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技术领域

本实用新型涉及车辆零部件技术领域，特别涉及一种差速器及机动车。

背景技术

差速器是一种普遍应用于机动车上的传动部件，其作用是：在机动车在转弯时，使外侧车轮的转速要大于内侧车轮的转速，从而外侧车轮的转弯半径大于内侧车轮的转弯半径，保证车轮在转弯时为纯滚动状态，防止车轮在转弯时发生滑动，从而避免车轮滑动时造成的轮胎磨损加剧、功率和燃料消耗升高，转向困难和制动性能变差，现有的差速器的结构如图1所示，发动机(图中未示出)向外齿圈800传递动力，从而驱动壳体100转动，壳体100带动行星轮轴200转动，行星轮轴200通过行星轮300带动左半轴齿轮400、左半轴600、右半轴齿轮500和右半轴700转动，左半轴600和右半轴700分别驱动车辆的左侧车轮(图中未示出)和右侧车轮(图中未示出)，当车辆直线行驶时，左半轴600、左半轴齿轮400、右半轴700和右半轴齿轮500同步转动，左半轴齿轮400和右半轴齿轮500均与行星轮300相对静止，当车辆转弯或在不平的路面行驶时，左半轴齿轮400和右半轴齿轮500可与行星轮300发生相对转动，左半轴600和右半轴700转速不同，两侧车轮转速不同。

现有差速器中行星轮300与左半轴齿轮400和右半轴齿轮500均采用外啮合方式，且行星轮轴200的方向与左半轴600和右半轴700的方向垂直，行星轮300的径向与左半轴600和右半轴700的轴向平行，左半轴600和右半轴700位于行星轮300的两侧，使得所述差速器在轴向上的尺寸受到左半轴齿轮400的轴向尺寸、右半轴齿轮500的轴向尺寸和行星轮300的径向尺寸的影响，由于行星轮300的径向尺寸远大于行星轮300的轴向尺寸，因此，行星轮300的径向尺寸使得所述差速器在轴向上的尺寸较大，不利于减小差速器的体积。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种差速器及机动车，以使差速器的结构更加紧凑，减小差速器的体积。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种差速器，包括壳体、左半轴和右半轴，所述壳体可转动，且所述左半轴和所述右半轴均与所述壳体的转动轴线同轴设置，所述壳体内设有内齿圈，所述内齿圈内设有行星轮和太阳轮，所述行星轮配合设置于所述内齿圈的齿面和所述太阳轮之间，所述壳体的内壁上设有行星轮轴，所述行星轮可转动的套设于所述行星轮轴上，所述左半轴的一端穿设于所述壳体内并与所述太阳轮固定连接，所述右半轴的一端与所述内齿圈固定连接。

进一步的，所述壳体和所述内齿圈的外圈之间设有锁止机构，所述锁止机构包括驱动组件以及相对设置的第一摩擦件和第二摩擦件，所述第一摩擦件和所述第二摩擦件位于所述壳体的两侧壁之间，所述第一摩擦件滑动连接所述壳体的内表面上，所述第二摩擦件滑动连接于所述内齿圈上，所述驱动组件可驱动所述第一摩擦件移动，使所述第一摩擦件和所述第二摩擦件贴合并层叠抵靠在所述壳体的侧壁上，此时，所述壳体和所述内齿圈可同步转动。

更进一步的，所述驱动装置包括液压缸、复位弹簧和所述液压缸内的活塞，所述液压缸设于所述壳体的内壁上，所述壳体上设有与所述液压缸连通的油道，所述复位弹簧的一端与所述液压缸的内壁连接，另一端与所述活塞连接，当所述第一摩擦件和所述第二摩擦件贴合时，所述弹簧处于拉伸状态。

更进一步的，所述锁止机构还包括电磁阀和液压阀，所述液压阀用于控制所述油道的通和断，所述电磁阀用于控制所述液压阀的开和关。

更进一步的，所述第一摩擦件包括并排设置的多个钢片，所述壳体的内表面上设有平行于所述内齿圈轴向的第一滑槽，所述多个钢片配合设置于所述第一滑槽内，所述第二摩擦件包括并排设置的多个摩擦片，所述内齿圈的外圈上设有平行于所述内齿圈轴向的第二滑槽，所述多个摩擦片配合设置于所述第二滑槽内，所述多个摩擦片与所述多个钢片在平行于所述内齿圈轴向的方向上交错排列。

