一种分动箱挂接装置及分动箱的制作方法

本实用新型涉及车辆驱动操纵结构，尤其涉及一种分动箱挂接装置及分动箱。

背景技术：

四轮驱动的汽车和拖拉机的变速箱中都设置有分动箱，其作用是在需要的时候接合动力输入，实现前轮驱动。目前，拖拉机普遍采用机械操纵机构挂接前轮驱动，该机构存在操作费力、挂接时要求严格及操纵机构布置需要空间大等不合理缺陷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种分动箱挂接方式，靠液压电控实现四驱的挂接与分离，操作简单，提高了工作效率，并且结构简单，装配工艺性好，易于实现。

本实用新型解决上述技术问题的其中一个技术方案如下：一种分动箱挂接装置，包括输出轴以及依次设置在所述输出轴上的输出齿轮、牙嵌套和压紧弹簧，所述输出齿轮转动连接在所述输出轴上；

所述输出齿轮与所述牙嵌套在相对的侧面上分别设置有能够相互嵌合的结构；

所述牙嵌套滑动连接在所述输出轴上且随输出轴同步转动，所述压紧弹簧的一端与所述输出轴相对固定，另一端抵紧在所述牙嵌套远离所述输出齿轮的一侧，且所述牙嵌套能够在所述压紧弹簧的弹力作用下向所述输出齿轮方向滑动使所述输出齿轮与所述牙嵌套相互嵌合。

本实用新型的有益效果是：牙嵌套与输出齿轮相互嵌合，即可实现输出轴随输出齿轮的同步转动，实现四驱的挂接，此时可以实现车辆前轮和后轮同步转动驱动车辆行驶，或者实现车辆前轮和后轮的同步制动，使整车制动距离更短，制动效果更好。在添加动力装置后，通过动力装置使牙嵌套克服压紧弹簧的弹力作用，使嵌合齿与嵌合槽相互脱离，即可实现四驱的分离，此时前轮和后轮可以实现差速转动，以便车辆进行转弯行驶。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述输出齿轮在与所述牙嵌套相对的侧面上设置有嵌合齿，所述牙嵌套在与所述输出齿轮相对的侧面上设置有嵌合槽；

或者，所述输出齿轮在与所述牙嵌套相对的侧面上设置有嵌合槽，所述牙嵌套在与所述输出齿轮相对的侧面上设置有嵌合齿；

所述嵌合齿与嵌合槽能够相互嵌合。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置在牙嵌套与输出齿轮的相对一侧的嵌合齿和嵌合槽来实现牙嵌套与输出齿轮的相互嵌合。

进一步，所述输出轴的两端分别为传动输出端和进油端；

所述牙嵌套具有台阶内孔，所述输出轴具有与所述台阶内孔滑动配合的台阶段，所述台阶内孔的孔径和所述台阶段的直径均向所述输出齿轮的方向依次增大，所述牙嵌套的台阶内孔与所述输出轴的台阶段之间具有密封腔，所述输出轴内设置有油道，所述油道的一端连通所述密封腔，另一端贯通所述输出轴的进油端；

经所述油道向密封腔内注入压力油，能够使所述牙嵌套滑动至与所述输出齿轮脱离嵌合的位置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将压力油经油道注入密封腔内，使密封腔容积变大，克服压紧弹簧的弹簧力，推动牙嵌套向远离输出齿轮的方向滑动至与输出齿轮完全分离，即可使四驱分动箱分离。当压力油撤销，牙嵌套在压紧弹簧的弹力作用下回位，使四驱分动箱挂接。本方案可以使本实用新型靠液压电控实现四驱的挂接与分离，操作简单，提高了工作效率，并且结构简单，装配工艺性好，易于实现。不仅如此，在制动瞬间，当两个制动踏板同时踩下时，可以通过电脑控制使四驱自动结合，实现四轮制动。

进一步，所述输出轴的台阶段靠近所述输出齿轮的一端设置有外花键，所述牙嵌套的台阶孔内设置有与所述外花键滑动配合的内花键，所述牙嵌套与所述输出轴的台阶段通过所述内花键与外花键形成滑动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：输出轴的台阶段和牙嵌套的台阶孔相互配合形成滑动连接，并且可以实现对牙嵌套向输出齿轮方向进行滑动的限位作用。

