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技术领域

本实用新型涉及车辆传动系统技术领域，特别涉及一种分动器及应用其的 车辆。

背景技术

目前，大多数家用轿车的传动系统为两驱工作模式结构，两驱工作模式的 轿车基本能够满足普通消费者的代步需求，但是，随着生活水平的不断提高， 消费者对车辆的安全性、舒适性、动力性、经济性，以及车辆对环境适应性的 要求越来越高，随后出现了四驱工作模式车辆，例如，越野车及高级轿车等。 而现有的四驱工作模式的车辆通常只突出某些性能，例如，动力性能及越野性 能明显增强，但是，仍然不能满足安全性、经济性及对环境的适应性要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种分动器及应用其的车辆，以解决现有 四驱工作模式的车辆的安全性、经济性及对环境的适应性较低的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种分动器，包括第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴上设有第一 锥齿轮，所述第二传动轴上设有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿 轮的母线平行设置，且所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮之间设有能够传递动 力的动力传递装置；

所述动力传递装置包括：与所述母线相平行的动力传动轴、套设在所述动 力传动轴上的动力传动齿轮和用来驱动所述动力传动齿轮沿所述动力传动轴的 轴向移动的驱动元件；所述动力传动齿轮可以绕所述动力传动轴转动，且所述 动力传动齿轮与所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮均啮合。

进一步的，所述动力传动轴和所述动力传动齿轮之间套设有滚动轴承，所 述滚动轴承的外圈与所述动力传动齿轮固定连接，所述滚动轴承的内圈套设在 所述动力传动轴上；所述滚动轴承的内圈由所述驱动元件驱动并沿其轴线方向 移动。

进一步的，所述滚动轴承的内圈设有内螺纹，所述动力传动轴设有与所述 内螺纹匹配的外螺纹，且所述动力传动轴的一端固定连接用来带动所述动力传 动轴转动的驱动元件。具体的，所述驱动元件为电机，所述电机的输出轴与所 述动力传动轴之间的连接方式为卡接。

或者，所述滚动轴承的内圈设有与其轴线平行的导向槽，相应的，所述动 力传动轴设有与所述导向槽相配合的导轨；所述滚动轴承的内圈连接用来带动 所述内圈作直线运动的驱动元件。具体的，所述驱动元件为液压缸或气缸，所 述液压缸或气缸的活塞杆与所述滚动轴承的内圈固定连接。

进一步的，所述滚动轴承的外圈设有花键，所述动力传动齿轮设有与所述 花键相配合的花键槽。

进一步的，所述动力传动轴设有用来防止所述动力传动齿轮移动到其行程 范围之外的限位件。

进一步的，所述第一锥齿轮与所述第一传动轴为一体设置，或所述第一锥 齿轮固定地套设在所述第一传动轴上；所述第二锥齿轮与所述第二传动轴为一 体设置，或所述第二锥齿轮固定地套设在所述第二传动轴上。

相对于现有技术，本实用新型所述的分动器具有以下优势：

本实用新型所述的分动器使用时可以安装在车体上，其中，第一、第二传 动轴为两个相互独立的驱动轴(能够驱动车轮运动)，第一传动轴与车辆其中一 个驱动桥连接，第二传动轴与车辆另一个驱动桥连接，且两个驱动轴均由车体 或固定在车体上的部件支撑。第一传动轴可带动其上的第一锥齿轮转动，第二 传动轴可带动其上的第二锥齿轮转动，由于在该两个锥齿轮之间设置了与两者 均啮合的动力传动齿轮，而动力传动齿轮套设在动力传动轴上，且动力传动齿 轮可以绕动力传动轴转动，从而使第一锥齿轮(或第二锥齿轮)通过该动力传 动齿轮带动第二锥齿轮(或第一锥齿轮)转动，即：将第一传动轴(或第二传 动轴)的动力传递给第二传动轴(或第一传动轴)，使得两个传动轴同时驱动车 辆运行，即实现四轮驱动。

此外，在本实用新型所述的分动器中，由于第一、第二锥齿轮的母线平行 设置，使得该两个锥齿轮之间的间隙处处相同；由于动力传递装置设置了驱动 元件，使得该驱动元件能够驱动动力传动齿轮沿动力传动轴的轴向往复移动， 随着动力传动齿轮所在的位置不断变化，第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的传动 比是不断变化的，这样可以使得两个锥齿轮之间的动力分配比是不断连续变化 的，从而实现转速比的无级变化和动力传动的无级分配，使车辆可以根据实际 道路路况及各驱动轮的工作情况，不断调整两个传动轴的动力分配比，不仅能 够提高整车的动力性能及对环境的适应性，还能降低油耗，增强燃油经济性， 其综合性能明显增强。

一种车辆，设置有上述分动器，所述第一传动轴与所述车辆的其中一个驱 动桥连接，所述第二传动轴与所述车辆的另一个驱动桥连接。

所述车辆与上述分动器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本 实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新 型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的分动器的结构示意图；

