CN108253110A - 差速器以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种差速器以及车辆，差速器包括：壳体，壳体内设置有左半轴齿轮、右半轴齿轮、行星轮和行星轮轴，行星轮可转动地安装在行星轮轴上，行星轮与左半轴齿轮和右半轴齿轮啮合；动力接合装置，动力接合装置包括第一接合部和第二接合部，第一接合部与左半轴齿轮或右半轴齿轮相连，第二接合部随壳体同步转动且可相对壳体轴向移动；接合部驱动装置，接合部驱动装置包括：驱动针和驱动部，驱动部设置成用于驱动驱动针带动第二接合部沿轴向向靠近第一接合部的方向移动，从而使第二接合部接合第一接合部。这样差速器可以锁止两个半轴，可以提高车辆的脱困能力。

Description

差速器以及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种差速器以及具有该差速器的车辆。

背景技术

相关技术中，电动锁止式差速器结构复杂，零部件较多，占用空间较多，这样使得差速器成本较高，而且控制难度大，实现过程繁琐，另外，零部件较多还导致装配难度大，装配效率低，而且还降低了车辆的空间利用率。

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，本发明提出一种差速器，该差速器结构简单，实现功能可靠，可以提升车辆的脱困能力。

本发明进一步地提出了一种车辆。

根据本发明的差速器，包括：壳体，所述壳体内设置有左半轴齿轮、右半轴齿轮、行星轮和行星轮轴，所述行星轮可转动地安装在所述行星轮轴上，所述行星轮与所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮啮合；动力接合装置，所述动力接合装置包括第一接合部和第二接合部，所述第一接合部与所述左半轴齿轮或所述右半轴齿轮相连，所述第二接合部随所述壳体同步转动且可相对所述壳体轴向移动；接合部驱动装置，所述接合部驱动装置包括：驱动针和驱动部，所述驱动针设置成可随所述壳体转动且可相对所述壳体轴向移动，所述驱动针的两端分别与所述驱动部和所述第二接合部配合，所述驱动部设置成用于驱动所述驱动针带动所述第二接合部沿所述轴向向靠近所述第一接合部的方向移动，从而使所述第二接合部接合所述第一接合部。

根据本发明的差速器，驱动部可以通过驱动驱动针轴向移动的方式来驱动第二接合部与第一接合部接合，从而可以使得壳体与相应的半轴齿轮锁止，两个半轴锁止，进而可以提升车辆的脱困能力。而且，通过设置动力接合装置和接合部驱动装置，可以实现左半轴和右半轴的锁止，这样可以使得差速器结构简单，功能实现可靠，零部件少，体积小，成本低。

另外，根据本发明的差速器还可以具有以下区别技术特征：

在本发明的一些示例中，所述壳体内设置有驱动轴滑动槽，所述驱动针可滑动地设置在所述驱动针滑动槽内。

在本发明的一些示例中，所述壳体上还设置有壳体轴向槽，所述第二接合部上设置有第二接合部凸起，所述第二接合部凸起设置在所述壳体轴向槽内，以使得所述第二接合部可随所述壳体转动且相对所述壳体可轴向移动。

在本发明的一些示例中，所述差速器还包括：弹性装置，所述弹性装置弹性地抵压所述第二接合部以使所述第二接合部具有向远离所述第一接合部的方向运动的趋势。

在本发明的一些示例中，所述弹性装置的一端弹性抵压所述第二接合部且另一端弹性抵压所述壳体。

在本发明的一些示例中，所述弹性装置为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧套设在所述第一接合部的外侧。

在本发明的一些示例中，所述驱动部为液压式驱动部，所述液压式驱动部包括：随动部，所述随动部可随所述驱动针转动，并且所述随动部可被制动，所述随动部上设置有驱动面，所述随动部被制动时通过所述驱动针在所述驱动面上的滑动而使所述驱动面驱动所述驱动针沿所述轴向移动，以使所述第二接合部接合所述第一接合部接合。

