CN117261580B - 电驱动桥、半轴轮端离合机构及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电驱动桥、半轴轮端离合机构及其装配方法，半轴轮端离合机构包括：离合壳体结构，与车轮相连接，离合壳体结构内设有齿圈，且齿圈位于半轴的轮端的周围；啮合盘，沿半轴的轴向与半轴的轮端滑动连接并能与半轴同步转动地设置；离合驱动结构，安装在半轴外的桥壳上并与啮合盘相连接，离合驱动结构能带动啮合盘滑动至第一预设位置并使啮合盘与齿圈啮合，离合驱动结构能带动啮合盘滑动至第二预设位置并使啮合盘与齿圈分离。本发明能最大化地减少行驶过程中驱动机构的能量消耗，达到能量更高效利用的目的，并且不会影响电驱动桥的中间位置处电驱动机构的布置，并且也更有利于传递大扭矩，可以适用于重型的电驱动车桥。

Description

电驱动桥、半轴轮端离合机构及其装配方法

技术领域

本发明涉及车辆电驱动技术领域，特别地，有关于一种电驱动桥、半轴轮端离合机构及其装配方法。

背景技术

车辆多轴驱动的目的是保障越野、爬坡、加速等工况下车辆具有足够的驱动力完成出行或运输任务。但在多轴车辆的行驶工况中，良好的、坡度较小的铺装路行驶是最为常见工况，在此工况下，多轴驱动系统各轴的驱动力较低，但各驱动轴的功率损失仍然保持在较高水平，脱开部分驱动轴是提高驱动效率的重要手段。

在传统发动机驱动的多轴驱动车辆中，有众多的部分驱动力断开的技术，但车轮带动部分齿轮机构随动旋转而导致功率损失一直存在。随着车辆电驱动技术的发展，多轴驱动车辆中各轴驱动力可通过电机单独控制，但同样存在由于电机反拖、传动系机械损失导致各驱动轴的功率损失较大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电驱动桥、半轴轮端离合机构及其装配方法，以解决目前多轴驱动车辆在部分驱动力断开时车轮会带动部分齿轮机构随动旋转而导致各驱动轴仍然存在较大的功率损失的技术问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种半轴轮端离合机构，用于控制半轴的轮端与车轮的脱离与结合，所述半轴轮端离合机构包括：离合壳体结构，与所述车轮相连接，所述离合壳体结构内设有齿圈，且所述齿圈位于所述半轴的轮端的周围；啮合盘，沿所述半轴的轴向与所述半轴的轮端滑动连接并能与所述半轴同步转动地设置；离合驱动结构，安装在所述半轴外的桥壳上并与所述啮合盘相连接，所述离合驱动结构能带动所述啮合盘滑动至第一预设位置并使所述啮合盘与所述齿圈啮合，所述离合驱动结构能带动所述啮合盘滑动至第二预设位置并使所述啮合盘与所述齿圈分离。

本发明的实施方式中，所述离合驱动结构包括滑动体及缸体结构，所述缸体结构固定于所述半轴外的桥壳上，所述滑动体与所述缸体结构沿所述半轴的轴向滑动配合地设置，所述啮合盘位于所述齿圈与所述离合驱动结构之间并与所述滑动体相连接；所述缸体结构与所述滑动体之间形成有空腔，所述滑动体具有推动部，所述空腔被所述推动部分隔形成相互独立的分离进气腔以及啮合进气腔，所述分离进气腔位于所述推动部的靠近所述齿圈的一侧，所述啮合进气腔位于所述推动部的远离所述齿圈的一侧；其中，所述啮合进气腔在其气压增大至预设压力的状态下能推动所述滑动体朝靠近所述齿圈的一侧移动而带动所述啮合盘移动至所述第一预设位置并使所述啮合盘与所述齿圈啮合；所述分离进气腔在其气压增大至预设压力的状态下能推动所述滑动体朝远离所述齿圈的一侧移动而带动所述啮合盘移动至所述第二预设位置并使所述啮合盘与所述齿圈分离。

本发明的实施方式中，所述缸体结构套接固定于所述桥壳上并位于所述滑动体内，所述缸体结构设有与所述滑动体的内壁面密封滑动配合的前限位部和后限位部，所述推动部设于所述滑动体的内壁面上，所述推动部与所述缸体结构的外壁面密封滑动配合并位于所述前限位部与所述后限位部之间，所述推动部与所述前限位部之间的间隙空间形成分离进气腔，所述推动部与所述后限位部之间的间隙空间形成啮合进气腔。

