CN117685341A - 一种分动器执行机构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种分动器执行机构及车辆，涉及车辆设备领域。车辆包括分动器执行机构，分动器执行机构包括摆线减速组件、输出组件及摆臂。摆线减速组件包括输入轴、摆线齿轮、摆线齿圈及输出轴，摆线齿轮与摆线齿圈啮合，输出轴用于与驱动件传动连接，摆线齿轮与输入轴及输出轴连接，输出组件包括输出凸轮，输出凸轮与输出轴连接。由于摆线齿圈与摆线齿轮的轴线平行，可以使得机构总体的外轮廓尺寸更小，更加有利于总成的装配。所需要的空间较小，使得整体机构的布置更加紧凑，提高了分动器执行机构的适用场景。

Description

一种分动器执行机构及车辆

技术领域

本发明涉及车辆设备领域，具体而言，涉及一种分动器执行机构及车辆。

背景技术

当前具备四轮驱动的高性能汽车中，普遍采用分动器作为前后轴驱动扭矩分配的解决方案，其中作为扭矩分配核心的湿式离合器是通过改变摩擦片工作表面的压紧力来实现不同扭矩的传递。而改变离合器摩擦片的压紧力一般会有液压方案以及减速机构加球凸轮两种，在行业内都有成熟的应用。采用液压方案的分动器响应迅速、可控性高，但是需要有一套完整的液压***，复杂度以及生产难度较大。采用减速机构加球凸轮的方案，其本质是将执行动力源的旋转运动转化为球凸轮滚珠的轴向推力，从而改变最终作用在湿式离合器摩擦片上的传扭压力。

经发明人研究发现，现有的一些减速机构采用蜗轮蜗杆实现减速，但蜗轮蜗杆减速机构的尺寸较大，并且要求驱动件的轴与分动器轴线交错布置，适用空间较为受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分动器执行机构，其能够减小减速机构所占用的空间尺寸，也能够提高减速机构的适用场景。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种分动器执行机构，包括：

摆线减速组件，摆线减速组件包括输入轴、摆线齿轮、摆线齿圈及输出轴，摆线齿轮与摆线齿圈啮合，输入轴用于与驱动件传动连接，摆线齿轮与输入轴及输出轴连接；

输出组件，输出组件包括输出凸轮，输出凸轮与输出轴连接，输出轴用于带动输出凸轮转动；

摆臂，摆臂的一端与输出凸轮连接，摆臂的另一端用于与离合器连接。

在可选的实施方式中，摆线齿轮与摆线齿圈偏心设置，摆线齿圈与摆线齿轮相差一齿。

在可选的实施方式中，摆线减速组件还包括输出齿轮，输出齿轮套设于输出轴，输出组件还包括凸轮轴及从动齿轮，输出凸轮及从动齿轮均套设于凸轮轴上，从动齿轮与输出齿轮啮合。

在可选的实施方式中，输出凸轮具有沿周向方向依次连接的第一曲壁及第二曲壁，第一曲壁呈内凹状，第二曲壁呈外凸状，第二曲壁的曲率半径在远离第一曲壁的方向上逐渐增大，当摆臂与第一曲壁贴合时，用于与摆臂连接的离合器处于分离位置，当摆臂与第二曲壁贴合时，用于与摆臂连接的离合器处于压紧状态。

在可选的实施方式中，输出凸轮还包括第三曲壁，第三曲壁与第二曲壁连接且位于第二曲壁远离第一曲壁的一侧，第三曲壁呈外凸状且自身的曲率半径保持不变，第三曲壁的曲率半径大于或等于第二曲壁远离第一曲壁的一端的曲率半径。

在可选的实施方式中，摆臂上还设置有球轴承，球轴承与凸轮抵接。

在可选的实施方式中，摆线减速组件还包括第一轴承，第一轴承套设于输入轴，第一轴承的外壁与输出轴的内壁贴合。

在可选的实施方式中，摆线减速组件还包括分动器壳体及第二轴承，摆线齿圈与分动器壳体通过螺纹紧固件连接，第二轴承套设于输出轴且与分动器壳体内壁抵接。

在可选的实施方式中，分动器执行机构还包括驱动件，驱动件为无刷电机。

第二方面，本发明提供一种车辆，包括前述实施方式任一项的分动器执行机构。

本发明实施例的有益效果是：本发明实施例提供了一种分动器执行机构及车辆，车辆包括分动器执行机构，分动器执行机构包括摆线减速组件、输出组件及摆臂。摆线减速组件包括输入轴、摆线齿轮、摆线齿圈及输出轴，摆线齿轮与摆线齿圈啮合，输出轴用于与驱动件传动连接，摆线齿轮与输入轴及输出轴连接，输出组件包括输出凸轮，输出凸轮与输出轴连接。由于摆线齿圈与摆线齿轮的轴线平行，可以使得机构总体的外轮廓尺寸更小，更加有利于总成的装配。所需要的空间较小，使得整体机构的布置更加紧凑，提高了分动器执行机构的适用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的分动器执行机构在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的摆线减速组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的分动器执行机构在第二视角下的结构示意图。

