CN110657217B - 车辆及其差速器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种差速器,包括输入齿轮及与其啮合的第一从动轮,还包括分别连接至车辆两侧车轮的第一输出组件和第二输出组件,进一步包括与所述输入齿轮啮合的第二从动轮,所述差速器具有原地转向模式,在原地转向模式,所述第一从动轮与所述第一输出组件相连,以使其扭矩传递至所述第一输出组件,所述第二从动轮与所述第二从动轮相连,以使其扭矩传递至所述第二输出组件。由于第一从动轮和第二从动轮啮合于同一输入齿轮,二者的扭矩方向相反,因此,该第一从动轮传递至第一输出组件的扭矩与第二从动轮传递至第二输出组件的扭矩方向相反,从而使得车辆能够实现原地转向,进而使得该差速器适用性更高,车辆的性能更好。本发明还公开一种车辆。
Description
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域,特别涉及车辆及其差速器。
背景技术
汽车差速器是一个差速传动机构,用于实现汽车驱动力在各种运动条件下的动力传递,也用于避免车辆与地面打滑。根据作用效果的不同,差速器可分为普通差速器和防滑差速器,其中普通差速器用于实现驱动轮之间的动力传递。
通常情况下,普通差速器工作原理如图1所示,图1为现有技术中差速器的原理图,如图1所示,该差速器包括主动锥齿轮1'、被动锥齿轮2',行星齿轮组3'、左半轴齿轮4'和右半轴齿轮5'。工作时,主动锥齿轮1'带动与其啮合的被动锥齿轮2'转动,行星齿轮架与被动锥齿轮2'固连,从而通过行星齿轮组3'将动力传递至左半轴齿轮4'和右半轴齿轮5',且传递至二者的扭矩方向相同。
如上所述,现有技术中的该差速器传递至左半轴齿轮4'和右半轴齿轮5'的扭矩方向相同,只能实现车辆的直线运动和车辆运行过程中的转弯,而无法实现车辆的原地转向。
有鉴于此,如何提供一种车辆的差速器,不仅能够实现车辆的正常行驶,还能够实现车辆的原地转向,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的为提供一种差速器,包括输入齿轮及与其啮合的第一从动轮,还包括分别连接至车辆两侧车轮的第一输出组件和第二输出组件,进一步包括与所述输入齿轮啮合的第二从动轮,所述差速器具有原地转向模式,在原地转向模式,所述第一从动轮与所述第一输出组件相连,以使其扭矩传递至所述第一输出组件,所述第二从动轮与所述第二输出组件相连,以使其扭矩传递至所述第二输出组件。
本发明中,由于第一从动轮和第二从动轮啮合于同一输入齿轮,二者的扭矩方向相反,因此,该第一从动轮传递至第一输出组件的扭矩与第二从动轮传递至第二输出组件的扭矩方向相反,同时,由于第一输出组件和第二输出组件分别连接车辆两侧的车轮,当两车轮扭矩方向相反时,该车辆能够实现原地转向。
因此,该差速器通过设置啮合于输入齿轮的第一从动轮和第二从动轮,使得该差速器适用性更高,车辆的性能更好。
可选地,所述差速器还具有正常行驶模式,在正常行驶模式,所述第一从动轮与所述第一输出组件、所述第二输出组件均相连,所述第二从动轮与所述第一输出组件、所述第二输出组件均断开,以使所述第一从动轮的扭矩传递至两输出组件;
还包括切换部件,以使所述差速器在正常行驶模式和原地转向模式之间切换。
可选地,所述差速器还包括设于两所述输出组件之间的行星齿轮架,在正常行驶模式,所述切换部件连接所述第一从动轮与所述行星齿轮架,并断开所述第二从动轮与所述行星齿轮架;在原地转向模式,所述切换部件断开所述行星齿轮架与两从动轮、两输出组件之间的连接。
可选地,所述行星齿轮架包括用于安装行星齿轮组的安装筒,所述安装筒连接有第三轴段和第四轴段,所述第三轴段外套于所述第一输出组件,所述第一从动轮的第五轴段外套于所述第三轴段,所述第四轴段外套于所述第二输出组件,所述第二从动轮的第六轴段外套于所述第四轴段,且所述第一输出组件具有第一外齿,所述第三轴段具有第三外齿,所述第五轴段具有第五外齿,所述第一外齿、所述第三外齿和所述第五外齿沿所述第一输出组件的轴向分布,所述第二输出组件具有第二外齿,所述第四轴段具有第四外齿,所述第六轴段具有第六外齿,所述第二外齿、所述第四外齿与所述第六外齿沿所述第二输出组件的轴向分布;
