CN116753248A - 一种传动电磁断开机构及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传动电磁断开机构及新能源汽车，包括输入轴、输出件、滑动传动件和电磁组件；输出件和滑动传动件依次套设于输入轴，输出件与输入轴转动连接，滑动传动件与输入轴传动连接且可在输入轴上轴向滑动；电磁组件设于滑动传动件远离输出件的一侧，输出件和电磁组件配合将滑动传动件限位在输出件和电磁组件之间滑动；输出件朝向滑动传动件的一端面上设有传动部、另一端设有用于动力输出的输出部，滑动传动件朝向输出件的一端面上设有传动配合部，传动配合部可与传动部接触配合将滑动传动件配置为与输出件传动连接；滑动传动件上设有永磁体；电磁组件至少部分由磁性物质制成，输出件至少在设置传动部的一端由磁性物质制成。

Description

一种传动电磁断开机构及新能源汽车

技术领域

本发明属于新能源汽车断开机构技术领域，尤其涉及一种传动电磁断开机构及新能源汽车。

背景技术

新能源汽车的开发和应用目前已成为汽车行业的发展热点。现阶段的新能源汽车，动力系统主要以电驱动系统为主。为提高整车驾驶性能，一些车辆会采用四轮驱动，即至少两个动力系统，前轮或后轮至少有一个电机驱动系统以提高动力，甚至在四个车轮上均设有一个电驱动系统。在某些工况(如爬坡、大油门加速、湿滑路面)需要用到四轮驱动。但在某些工况(如低速、低负荷、城市拥堵路况等)，在单驱动模式下工作即可满足客户驾驶需求；在这些单驱可以满足行驶的工况下，由于减速箱部分齿轮跟随车轮转动，会有一定的拖曳扭矩，造成驱动系统整体效率降低，进而影响续航里程。如果能在这些工况使用单驱动模式，断开某个电驱轴，即断开某个电驱动系统与车轮的传动，则能提高电驱系统整体效率，进而增加整车续航里程。

现有的断开机构多为液压驱动或执行电机驱动。液压驱动的结构需要单独增加液压系统，但一般的纯电动力总成不需要液压系统，单独为断开结构添加液压系统会增加动力总成成本和体积。执行电机驱动的结构需要增加拨叉、丝杠、执行电机等部件，同样增加动力总成成本和体积。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明的目的是提供一种传动电磁断开机构，包括输入轴、输出件、滑动传动件和电磁组件；所述输出件和所述滑动传动件依次套设于所述输入轴，所述输出件与所述输入轴转动连接，所述滑动传动件与所述输入轴传动连接且可在所述输入轴上轴向滑动；

所述电磁组件设于所述滑动传动件远离所述输出件的一侧，所述输出件和所述电磁组件配合将所述滑动传动件限位在所述输出件和所述电磁组件之间滑动；

所述输出件朝向所述滑动传动件的一端面上设有传动部、另一端设有用于动力输出的输出部，所述滑动传动件朝向所述输出件的一端面上设有传动配合部，所述传动配合部可与所述传动部接触配合将所述滑动传动件配置为与所述输出件传动连接；

所述滑动传动件上设有永磁体，所述电磁组件通电后与所述永磁体配合可驱动所述滑动传动件滑动；所述电磁组件至少部分由磁性物质制成，所述输出件至少在设置所述传动部的一端由磁性物质制成；

所述电磁组件驱动所述滑动传动件与所述输出件传动连接或者与所述电磁组件抵接后断电，所述滑动传动件通过所述永磁体与所述输出件或者所述电磁组件磁性吸附连接。

较佳的，所述滑动传动件为中空的滑动传动盘，所述滑动传动盘设有第一传动内齿，所述输入轴上设有第一传动外齿，所述第一传动内齿与所述第一传动外齿啮合，且所述第一传动外齿的齿宽大于所述第一传动内齿。