在本发明的一些示例中，所述液压式驱动部还包括：液压式制动部，所述液压式制动部设置成用于制动所述随动部。

在本发明的一些示例中，所述液压式制动部构造为液压式制动钳；所述随动部的一侧设置有制动盘，所述液压式制动钳用于制动所述制动盘。

在本发明的一些示例中，所述液压式制动钳包括用于夹持所述制动盘的摩擦片。

在本发明的一些示例中，所述驱动面为斜面或曲面。

在本发明的一些示例中，所述驱动面包括：第一段和第二段，所述第一段和所述第二段相连，所述第一段和所述第二段的连接处为最低点，所述第一段和所述第二段的远离所述连接处的另一端为最高点。

在本发明的一些示例中，所述随动部包括：随动部本体和设置在所述随动部本体上的环形的随动部凸缘，所述随动部凸缘的朝向所述驱动针的端面上设置有所述驱动面。

在本发明的一些示例中，所述驱动面上设置有驱动面限位槽，所述驱动针的一端位于所述驱动面限位槽内。

在本发明的一些示例中，所述第一接合部具有多个沿周向分布的第一接合牙，所述第二接合部具有多个沿周向分布的第二接合牙。

在本发明的一些示例中，所述驱动针与所述第二接合部贴合配合。

根据本发明的车辆，包括所述的用于车辆的差速器。

附图说明

图1是根据本发明实施例的差速器的示意图；

图2是去除壳体后的差速器的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的差速器的爆炸图；

图4是壳体和第二接合部的示意图；

图5是结合部驱动装置的结构示意图。

附图标记：

差速器100；

壳体10；左半轴齿轮11；右半轴齿轮12；行星轮13；行星轮轴14；驱动轴滑动槽15；壳体轴向槽16；

动力接合装置20；第一接合部21；第一接合牙211；第二接合部22；第二接合部凸起221；第二接合牙222；

接合部驱动装置30；驱动针31；

驱动部32；随动部321；随动部本体321a；随动部凸缘321b；

液压式制动部322；制动盘323；驱动面325；第一段325a；第二段325b；驱动面限位槽325c；

弹性装置40。

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。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。

下面参考图1-图5详细描述根据本发明实施例的用于车辆的差速器100，该差速器100可以在车辆打滑时锁止两个半轴，从而可以提升车辆的脱困能力。

如图1、图2和图3所示，根据本发明实施例的差速器100可以包括：壳体10、动力接合装置20和接合部驱动装置30，动力接合装置20可以用于壳体10和一个半轴齿轮，接合部驱动装置30可以用于驱动动力接合装置20接合。

如图1-图3所示，壳体10内可以设置有左半轴齿轮11、右半轴齿轮12、行星轮13和行星轮轴14，行星轮13可以转动地安装在行星轮轴14上，行星轮13与左半轴齿轮11和右半轴齿轮12啮合。左半轴齿轮11固定在左半轴上，右半轴齿轮12固定在右半轴上，这样差速器100可以将动力输出给两侧的左半轴和右半轴。

当车辆正常直线行驶时，行星轮13随行星轮轴14公转，左半轴齿轮11和右半轴齿轮12的转速相同，左半轴上的左轮和右半轴上的右轮转速相同。

当车辆正常转弯时，例如左转弯，行星轮13随行星轮轴14公转且绕行星轮轴14自转，左半轴齿轮11转速降低，右半轴齿轮12转速升高。

动力接合装置20包括第一接合部21和第二接合部22，第一接合部21与左半轴齿轮11或者右半轴齿轮12相连，第二接合部22随壳体10同步转动，而且第二接合部22可以相对壳体10轴向移动，这样第二接合部22可以通过轴向移动地来选择性地与第一接合部21接合，当第二接合部22与第一接合部21接合时，半轴齿轮与壳体10转速相同，此时可以实现两个半轴的锁止，可以提升车辆的脱困能力。其中，第一接合部21与左半轴齿轮11或者右半轴齿轮12相连均可以实现差速器100的相应功能，下面内容均以第一接合部21接合左半轴齿轮11为例进行详细说明。

接合部驱动装置30可以包括：驱动针31和驱动部32，驱动针31设置成能够随壳体10转动，而且驱动针31能够相对壳体10轴向移动，驱动针31的两端分别与驱动部32和第二接合部22配合，驱动部32设置成用于驱动驱动针31带动第二接合部22沿轴向向靠近第一接合部21的方向移动，从而使第二接合部22接合第一接合部21。也就是说，驱动部32可以通过驱动驱动针31轴向移动的方式来驱动第二接合部22与第一接合部21接合，从而可以使得壳体10与相应的半轴齿轮锁止，两个半轴锁止，进而可以提升车辆的脱困能力。

