CN103851155B - 差速器及具有该差速器的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种差速器及具有该差速器的车辆。所述差速器包括：差速器壳体、行星齿轮轴、行星齿轮、两个半轴齿轮、垫片和摩擦件。两个半轴齿轮分别与行星齿轮啮合，行星齿轮轴和差速器壳体可绕半轴齿轮的中心轴线旋转；垫片套设在行星齿轮轴上且位于行星齿轮与差速器壳体之间；摩擦件套设在行星齿轮轴上且位于行星齿轮与垫片之间，其中在两个半轴齿轮差速转动期间行星齿轮与摩擦件配合以适于驱动摩擦件朝向垫片移动，以使得摩擦件压紧在垫片上。根据本发明实施例的差速器，可以使转速慢一侧的车轮获得更多的扭矩，有助于提升车辆的通过性。

Description

差速器及具有该差速器的车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种差速器及具有该差速器的车辆。

背景技术

相关技术中，车辆出现一侧车轮打滑时，差速器的内摩擦力矩不足，打滑一侧的车轮不能分配到足够的扭矩，车辆脱困困难，通过性较差，存在改进空间。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有可在两个半轴齿轮差速期间，增大转速低的一侧的车轮的扭矩的差速器。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述差速器的车辆。

根据本发明第一方面实施例的差速器包括：差速器壳体；行星齿轮轴，所述行星齿轮轴的两端分别固定在所述差速器壳体上；行星齿轮，所述行星齿轮设在所述差速器壳体内且空套在所述行星齿轮轴上；两个半轴齿轮，所述两个半轴齿轮的中心轴线同轴设置，所述行星齿轮分别与所述两个半轴齿轮啮合，所述差速器壳体可绕所述中心轴线旋转；垫片，所述垫片套设在所述行星齿轮轴上且位于所述行星齿轮与所述差速器壳体之间；以及摩擦件，所述摩擦件套设在所述行星齿轮轴上且位于所述行星齿轮与所述垫片之间，其中在所述两个半轴齿轮差速转动期间所述行星齿轮与所述摩擦件配合以适于驱动所述摩擦件朝向所述垫片移动，以使得所述摩擦件压紧在所述垫片上。

根据本发明实施例的差速器，是一种防滑差速器，通过在垫片与行星齿轮之间设置与行星齿轮配合的摩擦件，使得差速器的内摩擦力矩增大，从而使转速较慢的一侧车轮相连的半轴齿轮获得更多的扭矩以适于帮助车辆脱困以提升车辆通过性或者合理分配两个半轴齿轮输出的扭矩。

另外，根据本发明上述实施例的差速器还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述行星齿轮的朝向所述摩擦件的侧面上构造有第一驱动面，所述摩擦件的朝向所述行星齿轮的侧面上构造有第二驱动面，所述第一驱动面与所述第二驱动面相对且设置成在所述两个半轴齿轮差速转动期间、所述第一驱动面通过与所述第二驱动面的配合作用驱动所述摩擦件朝向所述垫片移动。

可选地，所述第一驱动面和所述第二驱动面均为斜面。

根据本发明的一个实施例，所述行星齿轮的朝向所述摩擦件的侧面上构造有凸起部，所述凸起部具有梯形截面，所述梯形截面的两个腰构成所述第一驱动面；以及所述摩擦件的朝向所述行星齿轮的侧面上构造有凹槽，所述凹槽的截面为梯形，所述凹槽的两个侧壁构成所述第二驱动面。

根据本发明的一个实施例，所述凸起部和所述凹槽均沿径向延伸。

根据本发明的一个实施例，所述凸起部为多个，多个所述凸起部从所述行星齿轮的中心处呈放射状分布，所述凹槽为多个，多个所述凹槽与多个所述凸起部分别对应。这样可以增加摩擦件与行星齿轮的配合面的面积，从而进一步在两个半轴齿轮差速期间增大差速器的内摩擦力矩。

根据本发明的一个实施例，所述多个凸起部在周向上均布。

根据本发明的一个实施例，所述摩擦件的朝向所述垫片的侧面为朝向所述垫片方向凸出的弧面，所述垫片的朝向所述摩擦件的侧面为内凹的弧面。

根据本发明的一个实施例，所述行星齿轮的朝向所述摩擦件的侧面为平面，所述摩擦件的朝向所述行星齿轮的侧面为平面。由此，可以降低行星齿轮和摩擦件的制造难度，

根据本发明第二方面的实施例提出一种车辆。所述车辆包括第一方面所述的差速器，从而在差速器差速时，可使转速低的一侧的车轮或者不打滑一侧的车轮获得更多扭矩，车辆通过性好。

