專利名稱：用于車輛的車輪驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，尤其涉及這種用于車輛的4輪驅(qū)動裝置所述4輪驅(qū)動裝置能夠通過在傳動機(jī)構(gòu)輸出軸的兩端設(shè)置用于將動力連接至前輪和后輪及將動力與前輪和后輪斷開的離合器以及通過有選擇地控制所述離合器，而有選擇地將動力傳遞至前輪或后輪。
背景技術(shù)：
近來，吉普車和汽車已經(jīng)采用了用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，以便通過將動力傳遞到前輪和后輪并且充分地將發(fā)動機(jī)扭矩傳遞到負(fù)載表面，提高加速和減速的能力，從而提高運(yùn)行穩(wěn)定性。
如圖6所示的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置包括發(fā)動機(jī)100、傳動機(jī)構(gòu)200和變速箱300，它們根據(jù)車輛軸的方向設(shè)置。
前差動裝置111和后差動裝置121分別設(shè)置在一對前輪110和后輪120之間。第一傳動軸112在變速箱300與前差動裝置111之間延伸，并且將動力傳遞至前差動裝置111。而且，第二傳動軸122在變速箱300與后差動裝置121之間延伸，并且將動力傳遞至后差動裝置121。
前輪110和后輪120分別通過軸113、123連接至前差動裝置111和后差動裝置121。
變速箱300安裝在傳動機(jī)構(gòu)200的一側(cè)，并且將來自發(fā)動機(jī)100的動力分配到前輪110和/或后輪120。
其后將忽略變速箱300的結(jié)構(gòu)和操作，這是因?yàn)樗鼈兪桥c本發(fā)明有關(guān)的公知現(xiàn)有技術(shù)。
用于車輛的4輪驅(qū)動裝置以及用在所述4輪驅(qū)動裝置中的變速箱的常見例子公開在美國專利No.5,168,956(登記日期12月8日，1992年，Namioka)和美國專利No.5,520,590(登記日期5月28日，1996年，Showalter等人)等專利文件中。
然而，由于所述用于車輛的在先4輪驅(qū)動裝置設(shè)有變速箱，因此存在有如下問題。首先，變速箱會使車輛的總重量增加，從而使燃料消耗率降低。此外，制造過程復(fù)雜，而且由于變速箱所需的許多部件使得制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提出本發(fā)明以解決上述問題。本發(fā)明的目的是提供用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，該裝置能驅(qū)動兩個(gè)輪或四個(gè)輪，并且具有不需要變速箱的簡單結(jié)構(gòu)。由此，節(jié)約了制造成本，提高了燃料消耗率，并且提高了轉(zhuǎn)向靈敏性和穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，該裝置能夠利用動力的反向傳遞現(xiàn)象獲得發(fā)動機(jī)制動效果，在所述動力的反向傳遞現(xiàn)象中，在兩輪驅(qū)動的狀態(tài)下，當(dāng)車輛突然制動時(shí)，前輪和后輪連接至輸出軸并且能使發(fā)動機(jī)運(yùn)行。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的以上目的，根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置包括連接至發(fā)動機(jī)的主動軸，所述主動軸接收來自發(fā)動機(jī)的動力，并且具有連接在其上的多個(gè)主動齒輪；傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)包括配合至主動齒輪的多個(gè)變換齒輪以及連接到變換齒輪及車輛前輪和后輪的輸出軸；前動力傳遞部分，包括安裝在輸出軸一端上的前離合器，所述前離合器用于將輸出軸的動力傳遞至前輪或阻止輸出軸的動力傳遞至前輪；后動力傳遞部分，包括安裝在輸出軸另一端上的后離合器，所述后離合器用于將輸出軸的動力傳遞至后輪或者阻止輸出軸的動力傳遞至后輪；以及控制部分，用來控制前動力傳遞部分和后動力傳遞部分，以便控制從輸出軸傳遞至前輪和后輪的動力。
