CN205009993U - 一种驱动轴可选分动器、驱动系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驱动轴可选分动器、驱动系统及汽车，分动器包括输入轴、后输出轴、前输出轴、及结合齿套，所述结合齿套上设有第一结合齿、第二结合齿及第三结合齿，并具有三个动作位置，通过执行机构可将结合齿套移动至不同的结合位置，从而组合出三种分别对应后轮驱动、前轮驱动、四轮驱动的驱动模式。该分动器可以将横置四驱和纵置四驱的四驱形式综合起来，实现后轮驱动、四轮驱动、前轮驱动三种驱动模式，从而集成了两种底盘形式的优点，既能够满足四驱要求，又能实现后驱模式下更佳的操控性、动力性、制动性，以及前驱模式下的直线行驶稳定性和经济性。

Description

一种驱动轴可选分动器、驱动系统及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车驱动技术领域，特别是汽车驱动系统的分动器。本实用新型还涉及设有所述分动器的驱动系统及汽车。

背景技术

目前，汽车的四驱系统根据底盘形式的不同主要分为两种形式：

第一种为基于动力系统前置后驱的四驱系统，此种四驱形式称为纵置四驱，多用于皮卡及高端越野车，由于底盘的布局为前置后驱，因此基于此种形式的四驱系统，若同时兼具两驱模式的话，其两驱模式为后轮驱动。

纵置四驱所采用的分动器多为两挡结构，普通路况采用高速四驱(4H)，省油的同时具有强大的加速性能及行驶稳定性；极端越野路况采用低速四驱(4L)，实现极强的越野性能。此种分动器结构非常复杂，成本十分高昂。

第二种为基于动力系统前置前驱的四驱系统，此种四驱形式称为横置四驱，多用于车及城市型SUV。由于底盘的布局为前置前驱，因此基于此种形式的四驱系统，若同时兼具两驱模式的话，其两驱模式为前轮驱动。

可见，以上两种四驱系统所能实现的驱动形式分别为四轮驱动和后轮驱动，及四轮驱动和前轮驱动，分别具有不同的特点。但是，现有技术无法将这两种驱动模式的优点结合起来，因此存在改进空间。

此外，对于油耗的限制也促使四驱系统同时需要兼具经济性，上述四驱系统无法最大程度地实现这一目的。

因此，如何设计一种能够实现以上三种驱动形式的分动器，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种驱动轴可选分动器。该分动器可以将横置四驱和纵置四驱的四驱形式综合起来，实现后轮驱动、四轮驱动、前轮驱动三种驱动模式，从而集成了两种底盘形式的优点，既能够满足四驱要求，又能实现后驱模式下更佳的操控性、动力性、制动性，以及前驱模式下的直线行驶稳定性和经济性。

本实用新型的第二目的是提供一种设有所述分动器的驱动系统。

本实用新型的第三目的是提供一种设有所述分动器的汽车。

为实现上述第一目的，本实用新型提供一种驱动轴可选分动器，包括：

输入轴，其上设输入轴结合齿；

后输出轴，与所述输入轴同轴布置，其上设后输出轴结合齿；

前输出轴，与可转动地安装于所述后输出轴的主动轮传动连接，所述主动轮上设主动轮结合齿；

结合齿套，可轴向移动地套设于所述输入轴和后输出轴，其上设有第一结合齿、第二结合齿及第三结合齿；所述第一结合齿与所述输入轴结合齿常结合；

并具有三种驱动模式：在后驱模式下，所述第二结合齿与所述后输出轴结合齿相结合，所述第三结合齿与所述主动轮结合齿相脱离；在四驱模式下，所述第二结合齿与所述后输出轴结合齿相结合，所述第三结合齿与所述主动轮结合齿相结合；在前驱模式下，所述第二结合齿与所述后输出轴结合齿相脱离，所述第三结合齿与所述主动轮结合齿相结合。

优选地，所述第一结合齿和第二结合齿为内齿，所述第三结合齿为外齿；所述输入轴结合齿和后输出轴结合齿为外齿，所述主动轮结合齿为内齿。

优选地，所述第一结合齿与第二结合齿在轴向上间隔设置，且两者的间距大于所述后输出轴结合齿的宽度。

优选地，所述结合齿套设于所述输入轴与后输出轴的端对端部位；所述输入轴与后输出轴的相对端相互套接，并通过第一轴承转动连接；所述主动轮通过第二轴承可转动的安装于所述后输出轴。

