阅读说明：本技术 一种带差速锁的轴间差速器及车辆 (A kind of inter-axle differential and vehicle with differential lock ) 是由 肖鸿飞 姜雷 孙国晖 于 2019-08-07 设计创作，主要内容包括：本发明属于车辆技术领域,公开一种带差速锁的轴间差速器及车辆,包括传动轴、十字轴、行星齿轮、前半轴齿轮、后半轴齿轮和差速锁。十字轴固定套设于传动轴上,行星齿轮可转动地设置于十字轴上,前半轴齿轮和后半轴齿轮均转动套设于传动轴上并分设于行星齿轮的两侧,前半轴齿轮和后半轴齿轮均与行星齿轮啮合,差速锁包括滑动锁套；滑动锁套能在前半轴齿轮上滑动,以与后半轴齿轮周向连接或分离；或滑动锁套能在后半轴齿轮上滑动,以与前半轴齿轮周向连接或分离。本发明将前半轴齿轮与后半轴齿轮锁止,减小整个传动轴及整个主减速器的轴向长度,进而实现整个结构的降重。(The invention belongs to technical field of vehicle, disclose a kind of inter-axle differential and vehicle with differential lock, including transmission shaft, cross axle, planetary gear, first half shaft gear, rear axle shaft gear and differential lock.Cross axle fixing sleeve is set on transmission shaft, planetary gear is rotatablely arranged on cross axle, first half shaft gear and the equal turning set of rear axle shaft gear are set on transmission shaft and are divided into planetary gear two sides, and first half shaft gear and rear axle shaft gear are engaged with planetary gear, and differential lock includes sliding lock set；Sliding lock set can slide on first half shaft gear, circumferentially to connect or separate with rear axle shaft gear；Or sliding lock set can slide on rear axle shaft gear, circumferentially to be connected or separated with first half shaft gear.First half shaft gear and rear axle shaft gear locking are reduced the axial length of entire transmission shaft and entire main reducing gear by the present invention, and then realize the drop weight of total.)

一种带差速锁的轴间差速器及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种带差速锁的轴间差速器及车辆。

背景技术

轴间差速器是双联驱动桥的重要组成结构，其主要作用是将传动轴传递的扭矩合理分配给中、后桥，消除中、后桥因为输入转速不同造成的车轮滑动现象。

现有驱动桥轴间差速器一般设有轴间差速锁结构，实现中后桥输入的强制锁止，帮助车辆脱困。传统轴间差速锁的锁止机构实质上都是将行星齿轮和半轴齿轮锁止，滑动齿套套装在输入轴上，其需要一定滑动距离，这种结构增加了主减速器的轴向尺寸，整体结构较重，不符合汽车轻量化的发展要求。

另外，现有驱动桥轴间差速器大都采用独立的差速器壳体结构，差速器壳体可以是一体式的，也可以是两个分体式的半壳通过螺栓连接组成。一体式差速器壳体需要生产厂单独加工、热处理，在成本及装配工艺方面并不占优势。分体式差速器壳体结构复杂，加工、装配工序多，成本高。无论是一体式差速器壳体还是分体式差速器壳体均存在装配工艺复杂、成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带差速锁的轴间差速器，减少主减速器的轴向尺寸，进而降低整个结构的重量。

本发明的目的还在于提供一种车辆，采用上述带差速锁的轴间差速器，整体结构较轻，降低能耗。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种带差速锁的轴间差速器，包括传动轴、十字轴、行星齿轮、前半轴齿轮、后半轴齿轮和差速锁，所述十字轴固定套设于所述传动轴上，所述行星齿轮可转动地设置于所述十字轴上，所述前半轴齿轮和所述后半轴齿轮均转动套设于所述传动轴上并分设于所述行星齿轮的两侧，所述前半轴齿轮和所述后半轴齿轮均与所述行星齿轮啮合，所述差速锁包括滑动锁套；