控制部分包括用于選擇前輪驅(qū)動、后輪驅(qū)動或者前/后輪驅(qū)動的選擇件；微型計(jì)算機(jī)(micro computer)，用于接收來自選擇件的電信號；由微型計(jì)算機(jī)控制的第一和第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)；連接至第一和第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)并實(shí)施直線往復(fù)運(yùn)動的第一和第二操作桿；以及第一和第二氣缸，用于容納第一和第二操作桿，并且通過第一和第二操作桿的直線往復(fù)運(yùn)動供至前離合器和后離合器或與前離合器和后離合器分離開。
選擇件包括前驅(qū)動按鈕、后驅(qū)動按鈕以及前/后驅(qū)動按鈕。
當(dāng)駕駛員按下控制部分的選擇件的前驅(qū)動按鈕時(shí)，微型計(jì)算機(jī)根據(jù)按鈕產(chǎn)生的電信號使第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行，以便第二操作桿移入第二氣缸中。從而，產(chǎn)生在第二氣缸中的液壓使后離合器運(yùn)行，并且阻止動力傳遞至后輪。因此，輸出軸的動力只通過前離合器傳遞至前輪。
并且，在前輪驅(qū)動模式的狀態(tài)下，當(dāng)駕駛員按下后驅(qū)動按鈕時(shí)，微型計(jì)算機(jī)使第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行，以便第一操作桿移入第一氣缸中。由此，在第一氣缸中產(chǎn)生的液壓使前離合器運(yùn)行，并且阻止動力傳遞至前輪。同時(shí)，微型計(jì)算機(jī)使第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行，以便第二操作桿移至第二氣缸的外部。由此，施加在后離合器上的液壓被返回入第二氣缸中，輸出軸的動力只通過后離合器傳遞至后輪。
此外，當(dāng)駕駛員按下前/后驅(qū)動按鈕時(shí)，根據(jù)上述控制，包括微型計(jì)算機(jī)、第一和第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及第一和第二氣缸等的控制部分同時(shí)通過前和后離合器將輸出軸的動力傳遞至前輪和后輪。
附圖簡述結(jié)合附圖，通過以下描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)視圖；圖2是安裝在圖1所示用于車輛的4輪驅(qū)動裝置上的傳動機(jī)構(gòu)的分解透視圖；圖3示出圖2中傳動機(jī)構(gòu)的主動齒輪和變換齒輪彼此嚙合的狀態(tài)；圖4示出圖2中傳動機(jī)構(gòu)的主動齒輪和制動齒輪彼此嚙合的狀態(tài)；圖5示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)視圖；以及圖6是現(xiàn)有技術(shù)中用于車輛的4輪驅(qū)動裝置的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)視圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置。
第一實(shí)施例如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置主要包括傳動機(jī)構(gòu)20，用于增加和減少發(fā)動機(jī)10的動力，并且將動力傳遞至前輪11和/或后輪12；分別安裝在前輪11與后輪12之間的前和后動力傳遞部分40、50，用于傳遞和阻止動力；以及控制部分60，用于控制前和后動力傳遞部分40，50。
前輪11和后輪12分別被軸11a、12a支撐。
如圖1和2所示，傳動機(jī)構(gòu)11包括連接至發(fā)動機(jī)10的主動軸21、與主動軸21平行設(shè)置的輸出軸22、連接主動軸21并且具有不同尺寸的多個(gè)主動齒輪23、以及連接至輸出軸22并且被構(gòu)成為總是與主動齒輪23嚙合的多個(gè)變換齒輪24、25和制動齒輪26。
本發(fā)明所用的傳動機(jī)構(gòu)20詳細(xì)公開在美國專利No.6,315,689中，因此以下只對它進(jìn)行簡要說明。
傳動機(jī)構(gòu)20的變換齒輪分成多個(gè)前進(jìn)變換齒輪24和后退齒輪25，在根據(jù)車輛的運(yùn)行條件而具有不同轉(zhuǎn)速比的情況下，所述多個(gè)前進(jìn)變換齒輪用于改變從主動軸傳遞來的動力，而在惰輪27介于主動齒輪23與后退齒輪25之間的狀態(tài)下，所述后退齒輪與主動齒輪23同時(shí)運(yùn)行。
每個(gè)變換齒輪24、25包括行星齒輪單元。如圖2和3所示，所述行星齒輪包括固定安裝在輸出軸22上的線性齒輪24a、配合至線性齒輪24a外周邊表面的多個(gè)行星齒輪24b、內(nèi)齒輪表面與行星齒輪24b嚙合而外齒輪表面與主動齒輪23嚙合的環(huán)形齒輪24c、以及對稱地安裝在環(huán)形齒輪24c的兩端上并且可轉(zhuǎn)動地支撐行星齒輪24b的行星齒輪承載架24d。
