CN108473038A - 车辆用轴组件 - Google Patents

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Abstract

轴组件包括第一轴壳和第二轴壳、第一轮端和第二轮端、第一驱动轴和第二驱动轴、齿轮箱以及电动机。所述第一、第二轴壳朝向车架的相对的侧延伸，所述轴壳对齐以限定车轴轴线；所述第一、第二驱动轴设置在第一轴壳和第二轴壳内部；所述齿轮箱具有面向车架一侧的第一表面与面向车架另一侧的第二表面，齿轮箱相对于对齐的轴壳向外悬臂式的延伸以限定齿轮箱轴线，所述齿轮箱轴线平行于车架的纵向轴线且横向于车轴轴线；所述电动机与齿轮箱的第二表面连接并且朝向车架的第一侧延伸以限定马达轴线，所述马达轴线平行且偏离车轴轴线，横向于齿轮箱轴线，并且横向于所述纵向轴线。

Description

车辆用轴组件
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2015年12月17日提交的美国临时申请US 62/268,852和2016年5月6日提交的美国临时申请US 62/333,032的全部权益和优先权，US 62/268,852和US 62/333,032申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体涉及车轴，更具体而言，涉及一种用于车辆的轴组件。
背景技术
车轴通常用于具有车轮的车辆，例如客车和/或卡车、诸如城市和/或商业公共汽车之类的公共交通车辆、农用车辆、半卡车、拖车等等。电动车轴即具有电动机的车轴越来越受欢迎。但是，由于车辆底板下面的空间有限，电动机与车轴适当和有效的连接已成为一个挑战。本公开旨在解决上述指出的挑战。
发明内容
在本公开的一种实施例中，一种车辆，包括：车架，所述车架具有前端和后端以及相对的第一侧和第二侧；底板，所述底板连接于所述车架并且在所述前端和后端之间延伸，以限定适于沿着所述车辆的长度延伸的纵向轴线，并且所述底板还至少在所述第一侧和所述第二侧之间延伸，以限定适于沿着车辆的宽度延伸的横向轴线；第一轴壳和第二轴壳，分别具有第一壳体端部和第二壳体端部，所述第一轴壳的第一壳体端部朝向所述车架的第一侧延伸，并且所述第二轴壳的第一壳体端部朝向所述车架的第二侧延伸，并且所述第一轴壳和所述第二轴壳对齐以限定平行于所述横向轴线的车轴轴线；第一轮端，连接于邻近所述车架第一侧的所述第一轴壳的第一壳体端部；第二轮端，连接于邻近所述车架的第二侧的所述第二轴壳的第一壳体端部；第一驱动轴，至少部分设置在所述第一轴壳内并与所述第一轮端连接；第二驱动轴，至少部分设置在所述第二轴壳内并与所述第二轮端连接；齿轮箱，所述齿轮箱具有箱体，所述箱体具有面向所述车架的第一侧的第一表面和面向所述车架的第二侧的第二表面，所述第一轴壳连接于所述第一表面，所述第二轴壳连接于所述第二表面，并且所述齿轮箱相对于所述对齐的第一轴壳和第二轴壳向外悬置，以限定齿轮箱轴线，所述齿轮箱轴线平行于所述纵向轴线且横向于所述车轴轴线；以及电动机，所述电动机与所述齿轮箱的第二表面连接并向所述车架的第一侧延伸以限定马达轴线，所述马达轴线平行于并偏离于所述车轴轴线，平行于所述横向轴线，横向于所述齿轮箱轴线，并且横向于所述纵向轴线，其中所述电动机连接到所述第一驱动轴和所述第二驱动轴以旋转所述第一轮端和第二轮端。
在本公开的另一实施例中，一种轴组件包括：具有第一壳体端部和第二壳体端部的第一轴壳；具有第一壳体端部和第二壳体端部的第二轴壳；连接于所述第一轴壳的第一壳体端部的第一轮端；连接于所述第二轴壳的第一壳体端部的第二轮端；第一驱动轴，至少部分地容纳于所述第一轴壳内并与所述第一轮端连接；第二驱动轴，至少部分地容纳于所述第二轴壳内并与所述第二轮端连接；齿轮箱，所述齿轮箱具有限定周边的箱体，所述箱体具有界定腔体的第一部分和第二部分，所述第一轴壳连接到所述第一部分，所述第二轴壳连接到所述第二部分，使得所述第一轴壳和第二轴壳沿相反的方向延伸，并且所述第一轴壳和所述第二轴壳对齐以限定车轴轴线，所述齿轮箱相对于所述对齐的第一轴壳和第二轴壳悬置以限定齿轮箱轴线，所述齿轮箱轴线横向于车轴轴线；以及电动机，所述电动机连接到所述箱体的邻近所述第一轴壳的第一部分且远离所述第一部分延伸，以限定平行且偏离于所述车轴轴线且横向于所述齿轮箱轴线的马达轴线；其中所述齿轮箱还包括：从所述箱体的周边向外延伸的凸缘以及将所述凸缘直接连接于所述箱体的支撑肋。
附图说明
本公开的优点将容易理解，因为当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述其变得更好理解。应该理解的是，附图仅仅是说明性的，并不一定按比例绘制。还应理解的是，至少为了简化附图的目的，在一个或多个附图中示意性地示出了车辆和/或轴组件的各种特征。