进一步的，还包括：第一测速组件，用于检测所述左半轴的转速；第二测速组件，用于检测所述右半轴的转速；第三测速组件，用于检测所述壳体的转速；以及控制装置，当所述左半轴和所述右半轴的转速不同，且所述壳体的转速小于或等于预定值时，所述控制装置可控制所述驱动组件使所述第一摩擦件移动并与所述第二摩擦件贴合。

进一步的，所述行星轮有多个，所述多个行星轮均匀分布于所述内齿圈的齿面和所述太阳轮之间，且所述壳体内壁上设有多个行星轮轴，各所述行星轮一一对应设置于各所述行星轮轴上。

具体的，所述控制装置为车辆的自动变速箱控制单元。

优选的，所述液压缸与所述壳体一体成型。

一种机动车，所述机动车设有上述任一技术方案所述的差速器。

相对于现有技术，本实用新型所述的差速器及机动车具有以下优势：

本实用新型所述的差速器应用于机动车后，可将机动车的发动机与所述壳体传动连接，可驱动所述壳体转动，在所述机动车正常行驶的过程中，所述发动机驱动所述壳体转动，所述壳体通过所述行星轮轴带动所述行星轮绕所述太阳轮转动，并带动所述太阳轮和所述内齿圈同步转动，所述太阳轮带动所述左半轴转动，所述内齿圈带动所述右半轴转动，此时，所述左半轴和所述右半轴同步转动，可使车辆的两个侧的车轮同步转动，在车辆转弯的过程中，两侧车轮存在转速差，所述左半轴和所述右半轴也存在转速差，所述行星轮在绕所述太阳轮转动的同时，所述行星轮绕所述行星轮轴转动，使所述太阳轮和所述内齿圈形成转速差，从而与所述左半轴和所述右半轴的转速差匹配，从而可避免因两侧车轮同步转弯而发生打滑，由于本实用新型所述的差速器将所述行星轮和所述太阳轮均设于所述内齿圈内，且所述内齿圈设于所述壳体内，解决了现有技术中的行星轮的径向尺寸使差速器轴向尺寸的增大的问题，从而可减小所述差速器的轴向上尺寸，有利于减小差速器的体积，且由于所述太阳轮和所述行星轮均位于所述内齿圈内，使差速器的结构更加紧凑。由此，可使差速器的结构更加紧凑，减小差速器的体积。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有差速器的示意图；

图2为本实用新型实施例所述的差速器的示意图；

图3为图2中A部的局部视图。

附图标记说明：

图1中：100-壳体，200-行星轮轴，300-行星轮，400-左半轴齿轮，500-右半轴齿轮，600-左半轴，700-右半轴，800-外齿圈。

图2和图3中：1-壳体，101-行星轮轴，102-油道，103-外齿圈，2-左半轴，3-右半轴，4-内齿圈，5-太阳轮，6-行星轮，7-锁止机构，71-驱动组件，72-第一摩擦件，73-第二摩擦件，711-液压缸，712-复位弹簧，713-活塞，721-钢片，731-摩擦片，8-第一信号轮，9-第二信号轮，10-第三信号轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，在本实用新型的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”和“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图2和图3，图2和图3为本实用新型提供差速器的一个具体实施例，所述差速器包括壳体1、左半轴2和右半轴3，壳体1外表面设有外齿圈103，机动车内设有用于向所述差速器传递动力的传动轴(图中未示出)，所述传动轴上设有传动齿轮(图中未示出)，所述传动齿轮与所述外齿圈103啮合，机动车的发动机(图中未示出)的动力通过所述传动轴和啮合的所述传动齿轮与所述外齿圈103传至壳体1，并使壳体1转动，左半轴2和右半轴3均与壳体1的转动轴线同轴设置，壳体1内设有内齿圈4，内齿圈4内设有行星轮6和太阳轮5，行星轮6配合设置于内齿圈4的齿面和太阳轮5之间，壳体1的内壁上设有行星轮轴101，行星轮6可转动的套设于行星轮轴101上，左半轴2的一端穿设于壳体1内并与太阳轮5固定连接，另一端用于与车辆的左侧车轮(图中未示出)连接，右半轴3的一端与内齿圈4固定连接，另一端用于与车辆的右侧车轮(图中未示出)连接。