所述切换部件包括第一切换套和第二切换套,所述第一切换套外套于所述第五轴段,所述第二切换套外套于所述第六轴段,且所述第一切换套具有第一齿部,所述第二切换套具有第二齿部,所述第一切换套能够沿所述第一输出组件的轴向运动,所述第二切换套能够沿所述第二输出组件的轴向运动,以使所述差速器在正常行驶模式与所述原地转向模式之间切换;
在正常行驶模式,所述第一齿部啮合所述第五外齿和所述第三外齿,所述第二齿部不同时啮合所述第六外齿与所述第二外齿,也不同时啮合所述第六外齿与所述第四外齿;在原地转向模式,所述第一齿部啮合所述第一外齿和所述第五外齿,所述第二齿部啮合所述第二外齿和所述第六外齿。
可选地,在正常行驶模式,所述第二齿部啮合所述第六外齿。
可选地,沿远离所述安装筒的方向,一端依次分布所述第五外齿、所述第三外齿和所述第一外齿,另一端依次分布所述第六外齿、所述第四外齿和所述第二外齿;
所述第一齿部包括轴向分布的第一内齿和第二内齿,且所述第一内齿的轴向长度大于所述第二内齿,所述第二齿部包括轴向分布的第三内齿和第四内齿;
在正常行驶模式,所述第一内齿啮合所述第三外齿和所述第五外齿,所述第四内齿啮合所述第六外齿,在原地转向模式,所述第一内齿啮合所述第一外齿,所述第二内齿啮合所述第五外齿,所述第三内齿啮合所述第六外齿,所述第四内齿啮合所述第二外齿。
可选地,还包括与所述第一切换套和所述第二切换套连接的切换装置,所述切换装置用于驱动所述第一切换套和所述第二切换套沿轴向往复运动。
可选地,所述切换装置包括与所述第一切换套固定的第一拨叉和与所述第二切换套固定的第二拨叉,所述第一拨叉铰接有第一连杆,所述第二拨叉铰接有第二连杆,所述第一连杆与所述第二连杆的另一端相铰接,且二者的铰接处连接有操作杆。
可选地,所述切换装置还包括第一回复弹簧和第二回复弹簧,所述第一回复弹簧一端与所述第一连杆固定,另一端与所述差速器的壳体固定,所述第二回复弹簧一端与所述第二连杆固定,另一端与所述壳体固定;
原地转向工况时,所述第一回复弹簧与所述第二回复弹簧处于伸长状态。
可选地,所述壳体具有用于容置所述切换装置的容纳部,所述操作杆的操作端伸出所述容纳部。
可选地,所述第三轴段可拆卸连接有第一花键套,所述第三外齿设于所述第一花键套外周,所述第四轴段可拆卸连接有第二花键套,所述第四外齿设于所述第二花键套外周。
可选地,所述第一输出组件包括轴向相互固定的第一输出轴和第一连接轴,所述第一连接轴与行星齿轮组的第一输出齿轮啮合,所述第二输出组件包括轴向相互固定的第二输出轴和第二连接轴,所述第二连接轴还与所述行星齿轮组的第二输出齿轮啮合。
另外,本发明还提供一种车辆,包括车身、发动机和差速器,其中,所述差速器为以上所述的差速器。
附图说明
图1为现有技术中差速器的原理图;
图2为本发明所提供差速器在正常行驶模式时的原理图;
图3为本发明所提供差速器在原地转向模式时的原理图;
图4为本发明所提供差速器的爆炸图;
图5为本发明所提供差速器在正常行驶模式时去掉第一壳体的结构示意图;
图6为图5的正视图;
图7为图6的A-A向剖视图;
图8为图7中Ⅰ部分的局部放大图;
图9为图7中Ⅱ部分的局部放大图;
图10为图7中切换装置的结构示意图;
图11为本发明所提供差速器在原地转向模式时去掉第二壳体的结构示意图;
图12为图10的正视图;
图13为图12的B-B向剖视图;
图14为图13中Ⅲ部分的局部放大图;
图15为图13中Ⅳ部分的局部放大图;
图16为图13中切换装置的结构示意图;
图17为图5中行星齿轮架的结构示意图;
图18为图5中第一连接轴的结构示意图;
图19为图5中第一从动轮的结构示意图;
图20为图5中第一切换套的结构示意图;
图21为图5中第一壳体的结构示意图;
图22为图5中第二连接轴的结构示意图;
