CN114321318B - 一种多功能差速器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明属于差速器技术领域，特别是涉及一种多功能差速器及汽车，该多功能差速器包括差速组件和切换组件；差速组件包括连接汽车的第一半轴和第二半轴的行星齿轮排；切换组件包括输入轴和切换装置；输入轴切换装置选择性地结合行星齿轮排和输入轴；切换装置与行星齿轮排和输入轴均分离时，多功能差速器处于空转状态；切换装置同时与行星齿轮排以及输入轴结合时，多功能差速器处于同速状态；切换装置与输入轴结合，且切换装置与行星齿轮排分离时，多功能差速器处于差速状态。本发明中，该多功能差速器可以实现汽车正常差速行驶的功能的同时，还可以实现空转和同速的功能，从而提高了汽车的脱困能力和燃油经济性。

Description

一种多功能差速器及汽车

技术领域

本发明属于差速器技术领域，特别是涉及一种多功能差速器及汽车。

背景技术

随着汽车技术的不断发展，人们对汽车的需求不仅仅局限在交通工具上，人们对汽车的舒适性、燃油的经济性等都有了更高的追求。其中，差速器通常是由行星齿轮和太阳轮组成，行星轮和太阳轮的啮合可实现汽车左右轮端的差速功能，进而可实现汽车的正常行驶。现有技术中，现有技术中的差速器只能实现汽车的差速功能，但是不能实现对汽车车轮的锁止功能，不能满足汽车在过坑洼或被困等工况下，车轮端必须具有更强脱困能力的需求；另外，变速器的结构比较复杂，重量比较重，不利于汽车的其量化设置。

发明内容

本发明解决了现有技术中变速器不能满足汽车在过坑洼或被困等工况下，车轮端脱困能力不强等技术问题，提供了一种多功能差速器及电动汽车。

鉴于以上问题，本发明实施例提供的一种多功能差速器包括差速组件和切换组件；所述差速组件包括连接汽车的第一半轴和第二半轴的行星齿轮排；所述切换组件包括输入轴和切换装置；所述切换装置选择性地结合所述行星齿轮排和所述输入轴；

所述切换装置与所述行星齿轮排和所述输入轴均分离时，所述多功能差速器处于空转状态；所述切换装置同时与所述行星齿轮排以及所述输入轴结合时，所述多功能差速器处于同速状态；所述切换装置与所述输入轴结合，且所述切换装置与所述行星齿轮排分离时，所述多功能差速器处于差速状态。

可选地，所述行星齿轮排包括第一行星齿轮排以及与所述第一行星齿轮排啮合的第二行星齿轮排；所述第一行星齿轮排包括第一太阳轮和多个第一行星轮；所述第二行星齿轮排包括第二太阳轮和多个第二行星轮；所述第一太阳轮与所有所述第一行星轮啮合；所述第二太阳轮与所有所述第二行星轮啮合；所述输入轴、所述第一太阳轮与所述第二太阳轮同轴设置；所述第一行星轮与所述第二行星轮数量相等且交错布置；每一个第一行星轮均与其相邻的一个第二行星轮啮合；每一个第二行星轮均与其相邻的一个第一行星轮啮合；

所述差速组件还包括第一行星架和连接所述第一行星架的第二行星架；所述第二行星架上还设有用于容纳所述第二行星齿轮排的凹槽，所述第一行星架和所述第二行星架之间形成有用于安装所述第一行星齿轮排和所述第二行星齿轮排的安装空间。

可选地，所述差速组件还包括与所述第一太阳轮的中心轴平行设置的第一轴销和第二轴销，所述第一行星架上设有第一轴孔、第一销孔和第二销孔，所述第二行星架上设有第二轴孔、第三销孔和第四销孔；所述第一轴销的相对两端分别安装在所述第一销孔和所述第三销孔中，所述第一行星轮安装在所述第一轴销上；所述第二轴销的相对两端分别安装在所述第二销孔和所述第四销孔中，所述第二行星轮安装在所述第二轴销上；汽车的第一半轴穿过所述第一轴孔连接所述第一太阳轮，汽车的第二半轴穿过所述第二轴孔连接所述第二太阳轮。

