CN215793169U - 一种半轴断开机构、动力传动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半轴断开机构、动力传动系统及车辆，涉及车辆传动技术领域。该半轴断开机构包括：相对设置的移动齿套和半轴，移动齿套外沿自身周向设置有环形凸起。驱动组件包括转轮，转轮的轴向的一侧形成弧形斜坡，弧形斜坡与环形凸起朝向半轴的一侧相对抵接，转轮能够转动而具有第一位置和第二位置，在第一位置时，弧形斜坡的低端与环形凸起抵接，移动齿套和半轴接合，在第二位置时，弧形斜坡的高端与环形凸起抵接，移动齿套和半轴分离。复位组件被配置为在转轮由第二位置转回至第一位置时，驱动移动齿套复位。在车辆前进或后退过程中，通过该半轴断开机构均可实现半轴的断开与接合，且运行更加平稳，能够减轻冲击。

Description

一种半轴断开机构、动力传动系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆传动技术领域，尤其涉及一种半轴断开机构、动力传动系统及车辆。

背景技术

四驱车中设置有半轴断开机构以实现四驱和两驱模式的切换。其中，爪齿离合器是一种比较成熟的半轴断开机构。

具体地，当车辆需要从四驱模式切换为两驱模式时，爪齿离合器分离。此时，电机推头将推块推出，与半轴上的螺纹相接触，由于车辆在行进中，所以半轴一直在旋转，可以使得推块向差速器端移动，再通过拨叉，带动移动齿套，使得移动齿套和半轴分离，最后推块被锁住，达到完全分离。然而，由于半轴上的螺纹方向固定，故只有在车辆前进时，可以实现离合器的断开。

当车辆需要从两驱模式切换为四驱模式时，半轴先与变速箱接合，传动轴开始转动，进而带动主减速器转动。差速器不再起差速作用，爪齿离合器两侧爪齿转速相近，此时电机推头收回，解除锁止状态。在弹簧力作用下，拨叉被迅速弹回，带动移动齿套与半轴啮合，实现四驱模式。然而，由于是通过弹簧弹力使得移动齿套回位，所以接合过程冲击较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半轴断开机构、动力传动系统及车辆，在车辆前进或后退过程中均可实现半轴的断开与接合，且运行更加平稳，能够减轻冲击。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种半轴断开机构，其包括：

相对设置的移动齿套和半轴，所述移动齿套外沿自身周向设置有环形凸起；

驱动组件，所述驱动组件包括转轮，所述转轮的轴向的一侧形成弧形斜坡，所述弧形斜坡与所述环形凸起朝向所述半轴的一侧相对抵接，所述转轮能够转动而具有第一位置和第二位置，在所述第一位置时，所述弧形斜坡的低端与所述环形凸起抵接，所述移动齿套和所述半轴接合，在所述第二位置时，所述弧形斜坡的高端与所述环形凸起抵接，所述移动齿套和所述半轴分离；

复位组件，所述复位组件被配置为在所述转轮由所述第二位置转回至所述第一位置时，驱动所述移动齿套复位。

可选地，沿所述转轮的周向，所述转轮上开设有弧形孔，所述转轮通过所述弧形孔间隔套设在所述移动齿套外。

可选地，所述驱动组件还包括转轴，所述转轴平行设置在所述移动齿套的一侧，所述转轮绕所述转轴转动。

可选地，所述转轮设置为蜗轮；

所述驱动组件还包括蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮传动连接，以带动所述蜗轮转动。

可选地，所述驱动组件还包括驱动电机，所述驱动电机与所述蜗杆传动连接，以带动所述蜗杆转动。

可选地，所述复位组件包括限位板和弹簧，所述限位板间隔固定在所述环形凸起背向所述半轴的一侧，所述弹簧夹设在所述限位板和所述环形凸起之间。

可选地，沿所述环形凸起的周向，所述弹簧设置有多个。

可选地，所述半轴断开机构还包括固定齿套，所述固定齿套与所述移动齿套上远离所述半轴的一端滑动连接。

本实用新型还提供了一种动力传动系统，包括变速箱以及如上所述的半轴断开机构，所述变速箱可接合地设置在所述半轴远离所述移动齿套的一端。

本实用新型还提供了一种车辆，其包括如上所述的动力传动系统。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种半轴断开机构、动力传动系统及车辆，通过使转轮由第一位置向第二位置转动，可以使弧形斜坡的低端逐渐远离环形凸起，从而驱动移动齿套逐渐远离半轴，直至转轮转至第二位置，弧形斜坡的高端与环形凸起抵接，移动齿套和半轴彻底分离。反之，通过使转轮由第二位置转回至第一位置，可以利用复位组件为移动齿套提供复位力，使移动齿套复位至与半轴重新接合。

