CN109311393B - 轴间差速组件,驱动轴组件和机动车辆 - Google Patents

轴间差速组件,驱动轴组件和机动车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN109311393B
CN109311393B CN201780038669.1A CN201780038669A CN109311393B CN 109311393 B CN109311393 B CN 109311393B CN 201780038669 A CN201780038669 A CN 201780038669A CN 109311393 B CN109311393 B CN 109311393B
Authority
CN
China
Prior art keywords
differential
wheel
drive
output
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780038669.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109311393A (zh
Inventor
M·英格森
T·伯格达尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scania CV AB
Original Assignee
Scania CV AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania CV AB filed Critical Scania CV AB
Publication of CN109311393A publication Critical patent/CN109311393A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109311393B publication Critical patent/CN109311393B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • B60K17/165Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing provided between independent half axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/36Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving tandem wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K23/0808Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/05Multiple interconnected differential sets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K2023/0883Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles manually actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/14Trucks; Load vehicles, Busses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/14Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/142Heavy duty trucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/14Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/142Heavy duty trucks
    • B60Y2200/1422Multi-axle trucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/14Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/143Busses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/80Differentials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

一种用于在机动车辆中在两个驱动轴之间分配扭矩的轴间差速组件(8),包括驱动输入轴杆(11),前差速轮(12),后差速轮(23),差速支架(15),其与输入轴杆连接以便共同旋转并且其上可旋转地安装有配置成与所述差速轮(12,23)啮合的差速小齿轮(19),以及差速壳体(21),其与差速支架连接的以便共同旋转。该组件还包括输出轮(26)和连接装置(30),扭矩经由该输出轮可传递到后驱动轴,该连接装置在以下位置之间可移动:‑打开位置,在该打开位置该连接装置将输出轮连接到后差速轮,并且在该打开位置差速壳体可以独立于后差速轮旋转,‑锁定位置,在该锁定位置该连接装置将差速壳体和输出轮两者连接到后差速轮,以及‑断开位置,在该断开位置该连接装置将差速壳体连接到后差速轮,并且在该断开位置输出轮可以独立于后差速轮旋转。

Description

轴间差速组件,驱动轴组件和机动车辆
技术领域
本发明涉及一种轴间差速组件、一种包括这种轴间差速组件的驱动轴系统、以及一种机动车辆。特别地,但非排他地,本发明涉及一种用于驱动轴系统的轴间差速组件,该驱动轴系统具有串联(tandem)转向架或三联(tridem)转向架的形式,即分别具有两个和三个驱动轴的转向架。
背景技术
机动车辆的传统的驱动轴系统,例如串联或三联转向架包括两个或更多个驱动轴,该驱动轴布置成由连接到动力源的单一输入轴杆驱动。在串联转向架的情况下,转向架包括两个驱动轴,该驱动轴可以称为前-后驱动轴和后-后驱动轴。前-后驱动轴和后-后驱动轴均包括一对驱动轴杆,机动车辆的一个或多个轮安装在该驱动轴杆上。前-后驱动轴和后-后驱动轴中的每一个还包括差速齿轮组,该差速齿轮组允许每个驱动轴上的车轮以不同的速度旋转。此外,通常提供一种轴齿轮系统,该轴齿轮系统包括用于在前-后驱动轴与后-后驱动轴之间分配扭矩的装置,例如轴间差速组件。
轴间差速组件允许两个驱动轴的轮以相互不同的转速旋转,从而补偿滑动、转弯、不匹配的轮胎等。这种轴间差速组件包括驱动输入轴杆,前差速轮围绕该驱动输入轴杆以旋转方式安装。该轴间差速组件还包括后差速轮和差速支架,该差速支架安装在前差速轮与后差速轮之间并与输入轴杆连接以便共同旋转。在差速支架上可旋转地安装有与差速轮啮合的差速小齿轮。前-后驱动轴借助于一组不同的部件连接到前差速轮,使得驱动该轴的扭矩经由前差速齿轮传递。输出轴杆连接到后差速轮,使得扭矩经由后差速轮传递到后-后驱动轴。
锁定机构也可以被包括在轴间差速组件中。锁定机构可用于例如将后差速轮和差速支架锁定在一起,从而迫使后差速轮以及因此前差速轮以与输入轴杆相同的转速旋转。因此,可以由机动车辆的驾驶员选择是否允许以不同的转速驱动后-后驱动轴和前-后驱动轴的轮。
EP2574490公开了一种驱动轴系统,其包括轴间差速组件,该轴间差速组件包括如上所述的锁定机构,并且还包括用于使后-后驱动轴脱离的脱离系统。脱离组件包括作为轴间差速组件的输出轴杆连接的中间轴杆。中间轴杆可以借助于控制装置在该中间轴杆将扭矩传送到驱动后-后驱动轴的输出轴杆的位置与该中间轴杆不传送任何扭矩的位置之间移动。一个控制装置用于控制锁定机构,并且单独的控制装置用于控制脱离组件。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种至少在某些方面改进的轴间差速组件和驱动轴系统。另一目的是提供一种轴间差速组件,其能够在串联或三联驱动系统中使得后驱动轴脱离。另一目的是提供一种轴间差速组件,其允许在打开模式、锁定模式与断开模式之间进行选择,在该打开模式中输入轴杆和输出轴杆被允许以不同的转速被驱动,在该锁定模式中输入轴杆和输出轴杆受迫以相同的转速旋转,在该断开模式中仅驱动前驱动轴,该轴间差速组件比先前已知的这种组件更不复杂并且更稳健。
根据本发明的第一方面,至少主要目的是借助于根据权利要求1的用于在机动车辆中在前驱动轴与后驱动轴之间分配扭矩的轴间差速组件实现的。轴间差速组件包括:
-驱动输入轴杆,
-围绕输入轴杆以旋转方式安装的前差速轮,
-后差速轮,
-安装在各差速轮之间并与输入轴杆连接以便共同旋转的差速支架,在该差速支架上可旋转地安装有配置成与所述差速轮啮合的差速小齿轮,
-差速壳体,差速支架连接到该差速壳体以便共同旋转,
其中扭矩经由差速支架、差速小齿轮和前差速轮可传递到前驱动轴,并且其中该组件还包括与输入轴杆共用共同旋转轴线的输出轮,扭矩经由该输出轮可传递到后驱动轴,以及在以下位置之间可移动的连接装置:
-打开位置,在该打开位置该连接装置将输出轮连接到后差速轮以便共同旋转,并且在该打开位置差速壳体可以独立于后差速轮旋转,
-锁定位置,在该锁定位置该连接装置将差速壳体和输出轮两者连接到后差速轮以便共同旋转,以及
-断开位置,在该断开位置该连接装置将差速壳体连接到后差速轮以便共同旋转,并且在该断开位置输出轮可以独立于后差速轮旋转。
根据本发明的轴间差速组件具有连接装置,该连接装置允许在打开模式、锁定模式与断开模式之间进行选择,在该打开模式中输入轴杆和由输出轮驱动的后输出轴杆被允许以不同的转速被驱动,使得可以以相互不同的转速驱动前驱动轴和后驱动轴,在该锁定模式中输入轴杆和后输出轴杆受迫以相同的转速旋转,在该断开模式中仅驱动前驱动轴。可以使用单一连接装置激活所有三种模式。轴间差速组件由此通过使用相对较小数量的部件对于实现在打开模式、锁定模式与断开模式之间进行选择的可能性提供了稳健且节省空间的解决方案。