本发明的实施方式中，所述前限位部上设有分离进气通道，所述缸体结构的靠近所述齿圈的一端设有啮合进气通道，所述分离进气通道与所述分离进气腔相连通，所述啮合进气通道与所述啮合进气腔相连通；所述离合驱动结构还包括分离进气管路和啮合进气管路，所述分离进气管路和所述啮合进气管路均穿设于所述半轴与所述桥壳之间形成的桥壳环空中，所述分离进气管路的一端从所述桥壳环空穿出并与所述分离进气通道相连接，所述啮合进气管路的一端从所述桥壳环空穿出并与所述啮合进气通道相连接。

本发明的实施方式中，所述缸体结构包括缸体及气缸端盖，所述前限位部设于所述缸体上，所述分离进气通道沿所述半轴的轴向贯通设置于所述缸体上，所述缸体的远离所述齿圈的一端与所述端盖相连接，所述后限位部设于所述气缸端盖上，所述啮合进气通道通过所述气缸端盖与所述缸体之间的间隙空间与所述啮合进气腔相连通。

本发明的实施方式中，所述滑动体与所述啮合盘通过限位压盘相连接，所述限位压盘套设在所述滑动体上并与所述啮合盘相连接，所述限位压盘与所述啮合盘之间形成有限位滑槽，所述滑动体的一端具有拨动外沿，所述拨动外沿在所述半轴的周向上与所述限位滑槽滑动配合地设置。

本发明的实施方式中，所述前限位部上与所述推动部正对的内侧面上安装有第一位置传感器，所述后限位部上与所述推动部正对的内侧面上安装有第二位置传感器，所述第一位置传感器通过第一电线与车辆控制系统电连接，所述第二位置传感器通过第二电线与车辆控制系统电连接；所述缸体结构的靠近所述齿圈的一端设有第一引线通道和第二引线通道，所述第一电线的一端依次穿过所述半轴与所述桥壳之间形成的桥壳环空以及所述第一引线通道与所述第一位置传感器电连接，所述第二电线的一端依次穿过所述桥壳环空和所述第二引线通道与所述第二位置传感器电连接。

本发明的实施方式中，所述离合壳体结构包括外壳，所述外壳的一端与所述半轴转动连接，所述外壳的另一端与所述车轮的轮毂相连接，所述齿圈、所述啮合盘以及所述离合驱动结构均位于所述外壳内。

本发明的实施方式中，所述齿圈通过连接件安装于所述外壳内；或者，所述齿圈一体成型于所述外壳的内壁面上。

本发明的实施方式中，所述啮合盘与所述半轴之间设有滚珠弹簧定位结构，所述滚珠弹簧定位结构包括定位滚珠及弹簧，所述定位滚珠通过所述弹簧安装在所述半轴的外周面上，所述啮合盘在其内周面上沿所述半轴的轴向间隔设置有能与所述滚珠相匹配的第一滚珠定位槽以及第二滚珠定位槽，所述第一滚珠定位槽和所述第二滚珠定位槽之间的间距等于所述第一预设位置与所述第二预设位置之间的间距。

本发明还提供一种半轴轮端离合机构的装配方法，用于装配上述半轴轮端离合机构，所述装配方法包括以下步骤：通过轮毂轴承将轮毂与桥壳转动连接；将气缸端盖、缸体以及滑动体装配形成离合驱动结构，并将限位压盘套设于所述滑动体；将所述离合驱动结构套设于所述桥壳上，并通过缸体紧固件将所述气缸端盖及所述缸体压紧固定于所述缸体紧固件与所述轮毂轴承之间；将啮合盘安装在所述半轴上，并通过压盘紧固件将所述啮合盘与所述限位压盘相连接，使得所述滑动体的拨动外沿插设于所述限位压盘与所述啮合盘之间形成的限位滑槽内；将离合壳体结构套设于所述啮合盘与所述离合驱动结构外，并通过半轴轴承将所述离合壳体结构与半轴的轮端转动连接；将制动鼓套设于所述轮毂外，并通过轮胎紧固件将所述制动鼓、所述离合壳体结构以及所述轮毂相连接。

本发明还提供一种电驱动桥，包括上述半轴轮端离合机构，所述电驱动桥还包括半轴、桥壳、车轮以及电驱动机构，所述电驱动机构和所述半轴均安装于所述桥壳内，所述车轮与所述桥壳转动连接，所述半轴的输入端与所述电驱动机构相连接，所述半轴的轮端通过所述半轴轮端离合机构与所述车轮相连接。

