專利名稱：汽車滑行裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
汽車滑行裝置是一種充分利用汽車運(yùn)動(dòng)動(dòng)能增加滑行距離的裝置，用于各種客、貨車輛，以降低能耗。
現(xiàn)有汽車傳動(dòng)系分析如下汽車起步或加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)系傳給驅(qū)動(dòng)輪，這是正傳過(guò)程；滑行時(shí)汽車的動(dòng)能通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪與地面間的作用轉(zhuǎn)化為以驅(qū)動(dòng)輪為動(dòng)力源沿與上述相反的傳遞路線，由半軸傳至離合器，這是反傳過(guò)程。正傳過(guò)程降速增扭，其傳動(dòng)效率很高，達(dá)95～97％；反傳過(guò)程則增速減扭，其傳動(dòng)效率甚低，加之各部的摩擦損失，攪油損失，疊加起來(lái)，形成可觀的行駛阻力，特別在冬季，這種阻力將成倍增加。其次，一般情況下司機(jī)都是充分利用汽車慣性而頻繁地加速——滑行。操作上表現(xiàn)為頻繁地踏離合器、摘檔和轟油門掛檔。高檔換低檔時(shí)，亦需轟下油門方可掛入。操作頻繁。第三，加速了傳動(dòng)系的磨損與損壞?，F(xiàn)有汽車傳動(dòng)系任何情況下都隨驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，特別是失去平衡或大修未進(jìn)行平衡的傳動(dòng)裝置，當(dāng)行車達(dá)到某一車速時(shí)就會(huì)產(chǎn)生共振，脫檔滑行時(shí)，共振現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，致使全車抖振發(fā)麻，傳動(dòng)系將產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，甚而損壞。
本實(shí)用新型提出的汽車滑行裝置的目的是，能在汽車滑行狀態(tài)下，切斷動(dòng)力反傳，增加滑行距離，并滿足倒車、下大坡或泥雪路面輪轂與傳動(dòng)系鎖為一體的要求。
本實(shí)用新型的主體部件裝于驅(qū)動(dòng)輪轂外端。半軸傳來(lái)的動(dòng)力通過(guò)本裝置傳給驅(qū)動(dòng)輪，改變了現(xiàn)有車輛半軸與驅(qū)動(dòng)輪轂固連的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)汽車起步，加速時(shí)，相當(dāng)于現(xiàn)有傳動(dòng)系直接傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力給驅(qū)動(dòng)輪；汽車滑行時(shí)，由于本裝置的作用，切斷了半軸與驅(qū)動(dòng)輪轂間的聯(lián)系，使驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)，因而該裝置具備如下優(yōu)點(diǎn)(a)由于切斷了動(dòng)力反傳，故減小了行車阻力，節(jié)約了燃料。(b)由于裝用該裝置后可以不摘檔滑行和滑行狀態(tài)下不轟油門掛任一前進(jìn)檔。故簡(jiǎn)化了操作程序，降低了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度；(c)由于滑行時(shí)傳動(dòng)系不轉(zhuǎn)動(dòng)，故減少了傳動(dòng)系的磨損。
本實(shí)用新型由超越離合自動(dòng)滑行部分、同步鎖止部分及鎖止控制部分等組成。前兩部分同裝于一殼體內(nèi)構(gòu)成該裝置的主體部件——滑行器。最后部分為動(dòng)作操縱控制部分。
