本发明涉及汽车技术领域，尤其提供一种轻型客车及其轴取力系统。
背景技术
轻型客车是一种商务公务车。为了增加轻型客车的实用性，通常会在轻型客车增设发电机等外置设备，然后由轻型客车的发动机为外置设备提供动力源。
现有的轻型客车的外置设备主要以下几种方案提供动力源：(1)在车身上外加汽/柴油发电机组，该方案需额外增加发电机组，发电机体积、重量大；(2)发动机取力发电，通过发动机皮带轮，传动给发电机动力，实现发电，该方案因皮带轮输出功率和扭矩有限，无法提供足够的电力；(3)变速箱取力口取力，可提供足够动力给发电机发电，但部分车型无取力口，故无法实现。
现有技术中还有一种轻型客车，其通过取力装置将发动机的动力输出至发电机。该取力装置是一组或多组变速齿轮，又称功率输出器，用于与发动机的输出轴连接，从而实现动力输出至外部装置。一般地，现有的取力装置安装于汽车底盘处，其包括动力输入端以及两动力输出端。由于动力输入端和两动力输出端均采用刚性转轴连接实现动力输入和动力输出，从而导致取力装置的安装位置受限，同时，也容易受到路况影响导致动力输入和动力输出不稳定。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种轴取力系统，旨在解决现有取力装置因采用刚性转轴连接所导致的安装位置受限的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是；提供一种用于轻型客车的轴取力系统，包括分动装置、输入轴组、第一输出轴组以及第二输出轴组，所述分动装置包括输入端、第一输出端以及第二输出端，所述输入轴组包括第一万向节、用于连接发动机输出轴的第二万向节以及两端分别连接于所述第一万向节和所述第二万向节的第一伸缩轴，所述第一万向节连接于所述输入端，所述第一输出轴组包括第三万向节、用于连接车轮支撑轴的第四万向节以及两端分别连接所述第三万向节和所述第四万向节的第二伸缩轴，所述第三万向节连接于所述第一输出端，所述第二输出轴组包括第五万向节、用于连接发电机的第六万向节以及两端分别连接所述第五万向节和所述第六万向节的第三伸缩轴，所述第五万向节连接于所述第二输出端。
具体地，所述第一伸缩轴包括呈中空结构的第一筒体以及第一轴体，所述第一轴体插设于所述第一筒体内且可沿所述第一筒体的轴向方向伸缩移动。
具体地，所述第二伸缩轴包括呈中空结构的第二筒体以及第二轴体，所述第二轴体插设于所述第二筒体内且可沿所述第二筒体的轴向方向伸缩移动。
具体地，所述第三伸缩轴包括呈中空结构的第三筒体以及第三轴体，所述第三轴体插设于所述第三筒体内且可沿所述第三筒体的轴向方向伸缩移动。
进一步地，所述分动装置包括呈u形的支撑架、两连接组件以及分动器本体，所述分动器本体安装于所述支撑架内，所述支撑架的两竖直端分别通过对应的所述连接组件安装于汽车底盘上。
具体地，所述连接组件包括支撑底座以及用于连接汽车底盘的两连接件，所述支撑底座安装于所述支撑架的竖直端，两所述连接件并列地枢接于所述支撑底座上。
进一步地，所述分动器本体包括输入齿轮轴、输出齿轮轴、第一传动齿轮轴、输入离合组件以及输入控制单元，所述输入齿轮轴和所述输出齿轮轴并排设置，所述第一传动齿轮轴套设于所述输入齿轮轴上且可绕于所述输入齿轮轴的中轴线相对所述输入齿轮轴转动，所述输入离合组件包括与所述输入控制单元电性连接的输入制动盘，所述输入制动盘设于所述输入齿轮轴上且可沿所述输入齿轮轴的径向方向卡接于所述第一传动齿轮轴的外侧，所述第一传动齿轮轴于所述输入控制单元启动以使所述输入制动盘沿所述输入齿轮轴的径向方向卡接于所述第一传动齿轮轴的外侧时随所述输入齿轮轴同轴转动，所述第一传动齿轮轴啮合连接于所述输出齿轮轴。
进一步地，所述输入离合组件还包括与所述输入控制单元电性连接的输入液压活塞，所述输入液压活塞设于所述输入齿轮轴上且可沿所述输入齿轮轴的轴向方向抵靠于所述第一传动齿轮轴的外侧。