本发明的特点及优点是：

本发明的半轴轮端离合机构及电驱动桥，通过在半轴的轮端设置能够轴向滑动的啮合盘，以及将离合壳体结构与车轮连接并在离合壳体结构内设置齿圈，进而通过将离合驱动结构安装在半轴外的桥壳上并与啮合盘连接，从而利用离合驱动结构带动啮合盘沿半轴的轴向滑动，实现啮合盘与齿圈的啮合与分离，也就实现了车轮与半轴之间的结合与分离。因此，当需要驱动半轴带动车轮转动或能量回收时，则将啮合盘与齿圈啮合；当不需要驱动半轴带动车轮转动时，则将啮合盘与齿圈分离，使得车轮无需拖动半轴，从而能最大化地减少行驶过程中驱动机构的能量消耗，达到能量更高效利用的目的；此外，由于本发明的半轴轮端离合机构安装在半轴的轮端，易于实现模块化，从而不会影响电驱动桥的中间位置处电驱动机构的布置，简化电驱动桥的中部结构，并且也更有利于传递大扭矩，可以适用于重型的电驱动车桥。

本发明的半轴轮端离合机构的装配方法，通过先安装轮毂，再将缸体、气缸端盖以及滑动体装配成离合驱动结构，并将限位压盘套设在滑动体上，然后将缸体和气缸端盖装配在桥壳上并利用轮毂轴承进行轴向限位，进而将啮合盘安装在半轴的轮端并通过限位压盘与滑动体相连接，再安装好离合壳体结构，最后套上制动鼓并将离合壳体结构和制动鼓与轮毂连接固定，装配简单，结构紧凑，在实现控制半轴的轮端与车轮的脱离与结合的同时，能够使半轴轮端离合机构各个部件的结构简单且易于加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中电驱动桥的原理示意图。

图2为本发明中半轴轮端离合机构的结构示意图（分离状态）。

图3为本发明中半轴轮端离合机构的结构示意图（啮合状态）。

图4为本发明另一实施例中离合壳体结构的结构示意图。

图5为本发明中离合驱动结构的结构示意图（分离状态）。

图6为本发明中离合驱动结构的结构示意图（啮合状态）。

图7为本发明另一实施例中离合驱动结构的结构示意图（分离状态）。

图8为本发明另一实施例中滚珠弹簧定位结构的结构示意图。

图9为本发明另一实施例中限位压盘与滑动体的配合示意图。

图中：

1、离合壳体结构；11、外壳；111、安装边沿；12、端盖；13、半轴轴承；14、齿圈；141、齿圈内圈花键；142、齿圈外圈花键；15、挡圈；16、端盖紧固件；17、齿圈紧固件；

2、离合驱动结构；21、滑动体；211、拨动外沿；212、推动部；213、中间凹槽；214、中间密封件；22、缸体结构；221、气缸端盖；222、缸体；223、分离进气通道；224、啮合进气通道；225、前限位部；226、后限位部；227、前凹槽；228、后凹槽；229、第二花键；2210、第三花键；2211、缸体紧固件；2212、前密封件；2213、后密封件；23、啮合进气腔；24、分离进气腔；25、啮合进气管路；26、分离进气管路；27、第一位置传感器；271、第一电线；272、第一引线通道；28、第二位置传感器；281、第二电线；282、第二引线通道；

3、啮合盘；31、啮合盘外圈花键；32、第一花键；33、啮合盘螺栓孔；34、啮合盘内圈花键；

4、限位压盘；41、压盘螺栓孔；42、压盘紧固件；

5、滚珠弹簧定位结构；51、定位滚珠；52、第一滚珠定位槽；53、第二滚珠定位槽；54、弹簧；

6、接触轴承；

100、半轴；

200、桥壳；

300、车轮；301、轮毂；302、轮毂轴承；303、轮胎紧固件；

400、电驱动机构；401、驱动电机；402、减速器；

501、制动鼓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施方式

如图1、图2以及图3所示，本发明提供一种半轴轮端离合机构，用于控制半轴100与车轮300的脱离与结合，半轴轮端离合机构包括：离合壳体结构1，与车轮300相连接，离合壳体结构1内设有齿圈14，且齿圈14位于半轴100的轮端的周围；啮合盘3，沿半轴100的轴向与半轴100的轮端滑动连接并能与半轴100同步转动地设置；离合驱动结构2，安装在半轴100外的桥壳200上并与啮合盘3相连接，离合驱动结构2能带动啮合盘3滑动至第一预设位置并使啮合盘3与齿圈14啮合，离合驱动结构2能带动啮合盘3滑动至第二预设位置并使啮合盘3与齿圈14分离。

其中，半轴100、车轮300以及桥壳200均为现有技术中电驱动桥的已知结构，电驱动桥还包括电驱动机构400，电驱动机构400包括驱动电机401及减速器402，电驱动机构400安装在桥壳200内，大体位于桥壳200的中间部位，半轴100的一端（即半轴100的输入端）与电驱动机构400的输出轴相连接，半轴100的另一端（即半轴100的轮端，也即半轴100的输出端）通过本发明的半轴轮端离合机构与车轮300相连接。

