CN111038240A - 动力总成、驱动系统和汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种动力总成、驱动系统和汽车,属于汽车驱动技术领域。该动力总成包括驱动电机、齿轮机构、左半轴、右半轴、差速器、离合器和离合控制组件,其中:驱动电机的输出轴与齿轮机构连接,齿轮机构通过轴承安装在差速器上;左半轴与差速器中的左齿轮连接,右半轴与差速器中的右齿轮连接;离合器的主动盘位于齿轮机构和差速器之间,固定安装在齿轮机构上,套设于差速器上,离合器的从动盘滑动套装在差速器上;离合控制组件安装在从动盘上,用于控制从动盘在差速器上朝靠近主动盘的方向滑行,使从动盘与主动盘结合;控制从动盘在差速器上朝远离主动盘的方向滑行,使从动盘与主动盘分离。采用本申请,可以提高动力总成的驱动效果。

Description

动力总成、驱动系统和汽车
技术领域
本申请涉及汽车驱动技术领域,特别涉及一种动力总成、驱动系统和汽车。
背景技术
汽车的动力总成也即是汽车上产生动力,并将动力传递到路面上的一系列零部件组件,主要包括电机、变速箱、驱动轴、离合器等等。
相关技术中为了提高汽车的驱动效果,动力总成可以设置为双电机四驱动,这种动力总成包括两个电机,这样汽车的前轴和后轴分别由一个电机来驱动,例如,前轴由前电机驱动,后轴由后电机来驱动,通过双电机驱动来提高汽车的驱动效果。
在实现本申请的过程中,发明人发现相关技术至少存在以下问题:
汽车在低速行驶阶段或者滑行阶段通常由单轴来驱动,例如,汽车在前轴驱动情况下,前电机处于运行状态,为汽车提供动力,而后电机处于关闭状态,但是后轴也会带动后电机旋转,使得后电机给汽车的行驶带来阻力,可见,这种动力总成的驱动效果依然较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种动力总成、驱动系统和汽车,能够解决相关技术的问题,所述技术方案如下:
一方面,提供了一种动力总成,所述动力总成包括驱动电机、齿轮机构、左半轴、右半轴、差速器、离合器和离合控制组件,其中:所述驱动电机的输出轴与所述齿轮机构传动连接,所述齿轮机构通过轴承安装在所述差速器上;所述左半轴与位于所述差速器中的左齿轮传动连接,所述右半轴与位于所述差速器中的右齿轮传动连接;所述离合器的主动盘位于所述齿轮机构和所述差速器之间,固定安装在所述齿轮机构上,套设于所述差速器的壳体的外表面上,所述离合器的从动盘滑动套装在所述差速器的壳体的外表面上,所述从动盘相对于所述差速器的滑动方向为所述差速器的轴向方向。
其中,所述离合控制组件安装在所述从动盘上,用于:
控制所述从动盘在所述差速器的壳体上朝靠近所述主动盘的方向滑行,使所述从动盘与所述主动盘结合,连接所述驱动电机与所述差速器之间的动力传递;控制所述从动盘在所述差速器的壳体上朝远离所述主动盘的方向滑行,使所述从动盘与所述主动盘分离,切断所述驱动电机与所述差速器之间的动力传递。
本申请实施例所示的方案,齿轮机构与差速器之间通过轴承切断两者之间的动力传递,而齿轮机构与差速器之间安装有可以结合和分离的离合器。其中,离合器的主动盘与齿轮机构相固定,例如,主动盘与齿轮机构的大齿轮相固定,而离合器的从动盘套装在差速器的壳体上,并且从动盘可以在差速器的壳体上进行轴向滑行。离合控制组件用于控制从动盘在差速器的壳体上进行轴向滑行,以使从动盘与主动盘进行结合或者分离。
这样,汽车在行驶中,需要驱动电机提供驱动动力时,离合控制组件可以控制从动盘滑向主动盘,使离合器处于结合状态,进而,驱动电机可以将动力传递到左半轴和右半轴上,来驱动汽车的行使。汽车在滑行阶段,无需驱动电机来驱动车辆行使时,驱动电机可以处于关闭状态,离合控制组件可以控制从动盘滑离主动盘,使离合器处于分离状态,这种状态下,虽然左半轴和右半轴在旋转,但是由于从动盘与主动盘的分离,使得从动盘无法将动力传递到主动盘上,进而,也不会将动力通过差速器和齿轮机构传递到驱动电机上,驱动电机便不会充当阻力。
由上述可见,需要驱动电机提供动力时,离合器便处于结合状态,将驱动电机的动力传递到左半轴和右半轴;不需要驱动电机提供动力时,离合器便处于分离状态,阻断左半轴和右半轴将动力传递到驱动电机上,可以避免驱动电机作为阻力阻挡车辆的行驶。可见,具有这种结构的动力总成可以提高动力总成的驱动效果。
在一种可能的实现方式中,所述离合控制组件包括环形滑动件和执行电机,所述环形滑动件安装在所述从动盘上,所述环形滑动件转动安装在所述执行电机的输出轴上。
本申请实施例所示的方案,当所述执行电机按照第一旋转方向旋转时,所述离合控制组件通过所述环形滑动件控制所述从动盘在所述差速器的壳体上朝靠近所述主动盘的方向滑行,使所述主动盘与所述从动盘结合,连接所述驱动电机与所述差速器之间的动力传递。当所述执行电机按照第二旋转方向旋转时,所述离合控制组件通过所述环形滑动件控制所述从动盘在所述差速器的壳体上朝远离所述主动盘的方向滑行,使所述主动盘与所述从动盘分离,切断所述驱动电机与所述差速器之间的动力传递,所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反。
在一种可能的实现方式中,所述环形滑动件包括第一环形体、弧形拨叉和滑块,所述第一环形体的外表面沿着圆周方向上设置有弧形凹槽,所述弧形拨叉与所述弧形凹槽相适配;所述第一环形体套装在所述从动盘的外表面上,所述弧形拨叉安装在所述弧形凹槽中,所述弧形拨叉与所述滑块相固定,所述滑块转动安装在所述执行电机的输出轴上。
本申请实施例所示的方案,弧形拨叉用于将执行电机的旋转运动转换为平移运动,具体的,弧形拨叉与滑块相固定,滑块中设置有具有内螺纹的螺孔,执行电机的输出轴上设置有外螺纹,这样,执行电机的输出轴旋转的过程中,弧形拨叉便可以发生平移运动。而第一环形体的外表面上沿着圆周方向上可以设置有与弧形拨叉相配合的弧形凹槽,这样,弧形拨叉便可以卡在第一环形体的弧形凹槽中。进而,执行电机旋转的过程中,弧形拨叉便可以带着第一环形体进行轴向滑动。而第一环形体与从动盘相安装,进一步,第一环形体便可以带着从动盘进行轴向滑行。
在一种可能的实现方式中,所述环形滑动件包括第一环形体、第二环形体和第三环形体;所述第一环形体的外表面沿着圆周方向上设置有斜面凸起和周向限位结构,所述第二环形体的内表面沿着圆周方向上设置有斜面凸起,所述第一环形体的斜面凸起和所述第二环形体的斜面凸起相适配,所述第二环形体的外表面上设置有轴向齿条,所述第三环形体的外表面上设置有轴向齿条;所述第一环形体套装在所述从动盘的外表面上,所述第一环形体与所述从动盘之间安装有平面轴承,所述第二环形体套设在所述第一环形体的外表面上,所述第二环形体的轴向齿条与所述第三环形体的轴向齿条相啮合,所述第三环形体安装在所述执行电机的输出轴上;所述第一环形体通过所述周向限位结构,以及所述第一环形体的斜面凸起和所述第二环形体的斜面凸起的配合,在圆周方向的旋转处于限制状态,在轴向方向的滑行处于自由状态。
本申请实施例所示的方案,如图8和图9,并参考图5和图6所示,当执行电机按照第一旋转方向旋转时,第三环形体在输出轴的旋转下发生旋转,便可以带动第二环形体发生旋转运动。由于第一环形体的圆周方向被周向限位结构限制,不能发生旋转运动,使得第二环形体旋转的过程中,第二环形体上的斜面凸起,推动第一环形体上的斜面凸起,进而使第一环形体进行轴向滑行,且滑向主动盘所在的方向。第一环形体进行轴向滑行的过程中,由于从动盘上的环形凸起位于第一环形体的环形凹槽中,使得第一环形体可以将从动盘推向主动盘所在的位置处,使主动盘与从动盘相结合。