可选地，所述第一轴销上设有第一油孔，所述第二轴销上设有第二油孔。

可选地，所述切换装置为结合环；所述结合环的内壁上设有内齿，所述输入轴上靠近所述行星齿轮排的一端设有与所述内齿适配的结合齿，所述切换组件还包括同轴连接所述行星齿轮排并与所述内齿适配的连接齿轮；所述结合环通过所述内齿与所述结合齿的啮合结合所述输入轴，所述结合环通过所述内齿与所述连接齿轮的啮合结合所述行星齿轮排。

可选地，所述切换组件还包括壳体和预紧件；所述壳体上设有用于容纳所述结合齿、所述连接齿轮、所述结合环以及所述预紧件的安装孔；所述安装孔的内壁上设有凸环；所述预紧件的一端抵接所述凸环，所述预紧件的另一端抵接所述结合环。

可选地，所述结合环的外壁上设有外齿，所述安装孔的内壁上设有与所述外齿适配的滑槽，所述结合环在所述安装孔中沿所述滑槽滑动，以控制所述内齿与所述结合齿和/或所述连接齿轮结合或分离。

可选地，所述多功能差速器还包括执行组件；所述执行组件包括分离轴承和至少两个顶针；

所述第一行星架上设有与所述顶针数量相等的至少两个第一针孔，所述第二行星架上设有滑动轴以及与所述顶针数量相等的至少两个第二针孔；所述分离轴承连接在所述滑动轴上；所述顶针的一端连接在所述分离轴承上，所述顶针的另一端顺次穿过所述第二针孔和所述第一针孔并抵接所述切换装置。

可选地，所述分离轴承包括压盘和安装在所述压盘上的活塞；所述压盘远离所述活塞的端面上设有用于安装所述顶针的针槽。

本发明的多功能差速器，当切换装置与行星齿轮排和输入轴均分离时，输入轴在外部驱动力作用下带动下空转，也即，外部驱动力只能带动输入轴转动，而并不能通过行星齿轮排带动汽车的第一半轴和第二半轴，比如，当该多功能变速器用于四驱车的前驱时，且汽车行驶在单前驱工况时，可单独切断前车轮与前动力总成的连接；或该多功能变速器用于四驱车的后驱时，且汽车行驶在单后驱工况时，可单独后轮与后驱动力总成的连接；从而通过该多功能差速器减小汽车的阻力和拖曳扭矩，提高汽车的燃油经济性。其次，当切换装置同时与行星齿轮排以及输入轴结合时，所述多功能差速器处于同速状态，此时，所述输入轴、所述切换装置以及所述行星齿轮排三者的转速相同；也即，当所述汽车车轮被被困状态时，可以令所述多功能差速器处于同速状态，此时，所述输入轴、所述切换装置以及所述行星齿轮排三者的转速相同，外部驱动力需要输出很大的扭矩才能带动所述输入轴转动，如此，提高了汽车的脱困能力。再次，当切换装置与输入轴结合，且切换装置与行星齿轮排分离时，输入轴在外部驱动力作用下通过切换装置带动行星齿轮排转动，从而实现汽车的正常差速行驶的功能。本发明中，该多功能差速器可以实现汽车正常差速行驶的功能的同时，还可以实现空转和同速的功能，提高了汽车的脱困能力和燃油经济性。

本发明一实施例还提供了一种汽车，包括上述的多功能差速器。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明一实施例提供的多功能差速器的***结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的多功能差速器的装配结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的多功能差速器的剖视图；

图4为本发明一实施例提供的多功能差速器的切换组件和第一太阳轮的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的多功能差速器的控制器的壳体的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的多功能差速器的输入轴的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的多功能差速器的切换装置的主视图；