在所有三种模式中,扭矩经由支架、小齿轮和前差速轮传递到驱动前驱动轴的一组部件。这样的一组部件可以例如包括传递齿轮构件和与输入轴杆平行延伸的前输出轴杆,例如以小齿轮的形式。
输出轮配置成驱动后输出轴杆,该后输出轴杆驱动后驱动轴。输出轮和后输出轴杆可以形成为一体,输出轮形成后输出轴杆的端部区域,但是它们可以替代地形成为连接以便共同旋转的单独部件。
当连接装置处于打开位置时,扭矩从输入轴杆经由支架、差速小齿轮、后差速轮和连接装置传递到输出轮。驱动输入轴杆和输出轮被允许以不同的转速被驱动并旋转。由输出轮驱动并驱动后驱动轴的后输出轴杆以及驱动前驱动轴的前输出轴杆因此也被允许以不同的转速旋转。因此,前驱动轴的轮以及后驱动轴的轮也被允许以不同的转速旋转。
当连接装置处于锁定位置时,扭矩从输入轴杆经由差速支架、差速壳体和连接装置传递到输出轮。前差速轮以与后差速轮、差速支架和输入轴杆相同的转速旋转。驱动输入轴杆和输出轮以及因此后输出轴杆和前输出轴杆以相同的转速被驱动并旋转。
当连接装置处于断开位置时,没有扭矩被传递到输出轴杆。后驱动轴可以升高离地或用作被动支撑轴,而前驱动轴驱动机动车。
由于差速支架设置成与差速壳体共同旋转,因此差速壳体可以仅在各差速轮之间延伸而不与连接装置重叠。由此可以成一体地有效地制造差速壳体。
连接装置可以配置成借助于沿着旋转轴线在轴向方向上可移动的致动器在不同位置之间移动,其中致动器配置成与连接装置接合。由于致动器不需要延伸穿过差速壳体,因此该致动器可以是非旋转的。换句话说,致动器可以配置成在打开位置、锁定位置和断开位置中的每一个位置相对于旋转轴线固定。此外,致动器仅需要具有布置成用于相对运动的一个表面,即配置成与连接装置内的对应接合表面接合的接合表面。由此,连接装置可以与后差速轮一起旋转,同时致动器被固定。这实现了包括致动器的控制装置的相对简单和稳健的设计。
根据本发明的一个实施方式,连接装置包括沿着所述旋转轴线在轴向方向上可移动的套筒。通过在轴向方向上移动套筒,该套筒可以移动到三个不同的位置。
根据一个实施方式,所述套筒包括内花键,该内花键配置成与设置在后差速轮上并且在差速壳体和输出轮中的至少一个上的外花键接合。因此,套筒借助于花键安装以与后差速轮共同旋转。输出轮和差速壳体中的至少一个还设有配合的外花键。花键提供可靠且稳健的连接。如果输出轮和差速壳体中只有一个设有外花键,则通过其他锁定装置实现另一个部件和套筒之间的锁定。根据一个实施方式,差速壳体和输出轮两者都具有外花键,该外花键配置成选择性地与套筒的内花键接合。因此,套筒可以在差速壳体、差速轮和输出轴杆上的外部花键部分上滑动。这是稳健且节省空间的解决方案。
根据一个实施方式,套筒包括内花键,该内花键配置成与设置在后差速轮上的外花键接合,并且套筒以及差速壳体和输出轮中的至少一个具有设置有配置成选择性地与彼此接合的齿的端面。这是以爪形离合器形式的替代配置。可以在差速壳体和输出轮两者上设置具有齿的端面。在这种情况下,套筒在其两个端面上设有齿。
根据一个实施方式,差速支架包括围绕输入轴杆布置的中心部分和从中心部分延伸的轴承销,差速小齿轮布置在所述轴承销上,其中所述轴承销的外端与形成在差速壳体中的凹槽锁定接合。因此,差速壳体被有效地锁定以与差速支架共同旋转,并且各部件也易于组装和拆卸。锁定接合可以借助于配合的几何形状提供,例如圆形外端和相应的圆形凹槽。作为替代或补充,可以提供以例如螺钉、螺栓或类似物形式的紧固装置,用于将差速壳体和差速支架锁定在一起。差速壳体有时可以称为差速器笼。
根据一个实施方式,该组件还包括控制装置,该控制装置配置成在接收到信号时在打开位置、锁定位置和断开位置之间移动所述连接装置。因此,机动车辆的驾驶员可以例如通过调节旋钮或类似物而容易地提供信号,该信号表示期望以特定模式驱动并且连接装置应当移动到相应位置。
根据一个实施方式,输入轴杆借助于轴承,优选地锥形滚动轴承支撑在后差速轮中。锥形滚动轴承可以吸收输入轴杆与后差速轮之间的径向和轴向力两者,因此适用于此应用。替代地,可以使用径向和轴向轴承的组合。
根据一个实施方式,后差速轮借助于轴承,优选地锥形滚动轴承支撑在输出轮中。由此可以吸收径向力和轴向力两者。替代地,可以使用径向和轴向轴承的组合。
根据一个实施方式,输出轮配置成与后输出轴杆连接以便共同旋转。该连接可以借助于例如花键实现。在这种情况下,后输出轴杆被接收在输出轮中。通过将输出轮和后输出轴杆形成为连接用于共同旋转的两个不同部件,与输出轮与后输出轴杆一体化的情况相比,轴间差速组件更容易操作和安装。
根据本发明的另一方面,至少上述主要目的借助于驱动轴系统实现,该驱动轴系统包括至少一个所提出的轴间差速组件,至少一个前驱动轴,扭矩经由前差速轮可传递到该前驱动轴,以及至少一个后驱动轴,扭矩经由输出轮可传递到该后驱动轴。从上面结合所提出的轴间差速组件的讨论中可以看出这种驱动轴系统的优点和有利特征。当然,也可以具有位于机动车辆前部的最前驱动轴,该最前驱动轴不构成该驱动轴系统的一部分。