在车辆正常行驶的过程中，发动机驱动壳体1转动，壳体1通过行星轮轴101带动行星轮6绕太阳轮5转动，并带动太阳轮5和内齿圈4同步转动，太阳轮5带动左半轴2转动，内齿圈4带动右半轴3转动，此时，左半轴2和右半轴3同步转动，可使车辆的两个侧的车轮同步转动，在车辆转弯的过程中，两侧车轮存在转速差，左半轴2和右半轴3也存在转速差，行星轮6在绕太阳轮5转动的同时，行星轮6绕行星轮轴101转动，使太阳轮5和内齿圈4形成转速差，从而与左半轴2和右半轴3的转速差匹配，从而可避免因两侧车轮同步转弯而发生打滑，由于本实用新型所述的差速器将行星轮6和太阳轮5均设于内齿圈4内，且内齿圈4设于壳体1内，行星轮6的轴向同时与左半轴2和右半轴3的轴向平行，使得行星轮6的径向尺寸不影响所述差速器的轴向尺寸，由于行星轮6的轴向尺寸远小于其自身的径向尺寸，因此，本实用新型实施例提供的差速器解决了现有技术中的行星轮径向尺寸使差速器轴向尺寸的增大的问题，从而可减小所述差速器在轴向上尺寸，有利于减小差速器的体积，且由于太阳轮5和行星轮6均位于内齿圈4内，可使差速器的结构更加紧凑。由此，可使差速器的结构更加紧凑，减小差速器的体积。

当一侧的车轮接触的路况较差(例如泥泞、冰雪路面等)时，车辆在转弯过程中，该侧的车轮可能发生打滑，而另一侧的车轮仍保持与打滑的车轮的转速差，使得打滑一侧的车轮无法得到足够的扭矩，因而无法驶离打滑路面，因此，为了防止一侧车轮打滑时，车辆难以驶离打滑路面，可在壳体1和内齿圈4的外圈之间设置锁止机构7，当一侧车轮打滑时，可通过锁止机构7将内齿圈4和壳体1锁止，使左半轴2和右半轴3仅能同步转动，从而可将打滑一侧车轮的扭矩传至未打滑一侧的车轮，便于打滑的车轮驶离打滑的路面，锁止机构7具体包括驱动组件71以及相对设置的第一摩擦件72和第二摩擦件73，第一摩擦件72和第二摩擦件73位于壳体1的两侧壁之间，第一摩擦件72与壳体1的内表面滑动连接，第二摩擦件73与内齿圈4的外圈滑动连接，驱动组件71可驱动第一摩擦件72移动并对第一摩擦件施加压力，使第一摩擦件72和第二摩擦件73贴合并向壳体1的一侧的侧壁移动，最终抵靠在该侧壁上，此时，第一摩擦件72和第二摩擦件73间存在摩擦力，无法发生相对滑动，壳体1和内齿圈4可通过贴合的第一摩擦件72和第二摩擦件73传递动力，使得壳体1和内齿圈4可同步转动。

