专利名称：沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种沙滩车，尤其涉及沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换装置。
背景技术：
目前，市面上的沙滩车都是以后轮驱动带动前轮运动居多(前轮没有直接 的动力)。沙滩车的两个前轮通过悬架机构安装在车架上，两个后轮套装在各自 的后桥半轴上。沙滩车的动力由发动机提供，发动机输出轴的后端通过后传动 机构与两根后桥半轴连接，这样发动机的动力通过后传动机构传递给后桥半轴， 驱动后轮旋转，沙滩车整车向前或向后行驶。由于沙滩车只有后轮有驱动力， 动力性不强，通过性较差，当沙滩车在爬很斜的坡时难以运行；当沙滩车在泥 泞或翻浆路段行驶时，车轮容易陷入泥坑或因打滑而难以行进，进而出现熄火 等问题。
如何提高沙滩车的动力性和通过性是所有沙滩车生产厂家正努力钻研的难 题，有的厂家设想将一种微型汽车两驱与四驱转换技术移植到沙滩车上，用桥 系机构取代传统的前轮悬架机构，桥系机构的驱动箱与发动机之间通过一根传 动轴连接，并且驱动箱中的输入主轴与输出主轴之间可通过滑套连接，滑套由 拨叉连杆机构控制，在拨叉连杆机构的带动下，滑套在驱动箱输入主轴和输出 主轴上滑移，使输入主轴与输出主轴之间具有接合和分离两种状态，以对应沙 滩车的四轮驱动和两轮驱动。由于沙滩车的使用范围及自身结构特征与微型汽车存在较大差异，尤其是微型汽车控制两驱与四驱之间转换的拨叉连杆机构， 因其体积庞大、操纵复杂、灵活性及可靠性差，难以在沙滩车上安装使用，使 得以上设想只能停留在理论阶段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换 装置，以使沙滩车的前轮釆用桥系机构，在需要时可选择两轮驱动或四轮驱动。
本发明的技术方案如下 一种沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换装置，盒体 和盒盖相对接，两者通过螺钉固定，形成转换器壳体，在所述转换器壳体的内 腔中安装电机，该电机通过导线与转换器壳体外的转换开关连接，且电机的输 出轴上安装有一级输出蜗杆，该一级输出蜗杆与一级从动蜗轮啮合，在一级从 动蜗轮的轴上套装二级主动齿轮，二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合，所述二 级从动齿轮套装在二级从动齿轮轴的一端，该二级从动齿轮轴的另一端伸出盒 盖外，且伸出部分套装有输出齿轮。
本发明解决了微型汽车拨叉连杆机构因体积庞大、操纵复杂、灵活性及可 靠性差而无法移植到沙滩车上的难题，使得沙滩车采用两轮驱动或四轮驱动成 为可能。将沙滩车前轮的安装结构由传统的悬架机构改为桥系机构，桥系机构 的驱动箱与发动机之间通过一根传动轴连接，并且驱动箱中的输入主轴与输出 主轴之间可通过滑套连接，滑套通过滑动齿条机构与本发明中的输出齿轮连接。
本发明体积小巧，可安装在前桥驱动箱上。本发明中电机的运转由按压转 换开关的按钮控制，操作非常简便。转换开关可通过改变电机输入电流的正负 极向来改变电机内部的磁场方向，使电机输出轴发生正向转动或反转。当电机 运转时，电机输出轴带动一级输出蜗杆旋转， 一级输出蜗杆带动一级从动蜗轮以及与之同轴的二级主动齿轮转动，二级主动齿轮再带动二级从动齿轮旋转， 使与二级从动齿轮同轴的输出齿轮发生转动，输出齿轮通过滑动齿条机构带动 滑套在驱动箱输入主轴和输出主轴上灵活移动。由于电机的输出轴可正、反两 向旋转，输出齿轮的转向也有两个方向，因此可控制滑套在驱动箱输入主轴和 输出主轴上前后滑移，使驱动箱输入主轴与输出主轴之间具有接合和分离两种 状态。当驱动箱输入主轴和输出主轴处于接合时，发动机的动力可传递到前桥， 使前轮也有驱动力，此时沙滩车采用四轮驱动，大大增强了沙滩车的动力性， 有效提高了沙滩车的通过性，使沙滩车在坡度较大及泥泞、翻浆路段上均能顺