进一步地，所述分动器本体还包括第二传动齿轮轴、输出离合组件以及输出控制单元，所述第二传动齿轮轴套设于所述输出齿轮轴上且可绕于所述输出齿轮轴的中轴线相对所述输出齿轮轴转动，所述输出离合组件包括与所述输出控制单元电性连接的输出制动盘，所述输出制动盘设于所述输出齿轮轴上且可沿所述输出齿轮轴的径向方向卡接于所述第二传动齿轮轴的外侧，所述第二传动齿轮轴于所述输出控制单元启动以使所述输出制动盘沿所述输出齿轮轴的径向方向卡接于所述第二传动齿轮轴的外侧时随所述输出齿轮轴同轴转动，所述第二传动齿轮轴啮合连接于所述输入齿轮轴。
本发明的有益效果：本发明的提供的轴取力系统，利用第一万向节和第二万向节调整发动机输出轴与分动装置的输入端之间的安装角度，并且，发动机输出轴与分动装置的输入端之间的间距可通过第一伸缩轴自适应调整；利用第三万向节和第四万向节调整车轮支撑轴与分动装置的第一输出端之间的安装角度，并且，车轮支撑轴与分动装置的第一输出端之间的间距可通过第二伸缩轴自适应调整；以及利用第五万向节和第六万向节调整发电机与分动装置的第二输出端之间的安装角度，并且，发电机和分动装置的第二输出端之间的间距可通过第三伸缩轴自适应调整，这样，轴取力系统的安装位置不会因输出轴与输入轴的刚性特性的限制其安装位置，即安装位置更加灵活，而且，即使在易造成车身震动的路面，也能保持其动力输入和动力输出的稳定性。
本发明还提供一种轻型客车，包括上述所述的轴取力系统。
本发明的有益效果：本发明的提供的轻型客车，在具有该轴取力系统的基础上，该轻型客车的整体体积更小，其动力输入和动力输出更加稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的轻型客车的的结构示意图；
图2为图1所示的轻型客车中轴取力系统的输入轴组的结构示意图；
图3为图2所示的输入轴组的局部剖面图；
图4为图1所示的轻型客车中的轴取力系统的第一输出轴组的结构示意图；
图5为图4所示的第一输出轴组的局部剖面图；
图6为图1所示的轻型客车中的轴取力系统的第二输出轴组的结构示意图；
图7为图6所示的第二输出轴组的局部剖面图；
图8为图1所示的轻型客车中的轴取力系统的分动装置的结构示意图；
图9为图8所示的分动装置的分动器本体的剖面图；
图10为图9中a处的放大图；
图11为图9中b处的放大图。
其中，图中各附图标记：
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1，为本发明一实施例中的轻型客车，该轻型客车包括发动机10、与轴取力系统40、车轮支撑轴20以及发电机30。发电机10连接于轴取力系统40的动力输入端，即提供动力源，轴取力系统40的其中一动力输出端连接于车轮支撑轴20，为轻型客车的行驶提供动力，轴取力系统40的另一动力输出端连接于发电机30，为发电机30提供机械能。这样，避免了在轻型客车的发动机10和变速箱开设有额外的取力口，使得轻型客车整体体积更小，发电效率更稳定。
该轴取力系统40包括分动装置100、输入轴组200、第一输出轴组300以及第二输出轴组400。分动装置100包括输入端10a、第一输出端10b以及第二输出端10c，输入轴组200包括第一万向节201、用于连接发动机10输出轴的第二万向节202以及两端分别连接于第一万向节201和第二万向节202的第一伸缩轴203，第一万向节201连接于输入端10a，第一输出轴组300包括第三万向节301、用于连接车轮支撑轴20的第四万向节302以及两端分别连接第三万向节301和第四万向节302的第二伸缩轴303，第三万向节301连接于输入端10b，第二输出轴组400包括第五万向节401、用于连接发电机30的第六万向节402以及两端分别连接第五万向节401和第六万向节402的第三伸缩轴403，第五万向节401连接于输入端10c。
