CN210161859U - 一种纯电动水陆两栖车用分动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纯电动水陆两栖车用分动装置，包括：输入轴，其与驱动电机的输出轴同轴固定连接；第一齿轮，其通过第一空心轴空套在输入轴上；第二齿轮，其通过第二空心轴空套在输入轴上；第三齿轮，其通过第三空心轴空套在输入轴上；陆地输出轴，其与第三空心轴同轴固定连接；第四齿轮，其固定安装在中间轴上，并且与第一齿轮啮合传动；第五齿轮，其通过第四空心轴空套在中间轴上；第五齿轮与第二齿轮啮合传动；第一锥形齿轮，其通过第五空心轴套设在中间轴上；第五空心轴与第四空心轴同轴固定连接；第二锥形齿轮，其与第一锥形齿轮啮合传动；水路输出轴，其与第二锥形齿轮固定连接；第六齿轮，其安装在中间轴上，并且与第三齿轮啮合传动。

Description

一种纯电动水陆两栖车用分动装置

技术领域

本实用新型属于水陆两栖车分动装置技术领域，特别涉及一种纯电动水陆两栖车用分动装置。

背景技术

水陆两栖车是结合了车与船的双重性能，既可像汽车一样在陆地上行驶穿梭，又可像船一样在水上泛水浮渡的特种车辆。目前水陆两栖车动力源一般还是发动机，传动结构也几乎都是采用了两套动力传动结构，靠分动器一套输出到车轮，一套输出到螺旋桨，虽然可以实现水路和陆地之间的动力切换，但是这种动力转换使得传动机构相对复杂，增加了整车的重量，甚至切换后的动力传输也会有所影响。

中国专利申请号“201810917947.7”专利名称“一种组合式换向分动装置”就是采用两套动力传动***，虽然可以实现动力的分动与换向，但是该装置整体结构复杂，整体占用空间大。对现有车辆或游船改装适用性小，难以向集成化，小型化发展。

中国专利申请号“201910126471.X”专利名称“一种基于电机驱动模式下的水陆两用车的双离合双行星齿轮传动机构及其控制方法”当中的离合器采用外接状态放在两个输出端外侧，导致了结构复杂，离合器的控制采用电机控制，成本高，响应时间长，换向有冲击。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有水陆两用车的分动装置结构复杂的缺点，提供了一种纯电动水陆两栖车用分动装置，将离合器设计在分动装置箱体内侧，使减速装置和分动器集成一体化；能够使水陆两用车的传动机构简单化、轻便化，使水路和陆地之间的动力切换更加平稳。