利行驶；当驱动箱输入主轴和输出主轴处于分离时，此时只有后轮有驱动力， 沙滩车采用两轮驱动，适宜于在路面状况较好的道路上行驶。
在上述二级从动齿轮朝向盒体的盘面上装有电刷，该电刷具有三个相互平 行的支脚，与电刷支脚相配合的三块断电限位铜片固定在盒体内，三块断电限 位铜片均为圆弧形，它们的圆心在同一点上，其中第二断电限位铜片位于第一 断电限位铜片与第三断电限位铜片之间，第一断电限位铜片的弧长最大，第三 断电限位铜片的弧长最小，所述第一断电限位铜片的一端与第二断电限位铜片 的相应端对齐，第一断电限位铜片的另一端不超出第三断电限位铜片的相应端； 所述第一断电限位铜片通过第一导电片与电机的一个电极插片连接，电机的另 一个电极插片通过第四导电片及导线与转换开关连接，所述第二、第三断电限 位铜片分别通过第二导电片、第三导电片及相应的导线也与转换开关连接。
转换开关为通用的按压式开关，当按下转换开关的按钮时，第四导电片带 正电，第二导电片带负电，电机的两个电极通过第四导电片、转换开关、第二 导电片、第二断电限位铜片、电刷、第一导电片和相应的导线形成回路，电极向电机输出直流电，使电机输出轴发生正转(此时第三导电片和第三断电限位 铜片不起作用)，二级从动齿轮和输出齿轮正向旋转，电刷上的三个支脚在三块 断电限位铜片上滑移。当二级从动齿轮和输出齿轮旋转一周后(旋转的周数可 通过改变齿轮的大小及断电限位铜片的弧长来自由设定)，电刷上的第二支脚与 第二断电限位铜片脱离，电机因控制电路断开而停止运转。
再次按下转换开关的按钮，第四导电片带负电，第三导电片带正电，电机 的两个电极通过第四导电片、转换开关、第三导电片、第三断电限位铜片、电 刷、第一导电片和相应的导线形成回路，电极向电机输出反向直流电，使电机 输出轴发生反转(此时第二导电片和第二断电限位铜片不起作用)，二级从动齿 轮和输出齿轮反向旋转，电刷上的三个支脚在三块断电限位铜片上滑移。当二 级从动齿轮和输出齿轮旋转一周后，电刷上的第三支脚与第三断电限位铜片脱 离，电机因控制电路断开而停止运转。
由于前桥驱动箱输入主轴与输出主轴之间接合与分离由输出齿轮控制，在 断电限位铜片的作用下，输出齿轮正转或反向转动一周便停止，使驱动箱输入 主轴与输出主轴之间刚好接合或分离，这样控制可靠，安全性好。
在上述二级从动齿轮上安装缓冲片，该缓冲片上设有朝向输出齿轮的挂耳， 所述二级从动齿轮轴的中部固定弹簧支撑片，该弹簧支撑片上设有朝向二级从 动齿轮的支耳，在所述缓冲片与弹簧支撑片之间设置弹簧固定座，弹簧固定座 活套在二级从动齿轮轴上，该弹簧固定座的外端由弹簧支撑片上的支耳周向限 位，在所述弹簧固定座上套装蜗巻弹簧，该蜗巻弹簧的内端与弹簧固定座相固 定，蜗巻弹簧的外端挂接在所述缓冲片的挂耳上。
蜗巻弹簧起缓冲减速的作用，当驱动箱输入主轴和输出主轴的花键暂时未同步的情况下，电机运转时，输出齿轮由于卡滞而无法旋转，此时弹簧固定座 由弹簧支撑片挡住不能转动，缓冲片随二级从动齿轮旋转，把蜗巻弹簧由外向 内慢慢巻紧，将电机传出的转力凝聚在弹簧上；当驱动箱输入主轴和输出主轴 的花键同步时，蜗巻弹簧自动伸张，把转力传递给输出齿轮，从而达到转换的 效果。
