一种新型动力智能断开器的制作方法

1.本发明涉及车辆动力控制技术领域，具体而言，涉及一种新型动力智能断开器，还涉及一种四驱车辆。


背景技术：

2.目前，四驱车辆车型较两驱的驱动力强，通过性好，拥有较好的越野和操控性能，但耗能高经济性较差。四驱车辆发动机的动力经离合器、变速器、分动器、前后传动轴、传送到驱动桥再左右分配给半轴驱动车轮。四驱车辆分动器是一齿轮传动系，其前部与变速器联接，将其输出的动力经适当变速后由前后传动轴传给前驱动桥和后驱动桥，并且进一步增大扭矩，此时汽车四驱状态，可在冰雪、泥沙和无路地区等坏路况行驶。四驱形式有分时四驱、适时驱动和全时四驱三种，其中分时四驱是指驾驶者根据路况，通过接通或断开分动器来变化两轮或四轮驱动模式，从而实现两驱和四驱转换的驱动方式。是越野车或是四驱suv最常见的驱动模式，一般路况下，车辆采用两轮驱动，当需要通过恶劣路况时，把两轮驱动切换成四轮驱动，让四个车轮都提供驱动力，从而提高车辆的通过性能。尤其是当四驱车辆为采用电动或油电混动车辆驱动时，在四驱模式下耗油耗电。
3.传统四驱控制装置原理是，操作者用力推动驾驶室的分动杆，通过分动杆牵引拉索或者推杆来控制分动装置。这样的四驱控制装置结构复杂，占用较大驾驶室空间，须停车切换，不能迅速反应，容易错过脱困时机，操纵也不方便。
4.综上所述，现有的四驱车辆动力输出方式切换装置结构复杂，切换效果差等的问题。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是现有的四驱车辆动力输出方式切换装置结构复杂，切换效果差等的问题。
6.为解决上述问题，本发明提供一种新型动力智能断开器，包括动力输入轴、动力输出轴以及可动连接的动力连接结构，还包括控制电机及执行机构，所述执行机构连接所述控制电机的电机轴和所述动力连接结构，通过执行电机输出转动驱动所述动力连接结构平移，以控制所述动力输入轴、动力输出轴之间的连接或断开。
7.作为优选的方案，控制电机的电机轴与动力输入轴、动力输出轴之间呈垂直排布。
8.作为优选的方案，执行机构包括与控制电机的电机轴偏心设置的偏心拨块和定位齿套，定位齿套连接于动力输入轴、动力输出轴之间，定位齿套外周设置有与偏心拨块配合的拨槽，通过偏心拨块拨动定位齿套轴向运动将动力输入轴与动力输出轴周向定位或脱开。
9.作为优选的方案，动力输出轴外周设置有结合外齿，定位齿套一端与动力输入轴周向定位连接另一端套装于动力输出轴外，结合外齿和定位齿套上的定位齿间隔设置，推动定位齿套轴向运动，驱动结合外齿与定位齿套上的定位齿咬合或脱开。
10.作为优选的方案，电机轴连接有行星轮组机构，电机轴的输出齿轮与行星轮组机构的行星轮啮合，偏心拨块设置于行星轮组机构的轮架上。
11.作为优选的方案，行星轮机构包括传动连接的一级行星轮组和二级行星轮组，电机轴的输出齿轮与一级行星轮组的行星轮啮合，偏心拨块设置于二级行星轮组的轮架上。
12.作为优选的方案，还包括断开器壳体，控制电机及执行机构安装于壳体内，动力输入轴与动力输出轴连接的位置位于壳体内。
13.作为优选的方案，控制电机包括电机以及伺服控制组件。
14.本发明所提供的新型动力智能断开器包括动力输入轴、动力输出轴以及可动连接的动力连接结构，还包括控制电机及执行机构，所述执行机构连接所述控制电机的电机轴和所述动力连接结构，通过执行电机输出转动驱动所述动力连接结构平移，以控制所述动力输入轴、动力输出轴之间的连接或断开。这种新型动力智能断开器通过控制电机输出旋转，与之配合的执行机构将输出的旋转运动转化为动力连接机构的移动运动，通过动力连接机构的移动实现对动力输出轴与动力输入轴之间的连接通断，实质上是通过控制电机驱动下面一系列的机构从动实现对动力输出的控制，动力通断能够做到较为精准的控制，操作容易响应及时，且结构简单控制动作稳定，通过该装置能够在电动车辆的四驱在平稳运行时调整为两驱，另外两轮从动，使得车辆另一电机处于节电模式，有效节约了能源，电动四驱省电，混动四驱省油，提升整车续航里程。有效地解决了现有的四驱车辆动力输出方式切换装置结构复杂，切换效果差等的问题。
15.本发明还提供了一种四驱车辆，该四驱车辆包括上述新型动力智能断开器，因此该四驱车辆也具有上述新型动力智能断开器的有益效果。
