一种电控全时链式分动器总成结构.pdf

本发明公开了一种电控全时链式分动器总成结构，通过在差速锁止支架的底部固定差速锁止滚轮，将差速锁止滚轮设置于锁止轨道中，在高低档拨叉底部固定高低档滚轮，将高低档滚轮设置于高低档轨迹槽中。通过滚轮与轨迹槽和轨道的配合运动，推动拨叉进入目标档位，避免了驾驶员手动换挡时，未按照分动器换挡先后顺序导致的误操作，可实现快捷准确的换挡操作。通过滑动齿套的结构，实现差速器的换挡锁止，通过驱动轴轴套将主要扭矩传递至行星架，在差速器处于差速非锁止状态时，滑动齿套不传递主要扭矩，在差速器换挡过程中，滑动齿套仅起到换挡作用，因此换挡简单，阻力小，保证了差速器结构稳定性的同时，确保了差速器的工作稳定。

权利要求书
1.  一种电控全时链式分动器总成结构，包括分动器壳体(1)，分动器 壳体(1)内设有后桥驱动轴(2)和前桥驱动轴(3)，前桥驱动轴(3)和 后桥驱动轴(2)之间设有换挡操纵装置(4)，后桥驱动轴(2)的前端套 设有分动器输入轴套(5)，后桥驱动轴(2)上还套设有驱动轴轴套(200)； 后桥驱动轴(2)前部设置于行星减速机构(6)中，中部设置于行星差速 机构(7)中，换挡操纵装置(4)的高低档拨叉(102)与行星减速机构(6) 的高低档滑动齿套(8)配合定位，换挡操纵装置(4)的差速锁止拨叉(103) 与行星差速机构(7)的差速锁止拨叉套(201)配合定位，行星差速机构 (7)与前桥驱动轴(3)之间连接有链轮传动装置(9)；换挡操纵装置(4) 包括拨叉轴(100)，拨叉轴(100)的一端固定有限位螺母(101)，拨叉轴 (100)上套设有高低档拨叉(102)、差速锁止拨叉(103)、差速锁止支架 (104)、弹簧固定支架(105)、差速退档弹簧(106)和差速进档弹簧(107)； 差速退档弹簧(106)位于限位螺母(101)和差速锁止支架(104)之间， 弹簧固定支架(105)位于差速锁止支架(104)的左右两块挡板之间，差 速进档弹簧(107)的两端固定于弹簧固定支架(105)的左右两端，差速 锁止拨叉(103)的底部位于弹簧固定架(105)的左右两块挡板之间；其 特征在于：所述换挡操纵装置(4)还包括换挡电机(108)，换挡电机(108) 的输出端连接有减速器(109)，减速器(109)的输出端连接有凸轮轴(111)， 凸轮轴(111)上套设有凸轮(112)；凸轮(112)上设有锁止轨道(113) 和高低档轨迹槽(114)，并固定有凸轮挡块(115)，凸轮轴(111)伸出凸 轮(112)的部分上设有推动凸轮挡块(115)的弹性结构；所述差速锁止 支架(104)的底部固定有差速锁止滚轮(116)，差速锁止滚轮(116)设 置于锁止轨道(113)中，所述高低档拨叉(102)底部固定有高低档滚轮 (117)，高低档滚轮(117)设置于高低档轨迹槽(114)中。

2.  如权利要求1所述的一种电控全时链式分动器总成结构，其特征在 于：所述行星差速机构(7)包括套设于后桥驱动轴(2)上的驱动轴轴套 (200)、套设于驱动轴轴套(200)上的差速锁止拨叉套(201)和差速壳 体(202)；驱动轴轴套(200)与差速锁止拨叉套(201)之间花键连接； 差速壳体(202)的周向上设有行星齿轮(203)，差速壳体(202)内设有 前太阳轮(204)和后太阳轮(205)，后太阳轮(205)套设于前太阳轮(204) 的后部，后太阳轮(205)的后部设有与链轮啮合的传动轮齿(213)，前太 阳轮(204)的后部内圆上设有与后桥驱动轴(2)的外花键配合的内花键，； 所述行星差速机构(7)还包括套设于驱动轴轴套(200)上的差速锁止滑 动齿套(206)，差速锁止滑动齿套(206)的后部外圆上设有外花键，所述 前太阳轮(204)的中部内圆上设有与差速锁止滑动齿套(206)的外花键 配合的内花键，差速锁止滑动齿套(206)的周向上设有卡齿(207)，差速 锁止滑动齿套(206)与驱动轴轴套(200)之间花键连接；所述差速壳体 (202)与驱动轴轴套(200)之间花键连接，卡齿(207)穿过差速壳体(202) 和差速锁止拨叉套(201)配合固定。

3.  如权利要求1所述的一种电控全时链式分动器总成结构，其特征在 于：所述弹性结构包括固定于凸轮轴(111)端部的弹性支撑片(118)和套 设于凸轮轴(111)上的卷簧(119)，卷簧(119)的两端向上弯曲形成推动 挡块，所述凸轮挡块(115)和弹性支撑片(118)位于两块推动挡块之间。

4.  如权利要求3所述的一种电控全时链式分动器总成结构，其特征在 于：所述弹性支撑片(118)包括与凸轮轴(111)固定的固定圆盘(118.1)， 固定圆盘(118.1)的侧面连接有与固定圆盘(118.1)垂直的限位挡块(118.2)， 限位挡块(118.2)位于两块推动挡块之间。

