CN219727870U - 动力断开装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力断开装置及车辆，该动力断开装置包括壳体、输入轴、接合套、输出轴套、接合套驱动机构和复位件，输入轴和输出轴套均可转动的设于壳体内，接合套的一端与输入轴传动连接，接合套的另一端与输出轴套传动连接，复位件设于接合套和输入轴之间，接合套驱动机构设于壳体上，接合套承接接合套驱动机构的驱使而沿输入轴的轴向移动时，能够使接合套与输出轴套断开，且复位件蓄能，接合套驱动机构撤去对接合套的驱使时，复位件能够驱使接合套复位，并使接合套与输出轴套接合。本实用新型的断开装置结构紧凑，整体布置空间需求较小，且利于整车搭载布置，并有着很好的使用效果。

Description

动力断开装置及车辆

技术领域

本实用新型涉及动力传递技术领域，特别涉及一种动力断开装置。本实用新型还涉及一种设有上述动力断开装置的车辆。

背景技术

当前混合动力汽车传动系统多为全时驱动系统(AWD)，其中所有车轮均参与车辆驱动。部分车型主前驱，部分车型主后驱，以主前驱车辆为例，前桥发动机作为主要动力源，后桥设置有P4电机作为辅助驱动。为实现降低能量消耗，提升车辆续航里程，减少电机损耗，提升逆变器寿命，减少零部件磨损，提升NVH性能，全时驱动系统车型设置有断开装置迫在眉睫。

目前断开装置按照作用原件可分为：离合器式和犬牙式断开装置，按照执行原件可分为：涡轮蜗杆，电磁式，电机驱动剪刀手，电机驱动凸轮滚珠，偏心轮，气缸活塞，带螺纹的主动轴等方式。以上方式整体布置空间需求相对较大，不利于紧凑车型的布置，且大部分零部件成本较高不易于新能源车型的成本回收。此外，采用的换挡系统成本较高，不利于混动车型或者电动车型节能的需求。另外，执行系统多需要额外的动力源参与执行动作，或者电机或者液压，因为额外动力的参与导致整个系统的复杂程度提升，以及安装空间需求较大，如此导致系统布置困难，故障率较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种动力断开装置，以能够解决整体布置空间较大，布置困难的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种动力断开装置，包括壳体、输入轴、接合套、输出轴套、接合套驱动机构和复位件；

所述输入轴和所述输出轴套均可转动的设于所述壳体内，所述接合套的一端与所述输入轴传动连接，所述接合套的另一端与所述输出轴套传动连接，所述复位件设于所述接合套和所述输入轴之间，所述接合套驱动机构设于所述壳体上；

所述接合套承接于所述接合套驱动机构的驱使而沿所述输入轴的轴向移动时，能够使得所述接合套与所述输出轴套断开，且所述复位件蓄能；所述接合套驱动机构撤去对所述接合套的驱使时，所述复位件能够驱使所述接合套复位，并使所述接合套与所述输出轴套接合。

进一步的，所述接合套与所述输入轴通过花键传动连接。

进一步的，所述复位件包括套设于所述输入轴上的弹簧，所述弹簧的一端顶置于所述输入轴上，另一端顶置于所述接合套上。

进一步的，所述接合套驱动机构包括设于所述壳体上的电磁阀，所述接合套上设有阀杆配合部；所述电磁阀的阀杆与所述阀杆配合部插接配合，而用于驱使所述接合套沿所述输入轴的轴向移动。

进一步的，所述阀杆的运动方向与所述接合套的径向一致；所述阀杆配合部包括深度不同的第一凹槽、第二凹槽和连接槽；所述第一凹槽和第二凹槽均绕所述接合套的周向设置，且所述第一凹槽和所述第二凹槽于所述接合套的轴向间距排布，所述连接槽连接于所述第一凹槽和所述第二凹槽之间。

进一步的，所述接合套和所述输出轴套能够通过设于两者之间的扭矩传递结构传动连接，所述扭矩传递结构包括设于所述接合套上的花键齿，以及设于所述输出轴套上的接合齿；所述接合套与所述输出轴套传动连接时，所述花键齿与所述接合齿啮合相连；所述输出轴套上设有限位部，所述限位部用于限定所述接合套沿所述输出轴套轴向运动的极限位置。