上述二级从动齿轮通过衬套套装在二级从动齿轮轴上，所述缓冲片套装在 衬套上，且衬套与二级从动齿轮及缓冲片之间通过铆接固定，三者连接牢靠， 同步性好。
在上述缓冲片上设有两个通过弯折而成的卡扣，该卡扣的弯折方向与挂耳 相反，各卡扣卡入二级从动齿轮上对应的通孔中。缓冲片通过卡扣与二级从动 齿轮卡接配合，能有效防止两者之间发生相对转动。
为了防止弹簧支撑片相对于二级从动齿轮轴转动，以保障蜗巻弹簧的缓冲 减速效果，上述弹簧支撑片通过方孔套装在二级从动齿轮轴上，弹簧支撑片与 二级从动齿轮轴之间通过铆接固定。
有益效果本发明具有设计合理、体积小巧、操作简便、灵活可靠、安全 性好等特点，它能够使得沙滩车根据实际情况选用两轮驱动或四轮驱动成为现 实，并且两轮驱动与四轮驱动之间切换非常方便、可靠，从而大大提高了沙滩 车的动力力及通过性。
图l为本发明的结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为本发明中电机和断电限位铜片的安装示意图。图4为本发明的电路原理图。 图5为本发明的传动示意图。 图6为图5的左视图。
图7为本发明中电刷、二级从动齿轮和缓冲片的安装示意图。 图8为图7的后视图。 图9为弹簧支撑片的结构示意图。 图10为蜗巻弹簧与弹簧固定座的连接示意图。 图11为蜗巻弹簧起作用时的示意图。 图12为本发明的使用状态参考图。 图13为图12的局部放大图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
如图l、图2、图3、图5、图6、图7和图8所示，在盒体1及盒盖2的敞 口端外缘设有形状相同、数目相等的支耳，盒体1和盒盖2的敞口端相对接， 两者相对应的支耳通过螺钉连接，使盒体1和盒盖2固定在一起，形成转换器 壳体。电机3位于转换器壳体内腔的一端，并通过定位片固定在盒体1的内底 壁。在电机3的输出轴上安装有与之同轴线的一级输出蜗杆5，该一级输出蜗杆 5与一级从动蜗轮6啮合， 一级从动蜗轮6的轴与一级输出蜗杆5在空间上垂直， 且一级从动蜗轮6的轴上套装二级主动齿轮7， 二级主动齿轮7的一端嵌入一级 从动蜗轮6中央开设的凹槽中，二级主动齿轮7的另一端与二级从动齿轮8啮 合。
二级从动齿轮8通过衬套23套装在二级从动齿轮轴9的一端上，二级从动齿轮轴9的另一端伸出盒盖2外，且伸出部分套装有输出齿轮IO。所述衬套23 上套装缓冲片19，该缓冲片19和输出齿轮10位于二级从动齿轮8的同一侧， 二级从动齿轮8、衬套23和缓冲片19三者之间通过铆接固定，三者连接牢靠， 同步性好。在缓冲片19上设有朝向输出齿轮10弯折的挂耳19a、以及朝向二级 从动齿轮8弯折的两个卡扣19b，两个卡扣19b和挂耳19a呈等腰三角形分布， 各卡扣1%卡入二级从动齿轮8上对应的通孔中。缓冲片19通过卡扣19b与二 级从动齿轮8卡接配合，能有效防止两者之间发生相对转动。
从图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，弹簧支撑片20的安 装孔20b为方孔，弹簧支撑片20通过该方孔套装在二级从动齿轮轴9的中部， 弹簧支撑片20与二级从动齿轮轴9之间通过铆接固定。在弹簧支撑片20上设 有朝向二级从动齿轮8弯折的支耳20a，支耳20a位于缓冲片挂耳19a的内侧。 在缓冲片19与弹簧支撑片20之间设置弹簧固定座21，该弹簧固定座21活套在 二级从动齿轮轴9上，弹簧固定座21的外端由弹簧支撑片20上的支耳20a周 向限位。在所述弹簧固定座21上套装蜗巻弹簧22,该蜗巻弹簧22的内端与弹 簧固定座21卡接固定，蜗巻弹簧22的外端挂接在所述缓冲片挂耳19a上。
