[实用新型]一种车用自动自由轮毂装置及汽车

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车行驶系统，特别涉及一种实现半轴与轮毂的分离和结合的新型的车用自动自由轮毂及汽车。

背景技术

自由轮毂又称为轴头离合器或轮边锁止器，其主要作用是根据汽车的实际工况，能够自由地实现四轮驱动和二轮驱动的切换，减少不必要的磨损，从而节省燃料。二轮驱动的燃油经济性较好，四轮驱动的通过性强，稳定性好。目前，四轮驱动较多的应用于SUV、越野车等车型，而绝大部分的普通乘用车仍采用二轮驱动的方式，因此，自由轮毂更多的应用于越野车等车型，而普通乘用车应用较少。传统的自由轮毂多为手动自由轮毂，安装在前轴上，想要实现二轮驱动和四轮驱动的切换需要手动进行控制，如AVM轴头离合器，通过转动手柄将自由轮毂设置到相应位置：当自由轮毂在自由位置时，可使前轮的动力传动系统的驱动力脱开，这时是后轮驱动；当自由轮毂在锁止位置时，就能把前传动系统的驱动力传送给前轮，从而实现四轮驱动。手动自由轮毂操作比较繁琐，便利性不高。而现有的自动自由轮毂，将机械式的操作杆改为了电控旋钮，使得四驱与二驱之间的切换不像以前那么繁琐，便利性大大提高，但是，当汽车由二驱切换为四驱时，自由轮毂自动锁止，当再切换为二驱时，必须通过倒车才能把自由轮毂解开，如新款的陆风X6、X8和X9，当由四驱切换为二驱时，至少需要倒车才能实现。因此，其便利性仍存在不足之处。

此外，新能源四驱车辆也存在节省燃油或电耗的诉求，以四轮驱动的纯电动汽车为例，虽然四轮独立驱动能带来诸多动力学控制的优势，但也存在着电耗高、续驶里程短的缺点，而这正是在当今充电设施配套不完整的大背景下，限制纯电动汽车发展的主要瓶颈。为此进一步提高四轮驱动电动汽车经济性、续驶里程的相关技术逐渐成为新的关注点和研究热点。现阶段，四轮驱动电动汽车，尤其是四轮独立轮边或轮毂电机驱动的电动汽车往往在中等负荷巡航时采用单轴双电机驱动，另外两个电机随动的驱动控制策略来节省电耗，但是这对于驱动效率比较高的永磁电机而言，将导致感应电动势的产生，在漏电流的作用下相比较异步励磁电机将增加无功损耗和电磁负荷，在降低电机逆变器电子元器件寿命的同时，增加了额外驱动能量损失。为此减少从动轮轮毂或轮边电机无功损耗显得非常有价值。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术中的自由轮毂需要手动解锁或倒车解锁的缺陷，提供了一种自动实现锁止和解锁的车用自动自由轮毂装置以及安装有该轮毂装置的汽车，能自动识别四驱和两驱模式并自动切换。

本实用新型提供的技术方案为：

一种车用自动自由轮毂装置，包括：

半轴，其用于接收汽车动力，所述半轴一端设置有螺旋花键；

内壳，其与所述半轴同轴固定连接，所述内壳侧壁上设置有内壳销轴孔；

传动套，沿其轴线设置有螺旋键槽，所述螺旋键槽与半轴一端的螺旋花键配合，所述半轴旋转能够带动所述传动套左右移动，所述传动套一端设置成圆锥形，所述圆锥形靠近半轴一端的直径大于远离半轴一端的直径；

变位销，其设置于所述内壳上的销轴孔内，所述变位销与内壳之间设置有弹簧，所述变位销一端与所述传动套呈圆锥形的表面相配合，所述传动套左右移动能够带动所述变位销相对于所述内壳径向移动；

单向离合器，其包括内座圈和外座圈，所述内座圈与所述传动套通过移动副连接，以使所述传动套旋转时带动所述内座圈旋转；

轮毂，其与所述外座圈固定连接，并且所述轮毂套设在所述内壳外侧，所述轮毂上与内壳销轴孔相对应处设置有轮毂销轴孔，所述变位销向外侧移动时能够插入到所述轮毂销轴孔中，从而固定所述内壳和轮毂。

优选的是，所述传动套中部设置成圆柱形，右端设置成圆锥形，所述圆锥形最小截面直径小于圆柱形直径，使在圆柱形和圆锥形结合处形成轴肩，所述变位销能够卡在轴肩处以限制所述传动套向右移动。

优选的是，所述变位销前端设置有钢珠，通过所述钢珠与所述传动套呈圆锥形的一端相配合，以减小相互之间的摩擦。

优选的是，所述单向离合器外座圈和内座圈之间均布设置有三个楔型空隙，所述楔型空隙中设置有圆柱滚子，所述圆柱滚子通过弹簧与外套件连接，当内座圈相对外座圈向空隙变小的方向转动时，圆柱滚子也向空隙变小的方向移动，通过摩擦实现外座圈和内座圈的接合，当内座圈相对外座圈向空隙变大的方向转动时，外座圈和内座圈分离。

优选的是，所述单向离合器外座圈通过花键与轮毂同轴固定连接，所述单向离合器内座圈通过花键与传动套左端移动副连接。

优选的是，还包括转向节，所述转向节通过一对圆锥滚子轴承支撑在转向节。