CN115539594A - 差速锁、车辆和转接半轴 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种差速锁、车辆和转接半轴。差速锁包括：差速锁本体，包括差速器壳体和安装于差速器壳体的第一半轴齿轮、第二半轴齿轮及锁止机构，锁止机构设置成与第一半轴齿轮配合以锁定差速锁；和转接半轴，包括输入段以及与输入段相连的输出段，输入段与第一半轴齿轮连接以使转接半轴在第一半轴齿轮的带动下转动，输出段设置成与车辆半轴连接以带动车辆半轴转动。本方案通过增加转接半轴，可以实现自密封功能，并且可以避免锁止侧的半轴齿轮轴颈过长，从而有利于降低半轴齿轮的加工难度，有利于保证加工精度，进而降低漏油风险。

Description

差速锁、车辆和转接半轴

技术领域

本文涉及但不限于汽车技术，尤指一种差速锁、车辆和转接半轴。

背景技术

我国差速锁市场发展迅速，产品持续扩张，市场规模日渐增长。差速锁可以使车辆的车轮得到有效动力，在恶劣情况下摆脱困境，故差速锁成为车辆越野能力的重要体现，受当前汽车爱好者关注。汽车市场中的中大型高端SUV车型及越野车型，多数均标配或选配差速锁配置。

但是，因差速锁产品增加了电磁线圈或其他执行机构，导致差速锁整体轴向长度增加。相应地，锁止侧半轴齿轮的轴颈也需要增加。但是，半轴齿轮轴颈加工难度过大，难以保证加工精度，容易导致漏油。

发明内容

本申请实施例提供了一种差速锁，通过增加转接半轴，可以避免锁止侧的半轴齿轮轴颈过长，从而有利于降低半轴齿轮的加工难度，有利于保证加工精度，进而降低漏油风险。

本申请实施例提供了一种差速锁，包括：差速锁本体，包括差速器壳体和安装于所述差速器壳体的第一半轴齿轮、第二半轴齿轮及锁止机构，所述锁止机构设置成与所述第一半轴齿轮配合以锁定所述差速锁；和转接半轴，包括输入段以及与所述输入段相连的输出段，所述输入段与所述第一半轴齿轮连接以使所述转接半轴在所述第一半轴齿轮的带动下转动，所述输出段设置成与车辆半轴连接以带动所述车辆半轴转动。

相较于没有锁止机构的常规差速器，锁止机构的设置，导致差速锁锁止侧的轴向长度增加，锁止侧半轴齿轮的轴颈也需要相应加长。但是，过长的半轴齿轮轴颈加工难度过大，难以保证加工精度，容易导致漏油。基于此，本申请实施例提供的差速锁，在锁止侧半轴齿轮(即第一半轴齿轮)与对应的车辆半轴之间增加了转接半轴，这样可以减小第一半轴齿轮的轴颈长度，有利于降低第一半轴齿轮的加工难度，提高第一半轴齿轮的加工精度，进而降低漏油风险。而转接半轴的加工制造较为方便，且装配难度低，应用场景广泛，具有良好的工艺性和互换性。因此，与采用过长的第一半轴齿轮相比，本方案结构更为紧凑，加工工艺难度低，可制造性高。

在一种示例性的实施例中，所述第一半轴齿轮设有沿其轴向延伸的第一通孔，所述输入段密封所述第一通孔靠近所述第二半轴齿轮的一端。

在一种示例性的实施例中，所述输入段为实心结构，所述输入段封堵所述第一通孔以密封所述第一通孔靠近所述第二半轴齿轮的一端。

在一种示例性的实施例中，所述输入段的外侧壁设有第一连接部，所述第一连接部与所述第一半轴齿轮的内侧壁配合连接，并限制所述转接半轴相对所述第一半轴齿轮转动。

在一种示例性的实施例中，所述差速锁还包括：第一限位卡环，设于所述输入段与所述第一半轴齿轮之间，以限制所述输入段相对所述第一半轴齿轮轴向移动。

在一种示例性的实施例中，所述输出段远离所述输入段的一端延伸至所述差速器壳体外侧，并设置成通过油封与变速箱壳体密封配合。

在一种示例性的实施例中，所述输出段为空心结构，所述输出段的内侧壁设有用于与车辆半轴配合连接并限制所述车辆半轴相对所述转接半轴转动的第二连接部。

在一种示例性的实施例中，所述输出段的内侧壁设有用于安装第二限位卡环的限位槽，所述第二限位卡环用于限制所述车辆半轴相对所述输出段发生轴向移动；和/或，所述输出段的内侧壁设有用于安装密封圈的密封槽，所述密封圈用于密封所述输出段与所述车辆半轴之间的间隙。

