CN105228847A - 动力输出装置、具有所述动力输出装置的车辆和用于所述动力输出装置的中间件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括外壳(18)的动力输出装置，所述外壳至少部分地容纳输入轴(20)、至少一个输出轴(22)、连接到输入轴(20)的第一传动装置(24)、连接到所述至少一个输出轴(22)的第二传动装置(26)、以及连接到所述至少一个输出轴(22)的至少一个输出模块(30)。第二传动装置(26)和所述至少一个输出轴(22)设置成能够装配到外壳(18)中且能够从外壳移除。本发明也涉及设有所述动力输出装置(16)的车辆(1)，且涉及用于所述动力输出装置(16)的中间件(48)。

Description

动力输出装置、具有所述动力输出装置的车辆和用于所述动力输出装置的中间件

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的动力输出装置。本发明也涉及车辆设有根据权利要求12的前序部分所述的动力输出装置，且涉及根据权利要求13的前序部分的用于所述动力输出装置的中间件。

背景技术

卡车有时配有各种类型的附加装置，例如升降架和压缩机。为了驱动附加装置，借助于通常称为PTO的一个或多个动力输出装置从卡车的动力系统提取动力，动力输出装置可连接且装配到几乎所有动力系统部件上，例如连接且装配到发动机上、连接且装配到变速箱上或连接且装配在发动机与变速箱之间。形式为具有液压缸的升降架的动力附加装置需要利用加压液压油且将形式为液压泵的输出模块装配到动力输出装置中。如果附加装置是压缩机，则输出模块优选被装配到形式为动力输出装置中的连接凸缘中，且压缩机的输入轴连接到所述凸缘。

动力输出装置可以是单一或双重的且可以是直接的或齿轮配合的。直接动力输出装置直接由车辆的动力系统驱动，且齿轮配合的动力输出装置经由传动装置驱动以提高旋转速度。双重动力输出装置具有内置传动装置，内置传动装置将动力分配到用于连接输出模块的两个出口。

然而，已知的动力输出装置在其构型方面缺少灵活性。在单一动力输出装置由双重动力输出装置替代的情况下，整个单元必须从车辆移除且改变。在直接动力输出装置由齿轮配合的动力输出装置替代的情况下，整个单元同样必须被改变。这导致具有许多不同类型构型的大量且复杂类型的PTO，且因此导致较高的成本。改变PTO的类型也是复杂的，如果车辆例如在改变用户时将在不同的应用领域下使用，则改变PTO的类型可能是必须的。

文献WO2011/044376A2涉及用于车辆的动力输出装置，其具有周围外壳，周围外壳具有将旋转和转矩从车辆的变速箱传递到合适设备的传动装置。外壳和传动装置如此构造以便防止润滑剂漏到周围环境且防止污染物进入外壳。

文献US5041062涉及用于车辆的动力输出装置，其具有由车辆的动力系统驱动的输入轴。输入轴经由链传动装置将转矩和旋转运动分配到两个输出轴。

发明内容

尽管已知本领域中的解决方案，但是仍需要进一步开发一种具有高度灵活性的动力输出装置，以使得在车辆上的各种不同类型的附加装置可由动力输出装置驱动。也需要进一步开发一种具有高效率的动力输出装置，以减小车辆的油耗以及减小动力输出装置中产生的热量。

因此，本发明的目的是提出一种具有高度灵活性的动力输出装置。

本发明的另一目的是提出一种具有高效率的动力输出装置。

本发明的另外的目的是提出一种占据小空间的动力输出装置。

这些目的通过在引言中指出的动力输出装置实现，所述动力输出装置的特征在权利要求1的特征部分中指出。

这些目的也通过在引言中指出的车辆实现，所述车辆的特征在权利要求12的特征部分中指出，且通过用于根据权利要求13的特征部分所述的动力输出装置的中间件实现。

动力输出装置具有外壳，用于不同目的的各种输出模块可装配到所述外壳上。这使得例如对于车辆的形式为具有液压缸的升降架的附加装置由连接到动力输出装置的形式为液压泵的输出模块提供动力。即使形式为压缩机的附加装置存在于相同车辆上，形式为连接凸缘的输出模块也可装配到相同的动力输出装置中，压缩机的输入轴连接到连接凸缘。作为改变整个动力输出装置的替代，如果车辆将设有新的附加装置，不同类型的另外的输出模块可连接到取力装置。