本发明的半轴轮端离合机构，通过在半轴100的轮端设置能够轴向滑动的啮合盘3，以及将离合壳体结构1与车轮300连接并在离合壳体结构1内设置齿圈14，进而通过将离合驱动结构2安装在半轴100外的桥壳200上并与啮合盘3连接，从而利用离合驱动结构2带动啮合盘3沿半轴100的轴向滑动，实现啮合盘3与齿圈14的啮合与分离，也就实现了车轮300与半轴100之间的结合与分离。

结合图1和图2所示，当需要驱动车轮300转动或者制动进行能量回收时，电驱动机构400先调节其输出轴的转速与齿圈14的转速一致，使得啮合盘3的转速与齿圈14的转速一致，进而通过离合驱动结构2将啮合盘3移动至第一预设位置与齿圈14啮合，从而实现车轮300与半轴100的轮端的接合，进而使电驱动机构400的输出轴、半轴100以及车轮300同步转动。

结合图1和图3所示，当不需要驱动车轮300转动时，例如在车辆滑行的状态下，又例如其它电驱动桥提供的驱动力能够满足车辆行驶的状态下，则通过离合驱动结构2将啮合盘3与齿圈14分离，使得该车轮300无需拖动半轴100及电驱动机构400进行转动，从而能最大化地减少行驶过程中电驱动机构400的能量消耗，达到能量更高效利用的目的。

因此，在多轴驱动时，通过多个半轴轮端离合机构控制多个电驱动桥的多个半轴100的轮端与多个车轮300之间的分离与接合，有利于实现最优能量分配。此外，由于本发明的半轴轮端离合机构安装在半轴100的轮端，从而不会影响电驱动桥的中间部位电驱动机构400的布置，并且也更有利于传递大扭矩，可以适用于重型的电驱动车桥。

具体的，如图2和图3所示，啮合盘3与半轴100之间通过第一花键32相连接，使得啮合盘3可以相对半轴100沿轴向滑动，同时又能在周向上与半轴100同步地转动。离合壳体结构1包括外壳11，外壳11的一端与半轴100转动连接，外壳11的另一端与车轮300的轮毂301相连接，齿圈14、啮合盘3以及离合驱动结构2均位于外壳11内，从而提高离合壳体结构1的稳定性，并有利于对齿圈14、啮合盘3以及离合驱动结构2进行防护。外壳11通过半轴轴承13与半轴100的轮端转动连接。外壳11与半轴100转动连接的一端还安装有端盖12，端盖12通过端盖紧固件16固定于壳体上，从而能对半轴轴承13进行防护。车轮300包括轮毂301，轮毂301通过轮毂轴承302与桥壳200转动连接，外壳11、轮毂301以及轮胎通过轮胎紧固件303固定连接。

如图2和图3所示，本发明的一实施例中，齿圈14通过齿圈紧固件17安装于外壳11内。

如图4所示，本发明的另一实施例中，齿圈14一体成型于外壳11的内壁面上。

如图2和图3所示，本发明的一实施例中，齿圈14的周向上排布设置有多个齿圈内圈花键141，啮合盘3的周向上排布设置有多个啮合盘外圈花键31，啮合盘3在第一预设位置处其多个啮合盘外圈花键31与其内围的多个齿圈内圈花键141之间形成多个花键齿槽相啮合。

如图4所示，本发明的另一实施例中，齿圈14的周向上排布设置有多个齿圈外圈花键142，啮合盘3的周向上排布设置有多个啮合盘内圈花键34，啮合盘3在第一预设位置处其多个啮合盘内圈花键34与其外围的多个齿圈外圈花键142之间形成的多个花键齿槽相啮合。

此外，如图2和图3所示，电驱动桥还包括制动机构，制动机构包括制动鼓501，制动鼓501套设于轮毂301外并且也通过轮胎紧固件303与轮毂301相连接，制动机构更具体的结构与现有技术相同，在此不赘述。外壳11与轮毂301连接的一端设有安装边沿111，外壳11的安装边沿111夹设于制动鼓501的安装边沿与轮毂301的安装边沿之间并通过轮胎紧固件303相连接。

如图2和图3所示，本发明的一些实施例中，离合驱动结构2通过气驱的方式驱动啮合盘3沿半轴100的轴向滑动。具体的，离合驱动结构2包括滑动体21及缸体结构22，缸体结构22固定于半轴100外的桥壳200上，滑动体21与缸体结构22沿半轴100的轴向滑动配合地设置，啮合盘3位于齿圈14与离合驱动结构2之间并与滑动体21相连接；缸体结构22与滑动体21之间形成有空腔，滑动体21具有推动部212，空腔被推动部212分隔形成相互独立的分离进气腔24以及啮合进气腔23，分离进气腔24位于推动部212的靠近齿圈14的一侧，啮合进气腔23位于推动部212的远离齿圈14的一侧。

