CN120056722B - 全地形车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种全地形车，该全地形车包括车架、行走系统、传动系统及动力系统，行走系统包括中间轮；传动系统包括与中间轮连接的中桥；中桥包括输入齿轮、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮及输出齿轮，输入齿轮的动力系统直接或间接连接，输入齿轮的另一端与第一锥形齿轮啮合，第一锥形齿轮带动中间轮转动；沿车架的宽度方向，第一锥形齿轮和第二锥形齿轮相背设置，第一锥形齿轮的齿顶和第二锥形齿轮的齿顶分别朝向车架的宽度方向的两侧，输入齿轮位于第一锥形齿轮靠近中间轮的一侧，输出齿轮位于第二锥形齿轮靠近中间轮的一侧。这种设置，中桥整体结构简单，同时减少了对中桥的磨损，延长了中桥的使用寿命。

Description

全地形车

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其是指一种全地形车。

背景技术

全地形车是指能够在普通乘用车辆难以机动的地形上行走自如，其能够行驶于沙滩、河床、林道、溪流，以及恶劣的沙漠地形。为了保证全地形车在野外山坡、滩涂、泥地等特殊环境下能够正常行驶，通常将全地形车设置为六驱、八驱等。六驱或六驱以上的全地形车具有三个或三个以上的驱动桥，其中，位于前桥和后桥之间的中桥不仅能够将动力传递至对应的行走系统，还能够将动力传递至后桥。

现有的中桥包括多个齿轮，齿轮数增多的同时会增加轴承的数量，使得整个中桥结构布置复杂且体积和重量增大，占用较大的空间，会对周边部件布置产生影响；同时由于动力系统的输出轴往往偏离车辆的纵向中心平面设置，而中桥需要尽可能居中布置，动力系统与中桥之间的传动轴与纵向中心平面形成一定夹角，传动轴与中桥之间容易发生磨损，降低中桥使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种全地形车，其中桥结构简单且使用寿命更长。

为实现上述目的，本申请采用如下的技术方案：

一种全地形车，包括：车架、行走系统、传动系统，和动力系统，行走系统至少部分连接至车架，行走系统包括前轮、中间轮和后轮；动力系统至少部分由车架支撑；传动系统包括与前轮连接的前桥、与中间轮连接的中桥、与后轮连接的后桥、在动力源与前桥、中桥和后桥之间传递动力的传动轴组件，动力源位于前桥和中桥之间，或动力源位于中桥和后桥之间；；其中，输入齿轮、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮和输出齿轮，沿车架的长度方向，输入齿轮的一端与动力源直接或间接连接，输入齿轮的另一端与第一锥形齿轮相啮合，第二锥形齿轮与输出齿轮相啮合，输出齿轮与传动组件连接；第一锥形齿轮与第二锥形齿轮带动中间轮转动；沿车架的宽度方向，第一锥形齿轮和第二锥形齿轮相背设置，第一锥形齿轮的齿顶和第二锥形齿轮的齿顶分别朝向车架的宽度方向的两侧，输入齿轮位于第一锥形齿轮靠近中间轮的一侧，输出齿轮位于第二锥形齿轮靠近中间轮的一侧。

进一步地，沿车架的宽度方向，输入齿轮对第一锥形齿轮的分力与输出齿轮对第二锥形齿轮的分力方向相反。

进一步地，传动轴组件包括沿车架的长度方向依次布置的第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴，第二传动轴的中心轴线与第三传动轴的中心轴线基本平行设置。

进一步地，定义一个垂直于车架的宽度方向且基本过全地形车的宽度中心的纵向中心平面，第二传动轴的中心轴线与纵向中心平面平行。

进一步地，第二传动轴的中心轴线与纵向中心平面之间的距离范围为30mm至180mm。

进一步地，第二传动轴的中心轴线与纵向中心平面之间的距离范围为50mm至160mm。

进一步地，传动轴组件还包括两个第一半轴、两个第二半轴和两个第三半轴，前轮通过两个第一半轴与前桥相连接，两个后轮通过两个第三半轴与后桥相连接，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮同轴布置，第一锥形齿轮通过两个第二半轴与中间轮相连接。

进一步地，中间轮包括左中间轮和右中间轮，第一锥形齿轮和第二锥形齿轮固定连接或一体成型，且第一锥形齿轮和第二锥形齿轮分别通过两个第二半轴带动左中间轮和右中间轮转动。