同样,当执行电机按照第二旋转方向旋转时,第三环形体在输出轴的旋转下发生旋转,便可以带动第二环形体发生旋转运动。由于第一环形体的圆周方向被周向限位结构限制,不能发生旋转运动,使得第二环形体旋转的过程中,第二环形体上的斜面凸起,推动第一环形体上的斜面凸起,进而使第一环形体进行轴向滑行,且滑离主动盘所在的方向。第一环形体进行轴向滑行的过程中,由于从动盘上的环形凸起位于第一环形体的环形凹槽中,使得第一环形体可以将从动盘推离主动盘所在的位置处,使主动盘与从动盘相分离。
在一种可能的实现方式中,所述从动盘的外表面的圆周方向上设置有环形凸起,所述第一环形体的内表面的圆周方向上设置有环形凹槽,所述环形凸起位于所述环形凹槽中,所述环形凸起的侧壁与所述环形凹槽的槽壁之间安装有所述平面轴承。
本申请实施例所示的方案,如图7所示,从动盘的环形凸起的一个侧壁与第一环形体的环形凹槽的一个槽壁之间安装一个平面轴承,从动盘的环形凸起的另一个侧壁与第一环形体的环形凹槽的另一个槽壁之间安装一个平面轴承。也即是,从动盘与第一环形体之间通过两个平面轴承,来实现从动盘可以相对于第一环形体发生圆周旋转运动,进而,从动盘可以在圆周方向上进行旋转,而第一环形体的圆周方向上也可以被限位,而不能发生圆周旋转。
在一种可能的实现方式中,所述离合控制组件还包括弹性件,所述弹性件的第一端抵靠在所述从动盘上,所述弹性件的第二端抵靠在所述差速器的壳体上;所述弹性件用于控制所述主动盘与所述从动盘维持在结合状态或者分离状态。
本申请实施例所示的方案,弹性件的一端抵靠在从动盘上,另一端抵靠在差速器的壳体上,弹性件也可以一端抵靠在第一环形体上,另一端抵靠在差速器的壳体上。关于弹性件的具体安装方式,以及弹性件处于压缩状态还是拉伸状态,本实施例均不做具体限定,能够实现弹性件可以将从动盘维持在与主动盘相结合的状态,或者,能够实现弹性件可以将从动盘维持在与主动盘相分离的状态即可。
这样,即使执行电机发生故障不能工作,从动盘在弹性件的弹力作用下,也能够使离合器处于结合状态,或者,处于分离状态下,不至于使离合器处于结合和分离的中间状态下,进而可以提高该动力总成的安全性。
在一种可能的实现方式中,如果所述弹性件用于控制所述主动盘与所述从动盘维持在结合状态,则所述执行电机用于在所述主动盘与所述从动盘处于分离状态时,处于运行状态,以控制所述主动盘与所述从动盘维持在分离状态;如果所述弹性件用于控制所述主动盘与所述从动盘维持在分离状态,则所述执行电机用于在所述主动盘与所述从动盘处于结合状态时,处于运行状态,以控制所述主动盘与所述从动盘维持在结合状态。
本申请实施例所示的方案,如果所述弹性件的弹力使所述主动盘与所述从动盘维持在结合状态,那么,在所述主动盘与所述从动盘需要处于分离状态时,可以使执行电机处于运行状态,以克服弹性件的弹力,使所述主动盘与所述从动盘维持在分离状态。而如果所述弹性件的弹力使控制所述主动盘与所述从动盘维持在分离状态,那么,在所述主动盘与所述从动盘需要处于结合状态时,可以使执行电机处于运行状态,以克服弹性件的弹力,使所述主动盘与所述从动盘维持在结合状态。
在一种可能的实现方式中,所述离合器为爪型离合器,所述主动盘和所述从动盘相互靠近的端面上设置有爪齿;当所述主动盘的爪齿与所述从动盘的爪齿相咬合时,所述主动盘和所述从动盘处于结合状态,当所述主动盘的爪齿与所述从动盘的爪齿不相接触时,所述主动盘和所述从动盘处于分离状态。
本申请实施例所示的方案,离合器可以是爪型离合器,具体的,如图2所示,主动盘和从动盘相互靠近的端面上可以设置有爪齿。当主动盘的爪齿与从动盘的爪齿相咬合时,主动盘和从动盘处于结合状态,此时离合器处于结合状态,可以接通驱动电机与差速器之间的动力传递。当主动盘的爪齿与从动盘的爪齿不相接触时,主动盘和从动盘处于分离状态,此时,离合器处于分离状态,可以切断驱动电机与差速器之间的动力传递。
在一种可能的实现方式中,所述差速器的壳体上设置有轴向滑槽,所述从动盘的内壁上设置有轴向凸起,所述从动盘通过所述轴向凸起与所述轴向滑槽的配合滑动套装在所述差速器的壳体上。
本申请实施例所示的方案,从动盘可以套装在差速器的壳体上,且从动盘的轴向凸起位于差速器壳体的轴向滑槽中,这样,从动盘便可以在差速器的壳体上,朝靠近主动盘的方向滑行以及朝远离主动盘的方向滑行。
另一方面,提供了一种驱动系统,所述驱动系统包括至少一个第一方面所述的动力总成。
本申请实施例所示的方案,该驱动系统可以包括上述所述的至少一个动力总成。例如,对于有两个驱动电机驱动的双电机四驱的驱动系统,可以包括两个上述动力总成,对于有两个以上驱动电机驱动的驱动系统,可以包括多个上述动力总成。
另一方面,提供了一种汽车,该汽车可以包括上述所述的驱动系统,该驱动系统可以包括上述所述的至少一个动力总成。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
在本公开实施例中,该动力总成的齿轮机构与差速器之间安装有离合器,当驱动电机作为动力源驱动车辆行使时,离合器的从动盘可以滑行至主动盘处,使离合器处于结合状态,驱动电机可以将动力传递到左半轴和右半轴,驱动车辆行使。当车辆在滑行阶段,无需驱动电机驱动车辆行使时,离合器的从动盘滑离主动盘,使离合器处于分离状态,这种状态下,虽然左半轴和右半轴处于转动状态,由于离合器切断了驱动电机与差速器之间的动力传递,可以阻断左半轴和右半轴将动力传递到驱动电机上,进而可以避免驱动电机作为阻力阻挡车辆的行驶。可见,具有这种结构的动力总成可以提高动力总成的驱动效果。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种汽车的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种常闭式的动力总成的拆分结构示意图;
图3是图2中的一种动力总成安装后的结构示意图;
图4是图3中虚线框A中所示的一种局部结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种斜面式的动力总成的拆分结构示意图;
图6是图5中的一种动力总成安装后的结构示意图;
图7是图6中虚线框C中所示的一种局部结构示意图;
图8是图5中的一种动力总成的离合器在进行分离和结合转换的示意图;
图9是图5中的一种动力总成的离合器在进行分离和结合转换的示意图;
图10是图2中的一种动力总成的离合器在进行分离和结合转换的示意图;
图11是图2中的一种动力总成的离合器在进行分离和结合转换的示意图;
图12是本申请实施例提供的一种常开式的动力总成的拆分结构示意图;
图13是图12中的一种动力总成安装后的结构示意图;
图14是图13中虚线框B中所示的一种局部结构示意图;
图15是图12中的一种动力总成的离合器在进行分离和结合转换的示意图。
图例说明
1、驱动电机 2、齿轮机构
3、左半轴 4、右半轴
5、差速器 6、离合器
7、离合控制组件 8、轴承
9、平面轴承
21、大齿轮 51、轴向滑槽
61、主动盘 62、从动盘
