CN104108310B - 用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器。分离器型离合器包括：致动器马达，其产生旋转动力；蜗轮，其连接到致动器马达；螺杆，其与蜗轮一致地旋转；第一推动壳体，其将螺杆的旋转运动转换成直线往复运动；第二推动壳体，其与第一推动壳体组装在一起；第一弹簧，其安装在第一推动壳体与第二推动壳体之间；第二弹簧，其安装在第二推动壳体的外侧处，以提供恢复力；变速叉，其连接到第二推动壳体，并前后移动；以及套筒，其连接到变速叉，并使第一后轮驱动轴和第二后轮驱动轴连接或断开。

Description

用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器
技术领域
本发明涉及一种用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器。更具体地，本发明涉及一种用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器，其可通过在四轮驱动中使用分离器型离合器，而不是多片式离合器，将动力传递到后轮来消除由于设置在多片式离合器中的摩擦片的滑动而产生的驱动力损失，并且当后轮通过两轮驱动中的前轮的驱动力被牵引时，可通过防止差速器的不必要旋转来防止能量损失，其中在两轮驱动中，后轮驱动马达不通过将分离器型离合器安装在差速器后端部处被驱动。
背景技术
汽车通常以两轮驱动模式和四轮驱动模式被驱动。
首先，将描述两轮驱动模式汽车。根据发动机的位置和驱动轴是否连接到前轮或后轮，两轮驱动模式汽车分成后置发动机后轮驱动(RR)模式、前置发动机前轮驱动(FF)模式、前置发动机后轮驱动(FR)模式等。
因为RR模式广泛用在赛车中，而不是用在轿车或SUV型汽车中，所以两轮驱动模式汽车可主要分为FF模式汽车和FR模式汽车。
FF和FR模式汽车都具有安装在汽车前侧处的发动机和变速器，但具有不同的安装结构。即，FF模式汽车通常配置为发动机和变速器横向安装在汽车上，以通过与变速器一体形成的差速器将动力传递到前轮，而FR模式汽车通常配置为发动机和变速器前后安装在汽车上，以通过传动轴将动力从变速器传递到后轮。
接下来，将描述四轮驱动模式汽车。四轮驱动模式汽车采用离合器、变速器和差速器将发动机的驱动力适当地施加在四个轮子上，并且四轮驱动模式汽车分成通过驾驶员手动操作将驱动模式从两轮驱动模式转换到四轮驱动模式的分时模式和将驱动模式在所有时间都保持在四轮驱动模式的全时模式(或全时四轮驱动模式)。
四轮驱动汽车主要以两轮驱动模式行进，并且当需要时可通过驾驶员的操作从两轮驱动模式手动地切换到四轮驱动模式。FF模式分时四轮驱动汽车配置为，在两轮驱动模式中将动力提供给前轮，在四轮驱动模式中将动力分配给后轮。FR模式分时四轮驱动汽车配置为，在两轮驱动模式中将动力提供给后轮，在四轮驱动模式中将动力分配给前轮。
如上所述，不像使用发动机作为动力源的四轮驱动汽车，四轮驱动电动汽车使用马达作为动力源。在四轮驱动电动汽车中，前轮驱动马达和后轮驱动马达单独安装。在两轮驱动模式中，使用从前轮驱动马达和后轮驱动马达中的一个产生的动力，而在四轮驱动模式中，既使用从前轮驱动马达产生的动力又使用从后轮驱动马达产生的动力。
图1是用于四轮驱动电动车辆的传统后轮驱动装置的横截面视图。
如图1所示，用于四轮驱动电动汽车的传统后轮驱动装置包括：产生用于驱动汽车的旋转动力的后轮驱动马达10、连接到后轮驱动马达10的旋转轴的减速器20、连接到减速器20的多片式离合器30、连接到多片式离合器30的差速器40、以及连接到差速器40并且其左端部和右端部安装后轮(未示出)的后轮驱动轴50。
用于四轮驱动电动汽车的上述传统后轮驱动装置以如下方式操作。
如果在四轮驱动中从后轮驱动马达10产生旋转动力，则在接收后轮驱动马达10的旋转动力之后，减速器20将旋转动力传递到多片式离合器30。
多片式离合器30将从减速器20传递的旋转动力传递到差速器40的壳体，从而使连接到差速器40的后轮驱动轴50旋转。
后轮(未示出)安装在后轮驱动轴50的两个端部上，以执行差速功能并将驱动力传递到后轮，从而驱动汽车。
在两轮驱动中，后轮驱动马达10不产生旋转动力，并且多片式离合器30不将旋转动力传递到差速器40的壳体，以使后轮不被前轮的驱动力牵引。
但是，在用于四轮驱动电动汽车的传统后轮驱动装置中，因为在四轮驱动中使用多片式离合器传递动力，所以由于设置在多片式离合器内的摩擦片之间的滑动可能产生驱动力损失。