同時(shí)，制動齒輪26具有這樣的結(jié)構(gòu)它能夠接收在車輛突然制動期間從主動軸21來的使輸出軸22沿車輛運(yùn)行方向的相反方向轉(zhuǎn)動的力。為了實(shí)施所述結(jié)構(gòu)，如圖2和4所示，制動齒輪26包括安裝在輸出軸22上的線性齒輪26a、與線性齒輪26a的外周邊表面嚙合的多個(gè)第一行星齒輪26b、與第一行星齒輪26b的外周邊表面嚙合的第一環(huán)形齒輪26c與第一環(huán)形齒輪26c的外周邊表面嚙合的多個(gè)第二行星齒輪26d、內(nèi)齒輪表面與第二行星齒輪26d嚙合且外齒輪表面與主動齒輪23嚙合的第二環(huán)形齒輪26e、以及可轉(zhuǎn)動地支撐第一行星齒輪26b和第二行星齒輪26d的行星齒輪承載架26f。
并且，傳動機(jī)構(gòu)20還包括限制裝置30，用于限制或允許行星齒輪承載架24d、26f轉(zhuǎn)動。如圖2所示，限制裝置30包括多個(gè)制動塊32，能夠緊密接觸承載架24d、26f外周邊表面的墊片(未示出)連在所述多個(gè)制動塊32上、用于使每個(gè)制動塊32接觸承載架24d、26f或者與承載架24d、26f分離開的多個(gè)操作桿34、用于驅(qū)動每個(gè)操作桿34的多個(gè)氣缸36、將液壓供至氣缸36且連接至控制部分60的微型計(jì)算機(jī)62(稍后將描述)的液壓供給裝置38。
優(yōu)選地是，制動塊32的彎曲度與承載架外表面的彎曲度相同。
在以上結(jié)構(gòu)中，當(dāng)操作桿34和制動塊32被液壓供給裝置38供給的液壓操作，并且承載架中的一個(gè)受限不轉(zhuǎn)動時(shí)，傳遞至相應(yīng)變換齒輪的環(huán)形齒輪上的動力通過每個(gè)行星齒輪被傳遞到與輸出軸22連接的線性齒輪上。其間，當(dāng)承載架被允許轉(zhuǎn)動時(shí)，行星齒輪圍繞線性齒輪轉(zhuǎn)動，由此動力不傳遞到線性齒輪和輸出軸。
前動力傳遞部分40安裝在傳動機(jī)構(gòu)20與前輪11的軸11a之間，用于將傳動機(jī)構(gòu)20來的動力傳遞至前輪11或者阻止傳動機(jī)構(gòu)20來的動力傳遞至前輪11。并且，動力傳遞部分40包括安裝在輸出軸22前端上的前離合器42、連接至前離合器42的前傳動軸44、以及安裝在前傳動軸44與軸11a之間的前差動裝置46。
這時(shí)，輸出軸22、離合器42、傳動軸44、差動裝置46以及軸11a的裝配結(jié)構(gòu)與本發(fā)明涉及的技術(shù)領(lǐng)域中通常所用的結(jié)構(gòu)相同。
在前離合器42例如包括摩擦離合器的情況下，飛輪連接至輸出軸22的前端。并且，通過離合器彈簧、安裝在壓力板與飛輪之間的離合器板以及將外力傳遞至壓力板的分離叉等而受迫連至飛輪的壓力板設(shè)置在前傳動軸44上。具有上述結(jié)構(gòu)的摩擦離合器在本發(fā)明涉及的技術(shù)領(lǐng)域中是公知技術(shù)，因此將省略對它們的詳細(xì)描述。
與前動力傳遞部分40一樣，后動力傳遞部分50包括安裝在輸出軸22后端上的后摩擦離合器52、以及安裝在后傳動軸54與后軸12a之間的后差動裝置56。動力傳遞部分的構(gòu)成部分和動力傳遞結(jié)構(gòu)與前動力傳遞部分40的構(gòu)成部分和動力傳遞結(jié)構(gòu)相同。沒有被描述的標(biāo)號是后摩擦離合器52的分離叉。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的前和后離合器42、52不限于摩擦離合器，在不偏離本發(fā)明精神的情況下，可以在形式方面進(jìn)行各種改變。
控制部分60控制前離合器42和后離合器52，并且有選擇地將傳遞至傳動機(jī)構(gòu)20的輸出軸22上的動力傳遞到前輪11或者后輪12或者前和后輪11、12上。
該控制部分60包括安裝在駕駛員座位一側(cè)上的選擇件61，所述選擇件61包括前驅(qū)動按鈕61a、后驅(qū)動按鈕61b和前/后驅(qū)動按鈕61c；微型計(jì)算機(jī)62，用于接收來自選擇件61的電信號；一對由微型計(jì)算機(jī)62控制并且使操作桿64a、64b直線往復(fù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)63a、63b；以及一對氣缸65a、65b，用于容納每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)63a、63b的操作桿64a、64b，并且由于操作桿64a、64b的直線往復(fù)運(yùn)動而產(chǎn)生液壓。
