专利名称：用于自动接合全轮驱动汽车的动力传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于自动接合全轮驱动汽车的动力传输系统，使全轮驱动更有效地接合，以容易实现把动力传输给全部四个轮子。
背景技术：
大多数汽车具有两轮驱动结构，其中，动力被传输给前轮或者后轮。然而，一些汽车装配有四轮驱动或全轮驱动系统，允许动力传输给全部四个轮子。四轮驱动通常指手动接合、临时供以动力给所有四轮，而全轮驱动通常指永久性接合或自动接合供以动力给所有四轮。驱动所有四轮的优点是更好地将发动机动力传输给马路表面，因此极大地增强了各种天气和各种地形下的驾驶性能。
如上所述，动力向全部四个轮子的手动传输是临时四轮驱动。即，除非通过司机使用四轮驱动传送装置接合四轮驱动性能，动力将被传输给两个轮子，因此，在崎岖不平的地形和/或在恶劣的气候条件下，四轮驱动能实现更好的性能。在全轮驱动的汽车中，按照需要，动力被永久性或自动传输给全部四个轮子。
两个系统的缺点包括结构复杂、增加了汽车重量、汽车具有更高的重心、以及增加了成本。另外，当四轮驱动被接合时，加速性能降低和燃油消耗增加。
但另一方面，四轮驱动和全轮驱动提供增强的转弯性能，当直行驾驶时提高稳定性，在恶劣的气候和崎岖不平的地形条件下具有优异的牵引性，优越的爬上具有陡峭坡度的山及下山的能力，以及疾风条件下更高的稳定性。虽然，四轮驱动和全轮驱动主要用于卡车、吉普车和其它类似的汽车中，但是期望将四轮驱动性能应用在常规汽车中，非常普遍。
参考图1，在用于自动接合四轮驱动汽车的动力传输系统中，发动机2产生的扭矩经过减速或通过传动装置4直接转送，然后驱动前轮6。部分发动机扭矩从前轮差速齿轮8取走，以通过传动轴10传输到后轮差速齿轮12，从而驱动后轮14。此外，一个旋转连接器16安装在传动轴10的中心部分，当前轮6和后轮14之间的转动速度存在差异时，该旋转连接器被接合。
图6中更详细地表示常规的旋转连接器16。一个前传动轴100和外壳102相连接。在外壳102内，安装在多个盘104之间的摩擦件106和转子108也连接到后传动轴110上。
此外，在转子108和摩擦件106与盘104的位置之间提供一个活塞112。该活塞112朝向摩擦件106与盘104的方向移动，以便这些部件进行紧密接触。此时，前传动轴100与后传动轴110相互连接。活塞112和外壳102之间的空间充满硅油114，以便转子108完全浸在硅油114中。
当在通常条件下驾驶时，发生具有上述结构的两轮驱动。然而，如果前轮16和后轮14之间的转动速度存在差异时，例如在潮湿的路面上急加速时，转子108和其上的叶片转动，以便硅油推动活塞112同样朝向盘104与摩擦件106移动。通过盘104与摩擦件106实现的离合器因此而接合，以便前和后传动轴100和110相互连接，从而实现全轮驱动性能。
然而，具有上述常规旋转连接结构，除非前轮和后轮之间的转动速度出现差异，否则不能实现全轮驱动。此外，该系统的操作只依赖硅油提供的力。因此，该全轮驱动性能只有在驱动轮失去牵引力和处于空转的极端状况时才被接合。因此，上述的常规系统只可以被用于轻型汽车。
发明内容
本发明提供用于自动接合全轮驱动汽车的动力传输系统，其中，通过一个电子控制的旋转连接器有效地实现全轮驱动。在一个优选的实施方案中，本发明包括一个安装在动力传输部件上的旋转连接器，该连接器用于传输由发动机向前轮和后轮输出的动力。该连接器选择性地传输动力给前轮或后轮，或者传输给全部四个轮子。该旋转连接器最好包括一个连接在输入件上的外壳、一个连接在输出件上的轮毂轴、一个安装在外壳和轮毂轴之间的多盘离合器、以及一个根据驾驶条件来操作以控制该多盘离合器的压力部件。
