CN218326075U - 蜗轮双离合适时四驱车桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蜗轮双离合适时四驱车桥，属于车辆传动技术领域，包括箱体、传动齿轮、输入齿轮轴、输出壳体、左、右半轴套和对称设置的左、右离合装置，左、右离合装置均包括依次设置的第一摩擦副、相对转动致动器、第二摩擦副和推力结构；推力结构包括顶杆、压板、第一凸轮盘、致动蜗轮、蜗杆和驱动电机，驱动电机通过蜗杆带动致动蜗轮相对第一凸轮盘转动，可致使第一凸轮盘轴向移动，从而推动压板致使顶杆压紧第二摩擦副，再使相对转动致动器相对转动而产生轴向移动以压紧第一摩擦副，从而致使半轴套与输出壳体结合实现四驱。本实用新型不仅能够根据需要控制车辆动力传递到单侧或两侧半轴，灵活应对不同路况，而且锁紧力大，稳定可靠。

Description

蜗轮双离合适时四驱车桥

技术领域

本实用新型涉及车辆传动技术领域，尤其涉及一种蜗轮双离合适时四驱车桥。

背景技术

四轮驱动，是汽车四个车轮都能得到驱动力，这样发动机的动力被分配给四个车轮，遇到路况不好才不易出现车轮打滑，汽车的通过能力得到相当大地改善。随着汽车市场的飞速发展，用户对于通过性及操纵性较为优异的四驱车型需求越来越多。

专利号201920616544.9的中国专利公开了一种电磁摩擦片驱动适时四驱减速器，该减速器安装于从动桥中，包括与输入齿轮轴传动连接的输出壳体，左、右半轴套和左、右驱动摩擦副，驱动摩擦副的主动驱动摩擦片与输出壳体联动，从动驱动摩擦片与半轴套联动，两个驱动摩擦副之间设有可轴向滑动的环状隔垫。该减速器通过设于一侧的推力结构作用压紧该侧的驱动摩擦副，同时推动环状隔垫，进而联动压紧另一侧的驱动摩擦副，从而使左、右半轴套同时与输出壳体联接锁止，与输出壳体同步旋转以实现四驱。这种实现四驱的方式虽然结构简单，成本低，操作方便，但是四驱模式下从动桥的左、右半轴同步旋转没有差速，在转弯和路面不平的情况下会造成车轮打滑，不仅加剧轮胎磨损、能量损耗，还会使汽车转向困难、制动性能变差。

专利号为202121859270.X的中国专利公开了一种双电磁控制适时四驱车桥，其左、右驱动摩擦副之间设有与输出壳体固定的隔离支架，两侧分别设有用于压紧相应侧驱动摩擦副的左、右推力结构。这种四驱结构能够根据需要启动单侧或两侧的推力结构，控制车辆动力传递到从动桥的单侧或两侧半轴，从而灵活应对不同的路面状况，既能提供较大的驱动力助车辆脱困，又不会因无差速而在转弯和路面不平时造成车轮打滑。

上述两种四驱结构中的推力结构均采用相对转动致动器、前导摩擦副和前导致动组件的形式，前导致动组件驱动前导摩擦副压紧，使相对转动致动器相对转动而产生轴向移动以压紧驱动摩擦副，致使半轴套与输出壳体结合实现四驱。其前导致动组件采用电磁铁通电产生吸力以压紧摩擦片，存在的缺点是，电磁产生的吸合力有限，导致半轴套与输出壳体的锁紧力小，结合状态不稳定。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提供一种蜗轮双离合适时四驱车桥，不仅能够根据需要控制车辆动力传递到单侧或两侧半轴，灵活应对不同路况，而且锁紧力大，稳定可靠。

本实用新型的技术方案是：

一种蜗轮双离合适时四驱车桥，包括箱体、转动设于箱体内的输出壳体、与输出壳体固连的传动齿轮和穿设于箱体内与传动齿轮啮合传动的输入齿轮轴，所述输出壳体内可转动地设有左半轴套、右半轴套，分别用于连接左、右半轴，左、右半轴套同轴设置且可相对转动；还包括对称设置的左离合装置和右离合装置，左、右离合装置动作可分别致使左、右半轴套与输出壳体结合或分离，左、右离合装置均包括依次设置的第一摩擦副、相对转动致动器、第二摩擦副和推力结构；所述第一摩擦副、相对转动致动器和第二摩擦副设置在输出壳体内，第一摩擦副的主动摩擦片与输出壳体连接，从动摩擦片与该侧半轴套连接，所述第二摩擦副的主动摩擦片与输出壳体连接，从动摩擦片与相对转动致动器连接；第二摩擦副的主、从动摩擦片压紧可使相对转动致动器相对转动而产生轴向移动以压紧第一摩擦副的主、从动摩擦片，致使半轴套与输出壳体结合，其特征在于：

