CN114962598A - 一种多功能减速器总成 - Google Patents

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Luzhou Rongda Intelligent Transmission Co ltd
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Abstract

本发明提供一种多功能减速器总成，包括差速器总成和减速器壳体，差速器总成包括差速器锁止及断开功能模块；差速器锁止及断开功能模块包括：执行电机、拨叉组件、结合套、齿圈、半轴法兰和左半轴齿轮；执行电机用于推动拨叉组件旋转，进而推动结合套位于左位、中位和右位三个不同的位置上，以实现差速、锁止和断开的功能。多功能减速器总成还包括电子P挡功能模块，其可实现P挡的锁止和解锁功能。与现有技术相比，本发明可同时满足四驱越野型车辆的普通差速功能、脱困时锁止功能、单驱时反拖断开功能以及P挡驻车功能的多功能特殊要求，并且体积小、可靠性高。

Description

一种多功能减速器总成
技术领域
本发明属于减速器技术领域，尤其涉及一种多功能减速器总成。
背景技术
部分四驱越野型车辆除普通的差速功能以外，还要求减速器具备差速锁止功能，以满足在特殊地形下车轮打滑时的脱困需求，还要求当四驱车辆单驱行驶时，能够断开非驱动桥的动力传递，以解决车轮反拖非驱动桥传动件带来的效率损失。此外，还要求减速器具备电子P挡功能，以保证越野型车辆在坡道驻车的安全性。
现有技术中，中国专利公开号CN104879464A公开了一种用于纯电动车的减速器，它主要由箱体、箱盖、输入轴部件、中间轴部件、输出轴部件组成，所述的输入轴部件的输入齿轮固定在输入轴上，它与中间轴部件的中间轴输入齿轮啮合，与中间轴输入齿轮同轴固连的中间轴输出齿轮与输出部件的输出齿轮啮合，所述的输出轴部件中设置有与输出齿轮结合一体的差速器，所述差速器的左右两半轴齿轮分别连接各自的输出轴；所述中间轴部件中的中间轴上安装有一P挡靶轮，且该P挡靶轮与P挡锁止机构的锁止拨块相配合，并在结合后进行P挡锁止；所述输入轴部件的输入轴、中间轴部件的中间轴以及输出部件的左右两输出轴分别通过各自的轴承安装在箱体和箱盖上。
现有技术的不足在于，该用于纯电动车的减速器为普通减速器带一P挡的结构，其功能较少，不能同时具有差速、差速锁止、断开及自动驻车功能，无法满足四驱越野型车辆的需求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
基于此，本发明提出了一种多功能减速器总成，该多功能减速器总成旨在解决现有技术中的电动车减速器不能同时具有差速、差速锁止、断开及自动驻车功能的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提出了一种多功能减速器总成，包括差速器总成和用于收容所述差速器总成的减速器壳体，所述差速器总成包括差速器锁止及断开功能模块；所述差速器锁止及断开功能模块包括：执行电机、拨叉组件、结合套、齿圈、半轴法兰和左半轴齿轮；所述拨叉组件的中部通过铰接轴与所述减速器壳体铰接，所述执行电机与所述拨叉组件的一端相连，所述拨叉组件的另一端与所述结合套相连，所述执行电机用于推动所述拨叉组件绕所述铰接轴旋转，进而推动所述结合套位于左位、中位和右位三个不同的位置上；所述结合套包括：结合套内啮合齿和结合套外啮合齿，所述左半轴齿轮包括左半轴齿轮外啮合齿，所述半轴法兰包括半轴法兰外啮合齿，所述齿圈包括齿圈内啮合齿，当所述结合套处于中位时，所述结合套内啮合齿同时与左半轴齿轮外啮合齿、半轴法兰外啮合齿啮合，所述