图标:1-分动器执行机构；100-摆线减速组件；110-输入轴；120-摆线齿轮；130-摆线齿圈；140-输出轴；150-第一轴承；160-第二轴承；170-第三轴承；180-输入轴轴承；190-输出齿轮；101-分动器壳体；310-输出凸轮；311-第一曲壁；312-第二曲壁；313-第三曲壁；320-凸轮轴；330-从动齿轮；410-摆臂；420-球轴承；500-驱动件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合专利附图详细介绍本申请实施例提供的一种分动器执行机构的具体结构及其带来的相应的技术效果。

请参考图1-图3，本发明实施例提供的分动器执行机构1包括摆线减速组件100、输出组件及摆臂410。

其中摆线减速组件100包括输入轴110、摆线齿轮120、摆线齿圈130及输出轴140，摆线齿轮120与摆线齿圈130啮合，输出轴140用于与驱动件500传动连接，摆线齿轮120与输入轴110及输出轴140连接。

可以理解的，通过摆线齿圈130与摆线齿轮120的配合，能够降低输入轴110传递的转速减速并传递至输出轴140，进而完成减速。

相对于现有的蜗轮蜗杆减速机构，由于蜗轮蜗杆的轴线交错设置，会占用较大的空间尺寸，不适用在小尺寸空间中装配，适用空间受限，而在实施例中，摆线齿圈130与摆线齿轮120的轴线平行，能够保证驱动件500的输出轴140的轴线与摆线齿轮120的周向平行，可以使得机构总体的外轮廓尺寸更小，更加有利于总成的装配。所需要的空间较小，使得整体机构的布置更加紧凑，提高了减速机构(也即上述的摆线减速组件100)的适用场景，也提高了分动器执行机构1的适用场景。

输出组件包括输出凸轮310，输出凸轮310与输出轴140连接，需要说明的是，此处的连接可以是直接连接也可以是通过其它零部件实现的间接连接。输出轴140用于带动输出凸轮310转动，摆臂410的一端与输出凸轮310连接，摆臂410的另一端用于与离合器连接。

可以理解的，当输出凸轮310伴随输出轴140的转动而转动时，由于摆臂410的一端与输出凸轮310连接，因此，摆臂410会在输出凸轮310的转动过程中发生摆动。并且由于摆臂410的另一端用于与离合器连接，因此，在摆臂410发生转动的过程中，会改变作用在离合器摩擦片上的扭矩压力。

详细的，摆臂410远离凸轮的一端具有离合器用的球凸轮组件，在摆臂410发生摆动的过程中，会带动球凸轮进行旋转动作，球凸轮自身将旋转运动转变为球凸轮滚珠的轴向推理，也就是说，将转动转变为直线运动，从而控制离合器的分离及结合动作。需要说明的是，上述通过离合器用的球凸轮组件为离合器配合的常规设置，在此对其不做进行赘述。

可选地，在本实施例中，摆线减速组件100还包括输出齿轮190，输出齿轮190套设于输出轴140，输出组件还包括凸轮轴320及从动齿轮330，输出凸轮310及从动齿轮330均套设于凸轮轴320上，从动齿轮330与输出齿轮190啮合。也就是说，在本实施例中，还可以通过输出齿轮190与从动齿轮330来进一步完成减速，因此，本实施例中的分动器执行机构1具有两级减速。

当然，在一些可选地实施例中，还可以仅通过摆线齿轮120及摆线齿圈130实现减速，不设置输出齿轮190及从动齿轮330，可以理解的，仅通过摆线齿轮120及摆线齿圈130完成减速，还能够节约设置凸轮轴320及从动齿轮330的空间。

可选地，在本实施例中，摆线齿圈130与摆线齿轮120相差一齿。可以理解的，摆线齿轮120与摆线齿圈130的齿数关系觉得减速效果，在其它的实施例中，摆线齿圈130与摆线齿轮120的齿数差还可以为不仅为一齿。

可选地，为了保证输出轴140能够稳定的带动摆线齿轮120转动，在本实施例中，摆线齿轮120与摆线齿圈130偏心设置，输入轴110为曲轴，输入轴110包括相连接的第一轴及第二轴，第一轴与摆线齿轮120连接，第二轴远离第一轴的一端用于与驱动件500连接，第一轴与第二轴的偏心距等于摆线齿轮120与摆线齿圈130之间的偏心距。

