一种差速器和车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种差速器和车辆。


背景技术：

2.带锁止机构的差速器包括锁定件和推动机构，现有的差速器，由于推动机构和锁定件为沿着同一轴向设置，推动机构和锁定件装配之后的长度较长。然而现有的车辆对于零部件紧凑性的要求越来越高，这种同轴式设置的带锁止机构的差速器由于长度较长，空间利用率不高，导致不能将其安装至很多车辆中。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种差速器，其可解决现有差速器因空间利用率不高而不能安装于很多车辆的技术问题。
4.本技术实施例的第一个方面提供了一种差速器，所述差速器包括壳体和半轴齿轮，所述半轴齿轮绕第一轴线转动，所述差速器还包括：
5.锁定件，与所述壳体活动连接，并且配置为在第一位置和第二位置之间运动，当所述锁定件位于所述第一位置时，所述锁定件与所述半轴齿轮分离，当所述锁定件位于所述第二位置时，所述锁定件与所述半轴齿轮连接，所述半轴齿轮与所述壳体同步转动；
6.推动机构，配置为推动所述锁定件自所述第一位置移动至所述第二位置；
7.其中，所述推动机构与所述锁定件在沿垂直于第一平面的方向在第一平面上的投影至少部分重叠，所述第一平面与所述第一轴线平行或共面。
8.在一个实施例中，沿垂直于所述第一平面的上，所述推动机构在所述第一平面上的投影落入所述锁定件在所述第一平面上的投影内，或者所述锁定件在所述第一平面上的投影落入所述推动机构在所述第一平面上的投影内。
9.在一个实施例中，所述推动机构位于所述壳体远离所述第一轴线的一侧，所述锁定件位于所述壳体靠近所述第一轴线的一侧。
10.在一个实施例中，所述推动机构包括：
11.推动件，配置为推动所述锁定件运动；
12.线圈，套设于所述推动件；
13.通过电磁感应，所述推动件推动所述锁定件自所述第一位置移动至所述第二位置。
14.在一个实施例中，所述差速器还包括抵推机构，所述抵推机构包括抵推件和卡槽，所述抵推件沿第二轴线方向延伸，所述卡槽与所述抵推件适配，所述第二轴线方向垂直于所述第一轴线方向；
15.其中，所述抵推件和所述卡槽中的一个设置于所述锁定件，所述抵推件和所述卡槽中的另一个设置于所述推动件。
16.在一个实施例中，所述推动件的一端沿其所述第二轴线方向向靠近所述第一轴线
的方向延伸形成所述抵推件。
17.在一个实施例中，所述锁定件包括锁定本体以及沿所述第一轴线的方向延伸形成的延伸部；所述锁定本体用于与所述半轴齿轮分离或连接；所述延伸部至少部分伸出所述壳体外，且所述卡槽设置于所述延伸部的伸出部分。
18.在一个实施例中，所述抵推件包括相对设置的第一抵推面和第二抵推面，所述卡槽包括与所述第一抵推面和所述第二抵推面分别配合的第一配合面和第二配合面；
19.当所述推动件推动所述锁定件时，所述第一抵推面与所述第二抵推面分别与所述第一配合面和所述第二配合面抵靠。
20.在一个实施例中，所述抵推件还包括保护部，所述保护部至少部分位于所述第一抵推面和所述第二抵推面上；
21.其中，位于所述第一抵推面和所述第二抵推面上的保护部由耐磨性材质制成。
22.本技术实施例的第二个方面提供了一种车辆，其包括输出轴以及上述差速器，所述差速器安装于所述输出轴上。
23.本技术实施例所达到的主要技术效果是：推动机构与锁定件嵌套布置，相对于推动机构与锁定件轴向布置而言，在第一轴线方向上，推动机构和锁定件占用的长度减小，同时，推动机构的高度没有超过差速器原本的高度，相当于推动机构占用了原本未利用的空间，整个差速器的高度不变。因此通过这种设计，差速器的空间利用率提高，差速器结构紧凑。
附图说明
24.图1为一实施例中差速器的剖面结构示意图；
25.图2为图1中a区域处的放大图；
26.图3为一实施例中抵推件和保护部的结构示意图。
27.附图标记说明