传统的电动锁止式差速器是在普通开放式差速器的基础上加入电动致动锁止机构，从而差速器具有锁止功能，通过电气控制差速器锁止。这是一种通常应用于集中驱动式燃油汽车的电动锁止差速器，即动力经过主减速器、差速器后分别分配给左、右半轴，由差速器调节左、右轮速差。但是不能直接应用在电动车辆上，此种电动锁止差速器体积大，而且电动车辆没有发动机。

由此，本发明的差速器从结构和实现方式上明显区别于传统的电动锁止式差速器，而且，通过设置动力接合装置20和接合部驱动装置30，可以实现左半轴和右半轴的锁止，这样可以使得差速器100结构简单，功能实现可靠，零部件少，体积小，成本低。

可选地，如图1所示，壳体10内可以设置有驱动轴滑动槽15，驱动针31可以滑动地设置在驱动针31滑动槽内。由此，驱动轴滑动槽15可以限制驱动针31的径向移动，而且驱动轴滑动槽15还可以至少一定程度上起到轴向导向的作用，从而可以使得驱动针31轴向移动更稳定、可靠，进而可以提升差速器100的工作可靠性。

进一步地，如图1所示，壳体10上还可以设置有壳体轴向槽16，第二接合部22上设置有第二接合部凸起221，第二接合部凸起221设置在壳体轴向槽16内，以使得第二接合部22可以随壳体10转动，而且第二接合部22相对壳体10可以轴向移动。由此，通过壳体轴向槽16和第二接合部凸起221的配合，可以允许第二接合部22在轴向上相对壳体10移动，而且可以使得壳体10在周向上同步带动第二接合部22转动，从而可以保证差速器100的工作可靠性。

根据本发明的一个具体实施例，如图1所示，差速器100还可以包括：弹性装置40，弹性装置40弹性地抵压第二接合部22以使第二接合部22具有向远离第一接合部21的方向运动的趋势。可以理解的是，第二接合部22在靠近第一接合部21的过程中，需要克服弹性装置40的弹性力，但是当第二接合部22在远离第一接合部21的过程中，弹性装置40可以驱动第二接合部22远离第一接合部21，弹性装置40可以起到复位和分离的作用，进而可以提高差速器100的工作可靠性，可以使得第二接合部22反复工作。

优选地，如图1所示，弹性装置40的一端弹性抵压第二接合部22，而且弹性装置40的另一端弹性抵压壳体10。这样弹性装置40布置可靠，以及可以便于工作。

具体地，如图1所示，弹性装置40可以为螺旋弹簧，螺旋弹簧套设在第一接合部21的外侧。这样可以合理利用差速器100的径向空间，可以使得差速器100的径向空间布置合理，可以提高差速器100的空间利用率，可以有利于差速器100向小型化发展。

驱动部32可以为液压式驱动部32，液压式驱动部32可以包括：随动部321，随动部321能够随驱动针31转动，并且随动部321能够被制动，随动部321上设置有驱动面325，随动部321被制动时通过驱动针31在驱动面325上的滑动以改变驱动针31与驱动面325的接触配合位置，进而使驱动面325驱动驱动针31沿轴向移动，以使第二接合部22接合第一接合部21。可以理解的是，在随动部321未被制动之前，随动部321和驱动针31可以为同步转动关系，但是在随动部321被制动之后，随动部321的转速减小，随动部321和驱动针31之间将出现转速差，这样驱动针31可以在随动部321的驱动面325上滑动，滑动之后的驱动针31可以相对壳体10轴向移动，从而驱动针31可以带动第二接合部22逐渐靠近第一接合部21，直至第二接合部22与第一接合部21接合。

进一步地，如图2、图3和图5所示，液压式驱动部32还可以包括：液压式制动部322，液压式制动部322设置成用于制动随动部321。也就是说，液压式制动部322可以起到制动随动部321的作用，当需要第一接合部21和第二接合部22接合时，液压式制动部322可以制动随动部321。