图1是车辆的一部分的半示意性侧视图，其示出了支撑车辆底板的车架以及连接于车架的轴组件的实施例的一部分。
图2是车辆的一部分的半示意性后视图，其示出了支撑车辆底板的车架和连接于车架的图1所示的轴组件。
图3是图1和图2所示的轴组件的实施例的透视后视图，包括悬架和转向组件。
图4是图1和图2所示的轴组件的透视主视图。
图5是沿着图3所示的线5-5截取的轴组件的一部分的截面图。
图6是图4所示的轴组件的一部分的爆炸图。
图7是图4所示的轴组件的另一部分的爆炸图。
图8是以不同角度示出的图7所示的轴组件的一部分的爆炸图。
图9是轴组件的另一实施例的透视后视图。
图10是图9所示的轴组件的局部爆炸图。
图11是车辆的一部分的半示意性侧视图，其示出了支撑车辆底板的车架以及连接于车架的轴组件的另一实施例的一部分。
图12是车辆的一部分的半示意性后视图，其示出了支撑车辆底板的车架和连接于该拖车框架的图11所示的轴组件。
图13是图11和图12所示的用于车辆的轴组件的透视前视图。
图14是图13所示的轴组件的俯视图。
图15是图13所示的轴组件的后视图。
图16是图13所示的轴组件的局部爆炸图。
具体实施方式
参考附图，其中在所有附图中相同的附图标记指示对应的部件，在附图中示出了轴组件100、200的各种实施例并且在下面进行详细描述。在某些实施例中，轴组件100是用于任何类型的车辆10的驱动转向轴。在其他实施例中，轴组件200是用于任何类型的车辆10的刚性轴。车辆10的非限制性示例包括公共交通车辆(例如城市公共汽车、商业公共汽车、无轨电车等)、校车、商用半卡车和相关联的拖车、农用车辆、客车或卡车等等。如果在拖车上使用，拖车可以连接到半卡车上并且可以具有多个轴组件200。在可选地实施例中，轴组件100、200还可以包括行星轮(planetary)，可以是串联轮轴的一部分，和/或可以具有各种附加特征。
图1和图2半示意性地示出了包括轴组件100的车辆10的一部分。车辆10包括具有车架12的底盘。车架12具有前端14和后端16以及相对的第一侧18和第二侧20。车辆10还包括底板22，底板22连接于车架12并且在前端14和后端16之间延伸，以限定适于沿车辆10的长度延伸的纵向轴线AL。底板22还至少在第一侧18和第二侧20之间延伸以限定横向轴线AW，所述横向轴线AW适于沿着车辆10的宽度延伸。车架12和底板22在图1和2中是示意性地示出，因此车架12在宽度方向(即，沿着横向轴线AW)上可以更大或更小。因此，底板22可以在车架12的第一侧18和第二侧20之间延伸或者可以延伸超出车架12的第一侧18和第二侧20。
用于车辆10的轴组件100是可转向或转向的驱动轴，并且包括第一轴壳102和第二轴壳104，轴壳102、104中的每一者具有第一壳体端部106和第二壳体端部108。如图2所示，第一轴壳102的第一壳体端部106朝向车架12的第一侧18延伸，并且第二轴壳104的第一壳体端部106朝向车架12的第二侧20延伸。第一轴壳102和第二轴壳104的第二壳体端部108连接齿轮箱110。图中示意性地示出了连接到齿轮箱110的第一轴壳102和第二轴壳104的第二壳体端部108，第一轴壳102和第二轴壳104可以以任何合适的方式连接于齿轮箱110。在实施例中，第一轴壳102和第二轴壳104彼此镜像。轴壳102、104可以由任何合适的材料制成或可包括任何合适的材料。
第一轴壳102和第二轴壳104对齐以限定平行于横向轴线AW的车轴轴线AA。例如，如图所示，轴组件100还包括具有第一表面112和第二表面114的齿轮箱110，其中第一表面112面向车架12的第一侧18并且第二表面114面向车架12的第二侧20。换句话说，第一表面112和第二表面114彼此相对。第一轴壳102和第二轴壳104的第二壳体端部108分别连接第一表面112和第二表面114，使得第一轴壳102和第二轴壳104的第二壳体端部108对齐。第一轴壳102和第二轴壳104沿车轴轴线AA在相反的方向上延伸。例如，第一轴壳102沿着朝向车架12的第一侧18的方向延伸，并且第二轴壳104沿着车轴轴线AA在朝向车架12的第二侧20的方向上延伸。
第一轴壳102和第二轴壳104中的每一个是非旋转壳体；即，在车辆10的运转期间轴壳102、104不旋转。因此，第一轴壳102和第二轴壳104以任何合适的方式固定到齿轮箱110，例如利用一个或多个紧固件或类似物固定到齿轮箱110。
在实施例中，如图3所示，轴组件100还可以包括稳定杆115，稳定杆115的端部经由支架117连接到第一轴壳102和第二轴壳104。支架117构造成连接到车辆10的转向柱。因此，稳定杆115在支架117之间延伸并基本平行于车轴轴线AA。
