全地形车

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别是涉及一种全地形车。

背景技术

后桥是用来支撑全地形车的车轮以及连接全地形车后轮的装置，后驱全地形车作为驱动桥使用。目前市面上的后桥多为两种：一种是有差速功能的转向后桥，另一种是无差速功能的驱动后桥。现有的全地形车的转弯半径较大，不方便在狭窄处进行转弯，从而使驾驶者对全地形车在操控性和可玩性方面的体验较差。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种能够减小车辆转弯半径、可原地转弯的全地形车。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种全地形车，包括：车架；车轮组，车轮组包括左右分布的第一车轮和第二车轮；悬挂系统，车轮组通过悬挂系统连接至车架；扭矩控制装置，扭矩控制装置与车轮组连接；扭矩控制装置包括：箱体；第一半轴组件，第一半轴组件的一端安装于箱体内，第一半轴组件的另一端与第一车轮连接；第二半轴组件，第二半轴组件的一端安装于箱体内，第二半轴组件的另一端与第二车轮连接；传动轮，传动轮至少部分活动地套设于第二半轴组件上；动力组件，动力组件安装于箱体内，连接并驱动第一半轴组件与传动轮转动，且第一半轴组件与传动轮转向相反；其中，全地形车处于第一状态时，传动轮与第二半轴组件脱离；全地形车处于第二状态时，传动轮与第二半轴组件连接并带动第二半轴组件与传动轮同向转动。

进一步地，动力组件包括：从动锥齿轮，从动锥齿轮套设于第一半轴组件上；连接座单元，连接座单元套设于第一半轴组件上，并与第一半轴组件固定连接或一体成型，且连接座单元与从动锥齿轮连接；行星轮单元，行星轮单元至少部分位于连接座单元与传动轮之间，并分别与连接座单元、传动轮啮合；其中，从动锥齿轮带动连接座单元朝第一方向转动，连接座单元带动第一半轴组件、行星轮单元朝第一方向转动，行星轮单元带动传动轮朝第二方向转动。

进一步地，连接座单元包括：连接座，连接座套设于第一半轴组件上，并与第一半轴组件固定连接或一体成型，且连接座与从动锥齿轮连接；内齿圈，内齿圈与连接座固定连接或一体成型，内齿圈与至少部分行星轮单元啮合。

进一步地，行星轮单元包括：行星架，行星架与箱体连接；至少一个行星轮，行星轮安装于行星架上，且行星轮位于内齿圈与传动轮之间，并分别与内齿圈、传动轮啮合。

进一步地，第一半轴组件包括第一连接轴及第一半轴，第一连接轴位于箱体内，并与连接座单元固定连接或一体成型；第一半轴的一端伸入第一连接轴内，并与第一连接轴连接，第一半轴的另一端与第一车轮连接；第二半轴组件包括第二连接轴及第二半轴，第二连接轴位于箱体内，并抵接于第一连接轴上；第二半轴的一端伸入第二连接轴内，并与第二连接轴连接，第二半轴的另一端与第二车轮连接。

进一步地，传动轮套设于第一连接轴及第二连接轴上，传动轮包括内花键，第二连接轴包括外花键；其中，全地形车处于第一状态时，传动轮与第二连接轴脱离，全地形车处于第二状态时，传动轮与第二连接轴通过花键连接。

进一步地，扭矩控制装置还包括：拨动组件，拨动组件至少部分与箱体连接，且拨动组件至少部分伸入箱体内，并与传动轮连接；其中，拨动组件能够推动传动轮沿第一半轴组件及第二半轴组件的轴向滑移，以使传动轮与第二半轴组件连接或者脱离。

进一步地，拨动组件包括：电拨总成，电拨总成与箱体连接；拨杆单元，拨杆单元与动力组件活动连接，电拨总成部分伸入拨杆单元内，并与拨杆单元连接；拨杆单元远离电拨总成的一端卡设于传动轮内；其中，电拨总成能够带动拨杆单元运动。

进一步地，传动轮外周侧开设有卡槽，拨杆单元包括：连接杆，连接杆与动力组件活动连接，电拨总成部分伸入连接杆内，并与连接杆连接；拨杆，拨杆的一端与连接杆连接，拨杆的另一端部分伸入卡槽内。

进一步地，扭矩控制装置还包括：第二轴承，第二轴承套设于从动锥齿轮上；第三轴承，第三轴承套设于第二连接轴上；第一油封，第一油封套设于第一半轴上；第二油封，第二油封套设于第二半轴上。

