CN102811873A - 具有摆式悬挂驱动轴的传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的传动系统，包括通过摆式悬架（30）悬挂的驱动轴（20），摆式悬架（30）包括紧固构造（32、34）以及驱动轴紧固件（106），紧固构造固定地连接到车辆，驱动轴紧固件连接到驱动轴（20）并且相对于紧固构造（32、34）可枢转地以轴承支承的方式接合于轴承中，其中传动构造（50）包括从动输入轴（52），其中一电动机（60）被设置成用于驱动驱动轴（20），其中电动机（60）的转子连接到输入轴（52），并且电动机（60）的非旋转部分固定地连接到驱动轴紧固件（106），电动机的非旋转部分包括电动机（60）的定子（66）。本发明还涉及一种机动车辆。

Description

具有摆式悬挂驱动轴的传动系统

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种具有摆式悬挂驱动轴的传动系统。本发明还涉及一种机动车辆。

背景技术

在例如四轮驱动的机动车辆（比如采矿车辆）的传统传动系统中，万向轴设置成向驱动轴传递功率。为了提高车辆的可接近性，其中一个驱动轴为摆式悬挂的，而另一个驱动轴刚性地固定到车架。摆式悬架允许驱动轴围绕与其垂直的轴转动，比如离其地面位置+/-10度。可用传统的方式铰接或控制机动车辆。

摆式悬挂驱动轴通常以轴承支承的方式接合（journalled）于滑动轴承内，其中，在摆动的过程中发生磨损。该磨损造成轴随着时间移动，使得车辆的腹部（belly）间隙变低。为了对此进行补偿，如今通常在传动连接的地方处，在驱动轴和万向轴上的固定点之间提供离合器，用于补偿所述运动。这种联轴器的结构复杂并且占据空间。

发明目的

本发明的目的是提供一种具有摆式悬挂驱动轴的传动系统，其节能，并同时节省空间且驱动元件几乎没有磨损。

发明内容

通过以下描述而显而易见的这些和其他目的可通过传动系统和机动车辆来实现，所述传动系统和机动车辆是通过介绍而所述的类型，并且另外，所述传动系统和机动车辆示出了根据所附权利要求1和9中描述的特征。在所附权利要求2-8中限定了本发明传动系统的优选实施例。

根据本发明，通过一种用于机动车辆的传动系统实现所述目的，所述用于机动车辆的传动系统包括：通过摆式悬架悬挂的驱动轴，摆式悬架包括紧固构造以及驱动轴紧固件，紧固构造固定地连接到车辆，驱动轴紧固件连接到驱动轴并且相对于紧固构造可枢转地以轴承支承的方式接合在轴承中；用于驱动驱动轴的差分器，其中差分器包括从动输入轴，其中包括一电动机被设置成用于驱动驱动轴，其中电动机的转子连接到输入轴，并且电动机的非旋转部分固定地连接到驱动轴紧固件，电动机的非旋转部分包括电动机的定子。

通过使用电动机，可获得节能驱动能力。通过以这种方式设置电动机，在电动机与差分器之间不需要联轴器来补偿随着时间由于磨损而发生的几何变化。由于电动机的非旋转部分与驱动轴紧固件紧固在一起，所以因为可进行紧凑的连接，从而降低了空间需求。而且，由于通过驱动轴紧固件承载全部力，所以电动机不需要附加的悬架。

根据传动系统的一个实施例，所述可枢转的轴承包括滑动轴承。使用滑动轴承的优势在于，其对于摆式悬挂驱动轴来说是节省空间的。

根据传动系统的一个实施例，电动机的所述非旋转部分在所述滑动轴承的内轴承部分内部连接到驱动轴紧固件。因此，在驱动轴紧固件相对于紧固构造旋转的过程中，连接到输入轴的转子/转子轴不会发生断裂、弯曲等风险。

根据传动系统的一个实施例，所述驱动轴紧固件包括外锥体，其中所述滑动轴承设置在所述外锥体与所述紧固构造之间。由此，有利于更稳定且更可靠地进行连接，其中外锥体构成保护部分。

