[发明专利]车辆传动节能装置

说明书

本发明是一种车辆传动节能装置，它连接在车辆的动力传动部位，可以在汽车、拖拉机、摩托车等车辆上使用，它可以做成轴或轮。

现有的车辆传动系统，在离合器不分离的情况下，是一个同步体系，车轮在被发动机推动的同时，也受到发动机的制约，这样发动机就有很大一部分在加油时做的功，在减油时被消耗掉了。已有的汽车变速节油延寿轴虽然较好地解决了这一问题，但是它的传动机构随着转速的提高，离心力显著增大，加快了机件磨损，缩短了机件的寿命，影响了装置的推广。

本发明的目的是为车辆增加一种新装置，它能在车辆的惯性速度大于发动机的输出速度时，在不切断动力源的情况下实现自动转换，将同步变成异步，使惯性速度能够超越发动机的输出速进入滑行。它又能在发动机的输出速大于车辆惯性速时自动转换，变异步为同步使车轮加速。它能解除发动机的牵制作用，又能根据需要随时恢复发动机的牵制作用。它克服了棘齿、棘爪磨损快的难题。

本发明的任务是通过如下方式完成的，车辆传动节能装置是由三大型体组成。前半轴与后半轴通过轴承保持同心轴可转动关系。后半轴与其外周的轴承盖及吊架通过轴承保持可转动关系。进车功能可由两套方案完成。方案一：前半轴的侧面周围有多组进车棘爪，进车棘爪在弹簧片的作用下，可在一定角度内转动。后半轴的内侧一周有均匀的进车棘齿，进车棘齿与进车棘爪相啮合。当发动机的输出速大于车辆的惯性速时，进车棘爪与进车棘齿成倒啮合，前半轴带动后半轴转动，使车轮加速，当车辆的惯性速大于发动机的输出速时，进车棘爪与进车棘齿成顺啮合，这时即使前半轴不动，后半轴和车轮仍能以原有的速度转动。为了去除进车棘爪与进车棘齿间的磨擦，在前半轴的外侧和后半轴的内侧之间，有一惯性压爪盘，惯性压爪盘通过轴承与前半轴和后半轴都保持同心轴可转动关系，惯性压爪盘上有压爪斜面，进车棘爪上有压爪棱，当发动机的输出速大于车辆的惯性速时，惯性压爪盘的惯性力方向与前半轴的旋转方向相反，惯性压爪盘相当于后转，不压进车棘爪，进车棘爪在弹片的作用下，与进车棘齿成倒啮合。当车辆的惯性速大于发动机的输出速时，后半轴的转速超越前半轴，此时，惯性压爪盘在惯性力的作用下前转，转速也超越前半轴，于是惯性压爪盘上的斜面压住进车棘爪上的压抓棱，将进车棘爪压倒，使进车棘爪与进车棘齿脱离接触，如此就去除了进车棘爪与进车棘齿间的磨擦。方案二；前半轴的外周边有数个挤紧面，后半轴的内周边成圆套状，从截面上看，前半轴的挤紧面与后半轴的内表面成一楔形，楔形中间有一滚柱，当发动机的输出速大于车辆的惯性速时，前半轴转动，前半轴侧面的挤紧面与滚柱发生摩擦，在摩擦力的作用下滚柱向楔形的窄处滚动，使挤紧面与后半轴的内表面胀紧，前半轴带动后半轴转动。当车辆的惯性速大于发动机的输出速时，摩擦力使滚柱向楔形的宽处滚动，胀力消失，后半轴可超越前半轴转动。为了保证滚柱能有效地与两半轴接触，在滚柱的一侧有顶柱和压缩弹簧，顶柱和压缩弹簧使滚柱贴向楔形的窄处。

为了解决倒车问题，前半轴的侧面有一圈倒车棘齿，后半轴的内表面有多组可在一定角度内转动的倒车棘爪，倒车棘爪的根部有压缩弹簧。当车辆静止，倒车或低速行驶时，倒车棘爪在压缩弹簧的作用下与倒车棘齿成倒啮合状，在该状态下，前半轴与后半轴保持同步运动；当车辆运动到某一速度时，倒车棘爪产生的离心力大于压缩弹簧的弹力，倒车棘爪离开倒车棘齿成分离状，在该状态下，只有进车机构发挥作用，此时前半轴和后半轴可根据情况随时进行同异步转换。

为了解决发动机能根据需要随时起牵制作用的问题，后半轴的外侧通过轴承与吊架连接，吊架上固定有气缸、活塞连杆机构，连杆通过双向止推轴承控制一滑套，滑套的一端有锁定销，锁定销插向倒车棘爪与后半轴的内壁之间，当活塞连杆动作将锁定销抽出时，倒车棘爪与倒车棘齿的离合由速度决定，倒车机构进入自动状态。当活塞连杆动作将锁定销插入时，倒车棘爪与倒车棘齿只合不离，车辆在任何速度下发动机都起牵制作用。

