CN109982884B - 用于串列桥的动力传动组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种在比如双联式或三联式串列桥(CT)中使用的动力传动组件(E)，其已经被设计和开发以便提供对驱动轴(R1，R2)的选择性分离，为驾驶员和运输公司实现与燃料、车辆(V)的部件的磨损以及维护有关的显著的节约。更具体地，本发明的动力传动组件包括输入轴(10)，用于在车辆(V)的驱动轴(R1，R2)之间进行动力分配的差动单元(11)设置于所述输入轴(10)中，所述差动单元(11)与接合/分离装置(30，40)以及锁定装置(50)合作，使得能够在这样的配置之上配置所述驱动轴：在该配置中，所述第一驱动轴和第二驱动轴(R1，R2)被驱动，一个驱动轴(R1或R2)被驱动而另一个驱动轴(R1或R2)未被驱动，或者所有驱动轴(R1，R2)未被驱动。本发明还提出一种动力传动组件的驱动系统以及一种包括有本发明的传动组件的良好的运输车辆。

Description

用于串列桥的动力传动组件
技术领域
本发明涉及一种用于比如双联式或三联式串列桥的新型动力传动组件，其通常在用于运输货物的重型车辆中使用。
特别地，与本发明有关的用于串列桥的动力传动组件包括这样的系统，该系统能够分离轴的牵引力，以便使已分离的轴能够被提升并因此促进燃料和轮胎消耗的减少，促进与车辆维护期间的预防性和修复性维护有关的费用的减少，以及在某些情况下，促进与车辆的在高速公路上的行驶有关的通行费和税费的费用节约，并且最后它还是对车辆的安全措施。
背景技术
根据现有技术，并且如本领域技术人员可能已知的，包括组合的双联式牵引轴的许多车型为已知的，例如，那些所谓的6x4、8x4、10x4，亦即，六个、八个或十个接触点中的四个具有用于提供车辆运动的动力牵引力。此外，存在被称为三联轴的那些车型，其中存在设置六个接触点的互连的三个连接轴(tag axle)。通常，这四个或六个接触点由组合的双联式或三联式牵引轴组件的轮胎和车轮形成。
在本文中，应当指出的是，由串列桥(为双联式或三联式)所形成的这种传动组件在现有技术中为众所周知的，并且多年来已经在用于货物运输的车辆中被使用，比如所谓的“卡车”、重型卡车以及具有所述串列桥的两轴卡车，所述串列桥的目的是增加负载能力以及提供更好的车辆性能。这样的牵引组件还被用于军用和特种车辆中，比如建筑、采矿机械等等。
根据现有技术，虽然串列桥的这些组件能够增加负载能力以及改进负载运输车辆的性能，但是这些优点仅仅在车辆运输货物时(亦即，在货物运送的运动期间)具有价值。
一个主要的不便之处恰好在于，车辆在高速公路上空载(亦即，在运送货物之后)运动。这是因为，除了燃料消耗之外，存在机械部件、发动机以及轮胎的磨损，使得在没有直接补偿这样的运动的情况下使用整个车辆，并因此导致车队所有者的损失。此外，轮胎与沥青的接触导致摩擦增加，并因此需要来自车辆的更大的作用力，在运动期间导致更高的燃料消耗。
为了使这样的损失最小化，特别是在车辆不运输货物的运动期间，已经开发了这样的机构，该机构提供对某些驱动轴的提升，减少与地面接触的轮胎的数量，并因此提供轮胎磨损、燃料消耗的减少，并且还减少例如车辆的悬架和制动装置中的机械部件的作用力以及磨损。
在串列桥的情况下，无论是牵引还是简单的行驶，提升轴中的一个可能代表维护成本以及燃料消耗的显著的节约。考虑到它涉及与地面接触的一半轮胎，在轮胎组的磨损方面可以实现近50％的节约并且在燃料消耗方面可以实现5％的节约。
另外，如在某些高速公路中发生的那样，基于具有与沥青接触的轮胎的轴的数量来收取通行费率。因此，轴中的一个或一些的提升在驾驶员的不具有运输负载的运动期间在交税金方面为驾驶员提供相当大的节约。
关于双联式或三联式连接轴，需要以某种方式分离或停用将被提升的轴中的牵引力，因为若它不与地面接触则它不能被驱动，因为所有牵引力将被传递至不与地面接触的轴。
现有技术公开了一些用于分离双联式连接轴的牵引力的解决方案，比如在CNHIndustrial Latin America Ltda的文献PCT/BR2016/050182中所公开的，该文件被作为参考目的并入本文中。
虽然现有技术中的已知的解决方案满足所需的牵引需求，但是应当指出的是，所公开的教导限于特定的分离状况，其中断仅仅一个轴的牵引力。
因此，考虑到先前所公开的信息，可以说在用于重载运输的车辆中使用的组合的双联式或三联式牵引轴组件缺乏这样的解决方案，该解决方案能够有效地获得解决，以便使驾驶员选择应当针对哪一个轴促进分离，并且此外不能完全地断开同一组件的轴中的牵引力。