图8为本发明一实施例提供的多功能差速器的切换装置、结合齿以及连接齿轮的结构示意图；

图9为本发明一实施例提供的多功能差速器的执行组件的结构示意图；

图10为本发明一实施例提供的多功能差速器的第一太阳轮和连接齿轮的结构示意图；

图11为本发明一实施例提供的多功能差速器的第一行星架的结构示意图；

图12为本发明一实施例提供的多功能差速器的第二行星架的结构示意图；

图13为本发明一实施例提供的多功能差速器的压盘的结构示意图；

图14为本发明一实施例提供的多功能差速器的分离轴承的剖视图；

图15为本发明一实施例提供的多功能差速器的切换装置与行星齿轮排和输入轴均分离时的示意图；

图16为本发明一实施例提供的多功能差速器的切换装置同时与行星齿轮排和输入轴结合时的示意图；

图17为本发明一实施例提供的多功能差速器的切换装置与输入轴结合，且切换装置与行星齿轮排分离时的示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、差速组件；11、行星齿轮排，111、第一行星齿轮排；1111、第一太阳轮；1112、第一行星轮；112、第二行星齿轮排；1121、第二太阳轮；1122、第二行星轮；12、第一行星架；121、第一轴孔；122、第一销孔；123、第二销孔；124、第一针孔；13、第二行星架；131、凹槽；132、第二轴孔；133、第三销孔；134、第四销孔；135、第二针孔；136、滑动轴；14、第一轴销；15、第二轴销；2、切换组件；21、输入齿轮；22、输入轴；221、结合齿；23、切换装置；231、内齿；232、外齿；24、壳体；241、安装孔；242、滑槽；243、凸环；25、连接齿轮；26、预紧件；27、轴承；3、执行组件；31、顶针；32、分离轴承；321、压盘；3211、针槽；322、活塞；4、第一半轴；5、第二半轴。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”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组件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。

如图1至图3所示，本发明一实施例提供的一种多功能差速器，包括差速组件1和切换组件2；所述差速组件1包括连接汽车的第一半轴4和第二半轴5的行星齿轮排11；所述切换组件2包括输入轴22和切换装置23；所述切换装置23选择性地结合所述行星齿轮排11和所述输入轴22；可以理解地，所述行星齿轮排11包括第一行星齿轮排111以及与所述第一行星齿轮排111啮合的第二行星齿轮排112；而所述第一行星齿轮排111包括第一太阳轮1111和多个第一行星轮1112，所述第二行星齿轮排112包括第二太阳轮1121和多个第二行星轮1122；且所述第一太阳轮1111上设有第一内花键，所述第一半轴4上设有与所述第一内花键啮合的第一外花键，所述第一半轴4通过相互啮合的第一内花键和第一外花键连接所述第一太阳轮1111，且所述第一半轴4远离所述第一太阳轮1111一端连接汽车的第一车轮。

所述第二太阳轮1121上设有第二内花键，所述第二半轴5上设有与所述第二内花键啮合的第二外花键，所述第二半轴5通过相互啮合的第二内花键和第二外花键连接所述第二太阳轮11121，且所述第一半轴5远离所述第二太阳轮1121一端连接汽车的第二车轮(第一车轮和第二车轮为汽车的两个前车轮或两个后车轮)。从而在所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112的作用下，所述第一半轴4和所述第二半轴5可以实现差速行驶的功能。

进一步地，所述输入轴22连接连接汽车变速器的输出轴，从而外部驱动力(电机驱动力、发动机驱动力等)通过所述输入轴22可带动所述行星齿轮排11转动。

所述切换装置23与所述行星齿轮排11和所述输入轴22均分离时，所述多功能差速器处于空转状态；所述切换装置23同时与所述行星齿轮排11以及所述输入轴22结合时，所述多功能差速器处于同速状态；所述切换装置23与所述输入轴22结合，且所述切换装置23与所述行星齿轮排11分离时，所述多功能差速器处于差速状态。可以理解地，多功能差速器处于同速状态时，所述输入轴22、所述切换装置23以及所述行星齿轮排11的转速相同，此时该多功能差速器不能实现差速功能，汽车前排或者后排两个车轮的转速始终相等。