其中，如图2所示，啮合进气腔23在其气压增大至预设压力的状态下能推动滑动体21朝靠近齿圈14的一侧移动而带动啮合盘3移动至第一预设位置并使啮合盘3与齿圈14啮合；如图3所示，分离进气腔24在其气压增大至预设压力的状态下能推动滑动体21朝远离齿圈14的一侧移动而带动啮合盘3移动至第二预设位置并使啮合盘3与齿圈14分离。

如图5和图6所示，缸体结构22套接固定于桥壳200上并位于滑动体21内，缸体结构22设有与滑动体21的内壁面密封滑动配合的前限位部225和后限位部226，推动部212设于滑动体21的内壁面上，推动部212与缸体结构22的外壁面密封滑动配合并位于前限位部225与后限位部226之间，推动部212与前限位部225之间的间隙空间形成分离进气腔24，推动部212与后限位部226之间的间隙空间形成啮合进气腔23。由于缸体结构22固定设置于桥壳200上，使得前限位部225和后限位部226始终固定，因此，当分离进气腔24的气压增大便能将推动部212朝后限位部226推动而带动啮合盘3朝远离齿圈14的一侧移动；当啮合进气腔23的气压增大便能将推动部212朝前限位部225推动而带动啮合盘3朝靠近齿圈14的一侧移动。

具体的，缸体结构22和滑动体21均大体呈环形结构，前限位部225、推动部212以及后限位部226均大体呈一凸环结构。通过设置前限位部225和后限位部226与滑动体21沿半轴100的轴向密封滑动，从而使缸体结构22与滑动体21之间的环空的两端被密封而形成一空腔，进而通过推动部212与缸体结构22沿半轴100的轴向密封滑动，便能将空腔分隔呈相互独立的分离氢气腔和啮合进气腔23。前限位部225与滑动体21接触的接触面上设有前凹槽227，前凹槽227内安装有前密封件2212，推动部212与缸体结构22接触的接触面上设有中间凹槽213，中间凹槽213内安装有中间密封件214，后限位部226与滑动体21接触的接触面上设有后凹槽228，后凹槽228内安装有后密封件2213。此外，前限位部225上设有分离进气通道223，缸体结构22的靠近啮合盘3的一端设有啮合进气通道224，分离进气通道223与分离进气腔24相连通，啮合进气通道224与啮合进气腔23相连通。

如图5和图6所示，为了便于缸体结构22的加工以及缸体结构22与滑动体21之间的装配，本发明的实施方式中，缸体结构22包括缸体222及气缸端盖221，前限位部225设于缸体222上，后限位部226设于气缸端盖221上，分离进气通道223沿半轴100的轴向贯通设置于缸体222上，啮合进气通道224通过气缸端盖221与缸体222之间的间隙空间与啮合进气腔23相连通。

具体的，气缸端盖221在半轴100的轴向上被限位于缸体222与车轮300的轮毂轴承302之间。缸体222与桥壳200之间通过第二花键229相连接，气缸端盖221与桥壳200之间通过第三花键2210相连接，从而在装配时能够在桥壳200上将缸体222与气缸端盖221沿半轴100的轴向移动调节，以使滑动体21的移动行程与啮合盘3的第一预设位置和第二预设位置之间的距离相适应，进而通过缸体紧固件2211与桥壳200连接并将缸体222和气缸端盖221压紧固定。

如图5和图6所示，本发明的实施方式中，离合驱动结构2还包括分离进气管路26和啮合进气管路25，分离进气管路26和啮合进气管路25均穿设于半轴100与桥壳200之间形成的桥壳环空中，分离进气管路26的一端从桥壳环空穿出并与分离进气通道223相连接，啮合进气管路25的一端从桥壳环空穿出并与啮合进气通道224相连接。通过合理地利用半轴100与桥壳200之间形成的桥壳环空，将分离进气管路26和啮合进气管路25布置于桥壳环空中，装配方便且易于加工。

具体的，分离进气管路26的一端和啮合进气管路25的一端均与驱动气源相连通，分离进气管路26的另一端和啮合进气管路25的另一端则穿过桥壳环空伸入桥壳200与啮合盘3之间的间距空间，进而将分离进气管路26的另一端与分离进气通道223相连接，以及将啮合进气管路25的另一端与啮合进气通道224相连接。分离进气管路26和啮合进气管路25上设有控制阀，控制阀与车辆控制系统电连接，以实现分离进气与啮合进气的控制。

如图5和图6所示，本发明的一实施例中，通过精准控制分离进气腔24和啮合进气腔23的进气量，从而控制滑动体21的滑动距离，便能控制啮合盘3移动的距离，进而控制啮合盘3能准确地移动至第一预设位置与齿圈14啮合，以及能准确地移动至第二位置而与齿圈14分离。