5.  如权利要求3所述的一种电控分动器的换挡操纵装置，其特征在于： 所述推动挡块包括外侧的第一推动挡块(120)和内侧的第二推动挡块 (121)，所述凸轮挡块(115)伸出凸轮(112)的部分上开有与第一推动 挡块(120)配合的挡块槽(122)。

6.  如权利要求1所述的一种电控分动器的换挡操纵装置，其特征在于： 所述锁止轨道(113)设置于凸轮(112)的一端的端面上，所述高低档轨 迹槽(114)开设于凸轮(112)的另一端，所述凸轮挡块(115)固定于凸 轮(112)的另一端上。

7.  如权利要求6所述的一种电控分动器的换挡操纵装置，其特征在于： 所述锁止轨道(113)包括非锁止导向面(113.1)，非锁止导向面(113.1) 连接有零轴向行程的高档锁止平面(113.2)，高档锁止平面(113.2)连接 有具有轴向行程的非锁止弧面(113.3)，非锁止弧面(113.3)连接有零轴 向行程的低档锁止平面(113.4)，低档锁止平面(113.4)的末端连接有低 档锁止导向面(113.5)。

8.  如权利要求6所述的一种电控分动器的换挡操纵装置，其特征在于： 所述高低档轨迹槽(114)为螺旋槽，包括高档槽(114.1)，高档槽(114.1) 连接有零轴向行程的高档行程槽段(114.2)，高档行程槽段(114.2)连接 有具有轴向行程的空挡行程槽段(114.3)，空挡行程槽段(114.3)连接有 零轴向行程的低档行程槽段(114.4)，低档行程槽段(114.4)的末端连接 有低档槽(114.5)。

9.  如权利要求8所述的一种电控分动器的换挡操纵装置，其特征在于： 所述高档槽(114.1)和非锁止导向面(113.1)对应，所述高档行程槽段(114.2) 与高档锁止平面(113.2)对应，所述空挡行程槽段(114.3)与非锁止弧面 (113.3)对应，所述低档行程槽段(114.4)与低档锁止平面(113.4)对应， 所述低档槽(114.5)与低档锁止导向面(113.5)对应。

10.  如权利要求1所述的一种电控分动器的换挡操纵装置，其特征在 于：所述减速器(109)上设有电机位置编码器(110)。

11.  如权利要求2所述的一种电控分动器的行星差速结构，其特征在 于：所述驱动轴轴套(200)上设有外花键，外花键包括位于驱动轴轴套(200) 前部、与高低档滑动齿套(8)配合的第一驱动轴轴套外花键(208)以及 位于驱动轴轴套(200)后部与差速锁止拨叉套(201)的内花键、差速壳 体(202)的内花键和差速锁止滑动齿套(206)的内花键配合的第二驱动 轴轴套外花键(209)。

12.  如权利要求11所述的一种电控分动器的行星差速结构，其特征在 于：所述差速锁止拨叉套(201)包括花键套筒(201.1)，花键套筒(201.1) 的内圆周向上设有拨叉套内花键(210)，拨叉套内花键(210)与第二驱动 轴轴套外花键(209)配合，花键套筒(201.1)的外圆周向表面固定连接有 环形的第一拨叉套挡扳(201.2)，第一拨叉套挡板(201.2)的中部周向固 定连接有环形的挡板连接板(201.3)，挡板连接板(201.3)与第一拨叉套 挡板(201.2)垂直，挡板连接板(201.3)的外侧周向上固定连接有环形的 第二拨叉套挡板(201.4)，挡板连接板(201.3)与第二拨叉套挡板(201.4) 垂直；第一拨叉套档板(201.2)、挡板连接板(201.3)和第二拨叉套挡板 (201.4)构成与锁止拨叉配合的拨叉槽座。

13.  如权利要求12所述的一种电控分动器的行星差速结构，其特征在 于：所述第一拨叉套挡板(201.2)的周向上开有与卡齿(207)配合固定的 卡齿定位孔(211)。

14.  如权利要求2所述的一种电控分动器的行星差速结构，其特征在 于：所述差速壳体(202)包括第一差速壳体(202.1)和与第一差速壳体 (202.1)配合固定的第二差速壳体(202.2)；第一差速壳体(202.2)的内 圆周向上设有与第二驱动轴轴套外花键(209)配合的第一差速壳体内花键 (214)，第一差速壳体(202.1)上开有与卡齿(207)对应卡齿过孔(215)； 所述前太阳轮(204)的中部内圆周向上设有与差速锁止滑动齿套(206) 的外花键配合的第一前太阳轮内花键(216)，所述前太阳轮(204)的后部 内圆周向上设有与后桥驱动轴(2)的外花键配合的第二前太阳轮内花键 (217)。

15.  如权利要求14所述的一种电控分动器的行星差速结构，其特征在 于：所述第一差速壳体(202.1)包括中部开有通孔的壳体底座(224)，壳 体底座(224)中部固定连接有轴套套筒(225)，所述第一差速壳体内花键 (214)设置于轴套套筒(225)的内圆周向上，所述卡齿过孔(215)开设 于轴套套筒(225)上。

16.  如权利要求11所述的一种电控分动器的行星差速结构，其特征在 于：所述差速锁止滑动齿套(206)包括环形的齿套底座(206.1)，齿套底 座(206.1)的内圆周向上设有与第二驱动轴轴套外花键(209)配合的齿套 底座内花键(218)，齿套底座(206.1)的一侧表面的周向上设有卡齿(207)， 卡齿(207)与齿套底座(206.1)垂直，齿套底座(206.1)的另一侧表面 的周向上设有与第一前太阳轮内花键(216)配合的齿套底座外花键(219)， 齿套底座(206.1)的外径大于齿套底座外花键(219)的外径。

