一种中央限滑差速装置、包括其的四轮汽车的驱动系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种中央限滑差速装置，包括动力输入轴、离合器、棘轮总成、动力输出轴、动力传递总成和运动执行总成，离合器包括主动部分和从动部分，棘轮总成包括主动件和从动件，动力输入轴上分别安装离合器的主动部分和所述棘轮总成的主动件，动力传递总成与动力输出轴靠近动力输入轴的一端通过花键联接，动力传递总成上安装有离合器的从动部分和棘轮总成的从动部分；运动执行总成通过轴承与动力传递总成连接，以使离合器的主动部分和从动部分接合或分离，以及使棘轮总成的主动件和从动件接合或分离。本发明专利技术可实现四轮汽车前进时从两驱到四驱的机械式自动切换，以及后退过程中通过离合器的结合，实现四轮汽车的四驱。

【技术实现步骤摘要】
一种中央限滑差速装置、包括其的四轮汽车的驱动系统
本专利技术属于汽车传动装置领域，更具体地，涉及一种中央限滑差速装置。
技术介绍
常用汽车的驱动分为两种，一种是两轮驱动，另外一种是四轮驱动。四轮驱动相对两轮驱动来说，在操控性和通过性方面都有优势。四轮驱动总体分为三类：适时四驱、分时四驱和全时四驱。适时四驱和分时四驱的中央分动箱无差速装置，一般是通过离合器将前轴动力和后轴动力直接连接，前后轴扭矩配比为50:50，适用沙地、雪地、泥地等道路，四驱状态下不能长期行驶在铺装路面，否则会造成中央分动箱过热。适时四驱通过一套控制系统，通过传感器识别到四轮汽车的后轮打滑，自动使得中央分动箱中的离合器结合，结合短暂时间后，离合器会自动脱开，即适时四驱的常态是两驱，特殊状态下是四驱，且四驱状态的维持时间与四轮汽车的打滑状态有关，不能持续很长时间。分时四驱相比适时四驱来说，分动箱的结构更为复杂，强度也更高，以适应高强度的越野路况，但分时四驱需要依赖行驶者路况判断，通过人工手动操作实现两驱和四驱的切换，对行驶者要求较高，且分时四驱由于没有中央差速器，同样不能在铺装路面长时间行驶。全时四驱分为机械式全时四驱和电动全时四驱，对于机械式全时四驱，其中央分动箱具有差速器，允许前后轴速度变化，且可以根据不同的路况实时的调整前后的扭矩配比，比如前后轴扭矩比30:70或70:30，此种四驱由于具有差速器，会增加中央分动箱的体积和重量，同样会增加成本，一般用于豪华汽车品牌。电动全时四驱是前后轴之间无传动机构，只是前轴和后轴各有一个电机，两个电机根据路况进行实时的扭矩输出，但此种四驱仅适用纯电动驱动或增程式电驱动的车，由于具有两套电机和控制器，成本也较高。专利号为“CN201910362401.4”，名称为“一种中央限滑差速装置、包含其的驱动系统及应用”的专利，通过串联离合器和棘轮装置，实现了车辆前进状态两驱和四驱的机械式自动切换，车辆后退状态多数情况下为两驱。尽管其提到了车辆后退状态下，在车辆打滑情况下可以变为四驱，但是此种四驱状态是，离合器虽然接合，但是棘轮总成的棘爪在棘轮上滑动，依靠打滑时很小的拨动力实现让部件A带动部件B，此种状态为弱四驱，前、后轴扭矩比约为5:95，甚至更小，这是由于棘轮的反向打滑的功能特性决定的，故该专利不能从根本上解决车辆倒车时出现打滑的情况。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种中央限滑差速装置、包括其的四轮汽车的驱动系统，其在四轮汽车前进过程中，由于棘轮的差速作用，实现了四轮汽车从两驱到四驱的机械式自动切换，且在四轮汽车后退过程中，可以通过离合器的结合，实现四轮汽车后退的四驱状态。本专利技术结构简单紧凑、体积小、重量轻，在四轮汽车通过性方面可以媲美全时四驱，在成本、体积、重量方面可以媲美适时四驱，应用前景广阔。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种中央限滑差速装置，其特征在于，包括动力输入轴、离合器、棘轮总成、动力输出轴、动力传递总成和运动执行总成，所述离合器包括可分离和接合的主动部分和从动部分，所述棘轮总成包括相互配合的主动件和从动件，所述棘轮总成的主动件为棘爪且从动件为棘轮，或者所述棘轮总成的主动件为棘轮且从动件为棘爪，其中：所述动力输入轴可正、反转，并且该动力输入轴上分别安装所述离合器的主动部分和所述棘轮总成的主动件；所述动力输出轴与所述动力输入轴同轴设置并且两者转动方向一致；所述动力传递总成与所述动力输出轴靠近动力输入轴的一端通过花键联接，所述动力传递总成上安装有离合器的从动部分和棘轮总成的从动部分；所述运动执行总成通过轴承与所述动力传递总成连接，以推动所述动力传递总成沿着所述动力输出轴的轴向移动，从而使所述离合器的主动部分和从动部分接合或分离，以及使所述棘轮总成的主动件和从动件接合或分离。