所述推力结构包括依次设置的顶杆、压板、第一凸轮盘和致动蜗轮，以及与所述致动蜗轮传动连接的蜗杆和驱动所述蜗杆转动的驱动电机；所述顶杆具有若干个，沿圆周均布，顶杆的一端穿过输出壳体的端盖与输入壳体内的第二摩擦副抵接，另一端与嵌设在所述端盖外侧的压板抵接；所述第一凸轮盘以相对于箱体周向固定轴向可移动的方式设置在所述端盖外，且至少间接地与压板抵接，所述致动蜗轮转动承设在箱体内；第一凸轮盘的一端面上设有多个沿圆周分布的凹部，所述凹部的轴向深度沿周向方向变化，致动蜗轮的相对应端面上形成有与第一凸轮盘的所述凹部在数量、形状、位置上相互匹配的凸部；所述驱动电机通过蜗杆带动致动蜗轮相对第一凸轮盘转动，可致使第一凸轮盘轴向移动，从而推动压板致使顶杆压紧第二摩擦副的主、从动摩擦片；

所述推力结构还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在压板与输出壳体的端盖之间。

离合装置的驱动部分采用蜗轮蜗杆结构配合端面凸轮盘结构，能够产生强劲的推力，推动并压紧第二摩擦副的主、从动摩擦片，再进一步致动压紧第一摩擦副，致使半轴套与输出壳体之间产生强大的锁紧力，从而提供稳定的四驱结合状态，有效提高车辆的脱困能力。

进一步的，在上述的蜗轮双离合适时四驱车桥中，所述蜗杆穿设于箱体内与致动蜗轮啮合连接，蜗杆的转轴线与半轴套的转轴线异面垂直，驱动电机固定安装在箱体外，其电机轴伸入箱体内与蜗杆连接。

进一步的，在上述的蜗轮双离合适时四驱车桥中，所述输出壳体端盖的外侧端面上开设有环形的容纳腔，压板嵌设在所述容纳腔内，容纳腔的轴向内侧开设有多个沿圆周分布的圆槽和多个沿圆周分布的通孔，所述顶杆通过所述通孔伸入输入壳体内，所述复位弹簧具有若干个，置于所述圆槽内，以抵接在压板与输出壳体的端盖之间。

进一步的，在上述的蜗轮双离合适时四驱车桥中，所述第一凸轮盘与压板之间通过一平面轴承间接地抵接。平面轴承允许了第一凸轮盘与压板之间的相对转动。

进一步的，在上述的蜗轮双离合适时四驱车桥中，所述输出壳体内的中部固设有一轴承座，左、右半轴套相对的一端分别通过轴承转动承设在所述轴承座中，另一端分别伸出输出壳体，通过轴承承设在箱体中，左、右离合装置的第一摩擦副、相对转动致动器、第二摩擦副对称地分设在轴承座的两侧。

进一步的，在上述的蜗轮双离合适时四驱车桥中，所述轴承座内周面的中部突起而形成左、右两侧用于安装轴承的环槽。

进一步的，在上述的蜗轮双离合适时四驱车桥中，所述相对转动致动器包括第二凸轮盘、第三凸轮盘和沿圆周排布于两者之间的多个滚珠，所述第二凸轮盘与半轴套周向固定并与第一摩擦副相邻，所述第三凸轮盘轴向固定地空套在半轴套上，并与第二摩擦副的从动摩擦片连接；第二凸轮盘与第三凸轮盘的相对端面上均开设有多个沿圆周分布的圆弧形的滚道槽，所述滚道槽的深度沿周向方向变化，每个滚珠被夹在第二凸轮盘的一个滚道槽与第三凸轮盘的一个滚道槽之间，两个凸轮盘相对转动可使滚珠在滚道槽中滚动致使第二凸轮盘产生轴向位移。