附图说明

图1是根据本发明实施例的差速器的剖视图；

图2是根据本发明实施例的差速器的行星齿轮的正视图；

图3是根据本发明实施例的差速器的行星齿轮的俯视图；

图4是根据本发明实施例的差速器的摩擦件的正视图；

图5是根据本发明实施例的差速器的摩擦件的仰视图；

图6是根据本发明的一个实施例的摩擦件与行星齿轮配合处的受力示意图。

附图标记：

差速器100、差速器壳体1、行星齿轮轴2、行星齿轮3、凸起部31、第一驱动面311、半轴齿轮4、垫片5、摩擦件6、凹槽61、第二驱动面611

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。

下面参照图1-图6描述根据本发明实施例的差速器100。如图1-图6所示，根据本发明实施例的差速器100包括差速器壳体1、行星齿轮轴2、行星齿轮3、两个半轴齿轮4、垫片5以及摩擦件6。

行星齿轮轴2的两端分别固定在差速器壳体1上。行星齿轮3设在差速器壳体1内，且行星齿轮3空套在行星齿轮轴2上，也就是说，行星齿轮3可以相对行星齿轮轴2转动。两个半轴齿轮4的中心轴线同轴设置，行星齿轮3可以分别与两个半轴齿轮4啮合，差速器壳体1可绕中心轴线旋转，行星齿轮轴2随差速器壳体1一起绕中心轴线旋转。

垫片5套设在行星齿轮轴2上，且垫片5位于行星齿轮3与差速器壳体1之间。摩擦件6套设在行星齿轮轴2上，且摩擦件6位于行星齿轮3与垫片5之间，其中在两个半轴齿轮4差速转动期间，行星齿轮3与摩擦件6配合以适于驱动摩擦件6朝向垫片5移动，以使得摩擦件6压紧在垫片5上。本发明的差速器100的基本工作原理对于本领域技术人员而言是可以理解的，在此不再详细叙述。

换言之，在两个半轴齿轮4的速度相同（例如，车辆直线行驶时），行星齿轮3相对差速器壳体1没有转动，不存在内摩擦力矩。在两个半轴齿轮4的速度不相同时（例如，车辆转弯或者车辆的一侧车轮打滑时），行星齿轮3相对差速器壳体1绕行星齿轮轴2转动，在行星齿轮3转动过程中，由于两个半轴齿轮4与行星齿轮3的啮合作用以及摩擦件6与行星齿轮3的配合，从而共同驱动摩擦件6朝向垫片5移动，并使摩擦件6压紧在垫片5上，垫片5压紧在差速器壳体1上。由此，增大摩擦件6与垫片5以及摩擦件6与行星齿轮3的摩擦，从而增大差速器100的内摩擦力矩。

通过上述的描述可知，根据本发明实施例的差速器100，是一种防滑差速器100，通过在垫片5与行星齿轮3之间设置与行星齿轮3配合的摩擦件6，使得差速器100的内摩擦力矩增大，从而使转速较慢的一侧车轮相连的半轴齿轮4获得更多的扭矩以适于帮助车辆脱困以提升车辆通过性或者合理分配两个半轴齿轮4输出的扭矩。

在本发明的一些实施例中，如图2-图6所示，行星齿轮3的朝向摩擦件6的侧面上可以构造有第一驱动面311，摩擦件6的朝向行星齿轮3的侧面上构造有第二驱动面611，第一驱动面311与第二驱动面611相对，且第一驱动面311和第二驱动面611设置成在两个半轴齿轮4差速转动期间，第一驱动面311通过与第二驱动面611的配合作用驱动摩擦件6朝向垫片5移动。

为了降低行星齿轮3和摩擦件6的制造难度，如图2和图4所示，行星齿轮3的朝向摩擦件6的侧面为平面，摩擦件6的朝向行星齿轮3的侧面也为平面。

在一个可选的实施例中，如图2-图6所示，第一驱动面311和第二驱动面611可以均为斜面，当然本发明并不限于此，第一驱动面311和第二驱动面611也可以为可通过两者配合驱动摩擦件6朝向垫片5移动的曲面。

进一步地，如图2、图3和图6所示，行星齿轮3的朝向摩擦件6的侧面上构造有凸起部31，凸起部31可以具有梯形截面，所述梯形截面的两个腰构成第一驱动面311。这里需要说明的是，凸起部31的截面是指正交于凸起部31的长度方向的截面。

相应地，如图4-图6所示，摩擦件6的朝向行星齿轮3的侧面上构造有凹槽61，凹槽61的截面为梯形，凹槽61的两个侧壁构成第二驱动面611，也就是说，梯形凹槽61的的两个腰构成第二驱动面611。这里需要说明的是，凹槽61的截面是指正交于凹槽61的长度方向的截面。

在本发明的一些具体示例中，如图3所示，凸起部31可以沿行星齿轮3的径向延伸，凹槽61可以沿摩擦件6的径向延伸。有利地，凸起部31为多个，多个凸起部31从行星齿轮3的中心呈放射状分布，凹槽61为多个，且多个凹槽61与多个凸起部31分别对应。也就是说，凹槽61的数量与凸起部31的数量相等，且一个凹槽61与一个凸起部31配合。这样可以增加摩擦件6与行星齿轮3的配合面的面积，从而进一步在两个半轴齿轮4差速期间增大差速器100的内摩擦力矩。