可以理解的，由于摆线齿圈130与摆线齿轮120仅相差一齿，因此，摆线齿轮120与摆线齿圈130的偏心距较小，同样的，第一轴与第二轴的偏心距也较小，因此摆线减速组件100不会占用较大的空间。

可选地，摆线减速组件100还包括第一轴承150，第一轴承150套设于输入轴110，第一轴承150的外壁与输出轴140的内壁贴合。也就是说，输出轴140具有供第一轴承150安装的孔，且孔的内壁与第一轴承150的外壁贴合，也即，输出轴140套设于第一轴承150上。可以理解的，第一轴承150能够起到对输出轴140的支撑作用。

可选地，摆线减速组件100还包括分动器壳体101及第二轴承160，摆线齿圈130与分动器壳体101通过螺纹紧固件连接。详细的，摆线齿圈130的端壁设置有沿自身圆周方向间隔排布的多个安装孔，同样的，分动器壳体101设置与多个安装孔一一对应的多个配合孔，螺纹紧固件依次穿设安装孔及配合孔(图中未示出)。完成摆线齿圈130的装配。在另外的一些实施例中，摆线齿圈130还可以通过其他连接方式与分动器壳体101装配，例如焊接的方式装配，在此对摆线齿圈130与分动器壳体101的装配方式不做具体限定，只要能够保证摆线齿圈130与分动器壳体101装配的稳定性即可。

第二轴承160套设于输出轴140且与分动器壳体内壁抵接，可以理解的，通过第二轴承160的设置，能够保证输出轴140的使用寿命。

详细的，本实施例中，输出凸轮310具有沿周向方向依次连接的第一曲壁311及第二曲壁312，第一曲壁311呈内凹状，第二曲壁312呈外凸状，第二曲壁312的曲率半径在远离第一曲壁311的方向上逐渐增大，当摆臂410与第一曲壁311贴合时，用于与摆臂410连接的离合器处于分离状态，也就是说，当输出凸轮310转动过程中，且此时第一曲壁311与摆臂410贴合，摆臂410另一端的球凸轮转动，但此时离合器处于分离状态。

当摆臂410与第二曲壁312贴合时，用于与摆臂410连接的离合器处于压紧状态。也就是说，当输出凸轮310转动过程中，且此时第二区别与摆臂410贴合，摆臂410另一端的球凸轮转动，此时球凸轮将自身的旋转运动转变为直线运动，进而使得离合器处于压紧状态。并且由于第二曲壁312在远离第一曲壁311的方向上自身的曲率半径逐渐增大，因此，在输出凸轮310在第二曲壁312远离第一曲壁311的方向上转动使，能够逐渐增大离合器的压紧力。

可选地，输出凸轮310还包括第三曲壁313，第三曲壁313与第二曲壁312连接且位于第二曲壁312远离第一曲壁311的一侧，第三曲壁313呈外凸状且自身的曲率半径保持不变，第三曲壁313的曲率半径大于或等于第二曲壁312远离第一曲壁311的一端的曲率半径。

在本实施例中，第三曲壁313的曲率半径等于第二曲壁312远离第一曲壁311的一端的曲率半径，也就是说，第三曲壁313的曲率半径与第二曲壁312的最大曲率半径相等。

也就是说，当输出凸轮310转动至第三曲壁313时，也就是说，摆臂410与第三曲壁313的作用下摆动的过程中，离合器处于最大压紧力状态。

换句话说，输出凸轮310的沿周向依次连接的第一曲壁311、第二曲壁312及第三曲壁313对应离合器分离位置、离合器压紧力增大阶段以及离合器最大压紧力保持阶段。

为了降低摆臂410与输出凸轮310之间的磨损，在本实施例中，摆臂410上还设置有球轴承420，球轴承420与凸轮抵接，可以理解的，通过球轴承420的设置，能够将摆臂410与输出凸轮310由滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低了摆臂410与输出凸轮310之间的磨损，提高了摆臂410与输出凸轮310的使用寿命。

可选地，在本实施例中，分动器执行机构1还包括驱动件500，驱动件500为无刷电机。可以理解的，驱动件500采用无刷电机作为动力源，可以通过控制软件基于无刷电机自身的转子位置信号反馈对输出端的目标位置进行开环控制，能够提高对输出凸轮310转角位置的精度。