进一步地，中桥还包括第一连接轴和第二连接轴，输入齿轮形成在第一连接轴上，第一连接轴与第二传动轴相连接，输出齿轮形成在第二连接轴上，第二连接轴与第三传动轴相连接。

进一步地，中桥通过第三传动轴连接至后桥，动力源为发动机，或电机，或发动机和电机所组成的混合动力源。

上述全地形车中的中桥包括第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、输入齿轮和输出齿轮，沿车架的长度方向，输入齿轮的一端与第二传动轴连接，输入齿轮的另一端与第一锥形齿轮啮合，第二锥形齿轮与输出齿轮啮合，输出齿轮与第三传动轴连接；第一锥形齿轮与第二锥形齿轮带动中间轮转动；沿车架的宽度方向，第一锥形齿轮和第二锥形齿轮相背设置，第一锥形齿轮的齿顶和第二锥形齿轮的齿顶分别朝向沿着车架的宽度方向的两侧，输入齿轮位于第一锥形齿轮靠近中间轮的一侧，输出齿轮位于第二锥形齿轮靠近中间轮的一侧。此种设置下，中桥结构简单，同时降低了第二传动轴与纵向中心平面之间的角度，减少了对中桥的磨损，延长了中桥的使用寿命。

附图说明

图1为本申请实施方式中全地形车的结构示意图；

图2为本申请实施方式中全地形车的部分结构示意图；

图3为本申请实施方式中全地形车中的A处的局部放大图；

图4为本申请实施方式中中桥的结构示意图；

图5为本申请实施方式中中桥的受力分析示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1和图2所示，全地形车100包括车架11、行走系统12、传动系统13、座椅14、动力系统15和车身覆盖件16。其中，车身覆盖件16与车架11相连接。座椅14用于供乘客乘坐。本实施方式中的全地形车为跨骑式六轮车，可满足更高的运载需求，使得全地形车100能够在野外山坡、滩涂、泥地等恶劣的环境中正常行驶。

以下以车架11的长度方向为前后方向，以车架11的宽度方向为左右方向，以车架11的高度方向为上下方向。为了清楚的说明本申请的技术方案，还在图1中定义了前、后、左、右、上和下，在图2中定义了前、后、左和右。

如图1和图2所示，行走系统12至少部分连接至车架11，行走系统12包括前轮121、中间轮122和后轮123。沿着车架11的长度方向，前轮121、中间轮122和后轮123依次布置，前轮121位于后轮123的前方，中间轮122位于前轮121和后轮123之间。在本实施方式中，前轮121、中间轮122和后轮123均有两个，其中，两个前轮121、两个后轮123和两个中间轮122均沿着车架11的宽度方向间隔布置。

如图2所示，传动系统13包括传动轴组件131和传动半轴132，传动轴组件131包括第一传动轴1311、第二传动轴1312和第三传动轴1313，第一传动轴1311、第二传动轴1312和第三传动轴1313沿车架11的长度方向分布。传动半轴132包括第一半轴1321、第二半轴1322和第三半轴1323第一半轴1321。其中，每个前轮121对应有一根第一半轴1321，即第一半轴1321有两根，且两根第一半轴1321沿着车架11的宽度方向间隔布置，第二半轴1322与中间轮122的连接方式，第三半轴1323与后轮123的连接方式均与前述相同，余下不再赘述。在本实施方式中，上述第一半轴1321、第二半轴1322和第三半轴1323各自基本沿着车架11的宽度方向延伸。

如图2所示，传动系统13还包括与前轮121连接的前桥133、与中间轮122连接的中桥134及与后轮123连接的后桥135，中桥134位于前桥133和后桥135之间。前桥133位于两根第一半轴1321之间，且前桥133的左右两侧分别通过第一半轴1321与前轮121相连接。中桥134位于两根第二半轴1322之间，且中桥134的左右两侧分别通过第二半轴1322与中间轮122相连接。中桥134通过第二半轴1322将动力传递至中间轮122，以带动中间轮122转动。后桥135位于两根第三半轴1323之间，且后桥135的左右两侧分别通过第三半轴1323与后轮123相连接。后桥135通过第三半轴1323将动力传递至后轮123，带动后轮123转动。本实施方式中的前桥133和后桥135的结构采用现有技术中的结构，本实施方式中将不再赘述。上述第一传动轴1311、第二传动轴1312和第三传动轴1313沿着车架11的长度方向依次布置，第二传动轴1312位于第一传动轴1311和第三传动轴1313之间。

如图2所示，动力系统15至少部分由车架11支撑，动力系统15包括动力源151。在一些实施方式中，动力源151为电机，在一些实施方式中，动力源151为发动机和电机组成的混动装置。在本实施方式中，动力源151为发动机，动力源151位于前桥133和中桥134之间，或动力源151位于前桥133和中桥134之间。由图1结合图2可知，动力源151至少部分位于上述坐垫161的下方。

