CN220268322U - 一种四驱车用模块式多功能分动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种四驱车用模块式多功能分动器，包括壳体，及设置在壳体内的基本功能模块，其还包括设置在壳体内的中间传动部及电磁牙嵌锁止模块及电磁扭矩控制模块，基本功能控制模块包括输入部、前轴输出部及后轴输出部，后轴输出部与输入部传动连接，中间传动部设置在前轴输出部与后轴输出部之间，电磁牙嵌锁止模块及电磁扭矩控制模块分别设置在前轴输出部上、分别通过中间传动部与后轴输出部传动连接，前轴输出部在电磁牙嵌锁止模块或电磁扭矩控制模块的驱动下输入动力。可以根据车型不同、配置不同来删减电磁扭矩控制模块或电磁牙嵌锁止模块中的任一模块，无需重新开发设计，从而可以显著缩短改型周期，提高了分动器对车型的适应能力。

Description

一种四驱车用模块式多功能分动器

技术领域

本实用新型属于车辆分动器技术领域，涉及一种多功能分动器，尤其为一种四驱车用模块式多功能分动器。

背景技术

分动器是对发动机的动力进行分配的重要装置，除普通路况外，为满足车辆在激烈驾驶、超低附着力的极端恶劣路况、路况极差车辆需要极大牵引力等情况下的行驶需求，需在车辆的四轮驱动系统中应用组合式分动器以使车辆具备适时四驱或分时四驱的功能。

现有的四轮驱动系统，为控制成本，往往会在分动器基本功能模块的基础上单独加装电磁扭矩控制模块或电磁牙嵌锁止模块，以及同时加装电磁扭矩控制模块与电磁牙嵌锁止模块，以使车辆在两驱的基础上分别单独具备适时四驱、单独具备分时四驱或同时具备适时四驱及分时四驱的功能。现有的分动器为匹配不同的车型、加装不同的模块，就需要设计不同的壳体及内部零件结构，导致分动器的车型适应性低、车辆及分动器开发过程复杂。另外，现有的组合式分动器将电磁牙嵌锁止模块置于后输出轴上，导致分动器需要较长的轴向空间实现功能、零件数量多、占用空间大；并且，分动器内的行星齿轮减速机构需要油泵强制润滑。这些设计都导致了分动器的生产成本及维护成本过高。同时，现有的分动器控制逻辑及换挡机构较为复杂，存在换挡失败的风险，容易发生机械损坏，烧毁换挡执行电动机，分动器的整机可靠性不高。

基于此，有必要提供一种成本低、体积小、车型适应性高、换挡成功率高的分动器。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种四驱车用模块式多功能分动器,以解决现有技术中存在的分动器车型适应性低、开发过程复杂、占用空间大、生产成本高，以及换挡过程中容易发生机械损坏、烧毁换挡执行电动机的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的的具体技术方案如下：

一种四驱车用模块式多功能分动器，包括壳体，及设置在壳体内的基本功能模块，其还包括设置在壳体内的中间传动部及电磁牙嵌锁止模块、电磁扭矩控制模块，所述基本功能控制模块包括输入部、前轴输出部及后轴输出部，所述后轴输出部与所述输入部传动连接，所述中间传动部设置在所述前轴输出部与后轴输出部之间，所述电磁牙嵌锁止模块及电磁扭矩控制模块分别设置在所述前轴输出部上、分别通过中间传动部与所述后轴输出部传动连接，所述前轴输出部在所述电磁牙嵌锁止模块或电磁扭矩控制模块的驱动下输入动力。

所述输入部包括输入轴，以及通过花键设置在输入轴上的输入轴联结齿，所述输入轴通过输入轴承设置在所述壳体内，所述输入轴联结齿用于将输入轴与所述后轴输出部高速传动连接；

所述后轴输出部包括后输出轴、换挡齿套、换挡拨叉、低速挡齿轮，以及分别通过花键设置在后输出轴上的齿毂、输出轴齿轮，所述后输出轴通过后输出轴承设置在壳体内、与输入轴同轴，所述低速挡齿轮通过滚针轴承设置在所述后输出轴上、通过中间传动部与所述输入轴低速传动连接，所述输出轴齿轮通过中间传动部与所述前轴输出部传动连接、用于驱动前输出部，所述输入轴联结齿、齿毂及低速挡齿轮依次相邻，所述输入轴联结齿、齿毂及低速挡齿轮上均设置有与换挡齿套配合的花键，所述换挡齿套通过花键设置在所述齿毂的外圆周上、可相对所述齿毂、输入轴联结齿、低速挡齿轮滑动啮合，所述换挡拨叉设置在所述换挡齿套上。