17.  如权利要求16所述的一种电控分动器的行星差速结构，其特征在 于：所述卡齿(207)的前端开有卡齿卡槽(220)，卡齿(207)前端设置 于卡齿定位孔(211)中，卡齿卡槽(220)与第一拨叉套挡板(201.2)配 合固定。

18.  如权利要求17所述的一种电控分动器的行星差速结构，其特征在 于：所述卡齿卡槽(220)中还固定有差速锁止挡圈(221)，差速锁止挡圈 (221)位于第一拨叉套挡板(201.2)与卡齿(207)的前端部之间。

19.  如权利要求14所述的一种电控分动器的行星差速结构，其特征在 于：所述第一差速壳体(202.1)与前太阳轮(204)之间设有第一铜环(222)， 所述第二差速壳体(202.2)与后太阳轮(205)之间设有第二铜环(223)。

说明书一种电控全时链式分动器总成结构
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种电控全时链式分动器 总成结构。
背景技术
随着汽车市场的发展，人们对于越野路况的驾驶要求越来越普遍，多 轴驱动的汽车越来越多。由于多轴驱动的汽车依靠分动器将变速器输出的 动力分配到各个驱动桥，而手动分动器需要驾驶员在复杂越野路况下手动 切换分动器档位，同时兼顾车辆其他操作系统。这样一方面对驾驶技术提 出了极高要求，另一方面由于分动器档位之间的切换具有严格的先后顺序， 手动换挡容易出现误操作。分动器在换挡锁止时，拨叉套除了受到轴向换 挡力外，还需要传递扭矩至行星架，导致换挡操作的阻力较大，换挡较为 困难。
发明内容
本发明就是针对上述技术问题，提供一种电控全时链式分动器总成结 构，该结构能很好的解决上述技术问题，保证分动器换挡的顺畅，并有效 避免了人为误操作。
为实现此目的，本发明所设计的电控全时链式分动器总成结构，包括 分动器壳体，分动器壳体内设有后桥驱动轴和前桥驱动轴，前桥驱动轴和 后桥驱动轴之间设有换挡操纵装置，后桥驱动轴的前端套设有分动器输入 轴套，后桥驱动轴上还套设有驱动轴轴套；后桥驱动轴前部设置于行星减 速机构中，中部设置于行星差速机构中，换挡操纵装置的高低档拨叉与行 星减速机构的高低档滑动齿套配合定位，换挡操纵装置的差速锁止拨叉与 行星差速机构的差速锁止拨叉套配合定位，行星差速机构与前桥驱动轴之 间连接有链轮传动装置；换挡操纵装置包括拨叉轴，拨叉轴的一端固定有 限位螺母，拨叉轴上套设有高低档拨叉、差速锁止拨叉、差速锁止支架、 弹簧固定支架、差速退档弹簧和差速进档弹簧；差速退档弹簧位于限位螺 母和差速锁止支架之间，弹簧固定支架位于差速锁止支架的左右两块挡板 之间，差速进档弹簧的两端固定于弹簧固定支架的左右两端，差速锁止拨 叉的底部位于弹簧固定架的左右两块挡板之间；行星差速机构包括套设于 后桥驱动轴上的驱动轴轴套、套设于驱动轴轴套上的差速锁止拨叉套和差 速壳体；驱动轴轴套与差速锁止拨叉套之间花键连接；差速壳体的周向上 设有行星齿轮，差速壳体内设有前太阳轮和后太阳轮，后太阳轮套设于前 太阳轮的后部，后太阳轮的后部设有与链轮啮合的传动轮齿，前太阳轮的 后部内圆上设有与后桥驱动轴的外花键配合的内花键，其特征在于：所述 换挡操纵装置还包括换挡电机，换挡电机的输出端连接有减速器，减速器 的输出端连接有凸轮轴，凸轮轴上套设有凸轮；凸轮上设有锁止轨道和高 低档轨迹槽，并固定有凸轮挡块，凸轮轴伸出凸轮的部分上设有推动凸轮 挡块的弹性结构；所述差速锁止支架的底部固定有差速锁止滚轮，差速锁 止滚轮设置于锁止轨道中，所述高低档拨叉底部固定有高低档滚轮，高低 档滚轮设置于高低档轨迹槽中；所述行星差速机构还包括套设于驱动轴轴 套上的差速锁止滑动齿套，差速锁止滑动齿套的后部外圆上设有外花键， 所述前太阳轮的中部内圆上设有与差速锁止滑动齿套的外花键配合的内花 键，差速锁止滑动齿套的周向上设有卡齿，差速锁止滑动齿套与驱动轴轴 套之间花键连接；所述差速壳体与驱动轴轴套之间花键连接，卡齿穿过差 速壳体和差速锁止拨叉套配合固定。
进一步地，所述弹性结构包括固定于凸轮轴端部的弹性支撑片和套设 于凸轮轴上的卷簧，卷簧的两端向上弯曲形成推动挡块，所述凸轮挡块和 弹性支撑片位于两块推动挡块之间。
进一步地，所述弹性支撑片包括与凸轮轴固定的固定圆盘，固定圆盘 的侧面连接有与固定圆盘垂直的限位挡块，限位挡块位于两块推动挡块之 间。
进一步地，所述推动挡块包括外侧的第一推动挡块和内侧的第二推动 挡块，所述凸轮挡块伸出凸轮的部分上开有与第一推动挡块配合的挡块槽。
进一步地，所述锁止轨道设置于凸轮的一端的端面上，所述高低档轨 迹槽开设于凸轮的另一端，所述凸轮挡块固定于凸轮的另一端上。
进一步地，所述锁止轨道包括非锁止导向面，非锁止导向面连接有零 轴向行程的高档锁止平面，高档锁止平面连接有具有轴向行程的非锁止弧 面，非锁止弧面连接有零轴向行程的低档锁止平面，低档锁止平面的末端 连接有低档锁止导向面。