本发明实施例提供的轴取力系统1，利用第一万向节201和第二万向节202调整发动机10输出轴与分动装置100的输入端10a之间的安装角度，并且，发动机10输出轴与分动装置100的输入端10a之间的间距可通过第一伸缩轴203自适应调整；利用第三万向节301和第四万向节302调整车轮支撑轴20与分动装置100的第一输出端10b之间的安装角度，并且，车轮支撑轴20与分动装置100的第一输出端10b之间的间距可通过第二伸缩轴303自适应调整；以及利用第五万向节401和第六万向节402调整发电机30与分动装置100的第二输出端10c之间的安装角度，并且，发电机30和分动装置100的第二输出端10c之间的间距可通过第三伸缩轴403自适应调整，这样，轴取力系统1的安装位置不会因输出轴与输入轴的刚性特性的限制其安装位置，即安装位置更加灵活，而且，即使在易造成车身震动的路面，也能保持其动力输入和动力输出的稳定性。
请参考图1、图2、图4和图6，在本实施例中，第一万向节201、第二万向节202、第三万向节301、第四万向节302、第五万向节401以及第六万向节402的结构均相同，均包括十字形轴体20a、第一c形连接环20b以及第二c形连接环20c，其中，第一c形连接环20b的两自由端分别连接十字形轴体20a的其中两相对的端部，而第二c形连接环20c的两自由端分别连接十字形轴体20a的另两相对的端部，第一c形连接环20b的封闭端则通过法兰连接发动机10输出轴、车轮支撑轴20、发电机30、分动装置100的输出端、分动装置100的第一输出端10b以及分动装置100的第二输出端10c，而第二c形连接环20c的封闭端通过法兰连接第一伸缩轴203、第二伸缩轴303以及第三伸缩轴403。这样，第一c形连接环20b的两自由端和第二c形连接环20c的两自由端可绕于十字形轴体20a对应轴的中轴线转动，确保第一c形连接环20b与第二c形连接环20c之间的夹角随其绕中轴线转动而改变。
进一步地，请参考图2和图3，在本实施例中，第一伸缩轴203包括呈中空结构的第一筒体204以及第一轴体205，第一轴体205插设于第一筒体204内且可沿第一筒体204的轴向方向伸缩移动。具体地，请参考图3，第一轴体205包括第一连接段206和第二连接段207，第一连接段206和第二连接段207沿插第一筒体204的方向依次设置，第一连接段206与第一筒体204为间隙配合，并且，第一连接段206的直径大于第二连接段207的直径。第一筒体204的开口处还设有第一限位件208以及第一限位环209，第一限位件208通过第一限位环209安装于第一筒体204的开口处，同时，第一限位件208套设于第二连接段207的外侧，例如，第一限位环209通过螺纹旋拧在第一筒体204的开口处，第一限位件208朝向第二连接段207的一侧具有卡齿。在第一轴体205沿轴向向外抽出时第一限位件208的卡齿卡设于第一连接段206与第二连接段207的连接处以避免第一连接段206从第一筒体204内脱出。同时，将第一限位环209从第一筒体204的开口处旋拧下时，即可取下第一限位件208，此时，第一连接段206可从第一筒体204内抽出。
同理地，请参考图4和图5，在本实施例中，第二伸缩轴303包括呈中空结构的第二筒体304以及第二轴体305，第二轴体305插设于第二筒体304内且可沿第二筒体304的轴向方向伸缩移动。请参考图5，第二轴体305和第一轴体205的结构相同，包括第三连接段306和第四连接段307，第三连接段306和第四连接段307沿插第二筒体304的方向依次设置，第三连接段306与第二筒体304为间隙配合，并且，第三连接段306的直径大于第四连接段307的直径。第二筒体304的开口处还设有第二限位件308以及第二限位环309，第二限位件308的结构与第一限位件208的结构相同，第二限位环308的结构与第一限位环209的结构相同。这里，对于第二伸缩轴303的伸缩过程不再赘述。