发明内容
考虑到上述情况，本发明的主要目的之一是提供一种用于双联式或三联式串列桥的动力传动组件，其已经被专门地开发和设计以获得针对由现有技术中已知的串列桥所引起的问题、限制和不便(比如先前所举例说明的)的实际的和功能性的解决方案。
更具体地，本发明的目的之一是提供一种用于串列桥的动力传动组件，其包括使得能够根据车辆驾驶员的意愿和兴趣有效地断开牵引轴的技术、构造和功能特征，并且因此显著地增加节约以及对组件的保护，特别是在轮胎中、在机械构件中以及因此在燃料消耗中。因此，使车辆驾驶员能够确定他们想要分离哪个牵引轴，并且因此在轴提升方面提供旋转方案，以便提高轮胎和部件的使用寿命，并且总地减少车辆维护费用。
此外，本发明的另一个目的是提供一种用于动力传动组件的驱动系统，其包括能够处理车辆的驱动轴的工作配置的特征的组合。
本发明的又一个目的是提供一种用于货物运输的车辆，其包括如先前所详细说明的用于双联式或三联式串列桥的、具有驱动系统的动力传动组件。
因此，鉴于前述内容，为了实现上述目的以及技术和功能效果，除其它之外，本发明包括一种用于串列桥的动力传动组件，其优选地用于具有双联式或三联式轴的车型，其还包括输入轴，差动单元设置于所述输入轴中，以便在车辆的驱动轴之间促进动力分配，所述差动单元与接合/分离装置以及锁定装置合作，在这样的配置之间处理驱动轴的配置，在该配置中，所述第一和第二驱动轴被驱动，一个驱动轴被驱动而另一个驱动轴未被驱动，或者所有驱动轴未被驱动。
根据本发明的实施例，所述用于串列桥的动力传动组件包括输入轴，差动单元连接于所述输入轴上，所述差动单元由壳体形成，所述壳体涵盖行星齿轮轭，所述行星齿轮轭相对于所述轭的轴自由地布置并且与中间太阳齿轮接触，所述中间太阳齿轮分别邻近于所述传动组件的传动齿轮和连接齿轮布置。所述传动齿轮自由地支撑于所述输入轴上并且连接至支撑于这样的轴上的传递齿轮的外径，该轴包括驱动轴环(R)的动力传动小齿轮。然而，所述连接齿轮自由地设置于所述输入轴上并且附接至输出轴。所述传动齿轮和连接齿轮都通过接合/分离装置以及锁定装置互连和锁定。
此外，根据用于串列桥的动力传动组件的另一个实施例，根据本发明，所述输入轴在一侧上被布置并支撑于滚柱轴承上，所述滚柱轴承被布置于传动组件的壳体上，并且输入轴在另一侧上被布置并支撑于与所述连接齿轮布置在一起的滚柱轴承上，所述连接齿轮也通过滚柱轴承支撑于传动组件的壳体中。替代地，所述输入轴支撑于所述传动组件的壳体内的润滑轴承上，亦即，没有定位或不需要滚柱自身。
根据本发明的另一个实施例，所述用于串列桥的动力传动组件包括由致动器所形成的接合/分离装置，所述致动器具有轴，所述轴设置有返回装置以及另外地设置叉，所述叉连接至套筒，所述套筒在内径内设置有花键，用于与组件的中间齿轮接合，并且所述套筒在它的每个侧面上设置有尖齿，用于与所述传动齿轮和连接齿轮以及差动单元的壳体之间的互连。
所述用于串列桥的动力传动组件(本发明的目标)的另一个实施例预期一种锁定装置，其包括具有轴的致动器，所述轴设置有返回装置以及连接至套筒的叉，所述套筒在内径内设置有花键，用于与输入轴的花键附接，并且套筒在它的一个侧面上设置有尖齿，用于与所述传动齿轮适当地互连。
此外，根据本发明的另一个实施例，所述用于串列桥的动力传动组件的接合/分离装置的断开状态使所述套筒的侧边的尖齿与所述传动齿轮接触并且使另一个套筒与所述连接齿轮接触。替代地，在断开状态中，所述接合/分离装置使所述套筒的侧边的尖齿与传动组件的差动单元接触，亦即，关于所述接合/分离装置的常规操作的反向实施例。
根据本发明的可选实施例，所述用于串列桥的动力传动组件包括锁定装置，所述锁定装置的断开状态将所述套筒设定成与所述传动齿轮接触，亦即，关于所述锁定装置的常规功能的反向实施例。
根据本发明的所述实施例，所述接合/分离装置以及锁定装置的致动器为气动的并且连接至车辆自身的压缩空气系统。然而，替代地，所述致动器可以为液压的、电气的、电子的或甚至这些技术的组合。
此外，如先前所公开的，本发明还提出一种用于比如双联式或三联式串列桥的动力传动组件的驱动系统，其包括至少一个接合/分离装置，所述接合/分离装置包括致动器，所述致动器与返回元件合作，用于提供连接至套筒的叉的轴向运动，所述套筒在它的连接内径内设置有花键，用于与中间太阳齿轮连接，并且所述套筒在它的侧面上设置有尖齿，用于在所述用于串列桥的动力传动组件的所述传动齿轮与所述差动单元的壳体之间提供互连。