另外，在用于四轮驱动电动汽车的传统后轮驱动装置中，在后轮驱动马达不被驱动的两轮驱动中，当后轮被前轮的驱动力牵引时，连接到差速器40壳体的多片式离合器的一部分可能与差速器一起不必要地旋转，导致能量损失。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明提供一种用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器，其可通过在四轮驱动中使用分离器型离合器，而不是多片式离合器，将动力传递到后轮来消除由于设置在多片式离合器中的摩擦片的滑动而产生的驱动力损失。
另外，本发明还提供一种用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器，当后轮通过两轮驱动中的前轮的驱动力被牵引时，可通过防止差速器的不必要旋转来防止能量损失，其中在两轮驱动中，后轮驱动马达不通过将分离器型离合器安装在差速器后端部处被驱动。
根据本发明的方面，提供一种用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器，分离器型离合器包括：致动器马达，其产生旋转动力；蜗轮，其连接到致动器马达；螺杆，其通过与蜗轮啮合而旋转；第一推动壳体，其将螺杆的旋转运动转换成直线往复运动；第二推动壳体，其与第一推动壳体组装在一起；第一弹簧，其安装在第一推动壳体与第二推动壳体之间；第二弹簧，其安装在第二推动壳体的外侧处，以提供恢复力；变速叉，其连接到第二推动壳体，并前后移动；以及套筒，其连接到变速叉，并使第一后轮驱动轴和第二后轮驱动轴连接或断开。
第一后轮驱动轴可安装为穿过后轮驱动马达的内部。
螺杆可具有与蜗轮啮合的中心形成的齿轮以及沿前后方向形成的螺纹。
螺母可安装在螺杆的一侧处，并且可使用螺母安装用于感测第一推动壳体的前后运动的第一和第二传感器。
第一推动壳体可具有外壳体部和内壳体部，并且与螺杆接合的螺纹可形成在内壳体部的内周表面上。
套筒可安装在变速叉的内侧处，以键槽连接到第一后轮驱动轴和第二后轮驱动轴，以使第一后轮驱动轴和第二后轮驱动轴连接或断开。
在四轮驱动中，套筒可使第一后轮驱动轴和第二后轮驱动轴彼此接合，以将第一后轮驱动轴的旋转动力传递到第二后轮驱动轴。
在两轮驱动中，套筒可移动，以使第一后轮驱动轴和第二后轮驱动轴彼此断开，以防止第一后轮驱动轴的旋转动力传递到第二后轮驱动轴。
有益效果
如上所述，在根据本发明的用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器中，可通过在四轮驱动中使用分离器型离合器，而不是多片式离合器，将动力传递到后轮来消除由于设置在多片式离合器中的摩擦片的滑动而产生的驱动力损失。
另外，在根据本发明的用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器中，当后轮通过两轮驱动中的前轮的驱动力被牵引时，可通过防止差速器的不必要旋转来防止能量损失，其中在两轮驱动中，后轮驱动马达不通过将分离器型离合器安装在差速器后端部处被驱动。
附图说明
通过结合附图，从以下的详细说明将更清楚本发明的目的、特征和优点，其中：
图1是用于四轮驱动电动汽车的传统后轮驱动装置的横截面视图；
图2是根据本发明实施例的用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器的横截面图；
图3是图2所示的分离器型离合器的立体图；以及
图4是图2所示的分离器型离合器的部分横截面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例，以使本领域技术人员可以更容易地制造和使用它们。通过参考优选实施例的以下详细说明和附图可更容易地理解本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法。但是，本发明可以许多不同形式实施，并且不应被解释为局限于文中所述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开内容透彻和完整，并且将本发明的概念完全地传达给本领域技术人员，并且本发明将仅由所附权利要求来限定。
此外，本文所使用的所有术语或词语基于发明人可适当定义术语的概念以用最佳方法描述他的/她的发明的原则限定，并且那些术语不应仅解释为字典中通常所使用的含义，而应解释为具有与相关技术和本发明的内容中的意思一致的意思。例如，为了方便解释，关于方向的术语可基于图中所表示的位置设定。