轴组件100还包括第一轮端116和第二轮端118，所述第一轮端116连接到第一轴壳102的邻近车架12的第一侧18的第一壳体端部106，所述第二轮端118连接到第二轴壳104的邻近车架12的第二侧20的第一壳体端部106。在实施例中，第一轮端116和第二轮端118可以通过铰接系统连接到第二壳体端部108。第一轮端116和第二轮端118中的每一个与至少一个车轮或轮胎24连接。第一轮端116和第二轮端118中的每一个也可以具有多个齿轮，诸如具有传动比的行星齿轮组120。传动通过在各个转向轮端116、118内以所述传动比减小而被施加到车轮24。利用由电动机122产生的动力，第一轮端116和第二轮端118使车轮24向前转动以使车辆10向前移动，或者向后转动以使车辆10向后移动。在实施例中，每个轮端116、118还可以包括干盘式制动器。
轴组件110还包括第一驱动轴124和第二驱动轴126。第一驱动轴124至少部分地设置在第一轴壳102内并连接到第一轮端116，第二驱动轴126至少部分地设置在第二轴壳104内并连接到第二轮端118。例如，第一驱动轴124的一部分可以设置成穿过第一轴壳102，并且第一驱动轴124的其余部分可以设置在齿轮箱110内。同样，第二驱动轴126的一部分可以设置成穿过第二轴壳104，并且第二驱动轴126的剩余部分可以设置在齿轮箱110内。如图所示，第一驱动轴124和第二驱动轴126中的每一个都具有第一轴端128和第二轴端130。第一轴端128中的每一个都连接到设置在齿轮箱110内的齿轮组132，并且第二轴端部130中的每一个分别连接到第一轮端116和第二轮端118。驱动轴124、126将来自齿轮箱110中的齿轮组132的动力(由电动机122产生)传送至车辆10的车轮24。通常，当由电动机122驱动或启动时，第一驱动轴124和第二驱动轴126在各自的第一轴壳102和第二轴壳104内旋转，而不啮合或以其他方式旋转轴壳102、104。
第一驱动轴124和第二驱动轴126可以是任何合适的驱动轴或传动轴。在实施例中，第一驱动轴124和第二驱动轴126中的每一个都是万向轴。应该理解的是，驱动轴124、126可以是能够适当地传递扭矩和旋转和/或向车轮24传递动力的任何机械部件，并且不限于驱动轴或传动轴。
在实施例中，轴组件100还包括设置在第一驱动轴124和第二驱动轴126之间的差速器134。差速器134连接到驱动轴124、126，并且允许每个轮端116、118以不同的速度旋转。这有利于车辆10的操控，例如使车辆10易于转向。例如，当车辆10转向时，差速器134允许连接到车辆10的一侧的轮端116、118的车轮24旋转得比连接到车辆10的另一侧的另一个轮端116、118的车轮24更快。
在实施例中，轴组件100还包括第一悬架部件136和第二悬架部件138，其可以是悬架系统的一部分，例如空气悬架系统。第一悬架部件136连接到第一轴壳102和车架12，第二悬架部件138连接到第二轴壳102和车架12。在实施例中，第一悬架部件136和第二悬架部件138是通过弹簧、减震器或其他偏压部件或装置弹性地安装到车架12。悬架系统例如通过在车辆10移动时允许车架12与车轮24之间相对运动来使车辆稳定。以这种方式，悬架系统有助于车辆10的操控和乘坐质量，因为，尽管在道路颠簸或坑洼等处驾驶，悬架系统也能为乘客提供平稳顺畅的乘坐。
如前所述，轴组件100还包括容纳通常被称为齿轮组或传动系的多个齿轮132的齿轮箱110。在实施例中，差速器134至少部分地设置在齿轮箱110内。齿轮箱110可以位于第一轮端116和第二轮端118之间的中心或大致中心处。利用这种构造，齿轮箱110形成轴组件100的中央部分。应当理解的是，齿轮箱110在附图中被示意性地或半示意性地示出，因此齿轮箱110的某些特征未被示出。
齿轮箱110具有箱体140。箱体140具有面向车架12的第一侧18的第一表面112和面向车架12的第二侧20的第二表面114。如图所示，第一轴壳102连接到箱体140的第一表面112，第二轴壳104连接到箱体140的第二表面114。此外，齿轮箱110相对于对齐的第一轴壳102和第二轴壳104向外悬伸，以限定平行于纵向轴线AL并横向于车轴轴线AA的齿轮箱轴线AG。齿轮箱110还沿着垂直轴线AV从车辆10的底板22垂直向下间隔开，垂直轴线AV与车轴轴线AA和齿轮箱轴线AG垂直并相交。
在实施例中，齿轮箱110的箱体140可以具有多个部分。齿轮箱110的多个部分使得轴组件100的多个部件的组装和/或维护容易，例如使得齿轮箱100内部的部件的组装和/或维护容易。在实施例中，箱体140可以具有第一部分142和第二部分144，部分142、144界定了用于容纳齿轮组132的腔体146。在图1-8所示的实施例中，箱体140的部分142、144中的一个可以界定腔体146，而另一个部分142、144可以限定用于覆盖腔体146的盖子148。可以设想的是，齿轮箱110的箱体140可以具有任何合适的构型，例如，箱体140可以基本是一个单一部件。还可以设想的是，齿轮箱110的箱体140可以由任何合适的材料制成，不限于金属和/或金属合金。齿轮箱110的更多细节将在下面进行描述。