进一步的，所述扭矩传递结构为多组，多组所述扭矩传递结构沿所述输出轴套的轴向间距排布。

进一步的，所述花键齿上设有防脱部，所述防脱部用于防止啮合后的所述花键齿和所述接合齿分离；和/或，所述花键齿上设有的导向部，所述导向部用于引导所述花键齿和所述接合齿啮合。

进一步的，所述输入轴上套设有第一轴承和第二轴承；所述输入轴通过所述第一轴承转动设于所述壳体内，所述输入轴通过所述第二轴承相对于所述输出轴套转动；所述输出轴套上套设有第三轴承，所述输出轴套通过所述第三轴承转动设于所述壳体内。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的断开装置通过转动设于壳体内的输入轴和输出轴套，以及设于输入轴和输出轴套之间的接合套，并通过设置的接合套驱动机构和复位件，如此在接合套驱动机构的驱动力作用下，接合套能够沿输入轴的轴向移动，使得接合套脱离与输出轴的结合，而实现输入轴和输出轴之间动力的断开，同时使得复位件蓄能。并且在撤去驱动力后，复位件释能驱使接合套复位，此时接合套与输出轴的结合，输入轴和输出轴之间动力传递。该断开装置具有结构紧凑，整体布置空间需求较小的特点，且也利于整车搭载布置。

此外，接合套与输入轴通过花键传动连接，保证传动可靠性的同时，利于接合套沿输入轴的轴向移动。复位件采用弹簧，结构简单，且具有较好的弹性力。接合套驱动机构采用电磁阀，并使得电磁阀的阀杆与阀杆配合部插接配合，可使得整体布置占用较小的空间，并也利于整车搭载布置。阀杆配合部设置深度不同的第一凹槽、第二凹槽和连接槽，在摘挡后实现较好的锁止功能。

其次，输出轴套上设置的限位部，有利于对接合套沿输出轴套轴向运动的极限位置进行限定，而可保证接合套与输出轴套连接的可靠性。扭矩传递结构设置为多组，能够有效缩短换挡行程，提升装置传递扭矩的能力。

另外，花键齿上设置的防脱部，能够有效防止啮合的花键齿和接合齿分离。花键齿上设置的导向部，有利于引导花键齿与接合齿的啮合相连，且在发生顶齿问题时避免出现打齿损伤问题。第一轴承、第二轴承和第三轴承的设置，有利于输入轴和输出轴在壳体内的顺利转动。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆上设有如上所述的动力断开装置。

本实用新型的车辆通过应用如上的动力断开装置，不仅有利于整车搭载布置，且使得整体结构布置更加紧凑，而且能够解决车辆在某一驱动桥不参与工作时被反拖，导致整车能耗高的问题。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的动力断开装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的阀杆配合部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的花键齿和结合齿配合的结构示意图；

附图标记说明：

1、壳体；2、输入轴；3、接合套；4、输出轴套；5、电磁阀；6、弹簧；

301、阀杆配合部；3011、第一凹槽；3012、连接槽；3013、第二凹槽；302、花键齿；3021、导向部；3022、防脱部；401、接合齿；402、限位部；501、阀杆；10、第一轴承；20、第二轴承；30、第三轴承。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其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和简化描述，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，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种动力断开装置，以能够解决整体布置空间较大，布置困难的问题。并且，该动力断开装置结构紧凑，也利于整车搭载布置。

在整体结构上，本实施例的动力断开装置如图1所示，其主要包括壳体1、输入轴2、接合套3、输出轴套4、接合套驱动机构和复位件。

其中，输入轴2和输出轴套4均可转动的设于壳体1内。接合套3的一端与输入轴2传动连接，接合套3的另一端与输出轴套4传动连接。并且，复位件设置在接合套3和输入轴2之间，接合套驱动机构设于壳体1上。

接合套3承接接合套驱动机构的驱使而沿输入轴2的轴向移动时，能够使接合套3与输出轴套4断开，且复位件蓄能；接合套驱动机构撤去对接合套3的驱使时，复位件能够驱使接合套3复位，并使接合套3与输出轴套4接合。