本实用新型提供的技术方案为：

一种纯电动水陆两栖车用分动装置，包括：

驱动电机；

输入轴，其与所述驱动电机的输出轴同轴固定连接；

第一齿轮，其设置有第一空心轴，并且通过所述第一空心轴空套在所述输入轴上；

第一离合器片，其与所述第一空心轴的一端固定连接；

第一离合器端盖，其与所述输入轴固定连接；

其中，所述第一离合器片和所述第一离合器端盖能够选择性的结合或分离；

第二齿轮，其设置有第二空心轴，并且通过所述第二空心轴空套在所述输入轴上；

第二离合器片，其与所述第二空心轴的一端固定连接；

第二离合器端盖，其与所述输入轴固定连接；

其中，所述第二离合器片和所述第二离合器端盖能够选择性的结合或分离；

第三齿轮，其设置有第三空心轴，并且通过所述第三空心轴空套在所述输入轴上；

陆地输出轴，其与所述第三空心轴同轴固定连接；

中间轴，其与所述输入轴平行设置；

第四齿轮，其固定安装在所述中间轴上，并且与所述第一齿轮啮合传动；

第五齿轮，其设置有第四空心轴，并且通过所述第四空心轴空套在所述中间轴上；所述第五齿轮与所述第二齿轮啮合传动；

第一锥形齿轮，其设置有第五空心轴，并且通过所述第五空心轴套设在所述中间轴上；所述第五空心轴与所述第四空心轴同轴固定连接；

第二锥形齿轮，其与所述第一锥形齿轮啮合传动；

水路输出轴，其与所述第二锥形齿轮同轴固定连接；

第六齿轮，其固定安装在所述中间轴上，并且与所述第三齿轮啮合传动。

优选的是，所述第一齿轮和所述第四齿轮均为斜齿轮，并且所述第四齿轮的分度圆直径大于所述第一齿轮的分度圆直径。

优选的是，所述第三齿轮与所述第六齿轮分别为斜齿轮，并且所述第三齿轮的分度圆直径大于所述第六齿轮的分度圆直径。

优选的是，所述第一空心轴、所述第二空心轴及所述第三空心轴内均设置有滚针轴承，并且通过滚针轴承支撑在所述输入轴上。

优选的是，所述第一离合器片与第一离合器端盖之间充满油液，所述第二离合器片与第二离合器端盖之间充满油液；通过液压执行机构控制油液流动，使离合器片和离合器端盖结合或分离。

优选的是，所述第二齿轮与所述第五齿轮分别为直齿轮，并且所述第五齿轮的分度圆直径大于所述第二齿轮的分度圆直径。

优选的是，所述第四空心轴及所述第五空心轴内均设置有滚针轴承，并且通过滚针轴承支撑在所述中间轴上。

优选的是，所述陆地输出轴与所述第三空心轴为一体式结构，并且所述陆地输出轴连接差速器。

优选的是，所述的纯电动水陆两栖车用分动装置还包括：分动装置箱体；

其中，所述输入轴通过轴承连接在所述分动装置箱体的一个端盖上，所述陆地输出轴通过轴承连接在所述分动装置箱体的另一个端盖上；所述中间轴的两端分别通过轴承连接在所述分动装置箱体的两个端盖上。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型提供的纯电动水陆两栖车用分动装置，采用双离合控制，有效地解决了实际水路和陆地之间动力的切换相一致问题，采用电机驱动，减少了齿轮的冲击，提高了切换的平稳性，使水陆两栖车移动更加灵活、迅速、准确，能更好地满足实时性要求。

(2)本实用新型采用离合器液压执行机构带动离合器工作，响应速度快，油液作为工作介质可以减少离合器结合与分离时的冲击，提高换向品质；相对于现有的分动装置减少了换挡执行机构的结构，使换挡换向更加方便自如，并且能够有效避免动力输出中断的问题。

附图说明

图1为本实用新型所述的纯电动水陆两栖车用分动装置整体结构简图。

图2为本实用新型所述的纯电动水陆两栖车用分动装置内部剖视图。

图3为本实用新型所述的纯电动水陆两栖车用分动装置外部主视图。

图4为本实用新型所述的纯电动水陆两栖车用分动装置外部俯视图。

图5为本实用新型所述的离合器***图。

图6为本实用新型所述的液压执行机构回路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-4所示，本实用新型提供了一种纯电动水陆两栖车用分动装置，主要包括：箱体100、输入轴110、中间轴120、陆地输出轴130、水路输出轴140、小斜齿轮151和大斜齿轮152组成的一级齿轮副、小斜齿轮161和大斜齿轮162组成的二级齿轮副、小直齿轮171和大直齿轮172组成的齿轮副、锥齿轮181、锥齿轮182、离合器鼓191和192、离合器片、离合器端盖以及离合器液压执行机构包括：液压泵、压力表、溢流阀、电磁继电器、换向阀。

输入轴110动力源由电机200提供，输入轴110与电机200的输出轴同轴连接，电机的转速可以瞬间由低速升至高速状态，也能由高速马上降低的低速，可以实现动力切换的更加平顺。输入轴110的一端通过轴承110a与箱体100的一侧端盖100a相连，另一端延伸至箱体100的另一侧端盖100b处。

中间轴120设置在箱体110内，并且与输入轴110平行设置。中间轴120的两端分别通过轴承120a和120b分别连接在箱体100的两侧端盖上。

陆地输出轴130为空心轴，陆地输出轴130与输入轴110同轴设置，并且通过滚针轴承130a嵌套在输入轴110上；陆地输出轴130通过轴承130b与箱体100的一侧端盖100b相连。