同理地，请参考6和图7，在本实施例中，第三伸缩轴403包括呈中空结构的第三筒体404以及第三轴体405，第三轴体405插设于第三筒体404内且可沿第三筒体404的轴向方向伸缩移动。请参考图7，第三轴体405和第一轴体205的结构相同，包括第五连接段406和第六连接段407，第五连接段406和第六连接段407沿插第三筒体404的方向依次设置，第五连接段406与第三筒体404为间隙配合，并且，第五连接段406的直径大于第六连接段407的直径。第三筒体404的开口处还设有第三限位件以及第三限位环，第三限位件的结构与第一限位件208的结构相同，第三限位环的结构与第一限位环209的结构相同。这里，对于第三伸缩轴403的伸缩过程不再赘述。
具体地，请参考8，在本实施例中，分动装置100包括呈u形的支撑架101、两连接组件102以及分动器本体103，分动器本体103安装于支撑架101内，支撑架101的两竖直端分别通过对应的连接组件102安装于汽车底盘上。优选地，请参考图8，连接组件102包括支撑底座104以及用于连接汽车底盘的两连接件105，支撑底座104安装于支撑架101的竖直端，两连接件105并列地枢接于支撑底座104上。连接件105包括板体106以及管体107，管体107的外侧壁连接于板体106，并且，板体106与管体107的外侧壁相切。支撑底座104包括两间隔立设的侧立板108，在两侧立板108之间设有枢接轴，管体107套设于枢接轴上，这样，板体106可绕于枢接轴的轴线转动以适应不同安装平面的车底盘，从而提高分动装置100的安装适应性。
进一步地，请参考图9和图10，在本实施例中，分动器本体103包括输入齿轮轴109、输出齿轮轴110、第一传动齿轮轴111、输入离合组件112以及输入控制单元(图中未示)，输入齿轮轴109和输出齿轮轴110并排设置，第一传动齿轮轴111套设于输入齿轮轴109上且可绕于输入齿轮轴109的中轴线相对输入齿轮轴109转动，输入离合组件112包括与输入控制单元电性连接的输入制动盘113，输入制动盘113设于输入齿轮轴109上且可沿输入齿轮轴109的径向方向卡接于第一传动齿轮轴111的外侧，第一传动齿轮轴111于输入控制单元启动以使输入制动盘113沿输入齿轮轴109的径向方向卡接于第一传动齿轮轴111的外侧时随输入齿轮轴109同轴转动，第一传动齿轮轴111啮合连接于输出齿轮轴110。具体地，请参考图，输入齿轮轴109包括输入轴体114以及与输入轴体114同轴设置的输入齿轮体115，输入齿轮体115包括第一啮合部116以及由第一啮合部116朝向第一传动齿轮轴111凸伸形成的第一安装部117，输入轴体114包括与输入轴组200连接的输入端10a以及与第一输出轴组300连接的第一输出端10b。输入制动盘113包括安装于第一安装部117上的第一连接部118以及可沿输入轴体114径向方向伸缩的第一制动部119，第一制动部119连接于第一连接部118，并且，由输入控制单元控制第一制动部119相对第一连接部118的伸缩动作。第一传动齿轮轴111包括第一传动轴体120以及与第一传动轴体120同轴设置的第一传动齿轮121，第一传动齿轮121啮合连接于输出齿轮轴110，第一传动轴体120套设于输入轴体114上，并且，二者之间设有轴承，这样，在输入轴体114绕轴转动时，第一传动轴体120静止不动。当输入控制单元控制第一制动部119沿输入轴体114凸伸时，第一制动部119抵靠于第一传动轴体120，从而使得第一传动轴体120与输入轴体114一起绕轴转动，同时，第一传动齿轮121随第一传动轴体120一起转动以带动输出齿轮轴110，即输出齿轮轴110可根据实际需要而选择是否将动力输出。
进一步地，请参考图9和图10，在本实施例中，输入离合组件112还包括与输入控制单元电性连接的输入液压活塞122，输入液压活塞122设于输入齿轮轴109上且可沿输入齿轮轴109的轴向方向抵靠于第一传动齿轮轴111的外侧。具体地，输入液压活塞122安装在输入齿轮体115上，其包括第一固定部123以及连接于第一固定部123的第一伸出部124，输入控制单元控制第一伸出部124相对第一固定部123沿输入齿轮轴109的轴向方向伸缩，并且，抵靠于第一传动齿轮轴111的外侧，可以理解地，输入液压活塞122能够进一步提高第一传动齿轮轴111与输入齿轮轴109的连接稳定性，从而提高输出齿轮轴110的动力输出效率。