具有相关输出轴的传动装置能够移除，以使得不具有装配的输出模块的、与动力输出装置的出口相关的传动装置可以被移除，以避免给此时没有执行功能的部件提供动力。这增加动力输出装置的效率且减小由摩擦力产生的热量。车辆的油耗可因此减小。

适当地，外壳如此配置以使得第二传动装置和所述至少一个输出轴(即，连接到第二传动装置的输出轴)可以在第一传动装置装配到外壳中时，装配到外壳中/从外壳移除。第二传动装置和所述至少一个输出轴在外壳中的装配和移除因此被简化，因为不必要数量的部件无需被装配到外壳中和从外壳移除。

适当地，外壳如此配置以使得在输入轴连接到动力系统时，第二传动装置和所述至少一个输出轴(即，连接到第二传动装置的输出轴)可以装配到外壳中/从外壳移除。第二传动装置和所述至少一个输出轴在外壳中的装配和移除因此被简化，因为输入轴无需从动力系统解除连接。

适当地，外壳如此配置以使得当外壳装配到车辆上时，第二传动装置和所述至少一个输出轴(即，连接到第二传动装置的输出轴)可以装配到外壳中/从外壳移除。第二传动装置和所述至少一个输出轴在外壳中的装配和移除因此被简化，因为外壳无需从车辆移除。

在一个实施方式中，用于连接输出模块的动力输出装置出口面向不同方向，这意味着输出模块可以沿不同方向装配。这还增加动力输出装置灵活性，因为输出模块可以沿适于相应附加装置在车辆上的位置的方向放置。在附加装置与动力输出装置之间的连接器因此可更短且数量更少。

在另外的实施方式中，具有基部的中间件设置在用于动力输出装置的外壳与输出模块之间，基部具有导管和/或控制阀。这个中间件使得压缩空气或液压油可以被传送到设置用于每个输出模块的可控离合器单元。设置用于每个输出模块且优选位于基部中的阀单元可用于按期望地连接和解除连接相应输出模块。此时不驱动任何车辆附加装置的输出模块可因此解除连接，以增加动力输出装置的效率和减小由摩擦力产生的热量。车辆的油耗可因此减小。

中间件也可以消除各种软管、管道和用于输出模块的连接和解除连接的连接器，使得PTO更紧凑且减轻其重量、以及潜在地导致车辆中的油耗减少。

附图说明

以下通过参考附图的示例描述本发明的优选实施方式，其中

图1示意性描绘了具有根据本发明的动力输出装置的车辆的侧视图，

图2描绘了根据本发明的动力输出装置的第一实施方式的示意性剖视图，

图3描绘了沿图2中的线III–III的动力输出装置的剖视图，

图4描绘了根据本发明的动力输出装置的第一实施方式的示意性剖视图，其中一个输出模块被移除，

图5描绘了第二实施方式中的动力输出装置的示意性剖视图，

图6描绘了第三实施方式中的动力输出装置的示意性剖视图，以及

图7描绘了沿图6中的线VII–VII的动力输出装置的剖视图。

具体实施方式

图1描绘了具有动力系统2的车辆1的示意性侧视图，动力系统具有连接到变速箱6的燃烧发动机4。变速箱还连接到车辆的牵引轮8。车辆具有形式为设有液压缸12的升降架的第一附加装置10。车辆具有形式为压缩机的第二附加装置14。为了驱动升降架和压缩机，车辆设有根据本发明的动力输出装置16。动力装置经由液压线连接到液压缸12且经由驱动轴连接到压缩机。