具体地，该多功能差速器的具体工作状态如下：

如图15所示，接收空转指令，控制所述切换装置23与所述行星齿轮排11和所述输入轴22均分离，所述输入轴22在外部驱动力作用下带动所述输入轴22空转；可以理解地，所述空转指令可以是汽车行驶在滑行工况下驾驶员手动触发的行驶指令；进一步地，当根据汽车行驶信息(包括汽车行进速度和方向、加速度等信息)确认汽车在滑行工况下行驶时会自动触发空转指令，此时，控制所述切换装置23与所述行星齿轮排11和所述输入轴22均分离；从而所述输入轴22的处于空转(即所述输入轴22的转动并不会带动所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112转动)的状态，也即将汽车变速器或减速箱的动力与汽车的轮端断开。可理解地，当该多功能变速器用于四驱车的前驱时，且汽车行驶在单前驱工况时，可单独切断前车轮与前动力总成的连接；或该多功能变速器用于四驱车的后驱时，且汽车行驶在单后驱工况时，可单独后轮与后驱动力总成的连接；从而该多功能差速器可减小了汽车的阻力和拖曳扭矩，提高了汽车的燃油经济性。

如图16所示，接收同速指令，控制所述切换装置23同时与所述行星齿轮排11以及所述输入轴22结合，以令所述输入轴22与所述行星齿轮排11处于同速状态；可以理解地，所述同速指令可以是汽车行驶在坑洼或被困工况下驾驶员手动触发的行驶指令；进一步地，当汽车过坑洼或被困时，控制所述切换装置23同时与所述行星齿轮排11以及所述输入轴22结合；此时，所述输入轴22、所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112紧固连接在一起，而与所述第一太阳轮1111连接的第一半轴4，和/或与所述第二太阳轮1121连接的半轴由于汽车被困处于同速状态，外部驱动力需要输出很大的扭矩才能带动所述输入轴22转动，从而当该多功能变速器处于锁止状态，可以提高汽车的脱困能力。

如图17所示，接收差速指令，控制所述切换装置23与所述输入轴22结合，同时控制所述切换装置23与所述行星齿轮排11分离，所述输入轴22在外部驱动力作用下通过所述切换装置23带动所述行星齿轮排11转动。可以理解地，所述差速指令可以是根据汽车行驶信息(包括汽车行进速度和方向、加速度等信息)确认汽车处于正常行驶状态下自动触发的指令。进一步地，汽车处于正常行驶状态时自动触发差速指令，此时，所述输入轴22的转动依次通过所述输入轴22、所述切换装置23带动所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112转动，而所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112转动可以带动所述第一半轴4和所述第二半轴5实现差速转动，从而实现了汽车的正常差速行驶。

本发明中，当所述切换装置23与所述行星齿轮排11和所述输入轴22均分离，所述输入轴22在外部驱动力作用下带动所述输入轴22空转，从而外部驱动力只能带动所述输入轴22转动，可单独切断前轮与前驱动力总成的连接，或单独切断后轮与后驱动力总成的连接；从而该多功能差速器可减小了汽车的阻力和拖曳扭矩，提高了汽车的燃油经济性。其次，当所述切换装置23同时与所述行星齿轮排11以及所述输入轴22结合，所述多功能差速器处于同速状态，也即所述输入轴22、所述切换装置23以及所述行星齿轮排11三者的转速相同，当所述汽车车轮被被困状态时，外部驱动力需要输出很大的扭矩才能带动所述输入轴22转动，从而提高了汽车的脱困能力。当所述切换装置23与所述输入轴22结合，同时制所述切换装置23与所述行星齿轮排11分离，所述输入轴22在外部驱动力作用下通过所述切换装置23带动所述行星齿轮排转动；从而可以实现汽车的正常差速行驶的功能。本发明中，该多功能差速器可以实现汽车正常差速行驶的功能的同时，还可以实现空转和同速的功能，提高了汽车的脱困能力和燃油经济性。

在一实施例中，如图9所示，所述行星齿轮排11包括第一行星齿轮排111以及与所述第一行星齿轮排111啮合的第二行星齿轮排112；所述第一行星齿轮排111包括第一太阳轮1111和多个第一行星轮1112；所述第二行星齿轮排112包括第二太阳轮1121和多个第二行星轮1122；所述第一太阳轮1111与所有所述第一行星轮1112啮合；所述第二太阳轮1121与所有所述第二行星轮1122啮合；所述输入轴22、所述第一太阳轮1111与所述第二太阳轮1121同轴设置；所述第一行星轮1112与所述第二行星轮1122数量相等且交错布置；每一个第一行星轮1112均与其相邻的一个第二行星轮1122啮合；每一个第二行星轮1122均与其相邻的一个第一行星轮1112啮合；可以理解地，所述第一行星轮1112和所述第二行星轮1122的个数一样，且两者的数量可以根据实际需求而设定；作为优选，所述第一行星轮1112和所述第二行星轮1122均设为3个。