图23为图5中第二从动轮的结构示意图;
图24为图5中第二切换套的结构示意图;
图25为图5中第二壳体的结构示意图;
图26为图5中行星齿轮组的结构示意图。
图1中:
1'主动锥齿轮、2'被动锥齿轮、3'行星齿轮组、4'左半轴齿轮、5'右半轴齿轮。
图2-26中:
1切换装置、11操作杆、12第一拨叉、13第二拨叉、14第一连杆、15第二连杆、16第一回复弹簧、17第二回复弹簧;
2第一部分、21第一连接轴、211第一外齿、212第一轴段、213第一连接段、214第一凸台、22第一从动轮、221第五外齿、222第五轴段、223第一轮部、23第一切换套、231第一内齿、232第二内齿、233第一卡槽、234第一本体部、24第一壳体、241第一容纳部、25第一输出轴、26第一轴承;
3第二部分、31第二连接轴、311第二外齿、312第二轴段、313第二连接段、314第二凸台、32第二从动轮、321第六外齿、322第六轴段、323第二轮部、33第二切换套、331第三内齿、332第四内齿、333第二卡槽、334第二本体部、34第二壳体、341第二容纳部、35第二输出轴、36第二轴承;
4行星齿轮组、41第一输出齿轮、42第二输出齿轮、43行星齿轮;
5输入齿轮、6行星齿轮架、61第三轴段、62第四轴段、63第一花键套、631第三外齿、64第二花键套、641第四外齿、65安装筒、651安装孔。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考附图2-26,其中,图2为本发明所提供差速器在正常行驶模式时的原理图;图3为本发明所提供差速器在原地转向模式时的原理图;图4为本发明所提供差速器的爆炸图;图5为本发明所提供差速器在正常行驶模式时去掉第一壳体的结构示意图;图6为图5的正视图;
图7为图6的A-A向剖视图;图8为图7中Ⅰ部分的局部放大图;图9为图7中Ⅱ部分的局部放大图;图10为图7中切换装置的结构示意图;图11为本发明所提供差速器在原地转向模式时去掉第二壳体的结构示意图;图12为图10的正视图;图13为图12的B-B向剖视图;图14为图13中Ⅲ部分的局部放大图;图15为图13中Ⅳ部分的局部放大图;图16为图13中切换装置的结构示意图;图17为图5中行星齿轮架的结构示意图;图18为图5中第一连接轴的结构示意图;图19为图5中第一从动轮的结构示意图;图20为图5中第一切换套的结构示意图;图21为图5中第一壳体的结构示意图;图22为图5中第二连接轴的结构示意图;图23为图5中第二从动轮的结构示意图;图24为图5中第二切换套的结构示意图;图25为图5中第二壳体的结构示意图;图26为图5中行星齿轮组的结构示意图。
在一种具体实施例中,本发明提供一种差速器,如图4和图5所示,该差速器包括行星齿轮组4和行星齿轮架6,该行星齿轮组4位于行星齿轮架6内部,图26所示,行星齿轮组4包括第一输出齿轮41、第二输出齿轮42和行星齿轮43,其中,第一输出齿轮41和第二输出齿轮42啮合于行星齿轮43的两端。
同时,如图7所示,该差速器还包括位于行星齿轮组4两端的第一部分2和第三部分3,二者分别与对应的车轮相连,其中,第一部分2包括第一输出组件,第一输出组件包括第一连接轴21和第一输出轴25,二者相连处设置有第一轴承26,且第一连接轴21与行星齿轮组4的第一输出齿轮41啮合,并通过该第一连接轴21将扭矩传递至第一输出轴25;同时,第二输出组件包括第二连接轴31和第二输出轴35,二者相连处设置有第三轴承36,且第二连接轴31与行星齿轮组4的第二输出齿轮42啮合,并通过该第二连接轴31将扭矩传递至第二输出轴35。
如图4所示,该差速器还包括输入齿轮5及与其啮合的第一从动轮22和第二从动轮32,输入齿轮5的扭矩传递至第一从动轮22和第二从动轮32,且第一从动轮22能够直接或间接与第一输出组件相连,第二从动轮32能够直接或间接与第二输出组件相连,从而使得第一从动轮22的扭矩能够传递至第一输出组件,第二从动轮32的扭矩能够传递至第二输出组件,以使该差速器能够处于原地转向模式。