63、轴向凸起 71、环形滑动件
72、执行电机 73、弹性件
711、第一环形体 712、弧形拨叉
713、滑块 714、弧形凹槽
715、第二环形体 716、第三环形体
621c、环形凸起 711a、斜面凸起
711b、周向限位结构 711c、环形凹槽
711d、环形凸起 715a、斜面凸起
具体实施方式
本申请实施例提供了一种汽车的动力总成,该汽车可以是单电机驱动汽车,也可以是双电机四驱汽车,对于单电机驱动汽车,该汽车可以包括一个动力总成,对于双电机驱动汽车,该汽车可以包括两个动力总成。
如图1并参考图2所示,该动力总成可以包括驱动电机1、齿轮机构2、左半轴3、右半轴4、差速器5、离合器6和离合控制组件7,其中:如图1所示,驱动电机1的输出轴与齿轮机构2传动连接,齿轮机构2通过轴承8安装在差速器5上,例如,如图2所示,齿轮机构2的大齿轮21通过轴承8安装在差速器5上;左半轴3与位于差速器5中的左齿轮传动连接,右半轴4与位于差速器5中的右齿轮传动连接;如图2所示,离合器6的主动盘61位于齿轮机构2和差速器5之间,固定安装在齿轮机构2上,套设于差速器5的壳体的外表面上,如图2所示,离合器6的从动盘62滑动套装在差速器5的壳体的外表面上,从动盘62相对于差速器5的滑动方向为差速器5的轴向方向。
其中,离合控制组件7是一种能够控制主动盘61与从动盘62进行结合和分离的组件,安装在从动盘62上,主要用于:控制从动盘62在差速器5的壳体上朝靠近主动盘61的方向滑行,使主动盘61与从动盘62结合,连接驱动电机1与差速器5之间的动力传递;控制从动盘62在差速器5的壳体上朝远离主动盘61的方向滑行,使主动盘61与从动盘62分离,切断驱动电机1与差速器5之间的动力传递。
其中,齿轮机构2为减速齿轮机构,也可以称为减速器,该齿轮机构2可以包括如图2所示的大齿轮21,该大齿轮21与齿轮机构2中的其它齿轮传动连接之后,安装在驱动电机1的输出轴上,驱动电机1为该动力总成的动力源。
其中,左半轴3和右半轴4是该动力总成的驱动轴,如果安装在所在汽车的前部,则左半轴3和右半轴4组成为前轴,如果安装在所在汽车的后部,则左半轴3和右半轴4组成为后轴。左半轴3与汽车的左轮毂相安装,右半轴4与汽车的右轮毂相安装。
其中,差速器5是能够使左半轴3和右半轴4实现以不同转速转动的机构,内部可以包括与左半轴3相连的左齿轮,以及与右半轴4相连的右齿轮等。
在实施中,如图2所示,差速器5在外形上可以具有柱状结构,例如,可以具有阶梯型的柱状结构,中间的柱状结构的直径大于两端的柱状结构,差速器5两端的柱状结构可以称为差速器5的阶梯轴。差速器5的两端可以分别通过轴承实现安装固定,例如,可以固定安装在差速器安装座上等。
其中,离合器6是能够连接和切断驱动电机1与差速器5之间动力传递的机构,主要包括主动盘61和从动盘62。
在实施中,离合器6可以是爪型离合器,具体的,如图2所示,主动盘61和从动盘62相互靠近的端面上可以设置有爪齿。当主动盘61的爪齿与从动盘62的爪齿相咬合时,主动盘61和从动盘62处于结合状态,此时离合器6处于结合状态,可以接通驱动电机1与差速器5之间的动力传递。当主动盘61的爪齿与从动盘62的爪齿不相接触时,主动盘61和从动盘62处于分离状态,此时,离合器6处于分离状态,可以切断驱动电机1与差速器5之间的动力传递。
在实施中,离合器6与差速器5之间的安装关系可以是,如图2所示,主动盘61可以位于齿轮机构2的大齿轮21和差速器5之间,固定安装在大齿轮21上,并套在差速器5的壳体上,大齿轮21通过轴承8安装在差速器5的阶梯轴上。这样,齿轮机构2与差速器5便可以通过轴承8,实现相对旋转,也即是,大齿轮21旋转也不会带动差速器5旋转,差速器5旋转也不会带动大齿轮21旋转。但是大齿轮21和差速器5之间的动力传递可以通过离合器6实现,相应的可以是:
从动盘62滑动安装在差速器5的壳体上,其中,从动盘62相对于差速器5的滑动方向是差速器5的轴向方向。从动盘62与差速器5的壳体之间的滑动安装方式可以是,如图2所示,差速器5的壳体上设置有轴向滑槽51,从动盘62的内壁上设置有轴向凸起63,从动盘62通过轴向凸起63与轴向滑槽51的配合滑动套装在差速器5的壳体上。从动盘62可以套装在差速器5的壳体上,且从动盘62的轴向凸起63位于差速器5壳体的轴向滑槽51中,这样,从动盘62便可以在差速器5的壳体上,朝靠近主动盘61的方向滑行以及朝远离主动盘61的方向滑行。
当从动盘62朝靠近主动盘61的方向,滑行至主动盘61与从动盘62相结合时,大齿轮21带动主动盘61旋转的过程中,便可以带动从动盘62发生旋转,从动盘62旋转时,通过轴向凸起63和轴向滑槽51的相配合,使得从动盘62也可以带动差速器5的壳体发生旋转,差速器5的壳体发生旋转时,便可以带动内部的与左半轴3相连的左齿轮旋转,与右半轴4相连的右齿轮旋转,进而,齿轮机构2便可以通过差速器5将动力传递到左半轴3和右半轴4上。
当从动盘62朝远离主动盘61的方向,滑行至主动盘61与从动盘62相分离时,即使左半轴3和右半轴4在旋转,但是由于从动盘62与主动盘63的分离,使得从动盘62无法将动力传递到主动盘61,进而,即使左半轴3和右半轴4发生旋转,也不会将动力通过差速器5和齿轮机构2传递到驱动电机1上。
其中,离合器控制组件7可以安装在从动盘62上,用于控制从动盘62在差速器5壳体上的滑行。具体的,可以控制从动盘62在差速器5的壳体上朝靠近主动盘61的方向滑行,使主动盘61与从动盘62结合,连接驱动电机1与差速器5之间的动力传递;控制从动盘62在差速器5的壳体上朝远离主动盘61的方向滑行,使主动盘61与从动盘62分离,切断驱动电机1与差速器5之间的动力传递。
这样,汽车在行驶中,需要驱动电机1提供驱动动力时,离合控制组件7可以控制从动盘62滑向主动盘61,使离合器6处于结合状态,进而,驱动电机1可以将动力传递到左半轴3和右半轴4上,来驱动汽车的行使。汽车在滑行阶段,无需驱动电机1来驱动车辆行使时,驱动电机1可以处于关闭状态,离合控制组件7可以控制从动盘62滑离主动盘61,使离合器6处于分离状态,这种状态下,虽然左半轴3和右半轴4在旋转,但是由于从动盘62与主动盘63的分离,使得从动盘62无法将动力传递到主动盘61上,进而,也不会将动力通过差速器5和齿轮机构2传递到驱动电机1上,驱动电机便不会充当阻力。
由上述可见,需要驱动电机提供动力时,离合器便处于结合状态,将驱动电机的动力传递到左半轴和右半轴;不需要驱动电机提供动力时,离合器便处于分离状态,阻断左半轴和右半轴将动力传递到驱动电机上,可以避免驱动电机作为阻力阻挡车辆的行驶。可见,具有这种结构的动力总成可以提高动力总成的驱动效果。
可选的,离合控制组件7可以是伸缩杆组件,伸缩杆组件固定在从动盘62上,可以拉动或者推动从动盘62在差速器5壳体的外面上进行轴向滑行。
可选的,离合控制组件7也可以是执行电机组件,执行电机旋转时,可以拉动或者推动从动盘62在差速器5壳体上进行轴向滑行。这种情况下,离合控制组件7的具体结构可以是,如图2所示,可以包括环形滑动件71和执行电机72,环形滑动件71安装在从动盘62上,环形滑动件71转动安装在执行电机72的输出轴上。
其中,执行电机72是使从动盘62在差速器5壳体上进行轴向滑行的动力源。
