CN103244636B - 差速器及具有该差速器的汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种差速器及具有该差速器的汽车。该差速器包括差速器壳体、两个半轴齿轮、行星齿轮轴、锁止齿轮、锁止销和驱动组件。两个半轴齿轮的中心轴线重合，差速器壳体可绕半轴齿轮的中心轴线旋转，行星齿轮轴固定在差速器壳体内，行星齿轮轴上空套有与半轴齿轮啮合的行星齿轮，锁止齿轮固定在行星齿轮上且具有锁止槽，锁止销在锁止位置和解锁位置之间可移动，其中在锁止位置时锁止销配合在锁止槽内，在解锁位置时锁止销与锁止槽脱离配合，驱动组件用于驱动锁止销移动。本发明的差速器具有强制锁止功能，且结构简单，成本低，易于实现。

Description

差速器及具有该差速器的汽车

技术领域

本发明涉及汽车构造技术领域，尤其是涉及一种差速器及具有该差速器的汽车。

背景技术

现在小型乘用车一般都没有差速器锁止功能，所以在遇到冰雪路面和泥泞路面时经常会出现一侧驱动轮打滑旋转，而另一侧驱动轮停止不转，车辆无法前行的差速现象。目前小部分越野车上安装有差速锁，但结构一般比较复杂，成本高，锁止控制过程复杂，实用性差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种差速器，该差速器具有强制锁止功能，且结构简单，成本低，易于实现。

本发明的另一个目的在于提出一种汽车，该汽车具有上述的差速器，由此该汽车的通过能力大大提高。

根据本发明的第一方面实施例，提出了一种差速器，该差速器包括：差速器壳体；两个半轴齿轮，所述两个半轴齿轮设在所述差速器壳体内，所述两个半轴齿轮的中心轴线重合，其中所述差速器壳体绕所述半轴齿轮的中心轴线可旋转；行星齿轮轴，所述行星齿轮轴固定在所述差速器壳体内且随所述差速器壳体旋转，所述行星齿轮轴上空套有行星齿轮，所述行星齿轮分别与所述两个半轴齿轮啮合；锁止齿轮，所述锁止齿轮固定在所述行星齿轮上，所述锁止齿轮具有锁止槽；锁止销，所述锁止销相对所述锁止齿轮在锁止位置和解锁位置之间可移动地设在所述差速器壳体内且随所述差速器壳体转动，其中在所述锁止销位于所述锁止位置时所述锁止销配合在所述锁止槽内以限制所述锁止齿轮绕所述行星齿轮的中心轴线旋转，且在所述锁止销位于所述解锁位置时所述锁止销与所述锁止槽脱离配合；以及驱动组件，所述驱动组件驱动所述锁止销在所述锁止位置和所述解锁位置之间移动；所述差速器还包括第一弹性件，所述第一弹性件的一端固定且另一端推抵所述锁止销以施加给所述锁止销一个方向沿所述锁止位置朝向所述解锁位置的回复力；所述驱动组件包括：基板，所述基板固定在所述差速器壳体内且随所述差速器壳体转动；

压盘，所述压盘随所述差速器壳体转动，所述压盘位于所述基板的一侧且与所述基板间隔开，所述压盘上构造有压盘斜面，且所述锁止销的一端构造有与所述压盘斜面适配且常贴合的锁止销斜面；

第二弹性件，所述第二弹性件设在所述基板与所述压盘之间；

拨叉组件，所述拨叉组件包括拨叉轴和拨叉，所述拨叉套设在所述拨叉轴上且随所述拨叉轴转动，所述拨叉位于所述压盘的背离所述基板的一侧，其中

在所述拨叉轴绕所述拨叉轴的中心轴线转动时所述拨叉适于推压所述压盘且所述压盘的压盘斜面适于推压所述锁止销的锁止销斜面，以便所述锁止销从所述解锁位置向所述锁止位置移动。

根据本发明实施例的差速器，具有强制锁止功能，可增加车辆的通过能力，例如当车辆行驶在冰雪路面和泥泞路面打滑时，可对差速器进行强制锁止，增加驱动轮的驱动力矩以提高车辆的通过性能。而且，根据本发明实施例的差速器结构简单，成本低，容易实现。