从图l、图3、图4所示，在二级从动齿轮8朝向盒体1的盘面上装有电刷 14，该电刷14具有三个相互平行的支脚14a、 14b、 14c。与电刷支脚14a、 14b、 14c相配合的三块断电限位铜片11、 12、 13固定在盒体1的内底壁，三块断电 限位铜片ll、 12、 13均为圆弧形，位于不同的圆周上，它们的圆心在同一点上， 其中第二断电限位铜片12位于第一断电限位铜片11与第三断电限位铜片13之 间，第一断电限位铜片11的弧长最大，第三断电限位铜片13的弧长最小，所 述第一断电限位铜片11的一端与第二断电限位铜片12的相应端对齐，第一断电限位铜片11的另一端不超出第三断电限位铜片13的相应端。所述第一断电 限位铜片11通过第一导电片15与电机3的一个电极插片3a连接，电机3的另 一个电极插片3b通过第四导电片18及导线与转换开关4的相应接线柱连接， 转换开关4位于转换器壳体的外面。第二断电限位铜片12通过第二导电片16 及导线与转换开关4的相应接线柱连接，第三断电限位铜片13通过第三导电片 17及导线也与转换开关4的相应接线柱连接。转换开关4与电机3之间的连接 导线接入摩托车主线缆，由蓄电池25供电。
如图12、图13所示，沙滩车前轮的安装结构由传统的悬架机构改为桥系机 构，桥系机构的驱动箱26与发动机27之间通过一根传动轴28连接，本发明可 安装在前桥驱动箱26上，本发明中的输出齿轮10通过滑动齿条机构24与驱动 箱26内的滑套29连接，滑套29可在驱动箱输入主轴30和输出主轴31上滑移。
本发明中电机3的运转由按压转换开关4的按钮控制，转换开关4可通过 改变电机3输入电流的正负极向来改变电机内部的磁场方向，使电机3输出轴 发生正向转动或反转。当电机3运转时，电机输出轴带动一级输出蜗杆5旋转， 一级输出蜗杆5带动一级从动蜗轮6以及与之同轴的二级主动齿轮7转动，二 级主动齿轮7再带动二级从动齿轮8旋转，使与二级从动齿轮8同轴的输出齿 轮10发生转动，输出齿轮10通过滑动齿条机构24带动滑套29在驱动箱输入 主轴30和输出主轴31上滑动。由于电机的输出轴可正、反两向旋转，输出齿 轮的转向也有两个方向，因此可控制滑套29在驱动箱输入主轴30和输出主轴 31上前后滑移，使驱动箱输入主轴30与输出主轴31之间具有接合和分离两种 状态。当驱动箱输入主轴30和输出主轴31处于接合时，发动机的动力可传递 到前桥，使前轮也有驱动力，此时沙滩车采用四轮驱动，大大增强了沙滩车的动力性，有效提高了沙滩车的通过性，使沙滩车在坡度较大及泥泞、翻浆路段
上均能顺利行驶；当驱动箱输入主轴30和输出主轴31处于分离时，此时只有 后轮有驱动力，沙滩车采用两轮驱动，适宜于在路面状况较好的道路上行驶。
转换开关4为通用的按压式开关，转换开关4控制电机3输出轴正向转动 或反转是这样实现的当按下转换开关4的按钮时，第四导电片18带正电，第 二导电片16带负电，电机3的两个电极3a、 3b通过第四导电片18、转换开关 3、第二导电片16、第二断电限位铜片12、电刷14、第一导电片15和相应的导 线形成回路(见图4)，电极3a、 3b向电机输出直流电，使电机输出轴发生正转 (此时第三导电片17和第三断电限位铜片13不起作用)，二级从动齿轮8和输 出齿轮10正向旋转，电刷上的三个支脚14a、 14b、 14c随二级从动齿轮8做圆 周运动(如图4中逆时针旋转)，三个支脚14a、 14b、 14c在三块断电限位铜片 11、 12、 13上滑移。当二级从动齿轮8和输出齿轮10旋转一周后，电刷上的第 二支脚14b与第二断电限位铜片12脱离，电机3的控制电路发生断路，电机3 停止运转，驱动箱输入主轴30和输出主轴31正好接合到位。
