轮20、从动输入齿轮23至轴间差速器7、轴差前伞齿轮10与贯通轴3啮合驱动后桥总成，轴差后伞齿轮11与主动元柱齿轮8啮合，再通过与主动元柱齿轮8啮合的从动元柱齿轮9，经齿套24与弧齿轴12啮合驱动中桥总成15。
第三种方案：
a、突缘输入轴2上安装有主动输入齿轮20，主动输入齿轮20下端的外花键与安装在弧齿轴12上的输入齿套21上的内花键滑动啮合；
b、主动输入齿轮20与从动输入齿轮23啮合，从动输入齿轮23安装在轴差输入轴26花键上，轴差输入轴26与轴间差速器7内的十字轴内花键25相啮合，轴间差速器7安装在主动元柱齿轮8的下端，贯通轴3与轴间差速器7内的后伞齿轮11内花键啮合，主动元柱齿轮8与从动元柱齿轮9啮合，从动元柱齿轮9贯穿弧齿轴12上，齿 套24与输入齿套21联动；
c、轴间差速锁齿套14与轴间差速器7的前伞齿轮10外花键滑动啮合。
当输入轴齿套21与主动输入齿轮20脱开状态时，来自发动机的扭矩经突缘输入轴2、输入轴齿套21、弧齿轴12直接驱动中桥总成15。当输入轴齿套21与主动输入齿轮20啮合时，发动机扭矩经突缘输入轴2、主动输入齿轮20、从动输入齿轮23、轴差输入轴26、轴关花键十字轴25一路扭矩经轴差前伞齿轮10、主动元柱齿轮8、从动元柱齿轮9、弧齿轴齿套24、弧齿轴12驱动中桥总成15。另一路扭矩经轴差后伞齿轮11与贯通轴3啮合驱动后桥总成。
Claims (8)
1.一种双后桥商用汽车节能驱动装置，包括输入突缘(1)、输入突缘轴(2)、主动圆柱齿轮(8)、与主动圆柱齿轮(8)配合的轴间差速器齿套(14)、从动圆柱齿轮(9)、中桥(15)、弧齿轴(12)、贯通轴(3)，其特征在于：
a、输入突缘轴(2)和贯通轴(3)通过大齿套(4)分别与突缘轴花键(17)和贯通轴花键(18)连接，在大齿套(4)内设有一处空刀槽(19)，空刀槽(19)大于贯通轴花键(18)长度，在大齿套
(4)上通过圆形楔键(16)与小齿套(5)连接，气动拨叉(6)与大齿套(4)连接；
b、贯通轴(3)从轴间差速器(7)中间贯穿，小齿套(5)滑动与轴间差速器(7)前伞齿轮(10)啮合；
c、主动圆柱齿轮(8)上端外花键与轴间差速器(7)的后伞齿轮(11)相啮合；
d、轴间差速器齿套(14)滑动与主动圆柱齿轮(8)下端花键分离或啮合。
2.根据权利要求1所述的双后桥商用汽车节能驱动装置，其特征在于：其工作过程是：
当气动拨叉(6)拖动大齿套(4)、小齿套(5)工作在A区时，发动机的扭矩通过突缘输入轴(2)、大齿套(4)、贯通轴(3)单独驱动后桥总成，安装在中桥半轴外端上的非驱动轮边离合装置(13)，使中桥半轴与轮毂脱开啮合，不参与传动，当气动拨叉(6)拖动大 齿套(4)、小齿套(5)工作在B区时，发动机的扭矩经突缘输入轴(2)、大齿套(4)、小齿套(5)通过轴间差速器(7)将扭矩分配成二路，一路通过贯通轴(3)传递给后桥总成；另一路经主动圆柱齿轮(8)、从动圆柱齿轮(9)、弧齿轴(12)传递给中桥(15)。
3.一种双后桥商用汽车节能驱动装置，其特征在于：
a、突缘输入轴(2)上安装有主动输入齿轮(20)，主动输入齿轮(20)下端的外花键与安装在弧齿轴(12)上的输入轴齿套(21)上的内花键滑动啮合；