齿轮箱110的箱体140可具有任何合适的形状。在实施例中，箱体140具有长圆形形状，其可以类似椭圆形或具有柔软或圆形边缘的矩形形状。在一个特定实施例中，箱体140具有如下长圆形形状，其具有较大部分150(就面积和/或表面积而言)，较大部分150与较小部分152(就面积和/或表面积而言)连在一起。如图所示，第一轴壳102和第二轴壳104连接到箱体140的较大部分150，并且电动机122连接到箱体140的较小部分152。
在实施例中，第一部分142和第二部分144中的一个可以限定基部154和整体连接于基部154的连续侧壁156。如图6所示，第一部分142限定了基部154与连续侧壁156。基部154和侧壁156共同限定第一部分142的内表面158，内表面158界定用于接收和容纳齿轮组132的腔体146。腔体146可具有任何合适的用于容纳齿轮组132的深度。腔体146的形状不受特别限制。在实施例中，腔体146的形状可以模拟或类似于箱体140的第一部分142的总体形状。可选地，腔体146的形状可以不同于箱体140的第一部分142的形状。
部分142的连续侧壁156还限定齿轮箱110的箱体140的外表面160。在实施例中，箱体140具有多个波纹162，其中波纹162形成在箱体140的外表面160中或外表面160上。波纹162可具有任何形状，例如圆形(类似半圆柱体)、多边形(类似长方形、半长方形、三角形、半三角形等)、和/或其组合。每个波纹162通常在齿轮箱110的第一表面112和第二表面114之间延伸。在实施例中，波纹162彼此相邻布置，波纹162之间没有间隔。可选地，波纹162可以彼此间隔开。在实施例中，波纹162沿着箱体140的整个外表面160是连续的。在另一实施例中，波纹162沿着箱体140的外表面160是不连续的。在本实施例中，波纹162可以作为单个波纹162或在箱体140的外表面160的选定区域或面积中的一组波纹162。
至少就每个波纹162的宽度或直径而言，波纹162可以具有任何尺寸。波纹162还可以在齿轮箱的第一表面112和第二表面114之间延伸(即沿着侧壁156的整个高度)，或者可以沿着第一表面112和第二表面114之间的一部分距离延伸。另外，形成在箱体140的外表面160内或外表面160上的波纹162在形状和尺寸方面基本相同。可选地，波纹162可以是不同的，其中一个或多个波纹162至少在形状和尺寸方面可以与另一波纹162不同。
齿轮箱110的箱体140还具有由箱体140的外表面160限定的周边164。另外，齿轮箱110具有从箱体140的周边164向外延伸的凸缘166。在实施例中，凸缘166从箱体140的周边164延伸，其中凸缘166邻近箱体140的较小部分152的表面积较大，邻近箱体140的较大部分150的表面积较小。在可选的实施例中，凸缘166仅沿箱体140的较小部分152从箱体140的周边164延伸。邻近箱体140的较小部分152的具有较大表面积的凸缘166为齿轮箱110提供额外的强度，从而使得齿轮箱110可以适当地保持和/或支撑从齿轮箱110悬置的电动机122。在实施例中，邻近箱体140的较小部分152的凸缘166与限定在箱体140的外表面160中或外表面160上的波纹162的组合为齿轮箱110提供额外的强度，使得齿轮箱110可以适当地保持和/或支撑从齿轮箱110悬置的电动机122。
如图所示，凸缘166具有相对的第一凸缘表面168和第二凸缘表面170，凸缘166的第一凸缘表面168与形成在箱体140的侧壁156中或侧壁156上的波纹162相邻。凸缘166的第二凸缘表面170提供电动机122的连接表面，并且当组装时，凸缘166的第二凸缘表面170与电动机122相邻。凸缘166可以由任何合适的材料制成或包括任何合适的材料，不限于金属和金属合金。在实施例中，凸缘166由与齿轮箱110的箱体140相同的材料制成或包括与齿轮箱110的箱体140相同的材料。
齿轮箱110还具有将凸缘166直接连接到箱体140的支撑肋172。在另一个实施例中，齿轮箱110还具有多个支撑肋172，每个支撑肋172将凸缘166直接连接到箱体140。每个支撑肋172可以具有任何合适的形状和尺寸，并且在宽度方面(例如，肋172的有效直径)典型地大于波纹162。支撑肋172可以在齿轮箱110的第一表面112和第二表面114之间(即，沿着箱体140的侧壁156的整个高度)延伸。可选地，支撑肋172可以沿着齿轮箱110的第一表面112和第二表面114之间的一部分距离延伸。