如上结构中，在接合套驱动机构的驱动力作用下，接合套3能够沿输入轴2的轴向移动，使得接合套3脱离与输出轴的结合，而实现输入轴2和输出轴套4之间动力的断开，同时使得复位件蓄能。并且在撤去驱动力后，复位件释能驱使接合套3复位，此时接合套3与输出轴的结合，输入轴2和输出轴之间动力传递。

需要说明的是，本实施例的动力断开装置应用在差速器和半轴之间，该动力断开装置的输入轴2与差速器半轴齿轮配合，输出轴套4与半轴相连。并且，本实施例的动力断开装置在常态下，接合套3在蓄能弹簧6的作用下与输出轴套4处于常啮合状态，也即处于常接合状态，在需要断开时，接合套驱动机构动作，驱使接合套3沿输入轴2的轴向移动，而与输出轴断开接合，从而实现输入轴2和输出轴套4之间动力的断开。

详细来说，继续参看图1所示，此时也正如前述中所说，本实施例的动力断开装置主要包括壳体1，转动设于壳体1内的输入轴2和输出轴套4，套设在输入轴2和输出轴套4上的接合套3，以及设置在壳体1上的接合套驱动机构，设置在输入轴2和接合套3之间的复位件。作为一种优选实施方式，接合套3与输入轴2通过花键传动连接。如此不仅可保证输入轴2和接合套3之间动力传递的可靠性，而且也利于接合套3沿输入轴2的轴向移动。

为利于输入轴2和输出轴套4在壳体1内的顺利转动，本实施例中，仍参看图1所示，在输入轴2上套设有第一轴承10和第二轴承20，输入轴2通过第一轴承10转动设于壳体1内，输入轴2通过第二轴承20相对于输出轴套4转动。而且，输出轴套4上也套设有第三轴承30，输出轴套4通过第三轴承30转动设于壳体1内。第一轴承10、第二轴承20和第三轴承30的设置，不仅有利于输入轴2和输出轴套4在壳体1内的顺利转动，而且对输入轴2和输出轴套4起到较好的支撑作用。

另外，为了保证第三轴承30的轴向定位，本实施例中，对应第三轴承30，在壳体1上也设有卡环槽，卡环槽中装设有卡环，并且优选的，卡环包括设于第三轴承30轴向两端的多个，如此能够对第三轴承30的轴向进行更好地定位。

本实施例中，作为优选实施方式，复位件包括套设于输入轴2上的弹簧6，该弹簧6的一端顶置于输入轴2上，另一端顶置于接合套3上。如此可利用弹簧6的弹性力作用在接合套3上，使得接合套3和输出轴套4保持较好地结合状态，而且，在接合套驱动机构驱使接合套3移动后，压缩弹簧6蓄能，并在撤去接合套驱动机构的驱使力后，利用弹簧6的释能，使得接合套3复位。

作为一种优选实施方式，本实施例的接合套驱动机构包括设于壳体1上的电磁阀5，接合套3上设有阀杆配合部301，电磁阀5的阀杆501与阀杆配合部301插接配合，而用于驱使接合套3沿输入轴2的轴向移动。通过阀杆501与阀杆配合部301的插接配合，并在接合套3的转动下，使得接合套3能够沿输入轴2的轴向移动。而且，本实施例中，接合套驱动机构采用电磁阀5，具有体积小，且便于设计实施的特点，从而使得整体布置占用较小的空间，也利于动力断开装作在整车上的搭载布置。

本实施例中，阀杆501的运动方向与接合套3的径向一致，也即阀杆501的运动方向沿接合套3的径向运动。并且作为一种优选实施方式，本实施例的阀杆配合部301包括深度不同的第一凹槽3011、第二凹槽3013和连接槽3012，第一凹槽3011和第二凹槽3013均绕接合套3的周向设置，且第一凹槽3011和第二凹槽3013沿接合套3的轴向间距排布，连接槽3012连接在第一凹槽3011和第二凹槽3013之间。