本实用新型的有益效果是：

1、作为适时四驱车辆的从动桥，当车辆遇到陡坡或泥泞湿滑路面时，可以根据需要启动单侧或两侧的离合装置，控制车辆动力传递到单侧半轴或两侧半轴，从而灵活地应对不同的路面状况，既能提供较大的驱动力助车辆脱困，又不会因无差速而在转弯和路面不平时造成车轮打滑；

2、离合装置的驱动部分采用蜗轮蜗杆结构配合端面凸轮盘结构，能够产生强劲的推力，致使半轴套与输出壳体之间产生强大的锁紧力，从而提供稳定可靠的四驱结合状态，有效提高车辆的脱困能力；

3、适用范围广，例如可作为四驱轿车的后桥或者全地形车的前桥，并且适用于各类手动挡、自动挡车辆和新能源电动汽车中；将蜗杆的驱动电机连接到车辆的电子控制单元，可以完美实现车辆驱动模式的自动切换控制；另外，这种蜗轮蜗杆式的推力结构也可用于摩擦片式的差速锁，提供强大的锁止力。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1的P处放大图。

图3为本实用新型实施例去掉局部箱体的立体结构示意图。

其中，1、箱体；11、传动齿轮；12、输入齿轮轴；2、输入壳体；21、左半轴套；22、右半轴套；23、轴承座；24、端盖；241、圆槽；242、通孔；3、第一摩擦副；4、相对转动致动器；41、第二凸轮盘；42、第三凸轮盘；43、滚珠；5、第二摩擦副；6、推力结构；61、顶杆；62、压板；63、第一凸轮盘；64、致动蜗轮；65、蜗杆；66、驱动电机；67、复位弹簧。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“左”、“右”、“内”、“外”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实施例提供的一种蜗轮双离合适时四驱车桥，包括箱体1、转动设于箱体1内的输出壳体2、与输出壳体2固连的传动齿轮11和穿设于箱体1内与传动齿轮11啮合传动的输入齿轮轴12，输入齿轮轴12连接车辆的动力单元，通过传动齿轮11带动输出壳体2旋转。输出壳体2内可转动地设有左半轴套21、右半轴套22，分别用于连接左、右半轴，左、右半轴套21、22同轴设置且可相对转动。具体的是，输出壳体2内的中部固设有一轴承座23，轴承座23内周面的中部突起而形成左、右两侧用于安装轴承的环槽，左、右半轴套21、22相对的一端分别通过轴承转动承设在该轴承座23的环槽中，另一端分别伸出输出壳体2，通过轴承承设在箱体1中。

该蜗轮双离合适时四驱车桥还包括对称设置的左离合装置和右离合装置，左、右离合装置动作可分别致使左、右半轴套21、22与输出壳体2结合或分离，从而使车辆动力传递到左、右半轴套21、22，因此可以根据需要启动单侧或两侧的离合装置，控制车辆动力传递到单侧半轴或两侧半轴，灵活应对不同路况。

如图1和2所示，上述的左、右离合装置均包括自轴向内侧向外侧依次设置的第一摩擦副3、相对转动致动器4、第二摩擦副5和推力结构6。第一摩擦副3、相对转动致动器4和第二摩擦副5设置在输出壳体2内，对称地分设在轴承座23的两侧。左、右离合装置的结构相同，下面以一侧的离合装置为例进行说明。第一摩擦副3、第二摩擦副5均包括多个间隔排列的主动摩擦片和从动摩擦片。第一摩擦副3套装在相应侧半轴套与输出壳体2之间，其主动摩擦片与输出壳体2连接，从动摩擦片与该侧半轴套连接，第二摩擦副5的主动摩擦片与输出壳体2连接，从动摩擦片与相对转动致动器4连接。在本实施例中，所述的相对转动致动器4为滚珠坡道式致动器，包括第二凸轮盘41、第三凸轮盘42和沿圆周排布于两者之间的多个滚珠43。第二凸轮盘41与半轴套周向固定并与第一摩擦副3相邻，第三凸轮盘42轴向固定地空套在半轴套上，其与输出壳体2的端盖之间设有平面轴承，第二摩擦副套5设于第三凸轮盘42与输出壳体2之间，其从动摩擦片与第三凸轮盘42连接。第二凸轮盘41与第三凸轮盘42的相对端面上均开设有多个沿圆周分布的圆弧形的滚道槽，滚道槽的深度沿周向方向变化，每个滚珠43被夹在第二凸轮盘41的一个滚道槽与第三凸轮盘42的一个滚道槽之间，两个凸轮盘41、42相对转动可使滚珠43在滚道槽中滚动致使第二凸轮盘41产生轴向位移。此处将滚珠坡道式致动器替换为其他类型的相对转动致动器也在本实用新型的范围之内。因此，推力结构6推动第二摩擦副5的主、从动摩擦片压紧，可使第三凸轮盘42相对第二凸轮盘41转动，使第二凸轮盘41而产生轴向移动以压紧第一摩擦副3的主、从动摩擦片，从而致使半轴套与输出壳体2结合。