根据本发明的所述实施例，用于串列桥的动力传动组件的所述驱动系统另外包括另一个接合/分离装置以及锁定装置。优选地，同时该接合/分离装置由致动器形成，所述致动器与返回元件合作，所述返回元件用于连接至套筒的叉的轴向运动，所述套筒在它的内径内设置有花键，用于与中间太阳齿轮接合，并且所述套筒在它的侧面上设置有尖齿，用以在所述用于串列桥的动力传动组件的所述传动齿轮与所述差动单元的壳体之间提供互连。
在用于串列桥的动力传动组件的所述驱动系统的另一个实施例中，根据本发明，所述锁定装置由致动器组成，所述致动器与用于叉的轴向运动的返回元件合作，所述叉也连接至套筒，所述套筒在它的内径内设置有花键，用于与所述输入轴上的设计的相对应的花键接合，并且所述套筒在它的一个侧面上设置有尖齿，用于提供与所述用于串列桥的动力传动组件的传动齿轮的互连。
最后，本发明还提出一种用于货物运输的车辆，其包括至少双联式或三联式串列桥组件，所述串列桥由用于支撑所述车辆的具有轮胎的车轮的驱动轴形成，并且由如先前所公开的具有驱动系统的所述用于串列桥的动力传动组件驱动。更具体地，所述用于运输的车辆可以为卡车、重型卡车或者设置有组合的双联式或三联式牵引轴的两轴卡车。
附图说明
参考结合附图对本发明的实施例的以下描述，本发明的如前所述的特征、优点以及技术效果将变得更加明显，并且将更好地理解本发明，其中：
图1为具有串联式双轴的商用车辆(比如卡车)的侧视图；
图2为包含发动机、齿轮的牵引组件的侧视图，其中万向轴连接至所述商用车辆的第一和第二连接轴的动力传动组件；
图3A为本发明的目标的、并且如通过图2的细节“A”所表示的用于串列桥的动力传动组件的侧视剖视图；
图3B为根据本发明所述的并且如通过图3A的细节“B”所表示的用于驱动所述用于串列桥的动力传动组件的可附接的和可分离的装置的放大视图；
图3C为根据本发明所述的并且如通过图3A的细节“C”所表示的用于驱动所述用于串列桥的动力传动组件的锁定装置的放大视图；以及
图4、5、6、7以及8为与图3A类似的视图，然而，处于根据本发明所述的用于双联式或三联式串列桥的动力传动组件的不同的工作状况中。
具体实施方式
现在参考实施例的示例的附图，根据本发明的特定实施例公开本发明。在不同视图中重复图中所指示的附图标记，以便指示相同的或相似的技术特征。此外，必须根据图1中所给出的指导理解在这里可能使用的术语，比如：上面、下面、顶部、底部、侧边、右边、左边、前面、后面以及它们的变形。
仅仅为了示例说明的目的并且为了更好地理解本发明，如本领域技术人员可以理解的，图1和2分别公开一种良好的运输车辆(V)以及它的牵引组件(T)。车辆(V)可以为卡车、重型卡车、可以具有组合牵引轴的两轴卡车。本发明不限于卡车，而是它还可以被用于土木建筑机械以及采矿、军用车辆等等中。
尽管本说明书涉及双联式串列桥，亦即两个牵引轴，但是本发明可以被同样用于三联式串列桥(其中布置有三个牵引轴)中。因此，为了阐明的目的，并且旨在避免任何疑问，本说明书将简单地涉及“串列桥(tandem axle)”，其可以被解释为双联轴、三联轴或者具有多于一个牵引轴的组件的任何其它构造。
因此，考虑到本发明的范围，可以说这些车型(V)包括至少一个用于串列桥(CT)的牵引组件(比如为本发明的目标)，并且其与车辆(V)的底盘(C)附接在一起，以便将动力传递至驱动轴(R)。因此，如图2中所示，可以说发动机(M)生成由齿轮箱(G)控制的动力，动力然后由第一万向轴(e1)传输至第一驱动轴(R1)的传动组件(E1)。动力被进一步通过至第二驱动轴(R2)的第二万向轴(e2)传递至第二驱动轴(R2)的第二传动组件(E2)。
如先前所述的传动组件的所述构造在现有技术中为众所周知的。
本发明提出一种用于串列桥的动力传动组件，其以差速器实施，所述差速器用于在车辆(V)的驱动轴(R1，R2)之间分配动力，所述差速器与接合/分离装置以及锁定装置合作，使得能够在这样的配置之上改变驱动轴(R1，R2)的工作配置，在该配置中，第一和第二驱动轴(R1，R2)被驱动，或者一个驱动轴(R1或R2)被驱动而另一个驱动轴未被驱动，或者所有驱动轴(R1和R2)未被驱动。
因此，如附图所示出的以及特别地在图3A中所示出的，用于串列桥(CT)的传动组件(E)(本发明的目标)包括动力的输入轴10，通常通过万向轴(e1)从齿轮(G)传输该动力。输入轴10附接至由具有行星齿轮11c的轭11b所形成的差速器11，所述行星齿轮11c相对于轭11b的轴自由地旋转。所述轭还包括壳体11a。所述行星齿轮11c与中间太阳齿轮12a、12b接触，所述中间太阳齿轮12a、12b分别邻近于传动齿轮13和连接齿轮14布置。所述传动齿轮13自由地支撑于所述输入轴10上并且附接至在平行轴16a上所设计的传递齿轮15的外径，所述平行轴16a包括用于将动力(扭矩和旋转)传递至传动组件(E1)的第一差速器的驱动轴(R)的环17的小齿轮16b。