左半轴齿轮与半轴法兰联动；当所述结合套处于右位时，所述结合套内啮合齿同时与左半轴齿轮外啮合齿、半轴法兰外啮合齿啮合，且所述结合套外啮合齿与所述齿圈内啮合齿啮合，所述左半轴齿轮、半轴法兰及齿圈三者联动；当所述结合套处于左位时，所述结合套内啮合齿仅与左半轴齿轮外啮合齿啮合；所述多功能减速器总成还包括输入轴总成和中间轴总成，所述输入轴总成将动力传递至所述中间轴总成，所述中间轴总成将动力传递至所述差速器总成，其中：所述中间轴总成包括第二中间传动齿轮，所述齿圈与所述第二中间传动齿轮啮合；所述输入轴总成包括输入轴；所述多功能减速器总成还包括电子P挡功能模块，所述电子P挡功能模块包括制动齿、制动爪、第一推片、第二推片和P挡电机及其控制器，所述制动齿固定安装于所述输入轴上，所述P挡电机与所述第二推片相连，所述第一推片和第二推片之间安装有弹簧，所述第一推片与制动爪抵接，通过所述控制器控制P挡电机带动第二推片旋转，第二推片通过弹簧将力传递至第一推片，第一推片推动制动爪卡入或脱出制动齿，从而实现P挡的锁止和解锁功能。
优选的，所述输入轴总成、中间轴总成和差速器总成共同组成平行轴式两级减速结构，所述减速器壳体还用于收容所述输入轴总成和中间轴总成。
优选的，所述减速器壳体包括前壳体和与所述前壳体扣合的后壳体，所述铰接轴固定于所述前壳体或后壳体上。
优选的，所述P挡电机包括P挡电机输出轴，所述P挡电机输出轴与所述第二推片相连，所述P挡电机输出轴上设置角度传感器装置。
优选的，所述拨叉组件上设置有角度传感器装置。
优选的，所述输入轴的一端为动力连入端，所述动力连入端伸出所述减速器壳体，所述动力连入端设有外花键齿；所述差速器总成还包括右半轴齿轮，所述半轴法兰和所述右半轴齿轮上分别设有内花键齿。
优选的，所述半轴法兰的一端通过轴承安装于所述减速器壳体上。
优选的，所述结合套、齿圈、左半轴齿轮、右半轴齿轮四者同轴设置，且所述半轴法兰、左半轴齿轮和齿圈依次排布，所述结合套套设于所述半轴法兰外，所述结合套上设有凹陷的用于所述拨叉组件伸入的拨槽。
优选的，所述左半轴齿轮靠近所述半轴法兰的一端外壁设有凹陷的台阶卡环，所述半轴法兰靠近所述左半轴齿轮的一端内壁设有凹陷的台阶卡槽，所述台阶卡环伸入所述台阶卡槽内。
优选的，所述台阶卡环和台阶卡槽之间设置耐磨圈。
(三)有益效果
本发明与现有技术对比，本发明多功能减速器总成的有益效果主要包括：
本发明的多功能减速器总成为针对四驱越野型车的特殊要求进行的发明创造。可同时满足四驱越野型车辆对差速功能、脱困时锁止功能、单驱时断开功能的多方面特殊要求。锁止、断开模块采用电机拨叉推动式，体积小、可靠性高，电子P挡模块可让驻车更为安全放心，并且结构体积小，可靠性高。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明实施方式的多功能减速器总成的部分结构立体示意图；
图2为本发明实施方式的多功能减速器总成的轴系布局示意图；
图3为本发明实施方式的多功能减速器总成中：差速器总成的结构示意图；
图4为本发明实施方式的多功能减速器总成处于普通差速状态的结构示意图(亦为沿图3中A-A线的剖视图)；
图5为本发明实施方式的多功能减速器总成处于差速锁止状态的结构示意图；
图6为本发明实施方式的多功能减速器总成处于断开状态的结构示意图。
附图标记说明：
11.制动齿，12.制动爪，13.第一推片，14.第二推片，15.P挡电机；
21.左半轴齿轮，22.半轴法兰，23.结合套，24.齿圈，25.拨叉组件，26.执行电机；
31.左半轴齿轮外啮合齿，32.半轴法兰外啮合齿，33.结合套内啮合齿，34.结合套外啮合齿，35.齿圈内啮合齿；