驱动装置71可采用多种形式，例如驱动装置71可采用电磁铁驱动的方式，在壳体1内壁设置电磁铁(图中未示出)，在第一摩擦件72为金属材质或在其上设置金属质件(图中未示出)，通过所述电磁铁的磁力推动金属的第一摩擦件72移动或通过所述电磁铁的磁力推动所述金属质件移动，从而带动第一摩擦件72移动，使第一摩擦件72和第二摩擦件73贴合或分离；或者采用专门的曲柄滑动机构，通过滑块(图中未示出)推动第一摩擦件72移动，使第一摩擦件72和第二摩擦件73贴合；还可以采用液压驱动方式，通过液压缸的活塞推动第一摩擦件72移动，使第一摩擦件72和第二摩擦件73贴合，但由于电磁铁产生的推力较小，使得第一摩擦件72和第二摩擦件73间的摩擦力较小，第一摩擦件72和第二摩擦件73间易出现相对滑动，不利于在内齿圈4和壳体1间传递较大的力，而采用专门的曲柄滑块机构，结构复杂，不利于安装，因此，优选采用上述液压驱动方式，驱动装置71具体可包括液压缸711，液压缸711设于壳体1的内壁上，并可随壳体1转动，壳体1上设有与液压缸711连通的油道102，液压缸711内设有活塞713和复位弹簧712，且复位弹簧712的一端与液压缸711的内壁连接，另一端与活塞713连接，当第一摩擦件72和第二摩擦件73贴合时，复位弹簧712处于拉伸状态，当需要使两侧车轮同步转动时，可通过油道102向液压缸711内输入液压油，推动活塞713移动，活塞713推动移动，第一摩擦件72与第二摩擦件73贴合后同步移动，由于壳体1侧的壁的阻挡，第一摩擦件72与第二摩擦件73最终层叠抵靠在壳体1的侧壁上，利用第一摩擦件72移动并和第二摩擦件73间的摩擦力使壳体1和内齿圈4可同步转动，当车轮不再打滑时，可停止向液压缸711内输入液压油，活塞713受到的液压油的推力下降，处于拉伸状态的复位弹簧712可将活塞713拉回，第一摩擦件72也不再受到活塞713的推力，使得第二摩擦件73与第一摩擦件72间的摩擦力减小或消失，内齿圈4和壳体1可差速转动。

其中，活塞713可与第一摩擦件72固定连接或不连接，若活塞713与第一摩擦件72固定连接，则复位弹簧712拉回活塞713时，活塞713可将第一摩擦件72拉回与第二摩擦件73分离的位置，第一摩擦件72失去了活塞713施加的推力，其与第二摩擦件73间的摩擦力消失；若活塞713与第一摩擦件72不连接，则复位弹簧712拉回活塞713时，活塞713与第一摩擦件72分离，第一摩擦件72失去了活塞713施加的推力，因而与第二摩擦件73间的摩擦力减小或消失。无论活塞713与第一摩擦件72固定连接或不连接均可实现内齿圈4和壳体1同步或差速转动。

为了便于控制向液压缸711内通入的液压油的过程，锁止机构7还可包括电磁阀(图中未示出)和液压阀(图中未示出)，所述液压阀设置于油道102上，用于控制油道102的通和断，所述电磁阀用于控制所述液压阀的开和关，在需要同步转动的场合，需要向液压缸711内通入液压油使活塞713推动第一摩擦件72移动，可通过所述电磁阀使所述液压阀打开，使油道102接通，使用供油装置(图中未示出)将液压油通过油道102输入液压缸711，当在需要差速转动的场合，需要使活塞711复位，所述供油装置停止输入液压油，活塞711在复位弹簧713牵拉下复位，此时所述电磁阀可控制所述液压阀关闭，使油道102阻断。

具体的，第一摩擦件72可包括并排设置的多个钢片721，壳体1的内表面上设有平行于内齿圈4轴向的第一滑槽(图中未示出)，多个钢片721配合设置于所述滑槽内，第二摩擦件73可包括并排设置的多个摩擦片731，内齿圈4的外圈上设有平行于内齿圈4轴向的第二滑槽(图中未示出)，多个摩擦片(731配合设置于所述第二滑槽内，其中，多个摩擦片731与多个钢片721在平行于内齿圈4轴向的方向上交错排列，即相邻两摩擦片731间具有间隙，相邻两钢片721间具有间隙，且相邻两摩擦片731间设有一个钢片721，相邻两钢片721间设有一个摩擦片721，摩擦片731和钢片721的数量均大于等于2片，其中，摩擦片731的数量具体可为3个，钢片721的数量具体可为4个。