另外，根据本发明实施例的差速器，还可以具有如下附加技术特征：

通过设置第一弹性件，在解除差速器锁止状态时，第一弹性件可以推动锁止销自动向解锁位置复位，从而解除差速器的锁止状态。

根据本发明的一个实施例，所述第一弹性件为弹簧。

根据本发明的一个实施例，所述第二弹性件为弹片。

根据本发明的一个实施例，所述差速器还包括：

摇臂，所述摇臂套设在所述拨叉轴上且随所述拨叉轴转动；

拉线，所述拉线的一端固定在所述摇臂上；以及

操作杆，所述操作杆与所述拉线的另一端相连。

通过设置摇臂、拉线和操作杆，可通过操作操作杆方便地实现对差速器的锁止功能，而且当需要解除锁止功能时，停止操作即可，第一弹性件将推动锁止销复位，不会存在由于驾驶员忘记解除锁止状态而带来行车隐患，增加行车安全性。

根据本发明的一个实施例，所述差速器还包括：驱动电机，所述驱动电机与所述拨叉轴相连用于驱动所述拨叉轴绕所述拨叉轴的中心轴线转动。

根据本发明的一个实施例，所述锁止齿轮与所述行星齿轮一体铸造形成。

根据本发明的一个实施例，所述锁止齿轮的外周面上具有多个轮齿且任意相邻的两个轮齿之间限定出所述锁止槽。

根据本发明的第二方面实施例，提出了一种汽车，该汽车具有上述第一方面实施例的差速器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的差速器的立体图；

图2是根据本发明一个实施例的差速器的主视图；

图3是图2中沿A-A的剖视图；

图4是根据本发明一个实施例的差速器的侧视图；

图5是摇臂、拉线以及操作杆的示意图。

附图标记说明：

差速器100；

半轴齿轮1；

行星齿轮轴2，行星齿轮21

锁止齿轮3，锁止槽31；

锁止销4，第一弹性件41，锁止销斜面42；

基板51，压盘52，压盘斜面521，第二弹性件53，拨叉轴541，拨叉542；

摇臂61，拉线62，操作杆63。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图5描述根据本发明第一方面实施例的差速器100。

根据本发明一个实施例的差速器100包括差速器壳体(图未示出)、半轴齿轮1、行星齿轮轴2、锁止齿轮3、锁止销4和驱动组件。

如图1所示，半轴齿轮1为两个，每个半轴齿轮1分别适于连接在汽车驱动半轴的一端，两个半轴齿轮1的中心轴线重合，其中差速器壳体绕着半轴齿轮1的中心轴线可旋转。行星齿轮轴2固定在差速器壳体内且随差速器壳体旋转，例如，行星齿轮轴2的两端可分别配合在差速器壳体的定位座孔内，由此差速器壳体转动时可带动行星齿轮轴2同步转动。当然，可以理解的是，行星齿轮轴2与差速器壳体的固定方式有多种，不限于上述的定位座孔结构。

如图1所示，行星齿轮轴2上空套有行星齿轮21，换言之，行星齿轮21套设在行星齿轮轴2的外面且行星齿轮21相对行星齿轮轴2可转动。在图1的示例中，行星齿轮21为两个且分别浮套在行星齿轮轴2两端的轴颈处。行星齿轮21分别与两个半轴齿轮1啮合。

汽车在平坦路面上直线行驶时，左右轮间速度差基本为零，此时行星齿轮21相对行星齿轮轴2是基本不转动的，而在汽车转弯时，由于左右轮间存在速度差，因此行星齿轮21相对行星齿轮轴2旋转。

如图1-图3所示，锁止齿轮3固定在行星齿轮21上且随行星齿轮21转动，也就是说，锁止齿轮3与行星齿轮21之间不能相对转动，例如，根据本发明的一个实施例，锁止齿轮3与行星齿轮21一体铸造形成。当然，本发明并不限于此，在本发明的其它实施例中，锁止齿轮3也可单独加工，然后可通过螺栓紧固在行星齿轮21上，或者通过焊接工艺将锁止齿轮3焊接至行星齿轮21。

