專利名稱：一種6輪驅(qū)動車輛的縱向車橋和驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于地面車輛和行走機械技術(shù)。
背景技術(shù)：
本實用新型提供了一種用于驅(qū)動方式為6×6型的機動車輛的行走裝置。眾所周知，6×6驅(qū)動的車輛的越野通過性能較之4×4驅(qū)動車輛要好得多，而結(jié)構(gòu)又比8×8型和履帶式的簡單。因此6×6驅(qū)動的車輛和行走機械的應用日益廣泛，包括作為登月和探測火星等高科技裝備使用。已知的6×6型車輛的行走裝置和傳動和轉(zhuǎn)向方式主要有兩種。第一種采用3根帶中央主減速器和輪間差速器的傳統(tǒng)橫向布置的驅(qū)動橋，其中的1根或2根為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，動力經(jīng)布置在車輛中心縱軸附近的分動器和萬向節(jié)傳動軸傳輸?shù)较蜻@3根車橋上主減速器的輸入軸端；驅(qū)動橋可為非斷開式的(采用非獨立懸架)或斷開式(采用獨立或非獨立懸架)。第二種通稱“H”型傳動，將縱向傳動軸布置在車體兩側(cè)，再經(jīng)每側(cè)3根橫向萬向節(jié)軸將動力傳至車輪裝置。
上述6輪行走和驅(qū)動裝置存在以下問題1.采用中央傳動的驅(qū)動方式時，橫置的3根橋及其懸架和傳動軸占用了車內(nèi)較大的空間，造成車內(nèi)布局困難；采用已知的“H”型傳動時，各輪都需要配備獨立的橫向傳動軸和懸架系統(tǒng)，導致結(jié)構(gòu)復雜而昂貴。
2.多數(shù)6×6車輛只有在不良地面或需要特別大的牽引力的情況下才需要全部車輪參與驅(qū)動，而在良好路面上行駛時，為減少寄生功率損失和降低輪胎磨耗，應僅保留一對車輪作為驅(qū)動輪，其余車輪均應切換成為各自獨立旋轉(zhuǎn)的從動輪。采用已知的方式對6個車輪中的4個實施這樣的切換比較困難和復雜。
實用新型內(nèi)容本實用新型將現(xiàn)在流行的橫置于車體下部的驅(qū)動橋改為縱置于車體左右側(cè)的驅(qū)動輪組，簡稱縱向車橋。6輪驅(qū)動車輛的每側(cè)3個車輪裝置安裝在一根縱向梁架上構(gòu)成縱向車橋。該梁架可以是整體的，也可以由1個或2個銷軸分成互相鉸接的2或3段。分成2段時，3個車輪裝置中的2個由公共縱梁剛性聯(lián)結(jié)，第3個車輪裝置則安裝在一個可在垂直平面內(nèi)擺動的搖臂的一端，搖臂的另一端鉸接在由前述2個車輪裝置和公共縱向梁架構(gòu)成的組合體端部；分成3段時，2個外端的車輪裝置均安裝在與中車輪裝置相鉸接的搖臂上。在這兩種情況下，搖臂和中車輪裝置構(gòu)件之間都還連接有用以約束它們的相對擺角的彈性元件。由此構(gòu)成的整個縱向車橋再通過彈性或剛性懸架裝置與車架聯(lián)結(jié)。根據(jù)需要，所有3個車輪都可以作為驅(qū)動輪或轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪，轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪的輪轂經(jīng)帶有轉(zhuǎn)向主銷和萬向節(jié)軸的轉(zhuǎn)向節(jié)安裝在公共梁架或搖臂上，非轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪的軸線則恒定垂直于梁架或搖臂。