图2描绘了根据本发明的PTO16的示意性剖视图。PTO具有外壳18，所述外壳至少部分地容纳输入轴20、至少一个输出轴22、连接到输入轴的第一传动装置24和连接到所述至少一个输出轴的第二传动装置26。PTO也包括连接到所述至少一个输出轴的至少一个输出模块30。在图2中描绘的剖视图中，第二传动装置26和第三传动装置32由第一传动装置24驱动，且所述传动装置采用第一、第二和第三齿轮24、26、32的形式。但是其它类型的传动装置也是可以的，例如，链驱动。齿轮24、26、32均设有输出轴22，输出模块30连接到输出轴。在图2中，三个输出模块30连接到PTO16且连接到相应输出轴22。外壳18优选满是油，以润滑齿轮24、26、32和轴20、22。轴20、22适当地通过轴颈安装在外壳中。齿轮24、26、32可具有适于合适齿轮配合、旋转方向、以及在输入和输出轴20、22之间的距离的相互不同的直径和齿数。

输入轴20旨在连接到车辆的动力系统2，以使得动力系统驱动且引起第一齿轮24的旋转。当第一齿轮旋转时，第二和第三齿轮26、32也将旋转，结果连接到它们的输出模块30经由相应输出轴22驱动。输出模块可以是相同或不同类型以满足不同要求。在图2中，形式为液压泵的输出模块30连接到第二齿轮26的输出轴，且形式为连接凸缘的输出模块连接到第三齿轮32的输出轴。与连接到第二齿轮26的输出轴的液压泵相同类型的液压泵连接到第一齿轮24的输出轴。外壳设有用于输出模块30的凹部34和连接表面36，所述凹部和连接表面如此配置以使得任何类型的输出模块都可以连接到齿轮24、26、32的输出轴。连接表面可设有用于输出模块的未描绘密封件和紧固元件。当例如形式为具有液压缸12的升降架的附加装置10装配到车辆上时，形式为液压泵的输出模块装配到PTO16中，以给升降架的液压缸提供动力。如果附加装置14是例如压缩机，则形式为连接凸缘的输出模块优选装配到PTO中，且压缩机的输入轴连接到所述凸缘。

图3描绘了沿图2中的线III–III的PTO16的剖视图。图3也描绘了第四和第五传动装置，其形式为位于PTO的外壳18中的第四和第五齿轮38、40。第五齿轮40由第一齿轮24经由中间齿轮42驱动，结果第五齿轮的旋转方向将相反于第二、第三和第四齿轮26、32、38的旋转方向。在第一和第四齿轮24、40之间的中心间距离也将增加。在图3中的实施方式中，PTO可设有五个输出模块30，但是PTO也可以设有围绕第一齿轮24的更多齿轮，以使得PTO可具有多于五个输出模块。

图4描绘了根据本发明的PTO16的第一实施方式的示意性剖视图，其中一个输出模块30被移除。在仅要求两个输出模块以驱动车辆配有的附加装置10、14的情况下，旨在用于另外的输出模块的外壳18的在相应连接表面36处的凹部34可由掩蔽板44阻挡，以防止油离开和污垢进入外壳。未经由相应输出轴22连接到输出模块的齿轮26、32、38、40也可从外壳移除，以避免给此时不执行功能的部件提供动力。这增加PTO的效率且减小由摩擦力产生的热量。车辆的油耗可因此减小。移除可通过首先从外壳移除覆盖物46而后移除具有相关输出轴22的齿轮26、32、38、40而实现，没有输出模块连接到所述相关输出轴。在此之后，覆盖物46被装配到外壳上，且将被使用的输出模块被装配到相应连接表面36处的凹部34中。没有连接输出模块的凹部和连接表面均设有掩蔽板。在另外的输出模块将被装配到PTO的情况下，阻挡输出模块将被装配的凹部和连接表面的覆盖物46和掩蔽板44被移除。接下来将在外壳中装配具有相关输出轴22的齿轮26、32、38、40，所述相关输出轴将连接到输出模块。最终步骤是将覆盖物46装配到外壳上。因此，当具有相关输出轴的齿轮26、32、38、40将被装配到外壳中或从外壳移除时，第一齿轮24无需被移除。装配和移除具有相关输出轴的齿轮26、32、38、40因此被简化，因为不必要数量的部件无需被装配到外壳中和从外壳移除。当具有相关输出轴的齿轮26、32、38、40件被装配到外壳中或从外壳移除时，输入轴20也无需从动力系统2移除，由此也简化具有相关输出轴的齿轮26、32、38、40在外壳中/从外壳的装配/移除。有利的，外壳如此配置以使得当外壳被装配到车辆上时具有相关输出轴的齿轮26、32、38、40可以被装配到外壳中和从外壳移除。齿轮26、32、38、40具有相关输出轴的在外壳中/从外壳的装配/移除因此被简化，因为外壳无需从车辆被移除。外壳可以由合适的紧固元件47连接到车辆。