进一步地，所述高低档轨迹槽为螺旋槽，包括高档槽，高档槽连接有 零轴向行程的高档行程槽段，高档行程槽段连接有具有轴向行程的空挡行 程槽段，空挡行程槽段连接有零轴向行程的低档行程槽段，低档行程槽段 的末端连接有低档槽。
进一步地，所述高档槽和非锁止导向面对应，所述高档行程槽段与高 档锁止平面对应，所述空挡行程槽段与非锁止弧面对应，所述低档行程槽 段与低档锁止平面对应，所述低档槽与低档锁止导向面对应。
进一步地，所述减速器上设有电机位置编码器。
进一步地，所述驱动轴轴套上设有外花键，外花键包括位于驱动轴轴 套前部、与高低档滑动齿套配合的第一驱动轴轴套外花键以及位于驱动轴 轴套后部与差速锁止拨叉套的内花键、差速壳体的内花键和差速锁止滑动 齿套的内花键配合的第二驱动轴轴套外花键。
进一步地，所述差速锁止拨叉套包括花键套筒，花键套筒的内圆周向 上设有拨叉套内花键，拨叉套内花键与第二驱动轴轴套外花键配合，花键 套筒的外圆周向表面固定连接有环形的第一拨叉套挡扳，第一拨叉套挡板 的中部周向固定连接有环形的挡板连接板，挡板连接板与第一拨叉套挡板 垂直，挡板连接板的外侧周向上固定连接有环形的第二拨叉套挡板，挡板 连接板与第二拨叉套挡板垂直；第一拨叉套档板、挡板连接板和第二拨叉 套挡板构成与锁止拨叉配合的拨叉槽座。
进一步地，所述第一拨叉套挡板的周向上开有与卡齿配合固定的卡齿 定位孔。
进一步地，所述差速壳体包括第一差速壳体和与第一差速壳体配合固 定的第二差速壳体；第一差速壳体的内圆周向上设有与第二驱动轴轴套外 花键配合的第一差速壳体内花键，第一差速壳体上开有与卡齿对应卡齿过 孔；所述前太阳轮的中部内圆周向上设有与差速锁止滑动齿套的外花键配 合的第一前太阳轮内花键，所述前太阳轮的后部内圆周向上设有与后桥驱 动轴的外花键配合的第二前太阳轮内花键。
进一步地，所述第一差速壳体包括中部开有通孔的壳体底座，壳体底 座中部固定连接有轴套套筒，所述第一差速壳体内花键设置于轴套套筒的 内圆周向上，所述卡齿过孔开设于轴套套筒上。
进一步地，所述差速锁止滑动齿套包括环形的齿套底座，齿套底座的 内圆周向上设有与第二驱动轴轴套外花键配合的齿套底座内花键，齿套底 座的一侧表面的周向上设有卡齿，卡齿与齿套底座垂直，齿套底座的另一 侧表面的周向上设有与第一前太阳轮内花键配合的齿套底座外花键，齿套 底座的外径大于齿套底座外花键的外径。
进一步地，所述卡齿的前端开有卡齿卡槽，卡齿前端设置于卡齿定位 孔中，卡齿卡槽与第一拨叉套挡板配合固定。
进一步地，所述卡齿卡槽中还固定有差速锁止挡圈，差速锁止挡圈位 于第一拨叉套挡板与卡齿的前端部之间。
更进一步地，所述第一差速壳体与前太阳轮之间设有第一铜环，所述 第二差速壳体与后太阳轮之间设有第二铜环。
本发明的有益效果是：通过滚轮与轨迹槽和轨道的配合运动，推动拨 叉进入目标档位，各个档位的切换顺序通过凸轮上的轨迹槽和轨道来确定， 避免了在换挡遇到阻碍时拨叉推不进档位使电机赌转，造成电机和操纵机 构的损坏；通过弹性结构推动凸轮转动，避免了电机减速器输出端和凸轮 的刚性连接，当换挡遇到阻力时，电机的输出转矩将转换为卷簧的弹性势 能储存在缓冲器中，在阻力减小时带动凸轮转动，从而推动拨叉换挡，提 高了换挡操纵装置的使用寿命。避免了驾驶员手动换挡时，未按照分动器 换挡先后顺序导致的误操作，并极大简化了驾驶员在复杂路面切换分动器 档位的操作，可实现快捷准确的换挡操作。通过滑动齿套的结构，实现差 速器的换挡锁止，通过驱动轴轴套将主要扭矩传递至行星架，在差速器处 于差速非锁止状态时，滑动齿套不传递主要扭矩，在差速器换挡过程中， 滑动齿套仅起到换挡作用，因此换挡简单，阻力小，保证了差速器结构稳 定性的同时，确保了差速器的工作稳定，具有很好的实用性和市场应用价 值。
附图说明
图1为本发明中分动器总成的整体结构示意图；
图2为本发明中H档时减速机构、差速机构和换挡装置的位置示意图；
图3为本发明中HL档时减速机构、差速机构和换挡装置的位置示意图；
图4为本发明中N档时减速机构、差速机构和换挡装置的位置示意图；
图5为本发明中L档时减速机构、差速机构和换挡装置的位置示意图；
图6为本发明中换挡操纵装置的正面结构示意图；
图7为本发明中换挡操纵装置背面的结构示意图；
图8为本发明中弹性结构设置于凸轮上的结构示意图；
图9为本发明中凸轮一个方向的轴测图；
图10为本发明中凸轮另一个方向的轴测图；
图11为本发明中凸轮端部的正视图；
图12为本发明中凸轮的主视图；
图13为本发明的图7中凸轮旋转一定角度后的主视图；
图14为本发明的图8中凸轮继续旋转一定角度后的主视图；
图15为本发明的图9中凸轮继续旋转一定角度后的主视图；
图16为本发明的爆炸图；
图17为本发明中行星差速壳体部分的爆炸图；
图18为本发明中行星差速部分的结构剖视图；