通過改變配置轉(zhuǎn)向和非轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪的數(shù)量及位置并按已知的方法配置相關(guān)的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，本實用新型可適用于具有以下4種已知轉(zhuǎn)向方式或它們的組合的各種車輛1)位于車輛前端或后端的2輪為轉(zhuǎn)向輪，其余4輪為非轉(zhuǎn)向輪的2輪轉(zhuǎn)向方式；2)位于車輛前端或后端的2輪及中間的2輪共4個車輪為轉(zhuǎn)向輪，其余2輪為非轉(zhuǎn)向輪的4輪轉(zhuǎn)向方式；3)位于車輛前端和后端的共4個車輪為轉(zhuǎn)向輪，中間的2輪非轉(zhuǎn)向輪的4輪轉(zhuǎn)向方式；4)依靠左右驅(qū)動輪組之間的牽引力差實現(xiàn)的滑移轉(zhuǎn)向方式。本實用新型的縱向車橋可用各種已知的、能按車輛行駛要求向車輛兩側(cè)傳輸動力的機械、液壓、電力或氣動方式驅(qū)動，作為輸入裝置的主傳動器設(shè)于縱向車橋中部，輸入軸(通常是萬向節(jié)軸，采用液壓馬達輸入時可用剛性軸)在驅(qū)動中間的車輪裝置的同時，還通過1個主動錐齒輪與前后2個從動錐齒輪分別經(jīng)與公共梁架平行布置的前后傳動軸將動力傳輸?shù)角昂蠓謧鲃悠?，在前后分傳動器?nèi)再各經(jīng)一對錐齒輪分別驅(qū)動前后車輪裝置。當其中1個車輪裝置安裝在前述搖臂上時，相關(guān)的傳動軸在搖臂鉸接處須設(shè)有允許軸角變化的聯(lián)軸器，例如萬向節(jié)聯(lián)軸器。采用任何已知機構(gòu)軸向移動主傳動器內(nèi)主動錐齒輪，可使該主動錐齒輪與前后兩個從動錐齒輪的同時嚙合或同時分離，而且在分離的同時也切斷了前后輪傳動軸之間的關(guān)聯(lián)，從而避免了各車輪之間產(chǎn)生有害的寄生功率。
與已知的各種6輪驅(qū)動裝置相比較，本實用新型的主要優(yōu)點是1.縱向車橋自成一個整體構(gòu)件，用于驅(qū)動各車輪裝置的各單元可靈活配置，零部件通用性好，易于采用模塊方式制造和配套。
2.用簡單可靠的方式實現(xiàn)了6輪驅(qū)動與2輪驅(qū)動工況間的切換。在6輪驅(qū)動狀態(tài)時，每側(cè)的3個驅(qū)動輪完全同步，可獲得最大的牽引力和最佳的通過性；在2輪驅(qū)動狀態(tài)時，其余4個車輪完全獨立從動旋轉(zhuǎn)，不會產(chǎn)生寄生功率，也防止了傳動裝置和輪胎的附加磨耗。
3.適應性好。具有多種驅(qū)動和轉(zhuǎn)向模式，每側(cè)縱向車橋的3個驅(qū)動輪僅需1根動力輸入軸和1個轉(zhuǎn)向機構(gòu)的傳力節(jié)點，便于與現(xiàn)有多種車輛傳動裝置簡單銜接匹配；可采用包括葉片式板簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、液氣彈簧和空氣彈簧在內(nèi)的幾乎所有類型的已知的彈性元件構(gòu)成懸架，其縱向公共梁架上可布置承力點的范圍遠大于傳統(tǒng)的橫向驅(qū)動橋，從而有利于改善車架和懸架受力狀況，簡化懸架和穩(wěn)定桿系統(tǒng)；承力、傳動及操縱部件均配置在車輛底盤兩側(cè)。有利于車內(nèi)空間的利用?？v向車橋的動力傳動裝置可完全密封在防護良好的殼體和管梁內(nèi)，適應在多塵、潮濕、泥濘和涉水等惡劣環(huán)境下使用。
4.采用本實用新型不僅可以研發(fā)新型車輛和行走機械，而且還為將現(xiàn)有普通的2輪驅(qū)動車輛改裝成高通過性的6輪驅(qū)動車輛提供了可能。


附圖1是本實用新型采用前、后4輪轉(zhuǎn)向方式時的主視圖，它也是俯視圖(附圖2)的A向剖視圖；附圖2是本實用新型采用前、后4輪轉(zhuǎn)向方式時的俯視圖；附圖3是附圖1中的B向剖視的放大圖；附圖4是附圖1中的C向剖視的放大圖；附圖5是附圖1中輸入軸直接驅(qū)動中車輪裝置的另一傳動方案的C向剖視的放大圖；附圖6是本實用新型采用前、中4輪轉(zhuǎn)向方式時的俯視圖；附圖7是附圖6中的D向剖視圖的旋轉(zhuǎn)放大圖；附圖8是本實用新型的前、后輪均裝在搖臂上時的側(cè)視圖；附圖9是本實用新型可采用的能繞縱軸作有限角度回轉(zhuǎn)梁架或搖臂的局部放大圖。
具體實施方式