水路输出轴140与中间轴120垂直设置，并且水路输出轴140通过轴承140a与箱体110的下侧连接。

其中，轴承110a、轴承120a、轴承120b、轴承130b和轴承140a均采用圆柱滚子轴承。

小斜齿轮151设置有空心轴，靠滚针轴承151a支撑与输入轴110同轴；在中间轴120上与小斜齿轮151相对应的位置上固定连接有大斜齿轮152，小斜齿轮151与大斜齿轮152啮合传动，来实现车轮端动力由输入110到中间轴120的一级减速。

小斜齿轮161通过花键固定连接在中间轴120上，大斜齿轮162设置有空心轴，并且通过滚针轴承162a嵌套在输入轴110上，小斜齿轮161和大斜齿轮162啮合传动。其中，大斜齿轮162的空心轴与陆地输出轴130固定连接为一体。

小直齿轮171设置有空心轴，并且通过滚针轴承171a嵌套在输入轴110上；大直齿轮172设置有空心轴，并且通过滚针轴承172a嵌套在中间轴120上，小直齿轮171和大直齿轮172啮合传动。

锥齿轮181设置有空心轴，并且通过滚针轴承181a嵌套在中间轴120上；并且锥齿轮181的空心轴与大直齿轮172的空心轴同轴固定连接；锥齿轮182与中间轴120的方向垂直，并且锥齿轮182的中间轴与水路输出轴140同轴固定连接；锥齿轮181与锥齿轮182啮合传动，来实现中间轴到水路输出端的动力传递与方向转换。

离合器安装在输入轴110上，并且设置在小斜齿轮151和小直齿轮171之间。离合器包括两个离合器鼓191和192，离合器鼓191和离合器鼓192的中心位置分别与输入轴110通过花键固连。如图5所示，以离合器鼓191为例，离合器端盖193的外齿与离合器鼓191内齿接合，相当于离合器鼓191与离合器端盖193固连，多个离合器片194与多个离合器端盖193间隔排列放入离合器鼓191中，离合器片194与离合器端盖193之间充满油液，在液压泵的带动下，随着压力的变化，离合器端盖193可以左右移动，实现与离合器片194接合与分离。

小斜齿轮151在空心轴端部集成有小径齿轮151b，离合器鼓191中的离合器片内齿与小径齿轮151b接合(相当于固连)；同样的，小直齿轮171的空心轴的端部集成有小径齿轮，离合器鼓192中的离合器片内齿与小直齿轮171的小径齿轮接合(相当于固连)，左右两侧同离合器端盖靠摩擦接合与分离。

在另一个实施例中，为提高整车动力，采用双电机对称结构布置，两侧车轮各布置一套分动装置，以此来实现两侧车轮动力的输出以及两个螺旋桨配置。

实用新型提供的纯电动水陆两栖车用分动装置的工作原理为：

车轮端动力传输过程：输入轴110通过轴承110a与一侧箱体端盖相连。电机200的动力输出轴与输入轴110同轴固连带动输入轴110，离合器鼓191与输入轴110靠内花键固连，离合器鼓191内齿与离合器端盖193的外齿接合，相当于离合器鼓191与离合器端盖193固连，多个离合器片194与多个离合器端盖193间隔排列放入离合器鼓191中，离合器片194与离合器端盖193之间充满油液，在液压泵的带动下，随着压力的变化，离合器端盖193可以左右移动，实现与离合器片194接合与分离，小斜齿轮151安装在输入轴110上，采用轴套形式，通过滚针轴承151a支撑相连，使其输入轴110与小斜齿轮151各自独立工作，小斜齿轮151的小径齿轮放入离合器鼓内侧，并与离合器片的内齿接合，相当于离合器片与小斜齿轮151固连，当离合器端盖与离合器片贴合时靠着摩擦力的作用相当于离合器鼓191与小斜齿轮151固连，动力由输入轴110传递到小斜齿轮151；当离合器片与离合器端盖分离时，相当于输入轴110与小斜齿轮151各自独立运动，互不干涉，离合器鼓不传递转矩。大斜齿轮152安装在中间轴120上，通过花键连接并使其过盈配合，小斜齿轮151与安装在中间轴120上的大斜齿轮152啮合，通过小斜齿轮151与大斜齿轮152的啮合传动连接，动力从输入轴110到达中间轴120。中间轴120靠内花键与小斜齿轮161固连，大斜齿轮162固定连接在陆地输出轴130上，通过花键使其过盈配合并与输入轴110同轴，陆地输出轴130通过轴承与箱体110端盖相连。小斜齿轮161与安装在陆地输出轴上的大斜齿轮162啮合，通过小斜齿轮161与大斜齿轮162的啮合传动，动力从中间轴120到达陆地输出轴130，最终到达差速器，分配给车轮。