支撑肋172可具有圆形、多边形和/或它们的组合。在一个实施例中，支撑肋172中的一个或多个具有锥形表面，锥形表面具有邻近凸缘166的非锥形端174和邻近箱体140的第二部分144的锥形端176。支撑肋172在形状和尺寸方面可以基本相同，或者可以不同。如果不同，则，至少在形状和尺寸方面，支撑肋172中的一个可与另一支撑肋172不同。另外，支撑肋172可沿箱体140的周边164的一部分分布在选定位置。在可选的实施例中，支撑肋172沿着箱体160的整个周边164分布在选定位置。
如上所述，轴组件100还包括电动机122。尽管使用术语电动机122，但电动机122不必是电动的，并且可以是任何合适类型的马达。应该理解的是，电动机122在附图中被示意性地或半示意性地示出，因此电动机122的某些特征(诸如电动机122的内部部件)未被示出。
电动机122连接到第一驱动轴124和第二驱动轴126以旋转第一轮端116和第二轮端118。另外，电动机122直接连接齿轮箱110。电动机122可以以任何合适的方式直接连接到齿轮箱110，例如利用一个或多个紧固件连接。如图所示，电动机122可以具有带外表面179的壳体178并且可以具有大致圆柱形的形状。电动机122还具有布置在壳体178内的内部马达部件，这些部件未示出。电动机122还可具有从壳体178向外延伸的凸缘180。当组装时，壳体178的凸缘180以任何合适的方式与齿轮箱110的凸缘166对准并连接，例如通过一个或多个紧固件连接。
电动机122还通过设置在齿轮箱110的腔体146内的齿轮组132与齿轮箱110连接。在实施例中，轴组件100具有构成齿轮组132的多个齿轮181。在一个示例中，齿轮组132具有三个齿轮131，其中一个齿轮181是通过输出轴183直接连接电动机122的小齿轮，另一个齿轮181是差速器134的一部分，以及另一个齿轮181是布置在小齿轮和差速齿轮之间的空转齿轮。齿轮181通常也平行于车轴轴线AA并且平行于横向轴线AW布置。齿轮181构造成将由电动机122产生的能量转换成驱动轴124、126的转动。例如，齿轮181可配置为将电动机122的线性运动转换成实现车轮24的旋转运动的驱动轴124、126的旋转运动。
在另一个实施例中，如图9和图10所示，轴组件100包括与齿轮箱110的凸缘166一体连接的马达壳体194，所述电动机122设置在马达壳体194的内部。在所示的实施例中，马达壳体194具有主体196和可移除的盖子198。当盖子198被移除后，电动机122被放置在马达壳体194的主体196内。然后将盖子198固定到主体196上从而将电动机122封装在马达壳体194内部。马达壳体194的主体196可以具有任何合适的形状和尺寸。在实施例中，主体196具有与电动机122基本相同的总体形状，然而，主体196可能比电动机122稍大，使得电动机122可以容易地装配在主体196内部。马达壳体194可以由任何合适的坚固材料制成或包括任何合适的坚固材料，例如但不限于，金属和/或金属合金。
在实施例中，电动机122(或者马达壳体194)连接到齿轮箱110的第二表面114，具体而言，连接到齿轮箱110的凸缘166的第二表面170，朝向车架12的第一侧18延伸以限定马达轴线AM。马达轴线AM平行并偏离车轴轴线AA，且平行于横向轴线AW。此外，马达轴线AM横向于齿轮箱轴线AG，并且横向于纵向轴线AL，并且马达轴线AM也与垂直轴线AV和齿轮箱轴线AG垂直。因此，如图所示，电动机122(或者容纳电动机122的马达壳体194)从齿轮箱110悬置。
由于悬置，电动机122(或者马达壳体194)连接于齿轮箱110的凸缘166上，并且不与第一轴壳102连接。因此，电动机122(或者马达壳体194)的外表面179与第一轴壳102和/或车架12间隔开。此外，电动机122(或者马达壳体194)与车辆10的底板22垂直向下隔开，并与车架12间隔开。
在操作过程中，电动机122使用齿轮组132的内齿轮181向齿轮箱110提供动力，齿轮组132的内齿轮181通过差速器134将动力传递到第一驱动轴124和第二驱动轴126。第一驱动轴124接收动力并在第一轴壳102内旋转以实现第一轮端116的旋转。同样，第二驱动轴126接收动力并在第二轴壳104内旋转以实现第二轮端118的旋转。轮端116、118进而推动和旋转车辆10的车轮24。
以下参照图11-16描述轴组件200的另一实施例。轴组件200的该实施例是可用于车辆10的刚性轴，例如用于由半卡车牵引的拖车。如图11和12所示，车辆或者拖车10包括具有车架12的底盘。车架12具有前端14和后端16以及相对的第一侧18和第二侧20。车辆或者拖车10进一步包括底板22，该底板22连接于车架12并且在前端14和后端16之间延伸，以限定适于沿着车辆或拖车10长度方向延伸的纵向轴线AL，底板22进一步在第一侧18和第二侧20之间延伸，以限定适于沿着车辆或拖车10宽度方向延伸的横向轴线AW。
