车辆高效节能自动防滑差速系统的制作方法

xiaoxiao2020-7-7  7

专利名称:车辆高效节能自动防滑差速系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及国内外一切机动车辆的高效节能、自动防滑差速器及其控制系统。
国内外一切机动车辆均采用齿轮式差速器。其结构决定性能单一,有良好的差速性能,而没有防滑性能,驱动轮滑转通过性差。为解决齿轮式差速器防滑性能的问题已有的技术方案是增设差速锁,齿轮式锁止差速器差速与防滑性能不能兼用;能防滑就不能差速,能差速就不能防滑,需要停车后操作,使用极为不便,增加功率损失,(可参见汽车构造书籍)。
车辆行驶中储存极大的惯性能,测算查明,充分有效地利用惯性能滑行可节能23%左右。已有车辆发动机至驱动轮均是刚性连接,不能充分有效利用惯性能滑行节能。在重视节能的今天,驾驶员用“合理滑行”来利用惯性能滑行节能。由于受到路面条件、车流密度、操作技术等因素的影响,惯性能滑行节能率仅在5%左右,增加驾驶员的劳动强度,影响行车安全。
本实用新型的目的是提供一种适用于国内外一切机动车辆的高效节能、自动防滑差速系统,它能有效解决齿轮式差速器只能差速不能防滑的问题,有效解决齿轮式锁止差速器的差速与防滑功能不能兼用的问题,需要停车操作问题,增强功率损失问题,有效解决车辆行驶过程中惯性能浪费问题。
本实用新型的目的是这样实现的该系统与现用的齿轮式差速器在结构上、原理上无任何共同之处。该系统是由自动离合防滑差速器及起强制接合作用的电磁控制器、起自动关闭发动机作用的随意装置组成,具有减速分离,加速、匀速接合功能的自动离合防滑差速器安装在原齿轮式差速器位置;彻底放松转臂式踏板就自动关闭发动机的随意装置安装在驾驶室内原加速踏板处。强制接合电磁控制器的两块弧形电磁铁安装在自动离合防滑差速器与驱动桥壳之间用螺栓连接,开关安装在驾驶室内仪表盘上。
自动离合防滑差速器的主动法兰盘,其小端与法兰式主动轴的法兰、隔油盘用螺栓连接,法兰式主动轴两端靠花键与两个多边形凸轮连接(取消花键制成一体也可以),两个多边形凸轮的外端面上分别靠销轴定位、螺钉连接端盖,构成主动部分。筒式从动毂套在法兰式主动轴两边,每边由两道轴承支承在主动花键轴上,用垫片调正轴向间隙。起加速接合,减速分离作用的滚柱装在惯性架槽内,安装在多边形凸轮与筒式从动毂之间,端盖上准径向槽及槽内可以移动的惯性块、回位磁铁,切向槽及槽内可以移动的锁止体,与惯性架上的限位槽一起构成离合保证装置。离合保证装置的作用是车辆减速行驶时起保证多边形凸轮与筒式从动毂间的分离。主动法兰盘大端与主减速器盆齿轮用螺栓连接,接通动力源;两个筒式从动毂的外端靠花键与驱动车轮的半轴连接。当起步,加速或匀速行驶时,在惯性架的同步作用下,滚柱与惯性架同步进入多边形凸轮与筒式从动毂之间的狭区,实现静摩擦自锁。主动部分与筒式从动毂之间构成刚性连接,完成动力传递。具有自动防滑与差速功能。自动防滑,即不须任何操作即可防滑。通过半轴把动力传递给驱动轮的两个筒式从动毂,由滚柱作为动力传递原件,由安装在一根刚性轴上的两个多边形凸轮驱动的。故直线行驶时两个筒式从动毂分别与两个多边形凸轮成刚性连接,即使车辆行驶在滑溜路面上,也不会发生某一驱动轮滑转。转向行驶时里边筒式从动毂通过与多边形凸轮间的滚柱处于静摩擦自锁状态,由主动力驱动内驱动轮旋转与多边形凸轮的转速相等,外筒式从动毂由外驱动轮的超速逆驱动旋转,其转速受转向行驶性能决定,大于主驱动的多边形凸轮的转速,也不会发生滑转,故自动离合防滑与差速功能可同时发生作用。若减速行驶时,由于滚柱处于分离状态,其内外筒式从主动毂均由驱动轮逆驱动旋转实现惯性滑行。惯性滑行转向行驶时的内外筒式从动毂的转速只由转向行驶性能决定。
