CN113639026A - 一种离合式差速器及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种离合式差速器，包括壳体组件和差速机构组件，其中，壳体组件包括壳体合件和连接齿，差速机构组件设置于壳体合件内，差速机构组件包括行星齿轮轴、行星齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮以及保持架，保持架能够与连接齿相连和分离。当保持架与连接齿分离时，离合式差速器处于分离状态，差速机构组件与车轮半轴运动相关，能够实现两半轴的差速运动，无论是否存在动力输入，均不向差速机构组件输出动力，左半轴齿轮和右半轴齿轮分别随所连接的车轮半轴运动；当保持架与连接齿相连时，离合式差速器处于结合状态，差速机构组件随壳体合件运动，形成开式差速器，利用左半轴齿轮和右半轴齿轮向两侧的车轮半轴输出动力。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种离合式差速器及汽车。
背景技术
汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。
在四轮驱动时，为了驱动四个车轮，必须将所有的车轮连接起来，如果将四个车轮机械连接在一起，汽车在曲线行驶的时候车轮就不能以相同的速度旋转，为了能让汽车曲线行驶时车轮旋转速度不一致，这时需要加入中间差速器用以调整前后轮的转速差。现有技术中，在动力系统停机状态下，车轮运转时会出现反拖动力系统的现象，影响汽车控制系统以及其它系统的正常工作。
因此，如何改变现有技术中，差速器导致车轮反拖动力系统的现象，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种离合式差速器及汽车，以解决上述现有技术存在的问题，避免车轮反拖动力系统，提高动力系统的工作效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种离合式差速器，包括：
壳体组件，所述壳体组件包括壳体合件和连接齿，所述连接齿可滑动地设置于所述壳体合件内，所述连接齿相对于所述壳体合件的滑动方向平行于所述壳体合件的轴线，所述壳体合件能够带动所述连接齿绕所述壳体合件的轴线转动；所述壳体组件能够与汽车动力系统相连；
差速机构组件，所述差速机构组件设置于所述壳体合件内，所述差速机构组件包括行星齿轮轴、行星齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮以及保持架，所述行星齿轮轴的上下两端均连接有所述行星齿轮，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮分别设置于所述行星齿轮轴的两侧，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮均分别与两个所述行星齿轮相啮合，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮均分别能够与车轮半轴相连，所述行星齿轮轴与所述保持架相连，所述保持架可转动地设置于所述壳体合件内；所述保持架能够与所述连接齿相连和分离。
优选地，所述壳体组件包括柱销，所述柱销可滑动地与所述壳体合件相连，所述柱销设置于所述连接齿远离所述保持架的一侧，所述柱销与所述连接齿相抵。
优选地，所述壳体合件具有安装位，所述安装位内设置有弹性件，所述弹性件与所述连接齿相抵，所述弹性件处于压缩状态，所述弹性件位于所述连接齿靠近所述保持架的一侧。
优选地，所述弹性件为弹簧，所述弹性件与所述连接齿之间设置有弹簧挡板。
优选地，所述壳体合件连接有电磁铁组件，所述电磁铁组件可转动地与所述壳体合件相连，所述电磁铁组件与所述柱销相抵，所述电磁铁组件位于所述柱销远离所述连接齿的一侧，所述电磁铁组件能够推动所述柱销朝向所述连接齿的方向运动。
优选地，所述电磁铁组件与所述柱销之间设置有柱销挡片，所述柱销挡片可滑动地套装于所述电磁铁组件的外部。
优选地，所述连接齿与所述壳体合件花键连接。
优选地，所述连接齿与所述保持架相对的径向端面上均设置有牙嵌齿。
优选地，所述保持架与所述行星齿轮轴利用弹性圆柱销相连。
