车辆差速器及车辆的制作方法

1.本发明涉及差速器技术领域，具体是涉及一种车辆差速器及车辆。


背景技术：

2.差速器是车辆上的重要零部件之一，可以使左右车轮以不同的转速旋转，满足车辆在不同工况下的转速需求。在车辆转弯的时候弯道外侧车轮必须要比内侧车轮转得快，才能实现转弯，这样一来，左、右车轮就产生了转速差，而差速器的作用就是吸收左右车轮产生的转速差，减少轮胎与地面的摩擦。
3.车辆的动力先经齿轮传递到差壳上，然后经行星轴传递给两个行星齿轮，再分别传给两端的半轴齿轮。车辆直线行驶时，行星齿轮不发生自转，整个差速器与半轴齿轮一起只做公转运动，左右半轴的扭矩相等；车辆转弯时，行星齿轮在公转的同时，产生了自转，即绕行星轴的旋转，造成一侧半轴齿轮转速的增加，而另一侧半轴齿轮转速的降低，两侧车轮以不同的转速旋转，此时，一侧车轮增加的转速等于另一侧车轮减少的转速，两边车轮的转速差使车辆实现了转弯。
4.现有的车辆差速器结构复杂，零件较多，成本偏高。目前的差速器上两个行星齿轮通过行星轴和定位销固定在壳体内，主减齿轮通过十几颗螺栓固定在壳体上，这种结构零件较多，重量偏重，差速器的装配工序长，装配工艺性差，同时精加工面较多，对零件精度要求高，造成加工成本偏高，不符合车辆轻量化的发展趋势。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种车辆差速器及车辆。
6.第一方面，提供一种车辆差速器，包括：
7.壳体，所述壳体的内部设置有腔体，所述壳体上设置有中心轴沿第一方向与所述腔体连通的第一半轴通孔和第二半轴通孔，所述壳体上设置有中心轴沿第二方向与所述腔体连通的第一行星通孔和第二行星通孔；
8.两个法兰，沿第一方向设置在所述壳体的两侧，其中至少一个所述法兰连接有差速器驱动件，所述差速器驱动件用于驱动所述车辆差速器自转或公转；
9.连接件，连接所述壳体和所述两个法兰；
10.两个半轴齿轮，一一对应的穿设在所述第一半轴通孔和所述第二半轴通孔中，所述半轴齿轮包括第一轴端和第一齿轮端，所述第一齿轮端位于所述腔体内，所述第一轴端用于与车辆的车轮连接；
11.两个行星齿轮，一一对应的穿设在所述第一行星通孔和所述第二行星通孔中，所述行星齿轮包括第二轴端和第二齿轮端，所述第二齿轮端位于所述腔体内，与两个所述半轴齿轮的第一齿轮端同时啮合，所述第二轴端用于与车辆的行星驱动件连接，所述行星驱动件用于驱动所述行星齿轮自转。
12.进一步地，所述壳体在所述第一方向的相背对端分别设置有限位槽，所述法兰至
少部分嵌入所述限位槽内。
13.通过限位槽的作用，不仅便于壳体两端法兰的定位和安装，也能起到限位作用，限制法兰的径向位移，固定效果更好，尤其是使壳体和法兰可同步转动。
14.进一步地，所述连接件包括多个螺栓孔和多个连接螺栓；所述多个螺栓孔分别设置在所述法兰和所述壳体上，所述连接螺栓与所述螺栓孔螺纹配合，以连接所述壳体和所述两个法兰。
15.进一步地，所述车辆差速器还包括两个轴承，两个轴承一一对应的套设在两个所述法兰上。
16.进一步地，所述差速器驱动件包括同轴套设固定在一个所述法兰上的驱动齿轮。
17.进一步地，所述半轴齿轮的第一轴端设置有花键。
18.进一步地，所述半轴齿轮与所述法兰同轴转动配合。
19.进一步地，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述半轴齿轮的中心轴与所述行星齿轮的中心轴垂直且相交。
20.进一步地，所述壳体在第三方向上设置有开口，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向两两垂直。
21.第二方面，提出一种车辆，包括如上述任一技术方案的车辆差速器。