本发明中,由于第一从动轮22和第二从动轮32啮合于同一输入齿轮5,二者的扭矩方向相反,因此,该第一从动轮22传递至第一输出组件的扭矩与第二从动轮32传递至第二输出组件的扭矩方向相反,同时,由于第一输出组件和第二输出组件分别连接车辆两侧的车轮,当两车轮扭矩方向相反时,该车辆能够实现原地转向。
因此,本发明中,通过设置啮合于输入齿轮5的第一从动轮22和第二从动轮32,使得该差速器适用性更高,并使得车辆的性能更好。
进一步地,该差速器还具有正常行驶模式,在正常行驶模式时,第一从动轮22与第二从动轮23两者中,一者与第一输出组件和第二输出组件直接或间接相连,从而能够将第一从动轮22或第二从动轮32的扭矩传递至第一输出组件和第二输出组件。同时,该差速器还包括切换部件,以使该差速器能够在正常行驶模式和原地转向模式之间切换。
本发明中的差速器在车辆正常行驶时,能够实现车辆行驶过程中动力的传递,同时,通过增设第二从动轮32,还能够实现车辆的原地转向,且能够通过切换部件实现车辆在正常行驶模式与原地转向模式之间切换。
具体地,如图5-10所示,在正常行驶模式,切换部件能够连接第一从动轮22与行星齿轮架6,并断开第二从动轮32与行星齿轮架6、第二从动轮32与第二输出组件之间的连接,此时,第一从动轮22的扭矩能够传递至行星齿轮架6,进而传递至行星齿轮组4,最终传递至第一输出组件和第二输出组件,同时,为了避免第二从动轮32对上述扭矩传递过程的影响,切换部件保证第二从动轮32与行星齿轮架6、与第二输出组件之间的连接断开,从而避免第二从动轮32的扭矩传递至行星齿轮架6(即第二从动轮32与第二输出组件之间未间接相连),并避免第二从动轮32的扭矩直接传递至第二输出组件(即第二从动轮32与第二输出组件之间未直接连接),此时,第二从动轮32在输入齿轮5的作用下空转。
在原地转向模式,如图11-16所示,切换部件能够连接第一从动轮22与第一输出组件,同时连接第二从动轮32与第二输出组件,并断开两输出组件与行星齿轮架6之间的连接,此时,第一从动轮22的扭矩能够直接传递至第一输出组件,第二从动轮32的扭矩能够直接传递至第二输出组件,同时,两输出组件均不与行星齿轮架6相连时,二者的扭矩无法直接传递至行星齿轮架6和行星齿轮组4,但由于两输出组件分别与行星齿轮组4的两输出齿轮啮合,因此,行星齿轮组4随两输出组件转动,但不传递扭矩。
更具体地,如图17所示,行星齿轮架6包括用于安装行星齿轮组4的安装筒65,该安装筒65开设有安装孔651,行星齿轮组4通过该安装孔651进入安装筒65内。同时,该安装筒65连接有第三轴段61和第四轴段62。
其中,如图7所示,第三轴段61外套于第一输出组件,具体外套于第一连接轴21,如图19所示,第一从动轮22包括相互固定的第一轮部223和第五轴段222,且该第五轴段222外套于行星齿轮架6的第三轴段61。同时,如图7所示,行星齿轮架6的第四轴段62外套于第二输出组件,具体外套于第二连接轴31,如图23所示,该第二从动轮32包括固定连接的第二轮部323和第六轴段322,且该第六轴段322外套于行星齿轮架6的第四轴段62。
同时,如图7、图13和图18所示,该第一输出组件具有第一外齿211,且该第一外齿211具体设置于第一连接轴21的第一轴段212外周,该第一连接轴21还包括用于与第一输出齿轮41相连的第一连接段213。如图17所示,行星齿轮架6的第三轴段61具有第三外齿631,如图19所示,第一从动轮22的第五轴段222外周设有第五外齿221。从图7可知,第一连接轴21、行星齿轮架6和第一从动轮22三者相互套接时,沿轴向的长度不同,且沿径向从内向外的方向,轴向长度依次减小,从而便于设置上述三个外齿,且三个外齿沿轴向分布。