如图7所示，本发明的另一实施例中，前限位部225上与推动部212正对的内侧面上安装有第一位置传感器27，后限位部226上与推动部212正对的内侧面上安装有第二位置传感器28，第一位置传感器27通过第一电线271与车辆控制系统电连接，第二位置传感器28通过第二电线281与车辆控制系统电连接；缸体结构22的靠近齿圈14的一端设有第一引线通道272和第二引线通道282，第一电线271的一端依次穿过半轴100与桥壳200之间形成的桥壳200环空以及第一引线通道272与第一位置传感器27电连接，第二电线281的一端依次穿过桥壳200环空和第二引线通道282与第二位置传感器28电连接。通过第一位置传感器27和第二位置传感器28分别检测其与推动部212之间的距离，便能得知推动部212与前限位部225与后限位部226之间的距离，进而便能判断啮合盘3与齿圈14的状态。

如图8所示，本发明的再一实施例中，啮合盘3与半轴100之间设有滚珠弹簧定位结构5，滚珠弹簧定位结构5包括定位滚珠51及弹簧54，定位滚珠51通过弹簧54安装在半轴100的外周面上，啮合盘3在其内周面上沿半轴100的轴向间隔设置有能与定位滚珠51相匹配的第一滚珠定位槽52以及第二滚珠定位槽53，第一滚珠定位槽52和第二滚珠定位槽53之间的间距等于第一预设位置与第二预设位置之间的间距。当啮合盘3沿半轴100的轴向滑动至第一预设位置时，第一滚珠定位槽52便于定位滚珠51相对应，使得定位滚珠51在弹簧54的弹性回复力的作用下弹入第一滚珠定位槽52内，从而阻止啮合盘3继续移动，便能确保啮合盘3与齿圈14处于啮合状态；当啮合盘3沿半轴100的轴向滑动至第二预设位置时，第二滚珠定位槽53便于定位滚珠51相对应，使得定位滚珠51在弹簧54的弹性回复力的作用下弹入第二滚珠定位槽53内，从而阻止啮合盘3继续移动，便能确保啮合盘3与齿圈14处于分离状态。

如图2和图3所示，本发明的一些实施例中，滑动体21与啮合盘3通过限位压盘4相连接，限位压盘4套设在滑动体21上并与啮合盘3相连接，限位压盘4与啮合盘3之间形成有限位滑槽，滑动体21的一端具有拨动外沿211，拨动外沿211在半轴100的周向上与限位滑槽滑动配合地设置。因此，当啮合盘3随半轴100转动时，滑动体21可以不发生转动，也即滑动体21与缸体222在周向上不会产生相对转动。具体的，限位压盘4上设有压盘螺栓孔41，啮合盘3设有啮合盘螺栓孔33，压盘紧固件42穿设于压盘螺栓孔41和啮合盘螺栓孔33中而将限位压盘4与啮合盘3相连接。

如图9所示，本发明的另一些实施例中，滑动体21的拨动外沿211可以设置接触轴承6，以进一步减少拨动边沿与限位滑槽之间的摩擦和磨损。

本发明的再一些实施例中，滑动体21可以直接与啮合盘3固定连接，当啮合盘3随半轴100转动时，滑动体21相对于缸体结构22在周向上随啮合盘3同步转动。

本发明的另一些实施例中，滑动体21设置前推动部和后推动部，前推动部和后推动部均沿半轴100的轴向与缸体结构22密封滑动配合，其中，前推动部相对于后推动部靠近齿圈14设置。缸体结构22设有一分隔部，分隔部位于前推动部和后推动部之间并与滑动体21的内壁面沿半轴100的轴向密封滑动配合，使得前推动部212与分隔部之间的间距空间形成啮合进气腔，而后推动部212与分隔部之间的间距空间形成分离进气腔。本发明的又一些实施例中，离合驱动结构2也可以通过液体驱动的方式驱动啮合盘3沿半轴100的轴向滑动。具体结构可以与上述实施例的结构相同，但区别在于驱动介质由气体改为液压油。本发明的再一些实施例中，离合驱动结构2也可以通过电驱的方式驱动啮合盘3沿半轴100的轴向滑动，如电动伸缩杆。

实施方式二

本发明还提供一种半轴轮端离合机构的装配方法，用于装配半轴轮端离合机构。本实施方式中半轴轮端离合机构与实施方式一中一些实施例的半轴轮端离合机构的具体结构、工作原理以及有益效果均相同，在此不再赘述。

结合图2和图3所示，装配方法包括以下步骤：

步骤S1、通过轮毂轴承302将轮毂301与桥壳200转动连接；其中，分离进气管路26和啮合进气管路25预装于桥壳200与半轴100之间的桥壳环空内。

步骤S2、将气缸端盖221、缸体222以及滑动体21装配形成离合驱动结构2，并将限位压盘4套设于滑动体21；其中，先在缸体222的前凹槽227安装上前密封件2212，在气缸端盖221的后凹槽228上安装上后密封件2213，以及在滑动体21的中间凹槽213安装上中间密封件214，然后将滑动体21套设于缸体222上，再将气缸端盖221插入滑动体21内并与气缸端盖221相配合，且气缸端盖221与缸体222的配合面上可涂抹密封胶，最后将限位压盘4套设在滑动体21上。