在实施中,环形滑动件71安装在执行电机72的输出轴上,执行电机72在旋转的过程中,可以带动环形滑动件71进行轴向滑行,而环形滑动件71安装在从动盘62上,故环形滑动件71便可以带动从动盘62进行轴向滑行。这样,离合控制组件7的具体作用可以是:
当执行电机72按照第一旋转方向旋转时,通过环形滑动件71控制从动盘62在差速器5的壳体上朝靠近主动盘61的方向滑行,使主动盘61与从动盘62结合,连接驱动电机1与差速器5之间的动力传递;当执行电机72按照第二旋转方向旋转时,通过环形滑动件71控制从动盘62在差速器5的壳体上朝远离主动盘61的方向滑行,使主动盘61与从动盘62分离,切断驱动电机1与差速器5之间的动力传递,第二旋转方向与第一旋转方向相反。
其中,环形滑动件71可以具有多种结构,例如,一种可能的结构可以是,如图2并参考图3所示,环形滑动件71可以包括第一环形体711、弧形拨叉712和滑块713,第一环形体711的外表面沿着圆周方向上设置有弧形凹槽714,弧形拨叉712与弧形凹槽714相适配;第一环形体711套装在从动盘62的外表面上,弧形拨叉712安装在弧形凹槽714中,弧形拨叉712与滑块713相固定,滑块713转动安装在执行电机72的输出轴上。
在实施中,弧形拨叉712用于将执行电机1的旋转运动转换为平移运动,具体的,弧形拨叉712与滑块713相固定,滑块713中设置有具有内螺纹的螺孔,执行电机72的输出轴上设置有外螺纹,这样,执行电机72的输出轴旋转的过程中,弧形拨叉712便可以发生平移运动。而第一环形体711的外表面上沿着圆周方向上可以设置有与弧形拨叉712相配合的弧形凹槽714,这样,弧形拨叉712便可以安装在第一环形体711的弧形凹槽714中。进而,执行电机72旋转的过程中,弧形拨叉712便可以带着第一环形体711进行轴向滑动。而第一环形体711与从动盘62相安装,进一步,第一环形体711便可以带着从动盘62进行轴向滑行。
在实施中,第一环形体711与从动盘62之间的安装方式具有多种,例如,一种方式可以是,如图4并参考图2和图3所示,其中,图4是图3中虚线框A中的局部放大示意图,第一环形体711套设在从动盘62上,为了使第一环形体711可以带动从动盘62进行轴向滑行,相应的,从动盘62的内表面沿着圆周方向可以设置有环形凸起621c,第一环形体711的外表面沿着圆周方向可以设置有环形凹槽711c,第一环形体711套设与从动盘62上,且从动盘62的环形凸起621c位于第一环形体711的环形凹槽711c中,这样,第一环形体711进行轴向滑行时,便可以带动从动盘62进行轴向滑行。
其中,第一环形体711能够带动从动盘62进行滑行的结构实现方式,上述是通过凸起和凹槽的配合实现,也可以通过两个凸起进行推动或者拉动实现,具体的可以参见下文具有弹性件时的结构介绍。
环形滑动件71的另一种可能的结构可以是,如图5所示,环形滑动件71可以包括第一环形体711、第二环形体715和第三环形体716,其中,第一环形体711、第二环形体715和第三环形体716分别在结构上的设置可以是:
第一环形体711的外表面沿着圆周方向上设置有斜面凸起711a和周向限位结构711b;第二环形体715的内表面沿着圆周方向上设置有斜面凸起715a,第一环形体711的斜面凸起711a和第二环形体715的斜面凸起715a相适配;如图5所示,第二环形体715的外表面上设置有轴向齿条,第三环形体716的外表面上设置有轴向齿条。
第一环形体711、第二环形体715和第三环形体716的安装关系可以是如下:
如图6和7并参考图5所示,其中,图7是图6中虚线框C中的局部放大示意图,第一环形体711套装在从动盘62的外表面上,第一环形体711与从动盘62之间安装有平面轴承9,第二环形体715套设在第一环形体711的外表面上,第二环形体715的轴向齿条与第三环形体716的轴向齿条相啮合,第三环形体716安装在执行电机72的输出轴上。
上述结构设置以及安装关系所达到的效果是,第一环形体711通过周向限位结构711b,以及第一环形体711的斜面凸起711a和第二环形体715的斜面凸起715a的配合,在圆周方向的旋转处于限制状态,在轴向方向的滑行处于自由状态。
在实施中,如图5所示,第一环形体711是具有一定宽度的环状结构,沿着宽度方向可以划分为两部分,一部分的外表面沿着圆周方向上设置有斜面凸起711a,另一部分的外表面沿着圆周方向上设置有周向限位结构711b。其中,斜面凸起711a用于促使第一环形体711进行轴向滑行,周向限位结构711b用于限制第一环形体711进行旋转,但不会限制第一环形体711的轴向滑动运行。周向限位结构711b具体可以是条状凸起结构,可以和与之相匹配的条状凹槽相配合,来限制第一环形体711进行圆周旋转运动,其中,与条状凸起结构相匹配的条状凹槽可以设置在与第一环形体711相接触的固定部件上,例如,如果第一环形体711与减速器相邻,那么上述条状凹槽可以设置在减速器的壳体上。
在实施中,第一环形体711套装在从动盘62的外表面上,而从动盘62需要做旋转运动,第一环形体711的旋转运动却被上述的周向限位结构711b限制,相应的,第一环形体711与从动盘62之间可以安装平面轴承9。
其中,平面轴承9是一种一个轴承环可以进行旋转,另一个轴承环不能进行旋转的单向旋转轴承。
如上述所述,第一环形体711与从动盘62之间可以通过环形凸起与环形凹槽的配合实现安装,相应的,如图6和图7所示,从动盘62的外表面的圆周方向上设置有环形凸起621c,第一环形体711的内表面的圆周方向上设置有环形凹槽711c,环形凸起621c位于环形凹槽711c中,环形凸起621c的侧壁与环形凹槽711c的槽壁之间安装平面轴承9。
在实施中,如图7所示,从动盘62的环形凸起621c的一个侧壁与第一环形体711的环形凹槽711c的一个槽壁之间安装一个平面轴承9,从动盘62的环形凸起621c的另一个侧壁与第一环形体711的环形凹槽711c的另一个槽壁之间安装一个平面轴承9。也即是,从动盘62与第一环形体711之间通过两个平面轴承9,来实现从动盘62可以相对于第一环形体711发生圆周旋转运动,进而,从动盘62可以在圆周方向上进行旋转,而第一环形体711的圆周方向上也可以被限位,而不能发生圆周旋转。
基于上述所述,从动盘62、第一环形体711、第二环形体715和第三环形体716之间的安装关系可以是:如图6和图7并参考图5所示,第一环形体711套在从动盘62上,且从动盘62的环形凸起621c位于第一环形体711的环形凹槽711c中,而且环形凸起621c的侧壁与环形凹槽711c的槽壁之间安装有用于隔离旋转运动的平面轴承9。第二环形体715套在第一环形体711上,也即是,第一环形体711位于第二环形体715中,且第一环形体715的斜面凸起711a与第二环形体715的斜面凸起715a相配合。第二环形体715与第三环形体716通过各自的轴向齿条相啮合,第三环形体716安装在执行电机72的输出轴上。
这样,如图8和图9,并参考图5和图6所示,当执行电机72按照第一旋转方向旋转时,第三环形体716在输出轴的旋转下发生旋转,便可以带动第二环形体715发生旋转运动。由于第一环形体711的圆周方向被周向限位结构711b限制,不能发生旋转运动,使得第二环形体715旋转的过程中,第二环形体715上的斜面凸起715a,推动第一环形体711上的斜面凸起711a,进而使第一环形体715进行轴向滑行,且滑向主动盘61所在的方向。第一环形体711进行轴向滑行的过程中,由于从动盘62上的环形凸起621c位于第一环形体711的环形凹槽711c中,使得第一环形体711可以将从动盘62推向主动盘61所在的位置处,使主动盘61与从动盘62相结合。