第一驱动轴(R1)附接至第一差速器，该第一差速器由传统的行星齿轮组件构成，比如现有技术中已知的具有小齿轮、环以及行星齿轮组件的差速器，并且其目的是在同一驱动轴的车轮之间获得适当的横向补偿。
此外，所述输入轴10通过以下方式支撑于传动组件的差速器的壳体上：例如，在一侧上，支撑于滚柱轴承10a(其设置于传动组件的壳体上)上，并且在另一侧上，支撑于同中心地布置至所述连接齿轮14的滚柱轴承10b上，所述连接齿轮14也在滚柱轴承10c上支承于传动组件的壳体上。替代地，所述输入轴10可以简单地支撑于润滑轴承上，亦即，不需要滚柱自身，或者通过用于在壳体内提升所述轴的任何其它已知的和等效的技术。类似地，平行轴16a在滚柱轴承19上设置于差速器的壳体上。
所述连接齿轮14还被设置成使得它在输入轴10上自由地并且以同心方式旋转并且附接至输出轴20，所述输出轴20通过第二万向轴(e2)将动力传递至第二传动组件(E2)，用于第二驱动轴(R2)的运动，所述第二驱动轴(R2)也设置有第二差速器，其由传统的行星齿轮组件构成，比如现有技术中已知的型号，并且其目的是在同一驱动轴的车轮之间获得适当的横向补偿。
根据本发明，并且为了获得所述双联式或三联式串列桥的适当的连接，传动组件(E)进一步包括接合/分离装置30、40以及锁定装置50，其用于提供先前所公开的齿轮的适当的互连。
如在附图(主要参考图3B)中所指出的，所述可附接的装置30、40包括致动器30a、40a(比如，例如，气动阀，其此外可以使用车辆(V)自身的压缩空气管路)，所述致动器30a、40a具有轴，所述轴包括返回装置30b、40b并且进一步包括附接至套筒30d、40d的叉30c、40c，套筒30d、40d在内径中具有花键，用于与中间太阳齿轮12a、12b连接，并且套筒30d、40d在它的每一个侧面上具有尖齿(tine)，以便在动力传动组件的齿轮(分别为传动齿轮13和连接齿轮14)与差动单元11的壳体11a之间提供互连。因此，壳体11a包括适当的机械加工部，在它的侧壁上具有用于与套筒30d、40d中的每一个连接的尖齿。
特别地参考图3C，应当指出的是，以与接合/分离装置30、40非常类似的方式，锁定装置50包括致动器50a，致动器50a也可以为例如气动阀，以使用车辆(V)自身的压缩空气管路。致动器50a进一步具有轴，所述轴具有返回装置50b和叉50c，叉50c的端部设置有连接套筒50d，所述连接套筒50d在内径中具有花键，用于与输入轴10的花键18连接，并且连接套筒50d在它的一个侧面中具有尖齿，用于提供与传动齿轮13的互连。
如本领域技术人员可以理解的，所述致动器30a、40a以及50a优选地为气动阀，然而，在本发明中可以同等地使用其它装置或驱动装置，例如，电动致动器或机械致动器，或者能够提供叉30c、40c、50c的以及因此所述套筒30d、40d、50d的纵向运动的技术的组合。
现在针对图4、5、6、7以及8，它们示出相应的接合/分离装置30、40以及锁定装置50在不同的工作状况中并且因此在不同的作用情况中的传动组件的实施例。
首先，关于图4，用于串列桥的动力传动组件处于自然工作状况中，其中所述接合/分离装置30、40适当地附接并且锁定装置50不启动。在该状况中，返回元件30b、40b处于它们的自然状态(针对使用弹簧的情况，它们未被压缩的位置)中，并且所述套筒30d、40d分别附接至传动齿轮13以及连接齿轮14，并且在传动组件(E)之间不存在纵向锁定，并且由于这个原因，差动单元11可以在朝向第二差速器E2的输出轴20与轴16a之间按比例划分动力，所述轴16a包括用于将动力传递至第一差速器E1中的驱动轴(R1)的环17的小齿轮16b。换句话说，在理想状况中，若在车辆(V)的任何一个车轮中不缺乏抓地力，则50％的动力被传输至每个差速器。如本领域技术人员可以理解的，差动组件11使得能够在第一差速器E1与第二差速器E2之间补偿速度，比如，例如，在车辆转弯或操纵时。
为了更好地阐明，在图4中所示的动力传动组件的运行状况中，可以指出的是，传动组件(E)(本发明的目标)具有以下功能：
-通过输入轴10传输动力，输入轴10提供差动单元11的旋转运动，使轭11b以及它的壳体11a旋转；
-差动单元11朝向中间太阳齿轮12a、12b传递动力，因此，使套筒30d、40d旋转，以使得：