步骤S3、将离合驱动结构2套设于桥壳200上，并通过缸体紧固件2211将气缸端盖221及缸体222压紧固定于第一紧固件与轮毂轴承302之间；其中，结合图5和图6所示，气缸端盖221先通过第三花键2210沿半轴100的轴向装配于桥壳200上，缸体222再通过第二花键229沿半轴100的轴向装配于桥壳200上，并使气缸端盖221贴合于轮毂轴承302，然后通过缸体紧固件2211与桥壳200连接并将气缸端盖221及缸体222压紧固定于缸体紧固件2211与轮毂轴承302之间。

步骤S4、将啮合盘3安装在半轴100上，并通过压盘紧固件42将啮合盘3与限位压盘4相连接，使得滑动体21的拨动外沿211插设于限位压盘4与啮合盘3之间形成的限位滑槽内。

步骤S5、将离合壳体结构1套设于啮合盘3与离合驱动结构2外，并通过壳体轴承将离合壳体结构1与半轴100的轮端转动连接。如图2和图3所示，本实施例中，先通过齿圈紧固件17将齿圈14固定于外壳11内，再将外壳11套设于啮合盘3与离合驱动结构2外并通过半轴轴承13与半轴100转动连接，使得啮合盘3沿轴向移动至第一预设位置时能够与内部的齿圈14相啮合，然后通过端盖紧固件16将端盖12固定于外壳11的与半轴100装配的一端。如图4所示，另一实施例中，由于齿圈14与外壳11一体成型，因此无需先通过齿圈紧固件17将齿圈14固定于外壳11内。

步骤S6、将制动鼓501套设于轮毂301外，并通过轮胎紧固件303将制动鼓501、离合壳体结构1以及轮毂301相连接。其中，外壳11的安装边沿111与轮毂301的安装边沿相贴合，制动鼓501套设于轮毂301后，制动鼓501的安装边沿与外壳11的安装边沿111相贴合，轮胎紧固件303依次穿过轮毂301的安装边沿111、外壳11的安装边沿以及制动鼓501的安装边沿与轮胎相连接。

实施方式三

如图1、图2以及图3所示，本发明还提供一种电驱动桥，包括半轴轮端离合机构、半轴100、桥壳200、车轮300以及电驱动机构400，电驱动机构400和半轴100均安装于桥壳200内，车轮300与桥壳200转动连接，半轴100的输入端与电驱动机构400相连接，半轴100的轮端通过半轴轮端离合机构与车轮300相连接。本实施方式中半轴轮端离合机构与实施方式一中半轴轮端离合机构的具体结构、工作原理以及有益效果均相同，在此不再赘述。本实施方式中电驱动桥与实施方式一中电驱动桥的具体结构、工作原理以及有益效果均相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种半轴轮端离合机构，其特征在于，用于控制半轴的轮端与车轮的脱离与结合，所述半轴轮端离合机构包括：

离合壳体结构，与所述车轮相连接，所述离合壳体结构内设有齿圈，且所述齿圈位于所述半轴的轮端的周围；

啮合盘，沿所述半轴的轴向与所述半轴的轮端滑动连接并能与所述半轴同步转动地设置；

离合驱动结构，包括滑动体及缸体结构，所述缸体结构套接固定于所述半轴外的桥壳上并位于所述滑动体内，所述啮合盘位于所述齿圈与所述离合驱动结构之间并与所述滑动体相连接；所述缸体结构设有与所述滑动体的内壁面沿所述半轴的轴向密封滑动配合的前限位部和后限位部，所述滑动体的内壁面上设有推动部，所述推动部与所述缸体结构的外壁面沿所述半轴的轴向密封滑动配合并位于所述前限位部与所述后限位部之间，所述推动部与所述前限位部之间的间隙空间形成分离进气腔，所述推动部与所述后限位部之间的间隙空间形成啮合进气腔；所述分离进气腔位于所述推动部的靠近所述齿圈的一侧，所述啮合进气腔位于所述推动部的远离所述齿圈的一侧；所述前限位部上设有分离进气通道，所述缸体结构的靠近所述齿圈的一端设有啮合进气通道，所述分离进气通道与所述分离进气腔相连通，所述啮合进气通道与所述啮合进气腔相连通；