较佳的，所述滑动传动盘内沿圆周方向设有若干所述永磁体。

较佳的，所述永磁体与所述滑动传动盘包塑成型。

较佳的，包括限位凸缘，设于所述输入轴靠近所述电磁组件的一侧，所述滑动传动件与所述电磁组件抵接后抵靠在所述限位凸缘上。

较佳的，所述输出件包括输出空心轴和固定传动盘，所述输出空心轴朝向所述滑动传动件的一端设有所述固定传动盘、相对的另一端设有所述输出部，所述固定传动盘朝向所述滑动传动件的一端面上设有所述传动部。

较佳的，所述固定传动盘中空且设有第二传动内齿，所述输出空心轴上设有第二传动外齿，所述固定传动盘套设且固连于所述输出空心轴，且所述第二传动内齿与所述第二传动外齿相啮合。

较佳的，所述输出部为设于所述输出空心轴圆周外壁上的输出齿。

较佳的，所述传动部和所述传动配合部均为若干圆周设置的犬齿。

较佳的，所述电磁组件为环形电磁体。

较佳的，所述输入轴的两端分别设有一个支撑轴承，所述支撑轴承用于将所述输入轴转动支撑在安装位置上。

基于相同的构思，本发明还提供一种新能源汽车，包括上述任意一项实施例所述的传动电磁断开机构。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明通过电磁组件驱动滑动传动件与输出件传动连接或者与电磁组件抵接，即可实现输入轴与输出件的传动断开或连接，使得结构简单、占用体积更小，且不需要复杂的电路驱动。同时，当滑动传动件与输出件传动连接或者与电磁组件抵接时，滑动传动件通过永磁体即可与输出件或者电磁组件磁性吸附连接，也就是说此时电磁组件可断电，即不需要通电来维持稳定状态，能靠永磁体实现位置保持，使得能耗更低，且可防止电磁组件意外断电造成的连接失稳。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为本发明整体截面图；

图2为本发明输入轴示意图；

图3为本发明输出空心轴示意图；

图4为本发明输出固定传动盘示意图；

图5为本发明输出滑动传动盘示意图。

附图标记说明：

1、输入轴；2、第一传动外齿；3、限位凸缘；4、输出空心轴；5、固定传动盘；6、第二传动内齿；7、第二传动外齿；8、输出齿；9、犬齿；10、滑动传动盘；11、第一传动内齿；12、永磁体；13、环形电磁体；14、滚针轴承；15、支撑轴承；16、挡套。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

实施例1

参看图1至5，本发明的核心是提供一种传动电磁断开机构，包括输入轴1、输出件、滑动传动件和电磁组件，输入轴1用于动力输入、输出件用于动力输出，电磁组件用于驱动滑动传动件滑动以断开或连接输入轴1和输出件之间的传动。

输入轴1的一端为用于动力输入的输入端，输出件和滑动传动件依次套设于输入轴1，且输出件靠近输入轴1的输入端。输出件通过滚针轴承14与输入轴1转动连接，滑动传动件与输入轴1传动连接且可在输入轴1上轴向滑动。

输出件朝向滑动传动件的一端面上设有传动部、另一端设有用于动力输出的输出部，滑动传动件朝向输出件的一端面上设有传动配合部，传动配合部可与传动部接触配合将滑动传动件配置为与输出件传动连接。

具体的，滑动传动件为中空的滑动传动盘10，滑动传动盘10设有第一传动内齿11，输入轴1上设有第一传动外齿2，第一传动内齿11与第一传动外齿2啮合，且第一传动外齿2的齿宽大于第一传动内齿11，通过第一传动内齿11与第一传动外齿2的配合将输入轴1的动力传递至滑动传动盘10。滑动传动盘10内沿圆周方向设有若干永磁体12，永磁体12与滑动传动盘10可以包塑成型，也就是说滑动传动盘10为塑料材质。

输出件包括输出空心轴4和固定传动盘5，输出空心轴4通过滚针轴承14与输入轴1转动连接，输出空心轴4朝向滑动传动件的一端设有固定传动盘5、相对的另一端设有输出部，固定传动盘5中空且设有第二传动内齿6，输出空心轴4上设有第二传动外齿7，固定传动盘5套设且固连于输出空心轴4，且第二传动内齿6与第二传动外齿7相啮合，通过第二传动内齿6与第二传动外齿7实现固定传动盘5与输出空心轴4的传动连接。且本实施例中输出部为设于输出空心轴4圆周外壁上的输出齿8。