如图3所示，锁止齿轮3具有锁止槽31，例如，根据本发明的一个实施例，如图3所示，锁止齿轮3的外周面上具有多个轮齿，且任意相邻的两个轮齿之间限定出所述锁止槽31。

锁止销4相对锁止齿轮3在锁止位置和解锁位置之间可移动地设在差速器壳体内且随差速器壳体转动，例如，锁止销4可被定位在差速器壳体上且随差速器壳体转动，锁止销4相对锁止齿轮3在锁止位置和解锁位置之间移动，以实现对行星齿轮21的锁止。这里，需要说明的是，锁止销4被定位在差速器壳体上应当理解为差速器壳体限制了锁止销4除去在锁止位置和解锁位置之间移动以外的运动自由度，即锁止销4只可以在锁止位置和解锁位置之间移动，而其它方向上的自由度则可由差速器壳体来限定。

具体地，如图3所示，在锁止销4位于锁止位置时锁止销4配合在锁止槽31内以限制锁止齿轮3绕行星齿轮21的中心轴线旋转，换言之，当锁止销4位于锁止位置时，锁止销4可锁止锁止齿轮3，由于锁止齿轮3是固定在行星齿轮21上的，因此间接地实现了对行星齿轮21的锁止，使行星齿轮21不能自转，这样两个半轴齿轮1就不会出现转速差，实现了差速器100的强制锁止功能。

在锁止销4位于解锁位置时锁止销4与锁止槽31脱离配合，即锁止销4从锁止槽31内退出，这样锁止齿轮3与行星齿轮21可绕着行星齿轮轴2的中心轴线进行自转，行星齿轮21自转可以实现两个半轴齿轮1的差速功能，即两个半轴齿轮1可以不同的转速旋转。

驱动组件驱动锁止销4在锁止位置和解锁位置之间移动，从而实现差速器100的强制锁止功能。

根据本发明实施例的差速器100，具有强制锁止功能，可增加车辆的通过能力，例如当车辆行驶在冰雪路面和泥泞路面打滑时，可对差速器100进行强制锁止，增加驱动轮的驱动力矩以提高车辆的通过性能。而且，根据本发明实施例的差速器100结构简单，成本低，容易实现。

如图1、图2和图3所示，差速器100还包括第一弹性件41，第一弹性件41的一端固定且另一端推抵锁止销4以施加给锁止销4一个方向沿锁止位置朝向解锁位置的回复力。可选地，第一弹性件41可以是弹簧。

具体而言，弹簧的一端可定位在差速器壳体上且另一端可以推抵在锁止销4头端(例如，图3中的左端)的端面上，弹簧可处于常压缩状态，这样弹簧可一直施加给锁止销4一个回复力，该回复力的方向沿锁止位置朝向解锁位置。通过设置第一弹性件41，在解除差速器100锁止状态时，第一弹性件41例如弹簧可以推动锁止销4自动向解锁位置复位，从而解除差速器100的锁止状态。

下面参照图1-图4详细描述驱动组件。

根据本发明一个实施例的驱动组件包括基板51、压盘52、第二弹性件53和拨叉组件。

其中基板51固定在差速器壳体内且随差速器壳体转动，基板51可以是圆环形的，基板51与差速器壳体可采用螺钉紧固。当然，可以理解的是，基板51也可通过其它方式固定在差速器壳体上。

压盘52可以直接固定在差速器壳体上(相对基板51可靠近或远离)且随差速器壳体转动，压盘52可以是圆环形的。当然，本发明并不限于此，在本发明的另一些实施例中，压盘52也可以通过第二弹性件53固定在基板51的一侧，这样差速器壳体转动带动基板51转动，基板51通过第二弹性件53可带动压盘52转动。

如图3所示，压盘52位于基板51的一侧且与基板51间隔开，压盘52上构造有压盘斜面521，且锁止销4的一端(例如图3中的左端)构造有与压盘斜面521适配且常贴合的锁止销斜面42。