所述中间传动部设置在所述后轴输出部与所述前轴输出部之间，包括中间轴、中间联齿及在中间轴上开设的中间传动齿，所述中间轴通过中间轴轴承设置在所述壳体内，所述中间联齿通过滚针轴承设置在所述中间轴的前端、分别与所述输入轴、低速挡齿轮啮合传动，所述中间传动齿位于所述中间轴的后端、与所述输出轴齿轮及前输出部啮合传动。

所述前轴输出部包括前输出轴、空心轴及前输出齿轮，所述前输出轴通过深沟球轴承设置在所述壳体内，所述空心轴通过滚针轴承套装在所述前输出轴上，所述前输出齿轮通过花键设置在所述空心轴上、与所述中间轴上的中间传动齿啮合传动，所述电磁牙嵌锁止模块的输入牙嵌齿及电磁扭矩控制模块的输入端分别通过花键设置在所述空心轴上。

所述电磁扭矩控制模块包括耦合器输入壳体合件、端盖组件以及电磁铁支架，所述壳体合件与端盖组件相互连接构成模块主内腔，所述电磁铁支架与端盖组件相互衔接构成模块副内腔、位于耦合器输入壳体合件的一端，所述耦合器输入壳体合件的另一端与所述空心轴之间花键连接；

所述模块副腔内设置有电磁线圈A，所述模块主内腔内设置有耦合器输出轴、一级摩擦片组、二级摩擦片组、衔铁片、外凸轮及内凸轮，所述耦合器输出轴通过花键套装在所述前输出轴上，所述二级摩擦片组设置在所述耦合器输出轴与耦合器输入壳体合件之间，其中，二级摩擦片组的输入端与耦合器输入壳体合件花键连接、输出端与耦合器输出轴之间传动连接，所述内凸轮与耦合器输出轴相邻、与外凸轮分别设置在所述前输出轴上，所述外凸轮及内凸轮相对的两侧面上对应地设置有双向端面螺旋槽，在外凸轮及内凸轮的双向端面螺旋槽之间夹设有传动钢球；所述一级摩擦片组设置在耦合器输入壳体合件与外凸轮之间、输入端与耦合器输入壳体合件花键连接、输出端与外凸轮花键连接，所述外凸轮与所述端盖组件之间设置有平面推力轴承。

所述一级摩擦片组包括交替设置的凸轮外齿片及凸轮内齿片，所述二级摩擦片组包括交替设置的外齿摩擦片及内齿摩擦片，所述凸轮外齿片、外齿摩擦片分别与所述耦合器输入壳体合件之间花键连接，所述凸轮内齿片与所述外凸轮之间花键连接，所述内齿摩擦片与所述耦合器输出轴的外侧面之间花键连接。

所述电磁牙嵌锁止模块包括依次设置的外牙嵌齿、内牙嵌齿、牙嵌齿止推环及电磁铁壳体合件，所述外牙嵌齿通过花键过盈设置在所述前输出轴上，所述内牙嵌齿通过花键设置在所述空心轴上、具有相对空心轴滑动的自由度，所述电磁铁壳体合件通过电磁铁支撑轴承套装在所述空心轴上、与空心轴之间存在缝隙，所述牙嵌齿止推环设置在所述电磁铁壳体合件与内牙嵌齿之间，所述电磁铁壳体合件的内部上方设置有电磁线圈B、下方设置有电磁铁滑套组件，其中电磁铁壳体合件靠近内牙嵌齿一侧开口，电磁铁滑套组件可从电磁铁壳体合件的开口处轴向滑出，所述内牙嵌齿上设置有锁止位置输出片。

所述后输出轴上还设置有用于检测车速的车速表主动齿轮，所述后输出轴的输出端通过法兰螺母A安装有后输出法兰，所述后输出法兰与壳体之间由内至外依次设置有油封及防尘罩。

所述前输出轴的输出端通过法兰螺母B安装有前输出法兰。

所述壳体包括依次采用可拆卸连接的前盖、中壳体及后壳体，其中，所述前盖位于所述输入部一侧，所述后壳体位于所述后轴输出部的输出侧。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种四驱车用模块式多功能分动器通过使用独创的齿轮组换挡机构能够显著提高换挡的成功率，避免换挡时可能产生的机械损坏，避免换挡电机烧毁，并且采用的结构能够使控制逻辑更加简单，提高了整机的可靠性。利用滚针轴承将中间轴联齿浮动的套装在中间轴上，既能够节约空间，还可以降低零件的使用数量、降低制造成本；另外，由于中间联齿上的低速齿轮较大，可以接触到壳体底部油液，从而可以产生飞溅润滑，不需要像同类产品的行星齿轮减速机构那样需要油泵强制润滑，成本更低。壳体采用三段式设计，匹配不同的车型只需要重新制作不同尺寸的前盖及后输出法兰、前输出法兰即可，其他零件均可共用，进一步极大地简化了不同车型分动器的开发过程，缩减了开发成本。