成對氣缸65a、65b通過液壓管路分別連接至前離合器42的分離叉42a和后離合器52的分離叉52a。
在具有以上結(jié)構(gòu)的控制部分60中，當(dāng)兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)63a、63b或兩者之一通過驅(qū)動按鈕61a、61b、61c的選擇性操作推動操作桿64a、64b以移入氣缸65a、65b時(shí)，液壓在氣缸65a、65b中產(chǎn)生。產(chǎn)生的液壓使前離合器42和/或后離合器52的分離叉42a、52a運(yùn)行，緊密連在與輸出軸22連接的飛輪上的壓力板被分離開，從而阻止動力傳遞。
結(jié)果，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)63a、63b使操作桿64a、64b移至氣缸65a、65b外部時(shí)，施加在分離叉42a、52a上的液壓返回入氣缸65a、65b中，并且壓力板緊密地連至飛輪，從而傳遞被阻止的動力。
這時(shí)，在選擇件61運(yùn)行期間，微型計(jì)算機(jī)62實(shí)施如下的控制操作。
當(dāng)在前驅(qū)動按鈕61a的操作使前輪11運(yùn)行的狀態(tài)下操作后驅(qū)動按鈕61b時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62控制前驅(qū)動按鈕61a以被返回，并且控制前離合器42，以阻止動力。然后，當(dāng)在后輪12運(yùn)行的狀態(tài)下操作前驅(qū)動按鈕61a時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62控制后離合器52，以阻止動力。此外，當(dāng)前/后驅(qū)動按鈕61c被操作時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62控制前離合器42或者后離合器52，以傳遞動力。
而且，控制部分60還包括安裝在前輪11或后輪12附近的速度傳感器66、以及安裝在車輛一側(cè)上的腳踏開關(guān)67，當(dāng)駕駛員踩下制動踏板70至最大限度時(shí)，所述腳踏開關(guān)67接觸制動踏板70并產(chǎn)生電信號。這些速度傳感器66和腳踏開關(guān)70電連接至微型計(jì)算機(jī)62。當(dāng)速度傳感器66和腳踏開關(guān)67檢測突然制動時(shí)，控制部分60控制前和后離合器42、52，以便在連續(xù)時(shí)間段中將輸出軸22的動力同時(shí)傳遞到前輪11和后輪12上。由此，前輪11和后輪12中產(chǎn)生的動力反向地從輸出軸22傳遞至發(fā)動機(jī)10。這時(shí)，反向傳遞現(xiàn)象發(fā)生，即，前輪11和后輪12能夠使發(fā)動機(jī)10運(yùn)行的現(xiàn)象發(fā)生，從而獲得發(fā)動機(jī)制動效果。
并且，在四輪驅(qū)動使車輛運(yùn)行的狀態(tài)下，當(dāng)微型計(jì)算機(jī)62通過速度傳感器66和腳踏開關(guān)67檢測突然制動時(shí)，通過控制液壓供給裝置38以及允許變換齒輪24和承載架24d被操作進(jìn)行轉(zhuǎn)動，來阻止動力被傳遞至前輪11和后輪12。同時(shí)，通過利用限制裝置30限制制動齒輪26的承載架26f，將在與車輛運(yùn)行方向相反的方向上作用的力施加在輸出軸22上。由此，輸出軸22的轉(zhuǎn)動力被減小，并且除了制動踏板70的制動以外，還可以獲得附加的制動效果。
第二實(shí)施例圖5是選擇件的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。所述選擇件包括驅(qū)動選擇板82和驅(qū)動桿83。驅(qū)動選擇板82具有前驅(qū)動接觸點(diǎn)82a、后驅(qū)動接觸點(diǎn)82b以及前/后驅(qū)動接觸點(diǎn)82c。此外，驅(qū)動桿83安裝在驅(qū)動選擇板82中，并且具有有選擇地接觸前輪、后輪以及前/后驅(qū)動接觸點(diǎn)82a、82b、82c的接觸點(diǎn)83a。在具有以上結(jié)構(gòu)的選擇件81中，當(dāng)驅(qū)動桿83位于前驅(qū)動接觸點(diǎn)82a時(shí)，前輪11被驅(qū)動。在這種狀態(tài)下，當(dāng)驅(qū)動桿83被移至后驅(qū)動接觸點(diǎn)82b時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62使前執(zhí)行機(jī)構(gòu)63a和前離合器42運(yùn)行，從而阻止動力傳遞至前輪11。
