一种用于双动力源驱动减速器的差速锁及驻车结构的制作方法

本实用新型属于新能源汽车技术领域，特别涉及一种新型用于双动力源驱动减速器的差速锁及驻车结构。

背景技术：

目前的双动力源驱动减速器中的两个动力源分别进行输出，在需要极限越野或脱困时不能有效的利用动力源的能力，降低了脱困能力及极限越野的驾驶乐趣；在驻车时需要借助电子刹车等机构，可靠性低，在较大坡度上驻车时存在驻车不完全而溜车的风险。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型公开了一种用于双动力源驱动减速器的差速锁及驻车结构，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于双动力源驱动减速器的差速锁及驻车结构，所述结构包括第一轴、第二轴、差速锁机构和驻车机构，所述第一轴和第二轴分别与双动力源直接或间接连接，且所述第一轴和第二轴同轴设置，所述差速锁机构和所述驻车机构设置在所述第一轴和第二轴的末端；

所述差速锁机构包括活动齿盘组件、固定齿盘组件和固定衔铁组件，所述活动齿盘组件滑动连接在所述第一轴上，所述固定齿盘组件固定连接在所述第二轴上，当所述第一轴和第二轴的相对转动需要锁止时，所述固定衔铁组件通电产生电磁力，使所述活动齿盘组件向所述固定齿盘组件移动，并通过所述活动齿盘组件和所述固定齿盘组件上的端面齿相互啮合；

所述驻车机构包括驻车齿轮、棘爪组件和驻车凸轮组件，所述驻车齿轮和所述固定齿盘组件一体设置，所述棘爪组件和所述驻车齿轮接合，所述驻车凸轮组件用于驱动所述棘爪组件在驻入位置和驻出位置变换。可选地，所述活动齿盘组件包括活动齿套、活动衔铁；

所述活动齿套滑动连接在所述第一轴上，所述活动齿套的前端面设置有端面齿；所述活动衔铁通过轴承旋转套设在所述活动齿套的后端，当所述固定衔铁组件通电时，所述活动衔铁带动所述活动齿套向前滑动，直到所述活动衔铁与设置在所述减速器壳体上的所述固定衔铁组件吸合。

可选地，所述活动齿套为阶梯状轴套，所述阶梯状轴套内部设置有键槽，所述阶梯状轴套后端轴上依次套设有活动齿套卡簧、轴承挡环和滚动轴承，所述活动衔铁套设在所述滚动轴承上，且所述活动衔铁的孔内后端设置有活动衔铁卡簧，将所述滚动轴承固定在所述活动衔铁的孔内。

可选地，所述活动齿套前端还设置有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有复位弹簧，所述第一轴上靠近第一轴末端位置通过挡板卡簧固定有弹簧挡板，当所述固定衔铁组件断电后，利用所述复位弹簧复位所述活动齿套。

可选地，所述减速器壳体或端盖上设置有防转销轴，所述活动衔铁上设置有与所述防转销轴适配的销轴孔，用于防止所述活动衔铁与所述固定衔铁组件相对旋转。

可选地，所述减速器壳体上还设置有位置传感器，用于检测所述活动齿盘组件的实时位置。

可选地，所述固定齿盘组件包括固定齿盘和定位卡簧；所述固定齿盘与所述第二轴固定连接，所述固定齿盘的后端面上设置有端面齿，所述定位卡簧安装在所述第二轴上并与所述固定齿盘抵接。

可选地，所述第一轴前端设置有圆柱形凹槽，所述第二轴末端设置有圆柱形突出部，所述凹槽和所述突出部之间设置有辅助轴承。

可选地，所述棘爪组件包括棘爪、棘爪转轴、滚子、滚子销和扭簧；

所述滚子销将所述滚子安装在棘爪上，所述棘爪转轴固定在减速器两侧箱体上，所述扭簧一侧固定在所述减速器右侧箱体，另一侧固定在所述棘爪上。

可选地，所述驻车凸轮组件包括驻车导轴、驻车凸轮、驻车凸轮限位板、轴向限位环、拨片弹簧；

所述轴向限位环与驻车导轴过盈装配，将所述驻车凸轮和所述驻车凸轮限位板固定在所述驻车导轴上，所述拨片弹簧安装在所述驻车凸轮和所述驻车凸轮限位板伸出的安装柱上；所述驻车导轴的一端连接驻车电机，所述驻车导轴的另一端与减速器箱体上的孔间隙配合。

本实用新型的优点及有益效果是：

通过安装上述差速锁及驻车结构，在车辆需要脱困或极限越野时，可通过其中的差速锁机构来锁止双动力源之间的相对转动，将双动力源的功率耦合，实现功率按需求传递，提升单一输出的最大扭矩，从而提升车辆陷入沼泽、泥坑等时的脱困能力。

