CN1701983B - 驱动桥组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种驱动桥组件，其能够减少部件数量并提高同轴性。所述组件包括具有输入轴和输出轴的驱动桥壳体，以及由所述输入轴驱动的桥间差速器。桥间差速器驱动地连接在输出轴上，并且在第一和第二车桥之间分配动力。输出轴是一个整体构件，其在位于驱动桥壳体外侧的一端上形成一个轭，输出轴在驱动桥壳体内的轴向运动被限制。轴承组件布置在输出轴和驱动桥壳体之间，其包括第一和第二锥形轴承内圈以及整体式轴承外圈。所述轴承外座圈包括与在驱动桥壳体内的相应螺纹啮合的螺纹。

Description

驱动桥组件
技术领域
本发明涉及一种驱动桥组件(drive axle assemblies)，并且特别涉及一种具有用于输出轴和支撑轴承的改进结构的驱动桥组件。
背景技术
传统的串连驱动桥组件包括前、后驱动桥组件和一在前、后驱动桥组件间延伸的中间驱动轴。桥间差速器位于一个驱动桥组件内，通常是位于前驱动桥组件内，从车辆驱动轴传递动力并且在前、后桥间分配所述动力。桥间差速器通过输出轴向后驱动桥组件传递动力，所述输出轴从前车桥组件延伸并与中间驱动轴组件相连。
在常规的驱动桥组件中，上述输出轴通过一个轭连接在中间驱动轴组件上。所述轭通过花键连接与输出轴相连，且一个螺母将轭保持在输出轴的端部上。输出轴由摇杆或滚珠轴承中的内、外锥形滚子轴承支撑以便在前驱动桥组件的壳体中转动。采用这种布置方式的常规驱动桥组件具有诸多不足。驱动轴需要两个分离的部分，相对成本高、质量大，并且需要使用螺母将轭保持在轴上。
本发明者在此已经意识到需要一种串连车桥组件，其能最小化和/或消除上面分析的不足。
发明内容
本发明提供一种驱动桥组件。
根据本发明一个方面的驱动桥组件包括驱动桥壳体，所述壳体具有布置在驱动桥壳体内的输入轴和输出轴。桥间差速器由输入轴驱动且在第一和第二车桥(axles)之间分配动力。桥间差速器以驱动的方式连接在输出轴上以便向第一或第二车桥中的一个提供动力。输出轴是一个整体构件，其在位于驱动桥壳体外侧的一端上形成一个轭，输出轴在驱动桥壳体内的轴向运动被限制。
根据本发明另一个方面的驱动桥组件包括驱动桥壳体，所述壳体具有布置在驱动桥壳体内的输入轴和输出轴。桥间差速器由输入轴驱动且在第一和第二车桥之间分配动力。桥间差速器以驱动的方式连接在输出轴上以便向第一或第 二车桥中的一个提供动力。一个轴承组件布置在输出轴和驱动桥壳体之间，所述轴承组件包括限定第一和第二内滚道的第一和第二锥形轴承内圈(bearingcone)，分别布置在第一和第二内滚道之间的第一和第二锥形轴承构件，以及形成第一和第二外滚道的整体式轴承外圈，所述第一和第二外滚道构造成接纳第一和第二轴承构件的形式。轴承外圈还在径向外表面上形成多条第一螺纹，这些螺纹构造成与在驱动桥壳体内的多条第二螺纹相啮合的形式。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的结合有驱动桥组件的一串联传动车桥组件的侧视图。
图2是根据本发明一个实施例的前桥组件的剖面图。
图3是根据本发明另一个实施例的前桥组件的一部分的剖面图。
图4是根据本发明另一实施例的前桥组件的一部分的剖面图。
图5是根据本发明另一实施例的前桥组件的一部分的剖面图。
具体实施方式
现在参考附图，其中相同的附图标记在不同的附图中用来标识相同的部件，图1示出一串联传动车桥组件10。车桥组件10用于将车辆的车架(图中未示出)支撑在多个驱动轮上(图中未示出)。组件10特别适用于中型和重型卡车。然而应当理解，本发明并不局限于使用在中型或重型卡车中，也可以广泛应用于各种车辆以及非车辆应用中。根据本发明，组件10包括一驱动桥组件12，一中间驱动轴组件14和另一个驱动桥组件16。
车桥组件12用于将驱动车轮(图中未示出)支撑在组件12的任意一侧，并位于从车桥组件12延伸的车桥半轴(图中未示出)上。组件12可以包括串联车桥组件10的一前驱动桥组件。参考图2，组件12可以包括壳体18，输入轴20，用于在组件12和16间分配动力的例如桥间差速器22的装置，半轴齿轮24和26，用于锁紧差速器22的例如离合器28的装置，小齿轮轴组件30，车轮差速器32，输出轴34和支撑输出轴34以使其在壳体18内转动的轴承组件35。