另外，本实用新型中将电磁扭矩控制模块及电磁牙嵌锁止模块置于同一轴，实现了四驱锁止与四驱自动功能的共存，并且，由于电磁牙嵌锁止模块置于前输出轴出，并非像同类产品一样置于后输出轴，本实用新型能够在更短的轴向空间内实现功能，从而方便针对不同的车型开发工作。同时，本实用新型所提供的四驱车用模块式多功能分动器可以根据车型不同、配置不同来删减电磁扭矩控制模块或电磁牙嵌锁止模块中的任一模块，也可以在只具有一个模块时添加另一个模块，无需重新开发设计，从而可以显著缩短改型周期，提高了分动器对车型的适应能力。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为图2中A-A向的剖视图；

图4为图3中前轴输出部部分的结构示意图；

图5为图4中B处的局部放大结构示意图。

图中标记说明：1、输入轴，2、密封塞，3、输入轴承，4、前盖，5、中壳体，6、输入轴联结齿，7、换挡齿套，8、齿毂，9、换挡拨叉，10、低速挡齿轮，11、输出轴齿轮，12、后输出轴承，13、后输出轴，14、车速表主动齿轮，15、油封，16、防尘罩，17、后输出法兰，18、法兰螺母A，19、中间轴轴承，20、后壳体，21、电磁牙嵌锁止模块，22、空心轴，23、前输出齿轮，24、电磁扭矩控制模块，26、前输出轴，27、前输出法兰，28、法兰螺母B，29、中间联齿，30、中间轴，31、中间轴止推垫，32、中间传动齿，2101、外牙嵌齿，2102、内牙嵌齿，2103、锁止位置输出片，2104、牙嵌齿止推环，2105、电磁线圈B，2106、电磁铁壳体合件，2107、电磁铁支撑轴承，2108、电磁铁滑套组件，2401、耦合器输入壳体合件，2402、外齿摩擦片，2403、内齿摩擦片，2404、内凸轮，2405、衔铁片，2406、凸轮外齿片，2407、凸轮内齿片，2408、端盖组件，2409、电磁线圈A，2410、电磁铁支架，2411、外凸轮，2412、钢球，2413、耦合器输出轴，2414、平面推力轴承，2601、深沟球轴承。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型做进一步详细的描述。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种四驱车用模块式多功能分动器，包括壳体，及设置在壳体内、用于实现两驱功能的基本功能模块，其还包括设置在壳体内的中间传动部及电磁牙嵌锁止模块21、电磁扭矩控制模块24，其中，中间传动部用于减速及四驱传动、电磁牙嵌锁止模块21用于实现四驱锁止功能、电磁扭矩控制模块24用于实现四驱自动功能；另外，所述壳体为可拆卸的三段式结构，包括依次连接的前盖4、中壳体5及后壳体20，其中，所述前盖4位于所述输入部一侧，所述后壳体20位于所述后轴输出部的输出侧，其中，上述的基本功能模块、中间传动部及电磁牙嵌锁止模块21、电磁扭矩控制模块24均设置在所述中壳体5内。

具体的，所述基本功能控制模块包括输入部、前轴输出部及后轴输出部，所述后轴输出部与所述输入部传动连接，所述中间传动部设置在所述前轴输出部与后轴输出部之间，所述电磁牙嵌锁止模块21及电磁扭矩控制模块24分别设置在所述前轴输出部上、分别通过中间传动部与所述后轴输出部传动连接，所述前轴输出部在所述电磁牙嵌锁止模块21或电磁扭矩控制模块24的驱动下输入动力。