图5描绘了第二实施方式中的PTO16的示意性剖视图，其与第一实施方式的不同之处在于用于连接输出模块30的PTO16的凹部34面向不同方向，以使得输出模块可以沿不同方向装配。因此第二和第三齿轮26、32而且第四和第五齿轮38、40如此配置以使得每个齿轮26、32、38、40的输出轴22可连接到沿相反方向的两个输出模块。这还增加PTO的灵活性，因为输出模块可沿适于附加装置10、14在车辆上的位置的方向放置。这使得附加装置与PTO之间的连接器可以更短且数量更少。

图6描绘了第三实施方式中的PTO16的示意性剖视图，其与以上实施方式的不同之处在于，具有基部49的中间件48设置在外壳18与输出模块30之间，基部具有导管50和控制阀52。这个中间件使得加压流体(例如，来自压力源54的空气或液压油)被传送到设置用于每个输出模块的可控离合器单元。基部49中的导管50配置成将流体传送到相应离合器单元56，以将相应离合器单元引到解除连接或连接位置。控制阀52优选设置用于每个输出模块且优选位于基部49中。这些控制阀可用于按期望地连接和解除连接相应输出模块。控制阀借助于控制单元53操作，控制单元经由相应信号线58连接到控制阀。因此，此时不驱动任何车辆的附加装置10、14的输出模块可被解除连接，以增加PTO的效率和减小由摩擦力产生的热量。车辆的油耗可因此减小。作为替换方案，可控离合器单元56可位于输出轴22与输出模块30之间而无中间件48。然而，中间件48可以消除各种软管、管道和用于输出模块的连接和解除连接的连接器，以使得PTO更紧凑且减轻其重量，从而潜在地导致车辆中的油耗减少。

可控离合器单元56具有由导管50中的流体移动的轴向可移动套筒57。套筒的内侧设有花键59，所述花键既与在连接到输出轴22的输出模块30的第一轴颈61上的对应花键59协作，又与在连接到输出模块的可旋转部件64的第二轴颈63上的花键59协作。当控制阀52从控制单元53接收信号以打开导管50时，流体将套筒57轴向移动到允许与在第一和第二轴颈上的花键59接合的位置。输出轴22将因此驱动被连接的输出模块30。关闭控制阀52将引起作用在套筒57上的流体压力减小，从而导致套筒沿轴颈61、63轴向移动且生成在各轴颈之间的间隙。第二轴颈63将因此从第一轴颈61解除连接、使得输出模块的可旋转部件64停止、且因此解除启动输出模块。套筒57在关闭控制阀52时的运动由弹簧元件65作用。离合器单元56可以不同地配置，例如配置为摩擦离合器。

中间件48如此配置以使得输出模块30可以放置在基部49的相关连接表面36的孔口60中。以与其它实施方式中的外壳18的凹部34和连接表面36相同的方式，基部49的凹部和连接表面如此配置以使得任何类型的输出模块可连接到齿轮24、26、32、38、40的输出轴22。连接表面36可设有用于输出模块的未描绘密封件和紧固元件。在图6中，中间件48设置在外壳的一侧上，但是另外的中间件48可以在外壳的相反侧上，以使得外壳可容纳另外的输出模块。