壳体18为组件12的其它元件提供结构支撑。壳体18还保护组件12的其它元件使它们与外部的物体和因素分隔。壳体18可以由常规的金属和金属合金如钢制成，其可以包括相对于组件12的元件定制尺寸且采用常规紧固件44连接在一起的多个构件36，38，40，42。
输入轴20用于从驱动轴(图中未示出)向组件12、16传递动力。输入轴由驱动轴通过常规的输入轭(图中未示出)驱动。输入轭可以采用花键(未显示)连接在输入轴20的前端，并且可以通过螺母46和垫圈(图中未示出)保持在输入轴上，螺母46和垫圈围绕从轴20延伸并且与轴20连成一体的、带有螺纹的柱螺栓48布置。轴20由可以包含锥形滚子轴承的轴承50支撑在壳体18内转动。轴承50可以被保持在一调节器52中。
桥间差速器22用于在组件12、16之间分配动力，其在本领域中是常规的。差速器可以包括一星轮54和差速齿轮56。
星轮54为锥齿轮56提供一装配的设置结构，其在本领域中是常见的。星轮54可以采用花键连接或其它在本领域中常见的手段与输入轴20连接并随之一起转动。
差速齿轮56用于从输入轴20向半轴齿轮24(用于驱动驱动轴组件12的小齿轮轴组件30)和26(用于驱动输出轴34)分配并传递转距。齿轮56在本领域中是常规的并且可以由常规的金属和金属合金制成。齿轮56装配在星轮54上以随星轮54和输入轴20一起转动。齿轮56上的齿与齿轮24、26上的相应齿啮合。
输入齿轮24从桥间差速器22(且间接地从输入轴20)向小齿轮轴组件30传递转距。齿轮24在本领域中也是常见的并且可以由常规的金属和金属合金制成。齿轮24通过轴承(图中未示出)支撑在轴20上，其围绕输入轴20布置并且可在轴20上自由转动。齿轮24包括布置在后侧平面上、与锥齿轮56的齿啮合的第一组齿，布置在前侧平面上、与离合器28啮合的第二组齿和围绕齿轮24的径向外周布置的、用于下述目的的第三组齿。
齿轮26向输出轴34传递从桥间差速器22接收的动力。齿轮26在本领域中是常见的，可以由常规的金属和金属合金制成。齿轮26在轴34的前端附近围绕轴34布置，并且可以通过齿轮26和轴34上的配合花键(图中未示出)连接在轴34上。齿轮26通过轴承58支撑以在在壳体18内转动。
离合器28用于可选择地锁紧差速器22，其征本领域中是常见的。离合器28可以包括常规的滑动爪形离合器，采用拨叉将带有第一组齿的离合器构件60拨动与带有第二组齿的离合器构件(在图示的实施例中是半轴齿轮24)啮合，从而使所述离合器接合。
小齿轮轴组件30从半轴齿轮24向车轮差速器32传递转距。组件30可以包括驱动齿轮62，小齿轮轴64和小齿轮66。
驱动齿轮62用于从半轴齿轮24向小齿轮轴64传递转距。驱动齿轮62可以包括斜齿轮，该斜齿轮带有围绕其径向外周布置的齿，这些齿与齿轮24上的相应齿啮合。齿轮62可以通过在轴64上轴向延伸的花键与轴64驱动地相连。
小齿轮轴64向小齿轮66传递转距，其在本领域中是常见的。轴64由支撑在轴承罩72中的轴承68、70支撑，以在壳体18内转动。轴64的前端形成一一体的螺纹杆74，其用于接纳螺母76以将齿轮62保持在轴64上。轴64的后端构造成将小齿轮66容纳在其上的形式。
小齿轮66向车轮差速器32传递转距，其在本领域中是常见的。小齿轮66可以包括一准双曲面齿轮，并且采用花键连接或其它本领域中常用的手段与轴64相连，或者与齿轮轴64制成一体。
车轮差速器32用于使位于驱动桥组件12两侧的车轮(图中未示出)以不同的速度转动，其在本领域中是常规的。差速器32基本布置在车桥壳体构件42内。差速器32在本领域中是常规的，其包括与小齿轮66啮合的环形齿轮78，连接在环形齿轮78上以随之转动的差速器箱体80，和支撑在箱体80内的差速器齿轮组件82，所述齿轮组件82相应地在箱体80内转动以向车桥半轴(图中未示出)传递动力来驱动车轮(图中未示出)。
输出轴34用于将输入轴22提供的一部分动力传递给中间驱动轴组件14。轴34相对于齿轮26同轴布置，并且在与齿轮26相连的前端包括一花键部分84。轴34延伸通过壳体构件38、40、42的开口，并且通过轴承组件35支撑在壳体组件42的开口内，轴承组35将在下面详细描述。根据本发明的一个方面，轴34是一个整体(即，一体)构件，并且在布置于壳体18外侧的一端形成一轭86。轭86以下述的常规方式连接在驱动轴组件14上。在所示出的实施例中，轴34是实心的。轴34在壳体18内的轴向移动被阻止。在所示出的实施例中，轴承组35件阻止轴34轴向移动。然而应当理解，还可以以其它的方式(如，一种圆周的榫槽连接)阻止轴34轴向移动。在组件12内设置轴34是有益的。首先，通过将轴34与轭86结合成一体构件，轴34减少了部件数量，并且不需要用于将轭保持在输出轴上的螺母或其它装置。其次，这种结合减少了驱动桥组件12的重量和成本。