所述输入部包括输入轴1，以及通过花键设置在输入轴1上的输入轴联结齿6，所述输入轴1通过输入轴承3设置在所述壳体内，所述输入轴联结齿6用于将输入轴1与所述后轴输出部高速传动连接；所述后轴输出部包括后输出轴13、换挡齿套7、换挡拨叉9、低速挡齿轮10，以及分别通过花键设置在后输出轴13上的齿毂8、输出轴齿轮11，所述后输出轴13通过后输出轴承12设置在壳体内、与输入轴1同轴，所述后输出轴13与所述输入轴1之间设置有密封塞2，所述低速挡齿轮10通过滚针轴承设置在所述后输出轴13上、通过中间传动部与所述输入轴1低速传动连接，所述输出轴齿轮11通过中间传动部与所述前轴输出部传动连接、用于驱动前输出部，所述输入轴联结齿6、齿毂8及低速挡齿轮10依次相邻，所述输入轴联结齿6、齿毂8及低速挡齿轮10上均设置有与换挡齿套7配合的花键，所述换挡齿套7通过花键设置在所述齿毂8的外圆周上、可相对所述齿毂8、输入轴联结齿6、低速挡齿轮10滑动啮合，所述换挡拨叉9设置在所述换挡齿套7上。

所述中间传动部设置在所述后轴输出部与所述前轴输出部之间，包括中间轴30、中间联齿29及开设在中间轴30上、与中间轴30为一体结构的中间传动齿32，所述中间轴30通过中间轴轴承19设置在所述壳体内，所述中间联齿29通过滚针轴承设置在所述中间轴30的前端、分别与所述输入轴1、低速挡齿轮10啮合传动，所述中间联齿29与中间轴轴承19之间设置有中间止推垫31，所述中间传动齿32位于所述中间轴30的后端、用于使中间轴30与输出轴齿轮11、前输出部的前输出齿轮23啮合传动。

所述前轴输出部包括前输出轴26、空心轴22及前输出齿轮23，所述前输出轴26通过深沟球轴承2601设置在所述壳体内，所述空心轴22通过滚针轴承套装在所述前输出轴26上，所述前输出齿轮23通过花键设置在所述空心轴22上、与中间传动齿32啮合传动，所述电磁牙嵌锁止模块21的输入牙嵌齿及电磁扭矩控制模块24的输入端分别通过花键设置在所述空心轴22上。

所述电磁扭矩控制模块24包括耦合器输入壳体合件2401、端盖组件2408以及电磁铁支架2410，所述壳体合件与端盖组件2408相互连接构成模块主内腔，所述电磁铁支架2410与端盖组件2408相互衔接构成模块副内腔、位于耦合器输入壳体合件2401的一端，所述耦合器输入壳体合件2401的另一端与所述空心轴22之间花键连接；

所述模块副腔内设置有电磁线圈A2409，所述模块主内腔内设置有耦合器输出轴2413、一级摩擦片组、二级摩擦片组、衔铁片2405、外凸轮2411及内凸轮2404，所述耦合器输出轴2413通过花键套装在所述前输出轴26上，所述二级摩擦片组设置在所述耦合器输出轴2413与耦合器输入壳体合件2401之间，包括交替设置的外齿摩擦片2402及内齿摩擦片2403，所述一级摩擦片组设置在耦合器输入壳体合件2401与外凸轮2411之间，包括交替设置的凸轮外齿片2406及凸轮内齿片2407，所述凸轮外齿片2406、外齿摩擦片2402分别与所述耦合器输入壳体合件2401之间花键连接，所述凸轮内齿片2407与所述外凸轮2411之间花键连接，所述内齿摩擦片2403与所述耦合器输出轴2413的外侧面之间花键连接；所述内凸轮2404与耦合器输出轴2413相邻、与外凸轮2411分别设置在所述前输出轴26上，所述外凸轮2411及内凸轮2404相对的两侧面上对应地设置有双向端面螺旋槽，在外凸轮2411及内凸轮2404的双向端面螺旋槽之间夹设有传动钢球2412，所述外凸轮2411与所述端盖组件2408之间设置有平面推力轴承2414。

进一步的，所述电磁牙嵌锁止模块21包括依次设置的外牙嵌齿2101、内牙嵌齿2102、牙嵌齿止推环2104及电磁铁壳体合件2106，所述外牙嵌齿2101通过花键过盈设置在所述前输出轴26上，所述内牙嵌齿2102通过花键设置在所述空心轴22上、具有相对空心轴22滑动的自由度，所述电磁铁壳体合件2106通过电磁铁支撑轴承2107套装在所述空心轴22上、与空心轴22之间存在缝隙，所述牙嵌齿止推环2104设置在所述电磁铁壳体合件2106与内牙嵌齿2102之间，所述电磁铁壳体合件2106的内部上方设置有电磁线圈B2105、下方设置有电磁铁滑套组件2108，其中电磁铁壳体合件2106靠近内牙嵌齿一侧开口，电磁铁滑套组件2108可从电磁铁壳体合件2106的开口处轴向滑出，所述内牙嵌齿2102上设置有锁止位置输出片2103。