所述滑动锁套能在所述前半轴齿轮上滑动，以与所述后半轴齿轮周向连接或分离；

或所述滑动锁套能在所述后半轴齿轮上滑动，以与所述前半轴齿轮周向连接或分离。

进一步地，还包括第一圆柱齿轮，所述第一圆柱齿轮固定套设于所述前半轴齿轮上；

所述滑动锁套能在所述第一圆柱齿轮上滑动，以与所述后半轴齿轮周向连接或分离；

或所述滑动锁套能在所述后半轴齿轮上滑动，以与所述第一圆柱齿轮周向连接或分离。

进一步地，还包括第二圆柱齿轮，所述第二圆柱齿轮固定套设于所述后半轴齿轮上；

所述滑动锁套能在所述第二圆柱齿轮上滑动，以与所述前半轴齿轮周向连接或分离；

或所述滑动锁套能在所述前半轴齿轮上滑动，以与所述第二圆柱齿轮周向连接或分离。

进一步地，还包括第三圆柱齿轮和第四圆柱齿轮，所述第三圆柱齿轮固定套设于所述前半轴齿轮上，所述第四圆柱齿轮固定套设于所述后半轴齿轮上；

所述滑动锁套能在所述第三圆柱齿轮上滑动，以与所述第四圆柱齿轮周向连接或分离；

或所述滑动锁套能在所述第四圆柱齿轮上滑动，以与所述第三圆柱齿轮周向连接或分离。

进一步地，所述滑动锁套与所述第一圆柱齿轮通过第一花键连接，所述滑动锁套上设有第一齿结构，所述后半轴齿轮上设有与所述第一齿结构相啮合的第二齿结构。

进一步地，所述第一圆柱齿轮上设有第一仿形孔，所述行星齿轮可转动地设于所述第一仿形孔内，所述第一仿形孔的内壁与所述行星齿轮的外轮廓相适配。

进一步地，所述第二圆柱齿轮上设有第二仿形孔，所述行星齿轮可转动地设于所述第二仿形孔内，所述第二仿形孔的内壁与所述行星齿轮的外轮廓相适配。

进一步地，所述第三圆柱齿轮上设有第三仿形孔，所述第四圆柱齿轮上设有第四仿形孔，所述第三仿形孔和所述第四仿形孔共同形成容纳腔，所述行星齿轮可转动地设于所述容纳腔内，所述容纳腔的内壁与所述行星齿轮的外轮廓相适配。

进一步地，所述第三圆柱齿轮与所述前半轴齿轮为一体式结构，所述第四圆柱齿轮与所述后半轴齿轮为一体式结构。

一种车辆，包括如上所述的带差速锁的轴间差速器。

与现有技术相比，本发明提供的带差速锁的轴间差速器及包含其的车辆，具有如下有益效果：

(1)与现有差速锁的活动齿套套设在输入轴上，实质上是将行星齿轮和半轴齿轮锁止相比，本发明的差速锁中，滑动锁套与前半轴齿轮周向传动相连，并随前半轴齿轮转动，同时滑动锁套还能在前半轴齿轮的轴向滑动，车辆正常行驶时，滑动锁套与后半轴齿轮分离；发生打滑时，滑动锁套与后半轴齿轮周向啮合，实质上是将前半轴齿轮与后半轴齿轮锁止，减小了整个传动轴的轴向尺寸，从而减小了整个主减速器的轴向长度，进而实现整个结构的降重。

(2)第一圆柱齿轮上设有第一仿形孔，行星齿轮可转动地设置在第一仿形孔内，第一仿形孔的内壁与行星齿轮的外轮廓相适配，以实现对行星齿轮的支撑和限位。取消传统的独立差速器壳体结构，通过对第一圆柱齿轮的结构进行改进，用第一圆柱齿轮替代差速器壳体实现对行星齿轮的支撑和限位，整体结构简单，易于加工，方便装配，成本低。

附图说明

图1为本发明实施例提供的带差速锁的轴间差速器的剖视图；

图2为本发明实施例提供的第一圆柱齿轮的局部剖视图。

附图标记：

1-传动轴；2-十字轴；3-行星齿轮；4-前半轴齿轮；5-后半轴齿轮；6-第一圆柱齿轮；7-第一花键；8-拨叉；9-滑动锁套；10-第一仿形孔；11-第一保护套；12-第二保护套；13-止推垫片；14-第一支撑轴承；15-第二支撑轴承。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供一种带差速锁的轴间差速器，可选择性地包括传动轴1、十字轴2、行星齿轮3、前半轴齿轮4、后半轴齿轮5和差速锁。