在一种示例性的实施例中，所述输出段的外侧壁的直径大于所述输入段的外侧壁的直径；所述转接半轴还包括过渡段，所述过渡段位于所述输入段与所述输出段之间，并连接所述输入段与所述输出段；所述输出段的外侧壁为直筒型圆柱面，所述输出段的内侧壁包括依次相连的连接配合部和间隙配合部，所述连接配合部设置成与车辆半轴配合连接，所述间隙配合部设置成与车辆半轴间隙配合，所述间隙配合部的直径大于所述连接配合部的直径。

在一种示例性的实施例中，沿着由所述输入段指向所述输出段的方向，所述输入段的外侧壁的横截面积逐渐增大；所述第一半轴齿轮的内侧壁与所述输入段的外侧壁的形状适配。

在一种示例性的实施例中，所述第二半轴齿轮设有沿其轴向延伸的第二通孔，所述第二通孔靠近所述第一半轴齿轮的一端设有端盖，所述端盖密封所述第二通孔靠近所述第一半轴齿轮的一端；所述第二半轴齿轮的远离所述第一半轴齿轮的一端延伸至所述差速器壳体外侧，并设置成通过油封与变速箱壳体密封配合。

本申请实施例还提供了一种车辆，包括上述实施例中任一项所述的差速锁。

本申请实施例还提供了一种转接半轴，用于差速锁，所述差速锁包括差速器壳体和安装于所述差速器壳体的第一半轴齿轮、锁止机构，所述锁止机构设置成与所述第一半轴齿轮配合以锁定所述差速锁；所述转接半轴包括输入段以及与所述输入段相连的输出段，所述输入段设置成与所述第一半轴齿轮连接以使所述转接半轴在所述第一半轴齿轮的带动下转动，所述输出段设置成与车辆半轴连接以带动所述车辆半轴转动。

在一种示例性的实施例中，所述输入段为实心结构，所述输入段设置成封堵所述第一半轴齿轮沿轴向延伸的第一通孔；和/或，所述输出段远离所述输入段的一端设置成延伸至所述差速器壳体外侧，并通过油封与变速箱壳体密封配合。

在一种示例性的实施例中，所述输入段的外侧壁设有用于与所述第一半轴齿轮的内侧壁配合连接的第一连接部；和/或，所述输出段为空心结构，所述输出段的内侧壁设有用于与车辆半轴配合连接的第二连接部。

在一种示例性的实施例中，沿着由所述输入段指向所述输出段的方向，所述输入段的外侧壁的横截面积逐渐增大。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请一个实施例提供的差速锁与变速箱的装配结构示意图；

图2为图1中差速锁本体(去掉电磁锁止机构)的结构示意图。

标记说明如下：

1转接半轴，11输入段，12输出段，121连接配合部，122间隙配合部，13过渡段，14限位槽，15密封槽；

201差速器轴承内圈，202差速锁本体，203差速器齿圈，204差速器紧固螺栓，205第一限位卡环，206信号板，207垫片，208电磁铁执行机构总成，209油封，210变速箱壳体；

301差速器后壳体，302螺栓，303差速器前壳体，304差速器行星轮销轴，305差速器行星轮轴，306差速器行星齿轮，307第一半轴齿轮，308波形垫片，309离合结合齿，310差速器半轴齿轮垫片，311差速器行星齿轮垫片，312第二半轴齿轮，313端盖。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

差速锁是具有自动锁止功能的差速器，其作用是为了提高汽车在坏路面上的通过能力，即当汽车的一个驱动桥空转时，能迅速锁死差速器，使两驱动桥变为刚性连接。

如图1所示，本申请实施例提供了一种差速锁，包括：差速锁本体202和转接半轴1。

其中，差速锁本体202包括差速器壳体和安装于差速器壳体的第一半轴齿轮307、第二半轴齿轮312及锁止机构。锁止机构设置成与第一半轴齿轮307配合以锁定差速锁。

如图1所示，转接半轴1包括输入段11以及与输入段11相连的输出段12。输入段11与第一半轴齿轮307连接以使转接半轴1在第一半轴齿轮307的带动下转动。输出段12设置成与车辆半轴连接以带动车辆半轴转动。

本申请实施例提供的差速锁，包括差速锁本体202和转接半轴1。差速锁本体202包括差速器壳体、第一半轴齿轮307、第二半轴齿轮312、锁止机构。除此之外，差速锁本体202一般还包括差速器行星轮轴305、两个差速器行星齿轮306、若干个垫片等结构。行星轮轴固定于差速器壳体，两个行星齿轮安装在行星轮轴上，并与两个半轴齿轮啮合。两个半轴齿轮用于与两个车辆半轴连接，以驱动两个车轮转动。

锁止机构用于与第一半轴齿轮307配合以在汽车的一个驱动桥空转时锁定差速锁，使第一半轴齿轮307与第二半轴齿轮312形成刚性连接，则汽车的两个驱动桥也变为刚性连接，便于汽车摆脱泥泞、沙坑等容易打滑的恶劣路面工况。