随意装置的转臂式踏板与自通自关开关装配在同一基板上,自通自关开关的自通是靠闭合弹簧实现的,自关是靠转臂式踏板的转臂上的滚轮控制实现的。滚轮用销轴安装在转臂上,自通自关开关的活动臂经销轴与基板定位,并可自由转动。其对应固定触头一端装有活动触头,并通过导线与分电器接通,固定触头安装在固定臂上,固定臂的另一端通过导线与点火开关相通。点火开关连接着电源,点火开关的另一端连接着常通开关,常通开关接通分电器。随意装置有两条线路,其一是从电源起,将某一极用导线连接点火开关,经点火开关至自通自关开关,然后接通分电器。这条线路在转臂式踏板处于自由状态时是断开的,只要转臂式踏板一进入工作状态就自动接通线路,这就实现了彻底放松转臂式踏板时,不需要关闭点火开关,就可自动切断点火开关至分电器的电路,工作着的发动机可自动熄火,车辆在无油耗条件下惯性滑行,获得最佳节能效果,当车辆需要起动发动机时,即可使用电磁控制器或使用起动机;其二是从电源起由导线接通点火开关,点火开关与分电器之间串联常通开关,只要把常通开关关闭,自通自关开关失去作用。与未采用随意装置的车辆一样,使用这条线路时,车辆惯性滑行发动机处于怠速工况,有怠速油耗不能获得最佳节能效果。其点火线路通、断只由点火开关控制。无论使用那条线路均需打开点火开关、接通总电源。
电磁控制器的两组弧形电磁铁分别对应着自动离合防滑差速器的滚柱位置,用螺栓固定在驱动桥壳内,并接地。从电源至弧形电磁铁间串联着开关。当需要逆驱动拖燃发动机或利用发动机、传动系进行辅助限速制动时,只要驾驶员操作开关,接通线路,电磁铁产生的电磁力将穿透筒式从动毂并把滚柱吸在筒式从动毂的内园柱面上,进入旋转的多边形凸轮与静止的筒式从动毂之间的狭区,实现静摩擦自锁,可达到拖燃发动机或利用发动机、传动系进行辅助限速制动的目的。
由自动离合防滑差速器、随意装置和电磁控制器组成的车辆高效节能、自动防滑差速系统,不仅具有高效节能、自动防滑差速、逆驱动等功能,而且是自动实现的。由于自动离合防滑差速器是安装在车辆传动系统末端的差速器位置,不仅提高了节能率,而且是在发动机、传动系停止旋转或处于无载荷的怠速工况,可相应减轻其磨损。故本系统具有以下六大功能十二大特点六大功能1、高效节能功能,节能率18%左右;2、自动防滑功能,不需操作;3、良好的差速功能,满足差速性能要求;4、逆驱动功能,拖燃发动机和利用发动机、传动系进行辅助限速制动;
5、自动功能,自动实现惯性滑行、自动关闭发动机、自动防滑;6、提高车辆寿命,惯性滑行节能过程中,发动机、传动系处于无载荷或停止旋转工况,故可相应于节能率的效果提高车辆发动机、传动系的寿命。
十二大特点适用于国内外一切机动车辆;多功能;防滑与差速兼用;性能可靠;寿命长;使用方便;经济性好;结构简单;工艺性好;成本低;安装方便;无任何付作用。
实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出。


图1是根据本实用新型提出的车辆高效节能、自动防滑差速系统的自动离合防滑差速器剖视图;图2是
图1的A-A剖面图;图3是图2中的局部放大图;图4是
图1的B-B剖面图;图5是根据本实用新型提出的车辆高效节能、自动防滑差速系统的随意装置原理线路图;图6是根据本实用新型提出的车辆高效节能、自动防滑差速系统的电磁控制器原理线路图。
下面根据
图1、2、3、4、5、6详细说明依据本实用新型提出的具体系统的细节工作情况。由于本实用新型提出的系统是由自动离合防滑差速器、随意装置和电磁控制器组成,分别给与说明。