轴承组件35用于为输出轴34提供结构支撑，并且允许轴34相对壳体18转动。组件35围绕延伸通过输出轴34的轴线90布置。在一个实施例中，组件35可以包括锥形轴承内圈92、94，轴承构件96、98，轴承外圈100，密封件102、104，和其它诸如紧固件106等以阻止轴承组35相对于壳体18运动的装置。
锥形轴承内圈92、94形成了轴承构件96、98的内滚道。锥形轴承内圈92、94也可以由常规金属和金属合金制成。在图2所示的实施例中，轴承组件35包括两个轴向相邻的锥形轴承内圈92、94。然而，本领域技术人员应当理解，可以在锥形轴承内圈92、94之间插入间隔件，并且锥形轴承内圈92、94的尺寸、形状和结构可以被修正而不脱离本发明的范围。每个锥形轴承内圈92、94可以分别形成一个用于相应密封件102、104的座。
轴承构件96、98使得轴34和壳体18间可以发生相对转动，其在本领域中是常见的。构件96、98可以包括保持在锥形轴承内圈92、94和轴承外圈100间的锥形滚子轴承。
轴承外座圈(bearing cup)100形成了轴承构件96、98的外滚道。外圈(cup)100可以由常规的金属和金属合金制成。外圈100可以包括在两个锥形轴承内圈92、94径向外侧布置的成整体的轴承外圈。外圈100可以形成与形成在锥形轴承内圈92、94内的座相对的用于密封件102、104的座。外圈100在后端还形成了径向延伸的法兰108。法兰108配置成接纳紧固件106的形式，所述紧固件106延伸通过法兰108并且进入壳体18的壳体构件42中。以这种方式，可以阻止当轴承组件(bearing set)35插入时的轴承组件35的转动。轴承组件在径向外表面上还形成多条螺纹110，这些螺纹构造成与壳体18的壳体构件42的径向内表面上的多条螺纹啮合的形式。螺纹110允许轴承组35在壳体18内微调。
密封件102、104用于将润滑剂密封在轴承组件35中。因此轴承组35是预润滑组件的一个例子，所述预润滑组件不需要从车桥组件12的机油箱中获得润滑剂。
现在参考图3，其中示出了用于本发明的轴承组112件的另一个实施例。轴承组件112基本与轴承组件35类似，对于轴承组112的相似标号的元件，可以参考上面的描述。轴承组件112包括基本与轴承组35的轴承外座圈100类似的轴承外座圈114。然而，外圈114形成一个通道116，润滑剂可以流经该通道以润滑轴承构件96、98。通道116可以位于锥形轴承内圈92、94和轴承构件 96、98的中间并且径向向外延伸。通道116可以在轴承构件96、98之间具有一个出口。
现在参考图4，其中示出了用于本发明的轴承组件118的另一个实施例。轴承组件118也基本与轴承组件35类似，对于轴承组件118的相似标号的元件，可以参考上面的描述。轴承组件118包括一个具有轴向延伸部分122的后锥形轴承内圈120。部分122具有形成台肩124的梯级直径。密封件104置于形成在外圈100和锥形轴承内圈120中的相对的座之间。密封件104还被置于并被轴向保持在台肩124和形成在输出轴内的相时台肩126之间。
现在参考图5，其中示出了用于本发明的轴承组件128的另一个实施例。轴承组件128也基本与轴承组件35类似，对于轴承组件128的相似标号的元件，可以参考上面的描述。轴承组件128包括后锥轴承内圈130。锥形轴承内圈130的后端形成带有输出轴34的台肩132。密封件104置于形成在外圈100和轴34中的相对的座之间。密封件104还被置于并被轴向保持在台肩132和形成在轴34内的相对台肩134之间。
使用轴承组件35、112、118或128中的任意一个都是有益的。常规的驱动桥组件在摇杆中采用两个分离的锥形轴承。其结果是常会发生未对准的现象。此外，常规的轴承组件预期使用寿命有限，并且密封件脱开的几率相对较高。