-在中间太阳齿轮12a上设置套筒30d，它的一个侧面上的尖齿附接至传动齿轮13，传动齿轮13另一方面朝向传递齿轮15传递动力，传递齿轮15使具有小齿轮16b的轴16a运动，所述小齿轮16b另一方面使驱动轴(R1)的环17运动；以及
-在中间太阳齿轮12b上设置所述套筒40d，所述套筒40d的一个侧面的尖齿附接至连接齿轮14，用于使输出轴20运动，输出轴20朝向第二驱动轴(R2)的差速器(E2)传递动力。
图5示出处于被特别地针对这样的情况设计的纵向锁定状态中的动力传动组件，在该情况下，车辆(V)被引导于具有低抓地力的地面上，具有失去车轮中的牵引力的风险。在这种情况下，如在关于图4的具体说明中所公开的那样构成连接，两个轴R1和R2被驱动，然而，锁定装置50也被触发，使得输入轴10中的动力被整体地且相等地传递至输出轴20以及平行的轴16a，所述轴16a具有用于驱动轴(R1)的环17的运动的小齿轮16b。
因此，锁定装置50的致动器50a被触发，使得返回元件50b被压缩(在这种情况下，弹簧)，并且使得叉50c运动，以便使套筒50d能够在输入轴10的花键18上移动，直至获得套筒的侧面的尖齿的在传动齿轮13的侧面的尖齿中的连接。如可以指出的，以与先前关于接合/分离装置30、40所公开的方式相同的方式，接合/分离装置30、40保持于它们的自然状态中，其中所述叉30c、40c继续使所述套筒30d、40d抵靠传动齿轮13和连接齿轮14。
然而，根据图5，通过由所述套筒50d对齿轮13进行触发锁定，通过太阳齿轮12a发生对轭11b的锁定，使得消除差动单元11所进行的任何旋转补偿。因此，输入轴10的旋转将与轭11b的，行星齿轮11c的，中间太阳齿轮12a、12b的，传动齿轮13和连接齿轮14的，以及因此输入轴20的和具有用于驱动轴(R1)的环17的运动的小齿轮16b的轴16a的旋转相同，并且因此动力在50％的不可变范围中被传输至第一轴R1和第二轴R2。
图6示出在这样的状态中的传动组件(E)的示意图，在该状态中，接合/分离装置30被触发，并且另一个接合/分离装置40以及锁定装置50不启动，使得能够实现仅仅至第二轴R2的动力传动。如可以指出的，接合/分离装置30的致动器30a被触发，使得返回元件30b被压缩(在这种情况下，弹簧)，并且使得所述叉30c运动，以便使套筒30d能够在中间太阳齿轮12a的花键上移动，从传动齿轮13分离套筒30的一个侧面的尖齿，并且使它的另一个侧面的尖齿接合于轭11b的固定壳体11a的尖齿中。在该状况中，如可以指出的，第一轴牵引力被断开，套筒30d锁定轭11b并且因此锁定轭的行星齿轮11c，消除差动单元11的作用，并且第二套筒40d继续附接至连接齿轮14，仅仅朝向输出轴20传输所有动力。
因此，为了示例说明的目的，可以指出的是，根据本发明所述的传动组件(E)在图6中所示的状况中具有以下功能：
-动力通过输入轴10进入，输入轴10提供差动单元11的旋转运动，
-差动单元11朝向中间太阳齿轮12a、12b传递动力，以使得：
-中间太阳齿轮12a相对于轴共同地旋转，并且由于套筒30d被从传动齿轮13分离，因此不存在朝向小齿轮16b的轴16a的动力传递，并且因此不会发生第一驱动轴(R1)的环17的运动；以及
-在中间太阳齿轮12b上的是接合/分离装置40的套筒40d，并且套筒40d的一个面的尖齿保持附接至连接齿轮14，用于输出轴20的运动，这朝向第二驱动轴(R2)的差速器或传动组件(E2)传递100％的动力。
在接合/分离装置30被触发的该状况中，第一传动组件(E1)的驱动轴(R1)将被分离，并且因此，它将使车辆(V)的驾驶员能够提升第一驱动轴(R1)并且能够在没有负载的运动期间实现节约，避免第一驱动轴(R1)组件的磨损。
图7示出处于与图6中所示的状态完全地相反的状态中的动力传动组件的示意图，亦即，仅仅触发和驱动第一驱动轴(R1)。在该情况中，接合/分离装置40被触发，并且另一个接合/分离装置30和锁定装置50不启动。如可以指出的，接合/分离装置40的致动器40a被触发，使得返回元件40b被压缩(在这种情况下，弹簧)，并且使得叉40c运动，以便使套筒40d能够在中间太阳齿轮12b的花键上移动，从连接齿轮14分离套筒40d的一个侧面的尖齿，并且使套筒40d的另一个侧面的尖齿接合于轭11b的固定壳体11a的尖齿中。在该状况中，如可以指出的，输出轴20中的牵引力被断开，套筒40d锁定轭11b并且因此锁定轭的行星齿轮11c，消除差动单元11的作用，并且套筒30d附接至传动齿轮13，并且因此，所有动力被通过传递齿轮15传递至仅仅平行轴16a、至小齿轮16b，并因此提供第一驱动轴(R1)的环17的运动。