根据一个实施方式,驱动轴系统是串联驱动系统。这种系统具有连接到单一轴间差速组件的两个驱动轴。
本发明还涉及一种包括所提出的驱动轴系统的机动车辆,优选地其中机动车辆是重型机动车辆,诸如公共汽车或卡车,例如适于在拖车上运输货物的长运输卡车、军用卡车、建筑卡车或配送卡车、用于林业或采矿等的卡车。机动车辆可以是由内燃机提供动力的机动车辆,或者完全或部分地由电动力源提供动力的机动车辆,例如混合动力车辆。
从以下具体实施方式中可以看出本发明的其他有利特征以及优点。
附图说明
下面将参考附图借助于实施例进一步描述本发明,其中:
图1示意性地示出了具有根据本发明的实施方式的驱动轴系统的机动车辆,
图2示出了处于打开模式的根据本发明的实施方式的轴间差速组件的横截面图,
图3示出了处于锁定模式的图2的轴间差速组件的横截面图,
图4示出了处于断开模式的图2的轴间差速组件的横截面图,以及
图5a-c示意性地示出了根据本发明的实施方式的连接装置的一部分的横截面图。
具体实施方式
在图1中示意性地示出了根据本发明的实施方式的示例性机动车辆1。机动车辆1包括配置成使车辆转向的前轴2和安装在该前轴上的一对前轮3。该机动车辆还包括动力系4,该动力系包括发动机5、变速器6和驱动轴系统7。驱动轴系统7朝向车辆1的后端部分布置。驱动轴系统7包括轴间差速组件8、前驱动轴9和后驱动轴10。对于每一个驱动轴9,10,安装包括四个轮3的轮组件,使得机动车辆1总共包括分布在三个轴2,9,10之间的十个车轮3,替代地,车辆1可以具有不同数量的轮。
每一个驱动轴9,10可以包括或不包括轴差速器,该轴差速器使得左右轮组件能够以相互不同的转速旋转。这种配置在本领域中是公知的,并且在此不再进一步讨论。
根据本发明的实施方式的轴间差速组件8在图2-4中以纵向截面图示出。设有具有纵向旋转轴线C的被驱动的输入轴杆11(在下文中仅称为输入轴杆),用于将扭矩从发动机5传送到驱动轴系统7。输入轴杆11连接到相关机动车辆1的变速器6,并且因此经由变速器6由发动机5驱动。前差速轮12可以借助于衬套13围绕输入轴杆11以旋转方式安装,并且由此被允许围绕输入轴杆11旋转。替代地,可以使用提供相同功能的滚针轴承。前差速轮12具有外圆柱齿14,用于经由传递齿轮(未示出)将扭矩传送到前驱动轴9。因此,圆柱齿14配置成与传递齿轮的相应齿啮合,使得驱动扭矩可以经由前输出轴杆(未示出)和前轴差速器(如果存在的话)传送到前驱动轴。
在机动车辆的行驶方向上在前差速轮12的后方设有差速支架15。差速支架15具有中心部分16,该中心部分安装成借助于花键17与输入轴杆11共同旋转。四个轴承销18与中心部分16一体形成并在径向方向上从该中心部分延伸,差速小齿轮19以旋转方式安装在该轴承销上。换句话说,差速支架15的中心部分16和轴承销18配置成与输入轴杆11一起以相同的转速旋转。差速小齿轮19配置成围绕轴承销18旋转,因此具有从差速支架15的中心部分16径向向外延伸的旋转轴线。轴承销16的外端20与形成在差速壳体21中的凹槽锁定接合,该差速壳体安装成与差速支架15一起旋转。差速壳体21、差速支架15和输入轴杆由此配置成围绕旋转轴线C一起旋转。前差速轮12具有一组齿,该齿配置成与差速小齿轮19啮合,使得差速支架15围绕旋转轴线C的旋转经由差速小齿轮19导致前差速轮12的旋转。差速壳体21可以例如是环形的,包围差速支架15。在差速壳体21的后部上围绕壳体21的周边设有花键22。
在差速支架15的后侧设有后差速轮23。后差速轮23接收输入轴杆11的端部,该端部借助于具有圆柱形滚动元件的锥形滚动轴承24以旋转方式安装在后差速轮23中。替代地,滚动元件可以具有截头圆锥形状。类似于前差速轮12,后差速轮23具有一组齿,该齿配置成与差速小齿轮19啮合,使得差速支架15围绕旋转轴线C的旋转导致后差速器23围绕旋转轴线C的旋转。后差速轮23还具有围绕其周边设置的外花键。
输出轮26在机动车辆的行驶方向上设置在后差速轮23的后方。轴承27设置在后差速轮23与输出轮26之间,例如以锥形滚动轴承的形式,使得在不以其它方式连接的情况下,后差速轮23和输出轮26可以以不同的转速旋转。输出轮26接收后输出轴杆28,该后输出轴杆与输入轴杆11间隔开并且共用输入轴杆11的纵向旋转轴线C。在输出轮26的周边上设有花键29(参见图3-4)。后输出轴杆28配置成与输出轮26一起以相同的转速旋转。
以具有内花键25的套筒30形式的连接装置围绕后差速轮23安装,使得套筒30的内花键25与后差速轮23的外花键接合并且可以同时与差速壳体21的外花键22和/或输出轮26的外花键29啮合。套筒30可以借助于控制装置(未示出)在轴向方向上,即沿着旋转轴线C在图2所示的打开位置、图3所示的锁定位置与图4所示的断开位置之间可移动。
当套筒30处于图2所示的打开位置时,其连接后差速轮23和输出轮26并强制它们以相同的转速旋转。差速壳体21以及因此差速支架15不经由套筒30连接到后差速轮23,因此可以以不同的转速旋转。因此,驱动前驱动轴9的前差速轮12以及驱动后驱动轴10的后差速轮23也可以以相互不同的转速旋转,允许分别补偿前驱动轴9与后驱动轴10的车轮3之间的滑动等。
