CN103538471A - 分动器及动力总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分动器及动力总成，涉及汽车动力总成的技术领域，为可以减小分动器能量的损失、提高整体的NVH性能而发明。所述分动器包括第一轴、第二轴，所述第一轴或所述第二轴用于连接变速器的动力输出端，所述第一轴上可旋转地套设有第一齿轮，所述第二轴上固设有第二齿轮，所述第一齿轮啮合所述第二齿轮，所述第一轴上设有离合器，所述离合器的输入端与所述第一轴连接、输出端与所述第一齿轮连接，所述离合器用于接合或断开所述第一轴与所述第一齿轮之间的动力传递。本发明主要用于分动器中。

Description

分动器及动力总成

技术领域

本发明涉及用于汽车动力总成的技术领域，尤其涉及一种分动器及动力总成。

背景技术

目前，四驱SUV的驱动模式分为全时四驱、分时四驱以及适时四驱，其中对于适时四驱而言，它能自行识别驾驶环境，根据驾驶环境的变化控制两驱与四驱两种模式的切换，具有优越的节油性能和驾驶性能，因而备受众多四驱车迷的青睐。其中，四驱模式是通过分动器来实现的。分动器的机械传动部分是一个齿轮传动系统，并固定在车架上，它的输入轴直接与变速器的输出轴相联、输出轴则有若干，且输出轴经万向传动装置与各驱动桥连接，其功用是将变速器输出的动力分配到各驱动桥，以及进一步增大传动扭矩，实现四轮驱动。

现有技术中分动器包括输入轴、输出轴、输入轴上和输出轴上均设有轴承和齿轮等零件，当整车为两驱模式时，通过驱动轴的转动来驱动两轮行驶；当整车为四驱模式时，通过分动器中输入轴的转动、以及输出轴的转动来驱动四轮行驶。其中在两驱模式时，输入轴上的输入齿轮会随其一起转动，而输出轴以及输出轴上的零件在该输入齿轮的带动下进行空转，这样不但导致分动器具有较大的能量损失，而且当这些零部件一直处于空转状态时，会导致整车的NVH（Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度）性能降低。

发明内容

本发明的实施例提供了一种分动器及动力总成，可以减小分动器能量的损失、提高整体的NVH性能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种分动器，包括第一轴、第二轴，所述第一轴或所述第二轴用于连接变速器的动力输出端，所述第一轴上可旋转地套设有第一齿轮，所述第二轴上固设有第二齿轮，所述第一齿轮啮合所述第二齿轮，所述第一轴上设有离合器，所述离合器的输入端与所述第一轴连接、输出端与所述第一齿轮连接，所述离合器用于接合或断开所述第一轴与所述第一齿轮之间的动力传递。

进一步地，所述离合器包括离合器内毂、离合器外毂，所述离合器内毂连接所述第一轴，所述离合器外毂连接所述第一齿轮；所述离合器内毂和所述离合器外毂之间包围的空间设有内摩擦片和外摩擦片，所述内摩擦片连接所述离合器内毂，所述外摩擦片连接所述离合器外毂。

可选地，所述离合器为电磁离合器。

其中，所述离合器还包括压盘、与所述压盘相对设置的线圈，所述压盘可移动的套设在所述离合器内毂上，且所述压盘、所述离合器内毂以及所述离合器外毂包围的空间设置所述内摩擦片和所述外摩擦片，所述线圈设置在所述第一轴上；

当所述线圈通电时，所述压盘靠近所述内摩擦片，并压紧所述内摩擦片和所述外摩擦片；当所述线圈断电时，所述压盘远离所述内摩擦片，并使所述内摩擦片和所述外摩擦片分离。

可选地，所述离合器为液压驱动离合器。

其中，所述离合器还包括压盖，所述压盖与所述离合器内毂连接，且所述压盖、所述离合器内毂以及所述离合器外毂包围的空间形成液压工作腔；

当油液被吸入所述油压工作腔时，所述油液压紧所述内摩擦片和所述外摩擦片；当油液被抽出所述油压工作腔时，所述内摩擦片和所述外摩擦片分离。

进一步可选地，所述第一轴为输入轴，所述第二轴为输出轴。

进一步可选地，所述分动器还包括第三轴，所述第三轴为输出轴，所述第一轴为输入轴，所述第二轴为中间轴，所述第三轴上设有第三齿轮，所述第二轴上设有与所述第三齿轮啮合的第四齿轮。