在另一个本发明优选的实施方案中，离合器设置在输入件和输出件之间。该离合器可以是多盘离合器。一个活塞作用于离合器上以使其接合，该活塞包括一与离合器相反向的活塞压力面，在该活塞压力面上至少有一个凹槽。一个压力件，在其面对该活塞压力面的面上，至少具有一个相对应的凹槽。一球件设置在该活塞压力面与压力件之间的凹槽中。一可旋转控制部件与该压力件协作，使其根据控制信号转动。压力件的转动迫使球件脱离活塞压力面凹槽，因此压力施加于活塞，使离合器接合，允许动力从输入件向输出件传输。在另外优选的的实施方案中，该可旋转控制部件包括作用于压力件上的驱动齿轮和通过电动机驱动与驱动齿轮协作的小齿轮。
被引入并构成本发明一部分的附图表示本发明的一个实施方案，并与说明书一起用来说明本发明的原理。
图1是一个用于自动接合四轮驱动汽车的系统及相关部件的示意图；及图2是一个根据本发明的优选实施方案所述的旋转连接器的剖视图；图3是图2中的旋转连接器的示意图；图4是在本发明的优选的实施方案的操作中使用的基本部件的示意图；图5是图2中的旋转连接器处于连接状态的示意图；及图6是常规旋转连接器的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明的优选实施方案作详细说明。
如上所述，在用于具有全轮驱动性能的汽车的动力传输系统中，发动机2产生的扭矩经过减速或直接通过传动装置4传送出去，然后驱动前轮6。从前轮差速器8取走部分发动机扭矩，通过传动轴10传输到后轮差速器12，从而驱动后轮14。此外，一个旋转连接器16安装在传动轴的中心部位，补偿前轮6和后轮14之间的转动速度的差异。因为旋转连接器16为整体件，所以它可转动地被支承在汽车框体48上。
关于旋转连接器16，请参考图2和图3，一个多盘离合器24安装在一个连接在输入件上的外壳20和一个连接在输出件上的轮毂轴22之间。即，多个离合器盘26安装在外壳20的内圆周结合部分，位于轮毂轴22的外圆周结合部的摩擦部件28，安装在离合器盘26之间。一个活塞30也安装在轮毂轴22上，以选择性地使离合器盘26与摩擦部件28紧密接触。
在本发明的一个优选实施方案中，一个压力装置32安装在该活塞30附近，与多盘离合器26和摩擦部件28相对。该压力装置32选择性地朝向多盘离合器26和摩擦部件28的方向施加压力给活塞30。该压力装置32可转动地安装在轮毂轴22上。
一个齿轮部件34安装在压力装置32相对活塞30的一侧。该齿轮部件34与固定在汽车框体48上的电动机36的小齿轮38啮合，以便压力装置32根据电动机36的运转进行转动。
此外，一个箝位球40安装在该活塞30和压力装置32之间。参考图4，该箝位球40分别插入活塞30和压力装置32的相面对的表面上形成的凹槽42和44中。具有多个凹槽42和44，并且凹槽42和44的设置是与活塞30和压力装置32的旋转轴心成一定距离。
当凹槽42和44处于直接互相交叉位置时，箝位球40保持在凹槽42和44之间形成的空间内。然而，当压力装置32以预定的角度转动时，箝位球40被从凹槽42和44间形成的空间压出。当箝位球40被推出凹槽42和44间形成的空间时，箝位球40在朝向多盘离合器24的方向给活塞30施加压力，将连接器接合。
一个外壳46以不影响旋转连接器16的转动动作的方式盖住旋转连接器16。该外壳46安装在汽车框体48上。因为该外壳安装在汽车框体48以及外壳46允许旋转连接器16自由运动的结构是常规的，所以不提供详细的描述。
具有结构和操作如上述应用于图1系统的旋转连接器16，图3表示旋转连接器16不启动其接合功能时的状态，在此情况下产生两轮驱动。然而，当电子控制单元(未示出)根据安装在汽车各处的传感器接收的讯号决定要求全轮驱动时，电子控制单元驱动电动机36。该传感器可以包括检测前和后轮的转动速度的传感器以及检测前和后传动轴的转动速度的传感器。该电子控制单元比较这些讯号，如果前和后轮的转动速度存在差异，就决定驱动该电动机36，从而导致齿轮部件34的运转。