进一步，所述外花键的长度大于所述嵌合槽的深度。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过对外花键和嵌合槽之间的尺寸限制，来保证牙嵌套具有足够的滑动位移量。

进一步，所述输出轴上还设置有限位座，所述压紧弹簧远离所述牙嵌套的一端通过限位座与所述输出轴形成相对固定，所述限位座与所述牙嵌套之间的距离大于所述嵌合槽的深度，小于所述外花键的长度。

采用上述进一步方案的有益效果是：一方面通过限位座可以对压紧弹簧进行定位，另一方面通过限制限位座与牙嵌套之间的距离，可以防止压力油推动牙嵌套沿输出轴轴向滑动距离过长导致牙嵌套上的内花键与输出轴的外花键脱离。

进一步，所述牙嵌套的外壁设置为圆柱台阶状，所述牙嵌套的外壁直径向所述输出齿轮的方向依次增大，所述压紧弹簧滑动套设在所述牙嵌套远离所述输出齿轮一端的外壁部分，且所述压紧弹簧的内径小于所述牙嵌套的最大外壁直径。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置牙嵌套的外壁形状，以及其与压紧弹簧之间的连接关系，既可以起到对压紧弹簧的定位作用，又可以起到对压紧弹簧伸缩时的导向作用。

进一步，所述油道通过压力油注入口连通所述密封腔，所述输出轴上并排固定设置有与所述牙嵌套密封滑动配合的两个O型圈，两个O型圈分别位于所述压力油注入口的两侧，所述密封腔为所述牙嵌套与所述输出轴之间的间隙被两个O型圈封闭的腔体。

采用上述进一步方案的有益效果是：密封腔由两个O型圈将牙嵌套与输出轴之间的间隙密封封闭而成，两个O型圈固定在输出轴上，并使密封腔通过压力油注入口连通油道，这样在牙嵌套的滑动过程中，密封腔始终与油道保持连通状态。通过O型圈的密封，可以有效阻挡压力油从牙嵌套与输出轴之间的间隙处向外泄漏，从而保证了牙嵌套的工作稳定。

本实用新型的另一技术方案如下：一种分动箱，包括分动箱壳体和前述的分动箱挂接装置，所述分动箱挂接装置设置在分动箱壳体内部，所述输出轴与所述分动箱壳体转动连接，所述输出轴的传动输出端伸出所述分动箱壳体外部，所述分动箱壳体上设置有正对所述输出轴的进油端的进油口。

本实用新型的有益效果是：通过在分动箱壳体上设置进油口，通过进油口连接外部压力油设备，可以在输出轴转动的状态下，将压力油经分动箱壳体的进油口、油道注入密封腔内。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述输出轴的进油端的周向外壁与所述分动箱壳体之间设置有对二者之间的间隙进行密封的密封圈。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置密封圈可以避免压力油从输出轴与分动箱壳体之间的间隙处泄漏，保证进入分动箱壳体的进油口的压力油能够全部进入输出轴的油道内，以便顺利进行向密封腔内注入或撤销压力油的动作。

附图说明

图1为本实用新型的分动箱挂接装置的结构示意图；

图2为本实用新型的分动箱挂接装置及分动箱的剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、输出齿轮，2、牙嵌套，3、压紧弹簧，4、限位座，5、输出轴，6、分动箱壳体，7、分动箱端盖，8、O型圈一，9、O型圈二，10、O型圈三，11、油道，12、圆锥滚子轴承，13、密封圈，14、进油口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

图1示出了本实用新型的分动箱挂接装置的结构。

如图1所示，一种分动箱挂机装置包括输出轴5以及依次设置在输出轴5上的输出齿轮1、牙嵌套2和压紧弹簧3。

输出齿轮1转动连接在输出轴5上。在输出齿轮1和牙嵌套2上设置能够相互嵌合的嵌合齿和嵌合槽，嵌合齿和嵌合槽可以采用两种设置方式。其中一种设置方式为：在输出齿轮1上与牙嵌套2相对的侧面上设置嵌合齿，在牙嵌套2上与输出齿轮1相对的侧面上设置有嵌合槽。另一种设置方式为：在输出齿轮1上与牙嵌套2相对的侧面上设置嵌合槽，在牙嵌套2上与输出齿轮1相对的侧面上设置嵌合齿。这两种方式均可以实现本实用新型的功能需求。

