CN115095610A - 一种动力传递断开机构和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种动力传递断开机构和车辆，动力传递断开机构包括驱动组件；差速器外壳，所述差速器包括相互连接的差速器壳体和差速器端盖，所述差速器壳体上固定套设有主减速齿轮；第一传动组件，所述第一传动组件转动设置在所述安装腔中；动力输出组件，所述动力输出组件设置在所述安装腔中，推动件，所述推动件穿设在所述差速器壳体中；弹性件，所述弹性件的一端与所述推动件抵接，所述弹性件的另一端与所述差速器壳体抵接；离合器结构，所述离合器结构设置在所述推动件与所述第一传动组件之间。本发明能够实现电机与差速器断开，从而避免电机产生额外的拖曳扭矩，降低对电机的损耗，保护电机的传动效率。

Description

一种动力传递断开机构和车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种动力传递断开机构和车辆。
背景技术
随着汽车工业的发展，越来越多的汽车进入到生产生活领域中，汽车为人们的交通出行和物流运输提供了极大的便利。现有的汽车大部分都是燃油车，目前，在能源与环境危机的背景下，大力推进新能源汽车的研发。相对于传统的燃油车，纯电动汽车舍弃了发动机而采用电动机来做为动力源。
纯电动减速器是一种精密的机械，也可以说是动力传达机构，纯电动减速器主要是由齿轮、轴、轴承、箱体还有其他的零部件组合。纯电动减速器在汽车中有很多的作用。首先是可以降低转速和增大转矩。电动机的输出功率已经是固定的了，而电动车有了纯电动减速器之后，就可以降低转速，从而获得更大的转矩，这也就可以获得更大的驱动力。另外电动车有了纯电动减速器之后，车辆可以更好地适应路况，在弯路、下坡、上坡的地方可以改变汽车的速度，从而保证汽车有充足的动力通过。
但现在的纯电动减速器中缺少断开装置，无法将电机与差速器断开。当电机为辅驱电机用在减速器中且不需要辅助驱动作为动力输出时，缺少断开装置，车轮会通过差速器拖动电机转动，电机会产生额外的拖曳扭矩作为负载损耗掉；当车速较高时，电机容易超过极限转速，对电机产生损耗，从而降低传动效率，甚至会导致电机的损坏。
因此，需要一种动力传递断开机构和车辆来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力传递断开机构和车辆，能够实现电机与差速器断开，从而避免电机产生额外的拖曳扭矩，降低对电机的损耗，保护电机的传动效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种动力传递断开机构，包括：
驱动组件；
差速器外壳，所述差速器包括相互连接的差速器壳体和差速器端盖，所述差速器壳体与所述差速器端盖围设形成安装腔，所述差速器壳体上固定套设有主减速齿轮，所述主减速齿轮能够与驱动电机传动连接；
第一传动组件，所述第一传动组件转动设置在所述安装腔中；
动力输出组件，所述动力输出组件设置在所述安装腔中，所述动力输出组件的一端相对所述差速器端盖伸出，且与所述第一传动组件传动连接，
推动件，所述推动件穿设在所述差速器壳体中，且一端相对所述差速器壳体伸出，所述驱动组件与所述推动件传动连接；
弹性件，所述弹性件的一端与所述推动件抵接，所述弹性件的另一端与所述差速器壳体抵接；
离合器结构，所述离合器结构设置在所述推动件与所述第一传动组件之间，所述驱动组件能够推动所述推动件运动以使所述离合器结构结合或者断开。
可选地，所述驱动组件包括电机和第二传动组件，所述电机与所述第二传动组件传动连接，所述第二传动组件与所述推动件传动连接。
可选地，所述第二传动组件包括蜗轮、蜗杆和凸轮，所述蜗杆与所述电机传动连接，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述凸轮设置在所述蜗轮朝向所述推动件的一端上，所述凸轮与所述推动件传动连接，所述电机能够带动所述蜗杆从而带动所述蜗轮转动，所述蜗轮能够带动所述凸轮转动以推动所述推动件移动。
可选地，所述离合器结构包括连接公端和连接母端，所述连接公端设置在所述推动件位于所述差速器壳体内的一端上，所述连接母端设置在所述第一传动组件上。
可选地，所述第一传动组件包括行星轴和行星齿轮，所述行星轴固定设置在所述连接母端上，所述行星齿轮设置在所述行星轴上，所述行星齿轮与所述动力输出组件传动连接。