图2是根据本发明实施例的用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器的横截面图。
如图2所示，具有根据本发明实施例的用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器的后轮驱动装置包括：后轮驱动马达10，其产生用于驱动汽车的旋转动力；减速器20，其从后轮驱动马达10接收动力；差速器40，其连接到减速器20；第一后轮驱动轴300，其连接到差速器40，并具有后轮(未示出)安装在其上的一个端部；第二后轮驱动轴400，其安装为在同一直线上面对第一后轮驱动轴300，并具有另一后轮(未示出)安装在其上的一个端部；以及分离器型离合器1000，其使第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400连接或断开。第一后轮驱动轴300安装为穿过后轮驱动马达10的内部。
图3是根据本发明实施例的用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器的立体图，以及图4是根据本发明实施例的用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器的部分横截面图。
如图3和4所示，根据本发明实施例的用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器1000包括：致动器马达100，其产生旋转动力；蜗轮101，其连接到致动器马达100；螺杆102，其通过与蜗轮101啮合而旋转；第一推动壳体103a，其将螺杆102的旋转运动转换成直线往复运动；第二推动壳体103b，其与第一推动壳体103a组装在一起；第一弹簧202，其安装在第一推动壳体103a与第二推动壳体103b之间；第二弹簧203，其安装在第二推动壳体103b的外侧处，以提供恢复力；变速叉200，其连接到第二推动壳体103b，并前后移动；以及套筒201，其连接到变速叉200，并使第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400连接或断开。
螺杆102具有与蜗轮101啮合的中心形成的齿轮以及沿前后方向形成的螺纹。
螺母104安装在螺杆102的一侧处，并且用于感测第一推动壳体103a的前后运动的第一和第二传感器105a和105b使用螺母104。
第一推动壳体103a具有外壳体部和内壳体部，并且与螺杆102接合的螺纹形成在内壳体部的内周表面上。
套筒201安装在变速叉200的内侧处，以键槽连接到第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400，以使第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400连接或断开。
第二弹簧203安装在第二推动壳体103b的外侧处，以吸收从套筒201和变速叉200施加的冲击，并提供用于消除接合状态的弹力。
根据本发明实施例的用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的上述分离器型离合器以如下方式操作。
如果在四轮驱动中从后轮驱动马达10产生旋转动力，则在接收后轮驱动马达10的旋转动力之后，减速器20将旋转动力传递到差速器40，从而使联接到差速器40的第一后轮驱动轴300旋转。
在四轮驱动中，分离器型离合器1000使第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400彼此连接，从而将来自第一后轮驱动轴300的动力传递到第二后轮驱动轴400。第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400后轮(未示出)安装在第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400上，以执行差速功能，并将驱动力传递到后轮，从而驱动汽车。
在四轮驱动中，分离器型离合器1000以如下方式操作。
如果沿向前的方向从致动器马达100产生旋转动力，则连接到致动器马达100的蜗轮101使与其啮合的螺杆102沿向前的方向旋转。