41.前壳体，42.后壳体，43.输入轴总成，44.中间轴总成，45.差速器总成；
5.耐磨圈。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图1-6对本发明的多功能减速器总成作进一步的说明。
本发明公开了一种多功能减速器总成，包括差速器总成45和用于收容差速器总成45的减速器壳体，差速器总成45包括差速器锁止及断开功能模块；差速器锁止及断开功能模块包括：执行电机26、拨叉组件25、结合套23、齿圈24、半轴法兰22和左半轴齿轮21；拨叉组件25的中部通过铰接轴与减速器壳体铰接，执行电机26与拨叉组件25的一端相连，拨叉组件25的另一端与结合套23相连，执行电机26用于推动拨叉组件25绕铰接轴旋转，进而推动结合套23位于左位、中位和右位三个不同的位置上；结合套23包括：结合套内啮合齿33和结合套外啮合齿34，左半轴齿轮21包括左半轴齿轮外啮合齿31，半轴法兰22包括半轴法兰外啮合齿32，齿圈24包括齿圈内啮合齿35，当结合套23处于中位时，结合套内啮合齿33同时与左半轴齿轮外啮合齿31、半轴法兰外啮合齿32啮合，左半轴齿轮21与半轴法兰22联动；当结合套23处于右位时，结合套内啮合齿33同时与左半轴齿轮外啮合齿31、半轴法兰外啮合齿32啮合，且结合套外啮合齿34与齿圈内啮合齿35啮合，左半轴齿轮21、半轴法兰22及齿圈24三者联动；当结合套23处于左位时，结合套内啮合齿33仅与左半轴齿轮外啮合齿31啮合；多功能减速器总成还包括输入轴总成43和中间轴总成44，输入轴总成43将动力传递至中间轴总成44，中间轴总成44将动力传递至差速器总成45，其中：中间轴总成44包括第二中间传动齿轮，齿圈24与第二中间传动齿轮啮合；输入轴总成43包括输入轴；多功能减速器总成还包括电子P挡功能模块，电子P挡功能模块包括制动齿11、制动爪12、第一推片13、第二推片14和P挡电机15及其控制器，制动齿11固定安装于输入轴上，P挡电机15与第二推片14相连，第一推片13和第二推片14之间安装有弹簧，第一推片13与制动爪12抵接，通过控制器控制P挡电机15带动第二推片14旋转，第二推片14通过弹簧将力传递到第一推片13，第一推片13推动制动爪12卡入或脱出制动齿11，从而实现P挡的锁止和解锁功能。
更具体地，输入轴总成43、中间轴总成44和差速器总成45共同组成平行轴式两级减速结构，减速器壳体还用于收容输入轴总成43、中间轴总成44。
更具体地，减速器壳体包括前壳体41和与前壳体41扣合的后壳体42，铰接轴固定于前壳体41或后壳体42上。
更具体地，结合套23、齿圈24、左半轴齿轮21、右半轴齿轮四者同轴设置，且半轴法兰22、左半轴齿轮21和齿圈24依次排布，结合套23套设于半轴法兰22外，结合套23上设有凹陷的用于拨叉组件25伸入的拨槽。
请重点参考图3，本实施方式的多功能减速器总成整体为平行轴式两级减速结构，动力传递路线为：输入轴总成43→中间轴总成44→差速器总成45，动力通过两对齿轮传递。
本实施方式的多功能减速器总成为同时具备差速锁止、断开功能和电子P挡功能。
差速器总成45中，通过控制器控制执行电机26带动拨叉组件25旋转，进而带动结合套23运动至三个不同位置，从而实现差速、锁止及断开功能。下面具体介绍差速器锁止及断开功能模块的三种功能。
(1)当结合套23位于中间位置时(图4所示位置)，结合套内啮合齿33同时与左半轴齿轮外啮合齿31、半轴法兰外啮合齿32啮合，将左半轴齿轮21的动力传递至半轴法兰22(即左半轴齿轮21与半轴法兰22联动)，在差速器的作用下实现普通的差速功能。