自动离合防滑差速器具有在车辆行驶过程中一减速就自动分离,一起步、加速、匀速行驶就自动结合的多功能的自动离合防滑差速器(41),安装在车辆驱动桥壳(42)内,用轴承支承。主动法兰盘(1)的大端用螺栓与主减速器盆齿轮连接,小端用螺栓(8)、弹簧垫圈(9)与法兰式主动轴(2)的法兰连接,以主动法兰盘(1)的止口与法兰式主动轴(2)的法兰盘台肩定位。法兰式主动轴(2)的法兰盘和两侧为一整体,两侧轴是阶梯形的。本实施例的两个多边形凸轮(3)与法兰式主动轴(2)靠花键连接,也可以与法兰式主动轴(2)做成一体。多边形凸轮(3)的每个平面上镶有两个经绝缘处理,只有一端导磁的回位磁铁,具有使装在其上面的滚柱(4)回位作用。多边形凸轮(3)一端台肩装有端盖(6),用螺钉(21)连接,靠定位销(20)定位。端盖(6)内设有准径向槽(23),其槽内装有可移动的惯性块(16)、回位磁铁(17);还设有切向槽(24),槽内装有可移动的锁止体(18)和回位磁铁(19)。起离合作用的滚柱(4)装入具有同步作用的惯性架(5)的槽中并一起套装在多边形凸轮(3)的外面。惯性架(5)一端与多边形凸轮(3)的台肩配合,另一端与端盖(6)配合,并设有限位槽(22),限位槽(22)与准径向槽(23)及内装件和切向槽(24)及内装件构成离合保证装置,其作用在车辆减速行驶时,切向槽内的锁止体,在其自身惯性力作用下射至准径向槽(23)内,阻止惯性块(16)提前回位。在加速时早已伸入限位槽(22)内的惯性块(16),就完成了限制在自身惯性力作用下,欲超越分离的滚柱(4),保证分离功能的实现。当惯性架(5)、滚柱(4)惯性力小至不能克服回位磁铁(15)吸力被吸在分离区,离合保证装置的主动件的惯性力下降到小于各自的回位磁铁吸力时,均在磁铁吸力作用下分别有序的回到非工作位置,处于待工作状态。由上述另件组成的主动部分,由主动力驱动旋转。两筒式从动毂(7)大小端由轴承(10)、(14)、隔套(11)支承在法兰式主动轴(2)的阶梯形轴上,其带有花键的小端与驱动车轮的半轴连接。当起步、加速或匀速行驶时,在惯性架(5)的同步作用下,滚柱(4)与惯性架(5)同步进入多边形凸轮(3)与筒式从动毂(7)之间的狭区,实现静摩擦自锁。主动部分与筒式从动毂(7)之间构成刚性连接,完成动力传递,具有自动防滑与差速功能。自动防滑,即不需任何操作即可防滑,通过半轴把动力传给驱动轮的两个筒式从动毂(7),由滚柱(4)作为动力传递原件,由安装在一根刚性轴上的两个多边形凸轮(3)驱动的。故直线行驶时两个筒式从动毂(7)分别与两个多边形凸轮(3)成刚性连接,即使车辆行驶在滑溜路面上,也不会发生某一驱动轮滑转。转向行驶时,里边筒式从动毂(7)通过与多边形凸轮(3)间的滚柱(4)处于静摩擦自锁状态。由动力驱动内驱动轮旋转,与多边形凸轮(3)的转速相等。外筒式从动毂(7)由外驱动轮的超速逆驱动驱动旋转,其转速受转向行驶性能决定,大于主驱动的多边形凸轮(3)的转速,也不会发生滑转,故自动离合防滑与差速功能可同时发生作用。若减速行驶时,由于滚柱(4)处于分离状态,其内外筒式从动毂(7)均由驱动轮逆驱动旋转实现惯性滑行。惯性滑行转向行驶时的内外筒式从动毂(7)的转速只由转向行驶性能决定。
隔油盘(12)套在自动离合防滑差速器(41)的外面,其一端用螺栓(8)、弹簧垫圈(9)固定在法兰式主动轴(2)的法兰上,另一端内翻边止口镶在筒式从动毂(7)的相应环槽中。