参看图2所示，阀杆配合部301包括深度较浅的第一凹槽3011，深度较深的第二凹槽3013，以及深度介于第一凹槽3011和第二凹槽3013之间的连接槽3012。而且作为优选实施方式，连接槽3012具有部分位于第一凹槽3011中的第一槽段，以及连接在第一凹槽3011和第二凹槽3013之间的两个第二槽段，两个第二槽段的旋向相反，如此通过输入轴2的正转或反转，以及阀杆501与不同第二槽段的插接，可实现前进挡的动力中断，也可实现倒车挡的动力中断。

需要说明的是，连接槽3012除了上述结构形式外，其也可为仅包括连接在第一凹槽3011和第二凹槽3013之间的一个第二槽段，或者仅包括连接在第一凹槽3011和第二凹槽3013之间的两个第二槽段，如此也是可行的。

本实施例中，作为一种优选实施方式，接合套3和输出轴套4能够通过设于两者之间的扭矩传递结构传动连接。其中，扭矩传递结构包括设于接合套3上的花键齿302，以及设于输出轴套4上的接合齿401。花键齿302和接合齿401交错布置，在接合套3与输出轴套4传动连接时，花键齿302与接合齿401啮合相连。并且，输出轴套4上设有限位部402，该限位部402用于限定接合套3沿输出轴套4轴向运动的极限位置。限位部402的设置，有利于对接合套3沿输出轴套4轴向运动的极限位置进行限定，从而可保证接合套3与输出轴套4连接的可靠性。

作为本实施例的优选实施方式，本实施例中，扭矩传递结构为多组，多组扭矩传递结构沿输出轴套4的轴向间距排布。如此设置，可有效缩短换挡行程，提升装置传递扭矩的能力。

为有效防止啮合的花键齿302和接合齿401分离，本实施例中，如图3中所示，花键齿302上设有防脱部3022，防脱部3022用于防止啮合的花键齿302和接合齿401分离。该防脱部3022具体包括形成在花键齿302上的倒锥端面，如图3中示出的那样。并且作为优选的，本实施例中在花键齿302上也设有用于引导花键齿302和接合齿401啮合相连的导向部3021。该导向部3021包括形成在花键齿302齿端上的弧形导向面。导向部3021的设置，有利于引导花键齿302与接合齿401的啮合相连，且在发生顶齿问题时避免出现打齿损伤问题。

本实施例的动力断开装置，在具体使用时，输入轴2与差速器半轴齿轮连接，总动力源来自电动机，电磁阀5不通电时，接合套3在蓄能弹簧6的作用力下与输出轴套4的花键齿302处于常啮合状态，当要执行断开时，给电磁阀5通电并推动阀杆501向下移动，与接合套3上的阀杆配合部301接触，也即与接合套3上的转毂型线接触。

在接合位置时，阀杆501与第一凹槽3011正好配位，通电后阀杆501伸长并且与第一凹槽3011接触，由于接合套3与输入轴2啮合，接合套3具有一定的转速，故转毂型线也随着一起运动，且阀杆501处于固定位置，因此，接合套3受到轴向力的推动作用并压缩弹簧6蓄能，实现摘挡，也即实现输入轴2和输出轴套4之间动力的断开，当阀杆501运行到断开位置，其恰好卡在第二凹槽3013中，实现摘挡的锁止功能。

运行过程中，当需要输入轴2和输出轴套4之间动力传递时，首先，通过电机进行转速调整使输入轴2与输出轴套4的转速差处于预设转速以内，例如处于50rpm以内，达到调速完成条件后发出指令切断电磁阀5的电流，此时阀杆501回位，接合套3在弹簧6的释能驱使下向输出轴套4移动，使得接合套3上的花键齿302和输出轴套4上的接合齿401啮合，实现输入轴2和输出轴套4之间动力的传递，也即实现进挡。

本实施例的动力断开装置不仅具有结构紧凑，整体布置空间需求较小的特点，而且也利于整车搭载布置，同时也能够实现前进挡和倒车挡的动力中断功能，从而有着很好的使用效果。

实施例二

本实施例涉及一种车辆，该车辆上设有实施例一的动力断开装置。

本实施例的车辆通过应用实施例一的动力断开装置，不仅有利于整车搭载布置，且使得整体结构布置更加紧凑，而且能够解决车辆在某一驱动桥不参与工作时被反拖，导致整车能耗高的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力断开装置，其特征在于：