22.与现有技术相比，本发明的优点如下：通过在壳体的两个方向分别设置相啮合的半轴齿轮和行星齿轮，并利用连接件将法兰和壳体连接为整体结构，通过合理的结构优化，取消了传统差速器的行星轴和定位销，行星齿轮上自带限位功能。将驱动齿轮(或称主减齿轮)与法兰集成为一个零件，避免了配合面的精加工，减少了连接螺栓数量，节省了齿轮与壳体的安装工时。本发明差速器减少了零件数量，结构简单，减轻了重量，实现了轻量化的设计目标，有助于提高车辆的燃油经济性或续航里程，既降低了原材料成本，又降低了车辆的使用成本，减重降本可以显著提高本产品的市场竞争力。
附图说明
23.图1是本发明车辆差速器的立体结构示意图；
24.图2是图1的分解结构示意图；
25.图3是图1的剖视结构示意图。
26.图中：10-壳体；11-腔体；12-第一半轴通孔；13-第二半轴通孔；14-第一行星通孔；15-第二行星通孔；16-开口；17-限位槽；18-螺栓孔；
27.20-法兰；
28.30-连接螺栓；
29.40-半轴齿轮；41-第一轴端；42-第一齿轮端；43-花键；
30.50-行星齿轮；51-第二轴端；52-第二齿轮端；
31.60-驱动齿轮；
32.70-轴承。
具体实施方式
33.现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结
合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。
34.为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
35.注意：接下来要介绍的示例仅是一个具体的例子，而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。
36.现有的车辆差速器结构复杂，零件较多，成本偏高。目前的差速器上两个行星齿轮通过行星轴和定位销固定在壳体内，主减齿轮通过十几颗螺栓固定在壳体上，这种结构零件较多，重量偏重，差速器的装配工序长，同时精加工面较多，成本偏高，不符合车辆轻量化的发展趋势。
37.如图1-3所示，本实施例提出的一种车辆差速器，包括：壳体10、两个法兰20、连接件、两个半轴齿轮40、两个行星齿轮50、两个轴承70。
38.壳体10的内部设置有腔体11，所述壳体10上设置有中心轴沿第一方向与所述腔体11连通的第一半轴通孔12和第二半轴通孔13，所述壳体10上设置有中心轴沿第二方向与所述腔体11连通的第一行星通孔14和第二行星通孔15。
39.若有需要，壳体10上还在第三方向上设置开口16，便于安装、检修和观察。上述第一方向、第二方向和第三方向两两相垂直。以附图3为例，附图3为本实施例车辆差速器的主视图剖视图，第一方向为该剖视图的剖面上的水平横向，第二方向为该剖面的竖向，第三方向为在空间上垂直于该剖面的垂线方向。
40.两个法兰20沿第一方向设置在所述壳体10的两侧，其中至少一个所述法兰20连接有差速器驱动件，所述差速器驱动件用于驱动所述车辆差速器自转或公转。
41.本实施例中的差速器驱动件包括同轴套设固定在一个所述法兰20上的驱动齿轮60，驱动齿轮60或称主减齿轮，其可以是车辆上的既有结构。
42.连接件连接所述壳体10和所述两个法兰20，使壳体10与两个法兰20连接为整体结构，以便于同步转动。连接件实现法兰20与壳体10的拆装。
43.本实施例中的连接件包括多个螺栓孔18和多个连接螺栓30；所述多个螺栓孔18分别设置在所述法兰20和所述壳体10上，所述连接螺栓30与所述螺栓孔18螺纹配合，以连接所述壳体10和所述两个法兰20。壳体10上的螺栓孔18设置有两个，螺栓孔18的中心轴沿第一方向，壳体10上的两个螺栓孔18沿第一半轴通孔12或第二半轴通孔13的径向对称分布。法兰20上的螺栓孔18与壳体10上的螺栓孔18位置对应，连接螺栓30依次穿过一个法兰20、壳体10和另一个法兰20，紧固连接螺栓30后，实现壳体10与两个法兰20的固定。
44.为了避免法兰20与壳体10松动，或车辆差速器转动时壳体10与法兰20转动不同步，壳体10在所述第一方向的相背对端分别设置有限位槽17，所述法兰20至少部分嵌入所述限位槽17内。通过限位槽17的作用，不仅便于壳体10两端法兰20的定位和安装，也能起到限位作用，限制法兰20的径向位移，固定效果更好，尤其是使壳体10和法兰20可同步转动。
45.两个轴承70一一对应的套设在两个所述法兰20上。即每个法兰20上套设有一个轴
承70。车辆差速器通过两个轴承70安装在车辆既有的支架上，差速器驱动件驱动车轮差速器以两个轴承70的中心轴为轴心转动。
46.需要说明的是，本实施例中，第一半轴通孔12和第二半轴通孔13同轴，且第一半轴通孔12或第二半轴通孔13与法兰20、轴承70均同轴。第一行星通孔14和第二行星通孔15同轴。
47.两个半轴齿轮40一一对应的穿设在所述第一半轴通孔12和所述第二半轴通孔13中，所述半轴齿轮40包括第一轴端41和第一齿轮端42，所述第一齿轮端42位于所述腔体11内，所述第一轴端41用于与车辆的车轮连接。本实施例中的第一轴端41设置有花键43。半轴齿轮40与法兰20同轴转动配合，即半轴齿轮40可相对于法兰20转动。
48.两个行星齿轮50一一对应的穿设在所述第一行星通孔14和所述第二行星通孔15中，所述行星齿轮50包括第二轴端51和第二齿轮端52，所述第二齿轮端52位于所述腔体11内，与两个所述半轴齿轮40的第一齿轮端42同时啮合。如图2、3所示，两个半轴齿轮40的第一齿轮端42在第一方向上正相对且保持间距，两个行星齿轮50的第二齿轮端52在第二方向上正相对且保持间距，每个第一齿轮端42同时与两个第二齿轮端52啮合，每个第二齿轮端52同时与两个第一齿轮端42啮合。
49.所述第二轴端51用于与车辆的行星驱动件连接，所述行星驱动件用于驱动所述行星齿轮50自转。
50.所述半轴齿轮40的中心轴与所述行星齿轮50的中心轴垂直且相交。
51.当车辆直线行驶时，行星驱动件不驱动行星齿轮50自转，差速器驱动件驱动车轮差速器以两个轴承70的中心轴为轴心转动，壳体10也以该中心轴为转轴中心转动，壳体10的转动带动行星齿轮50也绕该中心轴转动，过程中，两个半轴齿轮40的输出扭矩相等，转速相同。
52.车辆转弯时，差速器驱动件依然驱动车轮差速器以两个轴承70的中心轴为轴心转动，同时，行星驱动件驱动行星齿轮50自转，在两个行星齿轮50的作用下，与其啮合的两个半轴齿轮40出现转速差，即其中一个半轴齿轮40的转速增高，另一个半轴齿轮40的转速降低，使两个半轴齿轮40以不同的转速旋转，对应的与两个半轴齿轮40连接的车辆出现转速差，实现车辆的转弯。
53.通过合理的结构优化，取消了传统差速器的行星轴和定位销，行星齿轮50上自带限位功能。将驱动齿轮60(或称主减齿轮)与法兰20集成为一个零件，避免了配合面的精加工，减少了连接螺栓30数量，节省了齿轮与壳体10的安装工时。减少了零件数量，结构简单，减轻了重量，实现了轻量化的设计目标，有助于提高车辆的燃油经济性或续航里程，既降低了原材料成本，又降低了车辆的使用成本，减重降本可以显著提高本产品的市场竞争力。
54.基于同一发明构思，本发明还提出一种车辆，包括上述任一项实施例的车辆差速器。
55.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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装置或元件必须具有特定的方位、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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连
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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
57.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。