再次按下转换开关4的按钮，第四导电片18带负电，第三导电片17带正 电，电机的两个电极3a、 3b通过第四导电片18、转换开关4、第三导电片17、 第三断电限位铜片13、电刷14、第一导电片15和相应的导线形成回路(见图4)， 电极3a、 3b向电机输出反向直流电，使电机输出轴发生反转(此时第二导电片 16和第二断电限位铜片12不起作用)，二级从动齿轮8和输出齿轮10反向旋转， 电刷上的三个支脚14a、 14b、 14c在三块断电限位铜片11、 12、 13上做如图4 所示的顺时针滑移。当二级从动齿轮8和输出齿轮10旋转一周后，电刷上的第 三支脚14c与第三断电限位铜片13脱离，电机3的控制电路发生断路，电机3停止运转，驱动箱输入主轴30和输出主轴31正好完全分离。
当按下转换开关4的按钮，使沙滩车从两驱转换成四驱时，在正常情况下， 二级从动齿轮8、缓冲片19、弹簧固定座21、蜗巻弹簧22、弹簧支撑片20和 输出齿轮10随二级从动齿轮轴9一起同步旋转(图ll显示为逆时针)，输出齿 轮10通过滑动齿条机构24带动滑套29从驱动箱输入主轴30向输出主轴31滑 动，使驱动箱输入主轴30和输出主轴31接合在一起；但是按下转换开关4的 按钮，驱动箱输入主轴30和输出主轴31的花键暂时未同步的情况下，输出齿 轮10由于卡滞而无法旋转，此时蜗巻弹簧22开始起缓冲减速的作用，弹簧固 定座21由弹簧支撑片20挡住不能转动，缓冲片19随二级从动齿轮8逆时针旋 转(见图ll)，把蜗巻弹簧22由外向内慢慢巻紧，将电机3传出的转力凝聚在 弹簧22上，当驱动箱输入主轴30和输出主轴31的花键同步时，蜗巻弹簧22 自动伸张，把转力传递给输出齿轮10，使输出齿轮10通过滑动齿条机构24带 动滑套29移动，从而达到转换的效果。
权利要求
1、一种沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换装置，其特征在于盒体(1)和盒盖(2)相对接，两者通过螺钉固定，形成转换器壳体，在所述转换器壳体的内腔中安装电机(3)，该电机(3)通过导线与转换器壳体外的转换开关(4)连接，且电机(3)的输出轴上安装有一级输出蜗杆(5)，该一级输出蜗杆(5)与一级从动蜗轮(6)啮合，在一级从动蜗轮(6)的轴上套装二级主动齿轮(7)，二级主动齿轮(7)与二级从动齿轮(8)啮合，所述二级从动齿轮(8)套装在二级从动齿轮轴(9)的一端，该二级从动齿轮轴(9)的另一端伸出盒盖(2)外，且伸出部分套装有输出齿轮(10)。
2、 根据权利要求l所述的沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换装置，其特征在 于在所述二级从动齿轮(8)朝向盒体(1)的盘面上装有电刷(14)，该电刷(14)具有三个相互平行的支脚(14a、 14b、 14c)，与电刷支脚(14a、 14b、 14c)相配合的三块断电限位铜片(11、 12、 13)固定在盒体(1)内，三块断 电限位铜片(11、 12、 13)均为圆弧形，它们的圆心在同一点上，其中第二断 电限位铜片(12)位于第一断电限位铜片(11)与第三断电限位铜片(13)之 间，第一断电限位铜片(11)的弧长最大，第三断电限位铜片(13)的弧长最 小，所述第一断电限位铜片(11)的一端与第二断电限位铜片(12)的相应端 对齐，第一断电限位铜片(11)的另一端不超出第三断电限位铜片(13)的相 应端；所述第一断电限位铜片(11)通过第一导电片(15)与电机(3)的一个 电极插片(3a)连接，电机(3)的另一个电极插片(3b)通过第四导电片(18) 及导线与转换开关(4)连接，所述第二、第三断电限位铜片(12、 13)分别通过第二导电片(16)、第三导电片(17)及相应的导线也与转换开关(4)连接。