另一方面,如图7、图13和图22所示,第二输出组件具有第二外齿311,且该第二外齿311设于第二连接轴31的第二轴段312外周,该第二连接轴31还包括与第二轴段312固定的第二连接段313,该第二连接段313用于与第二输出齿轮42相连。如图17所示,行星齿轮架6的第四轴段62设置有第四外齿641,如图23所示,第二从动轮32包括相互固定的第二轮部323和第六轴段322,该第六轴段322外周设置有第六外齿321。从图7可知,第二连接轴31、行星齿轮架6和第二从动轮32三者相互套接时,沿轴向的长度不同,且沿径向从内向外的方向,轴向长度依次减小,从而便于设置上述三个外齿,且三个外齿沿轴向分布。
同时,如图7、图13、图20和图24所示,上述切换部件包括第一切换套23和第二切换套33,且第一切换套23外套于第一从动轮22的第五轴段222,第二切换套33外套于第二从动轮32的第六轴段322,且第一切换套23具有设于其内圈的第一齿部,该第一齿部能够与第一外齿211、第三外齿631和第五外齿221三者中的至少一者啮合,第二切换套33具有设于其内圈的第二齿部,该第二齿部能够与第二外齿311、第四外齿641和第六外齿321中的至少一者啮合。且该第一切换套23能够沿第一输出组件的轴向运动,第二切换套33能够沿第二输出组件的轴向运动,以使差速器在正常行驶模式与原地转向模式之间切换。
具体地,在正常行驶模式,如图7和图8所示,第一齿部啮合第五外齿221和第三外齿631,从而通过第一切换套23连接行星齿轮架6和第一从动轮22,第一从动轮22的扭矩经行星齿轮架6传递至行星齿轮组4,进而传递至第一输出组件和第二输出组件,并使得第一输出组件和第二输出组件的扭矩方向相同。同时,如图7和图9所示,第二齿部不同时啮合第六外齿321与第二外齿311,也不同时啮合第六外齿321与第四外齿641,从而使得第二从动轮32不与行星齿轮架6相连,也不与第二输出组件相连,此时,该第二从动轮32不参与扭矩传递。
具体地,如图7和图9所示的实施例中,正常行驶模式时,第二齿部仅啮合第二从动轮32的第六外齿321,此时,可实现不同时啮合第六外齿321与第二外齿311,也不同时啮合第六外齿321与第四外齿641。
在原地转向模式,如图13-15所示,第一齿部啮合第一外齿211和第五外齿221,从而通过第一切换套23连接第一从动轮22和第一输出组件,第一从动轮22的扭矩能够直接传递至第一输出组件;同时,第二齿部啮合第二外齿311和第六外齿321,从而通过第二切换套33连接第二从动轮32和第二输出组件,第二从动轮32的扭矩能够直接传递至第二输出组件,且第一输出组件和第二输出组件的扭矩方向相反,从而能够实现转向。此时,行星齿轮架6与第一从动轮22和第二从动轮32均不直接相连,因此,不参与上述扭矩传递过程。
如上所述,本实施例中,第一切换套23和第二切换套33用于连接相应的从动轮、输出组件和行星齿轮架6,当其连接不同部件时,各部件之间扭矩传递的路线不同,从而能够实现上述正常行驶模式和原地转向模式。
另外,如上所述,正常行驶模式时,第一齿部啮合第三外齿631和第五外齿221,而在原地转向模式,第一齿部啮合第一外齿211和第五外齿221,因此,如图7和图8所示,沿远离安装筒65的方向,第一部分2的一端依次分布有上述第五外齿221、第三外齿631和第一外齿211,第二部分3一端依次分布上述第六外齿321、第四外齿641和第二外齿311。
同时,如图20所示,第一切换套23的第一齿部包括轴向间隔分布的第一内齿231和第二内齿232,且沿远离安装筒65的方向,依次分布有上述第二内齿232和第一内齿231,该第一内齿231的轴向长度大于第二内齿232的轴向长度,从而使得该差速器处于正常行驶模式时,如图8所示,第一内齿231能够同时啮合第三外齿631和第五外齿221,第二内齿232悬空,当差速器处于原地转向模式时,如图14所示,第一内齿231啮合第一外齿211,第二内齿232啮合第五外齿221,此时,第三外齿631悬空于第一内齿231与第二内齿232之间的空间。