因此，可以指出的是，传动组件在如图7中所示的状况中具有以下功能：
-动力通过输入轴10传输，输入轴10提供差动单元11的旋转运动，
-差动单元11朝向中间太阳齿轮12a、12b传递动力，以使得：
-在中间太阳齿轮12a上设置套筒30d，套筒30d的一个侧面的尖齿附接至传动齿轮13，传动齿轮13朝向传递齿轮15传递动力，传递齿轮15使小齿轮16b的轴16a运动，所述小齿轮16b另一方面使第一驱动轴(R1)的环17运动；以及
-中间太阳齿轮12b相对于输入轴共同地旋转并且锁定轭11b，由于所述套筒40d从连接齿轮14分离，并且因此，不存在朝向输出轴20的动力传递，并且因此，例如，将不存在朝向第二驱动轴(R2)的传动组件(E2)的动力传递。
在该状况中，接合/分离装置40被触发，第二轴(E2)的传动组件将被分离，并且因此，车辆(V)的驾驶员将能够提升串列桥组件(CT)的第二驱动轴(R2)。
图8示出的动力传动组件(本发明的目标)处于完全地分离状态中，亦即，其中接合/分离装置30、40被触发并且锁定装置50不启动的情况。在该状况中，通过差动单元11保持输入轴10中的动力，亦即，第一组件的驱动轴(R1)和第二组件的驱动轴(R2)都被分离并且为自由的。如图所示，接合/分离装置30、40的致动器30a、40a的触发使得返回元件30b、40b被压缩(在这种情况下，弹簧)，并且使得叉30c、40c运动以便使套筒30d、40d移动，套筒30d、40d从传动齿轮13和连接齿轮14分离，通过它们的侧边的尖齿接合至壳体11a以及轭11b而接合至差动单元11。
因此，可以指出的是，动力传动组件在如图8中所示的状况中具有以下功能：
-动力通过输入轴10传递，输入轴10提供差动单元11的旋转运动；
-差动单元11朝向中间太阳齿轮12a、12b传递动力，中间太阳齿轮12a、12b自由地旋转，因为套筒30d被从传动齿轮13分离并且套筒40d被从连接齿轮14分离。
如本领域技术人员可以理解的，同时触发接合/分离装置30、40使得动力不会被朝向传动齿轮13和连接齿轮14传输。因此，输入轴10不与第一驱动轴(R1)、也不与输出轴20有任何互连。在这种情况下，串列桥组件(CT)不具有牵引力。
需要着重强调的是，根据本发明的另一个功能，如图8中所示的对车辆(V)的牵引力的完全分离对于使用万向轴(e1)的动力作为动力输出可能是有用的。
尽管上面的示例说明性说明书以及附图使用这样的接合/分离装置30、40以及锁定装置50，其自然静止位置为不启动的，亦即，不相应地附接马达齿轮，并且返回元件处于它的自然状态中，但是本领域技术人员可能能够理解并且执行适当的调整，在这种情况下，仅仅反向定位相应的构件(例如，返回元件30b、40b、50b，叉30c、40c、50c)，以使得这些装置的自然、静止位置附接至马达齿轮(传动齿轮13和连接齿轮14)，并且在被触发时，它们将提供与所述齿轮的分离，反之亦然。
换句话说，在相应的致动器30a、40a、50a不启动时，套筒30d、40d可以附接至差动单元11，就像套筒50d可以附接至所述传动齿轮13。
本发明还提出一种用于比如双联式或三联式串列桥的动力传动组件的驱动系统，其包括至少一个接合/分离装置30，所述接合/分离装置30由致动器30a形成，所述致动器30a与返回元件30b合作，用以提供连接至套筒30d的叉30c的轴向运动，套筒30d在它的内径内设置有花键，用于连接至中间太阳齿轮12a，并且套筒30d在它的侧面上设置有尖齿，用于提供与用于串列桥的动力传动组件的传动齿轮13以及差动单元11的壳体11a的互连。
此外，根据本发明，用于串列桥的动力传动组件的驱动系统(本发明的目标)包括接合/分离装置40以及锁定装置50。
所述接合/分离装置40基本上由致动器40a形成，致动器40a与返回元件40b合作，以提供连接至套筒40d的叉40c的轴向运动，套筒40d在它的内径内设置有花键，用于与中间太阳齿轮12b连接，并且套筒40d在它的侧面上设置有尖齿，用于提供与用于串列桥的动力传动组件的连接齿轮14以及差动单元11的壳体11a的互连。另一方面，锁定装置50由致动器50a构成，致动器50a与返回元件50b合作，用以使连接至套筒50d的叉50c轴向地运动，套筒50d在它的内径内设置有花键，用于与输入轴10上的相对应的花键连接，并且套筒50d在它的一个侧面上设置有尖齿，用于提供与用于串列桥的动力传动组件的传动齿轮13的互连。