如图2和图3所示，上述的推力结构6包括自轴向内侧向外侧依次设置的顶杆61、压板62、第一凸轮盘63和致动蜗轮64，还包括与致动蜗轮64传动连接的蜗杆65，驱动蜗杆65转动的驱动电机66，以及复位弹簧67。输出壳体2具有左、右两个端盖24，上述的顶杆61具有若干个，沿圆周均布，顶杆61的一端穿过输出壳体2的端盖与24输入壳体2内的第二摩擦副5抵接，另一端与嵌设在端盖24外侧的压板62抵接。具体是，输出壳体2端盖24的外侧端面上开设有环形的容纳腔，压板62嵌设在该容纳腔内，容纳腔的轴向内侧开设有多个沿圆周分布的圆槽241和多个沿圆周分布的通孔242，顶杆61通过所述通孔241伸入输入壳体2内，复位弹簧67具有若干个，置于所述圆槽241内，并抵接在压板62与输出壳体2的端盖24之间。第一凸轮盘63以相对于箱体1周向固定轴向可移动的方式设置在端盖24外，且至少间接地与压板62抵接，在本实施例中，第一凸轮盘63与压板62之间通过一平面轴承间接地抵接，以允许两者的相对转动。致动蜗轮64转动承设在箱体1内，轴向方向上不可移动，蜗杆65穿设于箱体1内与致动蜗轮64啮合连接，蜗杆65的转轴线与半轴套的转轴线异面垂直，驱动电机66固定安装在箱体1外，其电机轴伸入箱体1内与蜗杆65连接。第一凸轮盘63的一端面上设有多个沿圆周分布的凹部，凹部的轴向深度沿周向方向变化，致动蜗轮64的相对应端面上形成有与第一凸轮盘63的所述凹部在数量、形状、位置上相互匹配的凸部。在无其他外力影响的情况下，第一凸轮盘63的凹部与致动蜗轮的凸部紧密贴合，第一凸轮盘63与致动蜗轮64相对静止，而当驱动电机66启动，通过蜗杆65带动致动蜗轮64相对第一凸轮盘63转动，可致使凸部沿凹部的周向方向移动爬升，从而带动第一凸轮盘63轴向移动，以推动压板62致使顶杆61压紧第二摩擦副5的主、从动摩擦片。

本实施例的工作原理如下：

本实施例应用作为适时四驱车辆的从动桥，左、右离合装置都分离时，车辆处于二驱状态，输入齿轮轴12通过传动齿轮11带动输出壳体1旋转，但从动桥的左、右半轴与输出壳体2无连接，因此无驱动且自由差速；

左侧的驱动电机66工作时，带动左侧的致动蜗轮64相对第一凸轮盘63转动，带动第一凸轮盘63轴向移动而推动压板62致使顶杆61压紧第二摩擦副5的主、从动摩擦片，从而使左侧相对转动致动器4的第二凸轮盘41产生轴向移动以压紧第一摩擦副3的主、从动摩擦片，致使左半轴套21与输出壳体2结合而同步旋转，车辆动力传递到从动桥的左半轴；右侧的驱动电机66工作即可同理致使右半轴套22与输出壳体2结合而同步旋转，车辆动力传递到从动桥的右半轴；