同理,如图24所示,第二切换套33的第二齿部包括轴向间隔分布的第三内齿331和第四内齿332,且远离安装筒65的方向,依次分布有上述第三内齿331和第四内齿332,该差速器处于正常行驶模式时,如图9所示,第四内齿332啮合第六外齿321,第三内齿331悬空,该差速器处于原地转向模式时,如图15所示,第四内齿332啮合第二外齿311,第三内齿331啮合第六外齿321,第四外齿641悬空于第三内齿331与第四内齿332之间的空间。
基于上述两切换套与各外齿之间的相对位置关系可知,该差速器从正常行驶模式切换至原地转向模式时,两切换套应沿远离安装筒65的方向运动。
进一步地,如图7和图13所示,该差速器还包括与第一切换套23和第二切换套33连接的切换装置1,该切换装置1用于驱动第一切换套23和第二切换套33沿轴向往复运动,以便实现差速器在正常行驶模式和原地转向模式之间的切换。
具体地,如图7、图10、图13和图16所示,该切换装置1包括与第一切换套23固定的第一拨叉12和与第二切换套33固定的第二拨叉13,如图20和图24所示,第一切换套23具有筒状的第一本体部234,两内齿设于其内圈,且其外表面具有环形第一卡槽233,第一拨叉12为能够卡接于该第一卡槽233的环状结构,同理,第二切换套33具有筒状的第二本体部334,其外表面具有环形第二卡槽333,第二拨叉13为能够卡接于该第二卡槽333的环状结构。
同时,如图7和图13所示,第一拨叉12铰接有第一连杆14,第二拨叉13铰接有第二连杆15,二者分别相对于第一拨叉12和第二拨叉13倾斜,且第一连杆14与第二连杆15的另一端相铰接,二者的铰接处连接有操作杆11。
因此,通过该推拉该操作杆11,能够使得两连杆相互远离或相互靠近,从而驱动两切换套沿轴向往复运动。
同时,为了提高上述各部件配合的精度,可设置为:切换装置1的各部件相对于操作杆11左右对称,从而使得第一切换套23与第二切换套33的运动行程始终相同。
进一步地,如图7所示,切换装置1还包括第一回复弹簧16和第二回复弹簧17,其中,第一回复弹簧16的轴向两端分别与第一连杆14和差速器的第一壳体24固定,第二回复弹簧17的轴向两端分别与第二连杆15和差速器的第二壳体34固定,且两回复弹簧处于拉伸状态,因此,在弹簧回弹力作用下,两切换套处于相互靠近的位置(如图7和图10所示),且按压操作杆11时,两连杆带动两回复弹簧克服其拉力伸长,此时,两切换套处于相互远离的位置(如图13和图16所示)。
如此设置,当按压操作杆11的外力消失时,在两回复弹簧的作用下,该切换装置1自动回复至图10所示的初始状态,此时,对应差速器处于正常行驶状态,即该差速器的常态为正常行驶状态。
具体地,如图21和图25所示,该差速器的壳体包括第一壳体24和第二壳体34,二者相连,且该第一壳体24具有第一容纳部241,用于容置切换装置1位于第一壳体24内的部分,第二壳体34具有第二容纳部341,用于容置切换装置1位于第二壳体34内的部分。同时,两壳体相连处具有开口,操作杆11能够从该开口伸出,便于操作。
更具体地,如图17所示,该行星齿轮及6的第三轴段61可拆卸连接有第一花键套63,该第一花键套63设置有上述第三外齿631,同时,第四轴段62可拆卸连接有第二花键套64,该第二花键套64设置有上述第四外齿641。
另一方面,如图18和图22所示,上述第一连接轴21的第一轴段212还设置有第一凸台214,该第一凸台214用于限制第一轴承26的轴向位置,第二连接轴31的第二轴段312设置有第二凸台314,该第二凸台314用于限制上述第二轴承36的轴向位置。
综上所述,该差速器的工作原理如下所述:
如图2和图3所示,对于第一切换套23,位于左侧的为第一内齿231所在的位置(图中显示为两齿),右侧为第二内齿232所在的位置,对于第二切换套33,位于左侧的为第三内齿331所在的位置,右侧的为第四内齿332所在的位置。
在正常工作模式,如图2所示,在切换装置1两回复弹簧的作用下,两切换套相互靠近,第一切换套23啮合第一从动轮22和行星齿轮架6,第二切换套33啮合第二从动轮32,因此,第二从动轮32带动第二切换套33空转,其不参与扭矩传递过程(如图2中黑色实线所示),第一从动轮22的扭矩经行星齿轮架6传递至行星齿轮组4,进而传递至第一连接轴21和第二连接轴31(扭矩传递过程如图2中灰色实线所示)。