同样,当执行电机72按照第二旋转方向旋转时,第三环形体716在输出轴的旋转下发生旋转,便可以带动第二环形体715发生旋转运动。由于第一环形体711的圆周方向被周向限位结构711b限制,不能发生旋转运动,使得第二环形体715旋转的过程中,第二环形体715上的斜面凸起715a,推动第一环形体711上的斜面凸起711a,进而使第一环形体715进行轴向滑行,且滑离主动盘61所在的方向。第一环形体711进行轴向滑行的过程中,由于从动盘62上的环形凸起621c位于第一环形体711的环形凹槽711c中,使得第一环形体711可以将从动盘62推离主动盘61所在的位置处,使主动盘61与从动盘62相分离。
在一种可能的应用中,该离合器6处于结合状态和处于分离状态都是比较安全的状态,但是如果处于结合状态和分离状态之间,会给车辆的行驶带来危险,相应的,为了提高该动力总成的安全性,可以通过弹性件控制离合器6能够维持在结合状态或者维持在分离状态,相应的实现结构可以如下:
如图2所示,该离合控制组件7还包括弹性件73,弹性件73的第一端抵靠在从动盘62上,弹性件73的第二端抵靠在差速器5的壳体上;弹性件73用于控制主动盘61与从动盘62维持在结合状态或者分离状态。这样,即使执行电机72发生故障不能工作,从动盘62在弹性件73的弹力作用下,也能够使离合器6处于结合状态,或者处于分离状态下,不至于使离合器6处于结合和分离的中间状态下,进而可以提高该动力总成的安全性。
其中,如图2所示,弹性件73可以是弹簧,弹性件73可以处于压缩状态,也可以处于拉伸状态,本实施例可以以弹性件73处于压缩状态进行示例。
在实施中,弹性件73的安装方式不同,其作用也不相同,如果弹性件73的弹力朝向主动盘61所在的方向,则弹性件73可以推动从动盘62靠近主动盘61,使主动盘61与从动盘62维持在结合状态。而如果弹性件73的弹力方向与主动盘61所在的方向相反,则弹性件73可以推动从动盘62远离主动盘61,使主动盘61与从动盘62维持在分离状态。其中,为便于介绍,可以将弹性件73控制主动盘61与从动盘62维持在结合状态的动力总成称为常闭式动力总成,将弹性件73控制主动盘61与从动盘62维持在分离状态的动力总成称为常开式动力总成。
对于常闭式动力总成,弹性件73的安装方式可以如图2至图4所示,弹性件73的靠近主动盘61的第一端可以抵靠在从动盘62上,远离主动盘61的第二端可以固定在差速器5的壳体上。例如,可以通过卡环等固定差速器5的壳体上。或者,从动盘62的内表面上可以安装有卡环,卡环的一部分安装在从动盘62的内表面上,另一部分凸出于从动盘62的内表面,使得弹性件73可以抵靠在卡环上,这样,弹性件73的第一端便可以通过卡环抵靠在从动盘62上。
其中,无论弹性件73如何安装,但是这种常闭式动力总成的弹性件73的弹力方向朝向主动盘61所在的方向,故执行电机72在关闭状态下,弹性件73可以将从动盘62弹到主动盘61处,使离合器6处于结合状态下。
对于这种常闭式动力总成,第一环形体711能够带动从动盘62进行滑行的结构实现方式,除了上述所述的通过环形凸起621c与环形凹槽711c的配合实现,还可以通过两个环形凸起实现,具体的可以是,如图4所示,第一环形体711的端部设置有凸向内部的环形凸起711d,从动盘62的外表面上依然设置有环形凸起621c,第一环形体711套在从动盘62上,也即是,从动盘62位于第一环形体711中,且第一环形体711的环形凸起711d的内端面与从动盘62的环形凸起621c的靠近主动盘61的端面相接触。这样,第一环形体711朝向远离主动盘61的方向滑行时,便可以拉着从动盘62一起进行轴向滑行。
其中,这种情况下,为了不让离合控制组件7随着从动盘62一起进行圆周旋转,相应的,如图2至图4所示,第一环形体711与从动盘62之间可以安装平面轴承,具体的,如图4所示,第一环形体711的环形凸起711d的内端面与从动盘62的环形凸起621c的靠近主动盘61的端面之间安装有平面轴承9。通过平面轴承9便可以隔离从动盘62与第一环形体711之间的旋转运动,在从动盘62进行圆周旋转的过程中,第一环形体711不会随着一起发生旋转。
其中,弹性件73使离合器6维持在结合状态,那么相应的,为了使离合器6维持在分离状态,执行电机72可以处于运行状态,此时,执行电机72向外输出的力用来与弹性件73的弹力保持平衡,使从动盘62维持在与主动盘61相分离的状态,进而使离合器6维持在分离状态,其中,这种状态下,执行电机72的输出轴可以不发生旋转。而离合器6在结合状态下,则可以由弹性件73的弹力使从动盘62维持在与主动盘61相接触的状态,进而使离合器6维持在结合状态。
这样,弹性件73可以向从动盘62施加朝向主动盘61的作用力,第一环形体711在执行电机72的作用下可以向从动盘62施加背向主动盘61的作用力,进而,可以使从动盘62可以朝向主动盘61进行轴向滑行,也可以背向主动盘61进行轴向滑行。
这种结构下,该常闭式动力总成的离合器6实现结合和分离的过程可以是:
其中,可以参考图10和图11所示,其中,图10是常闭式动力总成的离合器处于分离状态的示意图,图11是动力总成的离合器处于结合状态的示意图。
首先,离合器6从分离状态向结合状态切换的过程可以是,执行电机72按照第一旋转方向旋转,弹性件73朝向主动盘61的弹力,可以推动从动盘62朝向主动盘61的方向进行轴向滑行,当从动盘62滑行至与主动盘61相结合时,执行电机72可以停止运行,由弹性件73使离合器6维持在结合状态下。也即是,在如图11所示的状态下,执行电机72可以停止运行,通过弹性件73的弹力使,主动盘61和从动盘62维持在相结合的状态下。
其次,离合器6从结合状态向分离状态切换的过程可以是,执行电机72按照第二旋转方向旋转,如图4所示,由于第一环形体711的环形凹槽711c与从动盘62的环形凸起621c的配合,或者,第一环形体711的环形凸起711d与从动盘62的环形凸起621c的配合,使得第一环形体711可以拉动从动盘62朝远离主动盘61的方向进行轴向滑行。当从动盘62滑行至与主动盘61相分离时,由于弹性件73处于压缩状态下,那么为了克服弹性件73的弹力,相应的,执行电机72需要一直处于运行状态,这种运行状态下,其输出轴不发生旋转,执行电机72可以提供用来克服弹性件73的弹力的作用力。
以上是常闭式动力总成中弹性件73的安装方式,以下将介绍常开式动力总成中弹性件73的安装方式,弹性件73的靠近主动盘61的第一端可以抵靠在差速器5的壳体上,远离主动盘61的第二端可以抵靠在从动盘62上。具体的,从动盘62的内表面上可以设置有安装槽,弹性件73可以位于安装槽中,弹性件73的第一端通过卡环抵靠在差速器的壳体上,弹性件73的第二端通过卡环抵靠在从动盘62上。弹性件73的弹力的方向是背向主动盘61所在的方向,故执行电机72在关闭状态下,弹性件73可以将从动盘62弹离主动盘61,使离合器6维持在分离状态下。