整体来看，该半轴断开机构的使用不受车辆前进或是后退的影响，适用性更广。同时，在整个过程中，由于弧形斜坡始终能够与环形凸起抵接，所以可保证移动齿套位移的连续性，使得半轴断开机构整体运行更加平稳，能够减轻冲击。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的半轴断开机构的立体分解结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的移动齿套和半轴接合时半轴断开机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的移动齿套和半轴分离时半轴断开机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的半轴断开机构中转轮的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的半轴断开机构中移动齿套和固定齿套连接的部分剖视结构示意图。

图中：

1、移动齿套；11、第一爪齿；12、环形凸起；13、花键；

2、半轴；21、第二爪齿；

3、驱动组件；31、转轮；311、弧形孔；312、弧形斜坡；3121、低端台阶；3122、高端台阶；32、转轴；321、第一轴段；322、第二轴段；33、蜗杆；

4、复位组件；41、限位板；42、套筒；43、弹簧；44、连接环；

5、固定齿套；51、花键槽。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

本实施例提供了一种半轴断开机构，如图1-图3所示，其包括相对设置的移动齿套1和半轴2。其中，移动齿套1上与半轴2相对的一端设置有第一爪齿11，半轴2上与移动齿套1相对的一端设置有第二爪齿21，第一爪齿11能够和第二爪齿21相啮合。进一步地，移动齿套1外沿自身周向设置有环形凸起12。

本实施例中，除移动齿套1和半轴2外，半轴断开机构还包括驱动组件3和复位组件4。其中，驱动组件3包括转轮31，转轮31的轴向的一侧形成弧形斜坡312，弧形斜坡312与环形凸起12朝向半轴2的一侧相对抵接。转轮31能够转动而具有第一位置和第二位置。

具体地，如图2所示，当转轮31处于第一位置时，弧形斜坡312的低端与环形凸起12抵接，移动齿套1和半轴2接合；当转轮31沿第一方向由第一位置向第二位置转动时，弧形斜坡312的低端逐渐远离环形凸起12，并驱动移动齿套1逐渐远离半轴2；当转轮31转至第二位置时，如图3所示，弧形斜坡312的高端与环形凸起12抵接，移动齿套1和半轴2彻底分离。反之，当转轮31沿第二方向由第二位置转回至第一位置时，通过复位组件4可以为移动齿套1提供复位力，使移动齿套1复位至与半轴2重新接合。可以理解的是，第一方向和第二方向相反。

由以上可见，使用该半轴断开机构时，只需转轮31和复位机构相配合即可实现半轴2的断开或接合，不受车辆前进或是后退的影响，适用性更广。同时，在整个过程中，由于弧形斜坡312始终能够与环形凸起12抵接，所以可保证移动齿套1位移的连续性，使得半轴断开机构整体运行更加平稳，能够减轻冲击。

下面，对驱动组件3和复位组件4的设置作进一步介绍。

可选地，如图1所示，在驱动组件3中还设置有转轴32。转轴32平行设置在移动齿套1的一侧，转轮31绕转轴32转动。本实施例中，转轴32设置为阶梯轴，其包括相连的第一轴段321和第二轴段322，第一轴段321更靠近半轴2设置，且第一轴段321的直径大于第二轴段322的直径。转轮31套设在第二轴段322上并与第一轴段321抵接，从而可通过第一轴段321对转轮31进行轴向限位。其它实施例中，可以将转轴32结构设置为其它形式，不以本实施例为限。