十字轴2固定套设于传动轴1上。行星齿轮3设于十字轴2上，并能够相对于十字轴2转动。前半轴齿轮4和后半轴齿轮5均转动套设于传动轴1上。前半轴齿轮4和后半轴齿轮5分设于行星齿轮3的两侧，且两者均与行星齿轮3啮合。传动轴1将主减速器已经增加的扭矩传递给十字轴2，行星齿轮3随十字轴2一并转动，进而带动前半轴齿轮4和后半轴齿轮5分别绕传动轴1转动。前半轴齿轮4与车辆的中驱动桥相连接，后半轴齿轮5与车辆后驱动桥相连接，以将传动轴1传递的扭矩分配给中驱动桥和后驱动桥，实现两侧车轮的同速或异速转动，保证车辆正常行驶。

具体地，十字轴2与传动轴1键连接，实现动力从传动轴1向十字轴2的传递。行星齿轮3优选为设有四个，四个行星齿轮3分别套设在十字轴2的四个轴上。具体为，行星齿轮3通过内孔安装在十字轴2的轴颈上。可选地，行星齿轮3和十字轴2之间设置有衬套或滚针轴承，以保证行星齿轮3能够相对十字轴2转动。

前半轴齿轮4和传动轴1之间设有第一保护套11，保证前半轴齿轮4能相对于传动轴1转动，并减少前半轴齿轮4与传动轴1之间的磨损。第一保护套11优选为衬套或滚针轴承。当然，第一保护套11不限于衬套或滚针轴承，只要能够保证前半轴齿轮4和传动轴1相对转动、减少磨损即可。前半轴齿轮4的轴向端面与传动轴1的轴颈之间设置有止推垫片13，以对前半轴齿轮4轴向限位。当然，止推垫片13可替换为推力轴承或其他部件，在此不做限定。

类似地，后半轴齿轮5和传动轴1之间设有第二保护套12，保证后半轴齿轮5能相对于传动轴1转动，并减少后半轴齿轮5与传动轴1之间的磨损。第二保护套12也优选为衬套或滚针轴承。当然，第二保护套12不限于衬套或滚针轴承，只要能够保证后半轴齿轮5和传动轴1相对转动、减少磨损即可。

进一步地，该带差速锁的轴间差速器还可选择性地包括第一圆柱齿轮6。第一圆柱齿轮6固定套设于前半轴齿轮4上，能随前半轴齿轮4一并转动，从而将前半轴齿轮4输出的扭矩传递至驱动轮。第一圆柱齿轮6与前半轴齿轮4之间可采用键连接，也可采用如焊接或螺栓连接等，在此不做限定。第一圆柱齿轮6还可与前半轴齿轮4一体成型，形成一体式结构，强度高。本实施例中，后半轴齿轮5通过其端部的内齿与其他传动部件配合，以进行扭矩传递。

车辆正常直行时，两侧驱动轮受到的阻力基本相等，行星齿轮3只随十字轴2一起绕传动轴1的轴线公转(即行星齿轮3与十字轴2没有相对转动)，从而带动前半轴齿轮4和后半轴齿轮5等速旋转，两侧车轮也等速转动。车辆转弯时，两侧驱动轮受到地面的阻力不同，通过差速器的作用，使阻力形成的力矩通过两个半轴分别传动至前半轴齿轮4和后半轴齿轮5，迫使行星齿轮3相对于十字轴2转动，从而使前半轴齿轮4和后半轴齿轮5的转速不同，最终使两侧车轮以不同转速沿地面滚动。

当车辆行驶在雪地或陷入泥坑时，某个车轮会出现打滑现象，为此，本实施例中设置上述差速锁，将前半轴齿轮4和后半轴齿轮5锁止，使扭矩重新分配到两侧车轮，以解决打滑现象，提高车辆的越野性。具体地，差速锁可选择性地包括拨叉8和滑动锁套9。滑动锁套9周向套设于第一圆柱齿轮6上，并随第一圆柱齿轮6一并转动。滑动锁套9还与第一圆柱齿轮6可滑动连接，拨叉8能够驱动滑动锁套9在第一圆柱齿轮6上轴向滑动，以使滑动锁套9与后半轴齿轮5周向连接或分离。

车辆正常行驶时，拨叉8驱动滑动锁套9与后半轴齿轮5分离，根据车辆实时行驶情况，通过行星齿轮3分别控制前半轴齿轮4和后半轴齿轮5的转速，保证车辆直行及转弯。车轮打滑时，拨叉8驱动滑动锁套9与后半轴齿轮5周向连接，实质是将前半轴齿轮4与后半轴齿轮5周向连接，将两者锁止，重新分配扭矩，两者转速相同，最终使得两侧车轮的转速相同，解决打滑问题。