与现有技术相比，本申请提供的全地形车可以切换两种不同的状态，扭矩控制装置可以主动地控制第一半轴组件、第二半轴组件的扭矩输出情况，能够主动使第二车轮进行反转，不需要其他装置协助即可达到原地转弯的目的，从而使全地形车的转弯半径大幅减小，方便在狭窄处进行转弯，能够有效地提高全地形车的转向性能，使驾驶者在操控性和可玩性方面的体验更好。

附图说明

图1为本申请提供的全地形车的结构示意图。

图2为本申请提供的扭矩控制装置的结构示意图。

图3为本申请提供的全地形车的部分结构示意图。

图4为本申请提供的扭矩控制装置的爆炸图。

图5为本申请提供的全地形车第一状态下的扭矩控制装置的剖视图。

图6为本申请提供的全地形车第二状态下的扭矩控制装置的剖视图。

图7为本申请提供的拨动组件的爆炸图。

图中，101、全地形车；102、车架；103、车轮组；1031、前车轮组；1032、后车轮组；104、第一车轮；105、第二车轮；106、悬挂系统；107、分动器；108、后桥；100、扭矩控制装置；10、箱体；20、第一半轴组件；21、第一连接轴；22、第一半轴；30、第二半轴组件；31、第二连接轴；311、外花键；32、第二半轴；40、传动轮；41、卡槽；42、内花键；50、动力组件；51、从动锥齿轮；52、连接座单元；521、连接座；522、内齿圈；53、行星轮单元；531、行星架；532、行星轮；533、第一轴承；534、销轴；535、顶板；60、拨动组件；61、电拨总成；62、拨杆单元；621、连接杆；622、拨杆；623、凸柱；70、主动锥齿轮；80、第二轴承；81、第三轴承；82、第一油封；83、第二油封。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本申请提供的全地形车101包括车架102、车轮组103及悬挂系统106。车轮组103包括左右分布的第一车轮104和第二车轮105；车轮组103通过悬挂系统106连接至车架102。

请参阅图2，全地形车101还包括扭矩控制装置100，扭矩控制装置100与车轮组103连接；具体地，扭矩控制装置100的两端分别与车轮组103的第一车轮104和第二车轮105连接。需要说明的是，全地形车101包括两组车轮组103，即分别为全地形车101的前车轮组1031和后车轮组1032，前车轮组1031和后车轮组1032均包括左右分布的第一车轮104和第二车轮105。在本实施方式中，扭矩控制装置100仅与后车轮组1032左右分布的第一车轮104和第二车轮105连接。具体而言，本实施方式中的扭矩控制装置100连接在全地形车101的后桥108。本申请下文将主要以扭矩控制装置100与后车轮组1032左右分布的第一车轮104和第二车轮105连接来进行阐述。

当然，也可以根据不同需求，将扭矩控制装置100仅与前车轮组1031左右分布的第一车轮104和第二车轮105连接，在此不做限制。该扭矩控制装置100一般用于全地形车101中，也可以用于其他需要对车轮扭矩进行控制的车辆上。

请参阅图4至图6，扭矩控制装置100包括箱体10、第一半轴组件20、第二半轴组件30、传动轮40及动力组件50。第一半轴组件20的一端安装于箱体10内，第一半轴组件20的另一端与第一车轮104连接。第二半轴组件30的一端安装于箱体10内，第二半轴组件30的另一端与第二车轮105连接。传动轮40至少部分活动地套设于第二半轴组件30上。动力组件50安装于箱体10内，并分别与第一半轴组件20、传动轮40连接，动力组件50分别驱动第一半轴组件20、传动轮40转动，且第一半轴组件20与传动轮40转向相反。

全地形车101包括第一状态及第二状态。

在本实施例中，请参阅图5，第一状态为全地形车101的正常行进状态。此时，全地形车101切换到前驱模式或者全驱模式。并且，扭矩控制装置100中仅第一半轴组件20有扭矩输出，第二半轴组件30无扭矩输出，即全地形车101依靠第一车轮104进行驱动，第二车轮105无动力。具体地，在该状态下，传动轮40与第二半轴组件30脱离。动力组件50传递至传动轮40的动力不能传递至第二半轴组件30上，动力组件50仅能带动第一半轴组件20转动。

请参阅图6，第二状态为全地形车101原地转弯的状态。此时，全地形车101切换为全驱模式。并且，第二半轴组件30和第一半轴组件20正反转，扭矩控制装置100中第一半轴组件20及第二半轴组件30均有扭矩输出。具体地，在该状态下，传动轮40与第二半轴组件30连接并带动第二半轴组件30与传动轮40同向转动。动力组件50将动力分别传递至第一半轴组件20与传动轮40，传动轮40带动第二半轴组件30转动。但因第一半轴组件20与传动轮40的转向相反，故，第二半轴组件30与第一半轴组件20的转向相反，此时，全地形车101能够绕后车轮组1032的第一车轮104与第二车轮105的中心进行原地转弯。