此外，當(dāng)驅(qū)動桿83被移至前/后驅(qū)動接觸點(diǎn)82c時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62控制阻止動力的前離合器42或后離合器52，以傳遞動力。由此，前輪11和后輪12均被驅(qū)動。
下面參考附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的具有以上結(jié)構(gòu)的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置。
當(dāng)發(fā)動機(jī)10產(chǎn)生動力時(shí)，連接至發(fā)動機(jī)10的主動軸21轉(zhuǎn)動。主動軸21的轉(zhuǎn)動使與主動齒輪23嚙合的傳動機(jī)構(gòu)20的前變換齒輪24、后齒輪25以及制動齒輪26運(yùn)行。當(dāng)在齒輪24、25、26轉(zhuǎn)動期間限制裝置30不限制每個(gè)齒輪24、25、26的承載架時(shí)，如上所述，主動軸21的驅(qū)動力不傳遞至傳動機(jī)構(gòu)20的輸出軸22上。
如果傳動機(jī)構(gòu)20被選定在預(yù)定的變速段，那么壓力供給裝置38通過將液壓供至限制裝置30的氣缸36上來操作操作桿34。由此，制動塊32的墊片緊密地接觸相應(yīng)齒輪的承載架，承載架停止轉(zhuǎn)動。
例如，當(dāng)前變換齒輪24中任一個(gè)齒輪的承載架24d被限制不發(fā)生轉(zhuǎn)動時(shí)，如圖3中箭頭標(biāo)記所示，環(huán)形齒輪24c的外齒輪表面與主動齒輪23嚙合并且隨主動齒輪23一起轉(zhuǎn)動。并且，多個(gè)行星齒輪24b受限制不發(fā)生轉(zhuǎn)動，這樣它們的外周邊表面轉(zhuǎn)動以嚙合環(huán)形齒輪24c的內(nèi)齒輪表面。因此，被行星齒輪24b包圍的線性齒輪24a轉(zhuǎn)動，連接至線性齒輪24a的輸出軸22最終發(fā)生轉(zhuǎn)動。這時(shí)，根據(jù)行星齒輪單元的齒輪比轉(zhuǎn)換主動軸21的動力，并將所述動力傳遞至輸出軸22。
在車輛的四輪驅(qū)動模式中，如上傳遞至輸出軸22的動力通過前和后動力傳遞部分40、50同時(shí)被傳遞至前輪11和后輪12。
在該四輪驅(qū)動模式中，當(dāng)駕駛員按下控制部分60的選擇件61的前輪驅(qū)動按鈕61a時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62使后執(zhí)行機(jī)構(gòu)63b隨著驅(qū)動按鈕61a的電信號運(yùn)行，以便將后操作桿64b移入后氣缸65b中。由此，在后氣缸65b中產(chǎn)生液壓使后摩擦離合器52的分離叉52a運(yùn)行，以便壓力板與連接至輸出軸22后端的飛輪分離開。由此，阻止動力傳遞至后輪12。因此，輸出軸22的動力通過前離合器42、前傳動軸44和前差動裝置46只傳遞到前輪11上。
此外，在前輪驅(qū)動模式中，當(dāng)駕駛員按壓后驅(qū)動按鈕61b時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62使前執(zhí)行機(jī)構(gòu)63a隨著按鈕61b的電信號運(yùn)行，以便前操作桿64a被移入前氣缸65a中。因此，在前氣缸65a中產(chǎn)生的動力使前摩擦離合器42的分離叉42a運(yùn)行，以便壓力板與連接至輸出軸22前端的飛輪分離開，由此阻止動力傳遞至前輪11。同時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62使后執(zhí)行機(jī)構(gòu)63b運(yùn)行，以便后操作桿64b移至后氣缸65b的外部。由此，施加在后離合器52的分離叉52a上的液壓返回后氣缸65b中，并且在離合器彈簧的作用下壓力板緊密接觸飛輪。由此，輸出軸22的動力通過后離合器52、后傳動軸54和后差動裝置56只傳遞至后輪12。
此外，當(dāng)駕駛員按下前/后驅(qū)動按鈕61c時(shí)，包括微型計(jì)算機(jī)62、前和后執(zhí)行機(jī)構(gòu)63a、63b以及前和后氣缸65a、65b等等的控制部分60根據(jù)以上控制將輸出軸22的動力通過前和后動力傳遞部分40、50同時(shí)傳遞至前輪11和后輪12。