由于锁止机构与第一半轴齿轮307配合，因而第一半轴齿轮307为差速锁锁止侧的半轴齿轮，而第二半轴齿轮312为差速锁非锁止侧的半轴齿轮。转接半轴1包括输入段11和输出段12。输入段11与第一半轴齿轮307连接，保证第一半轴齿轮307的动力可以传递至转接半轴1。输出段12能够与车辆半轴连接，保证动力能够传递至车辆半轴，进而带动车辆半轴转动。

相较于没有锁止机构的常规差速器，锁止机构的设置，导致差速锁锁止侧的轴向长度增加，锁止侧半轴齿轮的轴颈也需要相应加长。但是，过长的半轴齿轮轴颈加工难度过大，难以保证加工精度，容易导致漏油。基于此，本申请实施例提供的差速锁，在锁止侧半轴齿轮(即第一半轴齿轮307)与对应的车辆半轴之间增加了转接半轴1，这样可以减小第一半轴齿轮307的轴颈长度，有利于降低第一半轴齿轮307的加工难度，提高第一半轴齿轮307的加工精度，进而降低漏油风险。而转接半轴1的加工制造较为方便，且装配难度低，应用场景广泛，具有良好的工艺性和互换性。因此，与采用过长的第一半轴齿轮307相比，本方案结构更为紧凑，加工工艺难度低，可制造性高。

在一个示例中，锁止机构为电磁锁止机构，具体可以包括电磁铁执行机构总成208、弹簧等结构。当电磁锁止机构未通电时，差速锁正常执行差速功能；当电磁锁止机构通电时，差速锁被锁定。差速器壳体可以包括差速器前壳体303和差速器后壳体301，差速器前壳体303和差速器后壳体301通过螺栓302等方式固定连接。

在一种示例性的实施例中，第一半轴齿轮307设有沿其轴向延伸的第一通孔，输入段11密封第一通孔靠近第二半轴齿轮312的一端。

通常情况下，第一半轴齿轮307的第一通孔靠近第二半轴齿轮312的一端需要利用端盖、堵头等密封件进行密封，以防止漏油。

相较于利用端盖、堵头等密封件来密封第一通孔靠近第二半轴齿轮312的一端，本申请实施例直接利用转接半轴1的输入段11来密封第一半轴齿轮307靠近第二半轴齿轮312的一端，可以省去端盖313、堵头等密封件，既能够减少零件数量，也可以简化装配工序。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输入段11为实心结构，输入段11封堵第一通孔以密封第一通孔靠近第二半轴齿轮312的一端。

输入段11采用实心结构，可以封堵第一通孔进而实现密封作用。并且，这样也有利于降低转接半轴1的加工难度，有利于降低加工成本。

当然，输入段11也可以不采用实心结构，而输入段11的其他部位则设置为空心结构。比如：输入段11靠近第二半轴齿轮312的一端设有密封板，密封板可以密封第一通孔靠近第二半轴齿轮312的一端。

在一种示例性的实施例中，输入段11的外侧壁设有第一连接部。第一连接部与第一半轴齿轮307的内侧壁配合连接，并限制转接半轴1相对第一半轴齿轮307转动。

示例地，第一连接部可以为花键，则第一半轴齿轮307的内侧壁相应也设有适配的花键，如图2所示。这样，输入段11的外侧壁与第一半轴齿轮307的内侧壁通过花键连接，可以有效防止转接半轴1相对第一半轴齿轮307转动，使转接半轴1与第一半轴齿轮307同步转动。

当然，第一连接部不限于花键，输入段11与第一半轴齿轮307的连接方式不限于花键连接方式，也可以采用其他连接方式。

比如：输入段11的外侧壁的横截面为多边形、椭圆形、D形等非圆形结构，第一半轴齿轮307内侧壁的形状与输入段11适配，同样能够保证输入段11可以随第一半轴齿轮307同步转动。

或者，输入段11的外侧壁与第一半轴齿轮307的内侧壁中的一者设置沿轴向延伸的限位筋，另一者设置沿轴向延伸的限位凹槽，限位筋与限位凹槽凹凸配合，也能够限制转接半轴1与第一半轴齿轮307发生相对转动。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，差速锁还包括：第一限位卡环205，设于输入段11与第一半轴齿轮307之间，以限制输入段11相对第一半轴齿轮307轴向移动。

在输入段11与第一半轴齿轮307之间设置第一限位卡环205，可以限制输入段11与第一半轴齿轮307之间的轴向相对运动，进而防止转接半轴1与第一半轴齿轮307之间发生轴向窜动，有利于提高转接半轴1与第一半轴齿轮307的连接可靠性。