如图12和图13所示，所述差速组件1还包括第一行星架12和连接所述第一行星架12的第二行星架13；所述第二行星架13上还设有用于容纳所述第二行星齿轮排112的凹槽131，所述第一行星架12和所述第二行星架13之间形成有用于安装所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112的安装空间。可以理解地，所述第二行星行星架上还设有用于容纳所述第二行星齿轮排112的凹槽131，从而该多功能差速器的结构简单、安装方便，且所述凹槽131的设计，使得该多功能差速器的结构更加紧凑、加强了该多功能差速器的强度；同时所述凹槽131的设计，还降低了该多功能差速器的重量，有利于汽车的轻量化设计。

在一实施例中，如图9、图10和图11所示，所述差速组件1还包括与所述第一太阳轮1111的中心轴平行设置的第一轴销14和第二轴销15，所述第一行星架12上设有第一轴孔121、第一销孔122和第二销孔123，所述第二行星架13上设有第二轴孔132、第三销孔133和第四销孔134；所述第一轴销14的相对两端分别安装在所述第一销孔122和所述第三销孔133中，所述第一行星轮1112安装在所述第一轴销14上；所述第二轴销15的相对两端分别安装在所述第二销孔123和所述第四销孔134中，所述第二行星轮1122安装在所述第二轴销15上；汽车的第一半轴4穿过所述第一轴孔121连接所述第一太阳轮1111，汽车的第二半轴5穿过所述第二轴孔132连接所述第二太阳轮1121。可以理解地，所述第一轴销14、所述第一销孔122以及所述第三销孔133的数量均和所述第一行星轮1112的数量相等，且所述第二轴销15、所述第二销孔123以及所述第四销孔134的数量均和所述第二行星轮1122的数量相等。本发明中，该多功能差速器的结构简单、安装方便。

在一实施例中，所述第一轴销14上设有第一油孔(图未示)，所述第二轴销15上设有第二油孔(图未示)。可以理解地，所述第一油孔和所述第二油孔分别贯穿所述第一轴销14和所述第二轴销15，且所述第一油孔和所述第二油孔的形状可以根据实际需求而设定；进一步地，所述第一油孔包括沿所述第一轴销14轴线布置的第一内孔，以及沿所述第一轴销14径向布置的第二内孔；所述第一内孔的一端连通外界环境，所述第一内孔的另一端连通所述第二内孔；所述第二内孔远离所述第一内孔的一端连通外界环境。且所述第二油孔的布置方式和所述第一油孔的布置方式相同，在此不再赘述。具体地，当所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112旋转时，在所述第一行星齿轮排111的离心力作用下，所述第一油孔会从该多功能差速器的壳体24中吸取润滑油，并甩向所述第一行星轮1112上；同时，在所述第二行星齿轮排112的离心力作用下，所述第二油孔会从该多功能差速器的壳体24中吸取润滑油，并甩向所述第二行星轮1122上；从而所述第一油孔和所述第二油孔的设计，提高了该多功能差速器的润滑效果和冷却效果，延长了该多功能变速器的使用寿命。

在一实施例中，如图6至图8及图10所示，所述切换装置231为结合环，所述结合环的内壁上设有内齿231；所述输入轴22上靠近所述行星齿轮排11的一端设有与内齿231适配的结合齿221，所述切换组件2还包括同轴连接所述行星齿轮排11并与所述内齿231适配的连接齿轮25(也即连接齿轮25与所述第一太阳轮1111同轴设置)；所述结合环通过所述内齿231与所述结合齿221的啮合结合所述输入轴22，所述结合环通过所述内齿231与所述连接齿轮25的啮合结合所述行星齿轮排11(也即，所述结合环通过所述内齿231与所述连接齿轮25的啮合结合所述第一太阳轮1111)。可以理解地，所述连接齿轮25与所述第一太阳轮1111远离所述第二太阳轮1121的端面固定连接；进一步地，所述结合齿221和所述连接齿轮25的齿形一样，均可与所述结合环的内齿231啮合。