包括壳体(1)、输入轴(2)、接合套(3)、输出轴套(4)、接合套驱动机构和复位件；

所述输入轴(2)和所述输出轴套(4)均可转动的设于所述壳体(1)内，所述接合套(3)的一端与所述输入轴(2)传动连接，所述接合套(3)的另一端与所述输出轴套(4)传动连接，所述复位件设于所述接合套(3)和所述输入轴(2)之间，所述接合套驱动机构设于所述壳体(1)上；

所述接合套(3)承接所述接合套驱动机构的驱使而沿所述输入轴(2)的轴向移动时，能够使所述接合套(3)与所述输出轴套(4)断开，且所述复位件蓄能；所述接合套驱动机构撤去对所述接合套(3)的驱使时，所述复位件能够驱使所述接合套(3)复位，并使所述接合套(3)与所述输出轴套(4)接合。

2.根据权利要求1所述的动力断开装置，其特征在于：

所述接合套(3)与所述输入轴(2)通过花键传动连接。

3.根据权利要求1所述的动力断开装置，其特征在于：

所述复位件包括套设于所述输入轴(2)上的弹簧(6)，所述弹簧(6)的一端顶置于所述输入轴(2)上，另一端顶置于所述接合套(3)上。

4.根据权利要求1所述的动力断开装置，其特征在于：

所述接合套驱动机构包括设于所述壳体(1)上的电磁阀(5)，所述接合套(3)上设有阀杆配合部(301)；

所述电磁阀(5)的阀杆(501)与所述阀杆配合部(301)插接配合，而用于驱使所述接合套(3)沿所述输入轴(2)的轴向移动。

5.根据权利要求4所述的动力断开装置，其特征在于：

所述阀杆(501)的运动方向与所述接合套(3)的径向一致；

所述阀杆配合部(301)包括深度不同的第一凹槽(3011)、第二凹槽(3013)和连接槽(3012)；

所述第一凹槽(3011)和第二凹槽(3013)均绕所述接合套(3)的周向设置，且所述第一凹槽(3011)和所述第二凹槽(3013)沿所述接合套(3)的轴向间距排布，所述连接槽(3012)连接于所述第一凹槽(3011)和所述第二凹槽(3013)之间。

6.根据权利要求1所述的动力断开装置，其特征在于：

所述接合套(3)和所述输出轴套(4)能够通过设于两者之间的扭矩传递结构传动连接，所述扭矩传递结构包括设于所述接合套(3)上的花键齿(302)，以及设于所述输出轴套(4)上的接合齿(401)；

所述接合套(3)与所述输出轴套(4)传动连接时，所述花键齿(302)与所述接合齿(401)啮合相连；

所述输出轴套(4)上设有限位部(402)，所述限位部(402)用于限定所述接合套(3)沿所述输出轴套(4)轴向运动的极限位置。

7.根据权利要求6所述的动力断开装置，其特征在于：

所述扭矩传递结构为多组，多组所述扭矩传递结构沿所述输出轴套(4)的轴向间距排布。

8.根据权利要求6所述的动力断开装置，其特征在于：

所述花键齿(302)上设有防脱部(3022)，所述防脱部(3022)用于防止啮合后的所述花键齿(302)和所述接合齿(401)分离；和/或，

所述花键齿(302)上设有的导向部(3021)，所述导向部(3021)用于引导所述花键齿(302)和所述接合齿(401)啮合。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的动力断开装置，其特征在于：

所述输入轴(2)上套设有第一轴承(10)和第二轴承(20)；

所述输入轴(2)通过所述第一轴承(10)转动设于所述壳体(1)内，所述输入轴(2)通过所述第二轴承(20)相对于所述输出轴套(4)转动；

所述输出轴套(4)上套设有第三轴承(30)，所述输出轴套(4)通过所述第三轴承(30)转动设于所述壳体(1)内。

10.一种车辆，其特征在于：

所述车辆上设有权利要求1-9中任一项所述的动力断开装置。