(1)超越離合自動(dòng)滑行部分，用于切斷汽車滑行狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)輪與半軸的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滑行。它主要由棘輪、棘爪、齒座等件組成。
其工作過(guò)程是當(dāng)汽車起步或加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)傳給半軸的扭矩通過(guò)棘輪與棘爪的嚙合傳給驅(qū)動(dòng)輪；當(dāng)汽車滑行時(shí)，棘爪在驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)下，脫離棘輪實(shí)現(xiàn)不摘檔滑行。
(2)同步鎖止部分，用于超越離合自動(dòng)滑行的鎖止，實(shí)現(xiàn)倒車和利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。它主要由內(nèi)齒、磨擦齒圈、齒座等件組成。
其工作過(guò)程是汽車滑行時(shí)，該部分處于分離狀態(tài)，不影響超越離合自動(dòng)滑行部分自動(dòng)滑轉(zhuǎn)；當(dāng)遇倒車，下大坡或雨天泥路，可操作控制部分將同步鎖止部分的內(nèi)齒推向外端，通過(guò)磨擦齒圈的同步作用，使內(nèi)齒與齒座嚙合，這時(shí)超越離合部分被鎖止，失去其作用動(dòng)力通過(guò)同步內(nèi)齒、齒座，傳給驅(qū)動(dòng)輪轂，相當(dāng)于傳動(dòng)系與驅(qū)動(dòng)輪轂固連為一體的結(jié)構(gòu)。若需解除鎖止時(shí)，司機(jī)將控制開(kāi)關(guān)撥回原位，在回位彈簧的作用下內(nèi)齒脫離齒座，鎖止解除。
(3)鎖止控制部分，用于控制同步鎖止部分的鎖止或分離。它主要由控制開(kāi)關(guān)、電磁氣閥、貯氣筒、動(dòng)作氣缸等件組成。
其工作過(guò)程是撥動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，電磁氣閥動(dòng)作、壓縮空氣由貯氣筒進(jìn)入動(dòng)作氣缸，推動(dòng)傳動(dòng)元件，使同步鎖止部分鎖止；將控制開(kāi)關(guān)撥回原位，電磁氣閥放氣，在回位彈簧的作用下，同步鎖止部分的內(nèi)齒退出嚙合，鎖止解除。
本實(shí)用新型有如下附圖附


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型拆去滑行器蓋的側(cè)視圖。
附圖3為鎖止控制部分結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為本實(shí)用新型安裝位置示意圖。
附
圖1中1螺帽、2螺栓、3半軸套管、4輪轂、5軸承、6調(diào)整螺母、7螺栓、8減磨片、9棘爪軸、10棘爪彈簧、11止推軸承、12棘輪、13半軸、14定位銷、15回位彈簧、16棘爪、17齒座、18滑行器蓋、19摩擦齒圈、20同步滑塊、21內(nèi)齒、22彈簧、23螺釘、24推力軸承、25傳動(dòng)套筒、26鎖止螺母、27止動(dòng)片、28、29密封圈、30、驅(qū)動(dòng)橋殼。
附圖3中31貯氣筒、32電磁氣閥、33三通、34控制開(kāi)關(guān)、35電源、36導(dǎo)線、37氣管、38動(dòng)作氣缸、39活塞頂桿、40傳動(dòng)滑塊、41“一”字槽。
附圖4中42發(fā)動(dòng)機(jī)總成、43離合器總成、44變速器總成、45傳動(dòng)軸、46萬(wàn)向節(jié)、47主減速器主動(dòng)錐齒輪、48主減速器被動(dòng)錐齒輪、49主減速器殼、50差速器半軸齒輪、51行星齒輪、52差速器殼、53輪胎、54輪輞、55輪轂軸承。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳述如下超越離合自動(dòng)滑行部分，能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng)系動(dòng)力的單向傳遞。如