附图说明
16.图1为本发明提供的一种新型动力智能断开器的结构示意图。
17.其中，图1中：
18.1、动力输入轴；2、行星轮组机构；3、电机轴；4、控制电机；5、轮架；6、偏心拨块；7、拨槽；8、定位齿套；9、断开器壳体；10、动力输出轴。
具体实施方式
19.下面将对本发明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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
20.参考图1，图1为本发明提供的一种新型动力智能断开器的结构示意图。
21.本发明的实施例所提供的新型包括动力输入轴1、动力输出轴10以及可动连接的动力连接结构，还包括控制电机4及执行机构，执行机构连接控制电机4的电机轴3和动力连接结构，通过执行电机输出转动驱动动力连接结构平移，以控制动力输入轴1、动力输出轴10之间的连接或断开。
22.这种新型动力智能断开器通过控制电机输出旋转，与之配合的执行机构将输出的旋转运动转化为动力连接机构的移动运动，通过动力连接机构的移动实现对动力输出轴与动力输入轴之间的连接通断，实质上是通过控制电机驱动下面一系列的机构从动实现对动
力输出的控制，动力通断能够做到较为精准的控制，操作容易响应及时，且结构简单控制动作稳定，通过该装置能够在电动车辆的四驱在平稳运行时调整为两驱，另外两轮从动，使得车辆另一电机处于节电模式，有效节约了能源。有效地解决了现有的四驱车辆动力输出方式切换装置结构复杂，切换效果差等的问题。
23.在上述实施例的基础上，作为优选方案的是：控制电机4的电机轴3与动力输入轴1、动力输出轴10之间呈垂直排布。本实施例提供的技术方案优化了装置的整体空间排布设计，控制电机的输出轴与动力输入轴和动力输出轴所在的直线呈垂直分布，缩短装置整体轴向距离，减少装置整体轴向所占空间。
24.本实施例提供的技术方案优化了执行机构的具体结构设计，执行机构包括与控制电机4的电机轴3偏心设置的偏心拨块6和定位齿套8，定位齿套8连接于动力输入轴1、动力输出轴10之间，定位齿套8外周设置有与偏心拨块6配合的拨槽7，通过偏心拨块6拨动定位齿套8轴向运动将动力输入轴1与动力输出轴10周向定位或脱开。
25.其中电机轴机械连接的偏心拨块，通过偏心结构将输出的旋转运动转化为垂直方向上的进给运动，即通过偏心拨块的偏心旋转运动配合拨槽结构，推动定位齿套做垂直电机输出轴方向的进给运动，而定位齿套在轴向的不同位置可将由其连接的动力输入轴与动力输出轴周向定位或脱开，结构整体相对简单，由偏心结构实现旋转运动转化的设计控制稳定。
26.在上述实施例基础上，本实施例优化了定位齿套与动力输入轴与动力输出轴之间的连接方式，具体的：动力输出轴10外周设置有结合外齿，定位齿套8一端与动力输入轴1周向定位连接另一端套装于动力输出轴10外，结合外齿和定位齿套8上的定位齿间隔设置，推动定位齿套8轴向运动，驱动结合外齿与定位齿套8上的定位齿咬合或脱开。
27.该设计通过定位齿套和动力输出轴外的结合外齿均为间隔设置的结构，即在二者连接位置的外周在轴向上齿的结构为一段有一段无，这种结构保证了只需定位齿套轴向平移一段相对较短的距离，即可实现连接或者断开不同状态的切换，缩短了切换状态所需的位移动作，降低了机械结构实现控制动作的难度，有利于优化和简化装置整体设计。
28.由于控制电机本身转速较高，而由偏心拨块转化的控制动作在切换连接状态时，仅仅需要其中一小段旋转运动即可完成操控，电机的高转速会令该控制动作难以实现，所以本实施例中通过行星轮的设计完成对电机输出旋转的减速，以降低对输出旋转相位的控制难度，电机轴3连接有行星轮组机构2，电机轴3的输出齿轮与行星轮组机构2的行星轮啮合，偏心拨块6设置于行星轮组机构2的轮架5上。
29.通过行星轮组机构对控制电机输出旋转减速，降低对其输出旋转相位的控制难度，偏心拨块位于远离电机输出轴一端的轮架的另一侧。
30.行星轮机构包括传动连接的一级行星轮组和二级行星轮组，电机轴3的输出齿轮与一级行星轮组的行星轮啮合，偏心拨块设置于二级行星轮组的轮架上。本实施例设计为上述实施例技术思路的延续，当车辆对驱动方式切换控制动作有较高的切换速度要求时，可能需要高转速的控制电机，而过高的转速又会大大增加旋转相位的控制难度，因此提供多级行星轮组的设计，优化行星轮组的减速能力。