进一步地，其特征在于所述输入轴垂直于所述输出轴。

本发明实施例还提供了一种动力总成，包括发动机，所述发动机的输出端连接变速器的输入端，所述变速器的输出端连接分动器的输入端，所述分动器的输出端连接有驱动桥，其中，所述分动器为上述任一形式的分动器。

本发明实施例提供的分动器及动力总成，包括第一轴、第二轴，第一轴上可旋转地套设有第一齿轮，第二轴上固设有第二齿轮，第一齿轮啮合第二齿轮，第一轴上还设有离合器，离合器的输入端与第一轴连接、输出端与第一齿轮连接，且离合器用于接合或断开第一轴与第一齿轮之间的动力传递。当第一轴连接变速器的输出端，且整车处于两驱模式时，离合器断开第一轴与第一齿轮的动力传递，第一齿轮不会随第一轴一起转动，使得第二齿轮以及第二轴也不随第一齿轮转动，这样相比现有技术，本发明在两驱模式下，可以减少分动器由于第二轴空转而产生的能量损失，提高整车NVH性能。同理，当第二轴连接变速器的输出端，且整车处于两驱模式时，离合器断开第一轴与第一齿轮之间的动力传递，在第二齿轮随着第二轴转动的同时，第一齿轮也随之转动，而第一轴不发生转动，相比现有技术，本发明在两驱模式下，可以减少分动器由于第一轴空转而产生的能量损失，提高整车NVH性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明实施例一提供的分动器的示意图；

图2为本发明实施例二提供的分动器的示意图。

附图说明：

100-单极分动器，110-第一轴，111-第一轴承，112-第一齿轮，113-离合器内毂，114-离合器外毂，115-内摩擦片，116-外摩擦片，117-压盘，118-铁芯，119-线圈，120-第二轴，121-第二齿轮，122-第二轴承；

200-双级分动器，210-第一轴，211-第一轴承，212-第一齿轮，213-离合器内毂，214-离合器外毂，215-内摩擦片，216-外摩擦片，217-压盘，218-铁芯，219-线圈，220-第二轴，221-第二齿轮，222-第二轴承，223-第四齿轮，230-第二轴，231-第三齿轮，232-第三轴承，233-法兰盘。

具体实施方式

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

本发明实施例提供了一种分动器，包括第一轴、第二轴，第一轴或第二轴用于连接变速器的动力输出端，第一轴上可旋转地套设有第一齿轮，第二轴上固设有第二齿轮，第一齿轮啮合第二齿轮，第一轴上设有离合器，离合器的输入端与第一轴连接、输出端与第一齿轮连接，离合器用于接合或断开第一轴与第一齿轮之间的动力传递。

当第一轴连接变速器的输出端，且整车处于两驱模式时，离合器断开第一轴与第一齿轮的动力传递，第一齿轮不会随第一轴一起转动，使得第二齿轮以及第二轴也不随第一齿轮转动，这样相比现有技术，本发明在两驱模式下，可以减少分动器由于第二轴空转而产生的能量损失，提高整车NVH性能。同理，当第二轴连接变速器的输出端，且整车处于两驱模式时，离合器断开第一轴与第一齿轮之间的动力传递，在第二齿轮随着第二轴转动的同时，第一齿轮也随之转动，而第一轴不发生转动，相比现有技术，本发明在两驱模式下，可以减少分动器由于第一轴空转而产生的能量损失，提高整车NVH性能。