参照图3所示，当压盘52靠近基板51或远离基板51时，通过压盘斜面521与锁止销斜面42的推抵配合可以实现锁止销4的轴向(沿锁止销4的轴向)移动，也就是说，实现了锁止销4在锁止位置和解锁位置之间移动。例如，压盘52靠近基板51，则锁止销4向锁止位置移动，若压盘52远离基板51，则锁止销4向解锁位置移动。

第二弹性件53设在基板51与压盘52之间，在压盘52靠近基板51时，压盘52将压缩第二弹性件53，第二弹性件53蓄能，这样当解除差速器100锁止状态时，第二弹性件53会将储备的弹性势能释放出，从而推动压盘52复位，解除对差速器100的锁止状态。

可选地，第二弹性件53为弹片。当然，本发明并不限于此，在本发明的其它实施例中，第二弹性件53也可以是弹簧。

如图1和图3所示，拨叉组件包括拨叉轴541和拨叉542，拨叉542套设在拨叉轴541上且随拨叉轴541转动，拨叉542位于压盘52的背离基板51的一侧，换言之，拨叉542和基板51分别位于压盘52的两侧。

其中在拨叉轴541绕拨叉轴541的中心轴线转动时拨叉542适于推压压盘52且压盘52的压盘斜面521适于推压锁止销4的锁止销斜面42，以便锁止销4从解锁位置向锁止位置移动。

具体地，拨叉轴541绕拨叉轴541的中心轴线转动时，拨叉542将朝向压盘52摆动且推抵压盘52朝向基板51移动，从而压缩第二弹性件53，压盘52朝向基板51移动时压盘斜面521会推压锁止销斜面42，使得锁止销4向锁止位置移动，锁止销4向锁止位置移动会压缩第一弹性件41，当锁止销4移动至锁止位置即卡合在锁止槽31内时就实现了对差速器100的锁止功能。

其中，驱动拨叉轴541转动的方式有多种。例如，根据本发明的一个实施例，如图5所示，差速器100还包括摇臂61、拉线62和操作杆63，摇臂61套设在拨叉轴541上且随拨叉轴541转动，操作杆63适于设在驾驶室内且靠近驾驶员的位置，拉线62的一端固定在摇臂61上且拉线62的另一端固定在操作杆63上，这样驾驶员操作操作杆63，操作杆63拉动拉线62，拉线62拉动摇臂61从而转动拨叉轴541以实现差速器100的强制锁止功能。

通过设置摇臂61、拉线62和操作杆63，可通过操作操作杆63方便地实现对差速器100的锁止功能，而且当需要解除锁止功能时，停止操作即可，第一弹性件41将推动锁止销4复位，不会存在由于驾驶员忘记解除锁止状态而带来行车隐患，增加行车安全性。

当然，本发明并不限于此，在本发明的另一个实施例，差速器100还包括驱动电机(图未示出)，驱动电机与拨叉轴541相连用于驱动拨叉轴541绕拨叉轴541的中心轴线转动以实现差速器100的强制锁止功能。可以理解的是，在该实施例中，驾驶舱内可设置有相应的控制按钮和触控单元，操作者只需按下控制按钮和触摸触控单元就可方便地实现差速器100的强制锁止功能，操作省力、方便。

根据本发明的一个实施例，压盘斜面521为多个，且锁止销4以及第一弹性件41也对应为多个，这样差速器100的强制锁止更加牢靠。

下面参照图1-图5简单描述根据本发明一个优选实施例的差速器100的强制锁止过程及原理。

当汽车打滑需要强制锁止差速器100时，驾驶员可拉持操作杆63以通过拉线62拉动摇臂61，摇臂61转动可带动拨叉轴541转动，拨叉轴541带动拨叉542向压盘52摆动，拨叉542摆动时会将压盘52向基板51方向推压，推压过程中弹片被压缩，与此同时，由于压盘52靠近基板51，因此压盘斜面521将推压锁止销斜面42从而使锁止销4向锁止位置移动，锁止销4在向锁止位置移动过程中将会压缩弹簧，当锁止销4的尾端(图3中的右端)移动至锁止槽31内时，实现了对锁止齿轮3的锁止、进而实现对行星齿轮21的锁止功能，防止行星齿轮21自转，最终实现对差速器100的强制锁止。