作为优选，所述内齿231的第一长度大于第二长度和第三长度之和，所述第二长度为所述连接齿轮25的齿长度，所述第三长度为所述结合齿221的齿长度。从而可以实现所述内齿231同时与所述连接齿轮25和所述结合齿221轮同时啮合。本发明中，该多功能差速器通过所述结合环即可实现汽车的车轮同速和空转的功能，从而降低了该多功能差速器的制造成本。

在一实施例中，如图4和图5所示，所述切换组件2还包括壳体24和预紧件26；所述壳体24上设有用于容纳所述结合齿221、所述连接齿轮25、所述结合环以及所述预紧件26的安装孔241；所述安装孔241的内壁上设有凸环243，所述预紧件26套接在所述结合齿221上，所述预紧件26的一端抵接所述凸环243，所述预紧件26的另一端抵接所述结合环。可以理解地，所述预紧件26包括但不限于螺旋弹簧；所述预紧的设计，可以保证所述所述结合环回位时，与所述行星齿轮排和所述输入轴22均分离，保证了该多功能差速器的回位功能。

在一实施例中，所述切换组件2还包括安装在所述输入轴22上的输入齿轮21，以及套接在输入轴22上的轴承27，所述输入轴22上设有轴肩(轴肩位于结合齿221远离行星齿轮排11的一侧)，所述轴承27的一端与所述输入齿轮21抵接，所述轴承27的另一端与所述轴肩抵接；所述输入轴22通过所述轴承27转动安装在所述安装孔241中。作为优选，所述输入轴22上设有与所述输入齿轮21过盈配合的齿轮安装部，以及用于安装所述轴承27的轴承27安装部，且所述轴承27安装部的外径大于所述齿轮安装部的外径，从而保证了所述输入齿轮21固定安装在所述输入轴22上，且所述输入轴22通过所述壳体24的安装孔241内，进而保证了所述输入齿轮21可带动所述输入轴22转动，而所述壳体24保持不动；另外，当所述输入轴22通过所述轴承27安装在所述安装孔241中时，所述轴承27远离所述输入齿轮21的一端与所述轴肩抵接，从而简化了该多功能变速器的安装。

在一实施例中，如图5、图7和图8所示，所述结合环的外壁上设有外齿232，所述安装孔241的内壁上设有与所述外齿232适配的滑槽242，所述结合环在所述安装孔241中沿所述滑槽242滑动，以控制所述内齿221与所述结合齿221和/或所述连接齿轮25结合或分离。可以理解地，所述外齿232与所述滑槽242之间为间隙配合，从而保证了所述结合环沿所述滑槽242的轴向滑动。本发明中，通过所述滑槽242与所述外齿232的设计，保证了所述结合环在所述安装孔241中滑动时的稳定性。

在一实施例中，如图1、图13和图14所示，所述多功能差速器还包括执行组件3；所述执行组件3包括分离轴承32和至少两个顶针31；可以理解地，所述顶针31的数量可以根据实际需求而设定，作为优选，所述顶针31设计为3个；所述输入轴22的转动通过3个所述顶针31可以带动所述第一行星架12和所述第二行星架13转动。

所述第一行星架12上设有与所述顶针31数量相等的至少两个第一针孔124，所述第二行星架13上设有滑动轴136以及与所述顶针31数量相等的至少两个第二针孔135；所述分离轴承32连接在所述滑动轴136上；所述顶针31的一端连接在所述分离轴承32上，所述顶针31的另一端顺次穿过所述第二针孔135和所述第一针孔124并抵接所述切换装置23。可以理解地，所述第一针孔124、所述第二针孔135、所述顶针31的数量均相等。进一步地，所述分离轴承32的固定端固定连接在所述滑动轴136上，所述分离轴承32的活动端可沿所述滑动轴136滑动，从而推动所述顶针31移动。