其中，1—分动器壳体，2—后桥驱动轴，3—前桥驱动轴，4—换挡操 纵装置，5—分动器输入轴套，6—行星减速机构，7—行星差速机构，8— 高低档滑动齿套，9—链轮传动装置，10—行星减速架，11—行星减速齿轮， 100—拨叉轴，101—限位螺母，102—高低档拨叉，103—差速锁止拨叉， 104—差速锁止支架，105—弹簧固定支架，106—差速退档弹簧，107—差 速进档弹簧，108—换挡电机，109—减速器，110—电机位置编码器，111 —凸轮轴，112—凸轮，113—锁止轨道，113.1—非锁止导向面，113.2—高 档锁止平面，113.3—非锁止弧面，113.4—低档锁止平面，113.5—低档锁止 导向面，114—高低档轨迹槽，114.1—高档槽，114.2—高档行程槽段，114.3 —空挡行程槽段，114.4—低档行程槽段，114.5—低档槽，115—凸轮挡块， 116—差速锁止滚轮，117—高低档滚轮，118—弹性支撑片，118.1—固定圆 盘，118.2—限位挡块，119—卷簧，120—第一推动挡块，121—第二推动挡 块，122—挡块槽，200—驱动轴轴套，201—差速锁止拨叉套，201.1—花键 套筒，201.2—第一拨叉套挡板，201.3—挡板连接板，201.4—第二拨叉套挡 板，202—差速壳体，202.1—第一差速壳体，202.2—第二差速壳体，203— 行星齿轮，203.1—第一行星齿轮，203.2—第二行星齿轮，204—前太阳轮， 205—后太阳轮，206—差速锁止滑动齿套，206.1—齿套底座，207—卡齿， 208—第一驱动轴轴套外花键，209—第二驱动轴轴套外花键，210—拨叉套 内花键，211—卡齿定位孔，212—行星齿轮轴，213—传动轮齿，214—第 一差速壳体内花键，215—卡齿过孔，216—第一前太阳轮内花键，217—第 二前太阳轮内花键，218—齿套底座内花键，219—齿套底座外花键，220— 卡齿卡槽，221—差速锁止挡圈，222—第一铜环，223—第二铜环，224— 壳体底座，225—轴套套筒。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步地详细说明：
如图1所示的电控全时链式分动器总成结构，包括分动器壳体1，分动 器壳体1内设有后桥驱动轴2和前桥驱动轴3，前桥驱动轴3和后桥驱动轴 2之间设有换挡操纵装置4，后桥驱动轴2的前端套设有分动器输入轴套5， 后桥驱动轴2上还套设有驱动轴轴套200；后桥驱动轴2前部设置于行星减 速机构6中，中部设置于行星差速机构7中，换挡操纵装置4的高低档拨 叉102与行星减速机构6的高低档滑动齿套8配合定位，换挡操纵装置4 的差速锁止拨叉103与行星差速机构7的差速锁止拨叉套201配合定位， 行星差速机构7与前桥驱动轴3之间连接有链轮传动装置9。
如图6—7所示，换挡操纵装置4包括拨叉轴100，拨叉轴100的一端 固定有限位螺母101，拨叉轴100上套设有高低档拨叉102、差速锁止拨叉 103、差速锁止支架104、弹簧固定支架105、差速退档弹簧106和差速进 档弹簧107；差速退档弹簧106位于限位螺母101和差速锁止支架104之间， 弹簧固定支架105位于差速锁止支架104的左右两块挡板之间，差速进档 弹簧107的两端固定于弹簧固定支架105的左右两端，差速锁止拨叉103 的底部位于弹簧固定架105的左右两块挡板之间；换挡操纵装置4还包括 换挡电机108，换挡电机108的输出端连接有减速器109，减速器109的输 出端连接有凸轮轴111，凸轮轴111上套设有凸轮112；凸轮112上设有锁 止轨道113和高低档轨迹槽114，并固定有凸轮挡块115，凸轮轴111伸出 凸轮112的部分上设有推动凸轮挡块115的弹性结构；差速锁止支架104 的底部固定有差速锁止滚轮116，差速锁止滚轮116设置于锁止轨道113中， 高低档拨叉102底部固定有高低档滚轮117，高低档滚轮117设置于高低档 轨迹槽114中。通过换挡电机108和减速器109驱动凸轮轴111，凸轮轴111 带动凸轮112转动，通过凸轮112上的轨迹槽与滚轮的配合，实现换挡拨 叉的移动，从而实现换挡，避免了手动换挡时的误操作。
上述技术方案中，如图6—7所示，锁止轨道113设置于凸轮112的一 端的端面上，高低档轨迹槽114开设于凸轮112的另一端，凸轮挡块115 固定于凸轮112的另一端上。
上述技术方案中，如图6—7所示，减速器109上设有电机位置编码器 110。
上述技术方案中，如图8所示，弹性结构包括固定于凸轮轴111端部 的弹性支撑片118和套设于凸轮轴111上的卷簧119，卷簧119的两端向上 弯曲形成推动挡块，凸轮挡块115和弹性支撑片118位于两块推动挡块之 间。通过推动挡块推动凸轮挡块115，从而使凸轮112转动，这样避免了电 机和凸轮112的刚性连接，当换挡阻力较大时，卷簧119发生形变，将电 机输出的动能储存在卷簧119的弹性势能中，待换挡阻力减小时推动凸轮 112旋转，完成换挡，避免换挡电机108堵转和换挡机构损坏。卷簧119可 使用扭簧等弹性件替换，因此弹性结构有多种结构形式，易于生产制造。
