差速器及包括差速器的车辆的制作方法

本发明涉及差速器领域。具体地，本发明涉及一种集成有行星齿轮组的差速器及包括这种差速器的车辆。

背景技术：

车辆在行驶期间，左驱动轮和右驱动轮的角速度经常不相等。在这种情形下，如果车辆上没有设置差速器而把两个驱动轮均固定到同一个刚性转轴上，则驱动轮中必然出现边滚边滑的现象。该现象可能导致轮胎发生磨损，并且导致功率的损失，甚至可能导致车辆无法转向。因此，在车辆中使用差速器以使得车辆在非直线行驶时实现左驱动轮和右驱动轮之间的差速，使得车辆正常行驶。

现有的差速器主要由行星齿轮组和锥形齿轮差速器两部分集成而成。其中，行星齿轮与差速器壳体固定连接，行星齿轮一般通过较长的滚针轴承支撑在行星齿轮轴上，行星齿轮的内孔直径受到行星齿轮轴和滚针轴承的尺寸限制，行星齿轮的外部直径也相应地受到限制，因而难以使用较小的行星齿轮。这进而限制了整个行星齿轮组的传动比，使得难以在紧凑的空间中获得较大的传动比。同时，由于设置了行星齿轮轴和较长的滚针轴承，需要较多价格较高的部件，因而提高了制造成本。另外，现有的差速器通过将销插入一字轴和差速器壳体上的销孔，来将一字轴固定在差速器壳体上。这种结构通常难以拆装，并且如果销与销孔之间的过盈过大，则可能损坏差速器；而如果过盈过小，则可能导致销从销孔中脱落，进而导致一字轴掉落，掉落的一字轴有可能对变速箱中的其他部件造成二次损坏。

技术实现要素：

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种尺寸灵活、制造简单、组装方便的差速器。

上述技术问题通过根据本发明的一种差速器而得到解决。该差速器包括差速器壳体和用于转动差速器壳体的行星齿轮组，该行星齿轮组包括作为动力输出端的行星齿轮、行星齿轮轴和行星架，行星齿轮通过行星齿轮轴转动行星架，行星架与差速器壳体抗扭连接，从而行星齿轮使得差速器壳体转动。根据本发明的技术方案，行星齿轮与行星齿轮轴一体形成，并且差速器还包括用于在与行星架相反的一侧遮盖行星齿轮的差速器盖，差速器盖固定在差速器壳体上，行星齿轮轴的两端分别可转动地嵌入到差速器盖内和行星架内，从而使得行星齿轮被可转动地固持在差速器盖和行星架之间。由于行星齿轮与行星齿轮轴一体形成，行星齿轮的整体直径不再受行星齿轮轴和滚针轴承的限制，因而可以通过紧凑的结构获得较大的传动比。

根据本发明的一个优选实施例，行星齿轮轴的两端分别通过滚针轴承支撑在差速器盖和行星架内。由于行星齿轮与行星齿轮轴一体形成，本实施例的行星齿轮不再需要现有技术中的长滚针轴承，而是在齿轮轴两端各设置一组较短的滚针轴承来减小行星齿轮轴与行星架/差速器盖之间的磨损，这可以在一定程度上降低制造成本。优选地，在行星齿轮的径向端面与差速器盖之间和/或在行星齿轮的径向端面与行星架之间设置垫圈。由于行星齿轮与差速器盖和行星架之间分别存在相对运动，所以垫圈可以减小行星齿轮、差速器盖和行星架三者接触面上的磨损。

根据本发明的另一优选实施例，在行星齿轮与差速器盖之间/行星齿轮与行星架之间各设置一衬套，其中，该衬套分别具有轴向部和径向部，轴向部被分别安置在行星齿轮轴与差速器盖之间/行星齿轮轴与行星架之间，径向部被分别安置在行星齿轮的径向端面与差速器盖之间/行星齿轮的径向端面与行星架之间。衬套可以减少行星齿轮转动时与差速器盖/行星架之间的磨损。

根据本发明的另一优选实施例，该差速器还包括一字轴，一字轴被固定在差速器壳体上且能被差速器壳体转动，其中，在差速器壳体上与一字轴的两端相接合的位置分别设有凹槽，在凹槽内安装有卡环，卡环分别与一字轴的端面接合，从而防止一字轴在旋转时脱离差速器壳体。优选地，卡环由弹性材料制成。使用弹性卡环在一字轴的两端进行固定，无需在一字轴和差速器壳体上进行钻孔，避免了对差速器结构强度的影响，同时易于拆装，并且降低了一字轴掉落造成二次损坏的风险。