31.在上述各实施例的基础上，装置还包括断开器壳体9，控制电机4及执行机构安装于壳体内，动力输入轴1与动力输出轴10连接的位置位于壳体内。优装置的整体装配结构设
计。
32.本实施例提供的技术方案优化了控制电机，通过伺服控制组件准确操控电机每次工作时所输出旋转的圈数，从而实现输出控制动作的准确控制。控制电机包括电机以及伺服控制组件。
33.本发明实施例还提供了一种四驱车辆，该四驱车辆包括上述各实施例中的新型动力智能断开器，因此本实施例中的四驱车辆也具有上述各实施例中新型动力智能断开器所具有的有益效果。
34.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种新型动力智能断开器，其特征在于，包括动力输入轴(1)、动力输出轴(10)以及可动连接的动力连接结构，还包括控制电机(4)及执行机构，所述执行机构连接所述控制电机(4)的电机轴(3)和所述动力连接结构，通过执行电机输出转动驱动所述动力连接结构平移，以控制所述动力输入轴(1)、动力输出轴(10)之间的连接或断开。2.根据权利要求1所述的新型动力智能断开器，其特征在于，所述控制电机(4)的电机轴(3)与所述动力输入轴(1)、动力输出轴(10)之间呈垂直排布。3.根据权利要求1所述的新型动力智能断开器，其特征在于，所述执行机构包括与所述控制电机(4)的电机轴(3)偏心设置的偏心拨块(6)和定位齿套(8)，所述定位齿套(8)连接于所述动力输入轴(1)、动力输出轴(10)之间，所述定位齿套(8)外周设置有与所述偏心拨块(6)配合的拨槽(7)，通过偏心拨块(6)拨动所述定位齿套(8)轴向运动将所述动力输入轴(1)与动力输出轴(10)周向定位或脱开。4.根据权利要求3所述的新型动力智能断开器，其特征在于，所述动力输出轴(10)外周设置有结合外齿，所述定位齿套(8)一端与所述动力输入轴(1)周向定位连接另一端套装于所述动力输出轴(10)外，所述结合外齿和定位齿套(8)上的定位齿间隔设置，推动所述定位齿套(8)轴向运动，驱动所述结合外齿与定位齿套(8)上的定位齿咬合或脱开。5.根据权利要求3所述的新型动力智能断开器，其特征在于，电机轴(3)连接有行星轮组机构(2)，所述电机轴(3)的输出齿轮与所述行星轮组机构(2)的行星轮啮合，所述偏心拨块(6)设置于所述行星轮组机构(2)的轮架(5)上。6.根据权利要求5所述的新型动力智能断开器，其特征在于，所述行星轮机构包括传动连接的一级行星轮组和二级行星轮组，所述电机轴(3)的输出齿轮与所述一级行星轮组的行星轮啮合，所述所述偏心拨块(6)设置于二级行星轮组的轮架(5)上。7.根据权利要求3所述的新型动力智能断开器，其特征在于，还包括断开器壳体(9)，所述控制电机(4)及执行机构安装于所述壳体内，所述动力输入轴(1)与动力输出轴(10)连接的位置位于所述壳体内。8.根据权利要求7所述的新型动力智能断开器，其特征在于，所述控制电机(4)包括电机以及伺服控制组件。9.一种四驱车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的新型动力智能断开器。

技术总结
本发明提供了一种新型动力智能断开器包括动力输入轴、动力输出轴以及可动连接的动力连接结构，还包括控制电机及执行机构，执行机构连接控制电机的电机轴和动力连接结构，通过执行电机输出转动驱动动力连接结构平移，以控制动力输入轴、动力输出轴之间的连接或断开。这种新型动力智能断开器通过控制电机输出旋转，与之配合的执行机构将输出的旋转运动转化为动力连接机构的移动运动，通过动力连接机构的移动实现对动力输出轴与动力输入轴之间的连接通断，在电动车辆的四驱在平稳运行时调整为两驱，另外两轮从动，使得车辆另一电机处于节电模式，有效节约了能源。有效节约了能源。有效节约了能源。


技术研发人员：王凤娇 罗力成 谭明水 胡乙钦 邸永峰 王新立
受保护的技术使用者：宁波圣龙新能源汽车动力有限公司
技术研发日：2023.02.14
技术公布日：2023/9/13