优选地，所述主动轮为主动链轮，其通过链条与带动所述前输出轴的从动链轮传动连接。

优选地，进一步包括用于将所述结合齿套移动至各驱动模式位置的拨叉，所述结合齿套的外部设有周向的拨叉槽。

优选地，所述拨叉固定于拨叉轴，所述拨叉轴的外端连接手动和/或动力执行机构。

优选地，所述输入轴设有行星排机构，以进行不同速比的扭矩传递。

为实现上述第二目的，本实用新型提供一种驱动系统，包括发动机、变速箱、分动器、前驱动桥以及后驱动桥，所述变速箱的动力输出轴连接所述分动器的动力输入轴，所述分动器为上述任一项所述的驱动轴可选分动器，所述后输出轴与后驱动桥传动连接，所述前输出轴与前驱动桥传动连接。

为实现上述第三目的，本实用新型提供一种汽车，包括驱动系统，所述驱动系统为上述驱动系统。

本实用新型设计了具有三个结合齿部的结合齿套，并设计了用于向后桥专递动力的后输出后和用于向前桥传递动力的前输出轴，能够实现三种不同的工作模式，其第一结合齿与输入轴上的结合齿为常接合状态，保证动力传递，第二结合齿与后输出轴上的结合齿配合，可将动力传至后桥，第三结合齿与主动轮上的结合齿配合，可将动力传递至前桥，通过不同的组合方式，可实现后轮驱动、四轮驱动、前轮驱动三种模式。根据需要选择适当的驱动模式，既能够满足四驱强大的通过性和动力性要求，又能在后驱模式下实现更佳的操控性、动力性、制动性，同时能够在前驱模式下获得直线行驶的稳定性和经济性，从而最大限度的满足驾驶员的驾驶需求，应对各种不同路况，实现不同的驾乘感受。

本实用新型所提供的驱动系统和汽车设有所述驱动轴可选分动器，由于所述驱动轴可选分动器具有上述技术效果，设有该驱动轴可选分动器的驱动系统和汽车也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型所提供驱动轴可选分动器在后驱模式下的整体结构示意图；

图2为图1中结合轴套部位的局部示意图；

图3为图2中结合轴套的结构示意图；

图4为图1所示驱动轴可选分动器在四驱模式下的整体结构示意图；

图5为图4中结合轴套部位的局部示意图；

图6为图1所示驱动轴可选分动器在前驱模式下的整体结构示意图；

图7为图6中结合轴套部位的局部示意图。

图中：

1.输入轴1-1.输入轴结合齿2.后输出轴2-1.后输出轴结合齿3.前输出轴4.结合齿套4-1.第一结合齿4-2.第二结合齿4-3.第三结合齿4-4.拨叉槽5.主动链轮5-1.主动链轮结合齿6.从动链轮7.拨叉8.拨叉轴9.第一轴承10.后输出法兰11.第二轴承12.前输出法兰13.链条14.电机

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本实用新型所提供驱动轴可选分动器在后驱模式下的整体结构示意图；图2为图1中结合轴套部位的局部示意图；图3为图2中结合轴套的结构示意图。

如图所示，在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的驱动轴可选分动器主要由输入轴1、后输出轴2、前输出轴3、结合齿套4、主动链轮5、从动链轮6、拨叉7以及拨叉轴8等部件构成，其通过采用内外分别有三个结合齿的结合齿套4与相应的轴及链轮相结合的方式，实现动力的不同方向传递，将动力从变速箱传至前、后驱动桥，适用于动力总成前置的车辆四驱系统。

具体地，输入轴1右端设有输入轴结合齿1-1，输入轴1左端连接变速箱，变速箱输出的动力经由输入轴1传入分动器。

后输出轴2与输入轴1同轴布置，其左端设有输出轴结合齿2-1，输入轴1与后输出轴2的相对端相互套接，并在套接部位通过第一轴承9转动连接，后输出轴2的右端设有后输出法兰10，以便于将动力传至后桥。