(2)当结合套23位于右侧位置时(图5所示位置)，结合套内啮合齿33同时与左半轴齿轮外啮合齿31、半轴法兰外啮合齿32啮合，并且结合套外啮合齿34与齿圈内啮合齿35啮合，将左半轴齿轮21与齿圈24锁止，并将动力传递至半轴法兰22，差速器左、右半轴不再差速，只能同转速转动，实现差速器锁止功能。
(3)当结合套23位于左侧位置时(图6所示位置)，左半轴齿轮21与半轴法兰22的动力传递中断，实现差速器断开功能。
电子P挡功能模块中：P挡电机15带动机械执行机构旋转，进而推动制动爪12卡入、脱出安装在减速器输入轴上的制动齿11，从而实现P挡的锁止和解锁功能。
本发明的多功能减速器总成为针对四驱越野型车的特殊要求进行的发明创造，可同时满足四驱越野型车辆对差速功能、脱困时锁止功能、单驱时断开功能的多方面特殊要求。锁止、断开模块采用电机拨叉推动式，体积小、可靠性高，电子P挡模块可让驻车更为安全放心，并且结构体积小，可靠性高。
上述实施方式中，拨叉组件25包括整体为圆环状的套筒，铰接轴伸入所述套筒内，套筒的两端分别设有上叉杆和下叉杆，上叉杆与执行电机26相连，下叉杆与结合套卡接。执行电机26用于提供往复直线动力。
根据本发明的具体实施方式，P挡电机15包括P挡电机输出轴，P挡电机输出轴与第二推片14相连，P挡电机输出轴上设置角度传感器装置。本实施方式中，角度传感器装置用于精确控制制动爪12的位置。
根据本发明的具体实施方式，拨叉组件25上设置有角度传感器装置。本实施方式中，角度传感器装置用于精确控制结合套23的位置。
根据本发明的具体实施方式，输入轴的一端为动力连入端，动力连入端伸出减速器壳体，动力连入端设有外花键齿；差速器总成45还包括右半轴齿轮，半轴法兰22和右半轴齿轮上分别设有内花键齿。本实施方式中，动力通过输入轴的花键输入，通过差速器的半轴法兰22和右半轴齿轮输出并传递至车轮。
根据本发明的具体实施方式，半轴法兰22的一端通过轴承安装于减速器壳体上。
更具体地，轴承安装于半轴法兰22的一端外侧，半轴法兰22的一端内侧设有内花键齿。
本实施方式中，采用内花键齿的结构便于半轴法兰22的动力输出，其外安装轴承，利于其平稳顺畅的旋转。一内一外的设置，可保证同时满足上述两个功能且结构紧凑。
根据本发明的具体实施方式，左半轴齿轮21靠近半轴法兰22的一端外壁设有凹陷的台阶卡环，半轴法兰22靠近左半轴齿轮21的一端内壁设有凹陷的台阶卡槽，台阶卡环伸入台阶卡槽内。本实施方式中，采用该结构，可提高左半轴齿轮21和半轴法兰22的同轴度，利于结合套23顺畅地变换位置。
根据本发明的具体实施方式，台阶卡环和台阶卡槽之间设置耐磨圈5。本实施方式中，采用耐磨圈5后，可避免左半轴齿轮21和半轴法兰22直接摩擦，可避免磨损。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能减速器总成，其特征在于，包括差速器总成(45)和用于收容所述差速器总成(45)的减速器壳体，所述差速器总成(45)包括差速器锁止及断开功能模块；所述差速器锁止及断开功能模块包括：执行电机(26)、拨叉组件(25)、结合套(23)、齿圈(24)、半轴法兰(22)和左半轴齿轮(21)；所述拨叉组件(25)的中部通过铰接轴与所述减速器壳体铰接，所述执行电机(26)与所述拨叉组件(25)的一端相连，所述拨叉组件(25)的另一端与所述结合套(23)相连，所述执行电机(26)用于推动所述拨叉组件(25)绕所述铰接轴旋转，进而推动所述结合套(23)位于左位、中位和右位三个不同的位置上；所述结合套(23)包括：结合套内啮合齿(33)和结合套外啮合齿(34)，所述左半轴齿轮(21)包括左半轴齿轮外啮合齿(31)，所述半轴法兰(22)包括半轴法兰外啮合齿(32)，所述齿圈(24)包括齿圈内啮合齿(35)，当所述结合套(23)处于中位时