圖1所示，它由棘輪12、齒座17、棘爪16、棘爪軸9、棘爪彈簧10、減磨片8、定位銷14等件組成。棘輪12、棘爪16是汽車起步、加速時(shí)傳遞動(dòng)力及滑行時(shí)切斷動(dòng)力傳遞的主要部件。棘輪12通過(guò)花鍵與半軸13相連，用定位銷14作軸向定位，棘爪彈簧10置于棘爪16的中央缺口內(nèi)，用棘爪軸9將它們安裝在齒座 上?？傃b后，棘爪16在棘爪彈簧10的作用下，始終壓向棘輪12。當(dāng)棘輪12逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棘爪16被頂起，棘輪12滑轉(zhuǎn)，汽車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滑行；當(dāng)棘輪12順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棘爪16抵入棘輪12輪齒內(nèi)，這時(shí)齒座17、棘輪12一起轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過(guò)半軸13、棘輪12、棘爪16、棘爪軸9、齒座17、滑行器蓋18、輪轂4傳給驅(qū)動(dòng)輪。
為了減小棘爪軸9所承受的彎矩，棘爪16承孔制成沿爪長(zhǎng)方向微長(zhǎng)的長(zhǎng)園孔，當(dāng)棘爪16與棘輪12抵合時(shí)，爪16便以其外園弧段與齒座17上的相應(yīng)段抵合，使扭力不通過(guò)棘爪軸9，而直接傳給齒座17，延長(zhǎng)了棘爪軸9與棘爪16的使用壽命。
為了受力均勻和減小超越離合自動(dòng)滑行部分，由分離突然轉(zhuǎn)變?yōu)閲Ш蠣顟B(tài)的沖擊，棘爪16分為兩組，每組三個(gè)沿園周均布。當(dāng)其中一組嚙合時(shí)，另一組差1／2棘齒齒距進(jìn)入嚙合。這一布局滿足了，在棘輪12齒數(shù)不減的情況下，減小了由分離突然轉(zhuǎn)變?yōu)閲Ш蠣顟B(tài)的沖擊。改善了嚙合的平穩(wěn)性(如圖2所示)。
減磨片8起到對(duì)棘爪16的軸向限位和減磨作用；齒座17與滑行器蓋18固連為一體，其左端內(nèi)園上，裝有棘爪組件，接受棘輪12傳來(lái)的前進(jìn)動(dòng)力，其內(nèi)園中段制有一短齒圈，用以與同步鎖止部分的內(nèi)齒21相嚙。其右端制有內(nèi)錐面，與摩擦齒圈19外錐面相摩擦而產(chǎn)生鎖止同步作用。棘輪12以其外端突緣與壓入滑行器蓋18上的止推軸承11相配合，從而保證了齒座17與棘輪12的相對(duì)正確位置。
同步鎖止部分能夠?qū)崿F(xiàn)齒座17與同步鎖止內(nèi)齒21嚙合前的同步與同步后的鎖止。見(jiàn)
圖1，它由內(nèi)齒21、同步滑塊20、彈簧22、摩擦齒圈19、推力軸承24、齒座17等件組成。內(nèi)齒21以其內(nèi)孔花鍵與半軸13相連，并可沿半軸13作軸向滑動(dòng)；三個(gè)同步滑塊20鑲?cè)雰?nèi)齒21相應(yīng)的沿圓周均布的三個(gè)槽內(nèi)，槽底中部制有倒三角凹坑與同步滑塊20上的小突肩相吻合，其兩端鉤突鉤于摩擦齒圈19上，平時(shí)在彈簧22的作用下，使同步滑塊20緊壓向內(nèi)齒21相應(yīng)的槽內(nèi)；推力軸承24裝于內(nèi)齒21的突緣上，與鎖止控制部分的傳動(dòng)套筒25相抵。當(dāng)需要鎖止時(shí)，司機(jī)通過(guò)鎖止控制部分，使傳動(dòng)套筒25左移，推動(dòng)推力軸承24和內(nèi)齒21移動(dòng)，由于同步滑塊20的作用，帶動(dòng)磨擦齒圈19隨之運(yùn)動(dòng)，使兩錐面接觸而產(chǎn)生摩擦，這時(shí)周向力使磨擦齒圈19相對(duì)于內(nèi)齒21轉(zhuǎn)過(guò)一角度，這一角度在園周上恰好等于同步滑塊20寬度與摩擦齒圈19上滑槽寬度之差，即等于嚙合齒寬的1／2。