可选地，所述动力输出组件包括半轴和半轴齿轮，所述半轴齿轮设置在所述半轴上，所述半轴齿轮与所述行星齿轮啮合，所述半轴的一端相对所述差速器端盖伸出与车轮连接。
可选地，所述推动件包括相互连接的推盘和凸轮环，所述推盘套设在所述差速器壳体上，且位于所述安装腔外，所述弹性件的一端与所述推盘抵接，所述凸轮环设置在所述安装腔中。
可选地，所述凸轮环朝向所述推盘的一侧设置有卡爪，所述差速器壳体上开设有与所述卡爪相对的过孔，所述卡爪穿过所述过孔与所述推盘固定连接。
可选地，还包括推力轴承，所述推力轴承设置在所述差速器壳体上，所述驱动组件能够推动所述推力轴承，从而推动所述推动件朝向所述差速器端盖的方向移动。
一种车辆，包括如上所述的动力传递断开机构。
本发明的有益效果：
本发明所提供的一种动力传递断开机构，在差速器外壳中设置有第一传动组件和动力输出组件，第一传动组件与动力输出组件传动连接，在差速器的壳体上设置有推动件，推动件与第一传动组件之间设置有离合器结构，在推动件与差速器可以之间设置有弹性件，驱动组件能够推动推动件运动从而使离合器结构断开或者连接。在需要实现动力输出时，驱动组件推动推动件朝向差速器端盖方向运动，使得离合器结构结合；驱动电机通过带动主减速齿轮转动，主减速齿轮带动差速器壳体转动，差速器壳体通过推动件和离合器结构带动第一传动组件，第一传动组件带动动力输出组件实现动力输出；在不需要动力输出，同时防止车轮倒拖驱动组件时，驱动组件减小施加在推动件的上的力，在弹性件自身回复力的作用下，推动推动件朝远离差速器端盖的方向运动，从而使得离合器结构断开，车轮通过动力输出组件带动第一传动组件转动，但由于离合器结构断开，使得动力无法通过推动件传递至差速器壳体，从而不会影响到驱动电机。通过上述方式，能够实现电机与差速器断开，从而避免电机产生额外的拖曳扭矩，降低对电机的损耗，保护电机的传动效率；同时，在动力需要时，实现动力输出，保证整车的驱动性能满足各种工况的需要。
本发明所提供的一种车辆，包括如上所述的动力传递断开机构，在需要实现动力输出时，驱动组件推动推动件朝向差速器端盖方向运动，使得离合器结构结合；驱动电机通过带动主减速齿轮转动，主减速齿轮带动差速器壳体转动，差速器壳体通过推动件和离合器结构带动第一传动组件，第一传动组件带动动力输出组件实现动力输出；在不需要动力输出，同时防止车轮倒拖驱动组件时，驱动组件减小施加在推动件的上的力，在弹性件自身回复力的作用下，推动推动件朝远离差速器端盖的方向运动，从而使得离合器结构断开，车轮通过动力输出组件带动第一传动组件转动，但由于离合器结构断开，使得动力无法通过推动件传递至差速器壳体，从而不会影响到驱动电机。通过上述方式，能够实现电机与差速器断开，从而避免电机产生额外的拖曳扭矩，降低对电机的损耗，保护电机的传动效率；同时，在动力需要时，实现动力输出，保证整车的驱动性能满足各种工况的需要。
附图说明
图1是本发明一种动力传递断开机构的剖视图；
图2是本发明一种动力传递断开机构的分解图。
图中：
1、电机；2、卡环；3、凸轮；4、蜗轮；5、蜗杆；6、推力轴承；7、推盘；8、弹性件；9、差速器壳体；10、半轴齿轮；11、凸轮环；12、行星齿轮；13、连接母端；14、差速器端盖；15、主减速齿轮；16、行星轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
电动车安装纯电动减速器之后，车辆可以更好地适应路况，在弯路、下坡、上坡的地方可以改变汽车的速度，从而保证汽车有充足的动力通过。
但是现在的纯电动减速器中缺少断开装置，无法将电机与差速器断开。当电机为辅驱电机用在减速器中且不需要辅助驱动作为动力输出时，缺少断开装置，车轮会通过差速器拖动电机转动，电机会产生额外的拖曳扭矩作为负载损耗掉；当车速较高时，电机容易超过极限转速，对电机产生损耗，从而降低传动效率，甚至会导致电机的损坏。
为了解决上述技术问题，能够实现电机与差速器断开，从而避免电机产生额外的拖曳扭矩，降低对电机的损耗，保护电机的传动效率，如图1-图2所示，本发明提供一种动力传递断开机构。本动力传递断开机构包括驱动组件、差速器外壳、第一传动组件、动力输出组件、推动件、弹性件8和离合器结构。
