菱形车转向轮驱动系统

摘要

一种菱形车转向轮驱动系统，它的组成为，装在横轴中部的转向主销两端同转向节连接且该转向节可绕其轴线转动，轮毂经一对支撑轴承装在所述转向节上，轮圈一侧的轮辐固定在轮毂一侧；位于轮圈内腔中的减速器壳体由左侧壳体和右侧壳体组成，且左侧壳体同所述转向节固定连接而右侧壳体经轴承安装在轮毂外圈上，内半轴位于所述减速器壳体中的一端经齿轮减速传动副同轮毂联接，该内半轴的另一端同第一球笼等速万向节的一端连接；该第一球笼等速万向节的另一端同可伸缩外半轴的一端连接，该可伸缩外半轴的另一端同第二球笼等速万向节的一端连接。它能实现运动的等速传递，传动结构无干涉，并具有大角度转向能力，还有利于提高车辆的离地间隙。

权利要求

1.一种菱形车转向轮驱动系统，它的组成为，装在横轴(18)中部主销孔中的转向主销(16)的两端同转向节(15)连接且该转向节(15)可绕所述转向主销(16)轴线转动，轮毂(12)经一对支撑轴承(14)安装在所述转向节(15)上，轮圈(21)一侧的轮辐(13)用螺栓紧固在所述轮毂(12)一侧；位于所述轮圈(21)内腔中的减速器壳体由左侧壳体(8)和右侧壳体(9)连接成整体，且所述左侧壳体(8)用螺栓同所述转向节(15)的相应侧固定连接而所述右侧壳体(9)经轴承(10)安装在所述轮毂(12)外圈上，其特征是，内半轴(7)位于所述减速器壳体中的一端经齿轮减速传动副同所述轮毂(12)联接，该内半轴(7)的另一端同第一球笼等速万向节(6)的一端连接；该第一球笼等速万向节(6)的另一端同可伸缩外半轴(20)的一端连接，该可伸缩外半轴(20)的另一端同第二球笼等速万向节的一端连接；

所述齿轮减速传动副由内半轴(7)位于所述减速器壳体中一端上的较小齿轮A同所述轮毂(12)外周的较大齿轮B啮合组成；所述内半轴(7)位于所述减速器壳体中一端上的较小齿轮A位于所述轮毂(12)外周的较大齿轮B的上方。

2.根据权利要求1所述菱形车转向轮驱动系统，其特征是，所述可伸缩外半轴(20)由内端件(4)和外端件(3)组成，且内端件(4)的一端插接在外端件(3)的一端中且该内端与外端件用花键连接，所述内端件(4)随所述外端件(3)转动并可相对所述外端件(3)作轴向移动。

3.根据权利要求1所述菱形车转向轮驱动系统，其特征是，在所述轮毂(12)与轮辐(13)之间安装制动盘(11)且该制动盘(11)用螺栓紧固在轮毂(12)上。

说明书

菱形车转向轮驱动系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机动车辆轮边驱动系统，特别是菱形车单转向轮的轮边驱动系统。

背景技术

[0002] 现有车辆转向驱动桥由主减速器、差速器、半轴、万向节、转向节、主销等构成，动力依次由传动轴、差速器、半轴、万向节等传递到左右车轮，适合于一根轮轴上左右对称安装两个车轮的前轮。对于轮轴上只有一个转向驱动轮的应用，如前后轮轴各只有一个转向驱动轮的菱形底盘车辆，现有转向驱动桥存在如下问题：单转向驱动轮的悬架及转向机构从车轮摆振、悬架受力、转向机构操纵多方面考虑宜采用左右对称的双纵摆结构(见发明专利CN101037116A)或类似于摩托车前轮的双叉悬架，主销轴线在车轮纵向对称平面内，一根支撑横轴贯穿轮中心及主销，占据了传统转向驱动桥万向节、内外半轴的位置，现有转向驱动桥完全不适用。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提出一种菱形车转向轮驱动系统，它适合于菱形车的单转向驱动轮的驱动系统，使动力由传动轴输入轮毂，并采用轮边减速器达到代替传统主减速器并提高离地间隙的目的。