根据传动系统的一个实施例，所述紧固构造包括前摇臂悬架和后摇臂悬架。这使得形成驱动轴的稳定悬挂。

根据传动系统的一个实施例，所述驱动轴紧固件包括设置在所述外锥体内部的内锥体。因此，内锥体包括保护部分并且保护传动构造。

根据传动系统的一个实施例，电动机的所述非旋转部分连接到所述外锥体。由于外锥体可有利地构成支撑部分，所以这使得形成了稳定的连接。

根据传动系统的一个实施例，电动机的所述非旋转部分连接到所述内锥体。这使得形成了电动机的保护连接。

附图说明

结合附图阅读下面的详细描述时，通过参看下面的详细描述，将更好地理解本发明，其中，在这几幅附图中，相同的参考数字表示相同的部件，并且在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施例的机动车辆的侧视图；

图2示意性地示出了根据本发明实施例的传动系统的平面图；

图3示意性地示出了根据本发明实施例的传动系统的侧视图；

图4a示意性地示出了根据本发明实施例的图2中的传动系统的一部分的平面图，所述传动系统包括驱动轴构造和电动机；

图4b示意性地示出了图4a中的传动系统的部分的侧视图；以及

图4c示意性地示出了图4a中的传动系统的部分的前视图。

具体实施方式

图1为根据本发明实施例的机动车辆1的示意图。根据一实施例，机动车辆1由施工车辆构成。根据一实施例，机动车辆1由铰接式车辆1构成。机动车辆1由混和动力电动车辆、柴油电动车辆或电动车辆构成。

图2示意性地示出了根据本发明实施例的传动系统2的平面图，并且图3示意性地示出了根据图2中传动系统的变型的传动系统3的侧视图。

根据这些实施例的传动系统2、3包括前驱动轴10和后驱动轴，前驱动轴设置成驱动前轮12a、12b，后驱动轴通过摆式悬架30悬挂并且设置成驱动后轮22a、22b。

摆式悬架包括驱动轴紧固件106和固定地连接到车辆的紧固构造32、34，所述驱动轴紧固件连接到驱动轴20并且相对于所述紧固构造32、34可枢转地以轴承支承的方式接合于轴承中，这在图4a-c中更详细地示出，紧固构造32、34包括前摇臂悬架32和后摇臂悬架34。

传动系统2、3包括用于驱动前驱动轴1的前传动构造40，其中前传动构造40可由差分器或锥齿轮构成。前传动构造40包括从动前输入轴或前小齿轮（图2和3中未示出）。传动系统进一步包括用于驱动后驱动轴20的后传动构造50，其中后传动构造50可由差分器或锥齿轮构成。后传动构造50包括从动后输入轴或后小齿轮（图2和3中未示出）。

传动系统包括用于驱动前和后驱动轴10、20的电动机60，其中电动机的转子连接到后输入轴，并且电动机60的包括电动机的定子的非旋转部分固定地连接到所述紧固构造，这从图4中可明显看出。

传动系统进一步包括万向轴70，该万向轴设置在电动机与前传动构造之间，并且该万向轴在一端中连接到电动机60的转子且在另一端中连接到前输入轴。

根据图3中的实施例，传动系统包括内燃机80和连接到内燃机80的发电机90。发电机连接到电动机并且设置成用于驱动所述电动机。根据该实施例，发电机通过电压转换器92连接到电动机。所述电压转换器92包括整流器92a和逆变器92b，整流器设置成对来自于发电机90的交流电压进行整流，逆变器设置成对来自于发电机90的直流电压进行逆变，从而使得用于电动机60的电压和频率可以被控制，所述频率控制旋转速度和电压扭矩。因此，也有利于接合储能单元，诸如电池单元或相应单元，用虚线和点划线将储能单元95表示为可选的替代物。