其中，差速器外壳差速器包括相互连接的差速器壳体9和差速器端盖14，差速器壳体9与差速器端盖14围设形成安装腔，差速器壳体9上固定套设有主减速齿轮15，主减速齿轮15能够与驱动电机传动连接；第一传动组件转动设置在安装腔中；动力输出组件设置在安装腔中，动力输出组件的一端相对差速器端盖14伸出，且与第一传动组件传动连接，推动件穿设在差速器壳体9中，且一端相对差速器壳体9伸出，驱动组件与推动件传动连接；弹性件8的一端与推动件抵接，弹性件8的另一端与差速器壳体9抵接；离合器结构设置在推动件与第一传动组件之间，驱动组件能够推动推动件运动以使离合器结构结合或者断开。
在需要实现动力输出时，驱动组件推动推动件朝向差速器端盖14方向运动，使得离合器结构结合；驱动电机通过带动主减速齿轮15转动，主减速齿轮15带动差速器壳体9转动，差速器壳体9通过推动件和离合器结构带动第一传动组件，第一传动组件带动动力输出组件实现动力输出；在不需要动力输出，同时防止车轮倒拖驱动组件时，驱动组件减小施加在推动件的上的力，在弹性件8自身回复力的作用下，推动推动件朝远离差速器端盖14的方向运动，从而使得离合器结构断开，车轮通过动力输出组件带动第一传动组件转动，但由于离合器结构断开，使得动力无法通过推动件传递至差速器壳体9，从而不会影响到驱动电机。通过上述方式，能够实现电机1与差速器断开，从而避免电机1产生额外的拖曳扭矩，降低对电机1的损耗，保护电机1的传动效率；同时，在动力需要时，实现动力输出，保证整车的驱动性能满足各种工况的需要。
可选地，驱动组件包括电机1和第二传动组件，电机1与第二传动组件传动连接，第二传动组件与推动件传动连接。具体地，在电机1上集成有控制器，当需要控制动力传递断开机构动作时，通过控制器控制电机1转动，从而通过第二传动组件推动推动件动作。
可选地，第二传动组件包括蜗轮4、蜗杆5和凸轮3，蜗杆5与电机1传动连接，蜗轮4与蜗杆5啮合，凸轮3设置在蜗轮4朝向推动件的一端上，凸轮3与推动件传动连接，电机1能够带动蜗杆5从而带动蜗轮4转动，蜗轮4能够带动凸轮3转动以推动推动件移动。通过采用蜗轮蜗杆结构，能够便于电机1的安装，而且保证动力传递断开机构的结构紧凑，便于集成安装在纯电动减速器上；通过在蜗轮4上设置凸轮3，利用凸轮3推动推动件。在需要实现动力输出时，通过控制电机1沿第一旋转方向转动一定角度，从而使得凸轮3的顶点推动推动件运动到离合器结构结合的位置；当需要断开动力时，通过控制电机1沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向转动设定角度，从而使得凸轮3的底部与推动件接触，在弹性件8的作用下，实现离合器结构的断开。在其他实施例中，可以采用齿轮齿条结构或者丝杠丝母结构，在此不做过多限制。
可选地，离合器结构包括连接公端和连接母端13，连接公端固定设置在推动件位于差速器壳体9内的一端上，连接母端13固定设置在第一传动组件上。具体地，离合器结构为犬牙状离合器结构，能够保证离合器结构结合后的强度，满足动力输出的需要。为实现离合器结构顺畅安静的接合,驱动电机会在执行电机1总成接受控制信号之前与第一传动组件的速度保持同步。
可选地，第一传动组件包括行星轴16和行星齿轮12，行星轴16固定设置在连接母端13上，行星齿轮12设置在行星轴16上，行星齿轮12与动力输出组件传动连接。在本实施例中，行星齿轮12设置有两个，设置在行星轴16的两端。当连接母端13与连接公端结合后，连接母端13带动行星轴16从而带动行星齿轮12，行星齿轮12带动动力输出组件转动，实现动力输出。
可选地，动力输出组件包括半轴和半轴齿轮10，半轴齿轮10固定设置在半轴上，半轴齿轮10与行星齿轮12啮合，半轴的一端相对差速器端盖14伸出与车轮连接。具体地，半轴齿轮10设置有两个，且与两个行星齿轮12一一对应设置，通过两个半轴实现动力输出，从而保证对车轮提供足够的动力。在本实施例中，行星齿轮12与半轴齿轮10采用锥齿轮传动结构，便于第一传动组件与动力输出组件的布置，而且保证差速器结构紧凑。
可选地，推动件包括相互连接的推盘7和凸轮环11，推盘7套设在差速器壳体9上，且位于安装腔外，弹性件8的一端与推盘7抵接，凸轮环11设置在安装腔中。具体地，离合器结构的连接公端固定设置在凸轮环11背离推盘7的一侧。
可选地，凸轮环11朝向推盘7的一侧固定设置有卡爪，差速器壳体9上开设有与卡爪相对的过孔，卡爪穿过过孔与推盘7固定连接。当需要离合器结构结合时，驱动组件驱动推盘7移动，从而带动凸轮环11朝向差速器端盖14方向运动，同时弹性件8被压缩，离合器结构结合，