本发明能很好地利用车辆的运动惯性，降低了油料和能量消耗，减少了空气污染，能够随时自动完成发动机输出速与车辆惯性速的同、异步转换，操纵方便；它充分利用了发动机所做的功，减弱了机件磨损，延长了发动机寿命；它能根据需要随时让发动机起牵制作用，保持了原有的安全系数；它去除了棘齿，棘爪机构之间的磨损，延长了装置的寿命。

以下将结合附图对该发明作详细描述

图1、4分别是车辆传动节能装置的两个技术方案的局剖示意图

图2是图1的A-A剖面图

图3是图1的B-B剖面图

图5是图4的A-A剖面图

图6是图4的B-B剖面图

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6可以看出，前半轴1通过轴承4和轴承21与后半轴3保持同心轴可转动关系，端盖2通过丝口或螺钉固定在后半轴3上，并随后半轴3转动，进车棘爪15通过销轴13固定在前半轴1的外表面，并能在一定角度内转动；弹簧片16能使进车棘爪15贴向进车棘齿26，进车棘齿26，绕后半轴3的内壁一圈，固定在后半轴3上；惯性压爪盘14通过轴承与前半轴1和后半轴3都保持同心轴可转动关系，惯性压爪盘14上有与进车棘爪15相对应的压爪斜面29，进车棘爪15上有与压爪斜面29相对应的压爪棱20，压爪棱20与压爪斜面29保持滑动接触关系，惯性压爪盘14前转时将进车棘爪15压倒，后转时将进车棘爪15放开。倒车棘齿27绕前半轴1一圈，随前半轴1转动。倒车棘爪17通过倒车棘爪槽28固定在后半轴3的内壁上，并能在一定角度内转动；压缩弹簧19能使倒车棘爪17贴向倒车棘齿27。当车辆的发动机输出速大于车辆的惯性速时，车辆的发动机输出轴将力传给前半轴1，前半轴1上的进车棘爪15与后半轴3上的进车棘齿26成倒啮合，进车棘爪15将力传给进车棘齿26，进而传给后半轴3，再传给车辆的驱动轮，使车轮加速，此时车辆的发动机输出速与车辆的惯性速同步。当车辆的惯性速大于车辆的发动机输出速时，后半轴3的转速大于前半轴1的转速，这时惯性压爪盘14的转速也大于前半轴1，惯性压爪盘14上的压爪斜面29压住进车棘爪15上的压爪棱20，将进车棘爪15压倒，使进车棘爪15与进车棘齿26脱离接触，形成无磨擦滑动，此时车辆可在不加油门的情况下利用惯性滑行。倒车时，前半轴1的旋转方向与进车时相反，倒车棘爪17在压缩弹簧19的作用下，与倒车棘齿27贴紧成倒啮合；倒车棘齿27将力传给倒车棘爪17，进而传给后半轴3，传给车辆的驱动轮，实现倒车；车辆在倒车或低速行驶时均不能滑行，进入滑行的条件是车辆达到一定的进车速度，倒车棘爪17所产生的离心力，大于压缩弹簧19的弹力时，倒车棘爪17在离心力的作用下离开倒车棘齿27，使之形不成倒啮合，此时速度的同、异步状态由进车棘爪15和进车棘齿26之间的倒顺关系决定。为了使发动机能根据需要随时起牵制作用，后半轴3的外表面通过轴承11与吊架12连接，吊架12的外端固定在车体上，吊架12的侧面有轴承盖9和里程表主动轮10，轴承盖9与气缸8连接，气缸8与活塞连杆7相配合，活塞连杆7在气缸8内保持可往返运动关系，活塞连杆7的另一端与双向止推轴承6连接，双向止推轴承6的内端与滑套5连接，滑套5与后半轴3保持轴向滑动关系，滑套5上固定有锁定销18，锁定销18在后半轴3的内壁和倒车棘爪17之间保持可插入或拨出关系。当需要发动机起牵制作用时，驾驶员操纵气压或油压开关，使活塞连杆7发生动作，推动双向止推轴承6，双向止推轴承6将力传给滑套5，滑套5使锁定销18插入倒车棘爪17和后半轴3的内壁之间，迫使倒车棘爪17与倒车棘齿27啮合，实现发动机的人为牵制。图5是图4的A-A剖面图，它反映了进车方案二的结构原理，前半轴1的外表面有多条挤紧面22，挤紧面22与后半轴3的内表面形成楔形夹角，夹角内有滚柱23，滚柱23在楔形夹角内保持可滚动关系，滚柱23的侧面有顶柱24，顶柱24在压缩弹簧25的作用下，可将滚柱23推向楔形空间的窄处。当发动机的输出速度大于车辆的惯性速时，滚柱23在挤紧面22的磨擦力和压缩弹簧25、顶柱24的推力作用下，滚向挤紧面22与后半轴3内壁形成的楔形空间的窄处，使挤紧面22与后半轴3的内壁胀紧，前半轴1带动后半轴3转动；当车辆的惯性速大于发动机的输出速时，后半轴3的内壁与滚柱23产生的磨擦力，使滚柱23滚向楔形空间的宽处，挤紧面22与后半轴3内壁的胀力去掉，后半轴3超越前半轴1转动。