本实施例中的轴组件200是刚性轴。轴组件200具有许多与轴组件100相同的部件，包括：第一轴壳102和第二轴壳104、至少部分设置在相应的第一轴壳102和第二轴壳106内部的第一驱动轴124和第二驱动轴126、以及电动机122。以上针对轴组件100描述了这些部件中的每一个的细节并且在图1-8中的一个或多个中示出。应当注意，为了简化附图，本实施例的电动机122和齿轮箱210的各种特征在图11-16中示意性或半示意性的示出。
轴组件进一步包括了第一轮端216和第二轮端218，第一轮端216与第一轴壳102的第一壳体端部106连接，第二轮端218与第二轴壳102的第一壳体端部106连接。在此实施例中，由于轴组件200是刚性轴，第一轮端216和第二轮端218不铰接。此外，第一轮端216和第二轮端218中的每一个可以包括或可以不包括任何齿轮或齿轮减速装置。
轴组件200进一步包含了具有箱体240的齿轮箱210。箱体240具有面向车架12的第一侧18的第一表面212以及面向车架12的第二侧20的第二表面214。如图所示，第一轴壳102与箱体240的第一表面212连接，第二轴壳104与箱体240的第二表面214连接。此外，齿轮箱210相对于对齐的第一轴壳102和第二轴壳104向外悬置，以限定齿轮箱轴线AG，齿轮箱轴线AG平行于纵向轴线AL且横向于车轴轴线AA。齿轮箱210沿着垂直并相交于车轴轴线AA和齿轮箱轴线AG的垂直轴线AV从车辆或拖车10的底板22垂直向下间隔开。
齿轮箱210的箱体240具有多个部分。在此实施例中，箱体240具有第一部分242和第二部分244。如图16所示，第一部分242和第二部分244基本上相同，以界定用于容纳齿轮组(未示出)的腔体246。在实施例中，腔体246接纳类似上述齿轮组132的齿轮组。箱体140的第一部分242和第二部分244中的每一个都限定腔体246，其中腔体246的一部分被限定在第一部分242中，腔体246的另一部分被限定在第二部分244中。可以设想的是，齿轮箱210的箱体240可以由任何合适的材料制成，不限于金属和/或金属合金。
齿轮箱210的箱体240可以具有任何合适的形状。在实施例中，箱体240具有长圆形形状，其可以类似椭圆形或具有柔软或圆形边缘的矩形形状。此外，箱体240的第一部分242和第二部分244中的每一个限定了具有内表面258的侧壁256。第一部分242和第二部分244的内表面258共同界定用于容纳齿轮组的腔体246。腔体246可以具有可用于容纳齿轮组的任何合适的尺寸/深度。腔体246的形状也没有特别的限制。
第一部分242和第二部分244的侧壁256限定齿轮箱210的箱体240的外表面260。在实施例中，箱体240具有多个箱体肋263，箱体肋263形成在箱体240的外表面260上。具体地，箱体肋263形成在箱体240的第一部分242和第二部分244的侧壁256上。箱体肋263可以具有任何形状，如图所示的楔形形状。可选的，箱体肋263可以是圆形形状、多边形形状和/或其组合。箱体肋263彼此间隔开，并沿着第一部分242和第二部分244每一者的整个侧壁256分布。在实施例中，在第一部份242的侧壁256上形成的箱体肋263与在第二部分244的侧壁256上形成的箱体肋263对齐。
至少在横跨每个箱体肋263的宽度方面，箱体肋263可以具有任何尺寸。每一个箱体肋263可以沿着第一部分242和第二部分244中的每一个的侧壁256的高度整体地或部分地延伸。在实施例中，如图所示，箱体肋263沿着第一部分242的侧壁256的整个高度延伸，而箱体肋263部分地沿着第二部分244的侧壁256的高度延伸。此外，箱体肋263在形状和尺寸方面可以基本相同。可选的，箱体肋263可以不同，其中，至少在形状和尺寸方面，一个或多个箱体肋263可以与另一箱体肋263不同。
箱体240的第一部分242和第二部分244中的每一个都具有由部分242、244的外表面260限定的周边264。另外，每个部分242、244都具有突缘265，并且，突缘265对齐以连接第一部分242与第二部分244，例如可以采用多个紧固件连接。
箱体240的第一部分242还具有凸缘266，凸缘266从第一部分242的周边264向外延伸。在实施例中，凸缘266具有比第一部分242更大的表面积，并且为齿轮箱210提供额外的强度，使得齿轮箱210能够适当地保持和/或支撑从齿轮箱210悬置的电动机122。在实施例中，凸缘266与箱体240的第一部分242和第二部分244的侧壁256上的箱体肋263组合为齿轮箱210提供额外的强度，使得齿轮箱210可以合适的保持和/或支撑从齿轮箱210悬置的电动机122。