可选地，动力传递断开机构还包括推力轴承6，推力轴承6设置在差速器壳体9上，驱动组件能够推动推力轴承6，从而推动推动件朝向差速器端盖14的方向移动。通过设置推力轴承6，能够在驱动组件与推动件之间起到缓冲的作用，避免出现机械冲击。在本实施例中，推力轴承6通过设置在差速器壳体9上的卡环2进行限位。
本实施例还提供了一种车辆，包括如上的动力传递断开机构，能够实现电机1与差速器断开，从而避免电机1产生额外的拖曳扭矩，降低对电机1的损耗，保护电机1的传动效率。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力传递断开机构，其特征在于，包括：
驱动组件；
差速器外壳，所述差速器包括相互连接的差速器壳体(9)和差速器端盖(14)，所述差速器壳体(9)与所述差速器端盖(14)围设形成安装腔，所述差速器壳体(9)上固定套设有主减速齿轮(15)，所述主减速齿轮(15)能够与驱动电机传动连接；
第一传动组件，所述第一传动组件转动设置在所述安装腔中；
动力输出组件，所述动力输出组件设置在所述安装腔中，所述动力输出组件的一端相对所述差速器端盖(14)伸出，且与所述第一传动组件传动连接，
推动件，所述推动件穿设在所述差速器壳体(9)中，且一端相对所述差速器壳体(9)伸出，所述驱动组件与所述推动件传动连接；
弹性件(8)，所述弹性件(8)的一端与所述推动件抵接，所述弹性件(8)的另一端与所述差速器壳体(9)抵接；
离合器结构，所述离合器结构设置在所述推动件与所述第一传动组件之间，所述驱动组件能够推动所述推动件运动以使所述离合器结构结合或者断开。
2.根据权利要求1所述的一种动力传递断开机构，其特征在于，所述驱动组件包括电机(1)和第二传动组件，所述电机(1)与所述第二传动组件传动连接，所述第二传动组件与所述推动件传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种动力传递断开机构，其特征在于，所述第二传动组件包括蜗轮(4)、蜗杆(5)和凸轮(3)，所述蜗杆(5)与所述电机(1)传动连接，所述蜗轮(4)与所述蜗杆(5)啮合，所述凸轮(3)设置在所述蜗轮(4)朝向所述推动件的一端上，所述凸轮(3)与所述推动件传动连接，所述电机(1)能够带动所述蜗杆(5)从而带动所述蜗轮(4)转动，所述蜗轮(4)能够带动所述凸轮(3)转动以推动所述推动件移动。
4.根据权利要求1所述的一种动力传递断开机构，其特征在于，所述离合器结构包括连接公端和连接母端(13)，所述连接公端设置在所述推动件位于所述差速器壳体(9)内的一端上，所述连接母端(13)设置在所述第一传动组件上。
5.根据权利要求4所述的一种动力传递断开机构，其特征在于，所述第一传动组件包括行星轴(16)和行星齿轮(12)，所述行星轴(16)固定设置在所述连接母端(13)上，所述行星齿轮(12)设置在所述行星轴(16)上，所述行星齿轮(12)与所述动力输出组件传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种动力传递断开机构，其特征在于，所述动力输出组件包括半轴和半轴齿轮(10)，所述半轴齿轮(10)设置在所述半轴上，所述半轴齿轮(10)与所述行星齿轮(12)啮合，所述半轴的一端相对所述差速器端盖(14)伸出与车轮连接。
7.根据权利要求1所述的一种动力传递断开机构，其特征在于，所述推动件包括相互连接的推盘(7)和凸轮环(11)，所述推盘(7)套设在所述差速器壳体(9)上，且位于所述安装腔外，所述弹性件(8)的一端与所述推盘(7)抵接，所述凸轮环(11)设置在所述安装腔中。
8.根据权利要求7所述的一种动力传递断开机构，其特征在于，所述凸轮环(11)朝向所述推盘(7)的一侧设置有卡爪，所述差速器壳体(9)上开设有与所述卡爪相对的过孔，所述卡爪穿过所述过孔与所述推盘(7)固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种动力传递断开机构，其特征在于，还包括推力轴承(6)，所述推力轴承(6)设置在所述差速器壳体(9)上，所述驱动组件能够推动所述推力轴承(6)，从而推动所述推动件朝向所述差速器端盖(14)的方向移动。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的动力传递断开机构。
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