点划线X表示车辆的传动系统可以是用于铰接式车辆的传动系统。

上述根据图3的传动系统仅仅构成一个实例。可使用任何适当的传动系统，比如可使用用于混和动力电动车辆、用于柴油电动车辆或用于电动车辆的传动系统。在电动车辆内，例如不需要任何内燃机。

图4a-c示意性示出了图2中的传动系统的一部分4的不同视图，所述部分包括根据本发明实施例的驱动轴构造和电动机60。

摆式悬挂驱动轴构造包括驱动轴20和摆式悬架，驱动轴20通过所述摆式悬架30摆动悬挂。

摆式悬架30包括驱动轴紧固件106以及固定连接到车辆的紧固构造32、34，的述驱动轴紧固件连接到驱动轴20并且相对于所述紧固构造32、34可枢转地以轴承支承的方式接合于轴承中。所述可枢转的轴承包括滑动轴承37、38。

紧固构造32、34包括前和后摇臂悬架32、34。前摇臂悬架32设置在驱动轴20的前方面，且后摇臂悬架设置在驱动轴20的后方，即，驱动轴20安装在前摇臂悬架32与后摇臂悬架34之间。因此，获得驱动轴20的稳定悬挂。根据该实施例，在驱动轴20由后驱动轴20构成时，前摇臂悬架32设置在驱动轴20与电动机60之间。各个摇臂悬架32、34通过紧固件32a、34a固定地连接到车辆。

各个摇臂悬架32、34具有大致环形的剖面（profile），通过该剖面，大致水平的臂部32b、34b从每侧中伸出。在各个臂部32b、34b处，所述紧固件32a、34a设置成附接到车辆。各个摇臂悬架32、34具有内环形表面32c、34c。

此外，驱动轴构造包括用于驱动驱动轴20的传动构造50，其中传动构造50包括从动输入轴52或小齿轮52。根据该实施例的传动构造50由锥齿轮构成。根据可替换实施例，传动构造50由差分器构成。

驱动输入轴52基本上沿车辆的纵向延伸，并且因此与驱动轴20垂直，其中驱动功率设置成通过传动构造50（此处为锥齿轮）进行传递。输入轴52连接到电动机60的转子62，转子62的转子轴64直接或通过诸如行星齿轮的齿轮构造（未示出）连接到所述输入轴52。根据一变型，转子轴64的延伸部分以及所述输入轴52（即，所述小齿轮）构成一整体部分。

驱动轴20的部分和传动构造50被容纳在外壳构造100的中心部分中。外壳构造100包括大致管状的延伸部分102、104，所述大致管状的延伸部分从外壳构造的中心部分的每侧横向地延伸，驱动轴20设置成在所述管状的延伸部分中延伸。

外壳构造100进一步包括第一锥形延伸部分106和第二锥形延伸部分108，第一锥形延伸部分从外壳构造的前部纵向地延伸并且沿向前的方向逐渐变细，第二锥形延伸部分从外壳构造的后部纵向地延伸并且沿向后的方向逐渐变细。

外壳构造的第一锥形延伸部分106在端部106a处通过第一滑动轴承37以轴承支承的方式连接到前摇臂悬架32，其中第一锥形延伸部分106相对于前摇臂悬架32可旋转。因此，第一滑动轴承37设置在前摇臂悬架32的内环形表面32c与第一锥形延伸部分106的端部106a的外表面106b之间。

外壳构造的第二锥形延伸部分108在端部108a处通过第二滑动轴承38以轴承支承的方式连接到后摇臂悬架34，其中第二锥形延伸部分108相对于后摇臂悬架34可旋转。因此，第二滑动轴承38设置在后摇臂悬架34的内环形表面34c与第二锥形延伸部分108的端部108a的外表面108b之间。

外壳构造100的第一锥形延伸部分106在端部106a处连接到电动机60的定子66，驱动轴紧固件包括所述锥形延伸部分106。电动机60在第一滑动轴承37内连接到锥形延伸部分106。