进一步地，本实用新型公开的减速器中驻车机构的驻车齿轮设置在所述固定齿盘上，并通过棘爪组件和凸轮组件实现对车辆驻车，实现了机械式驻车，提高了驻车的安全性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型的一个实施例中差速锁和驻车机构的结构示意图；

图2为本实用新型的一个实施例中差速锁断开状态的结构示意图；

图3为本实用新型的一个实施例中差速锁锁止状态的结构示意图；

图4为本实用新型的一个实施例中驻车机构处于驻出(图4(a))或者驻入(图4(b))状态的结构示意图。

图中：1为棘爪组件；11棘爪转轴；12棘爪；13扭簧；14滚子销；15滚子；

2为驻车凸轮组件；21驻车导轴；22轴向限位环；23驻车凸轮；24驻车凸轮限位板；25拨片弹簧；

3为活动齿盘组件；31活动齿套；32活动齿套卡簧；33轴承挡环；34活动衔铁；35活动衔铁卡簧；36滚动轴承；37复位弹簧；38弹簧挡板；39挡板卡簧；

4为固定齿盘组件；41固定齿盘；42定位卡簧；

5为位置传感器；6为第一轴；61滚动轴承；7为第二轴；8为国定衔铁组件；9为防转销轴。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，术语“包括/包含”、“由……组成”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

为便于理解，本实用新型将说明书附图2中的右侧方向定义为后端，左侧方向定义为前端，但术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图，详细说明本实用新型各实施例提供的技术方案。

参见图1所示，本实用新型的该实施例公开了一种双动力源驱动减速器用的差速锁及驻车结构，所述结构包括第一轴6、第二轴7、差速锁机构和驻车机构，所述第一轴6和第二轴7分别与双动力源直接或间接连接，该双动力源即可设置在减速器内，也可以设置在减速器外，且所述第一轴和第二轴同轴设置，所述差速锁机构和所述驻车机构设置在所述第一轴和第二轴的末端，根据图1的位置关系，该差速锁及驻车机构位于所述减速器的中间位置。

所述差速锁机构包括活动齿盘组件3、固定齿盘组件4和固定衔铁组件8，所述活动齿盘组件3滑动连接在所述第一轴6上，所述固定齿盘组件4固定连接在所述第二轴7上，所述固定衔铁组件8可固定在减速器壳体上，优选地，所述固定衔铁组件8包括固定衔铁、电磁线圈、缓冲垫，所述电磁线圈缠绕在所述固定衔铁上，所述缓冲垫设置在与所述活动齿盘组件相对的一侧。

当所述第一轴和第二轴的相对转动需要锁止时，所述固定衔铁组件8通电产生电磁力，使所述活动齿盘组件3向所述固定齿盘组件4移动，并通过所述活动齿盘组件3和所述固定齿盘组件4上的端面齿相互啮合。

根据图1，所述驻车机构包括驻车齿轮41、棘爪组件1和驻车凸轮组件2，所述驻车齿轮41和所述固定齿盘组件4一体设置，优选地，所述驻车齿轮设置在所述固定齿盘组件4中的固定齿盘41的圆周上；所述棘爪组件组件1和所述驻车齿轮41接合，所述驻车凸轮组件2用于驱动所述棘爪组件1在驻入位置和驻出位置变换。

在该实施例中，当采用上述减速器的车辆正常行驶时所述差速锁为断开状态，双动力源分别与第一轴及第二轴直接或间接刚性连接并传递功率，通过齿轮减速机构及半轴输出至车轮，从而驱动整车行驶。此时通过控制双动力源不同转速来实现转弯，双动力源之间无功率耦合输出，车辆两侧的车轮通过轴、齿轮等刚性的连接到各自的动力源；第一轴和第二轴之间可设置滚动轴承支撑，保证两者同轴度及相对转动的灵活性。

在需要脱困或极限越野时，可通过差速锁机构来锁止双动力源之间的相对转动及功率按需求相互传递，来实现单一输出的最大扭矩，提升脱困能力，此时存在功率耦合情况。

所述差速锁机构包含固定齿盘组件、活动齿盘组件、固定衔铁组件，其具体动作执行如下：固定衔铁组件通电产生电磁力，使活动齿盘组件向固定衔铁组件和固定齿盘组件方向移动，与固定衔铁组件接触并限位，此时活动齿盘组件与固定齿盘组件通过端面齿结合来实现差速锁锁止，使第一轴与第二轴保证转速一致，相对锁止；此时双动力源的功率存在耦合情况，可使某一边输出根据负载情况扭矩增加来实现脱困或极限越野的功能。

参见图2和图3，在一个或一些实施例中，所述活动齿盘组件3包括活动齿套31、活动衔铁34；所述活动齿套31优选地通过花键等方式滑动连接在所述第一轴6上，所述活动齿套31的前端面设置有端面齿；所述活动衔铁34通过套设在轴承上的方式旋转地设置在所述活动齿套的后端，当所述固定衔铁组件8通电时，所述活动衔铁34带动所述活动齿套31向前滑动，直到所述活动衔铁34与设置在所述减速器壳体上的所述固定衔铁组件8吸合。