以转轮31的具体结构而言，如图2和图4所示，其上开设有弧形孔311，转轮31通过弧形孔311间隔套设在移动齿套1外。按此，通过弧形孔311可以更便于转轮31相对移动齿套1进行转动，并且能够更准确地限定转轮31和移动齿套1的相对位置。本实施例中，弧形孔311开设在弧形斜坡312中间，当移动齿套1嵌套于弧形孔311周向的一端时，转轮31处于第一位置；当移动齿套1嵌套于弧形孔311周向的另一端时，转轮31处于第二位置。

进一步地，在弧形斜坡312的低端形成有低端台阶3121，弧形斜坡312的高端形成有高端台阶3122。低端台阶3121上与环形凸起12相对的一面和高端台阶3122上与环形凸起12相对的一面均与移动齿套1的轴线相垂直。按此，可使环形凸起12通过低端台阶3121与弧形斜坡312的底端抵接，或使环形凸起12通过高端台阶3122与弧形斜坡312的高端抵接，整体结构更加稳定。

整体形状上，由于无需转轮31整圈转动，所以本实施例中将转轮31设为了呈扇形板状的摆动轮式结构，以使整体结构更加紧凑。

类型方面，本实施例中将转轮31设置为了蜗轮。同时，如图2所示，在驱动组件3中还设置有蜗杆33，蜗杆33与蜗轮传动连接，以带动蜗轮转动，结构整体传动平稳、噪音较小。进一步地，驱动组件3还包括驱动电机(图中未示出)，驱动电机与蜗杆33传动连接，以带动蜗杆33转动。

在其它实施例中，还可将转轮31设置为从动齿轮，并在驱动组件3中设置主动齿轮以带动从动齿轮转动。对于具体的驱动件，根据实际需要也可使用液压旋转驱动机构或电磁机构来代替驱动电机。

对于复位组件4，参考图1-图3，其包括限位板41和弹簧43。其中，限位板41间隔固定在环形凸起12背向半轴2的一侧，弹簧43夹设在限位板41和环形凸起12之间。按此，在转轮31由第一位置转动至第二位置的过程中，由于限位板41固定不动，而环形凸起12不断地向限位板41移动，所以会使弹簧43受压；之后，当转轮31再由第二位置转动至第一位置的过程中，弹簧43会释放压力，通过环形凸起12驱动移动齿套1向半轴2移动，至移动齿套1和半轴2重新接合。

本实施例中，限位板41设置为环形板，其间隔套设在移动轴套外，以使整体结构更加紧凑。

可选地，在复位组件4中还设置有套筒42。本实施例中，套筒42设置在限位板41的一侧并套设在第二轴段322上，从而实现了限位板41的安装固定。进一步地，套筒42还可以对转轮31起到轴向限位作用，此时套筒42和第一轴段321共同作用可防止转轮31从转轴32上脱出。

可选地，参考图1，沿环形凸起12的周向，弹簧43设置有多个，以使环形凸起12受力更加均匀，运动更加平稳。本实施例中，多个弹簧43沿环形凸起12的周向均匀分布。进一步地，在复位组件4中还设置有两个连接环44，多个弹簧43的第一端均与其中一个连接环44固定连接，多个弹簧43的第二端均与另一个连接环44固定连接，从而使得连接环44和弹簧43成为一体式结构，十分便于安装。

其它方面，如图2和图5所示，在该半轴断开机构中还设置有固定齿套5，其与移动齿套1上远离半轴2的一端滑动连接，以保证移动齿套1能够与半轴2断开或接合。具体地，在移动齿套1上远离半轴2的一端设置有花键13，在固定齿套5内设置有与花键13相配合的花键槽51，花键13与花键槽51滑动连接。由于花键13和花键槽51的结构为现有技术，所以在此不再赘述。

综上，本实施例提供了一种半轴断开机构，只需转轮31和复位机构相配合即可实现半轴2的断开或接合，不受车辆前进或是后退的影响，适用性更广；同时，在半轴2断开或接合的整个过程中，由于转轮31上的弧形斜坡312始终能够与移动齿套1上的环形凸起12抵接，所以可保证移动齿套1位移的连续性，半轴断开机构整体运行更加平稳，能够减轻冲击。