同時(shí)，如果車輛以前驅(qū)動模式運(yùn)行，那么當(dāng)速度傳感器66和腳踏開關(guān)67檢測到突然制動時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62控制后執(zhí)行機(jī)構(gòu)63b，并且使輸出軸22的動力也傳遞至后輪12。由此，在前輪11和后輪12處產(chǎn)生的動力從輸出軸22反向傳遞至發(fā)動機(jī)10。即發(fā)生動力的反向傳遞現(xiàn)象，其中前輪11和后輪12使發(fā)動機(jī)10轉(zhuǎn)動。由此，可以獲得發(fā)動機(jī)制動效果。
相類似地是，如果車輛以后輪驅(qū)動模式運(yùn)行，那么當(dāng)檢測突然制動時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62控制前執(zhí)行機(jī)構(gòu)63a，并且使輸出軸22的動力也傳遞至前輪11。
此外，如果微型計(jì)算機(jī)62通過速度傳感器66和腳踏開關(guān)67得知突然制動狀態(tài)結(jié)束，那么微型計(jì)算機(jī)62控制前或后執(zhí)行機(jī)構(gòu)63a、63b，以便返回原始驅(qū)動模式狀態(tài)。
此外，如果車輛以四輪驅(qū)動模式運(yùn)行，那么當(dāng)微型計(jì)算機(jī)62通過速度傳感器66和腳踏開關(guān)67檢測突然制動時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62控制液壓供給裝置38，并允許前變換齒輪24的承載架24d在運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動，從而阻止動力傳遞至前輪11和后輪12。同時(shí)，微型計(jì)算機(jī)62使用限制裝置30限制制動齒輪26的承載架26f轉(zhuǎn)動。由此，如圖4中箭頭所示，在轉(zhuǎn)動方向反轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，主動齒輪23的轉(zhuǎn)動力通過制動齒輪26的第二環(huán)形齒輪26e、多個(gè)行星齒輪26d、第一環(huán)形齒輪26c和多個(gè)第一行星齒輪26b被傳遞至線性齒輪26a。由此，線性齒輪26a通過向輸出軸22施加與車輛運(yùn)行方向相反的力來削弱輸出軸22的運(yùn)行方向上的轉(zhuǎn)動力。由此，除了由制動踏板70產(chǎn)生制動以外，可以獲得附加的制動效果。
然后，當(dāng)微型計(jì)算機(jī)62得知突然制動狀態(tài)結(jié)束時(shí)，微型計(jì)算機(jī)控制液壓供給裝置38，并解除通過限制裝置30施加的對制動齒輪26的承載架26f的限制。并且，它限制預(yù)定前變換齒輪24或后變換齒輪25的承載架，以便車輛能在駕駛員需要的任何狀態(tài)下運(yùn)行。
同時(shí)，在圖5所示的選擇件8中，隨驅(qū)動桿83的位置變化而進(jìn)行的對本發(fā)明4輪驅(qū)動裝置的操作與以上按鈕型選擇件61的操作相同，因此不再對其進(jìn)行說明。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置設(shè)有傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)能使用一個(gè)輸出軸將動力傳遞至前輪和后輪，并且所述4輪驅(qū)動裝置具有離合器，所述離合器阻止動力傳遞/傳遞動力至輸出軸與前輪之間以及輸出軸與后輪之間。由此，即使不使用復(fù)雜、并且大而重的變速箱，也能將發(fā)動機(jī)的動力有選擇地傳遞至前輪或者后輪或者前/后輪。由此，能夠減少制造成本，增加燃料消耗率，并且提高轉(zhuǎn)向靈敏度和穩(wěn)定性。
此外，在兩輪驅(qū)動期間突然剎車時(shí)，前離合器和后離合器受控，以便輸出軸的動力被同時(shí)傳遞至前輪和后輪。由此，通過動力的反向傳遞現(xiàn)象可以獲得發(fā)動機(jī)制動效果，其中在反向傳遞現(xiàn)象中前輪和后輪使發(fā)動機(jī)運(yùn)行。
