本发明涉及一种具有滑行节油功能的组合式半轴 机动车辆的半轴一端带法兰盘与轮毂连接,另一端有花链,与差速器齿轮连接,本组合式半轴是对半轴的法兰盘部分进行改进,使半轴有滑行功能,实现节油,因此实为一个滑行节油装置。
现有车辆滑行节油装置,是与半轴分离,独立组合为一个部件,体积很大,高度与法兰盘直径相当,因此小型车辆无法安装,而且现有车辆滑行节油装置都是有两组棘轮棘爪机构,正向的一组用于车辆向前行驶,反向的一组用于倒车,而且这两组棘轮棘爪机构,一组是在靠近盖子的一端,一组是靠近轮毂,且在外壳和滑行芯上各有一组棘轮齿形,例如专利号CN87208316U就是这种结构;而专利申请号902226223提出了复合内棘轮棘爪式结构和滚柱超越离合器式的结构;所有的滑行器都是两层。一层机构实现前进,一层机构用于倒档,两层机构决不在相同的一个园截面上,结构都很复杂,可靠性低;超越离合器式由于滚柱和滚道磨损,造成打滑,很不安全;现有此类滑行器,只有一套前进机构,损坏后,车辆就不能工作了,故至今都不能大量推广使用。
本发明的目的在于克服现有车辆滑行装置,体积大,只能装在卡车上,小车上不能安装的缺点,而且做到装上车辆后能自如的正常行驶,确保能连续加速,能有效的倒车,行驶过程中在额定转速下自动开滑,自动止滑;必要时还可实现人工锁止;此外还要大力简化结构,提高强度,提高使用寿命,特别是有两套前进机构,一套倒档机构,提高了安全性。
这种具有滑行节油功能的组合式半轴,仍然是装在机动车辆驱动轴与轮毂连接部位的半轴位置上,由盖子、外壳、半轴、离合块、撑爪(或滚柱)、弹簧机构、轴承等构成;这种车辆滑行装置在外壳上开有离合块安装和运动的方形缺口,内装弹簧和离合块,该离合块能顺利的进入半轴,或在离心力作用下,部分或全部藏在外壳上方形缺口内;同时在同一园截面上错开一定角度,开有撑爪(或滚柱)运动的轨道,轨道的曲线是,在顺箭头方向与撑爪(或滚柱)接触部位,它的R与撑爪的小头半径相当(或与滚柱半径相当)能阻止撑爪(或滚柱)前进;并按箭头的反方向,有一曲线使R与外壳内园沿滑过渡,其功用为,滑行时平顺地使撑爪(或滚柱)进入半轴的缺口中;在半轴中,按外壳相对应的角度和园截面上,也开有离合块可以进入和退出的方形缺口,这个缺口在顺箭头方向要削去一块,(被削去部分,表面可贴一块非金属材料)使两边有个阶差,这个阶差能实现自动滑行,倒车和使车辆前进等功能;同时在半轴的相同园截面,不同角度上还开有撑爪(或滚柱),安装和运动的缺口,其功能是车辆前进时,将动力通过半轴压住撑爪(或滚柱)再压向外壳驱动车轮;滑行时消除动力传递,在惯性力作用下车辆自由滑行。外壳和半轴内离合块运动的方形缺口和撑爪(或滚柱)运动的缺口是在同一园截面内交错安排的,数量至少各一个,以各为二个或三个为佳。
本发明的优点是把滑行机构与半轴组合为一个独立的部件,使它成为能与批量生产的车辆配套,也能装在现有在用的各型车辆上,尤其是体积很小,不但能装在卡车上而且可在小型车辆上使用;在结构上的优点是通过撑爪(或滚柱)能使车辆前进,运用离合块不但能实现自动滑行、自动止滑、倒车、同时也能使车辆前进,即前进有两套机构;该两套机构都在一园截面内,因此结构简单、加工容易、可靠性大。
图1 具有滑行节油功能组合式半轴的结构图
图2 是图1的剖视图
图3 撑爪与弹簧组合图
图4 为半轴另件图
下面参照附图作进一步说明:
图1和图2中,1为盖子、2轴承、3离合块、4弹簧、5外壳、6半轴、7撑爪(附图2b为滚柱)、8弹簧机构、9轴承、10油封,图中未示出半轴的安装位置;图2a,b中清楚的示出了离合块,撑爪和几种缺口的曲线、几何图形,位置和关系,图中半轴6和外壳5、夹住了撑爪7,此时离合块在弹簧力作用下进入半轴的方形缺口中,该缺口的尺寸大于离合块,使两边都有明显的间隙,当车辆开动而没有达到滑行速度时,动力传递到半轴,并通过撑爪使外壳转动,因外壳与轮毂相连,故车辆向前行驶;当行驶速度达到自动滑行速度时(假定设计定为40Km/h),离合块在离心力作用下克服弹簧力向外壳内缩进大于H的距离,此时如果动力消失(发动机关车与降至怠速),半轴几乎不动,而外壳则在惯性力的作用下,又无机械阻力的情况下继续前进;此时撑爪被外壳的曲线压入了半轴的缺口内,离合块则沿半轴缺口H高的低台阶顺箭头方向前进,不断的越过撑爪藏身的缺口和跳过半轴的方形缺口而滑行,由于道路的阻力车轮的转速缓慢下来,离心力也随着减小,达到规定转速时,离合块在弹簧力作用下又进入半轴的缺口中;终止无机械阻力的自动滑行;在这个过程中如果要连续加速,只要加大油门即可,因在轮子每转动一圈之中,撑爪总有机会在弹簧机构8的推动下,使一部分进入外壳中,一旦动力传来就能被半轴和外壳夹住;如果要倒车,此时转速很低,离合块一定进入半轴中,当半轴反转其缺口(H高的一边)卡住了离合块,并带动外壳和车轮反转;如果车辆在运行中发生了撑爪压碎或弹簧机构失效,撑爪在缺口中出不来,此时离合块被半轴挤紧,可通过离合块将动力传递给外壳和车轮,也能使车辆前进。
图1可清楚看出,离合块和撑爪各种缺口都在同一园截面之内,这是与各种滑行器最明显的区别。
图2是图1的剖示图,a为使用撑爪,为实施例之一;b是实施例之二,使用滚柱,其原理和工作程序相同,b中是用滚柱替代撑爪,与之相配合的半轴和外壳也有与滚柱相似的R园弧面;传递动力时半轴通过滚柱使外壳转动驱轮胎前进;滑行时,滚柱被外壳曲线压入半轴的缺口内。
图3是撑爪与弹簧组合图,a按剖视图的方向占有若干个直径较小的孔,每个孔中插入了一根能被孔卡住的弹簧钢丝,使撑爪有个向外的力,确保向外张开,由于弹簧长期工作易产生疲劳,出现断裂,采取多根组合,受力状态不一样,可大大延长使用寿命,而且避免了多余的可能产生松动,出现故障的其他另件;b是用弹簧或其他弹簧片也可以。
图4为半轴,剖视图a配撑爪,b配滚柱,这种半轴与差速器连接处仍然是花键,而另一端没有法兰盘,在与外壳相对应的同一园截面上交错开有离合块可以进入的方形缺口和撑爪(或滚柱)运动的缺口。
本设计,在离合块上有槽,盖子上有凸起部分,当转动盖子使凸起部分进入槽中就实现了人工锁止。