上述技术方案中，如图8所示，弹性支撑片118包括与凸轮轴111固定 的固定圆盘118.1，固定圆盘118.1的侧面连接有与固定圆盘118.1垂直的限 位挡块118.2，限位挡块118.2位于两块推动挡块之间。通过限位挡块118.2 的结构进一步限定凸轮挡块115的位置，保证凸轮挡块115的工作稳定， 同时限位挡块118.2也是弹性结构的动力输入端，限位挡块118.2作用在推 动挡块上，使推动挡块推动凸轮挡块115转动。
上述技术方案中，如图8—11所示，推动挡块包括外侧的第一推动挡 块120和内侧的第二推动挡块121，凸轮挡块115伸出凸轮112的部分上开 有与第一推动挡块120配合的挡块槽122。通过挡块槽122的结构，进一步 保证了推动挡块与凸轮挡块115的配合。
上述技术方案中，如图12—15所示，锁止轨道113包括非锁止导向面 113.1，非锁止导向面113.1连接有零轴向行程的高档锁止平面113.2，高档 锁止平面113.2连接有具有轴向行程的非锁止弧面113.3，非锁止弧面113.3 连接有零轴向行程的低档锁止平面113.4，低档锁止平面113.4的末端连接 有低档锁止导向面113.5。
上述技术方案中，如图12—15所示，高低档轨迹槽114为螺旋槽，包 括高档槽114.1，高档槽114.1连接有零轴向行程的高档行程槽段114.2，高 档行程槽段114.2连接有具有轴向行程的空挡行程槽段114.3，空挡行程槽 段114.3连接有零轴向行程的低档行程槽段114.4，低档行程槽段114.4的末 端连接有低档槽114.5。
上述技术方案中，如图12—15所示，高档槽114.1和非锁止导向面113.1 对应，高档行程槽段114.2与高档锁止平面113.2对应，空挡行程槽段114.3 与非锁止弧面113.3对应，低档行程槽段114.4与低档锁止平面113.4对应， 低档槽114.5与低档锁止导向面113.5对应。通过合理设计的高低档轨迹槽 114和锁止轨道113，保证了两个拨叉在每个档位的位置都一一对应，结构 稳定，保证了换挡效果。
如图16—18所示，行星差速机构7包括套设于后桥驱动轴2上的驱动 轴轴套200、套设于驱动轴轴套200上的差速锁止拨叉套201和差速壳体 202；驱动轴轴套200与差速锁止拨叉套201之间花键连接；差速壳体202 的周向上设有行星齿轮203，差速壳体202内设有前太阳轮204和后太阳轮 205，后太阳轮205套设于前太阳轮204的后部，后太阳轮205的后部设有 与链轮啮合的传动轮齿213，前太阳轮204的后部内圆上设有与后桥驱动轴 2的外花键配合的内花键，行星差速机构7还包括套设于驱动轴轴套200上 的差速锁止滑动齿套206，差速锁止滑动齿套206的后部外圆上设有外花键， 前太阳轮204的中部内圆上设有与差速锁止滑动齿套206的外花键配合的 内花键，差速锁止滑动齿套206的周向上设有卡齿207，差速锁止滑动齿套 206与驱动轴轴套200之间花键连接；差速壳体202与驱动轴轴套200之间 花键连接，卡齿207穿过差速壳体202和差速锁止拨叉套201配合固定。 通过合理设计的差速锁止滑动齿套206的结构，来实现锁止，通过驱动轴 轴套200来传递主要扭矩，差速锁止滑动齿套206仅实现换挡锁止，减少 了换挡阻力，稳定了差速锁止的工作过程。
上述技术方案中，驱动轴轴套200上设有外花键，外花键包括位于驱 动轴轴套200前部、与高低档滑动齿套8配合的第一驱动轴轴套外花键208 以及位于驱动轴轴套200后部与差速锁止拨叉套201的内花键、差速壳体 202的内花键和差速锁止滑动齿套206的内花键配合的第二驱动轴轴套外花 键209。通过第二驱动轴轴套外花键209与差速壳体202的配合来传递扭矩， 减少了换挡阻力。
上述技术方案中，如图16—18所示，差速锁止拨叉套201包括花键套 筒201.1，花键套筒201.1的内圆周向上设有拨叉套内花键210，拨叉套内 花键210与第二驱动轴轴套外花键209配合，花键套筒201.1的外圆周向表 面固定连接有环形的第一拨叉套挡扳201.2，第一拨叉套挡板201.2的中部 周向固定连接有环形的挡板连接板201.3，挡板连接板201.3与第一拨叉套 挡板201.2垂直，挡板连接板201.3的外侧周向上固定连接有环形的第二拨 叉套挡板201.4，挡板连接板201.3与第二拨叉套挡板201.4垂直；第一拨 叉套档板201.2、挡板连接板201.3和第二拨叉套挡板201.4构成与锁止拨 叉配合的拨叉槽座。拨叉设置于拨叉槽座中，拨叉带动差速锁止拨叉套201 移动，差速锁止拨叉套201带动差速锁止滑动齿套206移动，实现换挡锁 止。