以下通過實例結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的敘述。由于所涉及的縱向驅(qū)動橋是左右對稱的，此處僅說明其一側(cè)的結(jié)構(gòu)。
附圖1和附圖2為本實用新型用于后輪可隨搖臂擺動、前、后4輪轉(zhuǎn)向的車輛時的結(jié)構(gòu)示例，敘述時將圖中左方設(shè)為車輛的前進方向?？v向車橋中的帶有行車制動器的前車輪裝置1、中車輪裝置8分別通過前分傳動器的殼體4和主傳動器的殼體11固定在公共梁架7上，構(gòu)成前、中輪組合體。后車輪裝置25通過后分傳動器的殼體22固定在搖臂19的后端。搖臂19的前端通過叉架18和一對水平銷軸16鉸接在前、中輪組合體的后端，使其連同安裝于其上的后車輪裝置一起能在垂直平面內(nèi)擺動。中傳動器的輸入軸33(見附圖4)在通過圓柱齒輪副15和9把動力傳給中車輪裝置8的同時，還通過滑動花鍵驅(qū)動錐齒輪軸13。錐齒輪軸13的軸向位置由滑套12控制，當滑套12處于“結(jié)合”位置時，錐齒輪軸13與分別用于驅(qū)動前、后車輪裝置的兩個錐齒輪10和14同時嚙合，處于“分離”位置時，則與它們同時脫開。錐齒輪10經(jīng)與梁架7平行布置的前傳動軸6與錐齒輪5聯(lián)結(jié)，再經(jīng)與錐齒輪5嚙合的錐齒輪3和萬向聯(lián)軸節(jié)2與前車輪裝置1聯(lián)結(jié)。錐齒輪14則經(jīng)萬向聯(lián)軸節(jié)17、后傳動軸20與錐齒輪21聯(lián)結(jié)，再經(jīng)與錐齒輪21嚙合的錐齒輪23和萬向聯(lián)軸節(jié)24與后車輪裝置25聯(lián)結(jié)。在必要時，萬向聯(lián)軸節(jié)與車輪驅(qū)動盤之間還可按已知的方法設(shè)置齒輪副等減速裝置。上述各錐齒輪副的傳動比和嚙合方位應選擇得使滑套12處于“結(jié)合”位置時，前、中、后3個車輪的旋轉(zhuǎn)方向及輪緣的線速度均相同(3個車輪的直徑允許不同)。在搖臂19和前、中輪組合體向后伸出的懸臂27之間設(shè)有彈簧28和減振器29。由上述方式構(gòu)成的整個縱向驅(qū)動橋再經(jīng)圖中示意性的吊耳30和31安裝在與整車的懸架裝置上。
附圖3示出作為轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪的前、后車輪裝置通過轉(zhuǎn)向主銷32鉸接在分傳動器殼體側(cè)外伸的轉(zhuǎn)向節(jié)叉上的結(jié)構(gòu)。
附圖4示出作為非轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪的中車輪裝置8、輸入軸33、圓柱齒輪副15和9以及主傳動器的結(jié)構(gòu)。
主動軸33也可以通過滑動花鍵直接驅(qū)動主傳動器中的錐齒輪軸13a和中車輪裝置8，從而取消了圓柱齒輪副15和9。此時的控制滑套12a應具有通孔，見附圖5。
附圖6示出本實用新型用于采用前、中4輪轉(zhuǎn)向方式的車輛時的結(jié)構(gòu)。它與附圖2所示結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于中輪裝置改為轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪而后輪裝置改為非轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪。此時主傳動器和中車輪裝置之間需要設(shè)置萬向節(jié)34和轉(zhuǎn)向主銷35，輸入軸33需直接驅(qū)動錐齒輪軸13a(見附圖7)。其余結(jié)構(gòu)與附圖2相同。
以上敘述的內(nèi)容均將裝在搖臂19上的車輪設(shè)為后輪，但也完全適用于將裝在搖臂上的車輪作為前輪和前、后輪均裝在的搖臂上的情況(附圖8)。對于某些低速車輛，也可取消搖臂裝置，而將所有3個車輪裝置均固定在一根剛性的公共梁架上。