牙嵌套2滑动连接在输出轴5上且随输出轴5同步转动，作为本实用新型的一种实施方式，将输出轴5与牙嵌套2之间的滑动连接设置为花键连接。当然，输出轴5与牙嵌套2之间的连接还可以为其他滑动连接方式，比如：将输出轴5与牙嵌套2连接的轴段设置成截面呈多边形的多边形轴段，将牙嵌套2的内孔设置成与多边形轴段滑动配合的多边形孔，通过多边形轴段与多边形孔的滑动配合，实现牙嵌套2与输出轴5的滑动连接以及牙嵌套2与输出轴5在周向上的相对固定，使牙嵌套2能够随输出轴5同步转动。

压紧弹簧3的一端与输出轴5相对固定，另一端抵紧在牙嵌套2远离输出齿轮1的一侧，且牙嵌套2能够在压紧弹簧3的弹力作用下向输出齿轮1方向滑动使嵌合槽与嵌合齿相互嵌合。

该分动箱挂机装置的牙嵌套2与输出齿轮1通过嵌合槽和嵌合齿相互嵌合，即可实现输出轴5随输出齿轮1的同步转动，实现四驱的挂接，此时可以实现车辆前轮和后轮同步转动驱动车辆行驶，或者实现车辆前轮和后轮的同步制动，使整车制动距离更短，制动效果更好。在添加动力装置后，通过动力装置使牙嵌套2克服压紧弹簧3的弹力作用，使嵌合齿与嵌合槽相互脱离，即可实现四驱的分离，此时前轮和后轮可以实现差速转动，以便车辆进行转弯行驶。

在输出轴5上还设置有限位座4，压紧弹簧3远离牙嵌套2的一端通过限位座4与输出轴5形成相对固定。该结构通过限位座4一方面可以对压紧弹簧3进行定位，另一方面可以防止牙嵌套2在动力装置的作用下，沿输出轴5的轴向滑动距离过长导致牙嵌套2与输出轴5之间的花键连接关系脱离。

图2示出了本实用新型的分动箱挂接装置及分动箱的剖视结构。

如图2所示，一种分动箱，包括分动箱壳体6和前文前述的分动箱挂接装置，分动箱挂接装置设置在分动箱壳体6内部。

分动箱挂接装置的输出轴5与分动箱壳体6转动连接。在输出轴5靠近两端的部分分别通过两个圆锥滚子轴承12与分动箱壳体6实现转动连接，这样可以保证输出轴5与分动箱壳体6之间的转动顺畅并且不易发生转动偏心。

输出轴5的两端分别为传动输出端和进油端。输出轴5的传动输出端伸出分动箱壳体6外部，分动箱壳体6供输出轴5的传动输出端伸出的一端设置敞口，在敞口处设置对该敞口进行封闭的分动箱端盖7，在分动箱端盖7与分动箱壳体6之间设置O型圈一8进行密封。分动箱端盖7上开设有供输出轴5的传动输出端对应的伸出孔，输出轴5的传动输出端从该伸出孔伸出分动箱壳体6外部，且伸出孔与输出轴5之间具有间隙，以避免对输出轴5的转动造成阻碍。

作为本实用新型的一种实施方式，如图2所示，分动箱挂接装置的输出齿轮1、牙嵌套2和压紧弹簧3沿输出轴5的进油端至传动输出端的方向依次设置。另外，在本实用新型的其他实施方式中，输出齿轮1、牙嵌套2和压紧弹簧3还可以沿输出轴5的传动输出端至进油端的方向依次设置。

牙嵌套2的内孔设置为台阶内孔，输出轴5与牙嵌套2连接的轴段设置为与台阶内孔滑动配合的台阶段，台阶内孔的孔径和台阶段的直径均向输出齿轮1的方向依次增大。这样台阶段可以起到对牙嵌套2向输出齿轮1方向进行滑动时的限位作用。