上述技术方案中，如图16—18所示，第一拨叉套挡板201.2的周向上 开有与卡齿207配合固定的卡齿定位孔211。
上述技术方案中，如图16—18所示，差速壳体202包括第一差速壳体 202.1和与第一差速壳体202.1配合固定的第二差速壳体202.2；第一差速壳 体202.2的内圆周向上设有与第二驱动轴轴套外花键209配合的第一差速壳 体内花键214，第一差速壳体202.1上开有与卡齿207对应卡齿过孔215； 前太阳轮204的中部内圆周向上设有与差速锁止滑动齿套206的外花键配 合的第一前太阳轮内花键216，前太阳轮204的后部内圆周向上设有与后桥 驱动轴2的外花键配合的第二前太阳轮内花键217。
上述技术方案中，如图16—18所示，第一差速壳体202.1包括中部开 有通孔的壳体底座224，壳体底座224中部固定连接有轴套套筒225，第一 差速壳体内花键214设置于轴套套筒225的内圆周向上，卡齿过孔215开 设于轴套套筒225上。将第一差速壳体202.1合理设计成壳体底座224和轴 套套筒225两部分的结构，易于差速锁止滑动齿套206的安装定位。
上述技术方案中，如图16—18所示，差速锁止滑动齿套206包括环形 的齿套底座206.1，齿套底座206.1的内圆周向上设有与第二驱动轴轴套外 花键209配合的齿套底座内花键218，齿套底座206.1的一侧表面的周向上 设有卡齿207，卡齿207与齿套底座206.1垂直，齿套底座206.1的另一侧 表面的周向上设有与第一前太阳轮内花键216配合的齿套底座外花键219， 齿套底座206.1的外径大于齿套底座外花键219的外径。齿套底座206.1与 齿套底座外花键219构成一阶梯型结构(如图3所示)，该阶梯型结构为差 速锁止滑动齿套206的安装空间，同时限定了齿套底座206在驱动轴轴套 200上的轴向位置。
上述技术方案中，如图16—18所示，卡齿207的前端开有卡齿卡槽220， 卡齿207前端设置于卡齿定位孔211中，卡齿卡槽220与第一拨叉套挡板 201.2配合固定。通过卡齿卡槽220与第一拨叉套挡板201.2的配合，实现 差速锁止滑动齿套206与差速锁止拨叉套201的固定，安装结构简单，易 于生产制造。
上述技术方案中，如图16—18所示，卡齿卡槽220中还固定有差速锁 止挡圈221，差速锁止挡圈221位于第一拨叉套挡板201.2与卡齿207的前 端部之间。通过差速锁止挡圈221将差速锁止拨叉套201的作用力传递到 差速锁止滑动齿套206上，实现差速锁止滑动齿套206的移动，结构稳定 性高。
上述技术方案中，如图16—18所示，第一差速壳体202.1与前太阳轮 204之间设有第一铜环222，所述第二差速壳体202.2与后太阳轮205之间 设有第二铜环223。通过铜环的结构进一步稳定了差速壳体202的内部结构， 进一步保证了结构稳定。
本发明的换挡过程是：
换挡电机108驱动减速器109，减速器109驱动凸轮轴111转动，凸轮 轴111驱动凸轮112转动，通过滚轮与轨迹槽的配合实现拨叉的移动，以下 以H档为起始档位对四个档位(H、HL、N、L)进行说明：
H档：如图2所示，高低档滚轮117位于高档槽114.1中，此时差速锁 止滚轮116位于非锁止导向面113.1上，高低档拨叉102与高低档滑动齿套 8配合，高低档滑动齿套8与分动器输入轴套5的高档轮齿啮合，差速锁止 拨叉103与行星差速机构7的差速锁止拨叉套201配合，此时差速锁止滑 动齿套206与前太阳轮204处于非锁止状态，行星差速机构7处于非锁止 状态，分动器位于H档；分动器动力由分动器输入轴套5输入，分动器输 入轴套5的内侧的高档啮合轮齿与高低档滑动齿套8的外齿啮合，将动力 传递到高低档滑动齿套8上，由于高低档滑动齿套8与驱动轴轴套200花 键配合，动力由高低档滑动齿套8传递到了驱动轴轴套200上，驱动轴轴 套200将动力传递到差速壳体202，差速壳体202带动后太阳轮205旋转， 最后通过后太阳轮205后部的传动轮齿213将动力传到链轮传动装置9上， 链轮传动装置9包括套设于后太阳轮205上的链轮和套设固定于前桥驱动 轴3上的链轮，两个链轮之间连接有链条，通过链轮传动的结构将动力从 后太阳轮205传递到了前桥驱动轴3上。