从图2可知,此时的第一输出轴21和第二输出轴31扭矩方向相同,能够实现车辆的正常行驶。
在原地转向模式,如图3所示,按压操作杆11时,两切换套相互远离,第一切换套23啮合第一从动轮22和第一连接轴21,第二切换套33啮合第二从动轮32与第二连接轴31,因此,第一从动轮22的扭矩经第一切换套23传递至第一连接轴21,第二从动轮32的扭矩经第二切换套33传递至第二连接轴31(扭矩传递路径如图3中灰色实线所示)。同时,由于两切换套均未啮合行星齿轮架6,该行星齿轮架6仅能够随两连接轴同步转动,不能传递扭矩(如图3中黑色实线所示)。
从图3可知,由于啮合于同一输入齿轮5的两从动轮扭矩方向相反,因此,第一连接轴21和第二连接轴31的扭矩方向相反,能够实现车辆的原地转向。
另外,本发明还提供一种车辆,包括车身、发动机和差速器,其中,该差速器为以上任一实施例中所述的差速器。
由于该差速器具有上述技术效果,包括该差速器的车辆也应具有相应的技术效果,此处不再赘述。
以上对本发明所提供的一种车辆及其差速器均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (11)
1.一种差速器,包括输入齿轮(5)及与其啮合的第一从动轮(22),还包括分别连接至车辆两侧车轮的第一输出组件和第二输出组件,其特征在于,进一步包括与所述输入齿轮(5)啮合的第二从动轮(32),所述差速器具有原地转向模式,在原地转向模式,所述第一从动轮(22)与所述第一输出组件相连,以使其扭矩传递至所述第一输出组件,所述第二从动轮(32)与所述第二输出组件相连,以使其扭矩传递至所述第二输出组件;
所述差速器还具有正常行驶模式,在正常行驶模式,所述第一从动轮(22)与所述第一输出组件、所述第二输出组件均相连,所述第二从动轮(32)与所述第一输出组件、所述第二输出组件均断开,以使所述第一从动轮(22)的扭矩传递至两输出组件;
所述差速器还包括切换部件和设于两所述输出组件之间的行星齿轮架(6),在正常行驶模式,所述切换部件连接所述第一从动轮(22)与所述行星齿轮架(6),并断开所述第二从动轮(32)与所述行星齿轮架(6);在原地转向模式,所述切换部件断开所述行星齿轮架(6)与两从动轮、两输出组件之间的连接;
所述行星齿轮架(6)连接有第三轴段(61)和第四轴段(62),所述切换部件包括第一切换套(23)和第二切换套(33),所述第一切换套(23)能够沿所述第一输出组件的轴向运动,所述第二切换套(33)能够沿所述第二输出组件的轴向运动,以使所述差速器在正常行驶模式与所述原地转向模式之间切换;
在正常行驶模式,所述第一切换套(23)的第一齿部啮合所述第一从动轮(22)的第五外齿(221)和所述第三轴段(61)的第三外齿(631),所述第二切换套(33)的第二齿部不同时啮合所述第二从动轮(32)的第六外齿(321)与所述第二输出组件的第二外齿(311),也不同时啮合所述第六外齿(321)与所述第四轴段(62)的第四外齿(641);
在原地转向模式,所述第一切换套(23)的第一齿部啮合所述第一输出组件的第一外齿(211)和所述第一从动轮(22)的第五外齿(221),所述第二切换套(33)的第二齿部啮合所述第二输出组件的第二外齿(311)和所述第二从动轮(32)的第六外齿(321)。