其中，第一限位卡环205可以为但不限于卡簧，可以在输入段11的外侧壁与第一半轴齿轮307的内侧壁上分别设置第一卡槽和第二卡槽，卡簧套设在输入段11上，径向内部嵌入第一卡槽，径向外部嵌入第二卡槽。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输出段12远离输入段11的一端延伸至差速器壳体外侧，并设置成通过油封209与变速箱壳体210密封配合。

常规差速锁锁止侧的半轴齿轮加长后一般为非自密封结构，需要额外的密封措施实现其与变速箱壳体210的密封性，防止在激烈行驶或恶劣工况下润滑油外泄，以及当车辆通过某些涉水或泥泞道路时，防止污水进入变速箱内部。

而本申请实施例则利用转接半轴1的输出段12与变速箱壳体210上的油封209的配合实现了自密封性，无需额外的其他密封措施，可以防止润滑油的泄漏，也可以防止外部杂质进入变速箱内部。其中，油封209可以安装在变速箱壳体210上，并套设在转接半轴1的输出段12并与转接半轴1的输出段12相抵靠。

并且，由于转接半轴1的设置，使得第一半轴齿轮307的轴颈缩短，提高了第一半轴齿轮307的加工精度。而转接半轴1的结构相对简单，加工精度也相对较高，因而漏油风险比较低。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输出段12为空心结构，输出段12的内侧壁设有用于与车辆半轴配合连接并限制车辆半轴相对转接半轴1转动的第二连接部。

示例地，第二连接部可以为花键，如图1所示，则车辆半轴的外侧壁相应也设有适配的花键。这样，输出段12的内侧壁与车辆半轴的外侧壁通过花键连接，可以有效防止转接半轴1与车辆半轴发生相对转动，使转接半轴1与车辆半轴同步转动。

当然，第二连接部不限于花键，输出段12与车辆半轴的连接方式不限于花键连接方式，也可以采用其他连接方式。

比如：输出段12的内侧壁的横截面为多边形、椭圆形、D形等非圆形结构，车辆半轴外侧壁的形状与输入段11适配，同样能够保证车辆半轴能够随输出段12同步转动。

或者，输出段12的内侧壁与车辆半轴的外侧壁中的一者设置沿轴向延伸的限位筋，另一者设置沿轴向延伸的限位凹槽，限位筋与限位凹槽凹凸配合，也能够限制转接半轴1与车辆半轴发生相对转动。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输出段12的内侧壁设有用于安装第二限位卡环的限位槽14，第二限位卡环用于限制车辆半轴相对输出段12发生轴向移动。

在输出段12与车辆半轴之间设置第二限位卡环，可以限制输出段12与车辆半轴之间的轴向相对运动，进而防止转接半轴1与车辆半轴之间发生轴向窜动，有利于提高转接半轴1与车辆半轴的连接可靠性。

其中，第二限位卡环可以为但不限于卡簧，可以在输出段12的内侧壁上设限位槽14，在车辆半轴的外侧壁上也对应设置限位槽14，卡簧套设在车辆半轴上，径向内部嵌入车辆半轴的限位槽14，径向外部嵌入输出段12的限位槽14。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输出段12的内侧壁设有用于安装密封圈的密封槽15，密封圈用于密封输出段12与车辆半轴之间的间隙。

这样可以利用密封圈来密封车辆半轴与转接半轴1之间的间隙，进而防止车辆半轴与转接半轴1之间发生漏油，也能够防止外界杂质进入二者之间，有利于提高产品的使用可靠性。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输出段12的外侧壁的直径大于输入段11的外侧壁的直径。转接半轴1还包括过渡段13，过渡段13位于输入段11与输出段12之间，并连接输入段11与输出段12。输出段12的外侧壁为直筒型圆柱面。输出段12的内侧壁包括依次相连的连接配合部121和间隙配合部122。连接配合部121设置成与车辆半轴配合连接，间隙配合部122设置成与车辆半轴间隙配合，间隙配合部122的直径大于连接配合部121的直径。

过渡段13的外侧壁可以倾斜设置，形成锥形轮廓。输出段12的内侧壁包括连接配合部121，连接配合部121可以设置花键等连接结构，用于与车辆半轴配合连接。间隙配合部122可以伸出差速器壳体，并通过变速箱壳体210上的油封209与变速箱壳体210密封配合。间隙配合部122的直径大于连接配合部121的直径，可以起到一定的减重作用，也可以减少车辆半轴与转接半轴1之间的摩擦。

前述实施例中，密封槽15和限位槽14可以设在间隙配合部122，第二连接部设在连接配合部121。

在一种示例性的实施例中，沿着由输入段11指向输出段12的方向，输入段11的外侧壁的横截面积逐渐增大。第一半轴齿轮307的内侧壁与输入段11的外侧壁的形状适配。

相较于传统的直筒型圆柱面的配合形式，本方案中，转接半轴1的输入段11与第一半轴齿轮307采用横截面积渐变的轮廓面进行配合，这样有利于消除输入段11与第一半轴齿轮307之间的配合间隙，减少零件使用过程中的磨损，有利于提高零件的使用寿命。