HL档：如图3所示，凸轮112旋转一定角度，高低档滚轮117位于高 档行程槽段114.2中，差速锁止滚轮116位于高档锁止平面113.2上，高低 档拨叉102与高低档滑动齿套8配合，高低档滑动齿套8与分动器输入轴 套5的高档轮齿啮合，差速锁止拨叉103与行星差速机构7的差速锁止拨 叉套201配合，差速锁止拨叉套201推动差速锁止滑动齿套206移动与前 太阳轮204锁止，此时行星差速机构7处于锁止状态，分动器位于HL档； 分动器动力由分动器输入轴套5输入，分动器输入轴套5的内侧的高档啮 合轮齿与高低档滑动齿套8的外齿啮合，将动力传递到高低档滑动齿套8 上，由于高低档滑动齿套8与驱动轴轴套200花键配合，动力由高低档滑 动齿套8传递到了驱动轴轴套200上，驱动轴轴套200将动力传递到差速 壳体202上，通过后太阳轮205后部的传动轮齿213将动力传到链轮传动 装置9上，通过链轮传动的结构将动力从后太阳轮205传递到了前桥驱动 轴3上，差速锁止滑动齿套206与前太阳轮204锁止，前太阳轮204通过 第二前太阳轮内花键217与后桥驱动轴2连接，差速壳体202带动后太阳 轮205旋转，最后前桥驱动轴3与分动器输入轴套5同步转动，此时前桥 驱动轴3和后桥驱动轴2同步旋转，分动器处于高速锁止档；
N档：如图4所示，凸轮112旋转一定角度，高低档滚轮117位于空挡 行程槽段114.3中，差速锁止滚轮116位于非锁止弧面113.3上，高低档拨 叉102与高低档滑动齿套8配合，高低档滑动齿套8不处于啮合状态，差 速锁止拨叉103与行星差速机构7的差速锁止拨叉套102配合，差速锁止 拨叉套102与前太阳轮204之间无花键连接，此时行星差速机构处于非锁 止状态，分动器的动力无法从分动器输入轴5传递到高低档滑动齿套8和 驱动轴轴套200上，分动器位于N档，前桥驱动轴3和后桥驱动轴2均无 旋转。
L档：如图5所示，凸轮112旋转一定角度，高低档滚轮117位于低档 行程槽段114.4中时，差速锁止滚轮116位于低档锁止平面113.4上，高低 档滚轮117位于低档槽114.5中时，差速锁止滚轮116位于低档锁止导向面 113.5上。高低档拨叉102与行星减速机构6的低档轮齿啮合，差速锁止拨 叉103与行星差速机构7的差速锁止拨叉套201配合，差速锁止拨叉套201 推动差速锁止滑动齿套206与前太阳轮204锁止，此时行星差速机构7处 于锁止状态，分动器位于L档。分动器动力由分动器输入轴套5输入，分 动器输入轴套5转动，将动力传递到行星减速齿轮11上，行星减速齿轮11 旋转将动力传递到行星减速架10上，行星减速架10上的低档啮合轮齿将 动力传递到高低档滑动齿套8上，由于高低档滑动齿套8与驱动轴轴套200 花键配合，动力由高低档滑动齿套8传递到了驱动轴轴套200上，驱动轴 轴套200将动力传递到差速壳体202上，差速壳体202带动后太阳轮205 旋转，最后通过后太阳轮205后部的传动轮齿213将动力传到链轮传动装 置9上，通过链轮传动的结构将动力从后太阳轮205传递到了前桥驱动轴3 上，前桥驱动轴3与分动器输入轴套5同步转动，此时前桥驱动轴3和后 桥驱动轴2同步旋转，分动器处于低速档。
当分动器进档时，差速进档弹簧107作用在差速锁止拨叉103上，使 差速锁止拨叉103移动，实现差速器的换挡锁止，当分动器退档时，差速 退档弹簧106作用在差速锁止支架104上，使差速锁止滚轮116与锁止轨 道113相互压紧，保证了结构稳定性。本发明的电控操作简单，有效防止 了电机堵转和人为误操作。
当差速器处于非锁止状态时，差速锁止滑动齿套206上的齿套底座外 花键219与前太阳轮204的第一前太阳轮内花键216不啮合，此时仅通过 驱动轴轴套200将扭矩传递到差速壳体202上，差速壳体202旋转，第一 行星齿轮203.1和第二行星齿轮203.2随差速壳体202公转但不自转，后太 阳轮205随差速壳体202旋转，通过后太阳轮205后部的传动轮齿213将 动力传动到链轮上，由链轮和链条传到前桥驱动轴3上。非锁止时，允许 前桥和后桥驱动轴的转速不同，转速差由前后桥车轮的附着力决定，如前 后轮附着力相同，则同步转动，如前桥轮胎打滑，则前桥转速增加，前后 桥的转速差体现在第一行星齿轮203.1和第二行星齿轮203.2的自转。
当差速器处于锁止状态时，差速锁止拨叉套201向右移动，差速锁止 滑动齿套206的齿套底座外花键219与前太阳轮204的第一前太阳轮内花 键216啮合，动力由驱动轴轴套200传递到差速壳体202上，后太阳轮205 将动力传递到前桥，前桥驱动轴3与驱动轴轴套200同步转动，前桥驱动 轴2与驱动轴轴套200同步转动，第一行星齿轮203.1和第二行星齿轮203.2 只公转不自转，后太阳轮205、前太阳轮204和差速壳体202三者同步转动， 此时前、后桥驱动轴转速同步，即锁止。
本发明所设计的差速机构所设计的锁止机构不传递主要扭矩的好处 是：换挡时，差速锁止滑动齿套206的齿套底座外花键219和第一前太阳 轮内花键216处于非咬合状态，花键接触面的正压力和摩擦力都很小，从 而减小了换挡阻力，使得换挡变得容易。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻 易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。