对于这种常开式动力总成,可以参考图12至图14所示,其中,图14是图13中虚线框B中的局部结构示意图,第一环形体711能够带动从动盘62进行滑行的结构实现方式,除了上述所述的通过环形凸起621c与环形凹槽711c的配合实现,还可以通过环形凸起621c实现,具体的可以是,如图13和图14所示,从动盘62的外表面上依然设置有环形凸起621c,环形凸起621的外径大于第一环形体711的内径,第一环形体711套在从动盘62上,第一环形体711的端面可以抵靠在从动盘62的环形凸起621c上。
其中,这种情况下,为了不让离合控制组件7随着从动盘62一起进行圆周旋转,相应的,第一环形体711与从动盘62之间可以安装平面轴承,具体的,如图14所示,从动盘62的环形凸起621c与第一环形体711的靠近主动盘61的端面之间可以安装平面轴承9。通过平面轴承9便可以隔离从动盘62与第一环形体711之间的旋转运动,在从动盘62进行圆周旋转的过程中,第一环形体711不会随着一起发生旋转。
其中,弹性件73使离合器6维持在分离状态,那么相应的,为了使离合器6维持在结合状态,执行电机72可以处于运行状态,此时,执行电机72向外输出的力用来与弹性件73的弹力保持平衡,使从动盘62维持在与主动盘61相结合的状态,进而使离合器6维持在结合状态,其中,这种状态下,执行电机72的输出轴可以不发生旋转。而离合器6在分离状态下,则可以由弹性件73的弹力使从动盘62维持在与主动盘61相分离的状态,进而使离合器6维持在分离状态。
这样,弹性件73可以向从动盘62施加背向主动盘61的作用力,第一环形体711在执行电机72的作用下可以向从动盘62施加朝向主动盘61的作用力,进而,可以使从动盘62可以朝向主动盘61进行轴向滑行,也可以背向主动盘61进行轴向滑行。
这种结构下,该常开式动力总成的离合器6实现结合和分离的过程可以是,
其中,可以参考图15所示,其中,图15是常开式动力总成的离合器处于分离状态的示意图。
首先,离合器6从分离状态向结合状态切换的过程可以是,执行电机72按照第一旋转方向旋转,由于第一环形体711的端面与从动盘62的环形凸起621c的配合,使得第一环形体711可以推动从动盘62朝靠近主动盘61的方向进行轴向滑行。当从动盘62滑行至与主动盘61相结合时,由于弹性件73处于压缩状态下,那么为了克服弹性件73的弹力,相应的,执行电机72需要一直处于运行状态,这种运行状态下,其输出轴不发生旋转,执行电机72可以提供用来克服弹性件73的弹力的作用力,使离合器6维持在结合状态下。
其次,离合器6从结合状态向分离状态切换的过程可以是,弹性件73背向主动盘61的弹力,可以推动从动盘62朝远离主动盘61的方向进行轴向滑行,当从动盘62滑行至与主动盘61相分开时,执行电机72可以停止运行,由弹性件73使离合器6维持在分离状态下。
以上所介绍的弹性件73均是一端抵靠在从动盘62上,另一端抵靠在差速器5的壳体上,当然弹性件73也可以一端抵靠在第一环形体711上,另一端抵靠在差速器5的壳体上。关于弹性件73的具体安装方式,以及弹性件73处于压缩状态还是拉伸状态,本实施例均不做具体限定,能够实现弹性件73可以将从动盘62维持在与主动盘61相结合的状态,或者,能够实现弹性件73可以将从动盘62维持在与主动盘61相分离的状态即可。
下文将总结几种动力总成可能的结构安装关系,其中为便于介绍,可以以该动力总成的大齿轮21所在位置为左侧,以执行电机72所在的位置为右侧:
一种动力总成的可能的结构关系可以是,例如,常闭式动力总成,在结构上可以参考图1至图4,在离合器6的结合与分离的转换中,可以参考图10和图11。离合器6的主动盘61可以固定在齿轮机构2的大齿轮21上,大齿轮21可以通过轴承8固定安装在差速器5左侧的台阶轴上,其中,主动盘61套在差速器5的壳体上。如图4所示,第一环形体711套在从动盘62上,且从动盘62的环形凸起621c位于第一环形体711的环形凸起711d中,也即是,第一环形体711的环形凸起711d位于从动盘62的环形凸起621c的左侧。外面套有第一环形体711的从动盘62套在差速器5的壳体上,且从动盘62的轴向凸起63位于差速器5的壳体上的轴向滑槽51中,从动盘62可以相对于差速器5进行轴向滑行。而为了隔离从动盘62与第一环形体711之间的圆周旋转,相应的,如图4所示,从动盘62的环形凸起621c与第一环形体711的环形凸起711d之间安装有平面轴承9。弹性件73的靠近主动盘61的第一端抵靠在从动盘62的端面上,弹性件73的远离主动盘61的第二端抵靠在差速器5的壳体上,且弹性件73可以处于压缩状态,弹性件73的弹力方向朝向于主动盘61所在的方向。弧形拨叉712安装在第一环形体711的弧形凹槽714中,弧形拨叉712又和滑块713相固定,而滑块713通过螺纹转动安装在执行电机72的输出轴上。
这样,离合器6从分离切换为结合的过程可以是,可以参考图10和图11所示,执行电机72按照第一旋转方向旋转,弧形拨叉712带动第一环形体711朝向靠近主动盘61的方向进行轴向滑行,从动盘62在弹性件73的弹力作用下,也滑向主动盘61所在的位置。当从动盘62滑至与主动盘61相结合时,执行电机72可以停止运行,从动盘62在弹性件73的弹力作用下,与主动盘61维持在相结合的状态下。此时,离合器6处于结合状态,该动力总成处于驱动状态。
离合器6从结合切换为分离的过程可以是,执行电机72按照第二旋转方向旋转,弧形拨叉712带动第一环形体711朝向远离主动盘61的方向进行轴向滑行,第一环形体711的环形凸起711d可以拉动从动盘62的环形凸起621c,使得从动盘62可以朝远离主动盘61的方向进行轴向滑行。当从动盘62滑至与主动盘61相分离时,执行电机72继续维持运行状态,以克服弹性件73的弹力,使从动盘62与主动盘61维持在相分离的状态下。此时,离合器6处于分离状态,该动力总成处于非驱动状态。
可见,该动力总成在驱动状态下,离合器6处于相结合状态,驱动电机1作为动力源,驱动车辆行使。该动力总成在非驱动状态下,例如,车辆在滑行阶段,离合器处于相分离状态,驱动电机1不会随着左半轴3和右半轴4旋转,进而驱动电机1不会作为阻力,阻碍车辆的行驶。故具有该结构设置的动力总成可以提高车辆的驱动效果。
而且,该动力总成中的弹性件73可以促使从动盘62与主动盘61相结合,使得即使执行电机72出现故障,无法正常工作,从动盘62可以在弹性件73的弹力作用下与主动盘61维持在相结合的状态下,可以避免离合器6处于结合与分离的中间状态而引发事故,进而保证了车辆行驶的安全。
另一种动力总成的可能的结构关系可以是,例如,常开式动力总成,齿轮机构2的大齿轮21、差速器5和离合器6的主动盘61之间的安装方式与上述类似,可以参见上述介绍。
在结构上可以参考图12至图14,第一环形体711套在从动盘62上,且从动盘62的环形凸起621c与第一环形体711的左端面相接触,也即是,从动盘62的环形凸起621c凸出于第一环形体711。外面套有第一环形体711的从动盘62套在差速器5的壳体上,且从动盘62的轴向凸起63位于差速器5的壳体上的轴向滑槽51中,从动盘62可以相对于差速器5进行轴向滑行。为了隔离从动盘62与第一环形体711之间的圆周旋转,相应的,如图14所示,从动盘62的环形凸起621c与第一环形体711的左端面之间安装有平面轴承9。弹性件73的靠近主动盘61的第一端通过卡环抵靠在差速器5的壳体上,弹性件73的远离主动盘61的第二端通过卡环抵靠在从动盘62的内壁上,且弹性件73处于压缩状态,弹性件73的弹力方向背向于主动盘61所在的方向。弧形拨叉712安装在第一环形体711的弧形凹槽714中,弧形拨叉712又和滑块713相固定,而滑块713通过螺纹转动安装在执行电机72的输出轴上。