左、右两侧的驱动电机66同时工作时，则致使左、右半轴套21、22同时与输出壳体2结合而实现四驱。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种蜗轮双离合适时四驱车桥，包括箱体、转动设于箱体内的输出壳体、与输出壳体固连的传动齿轮和穿设于箱体内与传动齿轮啮合传动的输入齿轮轴，所述输出壳体内可转动地设有左半轴套、右半轴套，分别用于连接左、右半轴，左、右半轴套同轴设置且可相对转动；还包括对称设置的左离合装置和右离合装置，左、右离合装置动作可分别致使左、右半轴套与输出壳体结合或分离，左、右离合装置均包括依次设置的第一摩擦副、相对转动致动器、第二摩擦副和推力结构；所述第一摩擦副、相对转动致动器和第二摩擦副设置在输出壳体内，第一摩擦副的主动摩擦片与输出壳体连接，从动摩擦片与该侧半轴套连接，所述第二摩擦副的主动摩擦片与输出壳体连接，从动摩擦片与相对转动致动器连接；第二摩擦副的主、从动摩擦片压紧可使相对转动致动器相对转动而产生轴向移动以压紧第一摩擦副的主、从动摩擦片，致使半轴套与输出壳体结合，其特征在于：

所述推力结构包括依次设置的顶杆、压板、第一凸轮盘和致动蜗轮，以及与所述致动蜗轮传动连接的蜗杆和驱动所述蜗杆转动的驱动电机；所述顶杆具有若干个，沿圆周均布，顶杆的一端穿过输出壳体的端盖与输入壳体内的第二摩擦副抵接，另一端与嵌设在所述端盖外侧的压板抵接；所述第一凸轮盘以相对于箱体周向固定轴向可移动的方式设置在所述端盖外，且至少间接地与压板抵接，所述致动蜗轮转动承设在箱体内；第一凸轮盘的一端面上设有多个沿圆周分布的凹部，所述凹部的轴向深度沿周向方向变化，致动蜗轮的相对应端面上形成有与第一凸轮盘的所述凹部在数量、形状、位置上相互匹配的凸部；所述驱动电机通过蜗杆带动致动蜗轮相对第一凸轮盘转动，可致使第一凸轮盘轴向移动，从而推动压板致使顶杆压紧第二摩擦副的主、从动摩擦片；

所述推力结构还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在压板与输出壳体的端盖之间。

2.根据权利要求1所述的蜗轮双离合适时四驱车桥，其特征在于：所述蜗杆穿设于箱体内与致动蜗轮啮合连接，蜗杆的转轴线与半轴套的转轴线异面垂直，驱动电机固定安装在箱体外，其电机轴伸入箱体内与蜗杆连接。

3.根据权利要求1所述的蜗轮双离合适时四驱车桥，其特征在于：所述输出壳体端盖的外侧端面上开设有环形的容纳腔，压板嵌设在所述容纳腔内，容纳腔的轴向内侧开设有多个沿圆周分布的圆槽和多个沿圆周分布的通孔，所述顶杆通过所述通孔伸入输入壳体内，所述复位弹簧具有若干个，置于所述圆槽内，以抵接在压板与输出壳体的端盖之间。

4.根据权利要求1所述的蜗轮双离合适时四驱车桥，其特征在于：所述第一凸轮盘与压板之间通过一平面轴承间接地抵接。

5.根据权利要求1所述的蜗轮双离合适时四驱车桥，其特征在于：所述输出壳体内的中部固设有一轴承座，左、右半轴套相对的一端分别通过轴承转动承设在所述轴承座中，另一端分别伸出输出壳体，通过轴承承设在箱体中，左、右离合装置的第一摩擦副、相对转动致动器、第二摩擦副对称地分设在轴承座的两侧。

6.根据权利要求5所述的蜗轮双离合适时四驱车桥，其特征在于：所述轴承座内周面的中部突起而形成左、右两侧用于安装轴承的环槽。

7.根据权利要求1所述的蜗轮双离合适时四驱车桥，其特征在于：所述相对转动致动器包括第二凸轮盘、第三凸轮盘和沿圆周排布于两者之间的多个滚珠，所述第二凸轮盘与半轴套周向固定并与第一摩擦副相邻，所述第三凸轮盘轴向固定地空套在半轴套上，并与第二摩擦副的从动摩擦片连接；第二凸轮盘与第三凸轮盘的相对端面上均开设有多个沿圆周分布的圆弧形的滚道槽，所述滚道槽的深度沿周向方向变化，每个滚珠被夹在第二凸轮盘的一个滚道槽与第三凸轮盘的一个滚道槽之间，两个凸轮盘相对转动可使滚珠在滚道槽中滚动致使第二凸轮盘产生轴向位移。

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