在一个示例中，输入段11的外侧壁相对于输入段11的中心轴线倾斜设置，如呈直线形倾斜设置。

比如：输入段11的横截面的轮廓线呈圆形或大致呈圆形(如设有花键的圆形)。这样，输入段11的外侧壁的轮廓大致呈圆台形(即锥面轮廓)。

当然，输入段11的横截面的轮廓线不限于圆形或大致呈圆形，比如也可以为多边形，则输入段11的外侧壁的轮廓大致呈棱锥形。

在一种示例性的实施例中，如图2所示，第二半轴齿轮312设有沿其轴向延伸的第二通孔，第二通孔靠近第一半轴齿轮307的一端设有端盖313，端盖313密封第二通孔靠近第一半轴齿轮307的一端。

如图1所示，第二半轴齿轮312的远离第一半轴齿轮307的一端延伸至差速器壳体外侧，并设置成通过油封209与变速箱壳体210密封配合。

这样，差速锁非锁止侧也实现了自密封，闭环了变速箱整体的自密封性。

其中，端盖313与第二半轴齿轮312可以采用焊接、过盈配合等方式实现固定连接。

本申请实施例还提供了一种车辆(图中未示出)，包括上述实施例中任一项的差速锁，因而具有上述一切有益效果，在此不再赘述。

如图1所示，本申请实施例还提供了一种转接半轴1，用于差速锁，差速锁包括差速器壳体和安装于差速器壳体的第一半轴齿轮307、锁止机构，锁止机构设置成与第一半轴齿轮307配合以锁定差速锁。

转接半轴1包括输入段11以及与输入段11相连的输出段12，输入段11设置成与第一半轴齿轮307连接以使转接半轴1在第一半轴齿轮307的带动下转动，输出段12设置成与车辆半轴连接以带动车辆半轴转动。

本申请实施例提供的转接半轴1，可以设置在锁止侧半轴齿轮(即第一半轴齿轮307)与对应的车辆半轴之间，从而减小第一半轴齿轮307的轴颈长度，有利于降低第一半轴齿轮307的加工难度，提高第一半轴齿轮307的加工精度，进而降低漏油风险。而转接半轴1的加工制造较为方便，且装配难度低，应用场景广泛，具有良好的工艺性和互换性。因此，与采用过长的第一半轴齿轮307相比，本方案结构更为紧凑，加工工艺难度低，可制造性高。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输入段11为实心结构，输入段11设置成封堵第一半轴齿轮307沿轴向延伸的第一通孔。

本申请实施例直接利用转接半轴1的输入段11来密封第一半轴齿轮307靠近第二半轴齿轮312的一端，可以省去端盖313、堵头等密封件，既能够减少零件数量，也可以简化装配工序。

输入段11采用实心结构，可以封堵第一通孔进而实现密封作用。并且，这样也有利于降低转接半轴1的加工难度，有利于降低加工成本。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输出段12远离输入段11的一端设置成延伸至差速器壳体外侧，并通过油封209与变速箱壳体210密封配合。

本申请实施例则利用转接半轴1的输出段12与变速箱壳体210上的油封209的配合实现了自密封性，无需额外的其他密封措施，可以防止润滑油的泄漏，也可以防止外部杂质进入变速箱内部。其中，油封209可以安装在变速箱壳体210上，并套设在转接半轴1的输出段12并与转接半轴1的输出段12相抵靠。

并且，由于转接半轴1的设置，使得第一半轴齿轮307的轴颈缩短，提高了第一半轴齿轮307的加工精度。而转接半轴1的结构相对简单，加工精度也相对较高，因而漏油风险比较低。

在一种示例性的实施例中，输入段11的外侧壁设有用于与第一半轴齿轮307的内侧壁配合连接的第一连接部。

示例地，第一连接部可以为花键，则第一半轴齿轮307的内侧壁相应也设有适配的花键。这样，输入段11的外侧壁与第一半轴齿轮307的内侧壁通过花键连接，可以有效防止转接半轴1相对第一半轴齿轮307转动，使转接半轴1与第一半轴齿轮307同步转动。

当然，第一连接部不限于花键，输入段11与第一半轴齿轮307的连接方式不限于花键连接方式，也可以采用其他连接方式。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输出段12为空心结构，输出段12的内侧壁设有用于与车辆半轴配合连接的第二连接部。

示例地，第二连接部可以为花键，则车辆半轴的外侧壁相应也设有适配的花键。这样，输出段12的内侧壁与车辆半轴的外侧壁通过花键连接，可以有效防止转接半轴1与车辆半轴发生相对转动，使转接半轴1与车辆半轴同步转动。

