CN114087336A - 一种差速器的锁止结构以及具有锁止功能的驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种差速器的锁止结构以及具有锁止功能的驱动系统,包括支撑支架和过渡轴套,支撑支架设有轴孔,过渡轴套穿过支撑支架的轴孔,且过渡轴套通过支撑轴承与支撑支架相连,过渡轴套一端与驱动轴相连,另一端与差速器的半轴齿轮相连;还包括设在过渡轴套上仅能轴向运动的接合套、设在支撑支架上的拨叉机构、固定在差速器壳体上的连接套、以及设于过渡轴套上的密封结构,所述接合套与拨叉机构相连,接合套和连接套的相邻端分别设有相互匹配的斜齿顶;接合套在拨叉机构的作用下轴向运动,实现接合套与连接套的啮合和分离。在二者之间增加由过渡轴套、接合套以及连接套组成的锁止结构,实现了驱动系统的锁止功能,降低了新车开发成本。
Description
技术领域
本发明涉及车辆传动系统技术领域,具体涉及一种差速器的锁止结构以及具有锁止功能的驱动系统。
背景技术
现有的差速锁均是与差速器集成的,有电子或者液压结构,有多片离合器式,或者通过钢球挤压型式的锁止型式,但是均是被主流的差速锁供应商垄断:1、结构型式受限,且成本高;2、单独更改的代价高,适配性较差。
如中国专利CN209725146U公开了一种带锁止功能的差速器齿轮机构,直接全新设计了带锁止结构的差速器。该虽然实现了锁止的功能,但是更改了差速器,相当于全新设计了差速器,对于乘用车领域差速器部分的基础结构更改需要大量的试验验证,成本较高。
电四驱车型,采用双电机或者功率较大的电机方案,扭矩输出大,选用差速锁资源单一,扭矩容量受限;差速锁多为垄断供应商的成熟产品,新开发代价高,部分用于整体桥结构,差速锁内部的半轴齿轮无卡簧槽结构,驱动半轴采用不带支撑的结构无法实现与差速锁的连接。
发明内容
本发明要解决的技术问题是在不改变差速器结构的情况下实现差速器锁止的功能,针对现有技术存在的上述缺陷,提供了一种差速器的锁止结构以及具有锁止功能的驱动系统。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
一种差速器的锁止结构,其特征在于:包括支撑支架和过渡轴套,支撑支架设有轴孔,过渡轴套穿过支撑支架的轴孔,且过渡轴套通过支撑轴承与支撑支架相连,过渡轴套一端与驱动轴相连,另一端与差速器的半轴齿轮相连;还包括设在过渡轴套上仅能轴向运动的接合套、设在支撑支架上的拨叉机构、固定在差速器壳体上的连接套、以及设于过渡轴套上的密封结构,所述接合套与拨叉机构相连,接合套和连接套的相邻端分别设有相互匹配的斜齿顶;接合套在拨叉机构的作用下轴向运动,实现接合套与连接套的啮合和分离。
按上述技术方案,接合套在过渡轴套的滑动范围长度大于接合套的长度,且二者之间的差值小于拨叉机构的运动范围长度。
按上述技术方案,所述结合套设为一体件,接合套左侧设置内花键,接合套通过内花键与过渡轴套右侧的外花键相连,接合套外壁设有环形间隙,拨叉机构通过环形间隙与接合套相连。
按上述技术方案,所述接合套包括滑套、锁止套以及设于二者之间的第一限位卡簧,滑套套在过渡轴套上,锁止套套在滑套上,滑套与过渡轴套、锁止套与滑套之间均通过花键连接,滑套外壁设有环形间隙,拨叉机构通过环形间隙与滑套相连。
按上述技术方案,所述拨叉结构包括执行电机和拨叉,拨叉与电机相连,拨叉卡接在接合套的环形间隙内,在电机的作用下推动接合套沿过渡轴套轴向移动。