本實用新型中用于連接3個車輪的公共梁架或搖臂也可由能作相對回轉(zhuǎn)的內(nèi)筒36和外套37構(gòu)成，并按已知方式設(shè)置限制其軸向移動和回轉(zhuǎn)角度的帶突塊的法蘭38和擋塊39及40(附圖9)。此時每側(cè)縱向車橋上的各車輪得以在保持縱向軸距恒定的條件下繞縱軸作有限角度的擺動，以更好地適應行駛路面地形的變化。
通過適當選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)，也可以在車輛懸架系統(tǒng)中利用本縱向車橋的公共梁架和搖臂自身扭轉(zhuǎn)和彎曲時的彈性變形效應。
權(quán)利要求1.一種由每側(cè)3個驅(qū)動輪構(gòu)成的6輪車輛的縱向車橋和驅(qū)動裝置，橫向布置于中車輪裝置附近的輸入軸在驅(qū)動中車輪裝置的同時，還通過錐齒輪副和縱向布置的前、后傳動軸驅(qū)動前、后車輪裝置，其特征是每側(cè)的前、中、后3個車輪裝置中的相鄰2個由管狀的公共縱梁剛性聯(lián)結(jié)，第3個車輪裝置安裝在1個管狀的搖臂的一端，該搖臂的另一端通過水平銷軸鉸接在由前2個車輪裝置和公共梁架構(gòu)成的組合體的端部，在公共梁架和搖臂之間裝有彈簧和減振器，前、后傳動軸貫穿于由此構(gòu)成的縱向車橋的梁架和搖臂之中；輸入軸上的主動錐齒輪可在花鍵上滑動，滑動到一個極限位置時，該主動錐齒輪與分別固定在前、后傳動軸端的2個從動錐齒輪同時嚙合；滑動到另一個極限位置時，與該2個從動錐齒輪同時分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的6輪驅(qū)動車輛的縱向車橋和驅(qū)動裝置，其特征是每側(cè)的前、后2個車輪裝置各安裝在1個管狀的搖臂的一端，搖臂的另一端分別通過水平銷軸鉸接在中車輪裝置和公共梁架構(gòu)成的組合體的兩端，公共梁架和2個搖臂之間分別裝有彈簧和減振器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的6輪驅(qū)動車輛的縱向車橋和驅(qū)動裝置，其特征是每側(cè)的前車輪裝置和中車輪裝置之間以及中車輪裝置和后車輪裝置之間均由管狀的公共縱梁剛性聯(lián)結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的6輪驅(qū)動車輛的縱向車橋和驅(qū)動裝置，其特征是用于連接每側(cè)3個車輪的公共梁架和搖臂由能作相對回轉(zhuǎn)的內(nèi)筒和外套構(gòu)成，兩者之間設(shè)置限位突緣和擋塊。
專利摘要本實用新型屬于車輛和行走機械技術(shù)。提供了一種驅(qū)動方式為6×6的行走裝置。每側(cè)3個車輪安裝在縱向梁架上構(gòu)成整體或分段鉸接縱向車橋，再經(jīng)懸架與車架聯(lián)結(jié)。輸入軸在驅(qū)動中輪的同時，還各經(jīng)錐齒輪副和傳動軸分別驅(qū)動前后輪。3個車輪均可為轉(zhuǎn)向或非轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪。通過移動輸入軸上的主動錐齒輪，可使它與驅(qū)動前后輪的兩個從動錐齒輪的同時嚙合或分離，在分離時也切斷了前后傳動軸之間的關(guān)聯(lián)。本實用新型具有零部件通用性好，配置靈活，易于采用模塊方式配套和能簡單可靠地在6輪/2輪驅(qū)動工況間切換等優(yōu)點，適用于各種6輪驅(qū)動的車輛和行走機械。
文檔編號B60K17/344GK2698635SQ20042000275
公開日2005年5月11日 申請日期2004年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月18日
發(fā)明者王意, 蘇怡之 申請人:北京陽光之路特種車輛技術(shù)有限公司