這時(shí)，內(nèi)齒21與摩擦齒圈19齒端相抵，無(wú)法進(jìn)入嚙合；當(dāng)達(dá)到同步后，錐面摩擦作用消失，摩擦齒圈19相對(duì)于內(nèi)齒21倒轉(zhuǎn)過(guò)一角度，使內(nèi)齒21進(jìn)一步左移與齒座17相嚙鎖止，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過(guò)半軸13、內(nèi)齒21、齒座17、滑行器蓋18、輪轂4傳給驅(qū)動(dòng)輪；若欲解除鎖止時(shí)，司機(jī)將控制開(kāi)關(guān)34(如圖3)撥回原位，動(dòng)作氣缸38放氣，內(nèi)齒21在回位彈簧15的作用下，退出嚙合，回到原位，即處于分離狀態(tài)。
為了保證內(nèi)齒21與齒座17鎖止時(shí)無(wú)沖擊嚙合，則同步鎖止部分應(yīng)滿足下式 (R·f)/(sinφ) ＞rtgβ。其中，φ為摩擦錐面錐角；R為錐面平均磨擦半徑，f為磨擦系數(shù)；β為結(jié)合齒端倒角；r為輪齒平均作用半徑。
如
圖1、圖4所示。超越離合自動(dòng)滑行部分、同步鎖止部分，同裝于滑行器蓋內(nèi)。兩部分的主動(dòng)件棘輪12、內(nèi)齒21、通過(guò)半軸外端的花鍵相貫穿。汽車行駛狀態(tài)下其驅(qū)動(dòng)力無(wú)論通過(guò)上述任一部分，都必須經(jīng)由齒座17向外傳遞。齒座17與滑行器蓋18相連，滑行器蓋18固定于驅(qū)動(dòng)輪轂外端的突緣上，即發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力可以通過(guò)上述任一部分所構(gòu)成的傳遞路線傳給驅(qū)動(dòng)輪。
半軸13是傳遞扭矩的重要另件，其兩端均制成花鍵，內(nèi)端較短與差速器半軸齒輪50相連，外端較長(zhǎng)，由內(nèi)向外依次和內(nèi)齒21、棘輪12相連；變形輪轂4保持了原輪轂的基本結(jié)構(gòu)，只是增加了一個(gè)與滑行器蓋18相連的突緣和適當(dāng)加大了其徑向尺寸。
鎖止控制部分用于同步鎖止部分的鎖止與分離的控制。見(jiàn)圖3它由貯氣筒31、電磁氣閥32、三通33、控制開(kāi)關(guān)34、電源35、導(dǎo)線36、氣管37、動(dòng)作氣缸38、活塞頂桿 39、傳動(dòng)滑塊 40、傳動(dòng)套筒25(
圖1)等件組成。其中，貯氣筒31裝于車架上，其進(jìn)氣端設(shè)有壓力單向閥，并與制動(dòng)系貯氣筒相連，出氣端以氣管37與電磁氣閥32相連。電磁氣閥32、相當(dāng)于電磁氣開(kāi)關(guān)，由司機(jī)通過(guò)控制開(kāi)關(guān)34操縱；動(dòng)作氣缸38固定于驅(qū)動(dòng)橋殼30未裝制動(dòng)附件的一側(cè)，內(nèi)裝有活塞和回位彈簧。活塞頂桿39與傳動(dòng)滑塊40相抵，動(dòng)作氣缸38用氣管37通過(guò)三通33與電磁閥32相連；“一”字槽開(kāi)在動(dòng)作氣缸38同側(cè)外端的橋殼30上(半軸套管裝合后一次銑出)。電源35采用原車電源；控制開(kāi)關(guān)34裝于駕駛室內(nèi)便于操作的地方，用導(dǎo)線36與電磁氣閥32上兩電相接。
欲鎖止超越離合自動(dòng)滑行部分時(shí)，司機(jī)撥動(dòng)控制開(kāi)關(guān)34，電磁氣閥32動(dòng)作，貯氣筒31內(nèi)的壓縮空氣，經(jīng)由電磁氣閥32、三通33進(jìn)入同橋兩動(dòng)作氣缸38，通過(guò)活塞頂桿39推動(dòng)傳動(dòng)滑塊40外移，由于傳動(dòng)套筒25外端與推力軸承24相抵，故將內(nèi)齒21推向嚙合端，實(shí)現(xiàn)鎖止。若需解除鎖止時(shí)，將控制開(kāi)關(guān)34撥回原位，電磁氣閥32放氣，內(nèi)齒21、動(dòng)作氣缸38在其各自回位彈簧的作用下回位，鎖止解除。