具体地，第一圆柱齿轮6的轴径上设有第一花键7，滑动锁套9上设有第一键槽，两者键连接，结构简单，加工方便。进一步地，后半轴齿轮5上设有第一齿结构，滑动锁套9上设有第二齿结构，两者通过第一齿和第二齿的配合实现连接，连接强度高，结构简单，易于加工。当然，第一圆柱齿轮6和滑动锁套9之间也可采用齿连接或其他形式的连接结构，后半轴齿轮5和滑动锁套9之间也可采用键连接或其他连接方式，在此不做限定。另外，也可将第一圆柱齿轮6上的齿形部分加长，滑动锁套9直接与第一圆柱齿轮6上的齿形配合，无需设置多余结构，加工方便，此时第一圆柱齿轮6优选为直齿圆柱齿轮。

需要说明的是，驱动本实施例拨叉8运动的结构与现有差速锁中的拨叉驱动结构相同，为现有技术，在此不再赘述。

该带差速锁的轴间差速器还可选择性地包括套设在传动轴1上的第一支撑轴承14和第二支撑轴承15。第一支撑轴承14靠近前半轴齿轮4设置，第二支撑轴承15靠近后半轴齿轮5设置。第一支撑轴承14和第二支撑轴承15均被配置为与主减速器壳体相连接，以起到对差速器的支撑作用。

与现有差速锁的活动齿套套设在输入轴上相比，本实施例中的差速锁与前半轴齿轮4和后半轴齿轮5配合，实质上是实现了前半轴齿轮4与后半轴齿轮5的锁止，减小了第一支撑轴承14和第二支撑轴承15的设置距离及整个传动轴1的轴向尺寸，从而减小了整个主减速器的轴向长度，进而实现整个结构的降重。

进一步地，参见图2，除起到传动作用外，上述第一圆柱齿轮6上还设有第一仿形孔10，行星齿轮3可转动地设置在第一仿形孔10内，第一仿形孔10的内壁与行星齿轮3的外轮廓相适配，以实现对行星齿轮3的支撑和限位。本实施例取消传统的独立差速器壳体结构，通过对第一圆柱齿轮6的结构进行改进，用第一圆柱齿轮6替代差速器壳体实现对行星齿轮3的支撑和限位，整体结构简单，易于加工，方便装配，成本低。

可选地，第一仿形孔10的内壁与行星齿轮3的外轮廓面相贴合，且行星齿轮3能够在第一仿形孔10内转动，以对行星齿轮3精确限位，保证差速器齿轮的正确啮合。

优选地，第一仿形孔10的孔内壁为与行星齿轮3外轮廓面相适配的球形面，球面配合实现对行星齿轮3的精确限位，同时保证行星齿轮3能够在第一仿形孔10内转动。

本实施例还提供一种车辆，包括上述的带差速锁的轴间差速器，符合轻量化需求，且装配工艺简单，成本低。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于：

滑动锁套9套设于后半轴齿轮5上，并随后半轴齿轮5一并转动。滑动锁套9还与后半轴齿轮5可滑动连接，拨叉8能够驱动滑动锁套9在后半轴齿轮5上轴向滑动，以使滑动锁套9与第一圆柱齿轮6周向连接或分离。滑动锁套9与后半轴齿轮5之间可采用第二花键连接、齿连接或其他方式连接，滑动锁套9与第一圆柱齿轮6之间可通过齿连接、键连接或其他方式连接，在此不做限定。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别在于：

前半轴齿轮4上未设置第一圆柱齿轮6。后半轴齿轮5上固定套设有第二圆柱齿轮。滑动锁套9套设于第二圆柱齿轮上，并随第二圆柱齿轮一并转动。滑动锁套9还与第二圆柱齿轮可滑动连接，拨叉8能够驱动滑动锁套9在第二圆柱齿轮上轴向滑动，以使滑动锁套9与前半轴齿轮4周向连接或分离。第二圆柱齿轮与后半轴齿轮5之间可以键连接、焊接或通过紧固件连接，在此不做限定。第二圆柱齿轮还可与后半轴齿轮5一体成型，形成一体式结构，强度高。滑动锁套9与前半轴齿轮4之间及滑动锁套9与第二圆柱齿轮之间，均可采用齿连接、键连接或其他方式连接，在此不做限定。