因此，根据本发明，用于车辆的串列桥组件的驱动系统被用于其中设置有差动单元11的输入轴10中，所述差动单元11能够通过所述接合/分离装置30、40以及锁定装置50的触发在车辆的驱动轴(R1，R2)之间提供动力分配，并且因此，可以在这样的构造之间进行选择，在该构造中，第一和第二驱动轴(R1，R2)被驱动，或者一个驱动轴(R1，R2)被驱动而另一个驱动轴(R1，R2)未被驱动，或者所有驱动轴(R1，R2)未被驱动。
而且，本发明还提出一种用于货物运输的车辆(V)，其包括由底盘(C)所形成的机械结构(T)，其中设计有用于生成动力的发动机(M)，所述动力由齿轮箱(G)控制，然后，由第一万向轴(e1)朝向具有驱动系统(例如由本发明所限定的)的动力传动组件传输，以使得使得能够在这样的配置之上实现驱动轴的工作配置，在该配置中，第一和第二驱动轴(R1，R2)被驱动，或者一个驱动轴(R1，R2)被驱动而另一个驱动轴(R1或R2)未被驱动，或者所有驱动轴(R1，R2)未被驱动。
面对上述情况，显而易见的是，用于双联式或三联式串列桥的动力传动组件(本发明的目标)，车辆(V)的驾驶员能够提供要在他不运输货物的运动期间轴被提升的旋转方案，亦即，驾驶员可以有效地选择他想要提升哪个轴，以便在运动期间获得节约。因此，如本领域技术人员可以理解的，除了补偿驱动轴(R1，R2)之间的磨损(防止它们中的仅仅一个超载)之外，本发明还能够为个体经营的驾驶员以及运输公司提供显著的经济优势。
最后，根据先前所公开的所有内容，重要的是清楚地表明，本发明旨在以示例性方式公开和限定在负载运输车辆或其它种类的车辆中使用的用于串列桥的动力传动组件的所述实施例。因此，如本领域技术人员可以理解的，一些修改和等同元件的构造组合是可能的，而这不脱离所附权利要求所限定的保护范围。

Claims (16)

1.一种用于串列桥的动力传动组件，包括：
输入轴(10)，用于在车辆(V)的驱动轴(R1，R2)之间进行动力分配的差动单元(11)设置于所述输入轴(10)中，所述差动单元(11)与接合/分离装置(30，40)以及锁定装置(50)合作，使得能够在这样的配置之上配置所述驱动轴：在该配置中，所述驱动轴中的第一驱动轴(R1)和第二驱动轴(R2)被驱动，所述驱动轴中的一个驱动轴被驱动而另一个驱动轴未被驱动，或者所有驱动轴(R1，R2)未被驱动，
其中，所述接合/分离装置(30，40)包括具有轴的致动器(30a，40a)，所述致动器的轴设置有返回装置(30b，40b)以及另外设置有叉(30c，40c)，所述叉(30c，40c)附接至套筒(30d，40d)，所述套筒(30d，40d)在内径中具有花键，用于与中间太阳齿轮(12a，12b)连接，并且所述套筒在它的每个侧面上具有尖齿，用于与传动齿轮(13)和连接齿轮(14)以及差动单元(11)的壳体(11a)之间的互连，
所述差动单元(11)的壳体(11a)容置具有行星齿轮(11c)的轭(11b)，所述行星齿轮(11c)相对于所述轭的轴自由地布置并且与中间太阳齿轮(12a，12b)接触，所述中间太阳齿轮(12a，12b)分别邻近于传动齿轮(13)和连接齿轮(14)布置，其中：
-所述传动齿轮(13)自由地支撑于所述输入轴(10)上并且连接至布置于轴(16a)上的传递齿轮(15)的外径，所述轴(16a)包括驱动轴(R)的环(17)的动力传动小齿轮(16b)；
-所述连接齿轮(14)自由地设置于所述输入轴(10)上并且附接至输出轴(20)；
-所述传动齿轮(13)和连接齿轮(14)分别通过接合/分离装置(30，40)与所述差动单元(11)互连，并且所述传动齿轮(13)能通过锁定装置(50)锁定。
2.根据权利要求1所述的用于串列桥的动力传动组件，其特征在于，所述输入轴(10)在一侧上被布置并支撑于滚柱轴承(10a)上，所述滚柱轴承(10a)被布置于传动组件(E)的壳体上，并且所述输入轴(10)在另一侧上被布置并支撑于与所述连接齿轮(14)布置在一起的滚柱轴承(10b)上，所述连接齿轮(14)也通过滚柱轴承(10c)支撑于传动组件(E)的壳体上。
3.根据权利要求1所述的用于串列桥的动力传动组件，其特征在于，所述输入轴(10)被布置于所述传动组件的壳体内的润滑轴承上。
4.根据权利要求1所述的用于串列桥的动力传动组件，其特征在于，所述锁定装置(50)包括致动器(50a)，所述锁定装置(50)的致动器具有返回装置(50b)以及附接至套筒(50d)的叉(50c)，所述锁定装置(50)的套筒(50d)在内径中设置有花键，用于与所述输入轴(10)的花键(18)连接，并且所述锁定装置(50)的套筒在它的一个侧面上设置有尖齿，用于与传动齿轮(13)互连。