首先，这里需要说明的是，分动器主要分为单级分动器、双级分动器以及三级以上的分动器，但是无论是对于单极分动器、双级分动器，还是对于三级以上的分动器，均存在如背景技术中所述的缺陷，因此本发明实施例所提供的分动器结构适用于上述任意级数的分动器。为了便于理解和说明本发明，以下内容以单级分动器和双级分动器为例进行具体说明。

其次，本领域技术人员可以知道的是，分动器的布局通常会受动力总成的布置形式影响，分别为为横置式分动器、纵置式分动器，其中横置式分动器的输入轴和输出轴相互垂直，纵置式分东的输入轴和输出轴相互平行，同样，本发明实施例所提供的分动器结构适用于这两种布置形式的分动器。进一步为了便于理解，下面以横置式分动器作为可选实施例进行具体说明。

实施例一：

如图1所示，该单极分动器100包括第一轴110、与第一轴110垂直的第二轴120，第一轴110的左、右两端分别设有第一轴承111（如图中所示的锥轴承），左、右第一轴承111之间的第一轴110上通过滚针轴承旋转地套设有第一齿轮112（锥形齿轮），第一齿轮112和右端的第一轴承111之间固定连接有离合器，离合器的输入端与第一轴110连接、输出端与第一齿轮112连接，离合器用于接合或断开第一轴110与第一齿轮112之间的动力传递；第二轴120上设有第二齿轮121（锥形齿轮）、第二轴承122（如图中所示的球轴承），第一齿轮112啮合第二齿轮121，第一轴110或第二轴120连接变速器的动力输出端。

当第一轴110通过花键与变速器的动力输出端刚性连接时，第一轴110为分动器的输入轴，第二轴120为分动器的输出轴。在整车处于两驱模式时，离合器断开第一轴110与第一齿轮112的动力传递，此时只有第一轴110与其上的轴承处于运转状态，第一齿轮112、第二齿轮121、第二轴120以及第二轴120上的轴承等零部件均处于非运转状态，这样减少分动器由于第二轴120空转而产生的能量损失，提高整车NVH性能；同时，第一齿轮112和第二齿轮121处于非运转状态，降低第一齿轮112和第二齿轮121的啮合面的磨损、失效，延长齿轮的使用寿命，从而进一步提高分动器的使用寿命。

当第二轴120通过花键与变速器的动力输出端刚性连接时，第二轴120为分动器的输入轴，第一轴110为分动器的输出轴。在整车处于两驱模式时，离合器断开第一轴110与第一齿轮112的动力传递，此时只有第二轴120与其上的轴承、第二齿轮121处于运转状态，第一齿轮112随第二齿轮121在第一轴110上进行空转，第一轴110以及第一轴110上的轴承等零部件均处于非运转状态，同样减少分动器由于第二轴120空转而产生的能量损失，提高整车NVH性能。

从上述可看出，第一轴连接变速器的动力输出端时，不但可以减少分动器的能量损失、提高整车NVH性能，还能延长分动器的使用寿命，因此本发明以第一轴连接变速器的动力输出端为较佳实施例。需要说明的是，本实施例的以下内容以及实施二均以此较佳实施例作为前提而进行说明的。

再次参照图1所示，在本实施例中，离合器具体结构可以为：包括离合器内毂113、离合器外毂114，离合器内毂113通过花键固定连接第一轴110，离合器外毂114通过花键固定连接第一齿轮112；离合器内毂113和离合器外毂114之间包围的空间设有内摩擦片115和外摩擦片116，内摩擦片115通过花键固定连接在离合器内毂113上，外摩擦片116通过花键固定连接离合器外毂114上。当内摩擦片115和外摩擦片116相互接触压紧时，第一轴110上的动力依次通过离合器内毂113、内摩擦片115、外摩擦片116以及离合器外毂114传递至第一齿轮112上，进而将动力传递至第二轴120上，实现四轮驱动模式。