，所述结合套内啮合齿(33)同时与左半轴齿轮外啮合齿(31)、半轴法兰外啮合齿(32)啮合，所述左半轴齿轮(21)与半轴法兰(22)联动；当所述结合套(23)处于右位时，所述结合套内啮合齿(33)同时与左半轴齿轮外啮合齿(31)、半轴法兰外啮合齿(32)啮合，且所述结合套外啮合齿(34)与所述齿圈内啮合齿(35)啮合，所述左半轴齿轮(21)、半轴法兰(22)及齿圈(24)三者联动；当所述结合套(23)处于左位时，所述结合套内啮合齿(33)仅与左半轴齿轮外啮合齿(31)啮合；所述多功能减速器总成还包括输入轴总成(43)和中间轴总成(44)，所述输入轴总成(43)将动力传递至所述中间轴总成(44)，所述中间轴总成(44)将动力传递至所述差速器总成(45)，其中：所述中间轴总成(44)包括第二中间传动齿轮，所述齿圈(24)与所述第二中间传动齿轮啮合；所述输入轴总成(43)包括输入轴，所述多功能减速器总成还包括电子P挡功能模块；所述电子P挡功能模块包括制动齿(11)、制动爪(12)、第一推片(13)、第二推片(14)和P挡电机(15)及其控制器，所述制动齿(11)固定安装于所述输入轴上；所述P挡电机(15)与所述第二推片(14)相连，所述第一推片(13)和第二推片(14)之间安装有弹簧，所述第一推片(13)与制动爪(12)抵接，通过所述控制器控制P挡电机(15)带动第二推片(14)旋转，第二推片(14)通过所述弹簧将力传递至第一推片(13)，第一推片(13)推动制动爪(12)卡入或脱出制动齿(11)，从而实现P挡的锁止和解锁功能。
2.根据权利要求1所述的多功能减速器总成，其特征在于，所述输入轴总成(43)、中间轴总成(44)和差速器总成(45)共同组成平行轴式两级减速结构，所述减速器壳体还用于收容所述输入轴总成(43)和中间轴总成(44)。
3.根据权利要求2所述的多功能减速器总成，其特征在于，所述减速器壳体包括前壳体(41)和与所述前壳体(41)扣合的后壳体(42)，所述铰接轴固定于所述前壳体(41)或后壳体(42)上。
4.根据权利要求3所述的多功能减速器总成，其特征在于，所述P挡电机(15)包括P挡电机输出轴，所述P挡电机输出轴与所述第二推片(14)相连，所述P挡电机输出轴上设置角度传感器装置。
5.根据权利要求4所述的多功能减速器总成，其特征在于，所述拨叉组件(25)上设置有角度传感器装置。
6.根据权利要求5所述的多功能减速器总成，其特征在于，所述输入轴的一端为动力连入端，所述动力连入端伸出所述减速器壳体，所述动力连入端设有外花键齿；所述差速器总成(45)还包括右半轴齿轮，所述半轴法兰(22)和所述右半轴齿轮上分别设有内花键齿。
7.根据权利要求6所述的多功能减速器总成，其特征在于，所述半轴法兰(22)的一端通过轴承安装于所述减速器壳体上。
8.根据权利要求7所述的多功能减速器总成，其特征在于，所述结合套(23)、齿圈(24)、左半轴齿轮(21)、右半轴齿轮四者同轴设置，且所述半轴法兰(22)、左半轴齿轮(21)和齿圈(24)依次排布，所述结合套(23)套设于所述半轴法兰(22)外，所述结合套(23)上设有凹陷的用于所述拨叉组件(25)伸入的拨槽。
9.根据权利要求8所述的多功能减速器总成，其特征在于，所述左半轴齿轮(21)靠近所述半轴法兰(22)的一端外壁设有凹陷的台阶卡环，所述半轴法兰(22)靠近所述左半轴齿轮(21)的一端内壁设有凹陷的台阶卡槽，所述台阶卡环伸入所述台阶卡槽内。
10.根据权利要求9所述的多功能减速器总成，其特征在于，所述台阶卡环和台阶卡槽之间设置耐磨圈(5)。
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