优选地，多个凸起部31可以在行星齿轮3的周向均布，相应地，多个凹槽61部可以在摩擦件6的周向均布。由此，可以使行星齿轮3以及摩擦件6的制造更容易，制造成本更低。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，摩擦件6的朝向垫片5的侧面为朝向垫片5方向凸出的弧面，垫片5的朝向摩擦件6的侧面为内凹的弧面，由此垫片5与差速器壳体1的形状更匹配，且垫片5与摩擦件6的形状更匹配，从而使差速器100的结构更合理，差速器100的各运动部件的运动更平稳。

下面参照图1-图5结合图6详细描述一下第一驱动面311与第二驱动面611配合以驱动摩擦件6朝向垫片5移动的工作原理。

如图6所示，当两个半轴齿轮4不存在差速时，行星齿轮3相对差速器壳体1没有转动，第一驱动面311和第二驱动面611之间没有相对运动，不存在内摩擦力矩。

当两个半轴齿轮4存在差速时，行星齿轮3相对差速器壳体1转动，由于两个半轴齿轮4与行星齿轮3的啮合作用，产生径向力，使得行星齿轮3、摩擦件6以及垫片5向差速器壳体1压紧，产生一部分内摩擦力矩。

同时，同一侧的第一驱动面311与第二驱动面611接触，将行星齿轮3的转矩T1和摩擦件6的转矩T2转换成径向力F,从而增加一部分正压力Fn，由此增加了内摩擦力矩。简言之，第一驱动面311与第二驱动面611接触摩擦过程中，行星齿轮3的凸起部31的梯形截面的一个腰适于与摩擦件6的凹槽61的梯形截面的一个腰接触配合，适于驱动行星齿轮3的凸起部31的梯形截面的顶边推抵摩擦件6的凹槽61的梯形截面的顶边，从而推动摩擦件6朝向垫片5移动，使摩擦件6压紧垫片5，垫片5压紧差速器壳体1，从而增大内摩擦力矩。由此，差速器100的内摩擦力矩增大后，可以使转速较慢的一侧的半轴齿轮4获得更多的扭矩。特别是当一侧车轮打滑时，根据本发明实施例的差速器100可以使不打滑一侧的车轮获得更多的扭矩，有助于车辆脱困以提升车辆的通过性。

根据本发明的实施例还提供了一种车辆。车辆包括根据上述实施例所述的差速器100，从而在差速器100差速时，可使转速低的一侧的车轮或者不打滑一侧的车轮获得更多扭矩，车辆通过性好。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，除非另有明确的限定。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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种差速器，其特征在于，包括：

差速器壳体；

行星齿轮轴，所述行星齿轮轴的两端分别固定在所述差速器壳体上；

行星齿轮，所述行星齿轮设在所述差速器壳体内且空套在所述行星齿轮轴上；

两个半轴齿轮，所述两个半轴齿轮的中心轴线同轴设置，所述行星齿轮分别与所述两个半轴齿轮啮合，所述差速器壳体可绕所述中心轴线旋转；

垫片，所述垫片套设在所述行星齿轮轴上且位于所述行星齿轮与所述差速器壳体之间；以及

摩擦件，所述摩擦件套设在所述行星齿轮轴上且位于所述行星齿轮与所述垫片之间，其中在所述两个半轴齿轮差速转动期间所述行星齿轮与所述摩擦件配合以适于驱动所述摩擦件朝向所述垫片移动，以使得所述摩擦件压紧在所述垫片上。

2.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，所述行星齿轮的朝向所述摩擦件的侧面上构造有第一驱动面，所述摩擦件的朝向所述行星齿轮的侧面上构造有第二驱动面，所述第一驱动面与所述第二驱动面相对且设置成在所述两个半轴齿轮差速转动期间、所述第一驱动面通过与所述第二驱动面的配合作用驱动所述摩擦件朝向所述垫片移动。

3.根据权利要求2所述的差速器，其特征在于，所述第一驱动面和所述第二驱动面均为斜面。

4.根据权利要求3所述的差速器，其特征在于，所述行星齿轮的朝向所述摩擦件的侧面上构造有凸起部，所述凸起部具有梯形截面，所述梯形截面的两个腰构成所述第一驱动面；以及

所述摩擦件的朝向所述行星齿轮的侧面上构造有凹槽，所述凹槽的截面为梯形，所述凹槽的两个侧壁构成所述第二驱动面。

5.根据权利要求4所述的差速器，其特征在于，

所述凸起部和所述凹槽均沿径向延伸。

6.根据权利要求4所述的差速器，其特征在于，

所述凸起部为多个，多个所述凸起部从所述行星齿轮的中心处呈放射状分布，所述凹槽为多个，多个所述凹槽与多个所述凸起部分别对应。

7.根据权利要求6所述的差速器，其特征在于，所述多个凸起部在周向上均布。

8.根据权利要求2所述的差速器，其特征在于，

所述摩擦件的朝向所述垫片的侧面为朝向所述垫片方向凸出的弧面，所述垫片的朝向所述摩擦件的侧面为内凹的弧面。

9.根据权利要求4所述的差速器，其特征在于，

所述行星齿轮的朝向所述摩擦件的侧面为平面，所述摩擦件的朝向所述行星齿轮的侧面为平面。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的差速器。