[0004] 本发明采用的技术方案是，所述菱形车转向轮驱动系统的组成为，装在横轴中部主销孔中的转向主销的两端同转向节连接且该转向节可绕所述转向主销轴线转动，轮毂经一对支撑轴承安装在所述转向节上，轮圈一侧的轮辐用螺栓紧固在所述轮毂一侧；位于所述轮圈内腔中的减速器壳体由左侧壳体和右侧壳体连接成整体，且所述左侧壳体用螺栓同所述转向节的相应侧固定连接而所述右侧壳体经轴承安装在所述轮毂外圈上，其结构特点是，内半轴位于所述减速器壳体中的一端经齿轮减速传动副同所述轮毂联接，该内半轴的另一端同第一球笼等速万向节的一端连接；该第一球笼等速万向节的另一端同可伸缩外半轴的一端连接，该可伸缩外半轴的另一端同第二球笼等速万向节的一端连接。

[0005] 以下对本发明做出进一步说明。

[0006] 参见图1，本发明的菱形车转向轮驱动系统的组成为，装在横轴18中部主销孔中的转向主销16的两端同转向节15连接且该转向节15可绕所述转向主销16轴线转动，轮毂12经一对支撑轴承14安装在所述转向节15上，轮圈21一侧的轮辐13用螺栓紧固在所述轮毂12一侧；位于所述轮圈21内腔中的减速器壳体由左侧壳体8和右侧壳体9连接成整体，且所述左侧壳体8用螺栓同所述转向节15的相应侧固定连接而所述右侧壳体9经轴承10安装在所述轮毂12外圈上，其结构特点是，内半轴7位于所述减速器壳体中的一端经齿轮减速传动副同所述轮毂12联接，该内半轴7的另一端同第一球笼等速万向节6的一端连接；该第一球笼等速万向节6的另一端同可伸缩外半轴20的一端连接，该可伸缩外半轴20的另一端同第二球笼等速万向节的一端连接。

[0007] 所述齿轮减速传动副由内半轴7位于所述减速器壳体中一端上的较小齿轮同所述轮毂12外周的较大齿轮啮合组成。

[0008] 为了提高车辆的离地间隙，最好使所述内半轴7一端上的较小齿轮位于所述轮毂12外周的较大齿轮的上方，由此使所述外半轴亦位于较高位置。

[0009] 所述可伸缩外半轴20的一种结构是，它由内端件4和外端件3组成，且内端件4的一端插接在外端件3的一端中并用花键连接而可使该内端件4随所述外端件3转动并可相对所述外端件3作轴向移动。

[0010] 本发明的上述结构中，由所述第二球笼等速万向节2、可伸缩外半轴20、内半轴7、所述较小齿轮和较大齿轮组成的轮边减速机构(齿轮减速传动副)、轮毂12、转向主销16、转向节15、横轴18等组成轮边驱动系统；动力由所述外半轴经万向节传递到内半轴7，内半轴7上的小齿轮与轮毂12上的大齿轮啮合，将动力传递到轮毂12上；轮毂12通过一对圆锥滚子轴承(即支撑轴承14)安装在转向节15上；轮辐13和制动盘11由螺栓紧固在轮毂12上。减速器壳体分成左侧壳体8和右侧壳体9两部分，左侧壳体8通过螺栓固定在转向节15上，右侧壳体9经由轴承10安装在轮毂外圈，左侧壳体8和右侧壳体9由螺栓紧固构成整体。

[0011] 转向主销16固定在转向节15上，横轴18与锥形转向主销16配合，构成转向运动副。

[0012] 所述可伸缩外半轴为轴向可伸缩，该外半轴由外端件3和内端件4插接组成，外端件3通过第二球笼等速万向节2连接传动轴1，内端件4通过花键与外端件3联接，由花键传递动力并可沿轴向伸缩。外半轴的内端件4通过第一球笼等速万向节6连接内半轴7；当车辆转向时，第一球笼等速万向节6和第二球笼等速万向节2绕转向主销16旋转，使所述外半轴分别相对传动轴1、内半轴7相应形成两个夹角，利用这两个万向节，使得转速从传动轴1到内半轴7获得等速传递。因所述第一球笼等速万向节6中心不在转向主销16的轴线上，转向过程中所述两个万向节的中心距发生变化，外半轴的长度自动调整，使该外半轴两端与第一球笼等速万向节6和第二球笼等速万向节2保持正常啮合。