28.1、壳体；2、齿圈；3、行星齿轮；4、第一半轴齿轮；5、第二半轴齿轮；6、安装轴；7、锁定件；8、推动机构；81、推动件；82、线圈；9、抵推机构；91、抵推件；911、第一抵推面；912、第二抵推面；913、保护部；92、卡槽；921、第一配合面；922、第二配合面；10、弹性件；
29.1a、第一轴线；2a、第二轴线。
具体实施方式
30.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的方式并不代表与本技术相一致的所有方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置的例子。
31.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。除非另作定义，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，若仅指代“一个”时会
再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
32.当车辆转弯行驶或者当车辆在不平的路面上行驶时，需要两侧的车轮以不同的转速滚动，从而来弥补行驶距离的差异。举例说明，当车辆转弯时，内侧车轮和外侧车轮的转弯半径不同，外侧车轮的转弯半径要大于内侧车轮的转弯半径，这就要求在转弯时外侧车轮的转速要高于内侧车轮的转速。除此之外，即使车辆在非常平直的路面上行驶，由于轮胎尺寸的误差以及磨损程度的不同，各个轮胎的滚动半径实际上不可能相等。若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上，两侧车轮的角速度相等，则车轮必然出现边滚动边滑动的现象。在这种情况下，车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加车辆的动力消耗，而且可能导致转向和制动性能的恶化。
33.差速器的作用是满足两侧车轮转速不同的要求。如图1所示，差速器包括壳体1、齿圈2、行星齿轮3、第一半轴齿轮4、第二半轴齿轮5以及安装轴6。其中，第一轴线1a方向与第一半轴或第二半轴的轴线方向一致，第二轴线2a方向与第一半轴或第二半轴的轴线方向垂直。齿圈2设置于壳体1的外侧壁。发动机或电机的动力经传动轴进入齿圈2，然后齿圈2带动壳体1绕第一轴线1a方向转动。壳体1具有容纳腔，安装轴6设置于壳体1并位于容纳腔内，安装轴6沿着第二轴线2a方向延伸。行星齿轮3位于容纳腔内并且转动安装于安装轴6。行星齿轮3既可绕第二轴线2a方向转动，也可绕第一轴线1a方向转动。第一半轴齿轮4和第二半轴齿轮5分别位于安装轴6的两侧，并且，第一半轴齿轮4设置于第一半轴的一端，第二半轴齿轮5设置于第二半轴的一端。行星齿轮3与第一半轴齿轮4和第二半轴齿轮5啮合传动。
34.在实际运行过程中，发动机或电机的动力经传动轴进入齿圈2，之后，齿圈2带动壳体1绕第一轴线1a方向转动。行星齿轮3跟随壳体1一起绕第一轴线1a方向转动，同时，行星齿轮3将扭矩和转速传递给第一半轴齿轮4和第二半轴齿轮5，并且带动第一半轴齿轮4和第二半轴齿轮5绕第一轴线1a方向转动，再通过第一半轴和第二半轴带动车轮转动。在此过程中，如果两侧车轮转速一致，那么行星齿轮3不会绕第二轴线2a方向转动；如果两侧车轮转速不一致，那么行星齿轮3绕第二轴线2a方向转动并且吸收两侧车轮产生的转速差。
35.普通的差速器虽然可以允许左右车轮以不同速度转动，但是当其中一个车轮空转时，另一个在良好路面上的车轮得不到扭矩，此时，车辆就失去了行驶的动力。在这种情况下，普通的差速器不起作用。因此需要将两个车轮连在一起，这样动力至少可以从一侧车轮传动到另一侧车轮，车辆得到行驶的动力从而摆脱困境。由此需要带锁止机构的差速器。
36.带锁止机构的差速器通常通过将第一半轴齿轮4和第二半轴齿轮5中的一个锁止到壳体1，从而防止半轴齿轮相对于壳体1旋转并实现动力从一侧车轮传动到另一侧车轮。
37.如图1和图2所示，带锁止机构的差速器包括锁定件7，锁定件7位于壳体1内并且与