优选地，所述壳体合件为分体式结构，所述壳体合件包括左壳体和右壳体，所述左壳体与所述右壳体可拆卸连接，所述右半轴齿轮与所述右壳体之间以及所述左半轴齿轮与所述左壳体之间均设置齿轮垫片。
本发明还提供一种汽车，包含上述的离合式差速器，所述离合式差速器与汽车动力系统以及汽车车轮传动相连。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的离合式差速器，包括壳体组件和差速机构组件，其中，壳体组件包括壳体合件和连接齿，连接齿可滑动地设置于壳体合件内，连接齿相对于壳体合件的滑动方向平行于壳体合件的轴线，壳体合件能够带动连接齿绕壳体合件的轴线转动；壳体组件能够与汽车动力系统相连；差速机构组件设置于壳体合件内，差速机构组件包括行星齿轮轴、行星齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮以及保持架，行星齿轮轴的上下两端均连接有行星齿轮，左半轴齿轮和右半轴齿轮分别设置于行星齿轮轴的两侧，左半轴齿轮和右半轴齿轮均分别与两个行星齿轮相啮合，左半轴齿轮和右半轴齿轮均分别能够与车轮半轴相连，行星齿轮轴与保持架相连，保持架可转动地设置于壳体合件内，保持架能够与连接齿相连和分离。本发明还提供一种包含上述离合式差速器的汽车。
本发明的离合式差速器，保持架能够与连接齿相连或分离，当保持架与连接齿分离时，离合式差速器处于分离状态，差速机构组件与车轮半轴运动相关，能够实现两半轴的差速运动，差速机构组件的运动与壳体组件的运动无关，如有动力输入，壳体合件空转，如无动力输入，壳体合件静止，无论是否存在动力输入，均不向差速机构组件输出动力，左半轴齿轮和右半轴齿轮分别随所连接的车轮半轴运动；当保持架与连接齿相连时，离合式差速器处于结合状态，差速机构组件随壳体合件运动，形成开式差速器，利用左半轴齿轮和右半轴齿轮向两侧的车轮半轴输出动力。本发明的离合式差速器，适用于前后桥双动力驱动的车辆上，尤其是双电机驱动的新能源车辆，在需要双桥驱动的情况下，离合式差速器处于结合状态，保证其所在车桥顺畅的向车轮输出动力，在不需要双桥驱动的情况下，动力系统停机，离合式差速器处于分离状态，防止车轮反拖动力系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的离合式差速器的结构示意图；
其中，1为壳体组件，2为差速机构组件，3为壳体合件，4为连接齿，5为行星齿轮轴，6为行星齿轮，7为左半轴齿轮，8为右半轴齿轮，9为保持架，10为柱销，11为安装位，12为弹性件，13为弹簧挡板，14为电磁铁组件，15为柱销挡片，16为弹性圆柱销，17为左壳体，18为右壳体，19为齿轮垫片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种离合式差速器及汽车，以解决上述现有技术存在的问题，避免车轮反拖动力系统，提高动力系统的工作效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1，图1本发明的离合式差速器的结构示意图。
本发明提供一种离合式差速器，包括壳体组件1和差速机构组件2，其中，壳体组件1包括壳体合件3和连接齿4，连接齿4可滑动地设置于壳体合件3内，连接齿4相对于壳体合件3的滑动方向平行于壳体合件3的轴线，壳体合件3能够带动连接齿4绕壳体合件3的轴线转动；壳体组件1能够与汽车动力系统相连；差速机构组件2设置于壳体合件3内，差速机构组件2包括行星齿轮轴5、行星齿轮6、左半轴齿轮7、右半轴齿轮8以及保持架9，行星齿轮轴5的上下两端均连接有行星齿轮6，左半轴齿轮7和右半轴齿轮8分别设置于行星齿轮轴5的左右两侧，左半轴齿轮7和右半轴齿轮8均分别与两个行星齿轮6相啮合，左半轴齿轮7和右半轴齿轮8均分别能够与车轮半轴相连，行星齿轮轴5与保持架9相连，保持架9可转动地设置于壳体合件3内，保持架9能够与连接齿4相连和分离。