当然，第二连接部不限于花键，输出段12与车辆半轴的连接方式不限于花键连接方式，也可以采用其他连接方式。

在一种示例性的实施例中，沿着由输入段11指向输出段12的方向，输入段11的外侧壁的横截面积逐渐增大。

相较于传统的直筒型圆柱面的配合形式，本方案中，转接半轴1的输入段11与第一半轴齿轮307采用横截面积渐变的轮廓面进行配合，这样有利于消除输入段11与第一半轴齿轮307之间的配合间隙，减少零件使用过程中的磨损，有利于提高零件的使用寿命。

在一个示例中，输入段11的外侧壁相对于输入段11的中心轴线倾斜设置，如呈直线形倾斜设置。

比如：输入段11的横截面的轮廓线呈圆形或大致呈圆形(如设有花键的圆形)。这样，输入段11的外侧壁的轮廓大致呈圆台形(即锥面轮廓)。

当然，输入段11的横截面的轮廓线不限于圆形或大致呈圆形，比如也可以为多边形，则输入段11的外侧壁的轮廓大致呈棱锥形。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输出段12的内侧壁设有用于安装第二限位卡环的限位槽14，第二限位卡环用于限制车辆半轴相对输出段12发生轴向移动。

在输出段12与车辆半轴之间设置第二限位卡环，可以限制输出段12与车辆半轴之间的轴向相对运动，进而防止转接半轴1与车辆半轴之间发生轴向窜动，有利于提高转接半轴1与车辆半轴的连接可靠性。

其中，第二限位卡环可以为但不限于卡簧，可以在输出段12的内侧壁上设限位槽14，在车辆半轴的外侧壁上也对应设置限位槽14，卡簧套设在车辆半轴上，径向内部嵌入车辆半轴的限位槽14，径向外部嵌入输出段12的限位槽14。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输出段12的内侧壁设有用于安装密封圈的密封槽15，密封圈用于密封输出段12与车辆半轴之间的间隙。

这样可以利用密封圈来密封车辆半轴与转接半轴1之间的间隙，进而防止车辆半轴与转接半轴1之间发生漏油，也能够防止外界杂质进入二者之间，有利于提高产品的使用可靠性。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，输出段12的外侧壁的直径大于输入段11的外侧壁的直径。转接半轴1还包括过渡段13，过渡段13位于输入段11与输出段12之间，并连接输入段11与输出段12。输出段12的外侧壁为直筒型圆柱面。输出段12的内侧壁包括依次相连的连接配合部121和间隙配合部122。连接配合部121设置成与车辆半轴配合连接，间隙配合部122设置成与车辆半轴间隙配合，间隙配合部122的直径大于连接配合部121的直径。

过渡段13的外侧壁可以倾斜设置，形成锥形轮廓。输出段12的内侧壁包括连接配合部121，连接配合部121可以设置花键等连接结构，用于与车辆半轴配合连接。间隙配合部122可以伸出差速器壳体，并通过变速箱壳体210上的油封209与变速箱壳体210密封配合。间隙配合部122的直径大于连接配合部121的直径，可以起到一定的减重作用，也可以减少车辆半轴与转接半轴1之间的摩擦。

前述实施例中，密封槽15和限位槽14可以设在间隙配合部122，第二连接部设在连接配合部121。

下面结合附图介绍一个实施例，并与常规差速锁进行对比。

传统的电控差速锁包括差速器壳体、两个行星轮、两个半轴齿轮、行星轮轴、垫片、结合齿、电磁线圈等电子零部件。由于增加电磁锁止机构，锁止侧的半轴齿轮长度做长后一般为非自密封结构，需要额外的密封措施实现其与变速器壳体的密封性。车辆半轴外花键与差速锁半轴齿轮内花键之间的配合结构通常为圆柱形轮廓的间隙配合，两者之间的间隙在车辆行驶过程中可能会导致花键过度磨损影响功能。若发生上述情况，轻则会影响零部件的寿命，严重的可能会导致差速锁失效，影响汽车的通过性，甚至影响汽车正常的行驶功能。

本实施例设计了一款自密封转接半轴1，应用于差速锁的锁止侧。该转接半轴1一端为实心结构，其外圆通过花键或其他方式与锁止侧的半轴齿轮(即第一半轴齿轮307)相连，其花键或其他方式的外侧壁为锥面轮廓而非传统的圆柱面轮廓(该锥面角度依据实际使用情况定)，差速锁的第一半轴齿轮307(锁止机构侧)的花键或其他方式的内侧壁也为锥面轮廓而非传统的圆柱面轮廓(该锥面角度依据自密封转接半轴1的锥面角度而定)；该转接半轴1的另一端为空心结构，其内圆表面通过花键或其他方式与车轮半轴相连，其外圆与变速箱壳体210上的油封209配合，在不增长第一半轴齿轮307轴颈长度的前提下，降低了加工工艺的难度，实现了锁止机构侧的自密封性。