当需要解除差速器100的锁止状态时，驾驶员可松开操作杆63，此时弹片推动压盘52以及拨叉542复位，拨叉542复位过程中会带动拨叉轴541转动，拨叉轴541转动进而带动摇臂61、摇臂61带动拉线62、拉线62拉拽操作杆63，最终使操作杆63复位，与此同时，由于压盘52在此过程中是远离基板51的，因此压盘斜面521与锁止销斜面42时刻具有分离的趋势，由此弹簧将推动锁止销4移动至解锁位置，最终实现对差速器100的解锁。

下面简单描述根据本发明第二方面实施例的汽车。

根据本发明一个实施例的汽车，包括根据本发明上述第一方面实施例中的差速器100。

需要说明的是，根据本发明实施例的汽车的其它构成例如变速器、发动机、刹车系统等均已为现有技术，且为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里不再一一详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种差速器，其特征在于，包括：

差速器壳体；

两个半轴齿轮，所述两个半轴齿轮设在所述差速器壳体内，所述两个半轴齿轮的中心轴线重合，其中所述差速器壳体绕所述半轴齿轮的中心轴线可旋转；

行星齿轮轴，所述行星齿轮轴固定在所述差速器壳体内且随所述差速器壳体旋转，所述行星齿轮轴上空套有行星齿轮，所述行星齿轮分别与所述两个半轴齿轮啮合；

锁止齿轮，所述锁止齿轮固定在所述行星齿轮上，所述锁止齿轮具有锁止槽；

锁止销，所述锁止销相对所述锁止齿轮在锁止位置和解锁位置之间可移动地设在所述差速器壳体内且随所述差速器壳体转动，其中在所述锁止销位于所述锁止位置时所述锁止销配合在所述锁止槽内以限制所述锁止齿轮绕所述行星齿轮的中心轴线旋转，且在所述锁止销位于所述解锁位置时所述锁止销与所述锁止槽脱离配合；以及

驱动组件，所述驱动组件驱动所述锁止销在所述锁止位置和所述解锁位置之间移动；

第一弹性件，所述第一弹性件的一端固定且另一端推抵所述锁止销以施加给所述锁止销一个方向沿所述锁止位置朝向所述解锁位置的回复力；

所述驱动组件包括：

基板，所述基板固定在所述差速器壳体内且随所述差速器壳体转动；

压盘，所述压盘随所述差速器壳体转动，所述压盘位于所述基板的一侧且与所述基板间隔开，所述压盘上构造有压盘斜面，且所述锁止销的一端构造有与所述压盘斜面适配且常贴合的锁止销斜面；

第二弹性件，所述第二弹性件设在所述基板与所述压盘之间；

拨叉组件，所述拨叉组件包括拨叉轴和拨叉，所述拨叉套设在所述拨叉轴上且随所述拨叉轴转动，所述拨叉位于所述压盘的背离所述基板的一侧，其中

在所述拨叉轴绕所述拨叉轴的中心轴线转动时所述拨叉适于推压所述压盘且所述压盘的压盘斜面适于推压所述锁止销的锁止销斜面，以便所述锁止销从所述解锁位置向所述锁止位置移动。

2.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，所述第一弹性件为弹簧。

3.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，所述第二弹性件为弹片。

4.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，还包括：

摇臂，所述摇臂套设在所述拨叉轴上且随所述拨叉轴转动；

拉线，所述拉线的一端固定在所述摇臂上；以及

操作杆，所述操作杆与所述拉线的另一端相连。

5.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，还包括：驱动电机，所述驱动电机与所述拨叉轴相连用于驱动所述拨叉轴绕所述拨叉轴的中心轴线转动。

6.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，所述锁止齿轮与所述行星齿轮一体铸造形成。

7.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，所述锁止齿轮的外周面上具有多个轮齿且任意相邻的两个轮齿之间限定出所述锁止槽。

8.一种汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的差速器。