再次参考图1，下面更详细地描述中间驱动轴组件14。中间驱动轴组件14用于从前车桥组件12的输出轴34向后车桥组件16传递转距。组件14可以包括中间驱动轴136，和常规的万向接头138、140。中间驱动轴136在组件12、16之间传递动力。轴136通过万向接头138在前端处与输出轴34的轭86相连，并通过万向接头140在后端处与从组件16延伸出的轭相连。
后车桥组件16用于将驱动车轮(图中未示出)支撑在组件16的两侧，并位于从车桥组件16延伸的车桥半轴(图中未示出)上，组件16在本领域中是常规的。
尽管参考一个或多个特定的实施例显示和描述了本发明，然而本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够进行各种改变和修正。

Claims (17)

1.一种驱动桥组件，包括：
驱动桥壳体；
布置在所述驱动桥壳体中的输入轴和输出轴；
由所述输入轴驱动并在第一和第二车桥之间分配动力的桥间差速器，所述桥间差速器与所述输出轴驱动地相连，以便向所述第一和第二车桥中的一个提供动力；
布置在所述输出轴和所述驱动桥壳体间的轴承组件，所述轴承组件包括：
限定第一和第二内滚道的第一和第二锥形轴承内圈；
分别布置在所述第一和第二内滚道内的第一和第二锥形轴承构件；及，
限定第一和第二外滚道的整体式轴承外座圈，所述第一和第二外滚道用于接纳第一和第二轴承构件，所述轴承外座圈还限定在径向外表面上的第一多条螺纹，这些螺纹构造成与在所述驱动桥壳体内的第二多条螺纹相啮合。
2.如权利要求1所述的驱动桥组件，其特征在于，所述第一锥形轴承内圈和整体式轴承外圈限定用于第一轴承密封件的相对的座。
3.如权利要求2所述的驱动桥组件，其特征在于，所述第二锥形轴承内圈和整体式轴承外圈限定用于第二轴承密封件的相对的座。
4.如权利要求1所述的驱动桥组件，其特征在于，所述整体式轴承外圈和所述输出轴限定用于轴承密封件的相对的座。
5.如权利要求1所述的驱动桥组件，其特征在于，所述第一锥形轴承内圈和所述输出轴限定用于轴承密封件的相对的座。
6.如权利要求1所述的驱动桥组件，其特征在于，所述轴承组包括用于限制所述轴承组相对于所述驱动桥壳体移动的装置。
7.如权利要求6所述的驱动桥组件，其特征在于，所述限位装置包括紧固件。
8.如权利要求1所述的驱动桥组件，其特征在于，所述轴承外圈在一端限定一径向延伸的法兰，所述法兰构造成接纳延伸穿过所述法兰并进入所述驱动桥壳体的紧固件。
9.如权利要求1所述的驱动桥组件，其特征在于，所述整体式轴承外圈包括一个通道以润滑所述轴承构件。
10.如权利要求9所述的驱动桥组件，其特征在于，所述通道具有一位于所述轴承构件之间的出口。
11.如权利要求9所述的驱动桥组件，其特征在于，所述通道径向向外延伸。
12.一种驱动桥组件，包括：
驱动桥壳体；
布置在所述驱动桥壳体中的输入轴和输出轴；
由所述输入轴驱动并在第一和第二车桥之间分配动力的桥间差速器，所述桥间差速器与所述输出轴驱动地相连，以便向所述第一和第二车桥中的一个提供动力；
布置在所述输出轴和所述驱动桥壳体间的轴承组件，所述轴承组件包括：
形成第一和第二内滚道的第一和第二锥形轴承内圈；
分别布置在所述第一和第二内滚道内的第一和第二锥形轴承构件；及，
限定第一和第二外滚道的整体式轴承外圈，所述第一和第二外滚道用于接纳所述第一和第二轴承构件，所述轴承外圈还在径向外表面上限定第一多个螺纹，这些螺纹构造成与在所述驱动桥壳体内的第二多个螺纹相接合；
其中，所述输出轴是一个整体构件，其在位于所述驱动桥壳体外面的一端上限定一轭，所述输出轴在驱动桥壳体内的轴向运动被限制。
13.如权利要求12所述的驱动桥组件，其特征在于，所述第一锥形轴承内圈和整体式轴承外圈限定用于第一轴承密封件的相对的座。
14.如权利要求13所述的驱动桥组件，其特征在于，所述第二锥形轴承内圈和整体式轴承外圈限定用于第二轴承密封件的相对的座。
15.如权利要求12所述的驱动桥组件，其特征在于，所述整体式轴承外座圈和所述输出轴限定用于轴承密封件的相对的座。
16.如权利要求12所述的驱动桥组件，其特征在于，所述轴承组件包括用于限制所述轴承组相对于所述驱动桥壳体移动的装置。
17.如权利要求12所述的驱动桥组件，其特征在于，所述整体式轴承外圈包括一个通道以润滑所述轴承构件。
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