这样,离合器6从分离切换为结合的过程可以是,可以参考图15所示,执行电机72按照第一旋转方向旋转,弧形拨叉712带动第一环形体711朝向靠近主动盘61的方向进行轴向滑行,第一环形体711的左端面可以推着从动盘62的环形凸起621c朝靠近主动盘61所在的位置进行轴向滑行,当滑行至从动盘62与主动盘61相结合时,执行电机72继续维持运行状态,以克服弹性件73的弹力,使从动盘62与主动盘61维持在相结合的状态下。此时,离合器6处于结合状态,该动力总成处于驱动状态。
离合器6从结合切换为分离的过程可以是,可以参考图15所示,执行电机72按照第二旋转方向旋转,弧形拨叉712带动第一环形体711朝向远离主动盘61的方向进行轴向滑行,从动盘62在弹性件73的弹力作用下,也滑离主动盘61所在的位置。当从动盘62滑至与主动盘61相分开时,执行电机72可以停止运行,从动盘62在弹性件73的弹力作用下,与主动盘61维持在相分离的状态下。此时,离合器6处于分离状态,该动力总成处于非驱动状态。
可见,该动力总成在驱动状态下,离合器6处于相结合状态,驱动电机1作为动力源,驱动车辆行使。该动力总成在非驱动状态下,例如,车辆在滑行阶段,离合器处于相分离状态,驱动电机1不会随着左半轴3和右半轴4旋转,进而驱动电机1不会作为阻力,阻碍车辆的行驶。故具有该结构设置的动力总成可以提高车辆的驱动效果。
而且,该动力总成中的弹性件73可以促使从动盘62与主动盘61相分离,使得即使执行电机72出现故障,无法正常工作,从动盘62可以在弹性件73的弹力作用下与主动盘61维持在相分离的状态下,可以避免离合器6处于结合与分离的中间状态而引发事故,进而保证了车辆行驶的安全。
另一种动力总成的可能的结构关系还可以是,例如,斜面式动力总成,齿轮机构2的大齿轮21、差速器5和离合器6的主动盘61之间的安装方式与上述类似,可以参见上述介绍。
在结构上可以参考图5至图7所示,第一环形体711套在从动盘62上,且从动盘62的环形凸起621c位于第一环形体711的环形凹槽711c中。外面套有第一环形体711的从动盘62套在差速器5的壳体上,且从动盘62的轴向凸起63位于差速器5的壳体上的轴向滑槽51中,从动盘62可以相对于差速器5进行轴向滑行。为了隔离从动盘62与第一环形体711之间的圆周旋转,相应的,如图7所示,从动盘62的环形凸起621c与第一环形体711的环形凹槽711c之间安装有平面轴承9,也即是,如图7所示,环形凸起621c的一个侧壁与环形凹槽711c的一个槽壁之间安装一个平面轴承9,环形凸起621c的另一个侧壁与环形凹槽711c的另一个槽壁之间安装一个平面轴承9。而且,第一环形体711的外表面上还设置有周向限位结构711b,以限制第一环形体711进行圆周旋转。
弹性件73的靠近主动盘61的第一端可以通过卡环抵靠在第一环形体711的内壁上,弹性件73的远离主动盘61的第二端抵靠在差速器5的壳体上,且弹性件73可以处于压缩状态,弹性件73的弹力方向朝向于主动盘61所在的方向。第二环形体715套在第一环形体711的外表面上,且第一环形体711的斜面凸起711a与第二环形体715的斜面凸起715a相适配。第三环形体716与第二环形体715通过轴向齿条相啮合,第三环形体716安装在执行电机72的输出轴上。
这样,离合器6从分离切换为结合的过程可以是,可以参考图8和图9所示,执行电机72按照第一旋转方向旋转,第二环形体715的斜面凸起715a在旋转的过程中,便会推动第一环形体711的斜面凸起711a,朝向靠近主动盘61的方向滑行。由于从动盘62的环形凸起621c位于第一环形711的环形凹槽711c中,进而,第一环形体711便可以推动从动盘62朝靠近主动盘61所在方向进行轴向滑行。当从动盘62滑至与主动盘61相结合时,执行电机72可以停止运行,从动盘62在弹性件73的弹力作用下,与主动盘61维持在相结合的状态下。此时,离合器6处于结合状态,该动力总成处于驱动状态。
离合器6从结合切换为分离的过程可以是,执行电机72按照第二旋转方向旋转,第二环形体715的斜面凸起715a推动第一环形体711的斜面凸起711a,朝远离主动盘61的方向滑行。由于从动盘62的环形凸起621c位于第一环形711的环形凹槽711c中,进而,第一环形体711便可以拉动从动盘62朝远离主动盘61所在方向进行轴向滑行。当从动盘62滑至与主动盘61相分离时,执行电机72继续维持运行状态,以克服弹性件73的弹力,使从动盘62与主动盘61维持在相分离的状态下。此时,离合器6处于分离状态,该动力总成处于非驱动状态。
可见,该动力总成在驱动状态下,离合器6处于相结合状态,驱动电机1作为动力源,驱动车辆行使。该动力总成在非驱动状态下,例如,车辆在滑行阶段,离合器处于相分离状态,驱动电机1不会随着左半轴3和右半轴4旋转,进而驱动电机1不会作为阻力,阻碍车辆的行驶。故具有该结构设置的动力总成可以提高车辆的驱动效果。
而且,该动力总成中的弹性件73可以促使从动盘62与主动盘61相结合,使得即使执行电机72出现故障,无法正常工作,从动盘62可以在弹性件73的弹力作用下与主动盘61维持在相结合的状态下,可以避免离合器6处于结合与分离的中间状态而引发事故,进而保证了车辆行驶的安全。
在本公开实施例中,该动力总成的齿轮机构与差速器之间安装有离合器,当驱动电机作为动力源驱动车辆行使时,离合器的从动盘可以滑行至主动盘处,使离合器处于结合状态,驱动电机可以将动力传递到左半轴和右半轴,驱动车辆行使。当车辆在滑行阶段,无需驱动电机驱动车辆行使时,离合器的从动盘滑离主动盘,使离合器处于分离状态,这种状态下,虽然左半轴和右半轴处于转动状态,由于离合器切断了驱动电机与差速器之间的动力传递,可以阻断左半轴和右半轴将动力传递到驱动电机上,进而可以避免驱动电机作为阻力阻挡车辆的行驶。可见,具有这种结构的动力总成可以提高动力总成的驱动效果。
本实施例还提供了一种汽车的驱动系统,该驱动系统可以包括上述所述的至少一个动力总成。例如,对于有两个驱动电机驱动的双电机四驱的驱动系统,可以包括两个上述动力总成,对于有两个以上驱动电机驱动的驱动系统,可以包括多个上述动力总成。
该驱动系统的动力总成如上述所述,其齿轮机构与差速器之间安装有离合器,当驱动电机作为动力源驱动车辆行使时,离合器的从动盘可以滑行至主动盘处,使离合器处于结合状态,驱动电机可以将动力传递到左半轴和右半轴,驱动车辆行使。当车辆在滑行阶段,无需驱动电机驱动车辆行使时,离合器的从动盘滑离主动盘,使离合器处于分离状态,这种状态下,虽然左半轴和右半轴处于转动状态,由于离合器切断了驱动电机与差速器之间的动力传递,可以阻断左半轴和右半轴将动力传递到驱动电机上,进而可以避免驱动电机作为阻力阻挡车辆的行驶。可见,具有这种结构的动力总成可以提高动力总成的驱动效果。