如果螺杆102沿向前的方向旋转，则连接到螺杆102一侧的第一推动壳体103a向前移动，连接到螺杆102另一侧的螺母104移动第一传感器105a定位在其中的距离，并且控制器500感测到第一推动壳体103a已经向前移动。
如果第一推动壳体103a向前移动，则第一弹簧202推动第二推动壳体103b向前，从而推动连接到第二推动壳体103b的变速叉200向前。
如上所述，连接到第二推动壳体103b并已经向前移动的变速叉200将连接到第二后轮驱动轴400的套筒201推到第一后轮驱动轴300，从而允许套筒201连接彼此接合的第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400，从而将第一后轮驱动轴300的旋转动力传递到第二后轮驱动轴400。
在两轮驱动中，如果沿向后的方向从致动器马达100产生旋转动力，则连接到致动器马达100的蜗轮101使与其啮合的螺杆102沿向后的方向旋转。
如果螺杆102沿向后的方向旋转，则连接到螺杆102一侧的第一推动壳体103a向后移动，连接到螺杆102另一侧的螺母104移动第一传感器105a定位在其中的距离，并且控制器500感测到第一推动壳体103a已经向后移动。
如果第一推动壳体103a向后移动，则第一弹簧202推动第二推动壳体103b向后，从而推动连接到第二推动壳体103b的变速叉200向后。
如上所述，连接到第二推动壳体103b并已经向后移动的变速叉200将连接到第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400的套筒201推到第二后轮驱动轴400，从而允许套筒201使彼此脱离的第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400断开，从而防止第一后轮驱动轴300的旋转动力传递到第二后轮驱动轴400。
在后轮驱动马达10不操作的两轮驱动中，当第一后轮驱动轴300和第二后轮驱动轴400彼此分离时，可通过在由前轮的驱动力牵引后轮时防止差速器40的壳体不必要的旋转来防止能量损失。
虽然已经在上面详细说明了本发明的示例性实施方式，但应该理解，本领域普通技术人员可以清楚，在此说明的基本发明性概念的许多变型和修改仍将落在如由所述权利要求限定的本发明的示例性实施方式的主旨和范围内。

Claims (7)

1.一种用于四轮驱动电动汽车的后轮驱动装置的分离器型离合器，所述分离器型离合器包括：
致动器马达，所述致动器马达产生旋转动力；
蜗轮，所述蜗轮连接到所述致动器马达；
螺杆，所述螺杆通过啮合所述蜗轮而旋转；
第一推动壳体，所述第一推动壳体将所述螺杆的旋转运动转换成直线往复运动；
第二推动壳体，所述第二推动壳体与所述第一推动壳体组装在一起；
第一弹簧，所述第一弹簧安装在所述第一推动壳体与所述第二推动壳体之间；
第二弹簧，所述第二弹簧安装在所述第二推动壳体的外侧，以提供恢复力；
变速叉，所述变速叉连接到所述第二推动壳体，并前后移动；以及
套筒，所述套筒连接到所述变速叉，并使第一后轮驱动轴和第二后轮驱动轴连接或断开，
其中，所述第一推动壳体具有外壳体部和内壳体部，并且与所述螺杆接合的螺纹形成在所述内壳体部的内周表面上，
其中，所述第二推动壳体位于第一推动壳体的外壳体部之内、但位于第一推动壳体的内壳体部之外，所述第一弹簧安装在所述第一推动壳体的内壳体部与所述第二推动壳体之间。
2.如权利要求1所述的分离器型离合器，其中，所述第一后轮驱动轴安装为穿过后轮驱动马达的内部。
3.如权利要求1所述的分离器型离合器，其中，所述螺杆具有与所述蜗轮啮合的中心形成的齿轮以及沿前后方向形成的螺纹。
4.如权利要求1所述的分离器型离合器，其中，螺母安装在所述螺杆的一侧处，并且使用所述螺母安装用于感测所述第一推动壳体的前后运动的第一传感器和第二传感器。
5.如权利要求1所述的分离器型离合器，其中，套筒安装在所述变速叉的内侧处，以键槽连接到所述第一后轮驱动轴和所述第二后轮驱动轴，以使所述第一后轮驱动轴和所述第二后轮驱动轴连接或断开。
6.如权利要求1所述的分离器型离合器，其中，在四轮驱动中，所述套筒使所述第一后轮驱动轴和所述第二后轮驱动轴彼此接合，以将所述第一后轮驱动轴的旋转动力传递到所述第二后轮驱动轴。
7.如权利要求1所述的分离器型离合器，其中，在两轮驱动中，所述套筒移动，以使所述第一后轮驱动轴和所述第二后轮驱动轴彼此断开，以防止所述第一后轮驱动轴的旋转动力传递到所述第二后轮驱动轴。
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