图2为图1中的分动器处于第一极限位置时的结构示意图；

图3为图1中的分动器处于第二极限位置时的结构示意图；

图4为图1中位置A处的局部放大结构示意图。

附图标记说明：

1-第一锥齿轮，2-第一传动轴，3-第二锥齿轮，4-第二传动轴，

5-动力传递装置；

501-动力传动齿轮，502-动力传动轴，503-驱动元件，504-滚动轴承。

a表示第一锥齿轮的分度圆直径；

b表示第二锥齿轮的分度圆直径；

a₁表示当动力传动齿轮位于第一极限位置时，第一锥齿轮的分度圆在该位 置处的分度圆直径；

b₁表示当动力传动齿轮位于第一极限位置时，第二锥齿轮的分度圆在该位 置处的分度圆直径；

a₂表示当动力传动齿轮位于第二极限位置时，第一锥齿轮的分度圆在该位 置处的分度圆直径；

b₂表示当动力传动齿轮位于第二极限位置时，第二锥齿轮的分度圆在该位 置处的分度圆直径。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的 特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例是一种分动器，如图1-图3所示，包括第一传动轴2和第二传动 轴4，第一传动轴2上设有第一锥齿轮1，第二传动轴4上设有第二锥齿轮3， 第一锥齿轮1和第二锥齿轮3的母线平行设置，且第一锥齿轮1和第二锥齿轮 3之间设有动力传递装置5。

本实施例中的动力传递装置5包括：与上述锥齿轮母线相平行的动力传动 轴501、套设在动力传动轴502上的动力传动齿轮501和用来驱动动力传动齿 轮501沿动力传动轴502的轴向移动的驱动元件503；动力传动齿轮501可以 绕动力传动轴502转动，且动力传动齿轮501与第一锥齿轮1和第二锥齿轮3 均啮合。

本实施例中，使用时将该分动器安装在车体上，其中，第一、第二传动轴 为两个相互独立的驱动轴(能够驱动车轮运动)，两个驱动轴均由车体或固定在 车体上的部件支撑，第一传动轴2与车辆的其中一个驱动桥连接，第二传动轴 4与车辆的另一个驱动桥连接，第一传动轴2可带动其上的第一锥齿轮1转动， 第二传动轴4可带动其上的第二锥齿轮3转动，由于两个锥齿轮之间设置了与 两者均啮合的动力传动齿轮501，而动力传动齿轮501套设在动力传动轴502 上，且能绕动力传动轴502转动，从而使第一锥齿轮1(或第二锥齿轮3)通过 该动力传动齿轮501带动第二锥齿轮3(或第一锥齿轮1)转动，即：将第一传 动轴2(或第二传动轴4)的动力传递给第二传动轴4(或第一传动轴2)，使得 两个传动轴同时驱动车辆运行，即实现四轮驱动。

此外，本实施例中，由于第一、第二锥齿轮的母线平行设置，使得两个锥 齿轮之间的间隙处处相同；由于动力传递装置5设置了驱动元件503，使得该 驱动元件503能够驱动动力传动齿轮501沿动力传动轴502的轴向往复移动， 随着动力传动齿轮501所在位置的不断变化时，第一锥齿轮1和第二锥齿轮3 之间的传动比是不断变化的，这样可以使得两个锥齿轮之间的动力分配比也是 不断变化的，以实现转速比的无级变化和动力传动的无级分配，使车辆可以根 据实际道路路况及各驱动轮的工作情况，不断调整两个传动轴的动力分配比， 不仅提高整车的动力性能及对环境的适应性，还能降低油耗，增强燃油经济性， 其综合性能明显增强。

由于动力传动齿轮501相对于动力传动轴502是可以转动的，所以可以将 动力传动齿轮501空套在动力传动轴502上，使两者之间可以沿周向相对滑动， 在两者在相对转动过程中，为了降低两者之间的摩擦力，如图4所示，可以将 本实施例中的动力传递装置5的动力传动轴502和动力传动齿轮501之间套设 有滚动轴承504，滚动轴承504的外圈与动力传动齿轮501固定连接，滚动轴 承504的内圈套设在动力传动轴502上，即：使动力传动齿轮501与动力传动 轴502之间的摩擦力为滚动摩擦，在降低两者之间摩擦力的同时，能够减少磨 损，延长动力传动齿轮501与动力传动轴502的使用寿命；还能够减少由摩擦 所产生的能量损耗，提高传动效率。此外，在动力传递装置5中，滚动轴承504 的内圈可以由驱动元件503驱动并沿其轴线方向移动，如此设置，不仅能够使 动力传动齿轮501顺畅的转动，还能使动力传动齿轮501在动力传动轴502上 往复运动，从而实现动力无级分配。

在本实施例中，如图4所示，可以在滚动轴承504的内圈设有内螺纹，动 力传动轴502上设有与该内螺纹相匹配的外螺纹，此时，滚动轴承504实质具 有螺母的功能，动力传动轴502具有丝杆的功能。此外，动力传动轴502的一 端固定连接用来带动动力传动轴502转动的驱动元件。具体的，该驱动元件可 以为电机，电机的输出轴与动力传动轴502卡接在一起，该连接方式简单易行。 电机工作带动动力传动轴502转动，动力传动轴502转动将带动滚动轴承504 沿动力传动轴502的轴向移动，从而实现由电机驱动动力传动齿轮501在不同 位置移动，实现动力无级分配。