当套筒30处于图3所示的锁定位置时,其连接后差速轮23以及输出轮26和差速壳体21两者。套筒30由此强制输出轮26和后差速轮23以与差速支架15相同的速度旋转,并且因此也以与输入轴杆11相同的速度旋转。由于后差速轮26被锁定以与差速支架15共同旋转,因此前差速轮12也被强制以相同的转速旋转。因此,驱动前驱动轴9的前输出轴杆和驱动后驱动轴10的后输出轴杆28被强制以相互相等的转速旋转。在该模式中,不能经由轴间差速组件8补偿前驱动轴9的车轮3与后驱动轴10之间的滑动等。然而,可以提供允许左轮组件和右轮组件以相互不同的转速旋转的前轴和后轴差速器(未示出)。
当套筒30处于图4所示的断开位置时,其连接后差速轮23和差速壳体21,但允许输出轮26独立于后差速轮23和差速壳体21旋转,由此也独立于输入轴杆11旋转。因此,没有扭矩被传递到后输出轴杆28和后驱动轴10。相反,所有扭矩都被传送到前驱动轴9。后驱动轴10可以在该模式下升高离地或用作被动支撑轴。
输出轮26和输入轴杆11借助于锥形滚动轴承31,32以旋转方式安装在组件壳体(未示出)中。在轴承32与前差速轮12之间设置在输入轴杆11上的轴环33防止输入轴杆11进行轴向运动。轴承34设置在轴环33与前差速轮12之间。
在图5a-c中示意性地示出了根据本发明的不同实施方式的连接装置。连接装置包括套筒30,该套筒具有内花键25,该内花键配置成与设置在后差速轮23上的外花键35接合。套筒30还在轴向方向上具有设有齿36,37的端面。差速壳体21具有设有齿38的端面,套筒的齿37配置成在套筒30的轴向运动时与该齿38形成锁定接合。输出轮26还具有设有齿39的端面,套筒的齿36配置成在套筒30的轴向运动时与该齿39形成锁定接合。
在图5a中,连接装置被示出处于打开位置,在该打开位置套筒30的齿36与输出轮26的齿39锁定接合,从而将输出轮26和后差速轮23锁定在一起以共同旋转,而差速支架21被允许以不同的转速旋转。
在图5b中,连接装置被示出处于锁定位置,在该锁定位置套筒30的齿36与输出轮26的齿39锁定接合,并且套筒30的齿37与差速壳体21的齿38锁定接合,使得输出轮26、后差速轮23和差速支架21全部被强制以相同的转速旋转。在该位置,套筒30的齿36,37分别与差速壳体21的齿38和输出轮26的齿39半接合。
在图5c中,连接装置被示出处于断开位置,在该断开位置套筒30的齿37与差速壳体21的齿38锁定接合,强制差速壳体21和后差速轮23一起旋转,并且在该断开位置输出轮26被断开。
配置成使车辆转向的前轴也可以配置为驱动轴,在这种情况下,车辆包括至少三个驱动轴。
本发明当然不以任何方式限于上述实施方式,而是在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,对其进行修改的许多可能性对于本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (15)

1.一种用于在机动车辆(1)中在前驱动轴(9)与后驱动轴(10)之间分配扭矩的轴间差速组件(8),包括:
-驱动输入轴杆(11),
-围绕输入轴杆(11)以旋转方式安装的前差速轮(12),
-后差速轮(23),
-安装在差速轮(12,23)之间并与输入轴杆(11)连接以便共同旋转的差速支架(15),配置成与所述差速轮(12,23)啮合的差速小齿轮(19)可旋转地安装在所述差速支架(15)上,
-差速壳体(21),其中差速支架(15)连接到所述差速壳体,使得差速支架和差速壳体共同旋转,其中,扭矩能够经由差速支架(15)、差速小齿轮(19)和前差速轮(12)传递到前驱动轴(9),
其中,所述组件还包括:
-与输入轴杆(11)共用共同的旋转轴线(C)的输出轮(26),扭矩能够经由所述输出轮(26)传递到后驱动轴(10),后差速轮(23)借助于轴承(27)支撑在输出轮(26)中,并且输出轮(26)配置成与后输出轴杆(28)连接以便共同旋转,以及
-能够在打开位置、锁定位置和断开位置之间移动的连接装置(30),在所述打开位置所述连接装置将输出轮(26)连接到后差速轮(23)以便共同旋转,并且在所述打开位置差速壳体(21)能够独立于后差速轮(23)旋转,在所述锁定位置所述连接装置将差速壳体(21)和输出轮(26)两者连接到后差速轮(23)以便共同旋转,并且在所述断开位置所述连接装置将差速壳体(21)连接到后差速轮(23)以便共同旋转,并且在所述断开位置输出轮(26)能够独立于后差速轮(23)旋转。
2.根据权利要求1所述的轴间差速组件,其中连接装置(30)包括能够沿着所述旋转轴线(C)在轴向方向上移动的套筒。
3.根据权利要求2所述的轴间差速组件,其中所述套筒包括内花键(25),所述内花键配置成与设置在后差速轮(23)上以及在差速壳体(21)和输出轮(26)中的至少一个上的外花键(22,29,35)接合。