主动链轮5通过第二轴承11(如滚针轴承)可转动的安装在后输出轴2上，可在后输出轴2上自由转动，其左侧设有主动链轮结合齿5-1，从动链轮6通过花键固定在前输出轴3上，前输出轴3的左端设有前输出法兰12，主动链轮5与从动链轮6通过纵向的链条13传动连接，以便将动力传递至前输出法兰12，再传至前桥。

当然，主动链轮5也可替换为主动齿轮，并通过齿轮系与前输出轴3传动连接。但是，相对于齿轮传动，链条传动在结构上更加简单，并更能节省空间，其它组成部件可布置在链条的中空区域，从而使整套机构更加紧凑，体积更小，便于实际组装。

结合齿套4可轴向移动地套设在输入轴1与后输出轴2的端对端部位，其上设有第一结合齿4-1、第二结合齿4-2及第三结合齿4-3，其中，第一结合齿4-1和第二结合齿4-2为内齿，第三结合齿4-3为外齿，相应地，输入轴结合齿1-1和后输出轴结合齿2-1为外齿，主动链轮结合齿5-1为内齿，第一结合齿4-1与第二结合齿4-2在轴向上间隔设置，且两者的间距大于后输出轴结合齿2-1在轴向上的宽度，在结合齿套4左右移动过程中，第一结合齿4-1始终与输入轴结合齿1-1相结合，即两者处于常结合状态。

结合齿套4的外部设有周向的环形拨叉槽4-4，第三结合齿4-3位于拨叉槽4-4的外侧，拨叉7的一端卡入拨叉槽4-4，另一端穿装并固定拨叉轴8，拨叉轴8的外端连接手由电机14控制的执行机构，通过电机14可带动拨叉7执行不同的动作，以实现不同工作模式的选择。

以上部件为主体关键部件，其他诸如壳体、链条、轴承、油封、螺栓等部件不再一一列举，功能均为各部件固有功能，同时图示电机执行机构也可更换为液压等执行机构，此处不做列举；控制模式可为主动控制式，即由车体各处传感器采集信号并由电脑选择驱动模式，也可手动执行控制命令，人为选择驱动模式，此处不做详细叙述。

此外，本实施例并未考虑行星排结构，但是如有需要可在输入轴1上加入行星轮系，从而实现不同速比的扭矩传递，此处不做赘述。

实际使用时，动力由输入轴1传入，结合齿套4上的第一结合齿4-1与输入轴1上的结合齿为常啮合状态，始终将动力从输入轴1传递至结合齿套4，通过结合齿套4的第二结合齿4-2可将动力传递至后输出轴2，通过结合齿套4上的第三结合齿4-3可将动力传递至主动链轮5，结合齿套4有三个动作位置，通过执行机构可将结合齿套4移动至不同的结合位置，从而组合出三种分别对应后轮驱动、前轮驱动、四轮驱动的驱动模式。

如图2、图3所示，在后驱模式下，结合齿套4位于其行程的最左侧，其第二结合齿4-2与后输出轴结合齿2-1相结合，将由结合齿套4传递过来的动力通过后输出轴2传至后桥，此时，其第三结合齿4-3与主动链轮结合齿5-1相脱离，不向前输出轴3传递动力。

如图4、图5所示，在四驱模式下，结合齿套4向右移动至行程的中间位置，其第二结合齿4-2与后输出轴2结合齿相结合，将动力传递至后桥，同时，其第三结合齿4-3与主动链轮结合齿5-1相结合，将动力通过链条13传至从动链轮6，再经前输出轴3将动力传至前桥。

如图6、图7所示，在前驱模式下，结合齿套4移动至最右侧，其第三结合齿4-3与主动链轮结合齿5-1结合，将动力通过链条13传至从动链轮6，再经前输出轴3将动力传至前桥，此时，后输出轴结合齿2-1位于第一结合齿4-1与第二结合齿4-2之间的空槽区域，与第二结合齿4-2相脱离，不向后输出轴2传递动力。

上述分动器通过创新的换挡设计，突破常规的结构布局，实现了三种驱动模式的集成，从而将横置四驱和纵置四驱的优点结合起来，实现四轮驱动、后轮驱动、前轮驱动三种驱动模式，能够根据需要选择驱动模式，给驾驶者不同的驾乘感受，若单独地使用前轮驱动或后轮驱动，可代替一定条件下的四轮驱动，降低能量损失，减少了油耗，并且其接口与常规的纵置分动器接口相同，能够实现同平台布局和现有产品替换。此外，换挡布局使结构更为紧凑，具有结构简单、成本低等优点。