[0013] 所述内半轴7及其较小齿轮、轮毂12及其较大齿轮、减速器壳体、轴承10、支撑轴承14等构成轮边减速器；其中，左侧壳体8通过螺栓直接紧固在转向节15上，它唯一的运动是随转向节15绕转向主销16转动，右侧壳体9通过壳体支撑轴承10安装在轮毂12上。内半轴7通过一对轴承17安装在减速器壳体上，与轮毂12上大齿轮啮合，将动力传递至轮毂12。齿轮的类型可以是直齿，为提高强度也可采用斜齿。轮毂12通过一对支撑轴承14安装在转向节15上，随转向节15绕转向主销16转动，同时可绕转向节15轴线(即车轮轴线)转动，产生车轮的滚动。

[0014] 所述的转向副可以是现有技术结构，它由横轴18、转向主销16、转向节15构成。横轴18两端与悬架控制臂铰接，横轴18中心有一个与转向主销16配合的锥形主销孔。横轴18只可保持水平绕悬架控制臂的摆动中心旋转，可近似看成上下摆动。横轴18通过转向主销16与转向节15联接，转向节15被转向杆件拉动绕主销16旋转，产生车轮转向运动。

[0015] 轮毂12通过螺栓与轮辐13紧固，轮辋19与轮辐13为一体而构成轮圈21，动力传递至轮辋19及轮胎。为实现制动，可在轮毂12与轮辐13之间安装制动盘11且该制动盘11用螺栓紧固在轮毂12上。制动分泵安装可在减速器壳体上，制动力传递路线为减速器壳体、转向节15、转向主销16、横轴18、悬架控制臂、车架。

[0016] 由以上可知，本发明为一种菱形车转向轮驱动系统，它与现有技术相比，具有如下优点：

[0017] a.采用两个球笼等速万向节和可伸缩的外半轴，使得万向节中心不在转向主销轴线上时能实现运动的等速传递，传动结构无干涉，并具有大角度转向能力。

[0018] b.采用轮边减速机，取消传统主减速器，使得外半轴中心在车轮中心上方，有利于提高车辆的离地间隙。

附图说明

[0019] 图1是本发明一种实施例的剖视结构图，在图中：

[0020] 1-传动轴，2-第二球笼等速万向节，3-外端件，

[0021] 4-内端件，5-波纹罩，6-第一球笼等速万向节，

[0022] 7-内半轴，8-左侧壳体，9-右侧壳体，

[0023] 10-轴承，11-制动盘，12-轮毂，

[0024] 13-轮辐，14-支撑轴承，15-转向节，

[0025] 16-转向主销，17-轴承，18-横轴，

[0026] 19-轮辋，20-可收缩外半轴，21-轮圈。

具体实施方式

[0027] 如图1所示，本发明的菱形车转向轮驱动系统的组成为：装在横轴18中部主销孔中的转向主销16的两端同转向节15连接且该转向节15可绕所述转向主销16轴线转动，轮毂12经一对支撑轴承14安装在所述转向节15上，轮圈21一侧的轮辐13用螺栓紧固在所述轮毂12一侧；位于所述轮圈21内腔中的减速器壳体由左侧壳体8和右侧壳体9连接成整体，且所述左侧壳体8用螺栓同所述转向节15的相应侧固定连接而所述右侧壳体9经轴承10安装在所述轮毂12外圈上，内半轴7位于所述减速器壳体中一端经齿轮减速传动副同所述轮毂12联接，该内半轴7的另一端同第一球笼等速万向节6的一端连接；该第一球笼等速万向节6的另一端同可伸缩外半轴20的一端连接，该可伸缩外半轴20的另一端同第二球笼等速万向节的一端连接。

[0028] 所述齿轮减速传动副由内半轴7位于所述减速器壳体中一端上的较小齿轮同所述轮毂12外周的较大齿轮啮合组成。为了提高车辆的离地间隙，使所述内半轴7一端上的较小齿轮位于所述轮毂12外周的较大齿轮的上方，所述外半轴亦相应位于较高位置。

[0029] 所述可伸缩外半轴20由内端件4和外端件3组成，且内端件4的一端插接在外端件3的一端中并用花键连接而组成可使该内端件4随所述外端件3转动并可相对所述外端件3作轴向移动。

[0030] 为实现制动，可在轮毂12与轮辐13之间安装制动盘11且该制动盘11用螺栓紧固在轮毂12上。