4.根据权利要求3所述的轴间差速组件,其中差速壳体(21)和输出轮(26)两者均具有外花键(22,29),所述外花键配置成选择性地与套筒的内花键(25)接合。
5.根据权利要求2所述的轴间差速组件,其中套筒包括内花键(25),所述内花键配置成与设置在后差速轮(23)上的外花键(35)接合,并且其中套筒以及差速壳体(21)和输出轮(26)中的至少一个具有设有配置成选择性地彼此接合的齿(36,37,38,39)的端面。
6.根据前述权利要求中任一项所述的轴间差速组件,其中差速支架(15)包括围绕输入轴杆(11)布置的中心部分(16)以及从中心部分(16)延伸的轴承销(18),差速小齿轮(19)布置在所述轴承销(18)上,并且其中所述轴承销(18)的外端(20)与形成在差速壳体(21)中的凹槽锁定接合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的轴间差速组件,还包括控制装置,所述控制装置配置成在接收到信号时使所述连接装置(30)在打开位置、锁定位置与断开位置之间移动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的轴间差速组件,其中输入轴杆(11)借助于轴承(24)支撑在后差速轮(23)中。
9.根据权利要求8所述的轴间差速组件,其中输入轴杆(11)借助于锥形滚动轴承支撑在后差速轮(23)中。
10.根据权利要求1所述的轴间差速组件,其中后差速轮(23)借助于锥形滚动轴承支撑在输出轮(26)中。
11.一种驱动轴系统(7),包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的轴间差速组件(8),至少一个前驱动轴(9),扭矩能够经由前差速轮(12)传递到所述前驱动轴,以及至少一个后驱动轴(10),扭矩能够经由输出轮(26)传递到所述后驱动轴。
12.根据权利要求11所述的驱动轴系统,其中驱动轴系统(7)是串联驱动系统。
13.一种机动车辆(1),包括根据权利要求11或12所述的驱动轴系统(7)。
14.根据权利要求13所述的机动车辆,其中机动车辆是重型机动车辆。
15.根据权利要求14所述的机动车辆,其中机动车辆是公共汽车或卡车。
CN201780038669.1A 2016-06-22 2017-05-19 轴间差速组件,驱动轴组件和机动车辆 Active CN109311393B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1650891A SE539976C2 (en) 2016-06-22 2016-06-22 An inter-axle differential assembly, a driving axle assembly and a motor vehicle
SE1650891-3 2016-06-22
PCT/SE2017/050533 WO2017222441A1 (en) 2016-06-22 2017-05-19 An inter-axle differential assembly, a driving axle assembly and a motor vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109311393A CN109311393A (zh) 2019-02-05
CN109311393B true CN109311393B (zh) 2021-10-12

Family

ID=60784753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780038669.1A Active CN109311393B (zh) 2016-06-22 2017-05-19 轴间差速组件,驱动轴组件和机动车辆

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11104226B2 (zh)
EP (1) EP3475114B1 (zh)
KR (1) KR20190017036A (zh)
CN (1) CN109311393B (zh)
BR (1) BR112018075904A2 (zh)
SE (1) SE539976C2 (zh)
WO (1) WO2017222441A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110513462A (zh) * 2019-08-07 2019-11-29 一汽解放汽车有限公司 一种带差速锁的轴间差速器及车辆
US11209077B2 (en) 2019-08-12 2021-12-28 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Inter-axle differential assembly
CN111895064A (zh) * 2020-07-28 2020-11-06 一汽解放汽车有限公司 一种轴间差速器结构