随意装置在车辆行驶过程中彻底放松转臂式踏板(39)就能自动关闭发动机点火线路,使发动机熄火的随意装置与本装置相连接的点火开关(32)、电源(33)、分电器(38)的位置不需改变,可置于原来位置。其转臂式踏板(39)、自通自关开关、常通开关(34)、均安装在驾驶室内的操作方便位置。转臂式踏板(39)的翘起端焊接在踏板中间设置的销轴(40)的通孔内,平直一端设有两个孔,一个与油门拉杆连接,另一个挂回位弹簧(35),转臂式踏板(39)与自通自关开关分别用销轴(40)(28)装配在同一基板上。自通自关开关的自通是靠闭合弹簧(30)实现的,自关是靠转臂式踏板(39)与转臂上的滚轮(26)实现的,滚轮(26)用销轴(25)安装在转臂上,自通自关开关的活动臂(27)可以自由转动,其对应固定触头(31)一端设有活动触头(36),并通过导线(37)与分电器(38)接通,固定触头(31)安装在固定臂(29)上,固定臂(29)的另一端用导线(37)与点火开关(32)接通,点火开关(32)与电源(33)接通,构成自通自关开关线路。在点火开关(32)至分电器(38)线路中串联一个常通开关(34),构成常通线路。自通自关线路是从电源(33)起用导线(37)连接到点火开关(32)上,经点火开关(32)用导线(37)接到自通自关的固定臂(29)上,活动触头(36)与分电器(38)用导线(37)连接并接地。不接通常通开关(34)条件下自通自关线路在转臂式踏板(39)处于自由状态时线路是断开的。当驾驶员踏动经转臂式踏板(39)一进入工作行程时就自动接通电源线路。这样只要驾驶员一彻底放松转臂式踏板(39)回到自由状态,不需关闭点火开关,发动机则会自动熄火,车辆进入无能耗的惯性滑行,获得最佳节能效果。常通线路里在点火开关(32)至分电器(38)的线路里串联一个能开能闭的一个开关(34),当闭合开关(34)时,从点火开关(32)至分电器(38)的线路是常通的,自通自关线路不起作用。与未采用随意装置的车辆完全相同。这条线路是满足惯性滑行时发动机需要保持怠速要求所设置的。自通自关线路与常通线路可以提高操作自动化程度和获得与其性能相关的一切性能。无论使用那条线路,起动时或停转时均需要接通或关闭点火开关(32),在使用时两条线路可随时任意转换。只要操作常通开关(34)就可实现。
电磁控制器起实现逆驱动拖燃发动机或利用发动机传动系进行辅助限速制动的电磁控制器,串联在电源(33)至两个弧形电磁铁(44)之间的开关(43)安装在驾驶室内操作方便处,两块弧形电磁铁(44)安装在自动离合防滑差速器(41)与驱动桥壳(42)之间,对应自动离合防滑差速器(41)内的滚柱(4),用螺栓和弹簧垫圈固定在驱动桥壳(42)上,用导线(37)连接线路并接地。当需要逆驱动拖燃发动机或利用发动机传动系进行辅助限速制动时,只要驾驶员按下开关(43),接通线路,电磁铁产生电磁力,将穿透筒式从动毂(7),把滚柱(4)吸在筒式从动毂的内园柱面上,进入旋转的多边形凸轮(3)与筒式从动毂(7)之间的狭区,产生静摩擦自锁。
采用本实用新型的一切机动车辆,因为有了具有在车辆行驶过程中-减速就自动分离,一起步、加速、匀速行驶就自动结合的多功能自动离合防滑差速器(41)、在车辆行驶中彻底放松转臂式踏板(39)就自动关闭发动机的随意装置和起实现逆驱动拖燃发动机或利用发动机传动系进行辅助限速制动的电磁控制器,其性能有突破性改善和提高。
当驾驶员打开点火开关(32),关闭常通开关(34),起动发动机、起步旋转后,操作极为方便。减速不需轰油门,只一放松转臂式踏板(39)车辆就进行惯性滑行,达到高效节能目的。具有自动防滑与差速可兼用的功能,尤其防滑是自动的,使车辆通过性提高显著。还为特殊情况下拖燃发动机提供保证,故采用本实用新型提供的车辆高效节能自动防滑差速器系统将产生重大经济效益和社会效益。