如图2、图3所示，动力源151通过上述第一传动轴1311连接至前桥133，动力源151通过上述第二传动轴1312连接至中桥134，中桥134通过第三传动轴1313连接至后桥135。动力源151工作时，动力源151通过第一传动轴1311将动力传递至前桥133，通过第二传动轴1312将动力传递至中桥134，中桥134将动力通过第三传动轴1313传递至后桥135。

作为一种可选地实施方式，定义一个垂直于车架11的宽度方向且基本过全地形车100的宽度中心的纵向中心平面101，L1与L2均与纵向中心平面101平行。动力源151包括输出轴152，输出轴152可以是偏离纵向中心平面101的一侧设置的，且第一传动轴1311和第三传动轴1313基本沿整车的纵向中心平面101布置，即纵向中心平面101经过第一传动轴1311和第三传动轴1313，第二传动轴1312。第二传动轴1312的中心轴线L1与第三传动轴1313的中心轴线L2基本平行设置。此种设置下，动力源151可以是偏离纵向中心平面101的一侧设置，中桥134依旧可以沿着全地形车100的纵向中心平面101布置，动力源151的布置而不受中桥134的布置影响，更利于动力源151在全地形车100上的灵活布置。第二传动轴1312在水平面的正投影与第三传动轴1313在水平面的正投影不重合。沿车架11的高度方向，第二传动轴1312的中心轴线L1在水平面的正投影与纵向中心平面101之间的角度小于7°。此角度越大，第二传动轴1312与中桥134之间的力越不均衡，且对第二传动轴1312及输出轴152的强度要求越高，同时在全地形车100的运行过程中对第二传动轴1312及输出轴152的磨损就越大，更容易使第二传动轴1312及输出轴152断裂，或第二传动轴1312与中桥134之间传动失效。上述设置，降低了第二传动轴1312与纵向中心平面101之间的角度。提高了第二传动轴1312的工作稳定性，进而提高了全地形车100的行驶稳定性。

作为一种可选地实施方式，输出轴152的中心轴线与第二传动轴1312的中心轴线L1基本重合。沿车架11的宽度方向上，第二传动轴1312的中心轴线L1到纵向中心平面101之间的距离范围为30mm至180mm。更具体地，第二传动轴1312的中心轴线L1到纵向中心平面101之间的距离范围为50mm至160mm。作为一种可选地实施方式，第二传动轴1312的中心轴线L1到纵向中心平面101之间的距离范围为70mm至140mm。此种设置方式下，第二传动轴1312与纵向中心平面101平行，可以使输出轴152和传动轴132之间传动更加平衡，同时输入齿轮1343和第二锥形齿轮1342的磨损更加地均匀，整个传动过程也更加地平稳，可以有效减少异响，提高驾驶舒适度。

如图2至图4所示，两个中间轮122分别为左侧中间轮1221及右侧中间轮1222。中桥134包括第一锥形齿轮1341、第二锥形齿轮1342、输入齿轮1343、输出齿轮1344。其中，输入齿轮1343的一端与第二传动轴1312连接，且该输入齿轮1343另一端与第一锥形齿轮1341相啮合。输出齿轮1344与第三传动轴1313连接，且该输出齿轮1344与第二锥形齿轮1342相啮合。沿着车架11的宽度方向，第一锥形齿轮1341和第二锥形齿轮1342同轴布置，第一锥形齿轮1341和第二锥形齿轮1342抵接。

作为一种可选地实施方式，第一锥形齿轮1341和第二锥形齿轮1342沿着车架11的宽度方向相背设置，第一锥形齿轮1341和第二锥形齿轮1342直接抵接，第一锥形齿轮1341的齿尖和第二锥形齿轮1342的齿尖分别朝向沿着车架11的宽度方向的两侧。输入齿轮1343位于第一锥形齿轮1341靠近中间轮1222的一侧，输出齿轮1344位于第二锥形齿轮1342靠近中间轮1222的一侧

作为另一种可选地实施方式，第一锥形齿轮1341和第二锥形齿轮1342固定连接或一体成型。

作为另一种可选地实施方式，中桥134还包括连接壳1345，第一锥形齿轮1341与第二锥形齿轮1342均与连接壳1345固定连接。第二锥形齿轮1342与第一锥形齿轮1341通过连接壳1345固定在一起。