所述后输出轴13上还设置有用于检测车速的车速表主动齿轮14，所述后输出轴13的输出端通过法兰螺母A18安装有后输出法兰17，用于向车辆后传动轴输出动力，所述后输出法兰17与壳体之间由内至外依次设置有油封15及防尘罩16，用于润滑壳体内部零件以及给壳体内部件防尘；前输出轴26的输出端通过法兰螺母B28安装有前输出法兰27，用于向车辆的前传动轴输出动力。

本实施例中，在壳体内同时设置电磁牙嵌锁止模块21及电磁扭矩控制模块24，从而使分动器同时具备高速两驱、高速四驱自动、高速四驱锁止、低速两驱、低速四驱自动、低速四驱锁止六个工作模式。其中为了实现上述工作模式，本实施例中需要在壳体外挂高低速选挡电机以下简称换挡电机及分动器控制器，分动器控制器内置单片机，可以和车辆总线进行通讯采集车辆的相关数据，同时向车辆总线反馈自身的工作状态。

如图3至图5所示，本实施例在不同工作模式下，动作原理如下：

1、高速两驱：此为车辆的节能模式，换挡至高速两驱模式时，如图3所示，换挡电机通过换挡机构使换挡齿套7向左移动，使其与齿毂8花键配合的同时与输入轴联结齿6通过花键配合，完成高速挡换挡。变速器输出的动力通过输入轴1传递给与输入轴1花键连接的输入轴联结齿6后传递给换挡齿套7，换挡齿套7经齿毂8驱动与齿毂8花键连接的后输出轴13转动，后输出轴13将动力输出至后输出法兰17，从而向车辆后传动轴输出动力；

2、高速四驱自动：此模式适合在公路激烈驾驶或者较低附着力的路面上行驶。此模式下，电磁扭矩控制模块24参与工作，分动器控制器与车辆总线通信，采集必要的行驶数据，并根据内置的逻辑及算法实时调整电磁扭矩控制模块24的供电电流，进而实现调整该模块内部摩擦片组的压紧力，以将动力受控地分配给前输出轴26，使车辆获得理想的前轮驱动力，实现车辆行驶性能的大幅提升。

如图3、图4、图5所示，换挡电机通过换挡机构使换挡齿套7向左移动，使其与齿毂8花键配合的同时与输入轴联结齿6通过花键配合，完成高速挡换挡。动力除经前述高速两驱的描述向后输出轴13传递外，亦通过与后输出轴13花键连接的输出轴齿轮11传递给中间轴30，并经中间轴30上的中间传动齿32传递给前输出齿轮23，前输出齿轮23将动力传递给空心轴22，从而使电磁扭矩控制模块24的输入端在空心轴22的带动下输入动力。此时分动器控制器与车辆总线通信、实时调整给电磁扭矩控制模块24的供电电流，以调整该模块内部摩擦片组的压紧力，从而将动力受控地分配给前输出轴26，前输出轴26的动力经前输出法兰27传递给车辆的前传动轴，从而实现适时高速四驱即高速四驱自动。

3、高速四驱锁止：此模式适合在超低附着力的极端恶劣路况，如烂泥、沙漠、超滑冰雪等路面上行驶。在此模式下，电磁牙嵌锁止模块21参与工作、与前输出轴26结合，分动箱刚性锁止，实现四轮驱动。

如图3、图4所示，换挡电机通过换挡机构使换挡齿套7向左移动，使其与齿毂8花键配合的同时与输入轴联结齿6通过花键配合，完成高速挡换挡。电磁牙嵌锁止模块21的电磁铁得电后推动内牙嵌齿2102与外牙嵌齿2101啮合，动力除经前述高速两驱的描述向后输出轴13传递外，亦通过与后输出轴13花键连接的输出齿轮传递给中间轴30，经过中间轴30的中间传动齿32传递给前输出齿轮23，前输出齿轮23将动力传递给空心轴22，从而到达通过花键设置在空心轴22上的内牙嵌齿2102上，内牙嵌齿2102通过与之啮合的外牙嵌齿2101将动力传递给与外牙嵌齿2101花键配合的前输出轴26上，前输出轴26的动力经前输出法兰27传递给车辆的前传动轴，从而实现强制高速四驱即高速四驱锁止。