实施例二

本实施例提供了一种动力传动系统，其包括变速箱以及如上所述的半轴断开机构，变速箱可接合地设置在半轴2远离移动齿套1的一端。

通过该动力传动系统可以实现车辆四驱和两驱模式的切换，其主要工作过程如下：

(1)由四驱模式切换为两驱模式：通过驱动电机带动蜗杆33旋转，进而使转轮31旋转，通过弧形斜坡312和环形凸起12的配合驱动移动齿套1轴向移动，移动齿套1远离半轴2，至第一爪齿11和第二爪齿21脱开，移动齿套1和半轴2彻底分离，中断动力传递；

(2)由两驱模式切换为四驱模式：半轴2先与变速箱接合，传动轴开始转动，进而带动主减速器转动；此时差速器不再起差速作用，于是第一爪齿11与第二爪齿21的转速相近，此时驱动电机带动蜗杆33反向旋转，进而使转轮31反向旋转，同时在弹簧43力的作用下，移动齿套1反向轴向移动，至第一爪齿11和第二爪齿21啮合，移动齿套1和半轴2接合，动力得以传递，达成四驱模式。

本实施例还提供了一种车辆，其包括如上所述的动力传动系统。优选地，该车辆为四驱车，通过以上动力传动系统可以使该四驱车由四驱模式切换为两驱模式，或使该四驱车由两驱模式切换为四驱模式，切换过程平稳迅速，能够满足舒适性和动力性的要求。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种半轴断开机构，其特征在于，包括：

相对设置的移动齿套(1)和半轴(2)，所述移动齿套(1)外沿自身周向设置有环形凸起(12)；

驱动组件(3)，所述驱动组件(3)包括转轮(31)，所述转轮(31)的轴向的一侧形成弧形斜坡(312)，所述弧形斜坡(312)与所述环形凸起(12)朝向所述半轴(2)的一侧相对抵接，所述转轮(31)能够转动而具有第一位置和第二位置，在所述第一位置时，所述弧形斜坡(312)的低端与所述环形凸起(12)抵接，所述移动齿套(1)和所述半轴(2)接合，在所述第二位置时，所述弧形斜坡(312)的高端与所述环形凸起(12)抵接，所述移动齿套(1)和所述半轴(2)分离；

复位组件(4)，所述复位组件(4)被配置为在所述转轮(31)由所述第二位置转回至所述第一位置时，驱动所述移动齿套(1)复位。

2.根据权利要求1所述的半轴断开机构，其特征在于，沿所述转轮(31)的周向，所述转轮(31)上开设有弧形孔(311)，所述转轮(31)通过所述弧形孔(311)间隔套设在所述移动齿套(1)外。

3.根据权利要求1所述的半轴断开机构，其特征在于，所述驱动组件(3)还包括转轴(32)，所述转轴(32)平行设置在所述移动齿套(1)的一侧，所述转轮(31)绕所述转轴(32)转动。

4.根据权利要求1所述的半轴断开机构，其特征在于，所述转轮(31)设置为蜗轮；

所述驱动组件(3)还包括蜗杆(33)，所述蜗杆(33)与所述蜗轮传动连接，以带动所述蜗轮转动。

5.根据权利要求4所述的半轴断开机构，其特征在于，所述驱动组件(3)还包括驱动电机，所述驱动电机与所述蜗杆(33)传动连接，以带动所述蜗杆(33)转动。

6.根据权利要求1所述的半轴断开机构，其特征在于，所述复位组件(4)包括限位板(41)和弹簧(43)，所述限位板(41)间隔固定在所述环形凸起(12)背向所述半轴(2)的一侧，所述弹簧(43)夹设在所述限位板(41)和所述环形凸起(12)之间。

7.根据权利要求6所述的半轴断开机构，其特征在于，沿所述环形凸起(12)的周向，所述弹簧(43)设置有多个。

8.根据权利要求1所述的半轴断开机构，其特征在于，所述半轴断开机构还包括固定齿套(5)，所述固定齿套(5)与所述移动齿套(1)上远离所述半轴(2)的一端滑动连接。

9.一种动力传动系统，包括变速箱，其特征在于，所述动力传动系统还包括如权利要求1-8任一项所述的半轴断开机构，所述变速箱可接合地设置在所述半轴(2)远离所述移动齿套(1)的一端。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的动力传动系统。

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