外壳构造100的第一锥形延伸部分106包括外锥体106c和设置在所述外锥体106c内部的内锥体106d。内锥体106d构成对输入轴52的保护。因此，外锥体106c的外表面106b抵靠第一滑动轴承37滑动地设置。根据该实施例，外锥体106c为承载式。根据该实施例，外锥体106c连接到电动机60的定子66，其中电动机60连接到外锥体106c并且其连接到第一滑动轴承37内部。外锥体106c和电动机的定子可通过任何合适的连接（诸如螺纹接头加固件）连接。

根据可替换实施例，电动机60连接到内锥体106d，电动机60还在第一滑动轴承37内部连接到内锥体106d。所述连接包括紧固件，根据实施例，紧固件通过螺纹接头加固件构成。

根据又一可替换实施例，电动机60通过紧固件连接在外锥体与内锥体之间，根据一变型，紧固件通过螺纹接头加固件构成。

由于电动机60连接到第一锥形延伸部分106（即外锥体和/或内锥体）的事实，所以消除了转子轴64与输入轴52之间由于车辆的重量造成的滑动轴承37的上部分的磨损而发生断裂的风险。

外壳构造100的第二锥形延伸部分108包括外锥体108c和设置在所述外锥体内部的内锥体108d。因此，外锥体108c的外表面108b抵靠第二滑动轴承38滑动地设置。根据该实施例，外锥体108c为承载式。内锥体108d构造成对传动构造的保护。

因此，驱动轴紧固件包括外锥体和设置在外锥体内部的内锥体。所述滑动轴承设置在所述外锥体与所述紧固构造之间。

电动机的转子60连接到输入轴以用于驱动所述输入轴。电动机60的包括电动机的转子60的非旋转部分固定地连接到驱动轴紧固件的所述内锥体。

根据可替换实施例，车辆的前驱动轴为摆式悬挂。

已经提供了对本发明的优选实施例的前述描述，以用于进行阐述和描述的目的。其意并非在于穷举或将本发明限于所公开的精确形式。显然，对于本领域的技术人员而言显而易见的是可进行多种修改和变型。选择和描述这些实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而能够允许本领域的其他技术人员理解本发明以用于适合于所预期的特定应用的各种实施例并且具有各种修改。

Claims (9)

1.用于机动车辆的传动系统，包括通过摆式悬架（30）悬挂的驱动轴（20），所述摆式悬架（30）包括紧固构造（32、34）以及驱动轴紧固件（106），所述紧固构造固定地连接到所述车辆，所述驱动轴紧固件连接到所述驱动轴（20）并且相对于所述紧固构造（32、34）可枢转地以轴承支承的方式接合，其中所述传动构造（50）包括从动输入轴（52），其特征在于包括被设置成用于驱动所述驱动轴（20）的电动机（60），其中所述电动机（60）的转子连接到所述输入轴（52），并且所述电动机（60）的非旋转部分固定地连接到所述驱动轴紧固件（106），所述电动机的所述非旋转部分包括所述电动机（60）的定子（66）。

2.根据权利要求1所述的传动系统，其中，所述可枢转的轴承包括滑动轴承（37、38）。

3.根据权利要求2所述的传动系统，其中，所述电动机（60）的所述非旋转部分在所述滑动轴承（37）的内轴承部分内部连接到所述驱动轴紧固件（106）。

4.根据权利要求2或3所述的传动系统，其中，所述驱动轴紧固件（106）包括外锥体，其中所述滑动轴承（37）设置在所述外锥体与所述紧固构造（32）之间。

5.根据权利要求4所述的传动系统，其中，所述紧固构造（32、34）包括前摇臂悬架（32）和后摇臂悬架（34）。

6.根据权利要求4或5所述的传动系统，其中，所述驱动轴紧固件（32、34）包括设置在所述外锥体内部的内锥体。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的传动系统，其中，所述电动机（60）的所述非旋转部分连接到所述外锥体。

8.根据权利要求6或7所述的传动系统，其中，所述电动机（60）的所述非旋转部分连接到所述内锥体。

9.机动车辆，包括根据权利要求1至8中任一项所述的传动系统。

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