本实施例中，滚动轴承504的外圈与动力传动齿轮502是固定连接的，为 了方便安装，并保证两者连接处的受力均匀性，滚动轴承504的外圈设置花键， 相应的，动力传动齿轮501设置与该花键相配合的花键槽。当然也可以采用其 它连接方式，例如，可以采用平键、楔形键等，还可以使两者为过盈配合。

在动力传动齿轮501的移动过程中存在运动惯性，为了防止动力传动齿轮 501运动到其行程范围之外，本实施例中，在动力传动轴502上设有限位件(图 中未示出)，该限位件设在动力传动齿轮501的行程范围的末端位置处。

在本实施例中，如图1-图3所示，第一锥齿轮1与第一传动轴2为一体设 置，第二锥齿轮3与第二传动轴4为一体设置，锥齿轮与传动轴一体式结构设 相当于锥齿轮轴，此种结构的锥齿轮及相应传动轴传递动力时受力均匀，从而 不仅能够使动力传递过程中更加稳定，还能够延长其使用寿命。除此之外，第 一锥齿轮2可以固定地套设在第一传动轴2上，第二锥齿轮3可以固定地套设 在第二传动轴4上，例如，各锥齿轮与相应传动轴之间为键连接或过盈配合， 此种结构设置及连接方式，具有加工容易、节省材料、成本低及易拆装的优点。

下面列举动力传动齿轮501位于三个不同位置时的动力分配情况，如下所 述。

动力传动齿轮501位于第一极限位置：当第一传动轴2需要较大的驱动力 时，电机工作并根据动力传动齿轮501的实际位置进行正向或反向转动，使动 力传动齿轮501运动到如图2所示的第一极限位置处，此时，第一传动轴2与 第二传动轴4的动力分配比为：b₁/a₁，从而使第一传动轴2所驱动的驱动轮分 配到较强的动力。

动力传动齿轮501位于第二极限位置：当第二传动轴4需要较大的驱动力 时，电机工作并根据动力传动齿轮501的实际位置进行正向或反向转动，使动 力传动齿轮501运动到如图3所示的第二极限位置处，此时，第一传动轴2与 第二传动轴4的动力分配比为：b₂/a₂，从而使第二传动轴4所驱动的驱动轮分 配到较强的动力。

动力传动齿轮501位于其行程范围之内的某位置：当第一传动轴2与第传 动轴4之间的动力分配比在b₁/a₁与b₂/a₂范围时，电机工作并根据动力传动齿 轮501的实际位置进行正向或反向转动，使动力传动齿轮501运动到如图1所 示的某位置处，使第一传动轴2和第二传动轴4均分配到合理的动力，从而保 证各驱动轮协调工作，使车辆始终处于最佳运动状态。

实施例二

本实施例是另一种分动器，该分动器与上述实施例一中的分动器原理相同， 结构相似，其相同之处在此不再赘述，只对其不同之处进行说明，其不同之处 具体如下所述。

本实施例中，滚动轴承的内圈设有与其轴线平行的导向槽(例如，键槽)， 图中未示出，相应的，动力传动轴上设有与该导向槽相配合的导轨(例如，长 键)，滚动轴承的内圈连接用来带动该内圈作直线运动的驱动元件。具体的，驱 动元件为液压缸或气缸，液压缸或气缸的活塞杆与滚动轴承的内圈固定连接。

通过控制液压缸或气缸相应腔体内的液体或气体流量来控制活塞杆的往复 运动，活塞杆带动滚动轴承的内圈往复运动，从而推动动力传动齿轮沿动力传 动轴的轴向作直线往复运动，实现动力无级分配。由此可知，本实施例中的动 力传动齿轮不仅能够实现周向转动，以传递两个锥齿轮之间的动力，还能沿动 力传动轴的轴向移动，实现动力无级分配，从而提高整车的动力性能及对环境 的适应性，还能降低油耗，增强燃油经济性，其综合性能明显增强。

实施例三

本实施例是一种车辆，设置有上述实施例一或实施例二中所述的分动器， 其中，第一传动轴与车辆的其中一个驱动桥连接，第二传动轴与车辆的另一个 驱动桥连接，第一传动轴、第二传动轴、动力传动轴和驱动元件均可由车体或 固定在车体上的部件支撑。

第一传动轴可以驱动车辆的前轮(或后轮)运动，第二传动轴可以驱动车 辆的后轮(前轮)运动，并通过动力传动装置合理分配两个传动轴上的动力， 从而合理分配前、后轮上的驱动力，实现动力无级分配，使车辆处于最佳行驶 状态。

车辆与上述分动器相对于现有技术所具有的优势相同，即：能够提高整车 的动力性能及对环境的适应性，还能降低油耗，增强燃油经济性，其综合性能 明显增强，其它优点详见上述两个实施例的描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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。