优选地，还包括导向缸总成，所述导向缸总成包括缸体和滑动安装在所述缸体内的活塞，所述活塞的轴向与所述动力输出轴的轴向一致，所述活塞与所述运动执行总成和所述动力传递总成分别连接，以对所述动力传递总成沿所述动力输出轴的轴向移动进行导向。优选地，所述棘爪上设置有便于棘爪与棘轮分离后再接合的缓冲面，以在棘爪与棘轮分离后再接合的过程中让棘爪绕安装在棘爪上的铰轴转动，从而防止棘爪与棘轮分离后再接合的过程中产生干涉而断齿。优选地，所述棘轮总成的棘爪通过固定架安装在动力输入轴或动力传递总成上，所述棘爪通过铰轴铰接在所述固定架上，所述铰轴的轴向与所述动力输入轴的轴向一致，所述固定架上设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧与所述棘爪靠近棘轮的一端连接，所述固定架上设置有动力推杆，以用于推动棘爪远离棘轮的一端，从而使所述棘爪绕所述铰轴转动，进而防止棘爪与棘轮分离后再接合的过程中产生干涉。优选地，所述运动执行总成为电磁式直线运动机构，或者为电液式直线运动机构，或者包括机械式蜗轮蜗杆运动机构和丝杠机构，该丝杠机构通过该机械式蜗轮蜗杆运动机构驱动。按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种四轮汽车的驱动系统，包括所述的中央限滑差速装置，其特征在于，还包括动力机构、两前轮和两后轮，所述动力机构与所述中央限滑差速装置的动力输入轴连接，所述中央限滑差速装置的动力输入轴通过后轮传动机构与两后轮连接，所述中央限滑差速装置的动力输出轴通过前轮传动机构与两前轮连接；所述动力输入轴正转时，四轮汽车前进并且所述动力输出轴的转速不小于所述动力输入轴的转速。优选地，四轮汽车在驻车档或在空档时，发动机控制系统接收档位信息，并让离合器的主动部分与从动部分分离且让棘轮总成的主动件与从动件也分离。优选地，四轮汽车前进过程中，发动机控制系统接收档位信息，并通过运动执行总成控制动力传递总成沿动力输出轴的轴向移动，以让离合器的主动部分和从动部分保持分离状态且让棘轮总成的主动件和从动件接合，而且：如果后轮和前轮的转速使得该棘轮总成的从动件的转速大于棘轮总成的主动件的转速，此时棘轮总成的棘爪在棘轮上滑动，则该四轮汽车的前轮通过后轮带动，此时该四轮汽车为两驱；如果后轮和前轮的转速使得棘轮总成的主动件和从动件同步旋转，此时该四轮汽车为四驱。优选地，四轮汽车后退过程中，发动机控制系统接收档位信息，并且：如果后轮未打滑，则离合器的主动部分和从动部分保持分离状态且棘轮总成的主动件和从动件保持分离状态，则该四轮汽车的前轮通过后轮带动，此时该四轮汽车为两驱；如果后轮打滑，传感器检测到打滑信号并发送给发动机控制系统，发动机控制系统通过运动执行总成控制动力传递总成沿动力输出轴的轴向移动，以让离合器的主动部分和从动部分接合且让棘轮总成的主动件和从动件也接合，此时四轮汽车为四驱。优选地，四轮汽车后退过程中，发动机控制系统接收档位信息，并且：如果后轮未打滑，离合器的主动部分和从动部分保持分离状态且棘轮总成的主动件和从动件保持分离状态，则该四轮汽车的前轮通过后轮带动，此时该四轮汽车为两驱；如果后轮打滑，传感器检测到打滑信号并发送给发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中央限滑差速装置，其特征在于，包括动力输入轴、离合器、棘轮总成、动力输出轴、动力传递总成和运动执行总成，所述离合器包括可分离和接合的主动部分和从动部分，所述棘轮总成包括相互配合的主动件和从动件，所述棘轮总成的主动件为棘爪且从动件为棘轮，或者所述棘轮总成的主动件为棘轮且从动件为棘爪，其中：/n所述动力输入轴可正、反转，并且该动力输入轴上分别安装所述离合器的主动部分和所述棘轮总成的主动件；/n所述动力输出轴与所述动力输入轴同轴设置并且两者转动方向一致；/n所述动力传递总成与所述动力输出轴靠近动力输入轴的一端通过花键联接，所述动力传递总成上安装有离合器的从动部分和棘轮总成的从动部分；/n所述运动执行总成通过轴承与所述动力传递总成连接，以推动所述动力传递总成沿着所述动力输出轴的轴向移动，从而使所述离合器的主动部分和从动部分接合或分离，以及使所述棘轮总成的主动件和从动件接合或分离。/n