按上述技术方案,密封结构包括设于过渡轴套与支撑支架连接处的支撑轴承密封结构、以及位于接合套上的防尘套;支撑轴承密封结构包括位于支撑轴承左侧且依次排列的第二限位卡簧、左防护盖、以及第三限位卡簧,和位于支撑轴承右侧的右防护盖;防尘套一侧卡接在滑套花键左侧末端过渡槽处,另一侧卡接在差速器外侧的减速箱左侧输出壳体上。
按上述技术方案,所述第二限位卡簧、左防护盖、第三限位卡簧、以及右防护盖均采用过盈配合压装在过渡轴套上。
按上述技术方案,环形间隙的宽度略大于拨叉结构的宽度。
一种具有锁止功能的驱动系统,包含左驱动轴总成、左电驱动总成、减速箱总成、右电驱动总成、右驱动轴总成,其特征在于:包括如权利要求1-7任一所述的差速器的锁止结构,锁止结构与电驱动总成外壳通过螺栓连接,锁止结构设于左驱动轴总成与减速箱总成之间、以及右驱动轴总成与减速箱总成之间,通过锁止机构的拨叉结构推动接合套向减速器方向移动,实现左驱动轴总成或右驱动轴总成与减速箱总成内部的差速器机械锁止,实现差速锁的功能。
本发明具有以下有益效果:
1、设立过渡轴套用于在差速器和驱动轴之间传递扭矩,在过渡轴套上设置接合套,通过拨叉结构驱动接合套在过渡轴套左右移动,实现接合套与连接套(连接套固定在差速器壳体上)的啮合和分离,由于接合套与过渡轴套之间仅能轴向移动不能转动,从而使得差速器壳体与差速器输出轴之间锁止,实现锁止功能。上述措施在不改变差速器以及驱动轴结构的情形下,在二者之间增加由过渡轴套、接合套以及连接套组成的锁止结构,实现了驱动系统的锁止功能,避免了开发新的差速器,提高了差速器的适用性,降低了成本。
2、根据布置需求,锁止机构可安装在左侧轴套、也可选择装在右侧,灵活选择锁止结构的布置,搭载性较强。
3、通过过渡轴套,实使得独立悬架能够采用两段式半轴的设计,并且差速器的锁止结构简单,维修便利。
附图说明
图1是本发明提供实施例关于锁止结构的结构示意图;
图2是本发明提供实施例的关于驱动系统的结构示意图;
图3是本发明提供实施例的锁止结构连接示意图;
图4是本发明提供实施例的锁止结构连接关系图;
图5是本发明提供实施例的锁止结构的部件爆炸图;
图6是本发明提供实施例的拨叉结构与过渡轴套的连接关系图;
图7是本发明提供实施例的接合套与连接套啮合前的状态图;
图8是本发明提供实施例的接合套与连接套啮合后的状态图;
图中,1、左驱动轴总成;2、左电驱动总成;3、减速箱总成;4、右电驱动总成;5、右驱动轴总成;6/7、锁止结构;8/9、螺栓;10、第二限位卡簧;11、支撑支架;12、左防护盖;13、第三限位卡簧;14、支撑轴承;15、右防护盖;16、过渡轴套;17、滑套;17-1、环形间隙;18、防尘套;19、第一限位卡簧;20、锁止套;21、连接套;22、拨叉;23、执行电机;24、半轴齿轮;25、差速器壳体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1~图6所示,本发明提供的一种差速器的锁止结构,包括支撑支架11和过渡轴套16,支撑支架设有轴孔,过渡轴套穿过支撑支架的轴孔,且过渡轴套通过支撑轴承14与支撑支架相连,过渡轴套一端与驱动轴相连,另一端与差速器的半轴齿轮相连,过渡轴套在驱动轴与差速器的半轴齿轮之间传递扭矩。还包括设在过渡轴套上仅能轴向运动的接合套、设在支撑支架上的拨叉机构、固定在差速器壳体上的连接套21、以及设于过渡轴套上的密封结构,接合套与拨叉机构相连,接合套和连接套的相邻端分别设有相互匹配的斜齿顶;接合套在拨叉机构的作用下轴向运动,实现接合套与连接套的啮合和分离。本实施方式通过在驱动轴和差速器的半轴齿轮之间设置过渡轴套(即通过过渡轴套将扭矩由差速器传递到半轴齿轮),通过拨叉结构驱动结合套向差速器方向移动,实现接合套与连接套的啮合。由于接合套与过渡轴套、连接套与减速器壳体均通过花键连接,所以在接合套与连接套啮合后,差速器壳体与差速器半轴通过连接套、接合套以及过渡轴套