优选地，液压式制动部322构造为液压式制动钳，随动部321的一侧设置有制动盘323，液压式制动钳用于制动制动盘323。也就是说，液压式制动钳通过制动制动盘323的方式来制动随动部321，以使得随动部321和驱动针31之间产生转速差，从而可以使得驱动针31驱动第二接合部22接合第一接合部21。

具体地，液压式制动钳可以包括用于夹持制动盘323的摩擦片，由此，液压式制动钳可以通过液压的方式驱动摩擦片和制动盘323接触以进行摩擦制动。

根据本发明的一个具体实施例，如图5所示，驱动面325可以为斜面或者曲面。通过将驱动面325设置成斜面或者曲面，可以有利于驱动针31在驱动面325上滑动，而且可以促使驱动针31在轴向方向上移动。

进一步地，驱动面325可以包括：第一段325a和第二段325b，第一段325a和第二段325b相连，第一段325a和第二段325b的连接处为最低点，第一段325a和第二段325b的远离连接处的另一端为最高点。由此，当驱动针31的一端处于最低点时，第一接合部21和第二接合部22处于分离状态，当驱动针31的一端处于最高点或邻近最高点时，第一接合部21和第二接合部22处于接合状态。这样通过合理布置驱动面325，可以有利于驱动针31在最低点和最高点之间滑动，这样可以有利于第一接合部21和第二接合部22的接合，可以有利于提升驱动轴锁止装置的工作可靠性。

优选地，第一段325a和第二段325b中的每一段均可以为圆弧形。圆弧形状的第一段325a和第二段325b可以有利于驱动针31的一端在驱动面325上的滑动，可以减小驱动针31的移动阻力。

可选地，第一段325a和第二段325b中的每一段对应的圆心角度相同。这样第一段325a和第二段325b基本相同，从而可以更加有利于驱动针31在驱动面325上的滑动。

可选地，驱动面325可以为多段，而且多段驱动面325沿周向间隔开分布。由此，驱动针31的数量可以与驱动面325的数量相对应，这样可以增加驱动针31的数量，从而可以使得多个驱动针31和第二接合部22配合可靠，可以使得第二接合部22轴向移动可靠，可以使得驱动轴锁止装置工作更可靠。

其中，多段驱动面325之间可以通过连接平面相连，连接平面与最高点平齐。这样可以至少一定程度上提高随动部321在驱动面325的表面的结构可靠性，可以提升驱动轴锁止装置的结构可靠性。

根据本发明的一个可选实施例，如图5所示，随动部321可以包括：随动部本体321a和设置在随动部本体321a上的环形的随动部凸缘321b，随动部凸缘321b的朝向驱动针31的端面上设置有驱动面325。这样随动部本体321a可以有效增强随动部321的结构可靠性，而且可以在随动部凸缘321b的端面上设置驱动面325，从而可以降低驱动面325的设计难度，可以提高驱动面325的结构可靠性。

进一步地，如图5所示，驱动面325上可以设置有驱动面限位槽325c，驱动针31的一端位于驱动面限位槽325c内。由此，通过设置驱动面限位槽325c，可以使得驱动针31的一端配合在驱动面限位槽325c内，这样可以至少一定程度上防止驱动针31的一端从驱动面325中脱离，可以提高驱动针31在驱动面325的移动可靠性和稳定性。

根据本发明的一个具体实施例，如图2、图3和图4所示，第一接合部21具有多个沿周向分布的第一接合牙211，第二接合部22具有多个沿周向分布的第二接合牙222。可以理解的是，当第一接合牙211和第二接合牙222配合时，第一接合部21和第二接合部22接合，通过设置多个第一接合牙211和多个第二接合牙222，可以提高第一接合部21和第二接合部22的配合可靠性。