其中，所述啮合进气腔在其气压增大至预设压力的状态下能推动所述滑动体朝靠近所述齿圈的一侧移动而带动所述啮合盘移动至第一预设位置并使所述啮合盘与所述齿圈啮合；所述分离进气腔在其气压增大至预设压力的状态下能推动所述滑动体朝远离所述齿圈的一侧移动而带动所述啮合盘移动至第二预设位置并使所述啮合盘与所述齿圈分离；

其中，所述离合驱动结构还包括分离进气管路和啮合进气管路，所述分离进气管路和所述啮合进气管路均穿设于所述半轴与所述桥壳之间形成的桥壳环空中，所述分离进气管路的一端从所述桥壳环空穿出并与所述分离进气通道相连接，所述啮合进气管路的一端从所述桥壳环空穿出并与所述啮合进气通道相连接；

其中，所述滑动体与所述啮合盘通过限位压盘相连接，所述限位压盘套设在所述滑动体上并与所述啮合盘相连接，所述限位压盘与所述啮合盘之间形成有限位滑槽，所述滑动体的一端具有拨动外沿，所述拨动外沿在所述半轴的周向上与所述限位滑槽滑动配合地设置。

2.如权利要求1所述的半轴轮端离合机构，其特征在于，

所述缸体结构包括缸体及气缸端盖，所述前限位部设于所述缸体上，所述分离进气通道沿所述半轴的轴向贯通设置于所述缸体上，所述缸体的远离所述齿圈的一端与所述气缸端盖相连接，所述后限位部设于所述气缸端盖上，所述啮合进气通道通过所述气缸端盖与所述缸体之间的间隙空间与所述啮合进气腔相连通。

3.如权利要求1所述的半轴轮端离合机构，其特征在于，

所述前限位部上与所述推动部正对的内侧面上安装有第一位置传感器，所述后限位部上与所述推动部正对的内侧面上安装有第二位置传感器，所述第一位置传感器通过第一电线与车辆控制系统电连接，所述第二位置传感器通过第二电线与车辆控制系统电连接；所述缸体结构的靠近所述齿圈的一端设有第一引线通道和第二引线通道，所述第一电线的一端依次穿过所述半轴与所述桥壳之间形成的桥壳环空以及所述第一引线通道与所述第一位置传感器电连接，所述第二电线的一端依次穿过所述桥壳环空和所述第二引线通道与所述第二位置传感器电连接。

4.如权利要求1所述的半轴轮端离合机构，其特征在于，

所述离合壳体结构包括外壳，所述外壳的一端与所述半轴转动连接，所述外壳的另一端与所述车轮的轮毂相连接，所述齿圈、所述啮合盘以及所述离合驱动结构均位于所述外壳内。

5.如权利要求4所述的半轴轮端离合机构，其特征在于，

所述齿圈通过连接件安装于所述外壳内；或者，所述齿圈一体成型于所述外壳的内壁面上。

6.如权利要求1所述的半轴轮端离合机构，其特征在于，

所述啮合盘与所述半轴之间设有滚珠弹簧定位结构，所述滚珠弹簧定位结构包括定位滚珠及弹簧，所述定位滚珠通过所述弹簧安装在所述半轴的外周面上，所述啮合盘在其内周面上沿所述半轴的轴向间隔设置有能与所述滚珠相匹配的第一滚珠定位槽以及第二滚珠定位槽，所述第一滚珠定位槽和所述第二滚珠定位槽之间的间距等于所述第一预设位置与所述第二预设位置之间的间距。

7.一种半轴轮端离合机构的装配方法，其特征在于，用于装配权利要求1-6中任一项所述的半轴轮端离合机构，所述装配方法包括以下步骤：

通过轮毂轴承将轮毂与桥壳转动连接；

将气缸端盖、缸体以及滑动体装配形成离合驱动结构，并将限位压盘套设于所述滑动体；

将所述离合驱动结构套设于所述桥壳上，并通过缸体紧固件将所述气缸端盖及所述缸体压紧固定于所述缸体紧固件与所述轮毂轴承之间；

将啮合盘安装在所述半轴上，并通过压盘紧固件将所述啮合盘与所述限位压盘相连接，使得所述滑动体的拨动外沿插设于所述限位压盘与所述啮合盘之间形成的限位滑槽内；

将离合壳体结构套设于所述啮合盘与所述离合驱动结构外，并通过半轴轴承将所述离合壳体结构与半轴的轮端转动连接；

将制动鼓套设于所述轮毂外，并通过轮胎紧固件将所述制动鼓、所述离合壳体结构以及所述轮毂相连接。

8.一种电驱动桥，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的半轴轮端离合机构，所述电驱动桥还包括半轴、桥壳、车轮以及电驱动机构，所述电驱动机构和所述半轴均安装于所述桥壳内，所述车轮与所述桥壳转动连接，所述半轴的输入端与所述电驱动机构相连接，所述半轴的轮端通过所述半轴轮端离合机构与所述车轮相连接。