进一步地，第二圆柱齿轮上设有第二仿形孔，行星齿轮3可转动地设置在第二仿形孔内，第二仿形孔的内壁与行星齿轮3的外轮廓相适配，以实现对行星齿轮3的支撑和限位。通过第二圆柱齿轮替代差速器壳体，实现对行星齿轮3的支撑和限位，整体结构简单，易于加工，方便装配，成本低。

可选地，第二仿形孔的内壁与行星齿轮3的外轮廓面相贴合，且行星齿轮3能够在第二仿形孔内转动，以对行星齿轮3精确限位，保证差速器齿轮的正确啮合。

优选地，第二仿形孔的孔内壁为与行星齿轮3外轮廓面相适配的球形面，球面配合实现对行星齿轮3的精确限位，同时保证行星齿轮3能够在第二仿形孔内转动。

实施例四：

本实施例与实施例三的区别在于：

滑动锁套9套设于前半轴齿轮4上，并随前半轴齿轮4一并转动。滑动锁套9还与前半轴齿轮4可滑动连接，拨叉8能够驱动滑动锁套9在前半轴齿轮4上轴向滑动，以使滑动锁套9与第二圆柱齿轮周向连接或分离。

实施例五：

本实施例与实施例一的区别在于：

前半轴齿轮4上未设置第一圆柱齿轮6，而是替换为第三圆柱齿轮。同时，后半轴齿轮5上固定套设有第四圆柱齿轮。第三圆柱齿轮上设有第三仿形孔，第四圆柱齿轮上设有第四仿形孔，第三仿形孔和第四仿形孔共同形成一个容纳腔，行星齿轮3可转动地设于容纳腔内，容纳腔的内壁与行星齿轮3的外轮廓相适配，以对行星齿轮3进行支撑和限位。通过第三圆柱齿轮和第四圆柱齿轮共同替代差速器壳体，实现对行星齿轮3的支撑和限位，整体结构简单，易于加工，方便装配，成本低。

进一步地，滑动锁套9套设于第三圆柱齿轮上，并随第三圆柱齿轮一并转动。滑动锁套9还与第三圆柱齿轮可滑动连接，拨叉8能够驱动滑动锁套9在第三圆柱齿轮上轴向滑动，以使滑动锁套9与第四圆柱齿轮周向连接或分离。

滑动锁套9与第三圆柱齿轮之间及滑动锁套9与第四圆柱齿轮之间，均可采用齿连接、键连接或其他方式连接，在此不做限定。

第三圆柱齿轮与前半轴齿轮4之间可以键连接、焊接或通过紧固件连接，在此不做限定。第三圆柱齿轮还可与前半轴齿轮4一体成型，形成一体式结构，强度高，加工方便。

类似地，第四圆柱齿轮与后半轴齿轮5之间可以键连接、焊接或通过紧固件连接，在此不做限定。第四圆柱齿轮还可与后半轴齿轮5一体成型，形成一体式结构，强度高。

实施例六：

本实施例与实施例五的区别在于：

滑动锁套9套设于第四圆柱齿轮上，并随第四圆柱齿轮一并转动。滑动锁套9还与第四圆柱齿轮可滑动连接，拨叉8能够驱动滑动锁套9在第四圆柱齿轮上轴向滑动，以使滑动锁套9与第三圆柱齿轮周向连接或分离。

实施例七：

本实施例与实施例一的区别在于：

前半轴齿轮4上未设置第一圆柱齿轮6，滑动锁套9直接与前半轴齿轮4和后半轴齿轮5齿轮配合。

滑动锁套9套设于前半轴齿轮4上，并随前半轴齿轮4一并转动，滑动锁套9还与前半轴齿轮4可滑动连接，拨叉8能够驱动滑动锁套9在前半轴齿轮4上轴向滑动，以使滑动锁套9与后半轴齿轮5周向连接或分离；

或滑动锁套9套设于后半轴齿轮5上，并随后半轴齿轮5一并转动，滑动锁套9还与后半轴齿轮5可滑动连接，拨叉8能够驱动滑动锁套9在后半轴齿轮5上轴向滑动，以使滑动锁套9与前半轴齿轮4周向连接或分离。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会分离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不分离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。