根据本发明的另一优选实施例，差速器盖经由螺栓固定在差速器壳体上。优选地，行星架与差速器壳体一体形成。差速器盖与差速器壳体直接连接，行星齿轮可以同时通过行星架和差速器盖来带动差速器壳体转动。这种配置方式使得差速器的拆装更为方便。

上述问题通过根据本发明的一种车辆而得到解决，该车辆包括具有上述特征的差速器。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1是根据本发明的实施例的差速器的剖面示意图；

图2是根据本发明的另一实施例的差速器的剖面示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明的实施例的差速器的剖面示意图。如图1所示，根据本发明的差速器集成有行星齿轮组和锥形齿轮差速器。其中，行星齿轮组的行星齿圈8借助卡环10固定在齿轮箱壳体9上，太阳齿轮1与行星齿圈8共轴设置，行星齿轮2分别与齿圈8的内侧以及太阳齿轮1相啮合。行星齿轮2与其行星齿轮轴一体形成，行星齿轮2的行星齿轮轴两端分别可转动地嵌入到差速器盖5和行星架19中。在本实施例中，在行星齿轮轴与差速器盖5之间设有滚针轴承15，相应地在行星齿轮轴与行星架19之间设有滚针轴承16，行星齿轮2借助滚针轴承15、16相对差速器盖5/行星架19围绕自身轴线转动。差速器盖5和行星架19朝向行星齿轮2的一侧分别形成为凸台形结构，在凸台形结构与行星齿轮2之间构成容纳滚针轴承15、16的空间，凸台形结构与行星齿轮2的端面共同限制了滚针轴承15、16的轴向运动。在行星齿轮2的一侧径向端面与差速器盖5之间设有垫圈3，相应地在行星齿轮2的另一侧径向端面与行星架19之间设有垫圈4，当行星齿轮2相对于差速器盖5及行星架19转动时，垫圈3和4可以减小端面之间的磨损。差速器盖5和差速器壳体7上设有相对应的孔，螺栓6穿过这些孔，从而将差速器盖5固定到差速器壳体7上。行星架19与差速器壳体7一体形成。太阳齿轮1作为输入端，带动行星齿轮2运动，行星齿轮2围绕太阳齿轮1公转的同时能围绕行星齿轮轴自转。行星齿轮2的公转使得差速器盖5和行星架19转动，从而带动整个差速器壳体7转动。

差速器壳体的另一侧安装有锥形齿轮组，其中锥形齿轮14的一字轴11在垂直于太阳齿轮轴线的方向上固定到差速器壳体7中。在差速器壳体7上与一字轴11的两端相接合的位置分别设有凹槽，其中分别安装有弹性材料制成的卡环12、13。当将一字轴11安装在差速器壳体7中时，卡环12、13分别与一字轴11的两侧端面接合，从而限制一字轴11的轴向移动，防止其从差速器壳体7中脱落。并且由于卡环12、13由弹性材料制成，因此允许有一定的装配公差，同时不会对差速器结构强度造成影响。

图2是根据本发明的另一实施例的差速器的剖面示意图。图2所示的差速器与图1的区别仅在于，在行星齿轮2与差速器盖5和行星架19之间没有设置滚针轴承15、16或垫圈3、4，而是设置了衬套17、18。衬套17、18分别具有轴向部和径向部，轴向部分别安置在行星齿轮轴与差速器盖5之间/行星齿轮轴与行星架19之间，径向部分别安置在行星齿轮2的径向端面与差速器盖5之间/行星齿轮2的径向端面与行星架19之间。在这种配置下，差速器盖5朝向行星齿轮2的一侧不具有凸台形结构。衬套17、18可以减小行星齿轮2转动时与差速器盖5/行星架19之间的磨损。但这种配置不适用于高转速、大负载的应用。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记

1太阳齿轮

2行星齿轮

3、4垫圈

5差速器盖

6螺栓

7差速器壳体

8行星齿圈

9齿轮箱壳体

10、12、13卡环

11一字轴

14锥形齿轮

15、16滚针轴承

17、18衬套

19行星架