如此，全地形车101可以切换两种不同的状态，扭矩控制装置100可以主动地控制第一半轴组件20、第二半轴组件30的扭矩输出情况，能够主动使第二车轮105进行反转，不需要其他装置协助即可达到原地转弯的目的，从而使全地形车101的转弯半径大幅减小，方便在狭窄处进行转弯，能够有效地提高全地形车101的转向性能，使驾驶者在操控性和可玩性方面的体验更好。

请参阅图3，在本实施例中，全地形车101还包括分动器107，分动器107用于切换全地形车101处于前驱模式或者全驱模式，从而配合实现全地形车101的两个状态的切换。

在全地形车101处于第一状态下，可通过分动器107将全地形车101切换为前驱模式或者全驱模式，并且此时，第二半轴组件30断开驱动。

当全地形车101需要原地转弯时，可通过分动器107将全地形车101切换为全驱模式，且此时第二半轴组件30和第一半轴组件20正反转，从而实现全地形车101绕后车轮组1032的第一车轮104与第二车轮105的中心进行原地转弯。具体而言，全地形车101绕后车轮组1032的后轮轴中心进行原地转弯。

当然，在其他实施例中，若扭矩控制装置100连接至全地形车101的前桥上，即扭矩控制装置100与前车轮组1031的左右分布的第一车轮104和第二车轮105连接。那么，在全地形车101处于第一状态下，可通过分动器107将全地形车101切换为后驱模式或者全驱模式，并且此时，第二半轴组件30断开驱动。当全地形车101需要原地转弯时，可通过分动器107将全地形车101切换为全驱模式，且此时第二半轴组件30和第一半轴组件20正反转，从而实现全地形车101绕前车轮组1031的第一车轮104与第二车轮105的中心进行原地转弯。

请参阅图5及图6，扭矩控制装置100还包括拨动组件60，拨动组件60至少部分与箱体10连接，且拨动组件60至少部分伸入箱体10内，并与传动轮40连接。其中，拨动组件60能够推动传动轮40沿第一半轴组件20及第二半轴组件30的轴向滑移，以使传动轮40与第二半轴组件30连接或者脱离。

全地形车101在第一状态下，拨动组件60不推动传动轮40，传动轮40与第二半轴组件30脱离。全地形车101在第二状态下，拨动组件60推动传动轮40沿第一半轴组件20与第二半轴组件30的轴线朝靠近第一半轴组件20方向滑移，从而使传动轮40与第二半轴组件30连接。

如此，便于控制传动轮40与第二半轴组件30的连接或者脱离，从而主动地控制第二半轴组件30是否有扭矩输出。同时，扭矩控制装置100的结构简单，零件数目少，从而减小扭矩控制装置100的体积，可靠性更高。

在本实施例中，传动轮40包括内花键42，第二半轴组件30包括外花键311，全地形车101处于第一状态时，传动轮40与第二连接轴31脱离，全地形车101处于第二状态时，传动轮40与第二连接轴31通过花键连接。且传动轮40与第二半轴组件30之间主要为滑动花键连接，因此，传动轮40可以沿第一半轴组件20及第二半轴组件30的轴向相对第二半轴组件30进行滑移。

动力组件50包括从动锥齿轮51、连接座单元52及行星轮单元53。从动锥齿轮51套设于第一半轴组件20上。连接座单元52套设于第一半轴组件20上，并与第一半轴组件20固定连接或一体成型；且连接座单元52与从动锥齿轮51连接。当从动锥齿轮51转动带动连接座单元52朝第一方向转动，连接座单元52带动第一半轴组件20朝第一方向转动。因连接座单元52与第一半轴组件20固定连接或一体成型，即从动锥齿轮51转动会同时带动连接座单元52与第一半轴组件20同向转动。

行星轮单元53至少部分位于连接座单元52与传动轮40之间，并分别与连接座单元52、传动轮40啮合。连接座单元52转动能够带动行星轮单元53朝第一方向转动，行星轮单元53转动带动传动轮40朝第二方向转动，从而当传动轮40与第二半轴组件30连接时，第二半轴组件30朝第二方向转动。