壳体1接触配合。锁定件7的径向外表面与壳体1之间接触配合从而限制或防止锁定件7相对于壳体1旋转，因此，锁定件7与壳体1一起绕第一轴线1a方向转动。锁定件7的径向内表面与第一半轴齿轮4的径向外表面适配。锁定件7能够沿第一轴线1a方向运动，并且在第一位置和第二位置之间移动。其中，当锁定件7位于第二位置时，锁定件7的径向内表面与第一半轴齿轮4的径向外表面适配，锁定件7与第一半轴齿轮4连接，第一半轴齿轮4可旋转地连接至锁定件7和壳体1，从而壳体1和第一半轴齿轮4只能同步转动，差速器处于锁止状态。当锁定件7位于第一位置时，锁定件7与第一半轴齿轮4分离，从而允许第一半轴齿轮4相对于壳体1和锁定件7旋转，差速器处于解锁状态。
38.需要说明的是，上述的锁定件7可在第一位置和第二位置之间进行运动，应该被理解为，锁定件7相对于壳体1，可在第一位置和第二位置之间运动。在一些实施例中，锁定件7可以是仅能在第一位置和第二位置之间运动。换言之，第一位置和第二位置为锁定件7运动的两个极限位置。在另一些实施例中，第一位置和第二位置并非是锁定件7运动的极限位置。
39.在一种设计中，带锁止机构的差速器包括推动机构8，推动机构8与锁定件7同轴平行设置。推动机构8能够沿第一轴线1a方向移动，抵靠锁定件7以推动锁定件7从第一位置移动至第二位置。推动机构8将锁定件7从第一位置移动至第二位置后，差速器处于锁止状态。
40.带锁止机构的差速器还包括弹性件10，如图2所示，差速器处于解锁状态，此时，锁定件7处于第一位置，弹性件10被预压缩至第一状态并设置于第一半轴齿轮4和锁定件7之间。当推动机构8通电作用时，推动机构8抵靠锁定件7以推动锁定件7从第一位置移动至第二位置，此时弹性件10被继续压缩至第二状态，锁定件7与第一半轴齿轮4连接。当推动机构8与锁定件7之间的作用解除时，弹性件10会对锁定件7施加一个作用力，以使锁定件7可自第二位置运动至第一位置，从而差速器进入解锁状态。
41.在一种设计中，由于推动机构8和锁定件7为同轴并排设置，推动机构8和锁定件7装配之后的长度较大。然而现有的车辆对于零部件紧凑性的要求越来越高，这种同轴设置的带锁止机构的差速器由于长度较大，空间利用率不高，导致不能将其安装至很多车辆中。
42.为了解决上述问题，发明人对带锁止结构的差速器进行了改进。
43.在本技术中，推动机构8与锁定件7在沿垂直于第一平面的方向在第一平面上的投影至少部分重叠，第一平面与第一轴线1a平行或共面。推动机构8与锁定件7嵌套布置，相对于推动机构8与锁定件7轴向布置而言，推动机构8和锁定件7在第一轴线1a方向上占用的长度减小，同时，推动机构8的高度没有超过差速器原本的高度，相当于推动机构8占用了原本未利用的空间，整个差速器的高度不变。因此通过这种设计，差速器的空间利用率提高，差速器结构紧凑。
44.进一步地，如图1所示，沿垂直于第一平面的方向上，推动机构8在第一平面上的投影落入锁定件7在第一平面上的投影内。当然，在其他实施例中，锁定件7在第一平面上的投影落入推动机构8在第一平面上的投影内，只要在第一平面上，锁定件7和推动机构8中一个的投影落入另一个的投影中即可。通过这种设置，推动机构8和锁定件7在第一轴线1a方向上的长度为推动机构8和锁定件7中较长者的长度，推动机构8和锁定件7占用的长度进一步减小，而整个差速器的高度不变。因此，差速器的空间利用率进一步提高。
45.进一步地，推动机构8位于壳体1远离第一轴线1a的一侧，锁定件7位于壳体1靠近
第一轴线1a的一侧。如图1所示，锁定件7位于壳体1内。在第二轴线2a方向上，推动机构8的主体位于壳体1和齿圈2之间。推动机构8和锁定件7在第一轴线1a方向上占用的长度较小，同时，推动机构8的高度没有超过齿圈2的高度。因此，差速器的空间利用率提高。
46.如图1所示，推动机构8包括推动件81和线圈82。其中，线圈82套设于推动件81，线圈82能够通电产生磁场。推动件81位于线圈82所产生的磁场内，即推动件81能够受到磁力的吸引，因此，推动件81至少部分应当由导磁材料制成，如铁、钴、镍等。当电流流过线圈82时，由电流产生的磁场作用于推动件81，推动件81推动锁定件7自第一位置移动至第二位置。