如图所示，凸缘266具有相对的第一凸缘表面268和第二凸缘表面270，凸缘266的第一凸缘表面268与箱体140的第一部分242的侧壁256的箱体肋263相邻。凸缘266的第二凸缘表面270为电动机122提供了连接表面，当组装时，凸缘266的第二凸缘表面270邻近电动机122。凸缘266可以由任何合适的材料制成或包括任何合适的材料，不限于金属和金属合金。在实施例中，凸缘266由与齿轮箱210的箱体240相同的材料制成或包含有与齿轮箱210的箱体240相同的材料。
齿轮箱110还具有直接将凸缘266和箱体240连接的支撑肋272。在另一个实施例中，齿轮箱210还具有多个支撑肋272，每个支撑肋272将凸缘266直接连接于箱体240上。每个支撑肋272具有任何合适的形状和尺寸，并且通常比箱体肋263的大。支撑肋272可以沿着箱体240的第一部分242的侧壁256的整个高度延伸。
支撑肋272可以具有任何合适的形状。在实施例中，如图所示，支撑肋272具有楔形形状，其中，楔形的较大端邻近凸缘266。支撑肋272在形状尺寸方面可以基本相同，或者可以不同。如果不同，则至少在形状和尺寸上支撑肋272中的一个可以与另一个支撑肋272不同。此外，支撑肋272可以沿着箱体260的周边264的一部分分布在选定位置。
以上已详细描述了轴组件100、200的各种实施例。这些实施例克服了在车辆底板下方有限的可用空间内将电动机有效的安装到轴组件的齿轮箱上的挑战。例如，一个挑战是，电动机从齿轮箱向车架的一侧延伸时，由于电动机与驱动轴平行，电动机会经受不期望的弯曲力矩。该弯曲力矩可能至少部分地由当车辆在通过不平整的道路上时由电动机在竖直方向上产生的几个重力加速度导致。该弯曲力矩还可能至少部分地由电动机的内部旋转部件产生的振动引起。本发明公开的轴组件100、200通过提供结构更加合理的齿轮箱110、210来克服该挑战，该齿轮箱110、210能够将轴组件100、200经受的载荷(例如，来自车辆10和车辆10内的乘客/货物的重量)传递到第一轴壳102和第二轴壳104。轴组件100，200可以支撑由电动机122产生的大于10的重力加速度。
此外，电动机122相对于齿轮箱110、210的设置，使得电动机122位于第一轴壳102附近，而不是在第一轴壳102的上方。以这种方式，电动机122不占据车架12、32和轴组件100、200之间的空间。当用作公共交通工具时，例如商业公共汽车，电动机122的空间布置或者位置提供了轴组件100和车辆底板22之间的必要间隙。因此，轴组件100不会限制悬架部件136、138的移动距离，否则可能对车辆10的操控和整体乘坐质量产生不利影响。此外，具有良好的间隙，车辆10的底板22可以设置成更靠近地面，这增加了车辆10的乘客舱内的空间。
尽管已经参照上述示例描述了本发明，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明的范围的条件下，可以进行各种改变并且可以使用等同物替换其元件。此外，在不偏离本发明的实质范围的条件下，可以作出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于作为用于实施本发明的最佳方式而公开的特定实施例，本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有示例。

Claims (25)

1.一种车辆，包括：
车架，所述车架具有前端和后端以及相对的第一侧和第二侧；
底板，所述底板连接于所述车架并且在所述前端和后端之间延伸，以限定适于沿着车辆长度延伸的纵向轴线，并且所述底板还至少在所述第一侧和所述第二侧之间延伸，以限定适于沿着车辆宽度延伸的横向轴线；
第一轴壳和第二轴壳，分别具有第一壳体端部和第二壳体端部，所述第一轴壳的第一壳体端部朝向所述车架的第一侧延伸，并且所述第二轴壳的第一壳体端部朝向所述车架的第二侧延伸，并且所述第一轴壳和所述第二轴壳对齐以限定平行于所述横向轴线的车轴轴线；
第一轮端，连接于所述第一轴壳的邻近所述车架的第一侧的第一壳体端部；
第二轮端，连接于所述第二轴壳的邻近所述车架的第二侧的第一壳体端部；
第一驱动轴，至少部分设置在所述第一轴壳内并与所述第一轮端连接；
第二驱动轴，至少部分设置在所述第二轴壳内并与所述第二轮端连接；
齿轮箱，所述齿轮箱具有箱体，所述箱体具有面向所述车架的第一侧的第一表面和面向所述车架的第二侧的第二表面，所述第一轴壳连接于所述第一表面，所述第二轴壳连接于所述第二表面，并且所述齿轮箱相对于所述对齐的第一轴壳和第二轴壳向外悬置以限定齿轮箱轴线，所述齿轮箱轴线平行于所述纵向轴线且横向于所述车轴轴线；以及
电动机，所述电动机与所述齿轮箱的第二表面连接并向所述车架的第一侧延伸以限定马达轴线，所述马达轴线平行并偏离于所述车轴轴线，平行于所述横向轴线，横向于所述齿轮箱轴线并且横向于所述纵向轴线，所述电动机连接到所述第一驱动轴和所述第二驱动轴以旋转所述第一轮端和所述第二轮端。