盡管參考本發(fā)明的具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了展示和描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解在不偏離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的情況下，可對這些實(shí)施例進(jìn)行細(xì)節(jié)和形式上的改變。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，包括連接至發(fā)動機(jī)的主動軸，該主動軸接收來自發(fā)動機(jī)的動力，并且具有連接到其上的多個(gè)主動齒輪；傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)包括與所述多個(gè)主動齒輪嚙合的多個(gè)變換齒輪，以及連接到所述變換齒輪和所述車輛的前輪和后輪的輸出軸；前動力傳遞部分，所述前動力傳遞部分包括安裝在所述輸出軸一端上的前離合器，所述前離合器將所述輸出軸的動力傳遞至所述前輪或阻止所述輸出軸的動力傳遞至前輪；后動力傳遞部分，所述后動力傳遞部分包括安裝在所述輸出軸另一端上的后離合器，所述后離合器將所述輸出軸的動力傳遞至所述后輪或者阻止所述輸出軸的動力傳遞至后輪；以及控制部分，所述控制部分控制所述前和后動力傳遞部分，以便控制從所述輸出軸傳遞至所述前輪和所述后輪的動力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，其特征在于，所述控制部分包括用于選擇前輪驅(qū)動、后輪驅(qū)動或者前/后輪驅(qū)動的選擇件；微型計(jì)算機(jī)，所述微型計(jì)算機(jī)接收來自所述選擇件的電信號；由所述微型計(jì)算機(jī)控制的第一和第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)；連接至所述第一和第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)并實(shí)施直線往復(fù)運(yùn)動的第一和第二操作桿；以及第一和第二氣缸，所述第一和第二氣缸容納所述第一和第二操作桿，并且通過所述第一和第二操作桿的所述直線往復(fù)運(yùn)動分別將所述第一和第二操作桿供至所述前離合器和所述后離合器及與所述前離合器和所述后離合器分離開，其中，當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過所述微型計(jì)算機(jī)的控制使所述操作桿移入所述氣缸中時(shí)，在所述氣缸中產(chǎn)生的液壓使所述離合器運(yùn)行，以阻止動力傳遞至所述前和/或后輪，以及當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述操作桿移入所述氣缸外部時(shí)，施加在所述離合器上的液壓返回所述氣缸中，以便將動力傳遞至所述前輪和/或后輪上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，其特征在于，所述控制部分還包括安裝在相鄰的所述前輪或所述后輪上的速度傳感器、以及通過所述車輛制動踏板的控制而開/關(guān)的腳踏開關(guān)，所述速度傳感器和所述腳踏開關(guān)電連接至所述微型計(jì)算機(jī)，其中，當(dāng)所述微型計(jì)算機(jī)檢測到從所述速度傳感器和所述腳踏開關(guān)來的突然制動信號時(shí)，所述微型計(jì)算機(jī)指令所述第一和所述第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第一和所述第二操作桿分別移至所述第一和所述第二氣缸的外部，以便將動力傳遞至所述前輪和所述后輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，其特征在于，所述選擇件包括前輪驅(qū)動按鈕，用于將電信號輸入至所述微型計(jì)算機(jī)，以便所述第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第一操作桿移至所述第一氣缸的外部，而所述第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第二操作桿移入所述第二氣缸的內(nèi)部；后輪驅(qū)動按鈕，用于將電信號輸入至所述微型計(jì)算機(jī)，以便所述第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第一操作桿移入所述第一氣缸的內(nèi)部，而所述第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第二操作桿移至所述第二氣缸的外部；以及前/后驅(qū)動按鈕，用于將電信號輸入至所述微型計(jì)算機(jī)，以便所述第一和第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第一和第二操作桿移至所述第一和第二氣缸的外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，其特征在于，所述選擇件包括驅(qū)動選擇板，所述驅(qū)動選擇板具有前輪驅(qū)動接觸點(diǎn)、后