4、低速两驱：此模式适在攀爬附着力较好的陡坡弯路上行驶，此模式下，车辆既有较大的驱动扭矩，又不失前轮转向的灵活性。

如图3所示，换挡电机通过换挡机构使换挡齿套7向右移动，使其与齿毂8花键配合的同时与低速挡齿轮10通过花键配合，完成低速挡换挡。变速器输出的动力通过输入轴1传递给中间联齿29、完成一级减速后，再传递给低速挡齿轮10，完成二级减速，然后，将动力通过换挡齿套7传递给与之花键连接的齿毂8，经齿毂8花键连接的后输出轴13传递至后输出法兰17，向车辆后传动轴输出动力。此时，车辆为低速后轮驱动，分动器后输出轴13的扭矩被放大，放大倍数可通过调整相关齿轮的齿数获得，本实施例中放大了3.64倍。

5、低速四驱自动：此模式适合在地面附着力较差且需要较大牵引力和一定转向灵活性的路面上行驶。

如图3至图5所示，换挡电机通过换挡机构使换挡齿套7向右移动，使其与齿毂8花键配合的同时与低速挡齿轮10通过花键配合，完成低速挡换挡。动力除经前述低速两驱的描述向后输出轴13传递外，亦通过输出轴上花键连接的输出齿轮将动力传递给中间轴30，动力经过中间传动齿32、前输出齿轮23到达空心轴22后，经过花键传递给电磁扭矩控制模块24的输入端，此时分动器控制器与车辆总线通信采集车辆必要的行驶数、实时调整给电磁扭矩控制模块24的供电电流，以调整该模块内部摩擦片组的压紧力，从而将动力受控地分配给前输出轴26，前输出轴26的动力经前输出法兰27传递给车辆的前传动轴，从而实现低速四驱自动。

6、低速四驱锁止：此模式适合在路况极差、车辆需要较大牵引力，且不需要灵活转向的路面上行驶。在此模式下，电磁牙嵌锁止模块21参与工作、与前输出轴26结合，分动箱刚性锁止，实现四轮驱动。

如图3、图4所示，换挡电机通过换挡机构使换挡齿套7向右移动，使其与齿毂8花键配合的同时与低速挡齿轮10通过花键配合，完成低速挡换挡。电磁牙嵌锁止模块21的电磁铁得电后推动内牙嵌齿2102与外牙嵌齿2101啮合，动力除经前述低速两驱的描述向后输出轴13传递外，亦通过与后输出轴13花键连接的输出齿轮传递给中间轴30，经过中间轴30的中间传动齿32传递给前输出齿轮23，前输出齿轮23将动力传递给空心轴22，从而使通过花键设置在空心轴22上的内牙嵌齿2102上，内牙嵌齿2102通过与之啮合的外牙嵌齿2101将动力传递给与外牙嵌齿2101花键配合的前输出轴26上，前输出轴26的动力经前输出法兰27传递给车辆的前传动轴，实现强制低速四驱即低速四驱锁止。

在上述工作模式中，电磁扭矩控制模块24的工作原理如下：

如图4、图5所示，在选择四驱自动的情况下，动力通过前输出齿轮23传递到与之花键连接的空心轴22上，带动与空心轴22花键连接的电磁扭矩控制模块24的耦合器输入壳体合件2401获得动力，耦合器输入壳体合件2401带动通过花键与之配合的数个凸轮外齿片2406转动。

此时，如电磁线圈A2409得电，端盖组件2408的右端面将产生较大的磁力，磁力透过由数个凸轮外齿片2406及数个凸轮内齿片2407组成的一级摩擦片组，牵引衔铁片2405向左侧移动、压紧一级摩擦片组，一级摩擦片组被压紧后，凸轮外齿片2406在摩擦力的作用下带动凸轮内齿片2407一起转动，与之花键连接的外凸轮2411在凸轮内齿片2407的转动下一同转动。本实施例中，在外凸轮2411的右端面设置有6条双向端面螺旋槽，对应的，内凸轮2404的左端面同样设置有和外凸轮2411对应的6条双向端面螺旋槽，且二者之间夹持有6个钢球2412，外凸轮2411的转动带动6个钢球2412沿端面螺旋槽升起，在端盖组件2408和平面推力轴承2414的阻挡下，外凸轮2411无法向左侧移动，此时，内凸轮2404在钢球2412的作用力下，被驱动向右侧滑动、压紧由数个外齿摩擦片2402及数个内齿摩擦片2403组成的二级摩擦片组，二级摩擦片组被压紧后，外齿摩擦片2402在摩擦力的作用下带动内齿摩擦片2403一起转动，与之花键连接的耦合器输出轴2413获得动力后，将动力传递给与之花键连接的前输出轴26上，动力最终通过前输出轴26及向车辆前传动轴输出。分动器控制器通过控制给与电磁线圈A2409的电流大小，使一级摩擦片组获得不同的压力，从而传递可控的扭矩到达前输出轴26。