本实施例还提供了一种汽车,例如,一种电动汽车,该汽车可以包括上述所述的驱动系统,如上述所述,该驱动系统可以包括上述所述的至少一个动力总成。例如,对于有两个驱动电机驱动的双电机四驱的驱动系统,可以包括两个上述动力总成,对于有两个以上驱动电机驱动的驱动系统,可以包括多个上述动力总成。
该动力总成如上述所述,其齿轮机构与差速器之间安装有离合器,当驱动电机作为动力源驱动车辆行使时,离合器的从动盘可以滑行至主动盘处,使离合器处于结合状态,驱动电机可以将动力传递到左半轴和右半轴,驱动车辆行使。当车辆在滑行阶段,无需驱动电机驱动车辆行使时,离合器的从动盘滑离主动盘,使离合器处于分离状态,这种状态下,虽然左半轴和右半轴处于转动状态,由于离合器切断了驱动电机与差速器之间的动力传递,可以阻断左半轴和右半轴将动力传递到驱动电机上,进而可以避免驱动电机作为阻力阻挡车辆的行驶。可见,具有这种结构的动力总成可以提高动力总成的驱动效果。
以上所述仅为本申请一个实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力总成,其特征在于,所述动力总成包括驱动电机(1)、齿轮机构(2)、左半轴(3)、右半轴(4)、差速器(5)、离合器(6)和离合控制组件(7),其中:
所述驱动电机(1)的输出轴与所述齿轮机构(2)传动连接,所述齿轮机构(2)通过轴承(8)安装在所述差速器(5)上;
所述左半轴(3)与位于所述差速器(5)中的左齿轮传动连接,所述右半轴(4)与位于所述差速器(5)中的右齿轮传动连接;
所述离合器(6)的主动盘(61)位于所述齿轮机构(2)和所述差速器(5)之间,固定安装在所述齿轮机构(2)上,且套设于所述差速器(5)的壳体的外表面上,所述离合器(6)的从动盘(62)滑动套装在所述差速器(5)的壳体的外表面上,所述从动盘(62)相对于所述差速器(5)的滑动方向为所述差速器(5)的轴向方向;
所述离合控制组件(7)安装在所述从动盘(62)上,用于:
控制所述从动盘(62)在所述差速器(5)的壳体上朝靠近所述主动盘(61)的方向滑行,使所述从动盘(62)与所述主动盘(61)结合,连接所述驱动电机(1)与所述差速器(5)之间的动力传递;
控制所述从动盘(62)在所述差速器(5)的壳体上朝远离所述主动盘(61)的方向滑行,使所述从动盘(62)与所述主动盘(61)分离,切断所述驱动电机(1)与所述差速器(5)之间的动力传递。
2.根据权利要求1所述的动力总成,其特征在于,所述离合控制组件(7)包括环形滑动件(71)和执行电机(72),所述环形滑动件(71)安装在所述从动盘(62)上,所述环形滑动件(71)转动安装在所述执行电机(72)的输出轴上;
所述离合控制组件(7)具体用于:
当所述执行电机(72)按照第一旋转方向旋转时,通过所述环形滑动件(71)控制所述从动盘(62)在所述差速器(5)的壳体上朝靠近所述主动盘(61)的方向滑行,使所述主动盘(61)与所述从动盘(62)结合,连接所述驱动电机(1)与所述差速器(5)之间的动力传递;
当所述执行电机(72)按照第二旋转方向旋转时,通过所述环形滑动件(71)控制所述从动盘(62)在所述差速器(5)的壳体上朝远离所述主动盘(61)的方向滑行,使所述主动盘(61)与所述从动盘(62)分离,切断所述驱动电机(1)与所述差速器(5)之间的动力传递,所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反。
3.根据权利要求2所述的动力总成,其特征在于,所述环形滑动件(71)包括第一环形体(711)、弧形拨叉(712)和滑块(713),所述第一环形体(711)的外表面沿着圆周方向上设置有弧形凹槽(714),所述弧形拨叉(712)与所述弧形凹槽(714)相适配;
所述第一环形体(711)套装在所述从动盘(62)的外表面上,所述弧形拨叉(712)安装在所述弧形凹槽(714)中,所述弧形拨叉(712)与所述滑块(713)相固定,所述滑块(713)转动安装在所述执行电机(72)的输出轴上。
4.根据权利要求2所述的动力总成,其特征在于,所述环形滑动件(71)包括第一环形体(711)、第二环形体(715)和第三环形体(716);
所述第一环形体(711)的外表面沿着圆周方向上设置有斜面凸起(711a)和周向限位结构(711b),所述第二环形体(715)的内表面沿着圆周方向上设置有斜面凸起(715a),所述第一环形体(711)的斜面凸起(711a)和所述第二环形体(715)的斜面凸起(715a)相适配,所述第二环形体(715)的外表面上设置有轴向齿条,所述第三环形体(716)的外表面上设置有轴向齿条;
所述第一环形体(711)套装在所述从动盘(62)的外表面上,所述第一环形体(711)与所述从动盘(62)之间安装有平面轴承(9),所述第二环形体(715)套设在所述第一环形体(711)的外表面上,所述第二环形体(715)的轴向齿条与所述第三环形体(716)的轴向齿条相啮合,所述第三环形体(716)安装在所述执行电机(72)的输出轴上;
所述第一环形体(711)通过所述周向限位结构(711b),以及所述第一环形体(711)的斜面凸起(711a)和所述第二环形体(715)的斜面凸起(715a)的配合,在圆周方向的旋转处于限制状态,在轴向方向的滑行处于自由状态。
5.根据权利要求2至4任一项所述的动力总成,其特征在于,所述离合控制组件(7)还包括弹性件(73),所述弹性件(73)的第一端抵靠在所述从动盘(62)上,所述弹性件(73)的第二端抵靠在所述差速器(5)的壳体上;
所述弹性件(73)用于控制所述主动盘(61)与所述从动盘(62)维持在结合状态或者分离状态。
6.根据权利要求5所述的动力总成,其特征在于,如果所述弹性件(73)用于控制所述主动盘(61)与所述从动盘(62)维持在结合状态,则所述执行电机(72)用于在所述主动盘(61)与所述从动盘(62)处于分离状态时,处于运行状态,以控制所述主动盘(61)与所述从动盘(62)维持在分离状态;
如果所述弹性件(73)用于控制所述主动盘(61)与所述从动盘(62)维持在分离状态,则所述执行电机(72)用于在所述主动盘(61)与所述从动盘(62)处于结合状态时,处于运行状态,以控制所述主动盘(61)与所述从动盘(62)维持在结合状态。
7.根据权利要求1至6任一项所述的动力总成,其特征在于,所述离合器(6)为爪型离合器,所述主动盘(61)和所述从动盘(62)相互靠近的端面上设置有爪齿;
当所述主动盘(61)的爪齿与所述从动盘(62)的爪齿相咬合时,所述主动盘(61)和所述从动盘(62)处于结合状态,当所述主动盘(61)的爪齿与所述从动盘(62)的爪齿不相接触时,所述主动盘(61)和所述从动盘(62)处于分离状态。
8.根据权利要求1至7任一项所述的动力总成,其特征在于,所述差速器(5)的壳体上设置有轴向滑槽(51),所述从动盘(62)的内壁上设置有轴向凸起(63),所述从动盘(62)通过所述轴向凸起(63)与所述轴向滑槽(51)的配合滑动套装在所述差速器(5)的壳体上。
9.一种驱动系统,其特征在于,所述驱动系统包括至少一个如权利要求1至8任一项所述的动力总成。
10.一种汽车,其特征在于,所述汽车包括权利要求9所述的驱动系统。
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