作为本发明实施例一种可选的，本发明实施中离合器可以为电磁离合器，继续参阅图1，电磁离合器包括离合器内毂113、离合器外毂114、内摩擦片115、外摩擦片116、压盘117、与压盘117相对设置的线圈119，压盘117可移动的套设在离合器内毂113上，且压盘117、离合器内毂113以及离合器外毂114包围的空间容纳内摩擦片115和外摩擦片116，图1所示右端的第一轴承111上套设有铁芯118，线圈119环绕在铁芯118上。

在整车为两轮驱动模式时，线圈119处于断电状态，此时内摩擦片115和外摩擦片116分离，第一轴110在变速器的输出动力的驱动下处于运转状态，其它轴处于非运转状态，从而实现两轮驱动。

在整车由两轮切换为四轮驱动模式时，线圈119通电，此时铁芯118所产生的电磁力时使压盘117靠近内摩擦片115，并压紧内摩擦片115和外摩擦片116，第一轴110上的动力依次通过离合器内毂113、内摩擦片115、外摩擦片116以及离合器外毂114传递至第一齿轮112上，进而将动力传递至第二轴120上，从而实现四轮驱动模式。

作为本发明实施例另一种可选的方案，离合器还可以为液压驱动离合器。此时液压驱动离合器包括离合器内毂113、离合器外毂114、内摩擦片115、外摩擦片116、压盖，其中，压盖（图中未示）、离合器内毂113以及离合器外毂114包围的空间形成液压工作腔。

在整车为两轮驱动模式时，液压工作腔内没有油压，此时内摩擦片115和外摩擦片116分离，第一轴110在变速器的输出动力的驱动下处于运转状态，其它轴处于非运转状态，从而实现两轮驱动。

在整车由两轮切换为四轮驱动模式时，液压工作腔内吸入油液，内摩擦片115和外摩擦片116在油压的作用下接触压紧，使得第一轴110上的动力依次通过离合器内毂113、内摩擦片115、外摩擦片116以及离合器外毂114传递至第一齿轮112上，进而将动力传递至第二轴120上，从而实现四轮驱动模式。

实施二：

对于双级分动器而言，如图2所示所示，该双级离合器200包括第一轴210、第二轴220、第三轴230，第一轴210和第二轴220相互平行，第一轴210和第三轴230相互垂直，此处需要说明的是，由于实施一中提到第一轴连接变速器的输出端为较佳实施例，因此本实施例中也以此为较佳的实施例。这样第一轴210为输入轴、第二轴220为中间轴、第三轴230为输出轴。

第一轴210的左、右两端分别设有第一轴承211（如图2所示的球轴承），左、右第一轴承211之间的第一轴210上通过滚针轴承旋转地套设有第一齿轮212（圆柱齿轮），第一齿轮212和右端的第一轴承211之间固定连接有离合器，离合器的输入端与第一轴210连接、输出端与第一齿轮212连接，离合器用于接合或断开第一轴210与第一齿轮212之间的动力传递；第二轴220上的两端分别设有第一轴承222（如图2所示的锥轴承），左右第一轴承222之间设有第四齿轮223（锥形齿轮）、与第一齿轮212啮合的第二齿轮221（圆柱齿轮）；在图2的图面所示的方位状态下，第三轴230的上端设有与第四齿轮223啮合的第三齿轮231（锥形齿轮）、下端连接法兰盘233，法兰盘233与驱动桥连接，在第三齿轮231与法兰盘233之间的上、下端分别设置第三轴承232（锥轴承）。

对于离合器形式，可具体参照实施例一中的离合器形式，此处不再进行重复描述。

不过，这里结合实施一中所述的电磁离合器对本实施例提供的双级离合器进行工作原理说明。

在整车处于两驱状态行驶时，线圈219处于断电状态，此时离合器内的内摩擦片215和外摩擦片216为非压紧状态，分动器内的第一轴210与离合器内毂213、第一轴承211随变速器的输出端一起运转，分动器内的其它零部件处于非运转状态，这样减少分动器由于其它零部件的空转而产生的能量损失，提高整车NVH性能；同时，由于第一齿轮212和第二齿轮221、第三齿轮231和第四齿轮223均处于非运转状态，降低齿轮啮合面的磨损、失效，延长齿轮的使用寿命，从而进一步提高分动器的使用寿命。