2.根据权利要求1所述的差速器,其特征在于,所述行星齿轮架(6)包括用于安装行星齿轮组(4)的安装筒(65),所述第三轴段(61)和第四轴段(62)连于所述安装筒(65),所述第三轴段(61)外套于所述第一输出组件,所述第一从动轮(22)的第五轴段(222)外套于所述第三轴段(61),所述第四轴段(62)外套于所述第二输出组件,所述第二从动轮(32)的第六轴段(322)外套于所述第四轴段(62),所述第三外齿(631)设于所述第三轴段(61),所述第五外齿(221)设于所述第五轴段(222),所述第一外齿(211)、所述第三外齿(631)和所述第五外齿(221)沿所述第一输出组件的轴向分布,所述第四外齿(641)设于所述第四轴段(62),所述第六外齿(321)设于所述第六轴段(322),所述第二外齿(311)、所述第四外齿(641)与所述第六外齿(321)沿所述第二输出组件的轴向分布;所述第一切换套(23)外套于所述第五轴段(222),所述第二切换套(33)外套于所述第六轴段(322)。
3.根据权利要求2所述的差速器,其特征在于,在正常行驶模式,所述第二齿部啮合所述第六外齿(321)。
4.根据权利要求3所述的差速器,其特征在于,沿远离所述安装筒(65)的方向,一端依次分布所述第五外齿(221)、所述第三外齿(631)和所述第一外齿(211),另一端依次分布所述第六外齿(321)、所述第四外齿(641)和所述第二外齿(311);
所述第一齿部包括轴向分布的第一内齿(231)和第二内齿(232),且所述第一内齿(231)的轴向长度大于所述第二内齿(232),所述第二齿部包括轴向分布的第三内齿(331)和第四内齿(332);
在正常行驶模式,所述第一内齿(231)啮合所述第三外齿(631)和所述第五外齿(221),所述第四内齿(332)啮合所述第六外齿(321),在原地转向模式,所述第一内齿(231)啮合所述第一外齿(211),所述第二内齿(232)啮合所述第五外齿(221),所述第三内齿(331)啮合所述第六外齿(321),所述第四内齿(332)啮合所述第二外齿(311)。
5.根据权利要求2所述的差速器,其特征在于,还包括与所述第一切换套(23)和所述第二切换套(33)连接的切换装置(1),所述切换装置(1)用于驱动所述第一切换套(23)和所述第二切换套(33)沿轴向往复运动。
6.根据权利要求5所述的差速器,其特征在于,所述切换装置(1)包括与所述第一切换套(23)固定的第一拨叉(12)和与所述第二切换套(33)固定的第二拨叉(13),所述第一拨叉(12)铰接有第一连杆(14),所述第二拨叉(13)铰接有第二连杆(15),所述第一连杆(14)与所述第二连杆(15)的另一端相铰接,且二者的铰接处连接有操作杆(11)。
7.根据权利要求6所述的差速器,其特征在于,所述切换装置(1)还包括第一回复弹簧(16)和第二回复弹簧(17),所述第一回复弹簧(16)一端与所述第一连杆(14)固定,另一端与所述差速器的壳体固定,所述第二回复弹簧(17)一端与所述第二连杆(15)固定,另一端与所述壳体固定;
原地转向工况时,所述第一回复弹簧(16)与所述第二回复弹簧(17)处于伸长状态。
8.根据权利要求7所述的差速器,其特征在于,所述壳体具有用于容置所述切换装置(1)的容纳部,所述操作杆(11)的操作端伸出所述容纳部。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的差速器,其特征在于,所述第三轴段(61)可拆卸连接有第一花键套(63),所述第三外齿(631)设于所述第一花键套(63)外周,所述第四轴段(62)可拆卸连接有第二花键套(64),所述第四外齿(641)设于所述第二花键套(64)外周。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的差速器,其特征在于,所述第一输出组件包括轴向相互固定的第一输出轴(25)和第一连接轴(21),所述第一连接轴(21)与行星齿轮组(4)的第一输出齿轮(41)啮合,所述第二输出组件包括轴向相互固定的第二输出轴(35)和第二连接轴(31),所述第二连接轴(31)还与所述行星齿轮组(4)的第二输出齿轮(42)啮合。
11.一种车辆,包括车身、发动机和差速器,其特征在于,所述差速器为权利要求1-10中任一项所述的差速器。
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