DE102022207819B4 (de) * 2022-07-29 2024-02-22 Zf Friedrichshafen Ag Differenzialeinrichtung mit Seitenwellenzuschaltung und schaltbarer Sperrfunktion
DE102022207820B4 (de) 2022-07-29 2024-02-08 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit vier voneinander unabhängigen Schaltstellungen sowie Kraftfahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6313332U (zh) * 1986-07-11 1988-01-28
DE102008015227A1 (de) * 2008-03-20 2009-03-19 Daimler Ag Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
CN204327902U (zh) * 2013-11-26 2015-05-13 福特环球技术公司 用于机动车辆的组合式联轴器和差速器组件以及机动车辆

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5881826A (ja) 1981-11-12 1983-05-17 Isuzu Motors Ltd 車両のタンデムアクスルの駆動装置
JPH0637141B2 (ja) 1985-01-30 1994-05-18 スズキ株式会社 二輪・四輪駆動切換装置
JP4461582B2 (ja) 1999-07-14 2010-05-12 アイシン精機株式会社 駆動力切換機構
JP4552341B2 (ja) 2001-03-26 2010-09-29 アイシン精機株式会社 4輪駆動車のディファレンシャル装置
US6514169B2 (en) 2001-05-25 2003-02-04 Dana Corporation Tandem axle assembly with different hypoid offsets
US7211017B2 (en) * 2002-11-06 2007-05-01 Dana Corporation Inter-axle differential lock shift mechanism
US6817961B2 (en) * 2003-02-05 2004-11-16 American Axle & Manufacturing, Inc. Magnetically responsive limited slip differential
US7294085B2 (en) * 2005-05-24 2007-11-13 Chrysler Llc Three stages differential assembly and method of operating the same
ATE458157T1 (de) 2006-05-24 2010-03-15 Jen-Chih Liu Ausgleichsgetriebesystem mit dreistufigem stellantrieb
DE102009056088B4 (de) * 2009-11-30 2011-10-06 Gkn Driveline International Gmbh Differentialanordnung und Antriebsanordnung mit einer Differentialanordnung
US8651994B2 (en) 2011-09-30 2014-02-18 Arvinmeritor Technology, Llc Drive axle assembly and disengagement system
EP2796310B1 (en) 2011-12-22 2017-09-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Transfer device
US20140274542A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Honda Motor Co., Ltd. Locking collar for vehicular differential
US9108511B2 (en) 2013-04-10 2015-08-18 Ford Global Technologies, Llc Transfer case