在整车由两轮模式切换为四轮驱动模式时，线圈219通电，此时铁芯218所产生的电磁力时使压盘217靠近内摩擦片215，并压紧内摩擦片215和外摩擦片216，第一轴210上的动力依次通过离合器内毂213、内摩擦片215、外摩擦片216以及离合器外毂214传递至第一齿轮212上，进而将动力传递至第二轴220上，第二轴220上的动力依次通过第二齿轮221、第四齿轮223以及第三齿轮231而传递至第三轴230上，从而实现四轮驱动模式。

实施例三：

本发明还提供了一种动力总成，包括发动机、变速器、分动器、以及驱动桥，发动机的输出端连接变速器的输入端，变速器的输出端连接分动器的输入端，分动器的输出端连接驱动桥，其中，由于分动器在上述实施例中已经详细说明，因此这里不再进行赘述。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种分动器，包括第一轴、第二轴，所述第一轴或所述第二轴用于连接变速器的动力输出端，所述第一轴上可旋转地套设有第一齿轮，所述第二轴上固设有第二齿轮，所述第一齿轮啮合所述第二齿轮，其特征在于，所述第一轴上设有离合器，所述离合器的输入端与所述第一轴连接、输出端与所述第一齿轮连接，所述离合器用于接合或断开所述第一轴与所述第一齿轮之间的动力传递。

2.根据权利要求1所述的分动器，其特征在于，所述离合器包括离合器内毂、离合器外毂，所述离合器内毂连接所述第一轴，所述离合器外毂连接所述第一齿轮；所述离合器内毂和所述离合器外毂之间包围的空间设有内摩擦片和外摩擦片，所述内摩擦片连接所述离合器内毂，所述外摩擦片连接所述离合器外毂。

3.根据权利要求2所述的分动器，其特征在于，所述离合器为电磁离合器。

4.根据权利要求3所述的分动器，其特征在于，所述离合器还包括压盘、与所述压盘相对设置的线圈，所述压盘可移动的套设在所述离合器内毂上，且所述压盘、所述离合器内毂以及所述离合器外毂包围的空间设置所述内摩擦片和所述外摩擦片，所述线圈设置在所述第一轴上；

当所述线圈通电时，所述压盘靠近所述内摩擦片，并压紧所述内摩擦片和所述外摩擦片；当所述线圈断电时，所述压盘远离所述内摩擦片，并使所述内摩擦片和所述外摩擦片分离。

5.根据权利要求2所述的分动器，其特征在于，所述离合器为液压驱动离合器。

6.根据权利要求5所述的分动器，其特征在于，所述离合器还包括压盖，所述压盖与所述离合器内毂连接，且所述压盖、所述离合器内毂以及所述离合器外毂包围的空间形成液压工作腔；

当油液被吸入所述油压工作腔时，所述油液压紧所述内摩擦片和所述外摩擦片；当油液被抽出所述油压工作腔时，所述内摩擦片和所述外摩擦片分离。

7.根据权利要求1所述的分动器，其特征在于，所述第一轴为输入轴，所述第二轴为输出轴。

8.根据权利要求1所述的分动器，其特征在于，还包括第三轴，所述第三轴为输出轴，所述第一轴为输入轴，所述第二轴为中间轴，所述第三轴上设有第三齿轮，所述第二轴上设有与所述第三齿轮啮合的第四齿轮。

9.根据权利要求7或8所述的分动器，其特征在于，所述输入轴垂直于所述输出轴。

10.一种动力总成，包括发动机，所述发动机的输出端连接变速器的输入端，所述变速器的输出端连接分动器的输入端，所述分动器的输出端连接有驱动桥，其特征在于，所述分动器为权利要求1-9任一项所述的分动器。

Images