[发明专利]传动轴结构

说明书

技术领域

    本发明涉及机动车的动力传递系统，尤其涉及一种传动轴结构，属于机动车领域。

背景技术

机动车的动力设备（引擎或马达）所产生的动力通过动力传递系统传递给车轮。车辆的动力驱动方式有前驱、后驱和前后驱三种驱动方式。无论哪种驱动方式，传动轴是动力传递系统中比不可少的一个部件。

为了使车辆行驶在附着力系数较低的路面上时有足够的驱动力，通常将车辆的动力传递系统设计为前轮和后轮都能驱动的驱动方式（即前后驱的方式）。尤其是货车，会经常行驶在路况差的路面上，多采用前后驱的方式。

前后驱车辆的动力传递路径为发动机的动力先传递给分动箱，分动箱将动力分配为两路输出：一路为给前传动轴去驱动前桥，前桥通过前半轴去驱动前轮；另一路为给后传动轴去驱动后桥，后桥通过后半轴去驱动后轮。对于设有独立悬挂系统的小型车来说，不设计前桥，前传动轴是直接去驱动前轮的。对于前驱或后驱的车辆，则是省却传递动力给不参与驱动的轮子的传动轴。

有的车型中不设计分动箱，而是用一个组合变速器替代分动箱进行动力分配。在中国发明专利公开号为101659211A、公开日期为2010年3月3日、名称为“无独立分动器（分动箱）的汽车拖拉机前、后驱动力输出结构”的专利文献中公开了一种通过组合变速器替代分动箱的前、后驱车辆的动力输出结构。

无论哪种动力输出结构的车辆，设计时都是根据载荷的大小将传动轴（前传动轴、前半轴、后传动轴和后半轴等的统称）设计为具有相应的受力能力，使用过程中如果前轮或后轮的受力大于设定值时，则对应的传动轴就会断裂，以防止过载而伤损前后桥、分动箱和发动机等部件（因为在整个动力输出系统中、传动轴的成本最低且更换时最方便，故当不得选择伤损一个时，首选被伤损的为传动轴）。然而，尤其在四驱车辆中，当车辆拐弯时或行驶在具有凹坑的路面上前轮掉入凹坑时，前轮会受到瞬间的冲击，也即瞬间过载，此瞬间过载会导致前传动轴或前半轴断裂。此种瞬间过载不是驾驶人员本身能够通过控制载重量能够避免的，瞬间过载而导致前传动轴或前半轴的断裂也不是设计者和使用者所需要的，而是一个车辆设计中长期存在的设计缺陷；再者，当车辆过载时必要要损坏一个部件（目前损坏的为传动轴）的设计方式，是车辆动力传递系统设计中长期存在的一种技术偏见，如果传动轴在野外断裂，则将车辆送至修理厂或请维修人员到现场来维修所花人工交通费用要远远高于轴本身的材料费用，故该设计思想导致了车辆使用成本的增加、给用户带来了极大不便；现有的传动轴由于为一体式的刚性轴，车辆所受的阻力变化时，直接反作用于发动机，导致发动机的负载不稳定，发动机运行的平稳性差，因此油耗也会增大，就像一个不能平稳驾驶车辆的司机开车时油耗大的道理一样。

发明内容

本发明提供了一种过载时能够停止传递动力、载荷符合要求时能自动恢复传递动力、能缓冲车辆行驶过程中的阻力波动的传动轴结构，解决了过载时传动轴会断裂、从而导致车辆使用成本增加且给用户带来不便的问题和阻力变动时直接反作用给发动机从而导致发动机的载荷波动、油耗增加的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种传动轴结构，包括传动轴和液压式过载保护器，所述传动轴包括同轴的第一轴和第二轴，所述液压式过载保护器包括安装架、曲轴和至少一对液压缸，所述液压缸包括缸体和活塞杆，每一对液压缸中的两个液压缸的缸体之间设置有连通管，连通管上设置有双向压力阀，所述曲轴包括主轴和连杆轴，所述主轴同所述安装架转动连接在一起，所述第一轴同所述安装架固接在一起，所述第二轴同所述主轴固接在一起，所述连杆轴通过所述液压缸同所述安装架连接在一起。“双向压力阀”是指当阀芯两侧的压力差达到设定值时能够朝向压力低的一侧开启的阀。使用过程中，动力从第一轴和第二轴中的一者输入、另一者输出；由于曲轴是通过成对设置的液压缸固定在安装架上的，当第一轴和第二轴之间的扭力达到使双向压力阀开启时，曲轴同安装架之间会产生相对转动，也即第一轴和第二轴之间能够产生相对转动，当第一轴和第二轴之间的扭力回复到低于双向压力阀开启压力时，则曲轴同安装架之间停止相对转动，也即第一轴和第二轴之间恢复同步转动，从而起到防止阻力太大时而扭断传动轴的作用，以及缓冲行驶过程中的阻力的作用，阻力对发动机负载的稳定性影响小，发动机运行时的平稳性好，从而使得油耗降低。

作为优选，所述缸体固接在所述安装架上，所述活塞杆和连杆轴通过连杆连接在一起。

作为另一优选，所述缸体铰接在所述安装架上，所述连杆轴转动连接在所述活塞杆上。过载保护器的的外观尺寸可以较小。