作为可选地实施方式，第一锥形齿轮1341的齿顶1341a和第二锥形齿轮1342的齿顶1342a分别朝向全地形车100的左右两侧，第一锥形齿轮1341位于第二锥形齿轮1342的右侧，输入齿轮1343位于第一锥形齿轮1341的右侧，第二传动轴1312位于第一锥形齿轮1341的右侧，第二传动轴1312位于纵向中心平面101的右侧。输出齿轮1344位于第二锥形齿轮1342的左侧，第三传动轴1313位于第二锥形齿轮1342的左侧。

作为另一种可选地实施方式，第一锥形齿轮1341位于第二锥形齿轮1342的左侧，输入齿轮1343位于第一锥形齿轮1341的左侧，第二传动轴1312位于第一锥形齿轮1341的左侧。输出齿轮1344位于第二锥形齿轮1342的右侧，第三传动轴1313位于第二锥形齿轮1342的右侧。

如图2和图3所示，两个第二半轴1322分别为第二左半轴1322a和第二右半轴1322b。第一锥形齿轮1341与第二右半轴1322b相连接，第二锥形齿轮1342与第二左半轴1322a相连接；即第一锥形齿轮1341通过第二右半轴1322b与右中间轮1222相连接，第二锥形齿轮1342通过第二左半轴1322a与左中间轮1221相连接。上述布置方式，在动力源151带动第二传动轴1312转动时，输入齿轮1343随第二传动轴1312一起转动，由于第一锥形齿轮1341与输入齿轮1343相啮合，第一锥形齿轮1341随输入齿轮1343转动，且第一锥形齿轮1341带动第二左半轴1322a和第二锥形齿轮1342转动，第二锥形齿轮1342带动第三传动轴1313传动。

如图5所示，沿车架11的长度方向，输入齿轮1343与输出齿轮1344沿着车架11的长度方向间隔布置。沿车架11的宽度方向，输入齿轮1343与输出齿轮1344分别位于第一锥形齿轮1341和第二锥形齿轮1342的两侧。输入齿轮1343作用于第一锥形齿轮1341上的力F输入可分解为沿着车架11宽度方向的第一分力F1和沿着车架11长度方向上的第二分力F2。输出齿轮1344作用于第二锥形齿轮1342上的力F输出可分解为沿着车架11的宽度方向的第三分力F3和沿着车架11长度方向上的第四分力F4。第一分力F1的方向与第三分力F3的方向相反，第二分力F2的方向与第四分力F4的方向相反。第一锥形齿轮1341与第二锥形齿轮1342抵接。上述布置方式下，第一分力F1与第三分力F3大小基本相同，第一分力F1与第三分力F3的方向相反相互抵消，第一锥形齿轮1341与第二锥形齿轮1342作为一个整体受到的力更加平衡，可使中桥134内部受力相互抵消，保持中桥134整体不易偏移，且对第一锥形齿轮1341与第二锥形齿轮1342的磨损也更低。进而能提高中桥134的工作稳定性。

如图3至图4所示，作为一种可选地实施方式，第一锥形齿轮1341与第二锥形齿轮1342通过连接壳1345相连接，那么，输入齿轮1343通过第一锥形齿轮1341作用于连接壳1345上的力，与输出齿轮1344通过第二锥形齿轮1342作用于连接壳1345上的力相抵消，降低了连接壳1345的强度要求，降低了成本。另外，保证了连接壳1345、第一锥形齿轮1341和第二锥形齿轮1342不易发生偏移，保证了动力传输的稳定性。此外，沿车架11的宽度方向，第一锥形齿轮1341与第二锥形齿轮1342转动时受力平衡，传动比更高，中桥134结构简单，减小了中桥134的整体体积，传动组件13和中桥134的布局合理且结构更加地结构简单。

作为一种可选地实施方式，上述输入齿轮1343和输出齿轮1344均为螺旋锥齿轮，输入齿轮1343在传动过程中与第一锥形齿轮1341保持更多的齿同时接触或者保持更大的接触面积，输出齿轮1344在传动过程中与第二锥形齿轮1342保持更多的齿同时接触或者保持更大的接触面积，那么对第一锥形齿轮1341和第二锥形齿轮1342的磨损更加地均匀，整个传动过程也更加地平稳，可以有效减少异响，提高驾驶舒适度。

如图4所示，中桥134还包括第一连接轴1347和第二连接轴1348。上述输入齿轮1343形成在第一连接轴1347上，第一连接轴1347与第二传动轴1312相连接，输入齿轮1343通过第一连接轴1347与上述第二传动轴1312连接。输出齿轮1344成形在第二连接轴1348上，第二连接轴1348与第三传动轴1313相连接。输出齿轮1344通过第二连接轴1348与上述第三传动轴1313连接。此外，在一些实施方式中，输入齿轮1343直接安装在第二转动轴上，输出齿轮1344直接与第三传动轴1313连接。