该差速锁的非锁止侧，有一端盖313。该端盖313通过焊接、过盈等方式与第二半轴齿轮312的一端(靠近第一半轴齿轮307的一端)相连。第二半轴齿轮312的另一端与变速箱壳体210上的油封209配合，实现了非锁止机构侧的自密封性，闭环了变速箱整体的自密封性。

其中，自密封转接半轴1可根据实际使用需求灵活应用。对于无自密封要求的变速箱，也可将该抓接半轴取消，实现其余功能。

其结构关系如下：

本实施例的差速锁结构如图1所示，主要包括差速器轴承内圈201、差速锁本体202、差速器齿圈203、差速器紧固螺栓204、第一限位卡环205、信号板206、垫片207、电磁铁执行机构总成208、转接半轴1、油封209、变速箱壳体210。

如图2所示，差速锁本体202包括：差速器后壳体301、螺栓302、差速器前壳体303、差速器行星轮销轴304、差速器行星轮轴305、差速器行星齿轮306、第一半轴齿轮307、波形垫片308、离合结合齿309、两个差速器半轴齿轮垫片310、差速器行星齿轮垫片311、第二半轴齿轮312、端盖313等部件。

具体地，电磁铁执行机构总成208固定在差速器前壳体303侧面的外圆柱面，使差速器前壳体303可在电磁线圈内孔自由转动，且两者之间装有垫片207。离合结合齿309安装在差速器壳体内部，且与第一半轴齿轮307端面的结合齿可相互锁止。

自密封转接半轴1与第一半轴齿轮307圆周方向通过花键或者其他方式连接，限制两者圆周方向的相对转动，其径向配合面为锥面，而非圆柱面；自密封转接半轴1与第一半轴齿轮307轴向通过第一限位卡环205连接，限制两者轴向的相对移动。在不增长半轴齿轮轴颈长度尺寸的前提下，通过自密封转接半轴1与变速箱壳体210上的油封209配合。端盖313与第二半轴齿轮312通过焊接或者其他方式连接成为一体，第二半轴齿轮312与变速箱壳体210上的油封209配合，实现了自密封结构。

工作原理如下：

当车辆正常转弯或直行时，电控差速锁处于未啮合状态，第一半轴齿轮307与离合结合齿309处于分离状态。动力通过齿圈传至差速器壳体，继而传至左右两个半轴齿轮，带动车轮运转。

当车辆处于泥坑、越野路面等状况不好的路面时，一侧车轮打滑，需要动力传至另一侧不打滑车轮，此时可通过给电磁铁执行机构总成208通电进行锁止，实现该功能。电磁铁执行机构总成208通电后，会推动结合齿轴向移动，与右侧的差速器半轴齿轮(即第一半轴齿轮307)结合，迅速锁死差速器，使得左、右两个半轴齿轮变成刚性连接，这样可以把大部分的扭矩甚至全部扭矩传递给不滑转车轮，使得车辆脱困或通过恶劣路况。

自密封转接半轴1与变速箱壳体210上的油封209配合，端盖313与第二半轴齿轮312通过焊接或者其他方式连接成为一体，第二半轴齿轮312与变速箱壳体210上的油封209配合，以上配合关系将变速箱内腔封闭，与车轮半轴隔离，将油封209在变速箱壳体210内，形成密封环境。转接半轴1与第一半轴齿轮307之间的径向配合锥面可实现自密封转接半轴1和第一半轴齿轮307之间的紧密配合，防止两者有间隙产生过度磨损，提高了零件的寿命。

因此，本申请实施例提供的差速锁，具有以下有益效果：

a)本申请实施例提供了一种自密封差速锁，在锁止侧的半轴齿轮和变速器壳体之间，采用自密封转接半轴，其外圆可通过和变速箱壳体上的油封配合达到自密封性的要求，防止润滑油的泄露，防止外部杂质进入变速箱内部。并且，与过长的半轴齿轮相比，本结构更为紧凑，加工工艺难度低，可制造性高。

b)本申请实施例采用了与半轴齿轮的花键或其他形式配合的自密封转接半轴，该自密封转接半轴可以不装，直接将车轮半轴与差速锁的半轴齿轮相连，满足自密封差速锁与非自密封差速锁的不同需求，从而更好的适应不同的工况以满足多元化场景。

c)本申请实施例采用的转接半轴，加工制造方便，装配难度低，应用场景广泛，具有良好的工艺性和互换性。

d)本申请实施例的自密封转接半轴与差速锁的锁止侧半轴齿轮之间的配合花键或其他方式的径向轮廓采用锥面形式，而非传统的柱面形式，消除了两者配合的间隙，减少了零件使用过程中的磨损，提高了零件的寿命。