本发明的离合式差速器，保持架9能够与连接齿4相连或分离，当保持架9与连接齿4分离时，离合式差速器处于分离状态，差速机构组件2与车轮半轴运动相关，能够实现两半轴的差速运动，差速机构组件2的运动与壳体组件1的运动无关，如有动力输入，壳体合件3空转，如无动力输入，壳体合件3静止，无论是否存在动力输入，均不向差速机构组件2输出动力，左半轴齿轮7和右半轴齿轮8分别随所连接的车轮半轴运动；当保持架9与连接齿4相连时，离合式差速器处于结合状态，差速机构组件2随壳体合件3运动，形成开式差速器，利用左半轴齿轮7和右半轴齿轮8向两侧的车轮半轴输出动力。本发明的离合式差速器，适用于前后桥双动力驱动的车辆上，尤其是双电机驱动的新能源车辆，在需要双桥驱动的情况下，离合式差速器处于结合状态，保证其所在车桥顺畅的向车轮输出动力，在不需要双桥驱动的情况下，动力系统停机，离合式差速器处于分离状态，防止车轮反拖动力系统。
其中，壳体组件1包括柱销10，柱销10可滑动地与壳体合件3相连，柱销10设置于连接齿4远离保持架9的一侧，柱销10与连接齿4相抵，当离合式差速器处于分离状态时，连接齿4与保持架9之间具有一定间隙，滑动柱销10推动连接齿4，令连接齿4朝向保持架9的方向运动，使得连接齿4能够与保持架9相连，使离合式差速器顺利切换工作状态。
相应地，壳体合件3具有安装位11，安装位11内设置有弹性件12，弹性件12与连接齿4相抵，弹性件12处于压缩状态，弹性件12位于连接齿4靠近保持架9的一侧。当离合式差速器由结合状态切换为分离状态时，撤去对连接齿4施加的朝向保持架9方向的作用力，连接齿4在弹性件12恢复形变的作用力下，朝向远离保持架9的方向滑动，连接齿4与保持架9分离，离合式差速器顺利切换到分离状态。
在本具体实施方式中，弹性件12为弹簧，弹性件12与连接齿4之间设置有弹簧挡板13，弹簧挡板13为环状，弹性件12利用弹簧挡板13向连接齿4施加作用力，提高连接齿4的受力均匀性。弹性件12设置于安装位11中，避免弹性件12错位，在具体应用中，弹性件12的数量可以根据实际需要确定，若干个弹性件12绕壳体合件3的轴线周向均布，进一步提高连接齿4的受力均匀性，进而提高离合式差速器的可靠性。
具体地，壳体合件3连接有电磁铁组件14，电磁铁组件14可转动地与壳体合件3相连，电磁铁组件14套装于壳体合件3的外部，电磁铁组件14利用止动销与减速器的壳体相连，不随壳体合件3转动，电磁铁组件14与柱销10相抵，电磁铁组件14位于柱销10远离连接齿4的一侧，电磁铁组件14能够推动柱销10朝向连接齿4的方向运动，电磁铁组件14通电后能够推动柱销10朝向连接齿4的方向运动，从而推动连接齿4向保持架9运动。电磁铁组件14断电时，柱销10对连接齿4施加的作用力消失，连接齿4在弹性件12的作用力下与保持架9分离。
为了提高柱销10运动精确度，电磁铁组件14与柱销10之间设置有柱销挡片15，柱销挡片15可滑动地套装于电磁铁组件14的外部，电磁铁组件14利用柱销挡片15推动柱销10运动，提高了柱销10的受力均匀性，若干个柱销10绕壳体合件3的轴线周向均布，提高连接齿4的受力均匀性。此处需要解释说明的是，实际应用中，可将柱销挡片15的外径增大，令柱销挡片15接触传感器，通过传感器确定柱销挡片15的左右位置，从而向车辆提供锁止或分离状态的信号。
更具体地，连接齿4与壳体合件3花键连接，连接齿4的外圆设置有外花键，壳体合件3内设置有内花键，连接齿4能够沿壳体合件3的内花键轴向移动，连接齿4能够随壳体合件3同步转动。
进一步地，连接齿4与保持架9相对的径向端面上均设置有牙嵌齿，连接齿4与保持架9牙嵌式连接，确保离合式差速器处于结合状态时，连接齿4与保持架9能够顺利传递动力。在本发明的其他具体实施方式中，连接齿4还可以通过键连接或摩擦连接等其他连接方式与保持架9相连。
还需要说明的是，保持架9与行星齿轮轴5利用弹性圆柱销16相连，弹性圆柱销16具备良好的弹性及抗剪切力，提高装置整体结构强度。
更进一步地，壳体合件3为分体式结构，壳体合件3包括左壳体17和右壳体18，左壳体17与右壳体18可拆卸连接，方便壳体合件3内部零部件的拆装，右半轴齿轮8与右壳体18之间以及左半轴齿轮7与左壳体17之间均设置齿轮垫片19，增强零部件的耐磨性能，提高离合式差速器可靠性。
本发明的离合式差速器，保持架9与连接齿4分离时，离合式差速器处于分离状态，如图1所示，差速机构组件2与车轮半轴运动相关，能够实现两半轴的差速运动，差速机构组件2的运动与壳体组件1的运动无关，如有动力输入，壳体合件3空转，如无动力输入，壳体合件3静止，无论是否存在动力输入，均不向差速机构组件2输出动力，左半轴齿轮7和右半轴齿轮8分别随所连接的车轮半轴运动；电磁铁组件14通电时，电磁铁组件14推动柱销挡片15，柱销挡片15推动柱销10，进而实现柱销10推动连接齿4朝向保持架9方向运动，使得连接齿4与保持架9相连，离合式差速器切换到结合状态，差速机构组件2随壳体合件3运动，形成开式差速器，利用左半轴齿轮7和右半轴齿轮8向两侧的车轮半轴输出动力。