47.在上述装置中，在解锁状态下，线圈82断电，线圈82与推动件81之间无磁性吸引力，锁定件7位于第一位置。当需要锁定差速器时，线圈82通电产生磁场，推动件81受到磁场的吸引力沿第一轴线1a方向运动，进而推动件81推动锁定件7沿第一轴线1a方向运动，直至锁定件7位于第二位置。当锁定件7位于第二位置时，锁定件7的径向内表面与第一半轴齿轮4的径向外表面适配，锁定件7与第一半轴齿轮4连接，第一半轴齿轮4可旋转地连接至锁定件7和壳体1，从而壳体1和第一半轴齿轮4只能同步转动，差速器处于锁止状态。
48.差速器还包括抵推机构9，抵推机构9包括抵推件91和卡槽92，抵推件91沿第二轴线2a方向延伸，卡槽92与抵推件91适配。结合图1，在本实施例中，卡槽92设置于锁定件7，抵推件91设置于推动件81。当然，在其他实施例中，卡槽92可设置于推动件81，抵推件91可设置于锁定件7，只要卡槽92和抵推件91中的一个设置于锁定件7，卡槽92和抵推件91中的另一个设置于推动件81即可。推动件81与锁定件7通过抵推件91和卡槽92来接触，从而推动件81可以推动锁定件7。
49.在本实施例中，卡槽92与锁定件7为一体成型的一体件，抵推件91与推动件81为一体成型的一体件，并且，推动件81的一端沿第二轴线2a方向向内延伸形成抵推件91。具体的，锁定件7包括锁定本体以及沿第一轴线1a方向延伸形成的延伸部；锁定本体用于与第一半轴齿轮4分离或连接；延伸部至少部分伸出壳体1外，且卡槽92设置于延伸部的伸出部分。此外，由于推动件81的主体位于锁定件7的外侧，因此，将推动件81的一端沿第二轴线2a方向向靠近第一轴线的方向1a延伸形成抵推件91，抵推件91能够与锁定件7接触，从而推动件81可以推动锁定件7。当然，在其他实施例中，卡槽92与锁定件7可以是两个单独设置的部件，抵推件91和推动件81也可以是两个单独设置的部件。
50.在一些实施例中，抵推件91包括沿第一轴线1a方向相对设置的第一抵推面911和第二抵推面912，第一抵推面911和第二抵推面912位于抵推件91的外侧壁上。卡槽92包括与第一抵推面911和第二抵推面912分别配合的第一配合面921和第二配合面922，第一配合面921和第二配合面922位于卡槽92的内侧壁上。卡槽92的内侧壁与抵推件91的外侧壁适配，第一抵推面911与第一配合面921抵靠，第二抵推面912和第二配合面922抵靠。当推动件81受到磁场的吸引力沿第一轴线1a方向运动时，在第一抵推面911和第二抵推面912的抵推作用下，推动件81带动锁定件7一起沿第一轴线1a方向运动。
51.在本实施例中，第一抵推面911、第二抵推面912、第一配合面921以及第二配合面922沿第二轴线2a方向延伸。当然，在其他实施例中，第一抵推面911、第二抵推面912、第一配合面921以及第二配合面922也可沿其他方向延伸，只要第一抵推面911与第一配合面921适配，第二抵推面912与第二配合面922适配即可。
52.通过这种面接触的设计，抵推件91和锁定件7之间的接触面积更大，接触应力减小，从而抵推件91和锁定件7具有较高的耐磨性。此外，相对于点接触和线接触，面接触不容易出现滑移的现象，从而抵推件91可以更稳定的推动锁定件7。
53.如图3所示，抵推件91还包括保护部913，保护部913至少部分位于第一抵推面911和第二抵推面912上，并且，位于第一抵推面911和第二抵推面912上的保护部913由耐磨性材料制成。保护部913位于第一抵推面911和第一配合面921之间，同时，保护部913位于第二抵推面912和第二配合面922之间。通过设置保护部913，可以减小当抵推件91和卡槽92之间发生相对转动时，抵推件91受到的磨损，从而提升抵推件91的使用寿命，减少差速器的维护成本。
54.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。