固定传动盘5朝向滑动传动盘10的一端面上设有传动部，滑动传动盘10朝向固定传动盘5的一端面上设有传动配合部，本实施例中传动部和传动配合部均为若干圆周设置的犬齿9。

输入轴1的动力通过第一传动内齿11与第一传动外齿2的配合传递至滑动传动盘10，滑动传动盘10通过与固定传动盘5的犬齿9配合将动力传递给固定传动盘5，固定传动盘5通过第二传动内齿6与第二传动外齿7的配合将动力传递给输出空心轴4，输出空心轴4最终通过输出齿8将动力输出。

电磁组件设于滑动传动盘10远离固定传动盘5的一侧，本实施例中电磁组件为环形电磁体13，环形电磁体13套设于输入轴1远离其输入端的一端。固定传动盘5和环形电磁体13配合将滑动传动盘10限位在固定传动盘5和环形电磁体13之间滑动。环形电磁体13通电后与滑动传动盘10内的永磁体12配合可驱动滑动传动盘10滑动。

环形电磁体13至少部分由磁性物质制成，输出件至少在设置传动部的一端由磁性物质制成，本实施例中固定传动盘5设置为由磁性物质制成。环形电磁体13驱动滑动传动盘10滑动至与固定传动盘5传动连接或者与环形电磁体13抵接后断电，滑动传动盘10通过永磁体12与固定传动盘5或者环形电磁体13磁性吸附连接。

通过环形电磁体13驱动滑动传动盘10与固定传动盘5传动连接或者与环形电磁体13抵接，即可实现输入轴1与输出空心轴4的传动断开或连接，使得结构简单、占用体积更小，且不需要复杂的电路驱动。同时，当滑动传动盘10与固定传动盘5传动连接或者与环形电磁体13抵接时，滑动传动盘10通过永磁体12即可与固定传动盘5或者环形电磁体13磁性吸附连接，也就是说此时环形电磁体13可断电，即不需要通电来维持稳定状态，能靠永磁体12实现位置保持，使得能耗更低，且可防止环形电磁体13意外断电造成的连接失稳。

且进一步的，还包括限位凸缘3，设于输入轴1靠近环形电磁体13的一侧，也就是说设置在第一传动外齿2远离固定传动盘5的一端，滑动传动盘10与环形电磁体13抵接后抵靠在限位凸缘3上，通过限位凸缘3阻挡滑动传动盘10可更好的对其限位，防止滑动传动盘10撞击环形电磁体13，保护了环形电磁体13。且从另一角度来说降低了环形电磁体13的强度及连接设计要求，更加节省成本。

输入轴1的两端分别设有一个支撑轴承15，支撑轴承15用于将输入轴1转动支撑在安装位置上。输入轴1在第一传动外齿2朝向输入端的一侧设有第一台阶、远离输入端的一侧设有第二台阶，输入轴1在靠近输入端的一侧设有挡套16，输出空心轴4被限位在挡套16和第二台阶之间，且一个支撑轴承15设于输入轴1在挡套16靠近输入端的一侧。另一个支撑轴承15设于输入轴1在第二台阶远离输入端的一侧且抵靠于第二台阶，环形电磁体13套设于该支撑轴承15。

下面对本发明工作过程作进一步说明：

连接传动时，动力由输入轴1的输入端输入，然后通过第一传动内齿11与第一传动外齿2的配合将输入轴1的动力传递至滑动传动盘10使其旋转，滑动传动盘10的犬齿9与固定传动盘5的犬齿9相互配合将动力传递至固定传动盘5使其旋转，且滑动传动盘10通过永磁体12的磁性吸附在固定传动盘5上，接着通过第二传动内齿6与第二传动外齿7的配合将动力传递给输出空心轴4使其相对输入轴1旋转，最后通过输出空心轴4上的输出齿8将动力输出。

需要断开时，环形电磁体13通电产生可以吸引永磁体12的磁性，使得滑动传动盘10滑动至抵靠于限位凸缘3并与环形电磁体13抵接，以使滑动传动盘10的犬齿9与固定传动盘5的犬齿9断开连接，最终使动力切断。且切断后环形电磁体13断电，滑动传动盘10通过永磁体12的磁性吸附在环形电磁体13上，以实现位置保持。