输出轴5的台阶段靠近输出齿轮1的一端设置有外花键，牙嵌套2的台阶孔内设置有与外花键滑动配合的内花键，牙嵌套2与输出轴5的台阶段通过内花键与外花键形成滑动连接。

为了保证牙嵌套2具有足够的滑动位移量，需要限制外花键和嵌合槽之间的相对尺寸关系，设置外花键的长度大于嵌合槽的深度。

在输出轴5上还设置有限位座4，限位座4与输出轴5在输出轴5的轴向上形成相对固定。压紧弹簧3远离牙嵌套2的一端通过限位座4与输出轴5形成相对固定，限位座4与牙嵌套2之间的距离大于嵌合槽的深度，小于外花键的长度。通过限制限位座4与牙嵌套2之间的距离，可以防止压力油推动牙嵌套2沿输出轴5的轴向滑动距离过长导致牙嵌套2上的内花键与输出轴5上的外花键脱离。

将牙嵌套2的外壁设置为圆柱台阶状，且牙嵌套2的外壁直径向输出齿轮1的方向依次增大。压紧弹簧3滑动套设在牙嵌套2远离输出齿轮1一端的外壁部分，且压紧弹簧3的内径小于牙嵌套2的最大外壁直径。通过这样设置牙嵌套2的外壁形状，以及其与压紧弹簧3之间的连接关系，既可以起到对压紧弹簧3的定位作用，又可以起到对压紧弹簧3伸缩时的导向作用。

在输出轴5的台阶段上与牙嵌套2的台阶内孔的孔径最小的部分滑动配合的部分开设有环形槽一，在环形槽一内安装一个O型圈二9，在输出轴5的台阶段直径最大的一段远离输出齿轮1和外花键的部分开设有环形槽二，在环形槽二内安装O型圈三10。O型圈三10和O型圈二9均与输出轴5的台阶段密封滑动配合，牙嵌套2与输出轴5之间的间隙被O型圈三10和O型圈二9封闭形成密封腔。

输出轴5内加工有油道11，油道11的一端通过压力油注入口连通密封腔，另一端贯通输出轴5的进油端。

分动箱壳体6上设置有正对输出轴5的进油端的进油口14，输出轴5的进油端的周向外壁与分动箱壳体6之间设置有对二者之间的间隙进行密封的密封圈13。经分动箱壳体6的进油口14、油道11向密封腔内注入压力油，能够使牙嵌套2滑动至嵌合齿脱出嵌合槽的位置。

通过设置密封圈13可以避免压力油从输出轴5与分动箱壳体6之间的间隙处泄漏，保证进入分动箱壳体6的进油口14的压力油能够全部进入输出轴5的油道11内，以便顺利进行向密封腔内注入或撤销压力油的动作。

由于密封腔由两个O型圈将牙嵌套2与输出轴5之间的间隙密封封闭而成，两个O型圈固定在输出轴5上，并使密封腔通过压力油注入口连通油道11，这样在牙嵌套2的滑动过程中，密封腔始终与油道11保持连通状态。通过O型圈的密封，可以有效阻挡压力油从牙嵌套2与输出轴5之间的间隙处向外泄漏，从而保证了牙嵌套2的工作稳定。

本实用新型的分动箱的工作原理如下：

当车辆处于四轮驱动状态时，通过嵌合槽和嵌合齿的相互嵌合实现牙嵌套2与输出齿轮1相互结合，形成分动箱的挂接。

当需要取消前轮驱动时，通过外接的液压电控设备，在液压电控设备控制下将压力油经进油口14、油道11注入密封腔内，使密封腔容积变大，克服压紧弹簧3的弹簧力，推动牙嵌套2向远离输出齿轮1的方向滑动至与输出齿轮1完全分离，即可使四驱分动箱分离，此时前轮驱动取消。

当需要重新切换到四轮驱动状态时，在液压电控设控制下将压力油撤销，牙嵌套2在压紧弹簧3的弹力作用下回位，使四驱分动箱挂接，此时即切换至四轮驱动状态。

本实用新型可以靠液压电控实现四驱的挂接与分离，操作简单，提高了工作效率，并且结构简单，装配工艺性好，易于实现。不仅如此，在制动瞬间，当两个制动踏板同时踩下时，可以通过电脑控制使四驱自动结合，实现四轮制动。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，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。