2.如权利要求1所述的车辆，其中，所述齿轮箱的箱体具有周边，并且所述齿轮箱还具有从所述箱体的周边向外延伸的凸缘。
3.如权利要求1或2所述的车辆，其中，所述箱体具有将所述凸缘与所述箱体直接连接的支撑肋。
4.如权利要求1或2所述的车辆，其中，所述箱体具有多个支撑肋，每个支撑肋直接将所述凸缘与所述箱体连接。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的车辆，其中，所述齿轮箱的箱体具有多个波纹和多个箱体肋中的至少一个。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的车辆，其中，所述电动机从所述齿轮箱悬置。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的车辆，其中，所述电动机具有外表面，所述外表面与所述第一轴壳间隔开。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的车辆，其中，所述齿轮箱沿着与所述车轴轴线和齿轮箱轴线垂直并相交的垂直轴线从所述底板垂直向下间隔开。
9.如权利要求9所述的车辆，其中，所述电动机从所述底板垂直向下间隔开，所述马达轴线垂直于所述齿轮箱轴线和所述垂直轴线。
10.如权利要求2所述的车辆，其中，所述电动机直接连接于所述齿轮箱的所述凸缘。
11.根据前述权利要求中任意一项所述的车辆，其中，所述齿轮箱的箱体具有第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分界定了腔体。
12.如权利要求11所述的车辆，其中，所述第一部分和第二部分中的一个界定了所述腔体，所述第一部分和第二部分中的另一个限定覆盖所述腔体的盖子。
13.如权利要求11所述的车辆，其中，所述第一部分和所述第二部分基本相同以界定所述腔体。
14.如权利要求2所述的车辆，还包括马达壳体，所述马达壳体连接于所述齿轮箱的所述凸缘，所述电动机设置于所述马达壳体的内部。
15.根据前述权利要求中任意一项所述的车辆，还包括设置在所述齿轮箱内部的多个齿轮以及用于将所述电动机连接到所述第一轮端和第二轮端的差速器。
16.根据前述权利要求中任意一项所述的车辆，其中，所述第一轮端和所述第二轮端中的每一个都具有行星齿轮组。
17.一种轴组件，包括：
具有第一壳体端部和第二壳体端部的第一轴壳；
具有第一壳体端部和第二壳体端部的第二轴壳；
连接于所述第一轴壳的第一壳体端部的第一轮端；
连接于所述第二轴壳的第一壳体端部的第二轮端；
第一驱动轴，至少部分地容纳于所述第一轴壳的内部并与所述第一轮端连接；
第二驱动轴，至少部分地容纳于所述第二轴壳的内部并与所述第二轮端连接；
齿轮箱，具有限定周边的箱体，所述箱体具有界定腔体的第一部分和第二部分，所述第一轴壳连接到所述第一部分，所述第二轴壳连接到所述第二部分，使得所述第一轴壳和所述第二轴壳沿相反的方向延伸，并且所述第一轴壳和所述第二轴壳对齐以限定车轴轴线，所述齿轮箱相对于所述对齐的第一轴壳和第二轴壳悬置以限定齿轮箱轴线，所述齿轮箱轴线横向于所述车轴轴线；以及
电动机，所述电动机连接到所述箱体的邻近所述第一轴壳的第一部分且远离所述第一部分延伸，以限定平行且偏离于所述车轴轴线且横向于所述齿轮箱轴线的马达轴线；
其中，所述齿轮箱还包括从所述箱体的周边向外延伸的凸缘以及将所述凸缘直接连接于所述箱体的支撑肋。
18.如权利要求17所述的轴组件，其中，所述箱体具有多个支撑肋，每个支撑肋将所述凸缘直接连接到所述箱体。
19.如权利要求17或18所述的轴组件，其中，所述齿轮箱的箱体还具有多个波纹和多个箱体肋中的至少一个。
20.如权利要求17-19中任意一项所述的轴组件，其中，所述电动机从所述齿轮箱悬置。
21.如权利要求17-20中任意一项所述的轴组件，其中，所述电动机具有外表面，所述外表面与所述第一轴壳间隔开。
22.如权利要求17-21中任意一项所述的轴组件，其中，所述电动机直接连接于所述齿轮箱的凸缘。
23.如权利要求17-22中任意一项所述的轴组件，其中，所述第一部分和第二部分中的一个界定所述腔体，所述第一部分和第二部分中的另一个限定覆盖所述腔体的盖子。
24.如权利要求17-22中任意一项所述的轴组件，其中，所述第一部分和所述第二部分基本相同以界定所述腔体。
25.如权利要求17-24中任意一项所述的轴组件，还包括：设置于所述齿轮箱内部的多个齿轮以及包含所述多个齿轮中的一个的差速器，所述差速器用于将所述电动机与所述第一驱动轴和第二驱动轴连接。
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