再次需要连接传动时，环形电磁体13通电产生可以排斥永磁体12的磁性，使得滑动传动盘10滑动至抵靠于固定传动盘5并使得两者的犬齿9结合传动，结合传动后环形电磁体13断电，滑动传动盘10通过永磁体12的磁性吸附在固定传动盘5上。

实施例2

本发明的另一核心是一种新能源汽车，包括实施例1的传动电磁断开机构，传动电磁断开机构用于传动连接电驱动系统和车轮。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种传动电磁断开机构，其特征在于，包括输入轴、输出件、滑动传动件和电磁组件；所述输出件和所述滑动传动件依次套设于所述输入轴，所述输出件与所述输入轴转动连接，所述滑动传动件与所述输入轴传动连接且可在所述输入轴上轴向滑动；

所述电磁组件设于所述滑动传动件远离所述输出件的一侧，所述输出件和所述电磁组件配合将所述滑动传动件限位在所述输出件和所述电磁组件之间滑动；

所述输出件朝向所述滑动传动件的一端面上设有传动部、另一端设有用于动力输出的输出部，所述滑动传动件朝向所述输出件的一端面上设有传动配合部，所述传动配合部可与所述传动部接触配合将所述滑动传动件配置为与所述输出件传动连接；

所述滑动传动件上设有永磁体，所述电磁组件通电后与所述永磁体配合可驱动所述滑动传动件滑动；所述电磁组件至少部分由磁性物质制成，所述输出件至少在设置所述传动部的一端由磁性物质制成；

所述电磁组件驱动所述滑动传动件与所述输出件传动连接或者与所述电磁组件抵接后断电，所述滑动传动件通过所述永磁体与所述输出件或者所述电磁组件磁性吸附连接。

2.根据权利要求1所述的传动电磁断开机构，其特征在于，所述滑动传动件为中空的滑动传动盘，所述滑动传动盘设有第一传动内齿，所述输入轴上设有第一传动外齿，所述第一传动内齿与所述第一传动外齿啮合，且所述第一传动外齿的齿宽大于所述第一传动内齿。

3.根据权利要求2所述的传动电磁断开机构，其特征在于，所述滑动传动盘内沿圆周方向设有若干所述永磁体。

4.根据权利要求3所述的传动电磁断开机构，其特征在于，所述永磁体与所述滑动传动盘包塑成型。

5.根据权利要求1所述的传动电磁断开机构，其特征在于，包括限位凸缘，设于所述输入轴靠近所述电磁组件的一侧，所述滑动传动件与所述电磁组件抵接后抵靠在所述限位凸缘上。

6.根据权利要求1所述的传动电磁断开机构，其特征在于，所述输出件包括输出空心轴和固定传动盘，所述输出空心轴朝向所述滑动传动件的一端设有所述固定传动盘、相对的另一端设有所述输出部，所述固定传动盘朝向所述滑动传动件的一端面上设有所述传动部。

7.根据权利要求6所述的传动电磁断开机构，其特征在于，所述固定传动盘中空且设有第二传动内齿，所述输出空心轴上设有第二传动外齿，所述固定传动盘套设且固连于所述输出空心轴，且所述第二传动内齿与所述第二传动外齿相啮合。

8.根据权利要求6所述的传动电磁断开机构，其特征在于，所述输出部为设于所述输出空心轴圆周外壁上的输出齿。

9.根据权利要求1所述的传动电磁断开机构，其特征在于，所述传动部和所述传动配合部均为若干圆周设置的犬齿。

10.根据权利要求1所述的传动电磁断开机构，其特征在于，所述电磁组件为环形电磁体。

11.根据权利要求1所述的传动电磁断开机构，其特征在于，所述输入轴的两端分别设有一个支撑轴承，所述支撑轴承用于将所述输入轴转动支撑在安装位置上。

12.一种新能源汽车，其特征在于，包括如权利要求1至11任意一项所述的传动电磁断开机构。