电磁牙嵌锁止模块21的工作原理如下：

该模块电磁线圈B2105的通断同样受分动器控制器的控制。

如图4所示，在选择四驱锁止的情况下，动力通过前输出齿轮23传递到与之花键连接的空心轴22上，内牙嵌齿2102通过花键套装在空心轴22上、且可以相对空心轴22轴向滑动；外牙嵌齿2101通过花键过盈地压装在前输出轴26上。分动器控制器控制电磁线圈B2105得电，双金属材料组成的电磁铁壳体合件2106产生推力，推动电磁铁滑套组件2108向右侧滑动，推动牙嵌齿止推环2104及内牙嵌齿2102向右滑动，使内牙嵌齿2102右端面处的牙嵌齿与外牙嵌齿2101左端面的牙嵌齿啮合，此时，动力从空心轴22经内牙嵌齿2102传递给外牙嵌齿2101，并传递给前输出轴26后，最终输出给车辆的前传动轴。

在内牙嵌齿2102上设置有锁止位置输出片2103，其随内牙嵌齿2102一起运动，向设置在后壳体20上的传感器传递位置信息，并通过分动器控制器向车辆总线报告。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种四驱车用模块式多功能分动器，包括壳体，及设置在壳体内的基本功能模块，其特征在于：其还包括设置在壳体内的中间传动部及电磁牙嵌锁止模块(21)及电磁扭矩控制模块(24)，所述基本功能模块包括输入部、前轴输出部及后轴输出部，所述后轴输出部与所述输入部传动连接，所述中间传动部设置在所述前轴输出部与后轴输出部之间，所述电磁牙嵌锁止模块(21)及电磁扭矩控制模块(24)分别设置在所述前轴输出部上、分别通过中间传动部与所述后轴输出部传动连接，所述前轴输出部在所述电磁牙嵌锁止模块(21)或电磁扭矩控制模块(24)的驱动下输入动力。

2.根据权利要求1所述的一种四驱车用模块式多功能分动器，其特征在于：所述输入部包括输入轴(1)，以及通过花键设置在输入轴(1)上的输入轴联结齿(6)，所述输入轴(1)通过输入轴承(3)设置在所述壳体内，所述输入轴联结齿(6)用于将输入轴(1)与所述后轴输出部高速传动连接；

所述后轴输出部包括后输出轴(13)、换挡齿套(7)、换挡拨叉(9)、低速挡齿轮(10)，以及分别通过花键设置在后输出轴(13)上的齿毂(8)、输出轴齿轮(11)，所述后输出轴(13)通过后输出轴承(12)设置在壳体内、与输入轴(1)同轴，所述低速挡齿轮(10)通过滚针轴承设置在所述后输出轴(13)上、通过中间传动部与所述输入轴(1)低速传动连接，所述输出轴齿轮(11)通过中间传动部与所述前轴输出部传动连接、用于驱动前轴输出部，所述输入轴联结齿(6)、齿毂(8)及低速挡齿轮(10)依次相邻，所述输入轴联结齿(6)、齿毂(8)及低速挡齿轮(10)上均设置有与换挡齿套(7)配合的花键，所述换挡齿套(7)通过花键设置在所述齿毂(8)的外圆周上、可相对所述齿毂(8)、输入轴联结齿(6)、低速挡齿轮(10)滑动啮合，所述换挡拨叉(9)设置在所述换挡齿套(7)上。

3.根据权利要求2所述的一种四驱车用模块式多功能分动器，其特征在于：所述中间传动部设置在所述后轴输出部与所述前轴输出部之间，包括中间轴(30)、中间联齿(29)及在中间轴(30)上开设的中间传动齿(32)，所述中间轴(30)通过中间轴轴承(19)设置在所述壳体内，所述中间联齿(29)通过滚针轴承设置在所述中间轴(30)的前端、分别与所述输入轴(1)、低速挡齿轮(10)啮合传动，所述中间传动齿(32)设置在所述中间轴(30)的后端、与所述输出轴齿轮(11)及前轴输出部啮合传动。

4.根据权利要求2所述的一种四驱车用模块式多功能分动器，其特征在于：所述前轴输出部包括前输出轴(26)、空心轴(22)及前输出齿轮(23)，所述前输出轴(26)通过深沟球轴承(2601)设置在所述壳体内，所述空心轴(22)通过滚针轴承套装在所述前输出轴(26)上，所述前输出齿轮(23)通过花键设置在所述空心轴(22)上、与所述中间传动部啮合传动，所述电磁牙嵌锁止模块(21)的输入牙嵌齿及电磁扭矩控制模块(24)的输入端分别通过花键设置在所述空心轴(22)上。