【技术特征摘要】
1.一种中央限滑差速装置，其特征在于，包括动力输入轴、离合器、棘轮总成、动力输出轴、动力传递总成和运动执行总成，所述离合器包括可分离和接合的主动部分和从动部分，所述棘轮总成包括相互配合的主动件和从动件，所述棘轮总成的主动件为棘爪且从动件为棘轮，或者所述棘轮总成的主动件为棘轮且从动件为棘爪，其中：
所述动力输入轴可正、反转，并且该动力输入轴上分别安装所述离合器的主动部分和所述棘轮总成的主动件；
所述动力输出轴与所述动力输入轴同轴设置并且两者转动方向一致；
所述动力传递总成与所述动力输出轴靠近动力输入轴的一端通过花键联接，所述动力传递总成上安装有离合器的从动部分和棘轮总成的从动部分；
所述运动执行总成通过轴承与所述动力传递总成连接，以推动所述动力传递总成沿着所述动力输出轴的轴向移动，从而使所述离合器的主动部分和从动部分接合或分离，以及使所述棘轮总成的主动件和从动件接合或分离。


2.根据权利要求1所述的一种中央限滑差速装置，其特征在于，还包括导向缸总成，所述导向缸总成包括缸体和滑动安装在所述缸体内的活塞，所述活塞的轴向与所述动力输出轴的轴向一致，所述活塞与所述运动执行总成和所述动力传递总成分别连接，以对所述动力传递总成沿所述动力输出轴的轴向移动进行导向。


3.根据权利要求1所述的一种中央限滑差速装置，其特征在于，所述棘爪上设置有便于棘爪与棘轮分离后再接合的缓冲面，以在棘爪与棘轮分离后再接合的过程中让棘爪绕安装在棘爪上的铰轴转动，从而防止棘爪与棘轮分离后再接合的过程中产生干涉而断齿。


4.根据权利要求1所述的一种中央限滑差速装置，其特征在于，所述棘轮总成的棘爪通过固定架安装在动力输入轴或动力传递总成上，所述棘爪通过铰轴铰接在所述固定架上，所述铰轴的轴向与所述动力输入轴的轴向一致，所述固定架上设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧与所述棘爪靠近棘轮的一端连接，所述固定架上设置有动力推杆，以用于推动棘爪远离棘轮的一端，从而使所述棘爪绕所述铰轴转动，进而防止棘爪与棘轮分离后再接合的过程中产生干涉。


5.根据权利要求1所述的一种中央限滑差速装置，其特征在于，所述运动执行总成为电磁式直线运动机构，或者为电液式直线运动机构，或者包括机械式蜗轮蜗杆运动机构和丝杠机构，该丝杠机构通过该机械式蜗轮蜗杆运动机构驱动。


6.一种四轮汽车的驱动系统，包括权利要求1～5中任一权利要求所述的中央...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩祥震，孟佳齐，许坤，
申请(专利权)人：武汉祥振科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42