水路端动力传输过程：电机动力从输入轴110到达中间轴120传动路线同陆地端过程一样，可参照车轮端动力传输过程。即电机带动输入轴110，输入轴110通过离合器鼓191内侧离合器片与离合器端盖的摩擦接合带动靠滚针轴承支撑嵌套在输入轴上的小直齿轮171旋转，小直齿轮171与大直齿轮172啮合传动连接，大直齿轮172与安装在中间轴120上的锥齿轮181固连，使其动力传输到达锥齿轮181。锥齿轮181与中间轴120同样采用轴套形式，锥齿轮181和大直齿轮172分别通过滚针轴承支撑子中间轴120上，使其中间轴120与锥齿轮181各自独立工作，中间轴120只起到其支撑作用，锥齿轮182与水路输出轴140固定连接为一体成齿轮轴形式，水路输出轴140通过轴承140a与箱体110相连。锥齿轮181与水路输出轴上一体的锥齿轮182啮合，并通过锥齿轮181与锥齿轮182的啮合传动连接改变动力输出方向，动力经锥齿轮181传递到水路输出端，最终到达螺旋桨。

如图6所示，离合器液压执行机构的工作原理图为：离合器鼓与小斜齿轮151的小径齿轮接合状态时，离合器液压执行机构在得到控制命令的状态下开始工作，液压泵打压，油液经过换向阀到达离合器鼓191和192内侧的离合器端盖和离合器片之间，当电磁体1YA通电时，油液经换向阀到达离合器端盖和离合器鼓之间，推动离合器端盖往离合片方向移动，当离合器端盖和离合器片摩擦接合时，离合器鼓与小斜齿轮151固连，压力继续增加，离合器片与离合器端盖贴合更紧，当压力表P1检测到压力达到一定的值后，1YA断电，换向阀到达中位机能，开始保压，当压力表P1检测到压力低于某值后，1YA通电，油压继续升高，使其离合器片与离合器端盖始终保持贴合，实现输入轴与小斜齿轮151之间的动力连接。离合器鼓与小斜齿轮151的小径齿轮分离状态时，电磁体2YA通电，使其油液从离合器片和离合器鼓之间进入，推动离合器端盖往离合器片反向移动，使其离合器片与离合器端盖分离，实现输入轴与小斜齿轮151之间的动力中断。

离合器鼓192与小直齿轮171的小径齿轮接合与分离工作与其离合器鼓192和小直齿轮171同理，电磁体3YA通电时，离合器片与离合器鼓接合，实现输入轴与小直齿轮171之间的动力连接，当4YA通电时，离合器片与离合器鼓分离，实现输入轴110与小直齿轮171之间的动力中断。具体电磁体通断电状态对应动力输出中断状态见表1。

表1各电磁体通电状态

当电机启动以后，首先对离合器进行选择，默认情况下，水陆两栖车一般是在陆地上行驶，离合器鼓191与小斜齿轮151接合，离合器鼓192与小直齿轮171分离，使其电机的动力经过小斜齿轮151与大斜齿轮152的一级减速，然后经小斜齿轮163与大斜齿轮164的二级减速，最后到达车轮端，依靠离合器接合状态，动力输出到车轮。当准备进入水面时，使其离合器鼓191和192同时与小斜齿轮151和小直齿轮171接合，此时电机带动车轮和螺旋桨共同旋转，为其提供动力，当进入水面以后，离合器鼓191与小斜齿轮151分离，离合器鼓192与小直齿轮171继续保持接合，电机的动力经输入轴110上的小直齿轮171和中间轴120上的大直齿轮172的啮合一级减速与锥齿轮啮合二级减速传动传到水路输出端，最终动力输出到螺旋桨。当水陆两栖车从水面登陆时，使其离合器鼓191与小斜齿轮192接合，电机200带动螺旋桨和车轮共同旋转，车轮端开始获得动力，登上陆地以后保持离合器鼓191与小斜齿轮151继续接合，离合器鼓192与小直齿轮171分离，螺旋桨停止转动，此时动力经过齿轮151、152、中间轴120、齿轮161、162传至车轮端差速器，车轮获得车速。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种纯电动水陆两栖车用分动装置，其特征在于，包括：