在一些实施例中,接合套在过渡轴套的滑动范围长度大于接合套的长度,使得拨叉结构滑道最左侧时,接合套完全套在过渡轴套上(即接合套与连接套分离)。接合套在过渡轴套的滑动范围长度与接合套的长度之间的差值小于拨叉机构的运动范围长度,使得拨叉结构滑道最右侧时,接合套与连接套能够有啮合。
在上述一些实施例中,结合套设为一体件,接合套左侧设置内花键,接合套通过内花键与过渡轴套右侧的外花键相连,接合套套在过渡轴套右侧外花键上,能够轴向滑动,但是不能转动。接合套右侧设有与连接套相互匹配的斜齿顶。接合套外壁设有环形间隙,拨叉机构通过环形间隙与接合套相连;拨叉结构推动接合套在过渡轴套上左右滑动。
在一些实施例中,接合套包括滑套17、锁止套20以及设于二者之间的第一限位卡簧19,将接合套设置为分体结构,一方面是为了降低加工难度;另一方便当锁止套损坏时不需要更换整个接合套。滑套套在过渡轴套上,锁止套套在滑套上,滑套与过渡轴套、锁止套与滑套之间均通过花键连接,第一限位卡簧限制二者之间发生轴向移动。滑套外壁设有环形间隙17-1,拨叉机构通过环形间隙与滑套相连,拨叉结构推动滑套在过渡轴套上左右滑动,从而控制接合套与连接套的啮合和分离。
在一些实施例中,拨叉结构包括执行电机23和拨叉22,拨叉通过电动推杆(或者其他能够推动拨叉轴向移动的装置)与电机相连,拨叉卡接在接合套的环形间隙内,在电机的作用下电动推杆推动接合套沿过渡轴套轴向移动,从而实现接合套与连接套的啮合和分离。
在一些实施例中,密封结构包括设于过渡轴套与支撑支架连接处的支撑轴承密封结构、以及位于接合套上的防尘套18,支撑轴承密封结构用于对过渡轴套与支撑支架之间的轴承进行密封,防止灰尘及其他污渍进入到轴承内,防尘套用于密封接合套,防止灰尘及其他污渍进入到接合套内。支撑轴承密封结构包括位于支撑轴承左侧且依次排列的第二限位卡簧10、左防护盖12、以及第三限位卡簧13,和位于支撑轴承右侧的右防护盖15。防尘套一侧卡接在滑套花键左侧末端过渡槽处,另一侧卡接在差速器外侧的减速箱左侧输出壳体上。第二限位卡簧、左防护盖、第三限位卡簧、以及右防护盖均采用过盈配合压装在过渡轴套上。第三限位卡簧用于限制轴承向左侧滑动,左防护盖和右防护盖对轴承两侧进行密封,第二限位卡簧用于限制左防护盖向左滑动。
在一些实施例中,环形间隙的宽度略大于拨叉结构的宽度,当接合套随随着过渡轴套旋转时,拨叉结构保持不动。
一种具有锁止功能的驱动系统,包含左驱动轴总成1、左电驱动总成2、减速箱总成3、右电驱动总成4、右驱动轴总成5。包括上述的差速器的锁止结构6和7,锁止结构与电驱动总成外壳通过螺栓8和9连接,锁止结构设于左驱动轴总成与减速箱总成之间、以及右驱动轴总成与减速箱总成之间,通过锁止机构的拨叉结构推动接合套向减速器方向移动,实现左驱动轴总成或右驱动轴总成与减速箱总成内部的差速器机械锁止,实现差速锁的功能。
本发明的工作原理:
正常行驶状态:动力端的输出动力传递至半轴齿轮24,其通过外花键传递至与之连接的过渡轴套,过渡轴套与支撑轴承内圈一并旋转,进而通过花键带动左驱动轴总成旋转,输出动力。在此状态下,安装在过渡轴套上的结合套随之空转,固定在差速器壳体上的连接套亦随着差速器壳体空转,差速器可实现正常差速。