第一方向与第二方向为相反方向，如此，通过行星轮单元53的配合来改变动力方向，改变第二半轴组件30的转向，使第二半轴组件30与第一半轴组件20的转向相反，从而达到原地转弯的目的。不需要其他装置协助即可进行原地转弯，使全地形车101的转弯半径大幅减小，方便全地形车101在狭窄处进行转弯，有效地提高了全地形车101的转向性能。同时，行星轮单元53的体积小、重量轻且传动比大，能够稳定地进行动力传递，并且，行星轮单元53使动力组件50的结构更加紧凑，占用空间更小。

请参阅图5及图6，连接座单元52包括连接座521及内齿圈522，连接座521套设于第一半轴组件20上，并与第一半轴组件20固定连接或一体成型，且连接座521与从动锥齿轮51连接。在本实施方式中，连接座521与第一半轴组件20一体成型，从而节省扭矩控制装置100的装配时间，无需将连接座521与第一半轴组件20之间进行装配。因连接座521与第一半轴组件20固定连接或一体成型，故从动锥齿轮51转动时，第一半轴组件20始终有动力输出。

内齿圈522与连接座521固定连接或一体成型，内齿圈522与至少部分行星轮单元53啮合。从动锥齿轮51转动带动连接座521转动，连接座521带动内齿圈522同向转动，内齿圈522带动行星轮单元53同向转动。在本实施方式中，内齿圈522与连接座521分体成型、固定连接，当然，在其他实施例中，内齿圈522可以与连接座521一体成型，只要达到相同的效果即可。

通过连接座521、内齿圈522的设置，便于将从动锥齿轮51的动力传递至行星轮单元53，再通过行星轮单元53的配合改变传动轮40的转向，从而改变第二半轴组件30的转向，达到全地形车101原地转弯的目的。

行星轮单元53包括行星架531及至少一个行星轮532。行星架531与箱体10连接；行星轮532安装于行星架531上，且行星轮532位于内齿圈522与传动轮40之间，并分别与内齿圈522、传动轮40啮合。内齿圈522将动力传递至行星轮532，通过行星轮532与传动轮40的啮合，改变传动轮40的转向。行星轮532的体积小且传动比大，能够稳定地进行动力传递，并且，行星轮532使动力组件50的结构更加紧凑，占用空间更小。

在本实施方式中，行星轮532的数量为三个，三个行星轮532间隔均匀地分布于传动轮40的周侧，并与传动轮40及内齿圈522啮合，从而保证动力稳定输出。当然，在其他实施例中，行星轮532的数量还可以为二个、四个、五个或者六个。

行星轮单元53还包括第一轴承533、销轴534及顶板535。每个行星轮532内圈均套装有第一轴承533，第一轴承533内圈套装有销轴534，销轴534过盈连接于行星架531上。销轴534靠近连接座521的一端通过顶板535压紧，顶板535通过锁紧件固定于行星架531上，行星架531通过周向锁紧件固定于箱体10内，且行星架531与传动轮40同轴设置。

请继续参阅图5及图6，拨动组件60包括电拨总成61及拨杆单元62。电拨总成61与箱体10连接；拨杆单元62与动力组件50活动连接，电拨总成61部分伸入拨杆单元62内，并与拨杆单元62连接；拨杆单元62远离电拨总成61的一端卡设于传动轮40内。其中，电拨总成61能够带动拨杆单元62运动，从而使拨杆单元62推动传动轮40在第一半轴组件20及第二半轴组件30的轴向移动，以实现传动轮40与第二半轴组件30的连接或者脱离。具体地，拨杆单元62与行星架531通过锁紧件活动连接。

请参阅图5至图7，传动轮40外周侧开设有卡槽41，拨杆单元62包括连接杆621及拨杆622，连接杆621与动力组件50活动连接，电拨总成61部分伸入连接杆621内，并与连接杆621连接。拨杆622的一端与连接杆621连接，拨杆622的另一端部分伸入卡槽41内。具体地，连接杆621与行星架531活动连接。如此，拨动组件60的结构简单，且便于与传动轮40进行连接，电拨总成61可以带动连接杆621及拨杆622运动，拨杆622对卡槽41的槽壁施加作用力，从而推动传动轮40沿第一半轴组件20及第二半轴组件30的轴向移动，以实现传动轮40与第二半轴组件30的连接或者脱离。

请参阅图5至图7，连接杆621基本呈“⊥”形，拨杆622设有凸柱623。拨杆622的数量为两个，两个拨杆622分别连接于连接杆621相对的两端，且两个拨杆622的凸柱623均伸入卡槽41内，在电拨总成61带动连接杆621及拨杆622运动时，两个凸柱623同时对卡槽41的槽壁施加作用力，共同推动传动轮40进行移动，从而便于传动轮40快速响应进行平稳地移动。