经过测试，无刷电机转子位置控制在±15°时，输出凸轮310的转角位置实际控制精度可以达到±0.5°以内。从而提高了对离合器的控制精度。

可以理解的，通过输出凸轮310及驱动件500的配合，可以便捷的调节无刷电机转过角度来控制输出凸轮310的转动角度，进而控制与离合器压紧状态。

可选地，摆线减速组件100还包括第三轴承170，其中第三轴承170套设于输入轴110上，且摆线齿轮120套设在第三轴承170上。

可选的，摆线减速组件100还包括套设于输入轴110上的输入轴轴承180，需要说明的是，其中输入轴轴承180、第三轴承170、第一轴承150及第二轴承160逐渐远离驱动件500。

需要说明的是，在本实施例中，摆线齿圈130与摆线齿轮120之间还包括其他的一些传动动力的零部件，由于摆线齿圈130与摆线齿轮120传动结构为机械领域的常规结构，在此对其不做具体赘述，只要输入轴110传递的动力能够通过摆线齿圈130及摆线齿轮120传递至输出轴140上完成减速增扭即可。

本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆包括上述的分动器执行机构1。由于车辆包括上述的分动器执行机构1，因此，分动器执行机构1所具有的技术效果，本实施例提供的车辆也同样具有，因此在此对车辆的技术效果不再进行赘述。需要说明的是，车辆可以为纯电或混动的车辆。

综上所述，本发明实施例提供了一种分动器执行机构1及车辆，车辆包括分动器执行机构1，分动器执行机构1包括摆线减速组件100、输出组件及摆臂410。摆线减速组件100包括输入轴110、摆线齿轮120、摆线齿圈130及输出轴140，摆线齿轮120与摆线齿圈130啮合，输出轴140用于与驱动件500传动连接，摆线齿轮120与输入轴110及输出轴140连接，输出组件包括输出凸轮310，输出凸轮310与输出轴140连接。由于摆线齿圈130与摆线齿轮120的轴线平行，所需要的空间较小，使得整体机构的布置更加紧凑，提高了分动器执行机构1的适用场景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分动器执行机构，其特征在于，包括：

摆线减速组件，所述摆线减速组件包括输入轴、摆线齿轮、摆线齿圈及输出轴，所述摆线齿轮与所述摆线齿圈啮合，所述输入轴用于与驱动件传动连接，所述摆线齿轮与所述输入轴及所述输出轴连接；

输出组件，所述输出组件包括输出凸轮，所述输出凸轮与所述输出轴连接，所述输出轴用于带动所述输出凸轮转动；

摆臂，所述摆臂的一端与所述输出凸轮连接，所述摆臂的另一端用于与离合器连接。

2.根据权利要求1所述的分动器执行机构，其特征在于：

所述摆线齿轮与所述摆线齿圈偏心设置，所述摆线齿圈与所述摆线齿轮相差一齿。

3.根据权利要求1所述的分动器执行机构，其特征在于：

所述摆线减速组件还包括输出齿轮，所述输出齿轮套设于所述输出轴，所述输出组件还包括凸轮轴及从动齿轮，所述输出凸轮及所述从动齿轮均套设于所述凸轮轴上，所述从动齿轮与所述输出齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的分动器执行机构，其特征在于：

所述输出凸轮具有沿周向方向依次连接的第一曲壁及第二曲壁，所述第一曲壁呈内凹状，所述第二曲壁呈外凸状，所述第二曲壁的曲率半径在远离所述第一曲壁的方向上逐渐增大，当所述摆臂与所述第一曲壁贴合时，用于与所述摆臂连接的离合器处于分离位置，当所述摆臂与所述第二曲壁贴合时，用于与所述摆臂连接的离合器处于压紧状态。

5.根据权利要求4所述的分动器执行机构，其特征在于：

所述输出凸轮还包括第三曲壁，所述第三曲壁与所述第二曲壁连接且位于所述第二曲壁远离所述第一曲壁的一侧，所述第三曲壁呈外凸状且自身的曲率半径保持不变，所述第三曲壁的曲率半径大于或等于所述第二曲壁远离所述第一曲壁的一端的曲率半径。

6.根据权利要求1所述的分动器执行机构，其特征在于：

所述摆臂上还设置有球轴承，所述球轴承与所述凸轮抵接。

7.根据权利要求1所述的分动器执行机构，其特征在于：

所述摆线减速组件还包括第一轴承，所述第一轴承套设于所述输入轴，所述第一轴承的外壁与所述输出轴的内壁贴合。

8.根据权利要求1所述的分动器执行机构，其特征在于：

所述摆线减速组件还包括分动器壳体及第二轴承，所述摆线齿圈与所述分动器壳体通过螺纹紧固件连接，所述第二轴承套设于所述输出轴且与所述分动器壳体内壁抵接。

9.根据权利要求1所述的分动器执行机构，其特征在于：

所述分动器执行机构还包括驱动件，所述驱动件为无刷电机。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的分动器执行机构。