根据图2所示，所述活动齿套31为阶梯状轴套，所述阶梯状轴套内部设置有键槽，所述键槽内可设置花键与第一轴6滑动连接；所述阶梯状轴套后端轴上依次套设有活动齿套卡簧32、轴承挡环33和滚动轴承36，所述活动衔铁34套设在所述滚动轴承36上，且所述活动衔铁34的孔内后端设置有活动衔铁卡簧35，将所述滚动轴承36固定在所述活动衔铁34的孔内。

在该实施例中，所述活动齿套通过滚动轴承与活动衔铁连接保证两者相对转动的可靠及稳定性；活动衔铁与轴承连接后由活动衔铁卡簧限制其与活动齿套的相对位置；活动齿套与轴承连接后由轴承挡环及活动齿套卡簧限制其滚动轴承的轴向位置来保证活动齿套与活动衔铁的相对位置。

在一个实施例中，所述活动齿套前端还设置有圆形凹槽，所述圆形凹槽内设置有复位弹簧37，所述第一轴6上靠近第一轴末端位置通过挡板卡簧39固定有弹簧挡板38，当所述固定衔铁组件断电后，利用所述复位弹簧复位所述活动齿套。

其中的活动齿套31与弹簧挡板38通过复位弹簧37柔性连接，弹簧挡板38与第一轴通过圆柱面过盈连接并由挡板卡簧39限制其在第一轴上的轴向移动自由度。复位弹簧的作用为保证差速锁断开状态的可靠性以及需要断开时的快速复位，该复位弹簧所需要产生的力是有活动齿盘组件的质量、断开状态保持能力、断开相应速度等因素共同决定。

在一个实施例中，所述减速器壳体或端盖上设置有防转销轴9，所述活动衔铁上设置有与所述防转销轴适配的销轴孔，用于防止所述活动衔铁与所述固定衔铁组件相对旋转。

防转销轴9的作用为对活动衔铁进行圆周限位，保证活动衔铁与固定衔铁组件不发生相对旋转，避免二者之间发生摩擦，提高锁止可靠性。

在一个实施例中，所述减速器壳体上还设置有位置传感器，用于检测所述活动齿盘组件的实时位置，从而控制器根据该实时位置来判断和下发相应的指令。

在一个实施例中，所述固定齿盘组件4包括固定齿盘41和定位卡簧42；所述固定齿盘41与所述第二轴6固定连接，所述固定齿盘41的后端面上设置有端面齿，所述定位卡簧42安装在所述第二轴7上并与所述固定齿盘41抵接。

在一个实施例中，根据图2或图3所示，所述第一轴前端设置有圆柱形凹槽，所述第二轴末端设置有圆柱形突出部，所述凹槽和所述突出部之间设置有辅助轴承。根据上述结构保证了端面齿啮合的同轴度和稳定性。

在一个实施例中，所述棘爪组件1包括棘爪12、棘爪转轴11、滚子15、滚子销14和扭簧13；所述滚子销14将所述滚子15安装在棘爪12上，所述棘爪转轴11固定在减速器两侧箱体上，所述扭簧13一侧固定在所述减速器右侧箱体，另一侧固定在所述棘爪12上。

在一个实施例中，所述驻车凸轮组件2包括驻车导轴21、驻车凸轮23、驻车凸轮限位板24、轴向限位环22、拨片弹簧25；所述轴向限位环22与驻车导轴21过盈装配，将所述驻车凸轮23和所述驻车凸轮限位板24固定在所述驻车导轴21上，且留下足够间隙使得驻车凸轮在驻车导轴上灵活转动；所述拨片弹簧25安装在所述驻车凸轮23和所述驻车凸轮限位板24伸出的安装柱上；所述驻车导轴的一端连接驻车电机，所述驻车导轴的另一端与减速器箱体上的孔间隙配合。

所述拨片弹簧25能够给所述驻车凸轮23一定的预紧力，进而实现了驻车凸轮23和棘爪的柔性连接，避免驻车凸轮23和棘爪12卡死。

参见图4，驻车凸轮的周向轮廓在驻车凸轮周向旋转时，使得棘爪进入和脱出驻车齿轮的槽，完成驻入和驻出动作。具体地，棘爪是经所述驻车凸轮的驱动绕棘爪转轴旋转运动，棘爪可完成抬起和下压动作：棘爪抬起时，与驻车齿轮槽分离，完成驻出动作；棘爪被下压时，进入驻车齿轮槽，完成驻入动作。另外，扭簧安装时具有一定的预紧力，预紧力令棘爪始终向上抬起，使得棘爪可始终贴合驻车凸轮轮廓运动。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。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、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。