b、主动输入齿轮(20)与从动输入齿轮(23)啮合，从动输入齿轮(23)安装在轴间差速器(7)的花键轴(22)上，贯通轴(3)的花键与轴间差速器(7)前伞齿轮(10)内花键啮合，主动圆柱齿轮(8)的上端外花键与轴间差速器(7)的后伞齿轮(11)的内花键啮合，轴间差速锁齿套(14)的内花键与主动圆柱齿轮(8)的下端外花键滑动啮合；
c、主动圆柱齿轮(8)与从动圆柱齿轮(9)啮合；
d、弧齿轴(12)贯穿从动圆柱齿轮(9)，从动圆柱齿轮(9)下端外花键与齿套(24)滑动啮合；
e、输入轴齿套(21)与齿套(24)联动。
4.根据权利要求3所述的双后桥商用汽车节能驱动装置，其特征在于：其工作过程是：
当输入轴齿套(21)与主动输入齿轮(20)处于脱开状态时，发动机扭矩经突缘输入轴(2)、输入轴齿套(21)、弧齿轴(24)直接 驱动中桥(15)；
当输入轴齿套(21)与主动输入齿轮(20)花键处于啮合状态时，发动机扭矩经突缘输入轴(2)、主动输入齿轮(20)、从动输入齿轮(23)至轴间差速器(7)、前伞齿轮(10)与贯通轴(3)啮合驱动后桥总成，后伞齿轮(11)与主动圆柱齿轮(8)花键啮合，再通过与主动圆柱齿轮(8)啮合的从动圆柱齿轮(9)，经齿套(24)与弧齿轴(12)啮合驱动中桥(15)。
5.一种双后桥商用汽车节能驱动装置，其特征在于：
a、突缘输入轴(2)上安装有主动输入齿轮(20)，主动输入齿轮(20)下端的外花键与安装在弧齿轴(12)上的输入轴齿套(21)上的内花键滑动啮合；
b、主动输入齿轮(20)与从动输入齿轮(23)啮合，从动输入齿轮(23)安装在轴差输入轴(26)花键上，轴差输入轴(26)与轴间差速器(7)内的轴间差速器花键十字轴(25)相啮合，轴间差速器(7)安装在主动圆柱齿轮(8)的下端，贯通轴(3)与轴间差速器(7)内的后伞齿轮(11)内花键啮合，主动圆柱齿轮(8)与从动圆柱齿轮(9)啮合，从动圆柱齿轮(9)贯穿弧齿轴(12)，弧齿轴齿套(24)与输入轴齿套(21)联动；
c、主动圆柱齿轮(8)与轴间差速器(7)的前伞齿轮(10)固定一体，轴间差速锁齿套(27)与轴间差速器(7)的前伞齿轮(10)外花键滑动啮合。
6.根据权利要求5所述的双后桥商用汽车节能驱动装置，其特 征在于：其工作过程是：
当输入轴齿套(21)与主动输入齿轮(20)脱开状态时，来自发动机的扭矩经突缘输入轴(2)、输入轴齿套(21)、弧齿轴(12)直接驱动中桥(15)，当输入轴齿套(21)与主动输入齿轮(20)啮合时，发动机扭矩经突缘输入轴(2)、主动输入齿轮(20)、从动输入齿轮(23)、轴差输入轴(26)、轴间差速器花键十字轴(25)，其中一路扭矩经前伞齿轮(10)、主动圆柱齿轮(8)、从动圆柱齿轮(9)、弧齿轴齿套(24)、弧齿轴(12)驱动中桥(15)，另一路扭矩经后伞齿轮(11)与贯通轴(3)啮合驱动后桥总成。
7.根据权利要求1或2所述的双后桥商用汽车节能驱动装置，其特征在于：中桥半轴外端是非驱动轮边离合装置(13)。
8.根据权利要求3、4、5或6所述的双后桥商用汽车节能驱动装置，其特征在于：后桥半轴外端是非驱动轮边离合装置。
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