3、 根据权利要求1或2所述的沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换装置，其特 征在于在所述二级从动齿轮(8)上安装缓冲片(19)，该缓冲片(19)上设 有朝向输出齿轮(10)的挂耳(19a),所述二级从动齿轮轴(9)的中部固定弹 簧支撑片(20)，该弹簧支撑片(20)上设有朝向二级从动齿轮(8)的支耳(20a)， 在所述缓冲片(19)与弹簧支撑片(20)之间设置弹簧固定座(21)，弹簧固定 座(21)活套在二级从动齿轮轴(9)上，该弹簧固定座(21)的外端由弹簧支 撑片(20)上的支耳(20a)周向限位，在所述弹簧固定座(21)上套装蜗巻弹 簧(22)，该蜗巻弹簧(22)的内端与弹簧固定座(21)相固定，蜗巻弹簧(22) 的外端挂接在所述缓冲片(19)的挂耳(19a)上。
4、 根据权利要求3所述的沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换装置，其特征在 于所述二级从动齿轮(8)通过衬套(23)套装在二级从动齿轮轴(9)上， 所述缓冲片(19)套装在衬套(23)上，且衬套(23)与二级从动齿轮(8)及 缓冲片(19)之间通过铆接固定。
5、 根据权利要求4所述的沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换装置，其特征在 于在所述缓冲片(19)上设有两个通过弯折而成的卡扣(19b)，该卡扣(1%) 的弯折方向与挂耳(19a)相反，各卡扣(19b)卡入二级从动齿轮(8)上对应 的通孔中。
6、 根据权利要求3所述的沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换装置，其特征在 于所述弹簧支撑片(20)通过方孔套装在二级从动齿轮轴(9)上，弹簧支撑 片(20)与二级从动齿轮轴(9)之间通过铆接固定。
全文摘要
一种沙滩车两轮驱动与四轮驱动转换装置，盒体和盒盖相对接，形成转换器壳体，在所述转换器壳体的内腔中安装电机，该电机通过导线与转换器壳体外的转换开关连接，且电机的输出轴上安装有一级输出蜗杆，该一级输出蜗杆与一级从动蜗轮啮合，在一级从动蜗轮的轴上套装二级主动齿轮，二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合，所述二级从动齿轮套装在二级从动齿轮轴的一端，该二级从动齿轮轴的另一端伸出盒盖外，且伸出部分套装有输出齿轮。本发明具有设计合理、体积小巧、操作简便、灵活可靠、安全性好等特点，它能够使得沙滩车根据实际情况选用两轮驱动或四轮驱动成为现实，并且两轮驱动与四轮驱动之间切换非常方便、可靠，从而大大提高了沙滩车的动力性及通过性。
文档编号F16H61/684GK101497314SQ200810069310
公开日2009年8月5日 申请日期2008年1月28日 优先权日2008年1月28日
发明者勇 伯, 陈良钱 申请人:力帆实业(集团)股份有限公司