进一步地，请参考图9和图11，在本实施例中，分动器本体103还包括第二传动齿轮轴125、输出离合组件126以及输出控制单元(图中未示)，第二传动齿轮轴125套设于输出齿轮轴110上且可绕于输出齿轮轴110的中轴线相对输出齿轮轴110转动，输出离合组件126包括与输出控制单元电性连接的输出制动盘131，输出制动盘131设于输出齿轮轴110上且可沿输出齿轮轴110的径向方向卡接于第二传动齿轮轴125的外侧，第二传动齿轮轴125于输出控制单元启动以使输出制动盘131沿输出齿轮轴110的径向方向卡接于第二传动齿轮轴125的外侧时随输出齿轮轴110同轴转动，第二传动齿轮轴125啮合连接于输入齿轮轴109。具体地，输出齿轮轴110包括输出轴体127以及与输出轴体127同轴设置的输出齿轮体128，输出齿轮体128包括第二啮合部129以及由第二啮合部129朝向第二传动齿轮轴125凸伸形成的第二安装部130，输出轴体127包括与外部装置连接的第二输出端10c。输出制动盘131包括安装于第二安装部130上的第二连接部132以及可沿输出轴体127径向方向伸缩的第二制动部133，第二制动部133连接于第二连接部132，并且，由输出控制单元控制第二制动部133相对第二连接部132的伸缩动作。第二传动齿轮轴125包括第二传动轴体134以及与第二传动轴体134同轴设置的第二传动齿轮135，第二传动齿轮135啮合连接于输入齿轮体115，第二传动轴体134套设于输出轴体127上，并且，二者之间设有轴承，这样，在输出轴体127绕轴转动时，第二传动轴体134静止不动。当输出控制单元控制第二制动部133沿输出轴体127凸伸时，第二制动部133抵靠于第二传动轴体134，由于第二传动齿轮135直接与输入齿轮体115啮合，那么，第二传动齿轮135的转速应该高于输出齿轮轴110的转速，因此，使得第二传动轴体134与输出轴体127一起绕轴转动以提高输出齿轮轴110的转速。
进一步地，请参考图9和图11，在本实施例中，输出离合组件126还包括与输出控制单元电性连接的输出液压活塞136，输出液压活塞136设于输出齿轮轴110上且可沿输出齿轮轴110的轴向方向抵靠于第二传动齿轮轴125的外侧。具体地，输出液压活塞136安装在输出齿轮体128上，其包括第二固定部137以及连接于第二固定部137的第二伸出部138，输出控制单元控制第二伸出部138相对第二固定部137沿输出齿轮轴110的轴向方向伸缩，并且，抵靠于第二传动齿轮轴125的外侧，可以理解地，输出液压活塞136能够进一步提高第二传动齿轮轴125与输出齿轮轴110的连接稳定性，从而提高输出齿轮轴110的动力输出效率。优选地，在输入离合组件112和输出离合组件126均启动时，即当输入制动盘113的第一制动部119抵靠于第一传动齿轮轴111、输入液压活塞122的第一伸出部124抵靠于第一传动齿轮轴111、输出制动盘131的第二制动部133抵靠于第二传动齿轮轴125以及输出液压活塞136的第二伸出部138抵靠于第二传动齿轮轴125时，输入齿轮轴109与输出齿轮轴110实现等比输出。
优选地，请参考图10和图11，在本实施例中，第一传动轴体120设有防滑结构139，当输入制动盘113的第一制动部119抵靠于第一传动齿轮轴111时，容置于防滑结构139以增加第一制动部119与第一传动轴体120之间摩擦力。该防滑结构139为多个同轴设置的容置凹槽。同理地，第二传动轴体134也设有防滑结构139，该防滑结构139的作用是增加第二制动部133与第二传动轴体134之间摩擦力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。