为了实现自动化控制所述差速器在同步转动和差速转动间转换，所述差速器还包括第一测速组件、第二测速组件、第三测速组件以及控制装置，第一测速组件可检测左半轴2的转速并向所述控制装置反馈左半轴2的转速信息；第二测速组件可检测右半轴3的转速并向所述控制装置反馈右半轴3的转速信息；第三测速组件可检测壳体1的转速并向所述控制装置反馈壳体1的转速信息；所述控制装置可根据上述的转速信息控制驱动组件7使第一摩擦件72移动并与第二摩擦件73贴合，具体而言，当检测到的左半轴2和右半轴3的转速不同，且壳体1的转速小于或等于预定值时，所述预定值可为0，即车速为0，所述控制装置可控制所述电磁阀使所述液压阀打开，并由所述供油装置沿油道102向液压缸711内输入液压油，活塞713移动，使多个钢片721移动并与多个摩擦片731贴合，最终抵靠在壳体1的侧壁上，壳体1和内齿圈4可传递扭矩并同步转动，从而可使两侧车轮同步转动，有利于车辆驶离打滑路面；当检测到的左半轴2和右半轴3的转速相同，且壳体1的转速大于所述预定值时，说明车辆正常行驶，所述控制装置可控制所述供油装置停止供油，并控制所述电磁阀使所述液压阀关闭，活塞713在复位弹簧712的作用下复位，多个钢片721失去活塞713的推力，多个摩擦片731与多个钢片721间的摩擦力减小或消失，壳体1和内齿圈4间不再传递扭矩，使得壳体1和内齿圈4可差速转动，便于车辆正常转弯。

所述第一测速组件、所述第二测速组件和所述第三测速组件均可采用可直接测量转速的速度传感器，或者采用以下组件：

所述第一测速组件包括第一信号轮8和第一传感器(图中未示出)，第一信号轮8套设在左半轴2上，所述第二测速组件包括第二信号轮9和第二传感器(图中未示出)，第二信号轮9套设在右半轴3上，所述第三测速组件包括第三信号轮10和第三传感器(图中未示出)，第三信号轮10套设在壳体1上，其中，上述各信号轮均用于采集转速信号，上述各传感器用于接收对应的信号轮发出的转速信号并转化成包含转速信息的电信号发送给所述控制装置。

行星轮6可设置一个或多个，若仅设置一个行星轮6，则行星轮6承受的作用力较大，易损坏，使用寿命较短，因此，优选设置多个行星轮6，由多个行星轮6分担作用力，从而提高行星轮6的使用寿命，同时，可使多个行星轮6均匀分布于内齿圈4的齿面和太阳轮5之间，且壳体1内壁上设置多个行星轮轴，各行星轮6一一对应设置于各行星轮轴6上，使多个行星轮6受力均匀，此外，行星轮6过多会使成本提高且不利于安装，且由于内齿圈4的空间有限，难以设置过多的行星轮6，因此，行星轮6的数量可为2～4个，在提高行星轮6的使用寿命的同时，有利于安装。

所述控制可采用专门的具有控制功能的装置，例如设置专门用于控制所述差速器的处理器，但这会使成本升高，且不利于简化结构，因此。所述控制装置可采用车辆的自动变速箱控制单元(TCU)，从而可利用车辆自身的装置实现控制功能，有利于降低成本，且不用设置专门的装置可使结构进一步简化。

为了简化结构，便于安装，可使液压缸711与壳体1一体成型，即在壳体1的内壁上直接成型出液压缸711。由此，可进一步简化结构，省去了安装液压缸的过程，有利于简化所述差速器的安装过程。

本实用新型的实施例还提供一种机动车，所述机动车设有上述任一实施例所述的差速器，机动车内设有用于向所述差速器传递动力的传动轴(图中未示出)，所述传动轴上设有传动齿轮(图中未示出)，所述传动齿轮与所述外齿圈103啮合，所述机动车的发动机(图中未示出)的动力由所述传动轴和啮合的所述传动齿轮与所述外齿圈103传至壳体1，使壳体1转动。由于在本实施例所述的机动车中所使用的差速器与上述差速器的实施例中所述的差速器相同，因此，因此二者能解决相同的技术问题，并达到相同的预期效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。