如图15所示，接收空转指令，控制所述分离轴承32不推动所述顶针31，在所述预紧件26的弹力作用下，所述切换装置23与所述行星齿轮排11和所述输入轴22均分离，从而实现了所述输入齿轮21的空转功能。接收空转指令时，控制分离轴承32不推动所述顶针31，在所述预紧件26的弹力作用下，所述切换装置23与所述行星齿轮排11和所述输入轴22均分离；从而所述输入齿轮21的处于空转(即所述输入齿轮21的转动并不会带动所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112转动)的状态，也即将汽车变速器或减速箱的动力与汽车的轮端断开；从而该多功能差速器可减小了汽车的阻力和拖曳扭矩，提高了汽车的燃油经济性。

如图16所示，接收同速指令，控制所述分离轴承32通过所述顶针31沿所述滑槽242推动所述切换装置23，从而控制所述切换装置23同时与所述行星齿轮排11以及所述输入轴22结合，所述输入齿轮21、所述切换装置23、所述第一太阳轮1111、所述第二太阳轮1121的转速相等。可以理解地，当汽车过坑洼或被困时，控制所述分离轴承32推动所述顶针31沿所述滑槽242滑动，所述切换装置23同时与所述行星齿轮排11以及所述输入轴22结合；此时，所述输入齿轮21、所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112紧固连接在一起，而与所述第一太阳轮1111连接的第一半轴4，和/或与所述第二太阳轮1121连接的半轴由于汽车被困而处于困住的状态，外部驱动力需要输出很大的扭矩才能带动所述输入齿轮21转动；此时汽车车轮的转动需要外部驱动力输出较大的扭矩，从而当该多功能变速器处于同速状态，可以提高汽车的脱困能力。

如图17所示，接收差速指令，控制所述分离轴承32推动所述顶针31沿所述滑槽242滑动，从而控制所述切换装置23与所述输入轴22结合，同时控制所述切换装置23与所述行星齿轮排11分离，所述输入齿轮21在外部驱动力作用下通过所述切换装置23带动所述行星齿轮排11转动。可以理解地，汽车处于正常行驶状态时自动触发差速指令，控制所述分离轴承32继续推动所述顶针31沿所述滑槽242滑动，所述切换装置23同时与所述行星齿轮排11，而不与所述输入轴22结合；此时，所述输入齿轮21的转动依次通过所述输入轴22、所述切换装置23带动所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112转动，而所述第一行星齿轮排111和所述第二行星齿轮排112转动可以带动所述第一半轴4和所述第二半轴5实现差速转动，从而实现了汽车的正常差速行驶。

本发明中，所述执行组件3的设计，即可实现带动所述切换装置23选择性与所述第一太阳轮1111和输入轴22的结合，从而该多功能变速器无需设置电动推杆，降低了该多功能变速器的重量，有利于汽车的轻量化设计。

在一实施例中，如图、图13和图14所示，所述分离轴承32包括压盘321和安装在所述压盘321上的活塞322；所述压盘321远离所述活塞322的端面上设有用于安装所述顶针31的针槽3211。可以理解地，所述压盘321套接在所述第一行星架12的外壁上，且所述第二半轴5依次穿过所述压盘321、所述第二行星架13连接所述第二太阳轮1121。具体地，当往所述活塞322内注入高压的液压油时，所述压盘321将在高压的液压油的推动下，带动所述顶针31前移；当从所述活塞322中抽出液压油时，所述压盘321将带动所述顶针31后退。该活塞322和所述压盘321的设计，减小了所述压盘321与所述顶针31之间的冲击力，提高了汽车的NVH性能。

本发明另一实施例还提供了一种汽车，包括上述的多功能差速器。

以上仅为本发明较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能差速器，其特征在于，包括差速组件和切换组件；所述差速组件包括连接汽车的第一半轴和第二半轴的行星齿轮排；所述切换组件包括输入轴和切换装置；所述切换装置选择性地结合所述行星齿轮排和所述输入轴；

所述行星齿轮排包括第一行星齿轮排以及与所述第一行星齿轮排啮合的第二行星齿轮排；所述第一行星齿轮排包括第一太阳轮和多个第一行星轮；所述第二行星齿轮排包括第二太阳轮和多个第二行星轮；所述第一太阳轮与所有所述第一行星轮啮合；所述第二太阳轮与所有所述第二行星轮啮合；