第一半轴组件20包括第一连接轴21及第一半轴22，第一连接轴21位于箱体10内，并与连接座单元52固定连接或一体成型。第一半轴22的一端伸入第一连接轴21内，并与第一连接轴21连接，第一半轴22的另一端与第一车轮104连接。其中，第一连接轴21包括内花键，第一半轴22包括外花键，第一连接轴21与第一半轴22花键配合，第一连接轴21转动带动第一半轴22转动，以使第一车轮104输出扭矩。

第二半轴组件30包括第二连接轴31及第二半轴32，第二连接轴31位于箱体10内，并抵接于第一连接轴21上。第二半轴32的一端伸入第二连接轴31内，并与第二连接轴31连接，第二半轴32的另一端与第二车轮105连接。其中，第二连接轴31包括内花键，第一半轴22包括外花键；第二连接轴31的内花键与第二半轴32的外花键花键配合，第二连接轴31转动带动第二半轴32转动，以使第二车轮105输出扭矩。具体地，传动轮40套设于第一连接轴21及第二连接轴31上，第二连接轴31还包括外花键311，传动轮40包括内花键42。其中，全地形车101处于第一状态时，传动轮40与第二连接轴31脱离；全地形车101处于第二状态时，传动轮40与第二连接轴31通过花键连接。

请参阅图4，扭矩控制装置100还包括主动锥齿轮70，主动锥齿轮70至少部分位于箱体10内，且主动锥齿轮70与从动锥齿轮51啮合，主动锥齿轮70能够带动从动锥齿轮51转动。

当全地形车101需要进行原地转弯时，电拨总成61拨动拨杆单元62，使拨杆单元62对传动轮40的卡槽41槽壁施加朝向第一半轴组件20的作用力，传动轮40受拨杆单元62的带动，沿第一半轴组件20及第二半轴组件30的轴向朝第一半轴组件20的方向移动，传动轮40与第二半轴组件30的第二连接轴31花键连接。全地形车101的发动机通过传动轴带动主动锥齿轮70转动，主动锥齿轮70将动力传递至从动锥齿轮51，从动锥齿轮51转动一方面带动连接座521及第一连接轴21朝第一方向一同转动，第一连接轴21转动带动第一半轴22朝第一方向转动。从动锥齿轮51转动带动内齿圈522及连接座521与之同向转动，内齿圈522将动力通过行星轮532传递至传动轮40，此时动力方向改变为与第一方向相反的第二方向，传动轮40带动第二连接轴31朝第二方向进行反转，第二连接轴31带动第二半轴32反转，以使第一车轮104与第二车轮105正反转，从而实现全地形车101绕后车轮组1032的第一车轮104与第二车轮105的中心进行原地转弯。

当全地形车101需要绕第二车轮105进行转弯时，传动轮40与第二连接轴31不通过花键连接，传动轮40与第二半轴组件30的第二连接轴31脱离。全地形车101的发动机通过传动轴带动主动锥齿轮70转动，主动锥齿轮70将动力传递至从动锥齿轮51，从动锥齿轮51转动一方面带动连接座521及第一连接轴21朝第一方向一同转动，第一连接轴21转动带动第一半轴22朝第一方向转动。从动锥齿轮51转动另一方面带动内齿圈522与连接座521同向转动，内齿圈522将动力通过行星轮532传递至传动轮40，但传动轮40不与第二半轴组件30连接，故，传动轮40的动力不能传递至第二半轴组件30上，第二车轮105输出的扭矩为0，此时，全地形车101绕第二车轮105进行转向。

如此，全地形车101的扭矩控制装置100能够主动使车轮进行反转，不需要其他装置协助即可达到原地转弯的目的，可靠性高，从而使全地形车101的转弯半径大幅减小，有效地提高全地形车101的转向性能。

请参阅图5及图6，扭矩控制装置100还包括第二轴承80及第三轴承81。

第二轴承80套设于从动锥齿轮51上，并位于箱体10与从动锥齿轮51之间。

第三轴承81套设于第二连接轴31上，并位于箱体10与第二连接轴31之间。第二轴承80及第三轴承81的主要功能是支撑从动锥齿轮51及第二连接轴31并实现转动，降低从动锥齿轮51及第二连接轴31在运动过程中的摩擦系数，并保证回转精度，大大减小从动锥齿轮51与箱体10、第二连接轴31与箱体10之间的摩擦损失和表面磨损。

扭矩控制装置100还包括第一油封82及第二油封83，第一油封82位于箱体10内，并套设于第一半轴22上。第二油封83位于箱体10内，并套设于第二半轴32上。第一油封82与第二油封83起防尘防水作用。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。