可选地，驱动针31与第二接合部22贴合配合。这样驱动针31和第二接合部22配合可靠，可以提升差速器100的工作可靠性。

下面详细描述根据本发明实施例的差速器100的工作原理。

当车辆受困打滑时，液压时制动部制动随动部321，这样随动部321的转速受到抑制，驱动针31和制动件之间产生转速差，驱动针31在制动件的驱动面325上滑动，驱动针31可以从驱动面325的最低点滑动至最高点或者邻近最高点的位置，驱动针31向第二接合部22的一侧轴向移动，从而驱动针31还可以驱动第二接合部22逐渐靠近第一接合部21，直至第一接合部21和第二接合部22接合，此时，左半轴和右半轴同步转动，从而可以提高车辆的脱困能力。

当车辆脱困后，弹性装置40推动第二接合部22向远离第一接合部21的方向轴向移动，在此过程中，驱动针31随第二接合部22轴向移动，驱动针31与驱动面325配合的一端可以从最高点或者邻近最高点的位置逐渐滑动至最低点，此时，第二接合部22和第一接合部21完全分离，车辆可以按照上述的车辆正常直线行驶和车辆正常转弯行驶方式继续行驶。

根据本发明实施例的车辆，包括上述实施例的差速器100。

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 (17)

1.一种用于车辆的差速器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内设置有左半轴齿轮、右半轴齿轮、行星轮和行星轮轴，所述行星轮可转动地安装在所述行星轮轴上，所述行星轮与所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮啮合；

动力接合装置，所述动力接合装置包括第一接合部和第二接合部，所述第一接合部与所述左半轴齿轮或所述右半轴齿轮相连，所述第二接合部随所述壳体同步转动且可相对所述壳体轴向移动；

接合部驱动装置，所述接合部驱动装置包括：驱动针和驱动部，所述驱动针设置成可随所述壳体转动且可相对所述壳体轴向移动，所述驱动针的两端分别与所述驱动部和所述第二接合部配合，所述驱动部设置成用于驱动所述驱动针带动所述第二接合部沿所述轴向向靠近所述第一接合部的方向移动，从而使所述第二接合部接合所述第一接合部。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述壳体内设置有驱动轴滑动槽，所述驱动针可滑动地设置在所述驱动针滑动槽内。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述壳体上还设置有壳体轴向槽，所述第二接合部上设置有第二接合部凸起，所述第二接合部凸起设置在所述壳体轴向槽内，以使得所述第二接合部可随所述壳体转动且相对所述壳体可轴向移动。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的差速器，其特征在于，还包括：弹性装置，所述弹性装置弹性地抵压所述第二接合部以使所述第二接合部具有向远离所述第一接合部的方向运动的趋势。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述弹性装置的一端弹性抵压所述第二接合部且另一端弹性抵压所述壳体。

6.根据权利要求4所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述弹性装置为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧套设在所述第一接合部的外侧。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述驱动部为液压式驱动部，所述液压式驱动部包括：

随动部，所述随动部可随所述驱动针转动，并且所述随动部可被制动，所述随动部上设置有驱动面，所述随动部被制动时通过所述驱动针在所述驱动面上的滑动而使所述驱动面驱动所述驱动针沿所述轴向移动，以使所述第二接合部接合所述第一接合部接合。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述液压式驱动部还包括：

液压式制动部，所述液压式制动部设置成用于制动所述随动部。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述液压式制动部构造为液压式制动钳；

所述随动部的一侧设置有制动盘，所述液压式制动钳用于制动所述制动盘。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述液压式制动钳包括用于夹持所述制动盘的摩擦片。

11.根据权利要求7所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述驱动面为斜面或曲面。

12.根据权利要求7所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述驱动面包括：第一段和第二段，所述第一段和所述第二段相连，所述第一段和所述第二段的连接处为最低点，所述第一段和所述第二段的远离所述连接处的另一端为最高点。

13.根据权利要求12所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述随动部包括：随动部本体和设置在所述随动部本体上的环形的随动部凸缘，所述随动部凸缘的朝向所述驱动针的端面上设置有所述驱动面。

14.根据权利要求7所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述驱动面上设置有驱动面限位槽，所述驱动针的一端位于所述驱动面限位槽内。

15.根据权利要求1所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述第一接合部具有多个沿周向分布的第一接合牙，所述第二接合部具有多个沿周向分布的第二接合牙。

16.根据权利要求1所述的用于车辆的差速器，其特征在于，所述驱动针与所述第二接合部贴合配合。

17.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-16中任一项所述的用于车辆的差速器。