在本发明中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”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结构具有特定的方位、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。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”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；术语“安装”、“连接”、“固定连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (16)

1.一种差速锁，其特征在于，包括：

差速锁本体，包括差速器壳体和安装于所述差速器壳体的第一半轴齿轮、第二半轴齿轮及锁止机构，所述锁止机构设置成与所述第一半轴齿轮配合以锁定所述差速锁；和

转接半轴，包括输入段以及与所述输入段相连的输出段，所述输入段与所述第一半轴齿轮连接以使所述转接半轴在所述第一半轴齿轮的带动下转动，所述输出段设置成与车辆半轴连接以带动所述车辆半轴转动。

2.根据权利要求1所述的差速锁，其特征在于，

所述第一半轴齿轮设有沿其轴向延伸的第一通孔，所述输入段密封所述第一通孔靠近所述第二半轴齿轮的一端。

3.根据权利要求2所述的差速锁，其特征在于，

所述输入段为实心结构，所述输入段封堵所述第一通孔以密封所述第一通孔靠近所述第二半轴齿轮的一端。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的差速锁，其特征在于，

所述输入段的外侧壁设有第一连接部，所述第一连接部与所述第一半轴齿轮的内侧壁配合连接，并限制所述转接半轴相对所述第一半轴齿轮转动。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的差速锁，其特征在于，还包括：

第一限位卡环，设于所述输入段与所述第一半轴齿轮之间，以限制所述输入段相对所述第一半轴齿轮轴向移动。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的差速锁，其特征在于，

所述输出段远离所述输入段的一端延伸至所述差速器壳体外侧，并设置成通过油封与变速箱壳体密封配合。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的差速锁，其特征在于，

所述输出段为空心结构，所述输出段的内侧壁设有用于与车辆半轴配合连接并限制所述车辆半轴相对所述转接半轴转动的第二连接部。

8.根据权利要求7所述的差速锁，其特征在于，

所述输出段的内侧壁设有用于安装第二限位卡环的限位槽，所述第二限位卡环用于限制所述车辆半轴相对所述输出段发生轴向移动；和/或

所述输出段的内侧壁设有用于安装密封圈的密封槽，所述密封圈用于密封所述输出段与所述车辆半轴之间的间隙。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的差速锁，其特征在于，

所述输出段的外侧壁的直径大于所述输入段的外侧壁的直径；

所述转接半轴还包括过渡段，所述过渡段位于所述输入段与所述输出段之间，并连接所述输入段与所述输出段；

所述输出段的外侧壁为直筒型圆柱面，所述输出段的内侧壁包括依次相连的连接配合部和间隙配合部，所述连接配合部设置成与车辆半轴配合连接，所述间隙配合部设置成与车辆半轴间隙配合，所述间隙配合部的直径大于所述连接配合部的直径。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的差速锁，其特征在于，

沿着由所述输入段指向所述输出段的方向，所述输入段的外侧壁的横截面积逐渐增大；

所述第一半轴齿轮的内侧壁与所述输入段的外侧壁的形状适配。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的差速锁，其特征在于，

所述第二半轴齿轮设有沿其轴向延伸的第二通孔，所述第二通孔靠近所述第一半轴齿轮的一端设有端盖，所述端盖密封所述第二通孔靠近所述第一半轴齿轮的一端；

所述第二半轴齿轮的远离所述第一半轴齿轮的一端延伸至所述差速器壳体外侧，并设置成通过油封与变速箱壳体密封配合。

12.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至11中任一项所述的差速锁。

13.一种转接半轴，其特征在于，用于差速锁，所述差速锁包括差速器壳体和安装于所述差速器壳体的第一半轴齿轮、锁止机构，所述锁止机构设置成与所述第一半轴齿轮配合以锁定所述差速锁；

所述转接半轴包括输入段以及与所述输入段相连的输出段，所述输入段设置成与所述第一半轴齿轮连接以使所述转接半轴在所述第一半轴齿轮的带动下转动，所述输出段设置成与车辆半轴连接以带动所述车辆半轴转动。

14.根据权利要求13所述的转接半轴，其特征在于，

所述输入段为实心结构，所述输入段设置成封堵所述第一半轴齿轮沿轴向延伸的第一通孔；和/或

所述输出段远离所述输入段的一端设置成延伸至所述差速器壳体外侧，并通过油封与变速箱壳体密封配合。

15.根据权利要求13或14所述的转接半轴，其特征在于，

所述输入段的外侧壁设有用于与所述第一半轴齿轮的内侧壁配合连接的第一连接部；和/或

所述输出段为空心结构，所述输出段的内侧壁设有用于与车辆半轴配合连接的第二连接部。

16.根据权利要求13或14所述的转接半轴，其特征在于，

沿着由所述输入段指向所述输出段的方向，所述输入段的外侧壁的横截面积逐渐增大。

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