车辆需要锁止的状态:安装在支撑支架上的执行电机推动拨叉向右侧移动,拨叉驱动接合套右移,接合套右端内侧的斜齿顶与固定在差速器壳体上的连接套外侧的斜齿顶逐渐啮合,并最终通过花键连接在一起,进而与差速器壳体25组成刚性系统。动力端的输出动力传递至半轴齿轮,其通过半轴齿轮的外花键传递至与之连接的过渡轴套,过渡轴套通过花键带动驱动轴总成旋转;同时接合套与固定在差速器壳体上的连接套、以及差速器壳体组成刚性整体,一同输出动力,半轴与差壳同扭矩同转速,即实现锁止。
需解锁时,通过执行电机驱动拔出推动接合套向左移动,使得接合套与连接套分离即可。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等效变化,仍属本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种差速器的锁止结构,其特征在于:包括支撑支架和过渡轴套,支撑支架设有轴孔,过渡轴套穿过支撑支架的轴孔,且过渡轴套通过支撑轴承与支撑支架相连,过渡轴套一端与驱动轴相连,另一端与差速器的半轴齿轮相连;还包括设在过渡轴套上仅能轴向运动的接合套、设在支撑支架上的拨叉机构、固定在差速器壳体上的连接套、以及设于过渡轴套上的密封结构,所述接合套与拨叉机构相连,接合套和连接套的相邻端分别设有相互匹配的斜齿顶;接合套在拨叉机构的作用下轴向运动,实现接合套与连接套的啮合和分离。
2.根据权利要求1所述的差速器的锁止结构,其特征在于:接合套在过渡轴套的滑动范围长度大于接合套的长度,且二者之间的差值小于拨叉机构的运动范围长度。
3.根据权利要求1所述的差速器的锁止结构,其特征在于:所述结合套设为一体件,接合套左侧设置内花键,接合套通过内花键与过渡轴套右侧的外花键相连,接合套外壁设有环形间隙,拨叉机构通过环形间隙与接合套相连。
4.根据权利要求1所述的差速器的锁止结构,其特征在于:所述接合套包括滑套、锁止套以及设于二者之间的第一限位卡簧,滑套套在过渡轴套上,锁止套套在滑套上,滑套与过渡轴套、锁止套与滑套之间均通过花键连接,滑套外壁设有环形间隙,拨叉机构通过环形间隙与滑套相连。
5.根据权利要求3或4所述的差速器的锁止结构,其特征在于:所述拨叉结构包括执行电机和拨叉,拨叉与电机相连,拨叉卡接在接合套的环形间隙内,在电机的作用下推动接合套沿过渡轴套轴向移动。
6.根据权利要求1或2所述的差速器的锁止结构,其特征在于:密封结构包括设于过渡轴套与支撑支架连接处的支撑轴承密封结构、以及位于接合套上的防尘套;支撑轴承密封结构包括位于支撑轴承左侧且依次排列的第二限位卡簧、左防护盖、以及第三限位卡簧,和位于支撑轴承右侧的右防护盖;防尘套一侧卡接在滑套花键左侧末端过渡槽处,另一侧卡接在差速器外侧的减速箱左侧输出壳体上。
7.根据权利要求6所述的差速器的锁止结构,其特征在于:所述第二限位卡簧、左防护盖、第三限位卡簧、以及右防护盖均采用过盈配合压装在过渡轴套上。
8.根据权利要求3或4所述的差速器的锁止结构,其特征在于:环形间隙的宽度略大于拨叉结构的宽度。
9.一种具有锁止功能的驱动系统,包含左驱动轴总成、左电驱动总成、减速箱总成、右电驱动总成、右驱动轴总成,其特征在于:包括如权利要求1-7任一所述的差速器的锁止结构,锁止结构与电驱动总成外壳通过螺栓连接,锁止结构设于左驱动轴总成与减速箱总成之间、以及右驱动轴总成与减速箱总成之间,通过锁止机构的拨叉结构推动接合套向减速器方向移动,实现左驱动轴总成或右驱动轴总成与减速箱总成内部的差速器机械锁止,实现差速锁的功能。
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