权利要求1.一种车辆高效节能自动防滑差速系统是由自动离合防滑差速器(41)及起自动关闭发动机作用的随意装置、起强制接合作用的电磁控制器组成,其特征在于所述自动离合防滑差速器(41)包括一个中间为法兰两侧为阶梯形的主动轴(2);两个分别刚性套装在所述主动轴(2)两侧的多边形凸轮(3),每个凸轮面的中线位置锒有回位磁铁(15);两个端盖(6)分别与两个多边形凸轮(3)的外端刚性联接并定位,其上沿圆周方向均布有多于一个(含一个)准径向槽(23)和与之相交的切向槽(24),每个径向槽(23)的底部装有回位磁铁(17),其内可移动地设有惯性块(16),每个切向槽(24)的底部装有回位磁铁(19),其内可移动地设有锁止体(18);两个筒式从动毂(7)靠轴承(10、14)支承在所述主动轴(2)两侧;两个惯性架(5)两端与主动轴(2)同轴可转动地分别支承在多边形凸轮(3)端部和端盖(6)上,其上对应所述端盖(6)径向槽(23)的位置开有限位槽(22),沿圆周方向开有均布的空槽,空槽的数量与所述多边形凸轮(3)的面数相同,每个空槽内有间隙地设有滚柱(4),滚柱(4)尺寸的确定是当其处于凸轮面的中部时,滚柱(4)与筒式从动毂(7)的内表面是分离的,当其处于由凸轮面和从动毂(7)的内表面所形成的弓形空间两侧狭区的任何一侧时,滚柱(4)与凸轮轴(3)和从动毂(7)之间形成静摩擦自锁,主动轴(2)和从动毂(7)之间可以通过滚柱(4)传递扭矩,磁铁(15)的磁力保证当主动轴(2)对应发动机怠速或不转时将滚柱(4)吸附在凸轮面的中部;所述随意装置包括一个与加速踏板(39)联动的开关(31,36);所述电磁控制器包括两块安装在驱动桥壳(42)内部对应自动离合防滑差速器(41)位置的弧形电磁铁(44)和设在驾驶室内的开关(43)。
2.根据权利要求1所述车辆高效节能自动防滑差速系统,其特征在于所述自动离合防滑差速器(41)是通过一个主动法兰盘(1)与现有车辆的主减速器从动盆齿轮刚性联接,两个筒式从动毂(7)分别与车辆两侧的驱动半轴刚性联接。
3.根据权利要求1所述车辆高效节能自动防滑差速系统,其特征在于所述随意装置包括一个选择系统工作方式的开关(34);一个与加速踏板联动的开关(31,36)与上述开关(34)并联,当踏下加速踏板时开关(31,36)接通发动机点火线路,当放松加速踏板时开关(31,36)断开发动机点火线路。
4.根据权利要求1所述车辆高效节能自动防滑差速系统,其特征在于所述电磁控制器包括;两个弧形电磁铁(44)分别安装在驱动桥壳(42)与自动防滑差速器(41)之间对应两侧滚柱(4)的位置;上述电磁铁(44)的控制开关(43)两端分别与电磁铁(44)和电源(33)相连,设置在驾驶室内。
5.根据权利要求1所述车辆高效节能自动防滑差速系统,其特征在于所述主动轴(2)与多边形凸轮(3)是制成一体的。
专利摘要本实用新型是适用于国内外一切机动车辆的高效节能自动防滑差速系统,本系统具有融高效节能自动防滑差速为一体、结构简单、成本低、安装方便、经济效果显著(18%左右的节能率、并相应延长车辆使用寿命),其自动离合防滑差速器由法兰式主动轴、多边形凸轮、滚柱、离合保证装置、筒式从动毂等组成;强制接合电磁控制器由电磁铁、开关、导线等组成;自动关闭发动机的随意装置由常通开关、自通自关开关,转臂式加速踏板、导线等组成。
文档编号B60K23/04GK2147986SQ8921379
公开日1993年12月1日 申请日期1989年7月7日 优先权日1989年7月7日
发明者高兴龙 申请人:高兴龙

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