本发明还提供一种汽车，包含上述的离合式差速器，本发明的离合式差速器适用于前后桥双动力驱动的车辆上，尤其是双电机驱动的新能源车辆。
本发明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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种离合式差速器，其特征在于，包括：
壳体组件，所述壳体组件包括壳体合件和连接齿，所述连接齿可滑动地设置于所述壳体合件内，所述连接齿相对于所述壳体合件的滑动方向平行于所述壳体合件的轴线，所述壳体合件能够带动所述连接齿绕所述壳体合件的轴线转动；所述壳体组件能够与汽车动力系统相连；
差速机构组件，所述差速机构组件设置于所述壳体合件内，所述差速机构组件包括行星齿轮轴、行星齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮以及保持架，所述行星齿轮轴的上下两端均连接有所述行星齿轮，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮分别设置于所述行星齿轮轴的两侧，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮均分别与两个所述行星齿轮相啮合，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮均分别能够与车轮半轴相连，所述行星齿轮轴与所述保持架相连，所述保持架可转动地设置于所述壳体合件内；所述保持架能够与所述连接齿相连和分离。
2.根据权利要求1所述的离合式差速器，其特征在于：所述壳体组件包括柱销，所述柱销可滑动地与所述壳体合件相连，所述柱销设置于所述连接齿远离所述保持架的一侧，所述柱销与所述连接齿相抵。
3.根据权利要求1所述的离合式差速器，其特征在于：所述壳体合件具有安装位，所述安装位内设置有弹性件，所述弹性件与所述连接齿相抵，所述弹性件处于压缩状态，所述弹性件位于所述连接齿靠近所述保持架的一侧。
4.根据权利要求3所述的离合式差速器，其特征在于：所述弹性件为弹簧，所述弹性件与所述连接齿之间设置有弹簧挡板。
5.根据权利要求2所述的离合式差速器，其特征在于：所述壳体合件连接有电磁铁组件，所述电磁铁组件可转动地与所述壳体合件相连，所述电磁铁组件与所述柱销相抵，所述电磁铁组件位于所述柱销远离所述连接齿的一侧，所述电磁铁组件能够推动所述柱销朝向所述连接齿的方向运动。
6.根据权利要求5所述的离合式差速器，其特征在于：所述电磁铁组件与所述柱销之间设置有柱销挡片，所述柱销挡片可滑动地套装于所述电磁铁组件的外部。
7.根据权利要求1所述的离合式差速器，其特征在于：所述连接齿与所述壳体合件花键连接。
8.根据权利要求1所述的离合式差速器，其特征在于：所述连接齿与所述保持架相对的径向端面上均设置有牙嵌齿。
9.根据权利要求1所述的离合式差速器，其特征在于：所述壳体合件为分体式结构，所述壳体合件包括左壳体和右壳体，所述左壳体与所述右壳体可拆卸连接，所述右半轴齿轮与所述右壳体之间以及所述左半轴齿轮与所述左壳体之间均设置齿轮垫片。
10.一种汽车，包含权利要求1-9任一项所述的离合式差速器，其特征在于：所述离合式差速器与汽车动力系统以及汽车车轮传动相连。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yang Jian Inventor after: Zhang Xiangwei Inventor after: Dong Jie Inventor after: Zhang Rongfang Inventor after: Li Xiaoding Inventor before: Zhang Xiangwei Inventor before: Yang Jian Inventor before: Dong Jie Inventor before: Zhang Rongfang Inventor before: Li Xiaoding |