5.根据权利要求1所述的用于串列桥的动力传动组件，其特征在于，在所述接合/分离装置(30，40)的不启动状态中，套筒(30d，40d)的侧面的尖齿分别与所述传动齿轮(13)以及所述连接齿轮(14)接触。
6.根据权利要求1所述的用于串列桥的动力传动组件，其特征在于，在所述接合/分离装置(30，40)的不启动状态中，套筒(30d，40d)的侧面的尖齿与所述差动单元(11)接触。
7.根据权利要求1所述的用于串列桥的动力传动组件，其特征在于，在所述锁定装置(50)的不启动状态中，所述锁定装置(50)的套筒(50d)与所述传动齿轮(13)接触。
8.根据权利要求1所述的用于串列桥的动力传动组件，其特征在于，所述接合/分离装置(30，40)以及锁定装置(50)的致动器(30a，40a，50a)为气动的、液压的、电气的、电子的或这些技术的组合。
9.根据权利要求8所述的用于串列桥的动力传动组件，其特征在于，所述接合/分离装置(30，40)以及锁定装置(50)的所述致动器(30a，40a，50a)为气动的并且连接至车辆(V)的压缩空气系统。
10.一种用于串列桥的动力传动组件的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统包括至少一个接合/分离装置(30)，所述接合/分离装置(30)包括致动器(30a)，所述致动器(30a)与返回元件(30b)合作，用于连接至套筒(30d)的叉(30c)的轴向运动，所述套筒(30d)在它的内径内具有花键，用于连接至中间太阳齿轮(12a)，并且所述套筒在它的侧面上具有尖齿，用于提供与用于串列桥(CT)的动力传动组件(E)的传动齿轮(13)以及差动单元(11)的壳体(11a)的互连，
所述差动单元(11)的壳体(11a)容置具有行星齿轮(11c)的轭(11b)，所述行星齿轮(11c)相对于所述轭的轴自由地布置并且与中间太阳齿轮(12a)接触，所述中间太阳齿轮(12a)邻近于传动齿轮(13)布置，其中：
-所述传动齿轮(13)自由地支撑于输入轴(10)上并且连接至布置于轴(16a)上的传递齿轮(15)的外径，所述轴(16a)包括驱动轴(R)的环(17)的动力传动小齿轮(16b)；
-所述传动齿轮(13)通过接合/分离装置(30)与所述差动单元(11)互连，并且所述传动齿轮(13)能通过锁定装置(50)锁定。
11.根据权利要求10所述的用于串列桥的动力传动组件的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统包括另一接合/分离装置(40)。
12.根据权利要求11所述的用于串列桥的动力传动组件的驱动系统，其特征在于，所述另一接合/分离装置(40)包括与返回元件(40b)合作的致动器(40a)，用于连接至套筒(40d)的叉(40c)的轴向运动，所述另一接合/分离装置(40)的套筒(40d)在它的内径内具有花键，用于连接至中间太阳齿轮(12b)，并且所述另一接合/分离装置(40)的套筒在它的侧面上具有尖齿，用于提供与用于串列桥的动力传动组件的连接齿轮(14)以及差动单元(11)的壳体(11a)的互连。
13.根据权利要求10所述的用于串列桥的动力传动组件的驱动系统，其特征在于，所述锁定装置(50)包括与返回元件(50b)合作的致动器(50a)，用于连接至套筒(50d)的叉(50c)的轴向运动，所述锁定装置(50)的套筒(50d)在它的内径内具有花键，用于连接至布置于输入轴(10)中的相对应的花键(18)，并且所述锁定装置(50)的套筒在它的一个侧面上具有尖齿，用于提供与用于串列桥的动力传动组件的传动齿轮(13)的互连。
14.一种用于运输货物的车辆，其包括串列桥(CT)的至少一个组件，所述串列桥(CT)包括用于支撑车辆(V)的具有轮胎的车轮的驱动轴(R)，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求10-13中任一项所述的驱动系统或根据权利要求1-9中任一项所述的至少一个动力传动组件(E)。
15.根据权利要求14所述的用于运输货物的车辆，其特征在于，所述车辆为卡车。
16.根据权利要求15所述的用于运输货物的车辆，其特征在于，所述卡车为重型卡车或者具有组合的双联式或三联式牵引轴的两轴卡车。
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