US9644726B2 (en) * 2014-11-11 2017-05-09 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Vehicle differential and method of operating the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6313332U (zh) * 1986-07-11 1988-01-28
DE102008015227A1 (de) * 2008-03-20 2009-03-19 Daimler Ag Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
CN204327902U (zh) * 2013-11-26 2015-05-13 福特环球技术公司 用于机动车辆的组合式联轴器和差速器组件以及机动车辆

Also Published As

Publication number Publication date
SE1650891A1 (en) 2017-12-23
EP3475114A1 (en) 2019-05-01
US20190176619A1 (en) 2019-06-13
KR20190017036A (ko) 2019-02-19
SE539976C2 (en) 2018-02-20
CN109311393A (zh) 2019-02-05
US11104226B2 (en) 2021-08-31
WO2017222441A1 (en) 2017-12-28
BR112018075904A2 (pt) 2019-03-19
EP3475114B1 (en) 2021-07-21
EP3475114A4 (en) 2020-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109311393B (zh) 轴间差速组件,驱动轴组件和机动车辆
US9199535B2 (en) Disconnectable driveline for all-wheel drive vehicle
US9162567B2 (en) Single speed and two-speed disconnecting axle arrangements
US9784355B1 (en) Axle disconnect and differential lock combination
US9074672B2 (en) Disconnectable driveline for all-wheel drive vehicle
US20060272866A1 (en) Tandem axle system
JPH10324166A (ja) トランスファーケースなどのための、接続を完全に切り離す装置を備えた減速アセンブリ
US7096990B2 (en) Double disconnect assembly for multi-axle vehicles
US9649931B2 (en) Vehicle differential assembly
CN109982884B (zh) 用于串列桥的动力传动组件
US20140174253A1 (en) Power transfer unit for awd vehicles having integrated joint assembly
WO2016018203A1 (en) Vehicle final drive unit
SE540826C2 (en) An axle gear system, a driving axle system and a motor vehicle
EP2714452B1 (en) Drive shaft, motor vehicle or trailer comprising such a drive shaft and method for adapting a drive shaft
US9656545B2 (en) Tandem axle disconnect with synchronized overdrive
CN108071768A (zh) 集成有传动齿轮的差速器座架及其制造方法
WO2016022292A1 (en) Tandem axles with disconnects
CN104859438A (zh) 锁止式蜗轮蜗杆万向节差速驱动桥
WO2016038465A1 (en) An awd transverse powertrain with rear wheel bias field
US20190255943A1 (en) Transmission Assembly for a Vehicle, and Vehicle Having the Transmission Assembly
CN215435997U (zh) 车辆的驱动桥总成以及车辆
US20170299036A1 (en) Vehicle differential assembly

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant