专利名称: | 差速器、驱动桥及车辆 | ||
专利名称(英文): | Differential mechanism, drive axle and vehicle | ||
专利号: | CN201410503135.X | 申请时间: | 20140926 |
公开号: | CN104315110A | 公开时间: | 20150128 |
申请人: | 长城汽车股份有限公司 | ||
申请地址: | 071000 河北省保定市朝阳南大街2266号 | ||
发明人: | 付玉彬; 贺慧斌; 冉昭; 李道波; 谭鑫培 | ||
分类号: | F16H48/38; F16H48/42 | 主分类号: | F16H48/38 |
代理机构: | 北京中博世达专利商标代理有限公司 11274 | 代理人: | 申健 |
摘要: | 本发明提供了一种差速器、驱动桥及车辆,属于汽车技术领域,差速器包括外齿圈、差速器壳体及设置在差速器壳体内的齿轮组,齿轮组包括半轴齿轮、行星齿轮和行星齿轮轴,行星齿轮空套在行星齿轮轴上,行星齿轮与半轴齿轮啮合,行星齿轮轴的轴线位于外齿圈上、下两个端面的对称面上,且与外齿圈固定连接;差速器壳体固定安装在外齿圈的安装面上。本差速器将行星齿轮轴的轴线设在外齿圈上、下端面的对称面上,避免了行星齿轮轴相对于外齿圈的偏置现象,从而在该差速器传递动力及力矩的过程中,消除了偏载现象,提高了差速器传递稳定性及可靠性。 | ||
摘要(英文): | The invention provides a differential mechanism, a drive axle and a vehicle, belonging to the technical field of automobiles. The differential mechanism comprises an outer gear ring, a differential mechanism housing and a gear group arranged in the differential mechanism housing; the gear group comprises a half axle gear, a planetary gear and a planetary gear shaft, wherein the planetary gear hollowly sleeves the planetary gear shaft, the planetary gear is meshed with the half axle gear, and the axis of the planetary gear shaft is positioned on the symmetrical surfaces of the upper end surface and the lower end surface of the outer gear ring and is fixedly connected with the outer gear ring; the differential mechanism housing is fixedly arranged on the installation surface of the outer gear ring. According to the differential mechanism, the axis of the planetary gear shaft is positioned on the symmetrical surfaces of the upper end surface and the lower end surface of the outer gear ring, so that the phenomenon that the planetary gear shaft is offset relative to the outer gear ring is avoided, thus in the process of transferring power and torque, the unbalance loading phenomenon is eliminated and the transfer stability and reliability of the differential mechanism are improved. |
1.一种差速器,包括外齿圈(1)、差速器壳体(3)及设置在所述差速器 壳体内的齿轮组,所述齿轮组包括半轴齿轮(5)、行星齿轮(4)和行星齿轮轴 (2),所述行星齿轮(4)空套在所述行星齿轮轴(2)上,所述行星齿轮(4) 与所述半轴齿轮(5)啮合,其特征在于,所述行星齿轮轴(2)的轴线位于所 述外齿圈(1)上、下两个端面的对称面上,且与所述外齿圈(1)固定连接; 所述差速器壳体(3)固定安装在外齿圈(1)的安装面上。
2.根据权利要求1所述的差速器,其特征在于,所述外齿圈(1)上设有 用来安装所述行星齿轮轴(2)的安装槽(15),所述行星齿轮轴(2)的轴头(21) 嵌入到所述安装槽(15)内。
3.根据权利要求2所述的差速器,其特征在于,所述行星齿轮轴(2)的 轴头(21)均对称的设有两个相互平行的上扁平面(23)、下扁平面(24),所 述行星齿轮轴(2)的轴头(21)嵌入到所述安装槽内(15)后,所述上扁平面 (23)、下扁平面(24)与所述外齿圈的上安装面(13)、下安装面(14)对应 齐平。
4.根据权利要求2所述的差速器,其特征在于,所述行星齿轮轴(2)的 轴头(21)与所述安装槽(15)过盈配合。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的差速器,其特征在于,所述差速器壳 体(3)包括差速器上壳体(31)、下壳体(32),所述差速器上壳体(31)、下 壳体(32)分别对应的固定安装在所述外齿圈的上安装面(13)、下安装面(14) 上。
6.根据权利要求5所述的差速器,其特征在于,所述差速器上壳体(31)、 下壳体(32)均通过螺栓或螺钉对应的固定安装在所述外齿圈的上安装面(13)、 下安装面(14)上。
7.根据权利要求6所述的差速器,其特征在于,所述差速器上、下壳体(31、 32)将其两者之间的所述行星齿轮轴(2)的轴头(21)压紧固定。
8.根据权利要求1所述的差速器,其特征在于,所述行星齿轮轴(2)为 直轴或十字轴,所述直轴或所述十字轴的轴颈(22)上均空套有与半轴齿轮(5) 相啮合的所述行星齿轮(4),所述直轴或所述十字轴的轴头均嵌入在所述外齿 圈(1)的安装槽(15)内。
9.一种设置有如权利要求1-8任一项所述的差速器的驱动桥。
10.一种设置有如权利要求9所述的驱动桥的车辆。
1.一种差速器,包括外齿圈(1)、差速器壳体(3)及设置在所述差速器 壳体内的齿轮组,所述齿轮组包括半轴齿轮(5)、行星齿轮(4)和行星齿轮轴 (2),所述行星齿轮(4)空套在所述行星齿轮轴(2)上,所述行星齿轮(4) 与所述半轴齿轮(5)啮合,其特征在于,所述行星齿轮轴(2)的轴线位于所 述外齿圈(1)上、下两个端面的对称面上,且与所述外齿圈(1)固定连接; 所述差速器壳体(3)固定安装在外齿圈(1)的安装面上。
2.根据权利要求1所述的差速器,其特征在于,所述外齿圈(1)上设有 用来安装所述行星齿轮轴(2)的安装槽(15),所述行星齿轮轴(2)的轴头(21) 嵌入到所述安装槽(15)内。
3.根据权利要求2所述的差速器,其特征在于,所述行星齿轮轴(2)的 轴头(21)均对称的设有两个相互平行的上扁平面(23)、下扁平面(24),所 述行星齿轮轴(2)的轴头(21)嵌入到所述安装槽内(15)后,所述上扁平面 (23)、下扁平面(24)与所述外齿圈的上安装面(13)、下安装面(14)对应 齐平。
4.根据权利要求2所述的差速器,其特征在于,所述行星齿轮轴(2)的 轴头(21)与所述安装槽(15)过盈配合。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的差速器,其特征在于,所述差速器壳 体(3)包括差速器上壳体(31)、下壳体(32),所述差速器上壳体(31)、下 壳体(32)分别对应的固定安装在所述外齿圈的上安装面(13)、下安装面(14) 上。
6.根据权利要求5所述的差速器,其特征在于,所述差速器上壳体(31)、 下壳体(32)均通过螺栓或螺钉对应的固定安装在所述外齿圈的上安装面(13)、 下安装面(14)上。
7.根据权利要求6所述的差速器,其特征在于,所述差速器上、下壳体(31、 32)将其两者之间的所述行星齿轮轴(2)的轴头(21)压紧固定。
8.根据权利要求1所述的差速器,其特征在于,所述行星齿轮轴(2)为 直轴或十字轴,所述直轴或所述十字轴的轴颈(22)上均空套有与半轴齿轮(5) 相啮合的所述行星齿轮(4),所述直轴或所述十字轴的轴头均嵌入在所述外齿 圈(1)的安装槽(15)内。
9.一种设置有如权利要求1-8任一项所述的差速器的驱动桥。
10.一种设置有如权利要求9所述的驱动桥的车辆。
翻译:技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种差速器、驱动桥及车辆。
背景技术
差速器能使同一驱动桥的左右车轮或两驱动桥之间以不同角速度旋转,并 传递转矩,起轮间差速作用的称为轮间差速器,起桥间差速作用的称为桥间(轴 间)差速器。轮间差速器的功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,使 左右驱动车轮以不同的转速滚动,即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。
现有技术中的差速器(没有特殊说明,本发明所指的差速器均指轮间差速 器)包括外齿圈、差速器壳体、半轴齿轮、行星齿轮和行星齿轮轴等,如图7 所示,行星齿轮空套在行星齿轮轴上,半轴齿轮套装在半轴上,差速器壳体固 定安装在外齿圈上,半轴齿轮、行星齿轮和行星齿轮轴均位于差速器壳体内, 行星齿轮轴直接固定安装在差速器壳体上,行星齿轮轴线相对于外齿圈属于偏 置状态布置。动力或扭矩由外齿圈带动差速器壳体旋转,差速器壳体带动行星 齿轮轴旋转,行星齿轮轴带动行星齿轮旋转,行星齿轮带动半轴齿轮旋转,半 轴齿轮再将扭矩通过与之配合安装的半轴传递给相应的车轮旋转,在扭矩的通 过此差速器传递到车轮的过程中,由于外齿圈直接将扭矩传递给差速器壳体, 使差速器壳体的受力较大,容易产生偏载现象,造成差速器壳体及行星齿轮垫 片的损坏。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种差速器、驱动桥及和车辆,以避免在扭矩 传递过程中偏载现象的发生。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供一种差速器,包括外齿圈、差速器壳体及设置在所述差速器壳 体内的齿轮组,所述齿轮组包括半轴齿轮、行星齿轮和行星齿轮轴,所述行星 齿轮空套在所述行星齿轮轴上,所述行星齿轮与所述半轴齿轮啮合,所述行星 齿轮轴的轴线位于所述外齿圈上、下两个端面的对称面上,且与所述外齿圈固 定连接;所述差速器壳体固定安装在外齿圈的安装面上。
进一步的,所述外齿圈上设有用来安装所述行星齿轮轴的安装槽,所述行 星齿轮轴的轴头嵌入到所述安装槽内。
所述行星齿轮轴的轴头是指:所述行星齿轮轴的末端与所述外齿圈固定连 接的部位。
进一步的,所述行星齿轮轴的轴头均对称的设有两个相互平行的上、下扁 平面,所述行星齿轮轴的轴头嵌入到所述安装槽内后,所述上、下扁平面与所 述外齿圈的上、下安装面对应齐平。
进一步的,所述行星齿轮轴的轴头与所述安装槽过盈配合。
进一步的,所述差速器壳体包括差速器上、下壳体,所述差速器上、下壳 体分别对应的固定安装在所述外齿圈的上、下安装面上。
进一步的,所述差速器上、下壳体均通过螺栓或螺钉对应的固定安装在所 述外齿圈的上、下安装面上。
进一步的,所述差速器上、下壳体将其两者之间的所述行星齿轮轴的轴头 压紧固定。
进一步的,所述行星齿轮轴为直轴或十字轴,所述直轴或所述十字轴的轴 颈上均空套有与所述半轴齿轮相啮合的所述行星齿轮,所述直轴或所述十字轴 的轴头均嵌入在所述外齿圈的安装槽内。
所述行星齿轮轴的轴颈是指:所述行星齿轮轴上空套有所述行星齿轮的部 位,本发明中,所述行星齿轮轴的轴颈与所述行星齿轮轴的轴头相邻设置。
相对于现有技术,本发明所述的差速器具有以下优势:本发明所述的差速 器,将行星齿轮轴的轴线设在外齿圈上、下端面的对称面上,避免了行星齿轮 轴相对于外齿圈的偏置现象,从而在该差速器传递动力及力矩的过程中,消除 了偏载现象,提高了差速器传递稳定性及可靠性。
本发明还提供一种设置有上述差速器的驱动桥。此种结构的驱动桥能够保 证其动力传递稳定性及可靠性。
本发明还提供一种设置有上述驱动桥的车辆。此种结构的车辆能够保证其 驾驶稳定性及安全性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图 中:
图1为本发明实施例中所述的差速器的纵剖面结构示意图;
图2为本发明实施例中所述的差速器的立体结构示意图;
图3为本发明实施例中所述的差速器中,将差速器壳体卸掉后的立体结构 示意图;
图4为本发明实施例中所述的外齿圈的纵剖面结构示意图;
图5为本发明实施例中所述的行星齿轮轴的主视示意图;
图6为图5中所述的行星齿轮轴的A向示意图;
图7为现有技术中差速器的纵剖面结构示意图。
附图标记说明:
1-外齿圈,2-行星齿轮轴,3-差速器壳体,4-行星齿轮,5-半轴齿轮,
6-螺钉,7-半轴轴孔;
11-上端面,12-下端面,13-上安装面,14-下安装面,15-安装槽;
21-轴头,22-轴颈,23-上扁平面,24-下扁平面;
31-差速器上壳体,32-差速器下壳体。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征 可以相互组合。
本发明的实施例中,所提到的行星齿轮轴的轴头21是指行星齿轮轴1的末 端与外齿圈1固定连接的部位,行星齿轮轴的轴颈22是指行星齿轮轴1上空套 有行星齿轮4的部位,本发明实施例中,行星齿轮轴的轴颈22与行星齿轮轴的 轴头21相邻设置,如图1-图3及图5所示。
另外,外齿圈1的上端面11、下端面12是指外齿圈1的两个最外端的端 面,外齿圈的上安装面13、下安装面14是指用来固定安装差速器壳体的面, 外齿圈1的上、下端面与上、下安装面相对应互相平行或共面(其中,共面是 指:上端面11与上安装面13共面,下端面12与下安装面14共面),如图1- 图4所示。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
本发明实施例是一种差速器,包括外齿圈1、差速器壳体3及设置在差速 器壳体内的齿轮组,齿轮组包括半轴齿轮5、行星齿轮4和行星齿轮轴2,行星 齿轮4空套在行星齿轮轴2上,行星齿轮4与半轴齿轮5啮合,行星齿轮轴2 的轴线位于外齿圈1上、下两个端面的对称面上,且与外齿圈1固定连接;差 速器壳体3固定安装在外齿圈1的安装面上,如图1-图3所示。
本发明实施例中所述的差速器的工作过程为:在汽车正常行驶过程中,主 减速器将动力、扭矩等由其主动齿轮传递给外齿圈1(也称为:被动齿轮),外 齿圈1直接带动行星齿轮轴2和差速器壳体3旋转运动,接着,行星齿轮轴2 将带动其上的行星齿轮4绕外齿圈1的轴线旋转,行星齿轮4带动半轴齿轮5 绕外齿圈1的轴线旋转,进而带动车轮旋转;当左、右两驱动轮无转速差时, 行星齿轮4只绕外齿圈1的轴线公转,而不会绕行星齿轮轴2自身的轴线自转; 当左、右两驱动轮有转速差时,行星齿轮4绕外齿圈1轴线公转的同时,会绕 行星齿轮轴2自身的轴线自转,以使左、右两个半轴齿轮5形成转速差,形成 左、右两驱动轮的差速滚动运动,从而避免车辆滑动运动而造成轮胎磨损、动 力消耗增加、转向和制动性能下降的问题出现。
本发明实施例中所述的差速器,将行星齿轮轴2的轴线设在外齿圈1上、 下端面的对称面上,避免了行星齿轮轴2相对于外齿圈1的偏置现象,从而在 该差速器传递动力及扭矩的过程中,消除了偏载现象,提高了差速器传递稳定 性及可靠性,并简化了差速器壳体3的结构及制造工艺,降低了制造成本;另 外,由于将行星齿轮轴2直接固定在外齿圈1上,故在传递动力及扭矩的过程 中,外齿圈1将直接带动行星齿轮轴2绕外齿圈1的轴线旋转,减少了在传递 过程中的能量损失,有效的提高了传递效率;同时,差速器壳体3不再传递动 力,只是用来作为齿轮组的外罩,只起到支撑及保护壳体的作用,从而能够延 长差速器壳体3的使用寿命。
为了能对行星齿轮轴2进行稳固可靠的轴向定位,使其不能轴向窜动,本 实施例中,在外齿圈1上设有用来安装行星齿轮轴2的安装槽15,行星齿轮轴 2的轴头21嵌入到安装槽15内。
将行星齿轮轴2的轴头21嵌入到外齿圈1的安装槽15后,为了限制行星 齿轮轴2的周向转动,将行星齿轮轴的轴头21均对称的设有两个相互平行的扁 平面,即上扁平面23、下扁平面24,行星齿轮轴2的轴头21嵌入到安装槽15 内后,上扁平面23、下扁平面24与外齿圈1的上安装面13、下安装面14对应 齐平,如图5和图6所示,将相应的扁平面与外齿圈的安装面相齐平设置是为 了提供良好的安装条件。
为了进一步将本发明实施例中的行星齿轮轴2进行稳定固定,可以将行星 齿轮轴2的轴头21与安装槽15过盈配合设计,此种设置,即使没有其它用来 固定行星齿轮轴2的零部件或紧固件也可以将其与外齿圈1稳固紧密的连接固 定。
如图1-图3所示,差速器壳体3包括差速器上壳体31、下壳体32,差速器 上壳体31、下壳体32分别对应的固定安装在外齿圈的上安装面13、下安装面 14上。此种结构设置,可以将差速器上壳体31、下壳体32分别相互独立的与 外齿圈1安装,可以使其拆装更加方便。
差速器上壳体31、下壳体32均通过螺钉6(或螺栓)对应的固定安装在外 齿圈1的上安装面13、下安装面14上,如图1-图3所示。通过螺钉6(或螺栓) 等其他紧固件将差速器壳体3与外齿圈1固定连接,此种设置,不仅安装方便, 而且简化了其制造工艺(只需打孔即可)。
差速器上壳体31、下壳体32将其两者之间的行星齿轮轴2的轴头21压紧 固定在安装槽15内,如图1-图3所示,这样就可以将行星齿轮轴2牢牢地固定 在外齿圈1上了,使其真正具有零自由度,保证了差速器在整个转动过程中, 安全、稳定、可靠的运转,不仅能够延长整个差速器的使用寿命,还能有效降 低差速器在运转过程中的噪音。
本实施例中的行星齿轮轴2为直轴,将行星齿轮4空套在行星齿轮轴2的 轴颈22上,并将其轴头21嵌入到外齿圈1的安装槽15内,将行星齿轮轴2 设置成直轴,具有结构简单、制造工艺简单,制造成本低的优点。当然,行星 齿轮轴2的结构形状除了设置成直轴外,还可以设置成其他结构形状的轴,例 如十字轴,将十字轴的轴颈上均空套有与半轴齿轮5相啮合的行星齿轮4,并 将十字轴的各轴头均嵌入在外齿圈1的安装槽15内,将行星齿轮轴设置成十字 轴,毫无疑问,增加了行星齿轮4的数量,增加了行星齿轮4与半轴齿轮5的 啮合齿轮副,能够提高整个差速器的传动刚度,从而提高整个差速器的传动平 稳性,延长其使用寿命,并进一步起到降噪的作用。
实施例二
本实施例是一种驱动桥(图中未示出),此驱动桥设置实施利一中的差速器。 此种结构的驱动桥能够保证其动力传递稳定性及可靠性。
实施例三
本实施例是一种设置有实施例二中驱动桥的车辆(图中未示出)。此种结构 的车辆能够保证其驾驶稳定性及安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发 明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发 明的保护范围之内。