驱动电机；

输入轴，其与所述驱动电机的输出轴同轴固定连接；

第一齿轮，其设置有第一空心轴，并且通过所述第一空心轴空套在所述输入轴上；

第一离合器片，其与所述第一空心轴的一端固定连接；

第一离合器端盖，其与所述输入轴固定连接；

其中，所述第一离合器片和所述第一离合器端盖能够选择性的结合或分离；

第二齿轮，其设置有第二空心轴，并且通过所述第二空心轴空套在所述输入轴上；

第二离合器片，其与所述第二空心轴的一端固定连接；

第二离合器端盖，其与所述输入轴固定连接；

其中，所述第二离合器片和所述第二离合器端盖能够选择性的结合或分离；

第三齿轮，其设置有第三空心轴，并且通过所述第三空心轴空套在所述输入轴上；

陆地输出轴，其与所述第三空心轴同轴固定连接；

中间轴，其与所述输入轴平行设置；

第四齿轮，其固定安装在所述中间轴上，并且与所述第一齿轮啮合传动；

第五齿轮，其设置有第四空心轴，并且通过所述第四空心轴空套在所述中间轴上；所述第五齿轮与所述第二齿轮啮合传动；

第一锥形齿轮，其设置有第五空心轴，并且通过所述第五空心轴套设在所述中间轴上；所述第五空心轴与所述第四空心轴同轴固定连接；

第二锥形齿轮，其与所述第一锥形齿轮啮合传动；

水路输出轴，其与所述第二锥形齿轮同轴固定连接；

第六齿轮，其固定安装在所述中间轴上，并且与所述第三齿轮啮合传动。

2.根据权利要求1所述的纯电动水陆两栖车用分动装置，其特征在于，所述第一齿轮和所述第四齿轮均为斜齿轮，并且所述第四齿轮的分度圆直径大于所述第一齿轮的分度圆直径。

3.根据权利要求2所述的纯电动水陆两栖车用分动装置，其特征在于，所述第三齿轮与所述第六齿轮分别为斜齿轮，并且所述第三齿轮的分度圆直径大于所述第六齿轮的分度圆直径。

4.根据权利要求3所述的纯电动水陆两栖车用分动装置，其特征在于，所述第一空心轴、所述第二空心轴及所述第三空心轴内均设置有滚针轴承，并且通过滚针轴承支撑在所述输入轴上。

5.根据权利要求4所述的纯电动水陆两栖车用分动装置，其特征在于，所述第一离合器片与第一离合器端盖之间充满油液，所述第二离合器片与第二离合器端盖之间充满油液；通过液压执行机构控制油液流动，使离合器片和离合器端盖结合或分离。

6.根据权利要求4或5所述的纯电动水陆两栖车用分动装置，其特征在于，所述第二齿轮与所述第五齿轮分别为直齿轮，并且所述第五齿轮的分度圆直径大于所述第二齿轮的分度圆直径。

7.根据权利要求6所述的纯电动水陆两栖车用分动装置，其特征在于，所述第四空心轴及所述第五空心轴内均设置有滚针轴承，并且通过滚针轴承支撑在所述中间轴上。

8.根据权利要求7所述的纯电动水陆两栖车用分动装置，其特征在于，所述陆地输出轴与所述第三空心轴为一体式结构，并且所述陆地输出轴连接差速器。

9.根据权利要求8所述的纯电动水陆两栖车用分动装置，其特征在于，还包括：分动装置箱体；

其中，所述输入轴通过轴承连接在所述分动装置箱体的一个端盖上，所述陆地输出轴通过轴承连接在所述分动装置箱体的另一个端盖上；所述中间轴的两端分别通过轴承连接在所述分动装置箱体的两个端盖上。

Images