所述差速组件还包括第一行星架和连接所述第一行星架的第二行星架，所述第一行星架和所述第二行星架之间形成有用于安装所述第一行星齿轮排和所述第二行星齿轮排的安装空间；

所述切换装置为结合环；所述结合环的内壁上设有内齿，所述输入轴上靠近所述行星齿轮排的一端设有与所述内齿适配的结合齿，所述切换组件还包括同轴连接所述行星齿轮排并与所述内齿适配的连接齿轮；所述结合环通过所述内齿与所述结合齿的啮合结合所述输入轴，所述结合环通过所述内齿与所述连接齿轮的啮合结合所述行星齿轮排；

所述切换装置与所述行星齿轮排和所述输入轴均分离时，所述内齿与所述结合齿和所述连接齿轮均不啮合，所述多功能差速器处于空转状态；所述切换装置同时与所述行星齿轮排的第一太阳轮以及所述输入轴结合时，所述内齿与所述结合齿和所述连接齿轮均啮合，所述多功能差速器处于同速状态；所述切换装置与所述输入轴结合，且所述切换装置与所述行星齿轮排分离时，所述内齿与所述结合齿啮合而不与所述连接齿轮啮合，所述输入轴通过所述切换装置连接所述第一行星架，所述多功能差速器处于差速状态。

2.根据权利要求1所述的多功能差速器，其特征在于，所述输入轴、所述第一太阳轮与所述第二太阳轮同轴设置；所述第一行星轮与所述第二行星轮数量相等且交错布置；每一个第一行星轮均与其相邻的一个第二行星轮啮合；每一个第二行星轮均与其相邻的一个第一行星轮啮合；

所述第二行星架上还设有用于容纳所述第二行星齿轮排的凹槽。

3.根据权利要求2所述的多功能差速器，其特征在于，所述差速组件还包括与所述第一太阳轮的中心轴平行设置的第一轴销和第二轴销，所述第一行星架上设有第一轴孔、第一销孔和第二销孔，所述第二行星架上设有第二轴孔、第三销孔和第四销孔；所述第一轴销的相对两端分别安装在所述第一销孔和所述第三销孔中，所述第一行星轮安装在所述第一轴销上；所述第二轴销的相对两端分别安装在所述第二销孔和所述第四销孔中，所述第二行星轮安装在所述第二轴销上；汽车的第一半轴穿过所述第一轴孔连接所述第一太阳轮，汽车的第二半轴穿过所述第二轴孔连接所述第二太阳轮。

4.根据权利要求3所述的多功能差速器，其特征在于，所述第一轴销上设有第一油孔，所述第二轴销上设有第二油孔。

5.根据权利要求1所述的多功能差速器，其特征在于，所述切换组件还包括壳体和预紧件；所述壳体上设有用于容纳所述结合齿、所述连接齿轮、所述结合环以及所述预紧件的安装孔；所述安装孔的内壁上设有凸环；所述预紧件的一端抵接所述凸环，所述预紧件的另一端抵接所述结合环。

6.根据权利要求5所述的多功能差速器，其特征在于，所述结合环的外壁上设有外齿，所述安装孔的内壁上设有与所述外齿适配的滑槽，所述结合环在所述安装孔中沿所述滑槽滑动，以控制所述内齿与所述结合齿和/或所述连接齿轮结合或分离。

7.根据权利要求1所述的多功能差速器，其特征在于，所述多功能差速器还包括执行组件；所述执行组件包括分离轴承和至少两个顶针；

所述第一行星架上设有与所述顶针数量相等的至少两个第一针孔，所述第二行星架上设有滑动轴以及与所述顶针数量相等的至少两个第二针孔；所述分离轴承连接在所述滑动轴上；所述顶针的一端连接在所述分离轴承上，所述顶针的另一端顺次穿过所述第二针孔和所述第一针孔并抵接所述切换装置。

8.根据权利要求7所述的多功能差速器，其特征在于，所述分离轴承包括压盘和安装在所述压盘上的活塞；所述压盘远离所述活塞的端面上设有用于安装所述顶针的针槽。

9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的多功能差速器。