5.根据权利要求4所述的一种四驱车用模块式多功能分动器，其特征在于：所述电磁扭矩控制模块(24)包括耦合器输入壳体合件(2401)、端盖组件(2408)以及电磁铁支架(2410)，所述壳体合件与端盖组件(2408)相互连接构成模块主内腔，所述电磁铁支架(2410)与端盖组件(2408)相互衔接构成模块副内腔、位于耦合器输入壳体合件(2401)的一端，所述耦合器输入壳体合件(2401)的另一端与所述空心轴(22)之间花键连接；

所述模块副内腔内设置有电磁线圈A(2409)，所述模块主内腔内设置有耦合器输出轴(2413)、一级摩擦片组、二级摩擦片组、衔铁片(2405)、外凸轮(2411)及内凸轮(2404)，所述耦合器输出轴(2413)通过花键套装在所述前输出轴(26)上，所述二级摩擦片组设置在所述耦合器输出轴(2413)与耦合器输入壳体合件(2401)之间，其中，二级摩擦片组的输入端与耦合器输入壳体合件(2401)花键连接、输出端与耦合器输出轴(2413)之间传动连接，所述内凸轮(2404)与耦合器输出轴(2413)相邻、与外凸轮(2411)分别设置在所述前输出轴(26)上，所述外凸轮(2411)及内凸轮(2404)相对的两侧面上对应地设置有双向端面螺旋槽，在外凸轮(2411)及内凸轮(2404)的双向端面螺旋槽之间夹设有传动钢球(2412)；所述一级摩擦片组设置在耦合器输入壳体合件(2401)与外凸轮(2411)之间、输入端与耦合器输入壳体合件(2401)花键连接、输出端与外凸轮(2411)花键连接，所述外凸轮(2411)与所述端盖组件(2408)之间设置有平面推力轴承(2414)。

6.根据权利要求5所述的一种四驱车用模块式多功能分动器，其特征在于：所述一级摩擦片组包括交替设置的凸轮外齿片(2406)及凸轮内齿片(2407)，所述二级摩擦片组包括交替设置的外齿摩擦片(2402)及内齿摩擦片(2403)，所述凸轮外齿片(2406)、外齿摩擦片(2402)分别与所述耦合器输入壳体合件(2401)之间花键连接，所述凸轮内齿片(2407)与所述外凸轮(2411)之间花键连接，所述内齿摩擦片(2403)与所述耦合器输出轴(2413)的外侧面之间花键连接。

7.根据权利要求4所述的一种四驱车用模块式多功能分动器，其特征在于：所述电磁牙嵌锁止模块(21)包括依次设置的外牙嵌齿(2101)、内牙嵌齿(2102)、牙嵌齿止推环(2104)及电磁铁壳体合件(2106)，所述外牙嵌齿(2101)通过花键过盈设置在所述前输出轴(26)上，所述内牙嵌齿(2102)通过花键设置在所述空心轴(22)上、具有相对空心轴(22)滑动的自由度，所述电磁铁壳体合件(2106)通过电磁铁支撑轴承(2107)套装在所述空心轴(22)上、与空心轴(22)之间存在缝隙，所述牙嵌齿止推环(2104)设置在所述电磁铁壳体合件(2106)与内牙嵌齿(2102)之间，所述电磁铁壳体合件(2106)的内部上方设置有电磁线圈B(2105)、下方设置有电磁铁滑套组件(2108)，其中电磁铁壳体合件(2106)靠近内牙嵌齿一侧开口，电磁铁滑套组件(2108)可从电磁铁壳体合件(2106)的开口处轴向滑出，所述内牙嵌齿(2102)上设置有锁止位置输出片(2103)。

8.根据权利要求2所述的一种四驱车用模块式多功能分动器，其特征在于：所述后输出轴(13)上还设置有用于检测车速的车速表主动齿轮(14)，所述后输出轴(13)的输出端通过法兰螺母A(18)安装有后输出法兰(17)，所述后输出法兰(17)与壳体之间由内至外依次设置有油封(15)及防尘罩(16)。

9.根据权利要求4所述的一种四驱车用模块式多功能分动器，其特征在于：所述前输出轴(26)的输出端通过法兰螺母B(28)安装有前输出法兰(27)。

10.根据权利要求1所述的一种四驱车用模块式多功能分动器，其特征在于：所述壳体包括依次采用可拆卸连接的前盖(4)、中壳体(5)及后壳体(20)，其中，所述前盖(4)位于所述输入部一侧，所述后壳体(20)位于所述后轴输出部的输出侧。