輪驅(qū)動接觸點(diǎn)以及前/后驅(qū)動接觸點(diǎn)，所述前輪驅(qū)動接觸點(diǎn)用于將電信號輸入至所述微型計(jì)算機(jī)、以便所述第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第一操作桿移至所述第一氣缸的外部以及所述第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第二操作桿移入所述第二氣缸的內(nèi)部，所述后輪驅(qū)動接觸點(diǎn)用于將電信號輸入至所述微型計(jì)算機(jī)、以便所述第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第一操作桿移入所述第一氣缸的內(nèi)部以及所述第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第二操作桿移至所述第二氣缸的外部，所述前/后驅(qū)動接觸點(diǎn)用于將電信號輸入至所述微型計(jì)算機(jī)、以便所述第一和第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)使所述第一和第二操作桿移至所述第一和第二氣缸的外部；以及設(shè)置在所述驅(qū)動選擇板中的驅(qū)動桿，所述驅(qū)動桿具有有選擇地接觸所述前驅(qū)動接觸點(diǎn)、所述后驅(qū)動接觸點(diǎn)或者所述前/后驅(qū)動接觸點(diǎn)的接觸點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，其特征在于，所述前動力傳遞部分還包括連接至所述前離合器的前傳動軸以及安裝在所述前傳動軸上的前差動裝置，以及所述后動力傳遞部分還包括連接至所述后離合器的后傳動軸以及安裝在所述后傳動軸上的后差動裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)還包括控制齒輪，所述控制齒輪與所述多個(gè)主動齒輪中的一個(gè)嚙合，并且連接至所述輸出軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)的所述變換齒輪包括固定安裝在所述輸出軸上的線性齒輪、與所述線性齒輪的外表面嚙合的多個(gè)行星齒輪、具有與所述多個(gè)行星齒輪嚙合的內(nèi)齒輪表面并且具有與所述主動齒輪嚙合的外齒輪表面的環(huán)形齒輪、以及可轉(zhuǎn)動地支撐所述多個(gè)行星齒輪的行星齒輪承載架，以及所述制動齒輪包括安裝在所述輸出軸上的線性齒輪、與所述線性齒輪的外周邊表面嚙合的多個(gè)第一行星齒輪、具有與所述多個(gè)第一行星齒輪嚙合的內(nèi)周邊表面的第一環(huán)形齒輪、與所述第一環(huán)形齒輪的外周邊表面嚙合的多個(gè)第二行星齒輪、具有與所述多個(gè)第二行星齒輪嚙合的內(nèi)齒輪表面并且具有與所述主動齒輪嚙合的外齒輪表面的第二環(huán)形齒輪、以及可轉(zhuǎn)動地支撐所述多個(gè)第一行星齒輪和第二行星齒輪的行星齒輪承載架。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)還包括具有多個(gè)制動塊的限制裝置，能緊密接觸所述行星齒輪承載架外周邊表面的墊片連在所述多個(gè)制動塊上；多個(gè)操作桿，所述操作桿用于使每個(gè)所述制動塊接觸所述行星承載架或者使每個(gè)所述制動塊與所述行星承載架分離開；用于驅(qū)動每個(gè)所述操作桿的多個(gè)氣缸；以及用于將液壓供至所述氣缸的液壓供給裝置。
全文摘要
一種用于車輛的4輪驅(qū)動裝置，其能夠驅(qū)動兩輪或四輪且具有無傳統(tǒng)變速箱的簡單結(jié)構(gòu)。4輪驅(qū)動裝置包括連接至發(fā)動機(jī)的主動軸，接收來自發(fā)動機(jī)的動力并具有連接在其上的多個(gè)主動齒輪；傳動機(jī)構(gòu)，包括與多個(gè)主動齒輪嚙合的多個(gè)變換齒輪以及連接到車輛前輪和后輪的輸出軸；前動力傳遞部分，包括安裝在所述輸出軸一端上的前離合器，所述前離合器用于將輸出軸的動力傳遞至前輪或阻止輸出軸的動力傳遞至前輪；后動力傳遞部分，包括安裝在輸出軸另一端上的后離合器，所述后離合器用于將輸出軸的動力傳遞至后輪或者阻止輸出軸的動力傳遞至后輪；以及控制部分，用來控制前和后動力傳遞部分，以便限制動力從輸出軸傳遞至前輪和后輪。
文檔編號F16H37/02GK1558840SQ01823735
公開日2004年12月29日 申請日期2001年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月16日
發(fā)明者河泰煥 申請人:河泰煥