同步鎖止部分，鎖止控制部分，通過(guò)傳動(dòng)套筒25相連系。傳動(dòng)套筒25是一筒形中間傳力另件，以其外園與半軸套管3的內(nèi)園滑動(dòng)配合，內(nèi)園與半軸13間形成一定的周向間隙。其內(nèi)端與滑塊41固連(見(jiàn)圖4)，外端以其突緣與推力軸承24相抵。欲鎖止時(shí)傳動(dòng)套筒外移；解除鎖止時(shí)其回到原位。
行車中一般不予以鎖止，以充分利用汽車貫性滑行；倒車時(shí)可撥動(dòng)控制開(kāi)關(guān)34，通過(guò)鎖止控制部分，實(shí)現(xiàn)鎖止作用。行車中的鎖止，除撥動(dòng)控制開(kāi)關(guān)34外，為縮短鎖止同步時(shí)間，可掛入高檔轟下油門即可。解除鎖止時(shí)，放松油門，撥控制開(kāi)關(guān)34到原位，鎖止解除。
本實(shí)用新型適用于經(jīng)常行駛于平原地區(qū)及城市的車輛。
為便于掌握鎖止情況，駕駛室內(nèi)應(yīng)裝一指示“鎖止”的指示燈，其觸點(diǎn)應(yīng)保證進(jìn)入鎖止時(shí)接通電路。
權(quán)利要求1.一種汽車滑行裝置，其特征在于主要由超越離合自動(dòng)滑行部分、同步鎖止部分和鎖止控制部分組成，其中超越離合自動(dòng)滑行部分主要由棘輪12、棘爪16、齒座17組成，同步鎖止部分主要由內(nèi)齒21、摩擦齒圈19、齒座17組成；棘輪12、內(nèi)齒21通過(guò)半軸13外端花鍵相貫穿，棘輪12與半軸13外端固連，內(nèi)齒21與半軸13滑動(dòng)配合；齒座17由摩擦錐面、內(nèi)齒圈、棘軸承孔三部分構(gòu)成，其一端的摩擦錐面與摩擦齒圈19的錐面相配合，另一端安裝棘爪16并與棘輪12相配合，其內(nèi)園中段制有內(nèi)齒圈，僅在鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)與內(nèi)齒21相嚙合超越離合自動(dòng)滑行部分，同步鎖止部分同置于一殼體內(nèi)，裝于驅(qū)動(dòng)輪轂外端突緣上。
2.按照權(quán)利要求1所述的汽車滑行裝置，其特征在于鎖止操作控制部分主要由貯氣筒31、電磁氣閥32、控制開(kāi)關(guān)34、動(dòng)作氣缸38、傳動(dòng)滑塊40、傳動(dòng)套筒25組成，傳動(dòng)套筒25為一筒狀另件，裝于半軸13與半軸套管3之間，并可沿軸向滑動(dòng)，其帶突緣的一端與同步鎖止部分裝于內(nèi)齒21上的推力軸承24相抵，另一端與傳動(dòng)滑塊40固連，動(dòng)作氣缸38裝于驅(qū)動(dòng)橋殼30未裝制動(dòng)附件的一側(cè)，活塞頂桿39與傳動(dòng)滑塊40相抵，貯氣筒31、電磁氣閥32、同裝于車架上，用氣管37和氣缸38相連。
專利摘要汽車滑行裝置屬于汽車工程領(lǐng)域。它能充分利用汽車動(dòng)能增加滑行距離，適用于各種車輛。它采用能根據(jù)不同行車要求可以隨意鎖止的棘輪式多爪超越離合器，相鄰內(nèi)側(cè)為一組合式錐面同步器兩者同置于一盆狀殼體內(nèi)。裝于半軸外端與驅(qū)動(dòng)輪轂之間。滑行時(shí)自動(dòng)切斷半軸與輪轂的聯(lián)系；倒車或利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，由控制部分使其鎖止，半軸傳遞雙向動(dòng)力。該裝置的優(yōu)點(diǎn)為減小了汽車滑行阻力；可不摘擋滑行；減小傳動(dòng)系的磨損與損壞。
文檔編號(hào)B60K23/00GK2076511SQ9021740
公開(kāi)日1991年5月8日 申請(qǐng)日期1990年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月4日
發(fā)明者李鳳綱 申請(qǐng)人:李鳳綱