结果，使与齿轮部件34形成为一整体的压力装置32转动，以便箝位球40接收到压力，在凹槽42和44间的空间内移动。当箝位球40从凹槽42和44间的空间移走时，通过箝位球40施加给活塞30压力，以朝向多盘离合器24移动该活塞30。随着活塞30朝向多盘离合器24的移动，多盘离合器24的离合器盘26和摩擦部件28紧密接触，如图5所示，接合该多盘离合器24。因此，动力也被传输给后轮。
在全轮驱动状态，电子控制单元按照需要(即从输入讯号决定是否必须)连续运转该电动机36以保持四轮驱动运转。当决定不再需要四轮驱动运转时，该电子控制单元切断发该电动机36的控制电流，以便旋转连接器16回到通常的两轮驱动状态。
如上所述的本发明中，在需要四轮驱动的情况下，该旋转连接器由电子控制单元自动控制完成。其结果也会使全轮驱动性能得以有效地实现。
虽然上面详细地描述了本发明的优选的实施方案，但是应当清楚地是，对于本领域的普通技术人员显而易见的此处所教导的基本发明原理的许多变化和/或修改，仍然落在本发明所附权利要求中进行限定的精神和范围内。
权利要求
1.一种用于自动接合全轮驱动汽车的动力传输系统，其包括一个安装在动力传输件上，用于传输由发动机向前轮和后轮输出的动力的旋转连接器，该连接器选择性地传输动力给前轮或后轮，或者传输给所有的四个轮子，其特征在于，该旋转连接器包括一个连接在输入件上的外壳；一个连接在输出件上的轮毂轴；一个安装在外壳和轮毂轴之间的多盘离合器；及一个根据驾驶条件电子控制以控制该多盘离合器的压力部件。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该压力部件包括一个选择性接合多盘离合器的活塞；一个安装在毗邻活塞，在该活塞相对多盘离合器的一侧上的压力装置，该压力装置选择性地朝向多盘离合器的方向给该活塞施加压力；一个根据电子控制单元的控制来驱动齿轮部件的电动机；一个安装在该活塞和压力装置之间的箝位球，该箝位球朝向多盘离合器的方向给该活塞施加压力以推动该活塞，该箝位球根据压力装置的转动来进行此操作。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该箝位球是插入到活塞和压力装置表面形成的相互面对的凹槽中的。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，齿轮部件与压力装置形成一整体。
5.一种用于全轮驱动传输系统的旋转连接器，其包括一个设置在输入件和输出件之间的离合器；一个作用于所说离合器上用于接合离合器的活塞，该活塞包括一与离合器相反向的活塞压力表面，在活塞压力表面上至少具有一个凹槽；一个与所说的活塞压力表面相对的压力件，在其上至少具有一个相应的凹槽；一个设置在活塞压力表面和压力件之间的凹槽中的球件；和一个与压力件协作以根据控制信号使其转动的可旋转控制部件；其中，所说压力件的转动使球件脱离活塞表面凹槽，从而将压力施加于活塞，使离合器接合。
6.根据权利要求5所述的旋转连接器，其特征在于，该可旋转控制部件包括作用于压力件上的驱动齿轮和通过电动机驱动与驱动齿轮协作的小齿轮。
7.根据权利要求5所述的旋转连接器，其特征在于，该凹槽的设置是与活塞和压力装置的旋转轴心成一定距离。
8.根据权利要求5所述的旋转连接器，其特征在于，离合器为多盘离合器。
全文摘要
本发明涉及一种动力传输系统，该系统用于一种能够根据驾驶条件有效地实现全轮驱动的自动接合全轮驱动汽车。该动力传输系统包括一个安装在动力传输部件上的旋转连接器，用于传输由发动机向前轮和后轮输出的动力。该旋转连接器选择性地传输动力给前轮或者后轮，或者全部四个轮子。该旋转连接器包括一个连接在输入件上的外壳、一个连接在输出件上的轮毂轴、一个安装在外壳和轮毂轴之间的多盘离合器、以及一个根据驾驶条件来操作以控制该多盘离合器的压力部件。
文档编号B60K23/08GK1413853SQ0212446
公开日2003年4月30日 申请日期2002年6月28日 优先权日2001年10月25日
发明者金壹洙 申请人:现代自动车株式会社