图7描绘了沿图6中的线VII–VII的中间件48的剖视图。图7示出在中间件的基部49中延伸和分支的导管50。导管从基部的连接压力源54的外表面62延伸。管从外表面62延伸到输出模块30可被连接且控制阀52被定位的每个点。视图示出用于输出模块的五个可能的连接点，但也可以将更多或更少的输出模块连接到PTO。

以上引用的引用部件和特征可以在本发明的范围内在引用的不同版本之间结合。

Claims (14)

1.一种动力输出装置，其包括外壳(18)，所述外壳至少部分地容纳：

输入轴(20)，

至少两个输出轴(22)，

连接到输入轴(20)的第一传动装置(24)，

连接到输出轴(22)中的至少一个的第二传动装置(26)，

连接到输出轴(22)中的至少另一个的第三传动装置(32)，

连接到输出轴(22)的至少两个输出模块(30)，

其特征在于，

第二传动装置(26)和连接到第二传动装置(26)的所述至少一个输出轴(22)设置成能够装配到外壳(18)中且能够从外壳移除。

2.根据权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于，

外壳(18)如此配置以使得当第一传动装置(24)装配到外壳(18)中时，第二传动装置(26)和连接到第二传动装置(26)的所述至少一个输出轴(22)能够装配到外壳(18)中和从外壳移除。

3.根据权利要求1或2所述的动力输出装置，其特征在于，

外壳(18)如此配置以使得当输入轴(20)连接到动力系统(2)时，第二传动装置(26)和连接到第二传动装置(26)的所述至少一个输出轴(22)能够装配到外壳(18)中和从外壳移除。

4.根据前述权利要求任一所述的动力输出装置，其特征在于，

外壳(18)如此配置以使得当外壳(18)装配到车辆(1)上时，第二传动装置(26)和连接到第二传动装置(26)的所述至少一个输出轴(22)能够装配到外壳(18)中和从外壳移除。

5.根据前述权利要求任一所述的动力输出装置，其特征在于

第二传动装置(26)如此配置以使得连接到第二传动装置(26)的所述至少一个输出轴(22)能够连接到两个输出模块(30)。

6.根据前述权利要求任一所述的动力输出装置，其特征在于

第二传动装置(26)如此配置以使得两个输出模块(30)能够沿相反方向连接到所述至少一个输出轴(22)，所述至少一个输出轴连接到第二传动装置(26)。

7.根据前述权利要求任一所述的动力输出装置，其特征在于，

可控离合器单元(56)设置在连接到第二传动装置(26)的所述至少一个输出轴(22)与连接到所述输出轴(22)的所述至少一个输出模块(30)之间。

8.根据权利要求7所述的动力输出装置，其特征在于，

中间件(48)设置在外壳(18)与离合器单元(56)之间且包括设有导管(50)的基部(49)，所述导管用于将流体传送到离合器单元(56)以将离合器单元(56)引到解除连接或连接位置。

9.根据权利要求8所述的动力输出装置，其特征在于，

至少一个控制阀(52)设置在基部(49)中且适于将流体引到离合器单元(56)。

10.根据前述权利要求任一所述的动力输出装置，其特征在于，

第一、第二和第三传动装置(24、26、32)是齿轮。

11.根据前述权利要求任一所述的动力输出装置，其特征在于，

所述至少一个输出模块(30)是液压泵或连接凸缘。

12.一种车辆(1)，其特征在于，所述车辆设有根据前述权利要求任一所述的动力输出装置(16)。

13.一种中间件，其用于根据权利要求7所述的动力输出装置，所述中间件包括能够连接在外壳(18)与离合器单元(56)之间的基部(49)，其特征在于，

中间件(48)设有导管(50)，所述导管用于将流体传送到离合器单元(56)以将离合器单元(56)引到解除连接或连接位置。

14.根据权利要求13所述的中间件，其特征在于，

至少一个控制阀(52)设置在基部(49)中且适于将流体引到离合器单元(56)。