除了上述分动器，本实用新型还提供一种驱动系统，主要由发动机、变速箱、分动器、前驱动桥以及后驱动桥等构成，其中，变速箱的动力输出轴连接分动器的动力输入轴，分动器为上文中的驱动轴可选分动器，其后输出轴2与后驱动桥传动连接，前输出轴3与前驱动桥传动连接。

本实用新型还提供一种汽车，其设有驱动系统，且驱动系统为上述驱动系统，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本实用新型所提供的驱动轴可选分动器、驱动系统及汽车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种驱动轴可选分动器，其特征在于，包括：

输入轴(1)，其上设输入轴结合齿(1-1)；

后输出轴(2)，与所述输入轴(1)同轴布置，其上设后输出轴结合齿(2-1)；

前输出轴(3)，与可转动地安装于所述后输出轴(2)的主动轮传动连接，所述主动轮上设主动轮结合齿；

结合齿套(4)，可轴向移动地套设于所述输入轴(1)和后输出轴(2)，其上设有第一结合齿(4-1)、第二结合齿(4-2)及第三结合齿(4-3)；所述第一结合齿(4-1)与所述输入轴结合齿(1-1)常结合；

并具有三种驱动模式：在后驱模式下，所述第二结合齿(4-2)与所述后输出轴结合齿(2-1)相结合，所述第三结合齿(4-3)与所述主动轮结合齿相脱离；在四驱模式下，所述第二结合齿(4-2)与所述后输出轴结合齿(2-1)相结合，所述第三结合齿(4-3)与所述主动轮结合齿相结合；在前驱模式下，所述第二结合齿(4-2)与所述后输出轴结合齿(2-1)相脱离，所述第三结合齿(4-3)与所述主动轮结合齿相结合。

2.根据权利要求1所述的驱动轴可选分动器，其特征在于，所述第一结合齿(4-1)和第二结合齿(4-2)为内齿，所述第三结合齿(4-3)为外齿；所述输入轴结合齿(1-1)和后输出轴结合齿(2-1)为外齿，所述主动轮结合齿为内齿。

3.根据权利要求2所述的驱动轴可选分动器，其特征在于，所述第一结合齿(4-1)与第二结合齿(4-2)在轴向上间隔设置，且两者的间距大于所述后输出轴结合齿(2-1)在轴向上的宽度。

4.根据权利要求3所述的驱动轴可选分动器，其特征在于，所述结合齿套(4)设于所述输入轴(1)与后输出轴(2)的端对端部位；所述输入轴(1)与后输出轴(2)的相对端相互套接，并通过第一轴承(9)转动连接；所述主动轮通过第二轴承(11)可转动的安装于所述后输出轴(2)。

5.根据权利要求4所述的驱动轴可选分动器，其特征在于，所述主动轮为主动链轮(5)，其通过链条(13)与带动所述前输出轴(3)的从动链轮(6)传动连接。

6.根据权利要求5所述的驱动轴可选分动器，其特征在于，进一步包括用于将所述结合齿套(4)移动至各驱动模式位置的拨叉(7)，所述结合齿套(4)的外部设有周向的拨叉槽(4-4)。

7.根据权利要求6所述的驱动轴可选分动器，其特征在于，所述拨叉(7)固定于拨叉轴(8)，所述拨叉轴(8)的外端连接手动和/或动力执行机构。

8.根据权利要求1至7任一项所述的驱动轴可选分动器，其特征在于，所述输入轴(1)设有行星排机构，以进行不同速比的扭矩传递。

9.一种驱动系统，包括发动机、变速箱、分动器、前驱动桥以及后驱动桥，所述变速箱的动力输出轴连接所述分动器的动力输入轴，其特征在于，所述分动器为上述权利要求1至8任一项所述的驱动轴可选分动器，所述后输出轴(2)与后驱动桥传动连接，所述前输出轴(3)与前驱动桥传动连接。

10.一种汽车，包括驱动系统，其特征在于，所述驱动系统为上述权利要求9所述的驱动系统。