作为一种可选地实施方式，连接壳1345的内部限定形成有容置空间（图未示），可根据实际需要，在容置空间102内布置部件，如差速器或者非差速器等。

为了避免第一锥形齿轮1341、第二锥形齿轮1342、输入齿轮1343和输出齿轮1344等外露而带来安全隐患，中桥134还包括外壳1346，外壳1346的内部限定形成容腔（未示出），第一锥形齿轮1341、第二锥形齿轮1342、输入齿轮1343和输出齿轮1344均位于容腔（未示出）内。外壳1346上开设有供第一连接轴1347穿出的第一穿孔1346a及供第二连接轴1348穿出的第二穿孔1346b。第一连接轴1347和第二连接轴1348均有部分位于外壳1346的外侧。

关于“部件A和部件B相连接”是指部件A与部件B直接连接，或者，部件A与部件B通过中间部件C间接连接。关于“固定连接”限定为一种不可枢转的连接方式，即设置为固定连接的两个部件在连接状态下不能发生相对位移或者相对转动。

术语“第一”、“第二”及“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种全地形车，包括：

车架；

行走系统，所述行走系统至少部分连接至所述车架，所述行走系统包括前轮、中间轮和后轮；

动力系统，所述动力系统至少部分由所述车架支撑，所述动力系统包括动力源；

传动系统，所述传动系统包括与所述前轮连接的前桥、与所述中间轮连接的中桥、与所述后轮连接的后桥、在所述动力源与所述前桥、中桥和后桥之间传递动力的传动轴组件，所述动力源位于所述前桥和所述中桥之间，或所述动力源位于所述中桥和所述后桥之间；

其特征在于，所述中桥包括：输入齿轮、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮和输出齿轮，沿所述车架的长度方向，所述输入齿轮的一端与所述动力源直接或间接连接，所述输入齿轮的另一端与所述第一锥形齿轮相啮合，所述第二锥形齿轮与所述输出齿轮相啮合，所述输出齿轮与所述传动轴组件连接；

所述第一锥形齿轮与所述第二锥形齿轮带动所述中间轮转动；沿所述车架的宽度方向，所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮相背设置，所述第一锥形齿轮的齿顶和所述第二锥形齿轮的齿顶分别朝向所述车架的宽度方向的两侧，所述输入齿轮位于所述第一锥形齿轮靠近所述中间轮的一侧，所述输出齿轮位于第二锥形齿轮靠近所述中间轮的一侧，所述传动轴组件包括沿所述车架的长度方向依次布置的第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴，定义一个垂直于所述车架的宽度方向且基本过所述全地形车的宽度中心的纵向中心平面，所述第二传动轴的中心轴线与所述纵向中心平面基本平行。

2.根据权利要求1所述的全地形车，其特征在于，沿所述车架的宽度方向，所述输入齿轮对所述第一锥形齿轮的分力与所述输出齿轮对所述第二锥形齿轮的分力方向相反。

3.根据权利要求1所述的全地形车，其特征在于，所述第二传动轴的中心轴线与所述第三传动轴的中心轴线基本平行设置。

4.根据权利要求3所述的全地形车，其特征在于，所述第二传动轴的中心轴线与所述纵向中心平面之间的距离范围为30mm至180mm。

5.根据权利要求4所述的全地形车，其特征在于，

所述第二传动轴的中心轴线与所述纵向中心平面之间的距离范围为50mm至160mm。

6.根据权利要求1所述的全地形车，其特征在于，

所述传动轴组件还包括两个第一半轴、两个第二半轴和两个第三半轴，所述前轮通过两个第一半轴与前桥相连接，两个后轮通过两个第三半轴与后桥相连接，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮同轴布置，第一锥形齿轮通过两个第二半轴与所述中间轮相连接。

7.根据权利要求6所述的全地形车，其特征在于，

所述中间轮包括左中间轮和右中间轮，所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮固定连接或一体成型，且所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮分别通过两个所述第二半轴带动所述左中间轮和所述右中间轮转动。

8.根据权利要求3所述的全地形车，其特征在于，所述中桥还包括第一连接轴和第二连接轴，所述输入齿轮形成在所述第一连接轴上，所述第一连接轴与所述第二传动轴相连接，所述输出齿轮形成在所述第二连接轴上，所述第二连接轴与所述第三传动轴相连接。

9.根据权利要求3所述的全地形车，其特征在于，所述中桥通过所述第三传动轴连接至所述后桥，所述动力源为发动机，或电机，或发动机和电机所组成的混合动力源。