CN1966295A - 串联轮轴系统 - Google Patents

Abstract

一种串联轮轴系统，其具有经由驱动轴连接到后驱动轮轴系统的前驱动轮轴系统。前驱动轮轴系统利用准双曲面小伞齿轮经由前环形齿轮驱动前半轴。后驱动轮轴系统利用螺旋小伞齿轮经由后环形齿轮驱动后半轴。轮毂减速系统位于各半轴的外侧端部。

Description

串联轮轴系统

技术领域

本发明涉及用于车辆的串联轮轴系统。更具体地说，本发明涉及利用轮毂减速齿轮装置的串联轮轴系统。

背景技术

已知的用于车辆的串联轮轴系统受到几个缺陷的困扰。第一，已知的系统通常具有位于从车辆的发动机与驱动轴连接的较高位置的前驱动轮轴系统的输入轴。这个较高的位置导致前驱动轮轴系统外壳较高，该外壳占据了车辆构件之间的空间。

第二，已知的系统利用驱动轴从前驱动轮轴系统向后驱动轮轴系统传递驱动力。连接到后驱动轮轴系统的输入轴的驱动轴一端通常必须比连接到前驱动轮轴系统的输出轴的驱动轴一端低，而且侧向偏移。本领域技术人员都知道，不希望不必要降低和侧向偏移驱动轴，因为这会导致振动增大，会增加驱动轴和后驱动轮轴系统与前驱动轮轴系统之间的接合部的磨损。

第三，一些先有技术系统在前驱动轮轴系统和后驱动轮轴系统两者中使用螺旋小伞齿轮。在前驱动轮轴系统中，必须在螺旋小伞齿轮和输出轴之间提供足够的距离，因而导致前驱动轮轴系统的总高度较高。

鉴于已知的串联轮轴系统的上述缺陷，所希望的是具有较小高度的前驱动轮轴系统、具有较小向下角度和前驱动轮轴系统与后驱动轮轴系统之间较小侧向偏移的驱动轴以及提供最大的离地间隙的前驱动轮轴系统外壳和后驱动轮轴系统外壳。

发明内容

本发明目的在于具有经由驱动轴连接到后驱动轮轴系统的前驱动轮轴系统的串联轮轴系统。前驱动轮轴系统具有用于驱动前环形齿轮的准双曲面小伞齿轮。前环形齿轮经由前差动装置驱动第一前半轴和第二前半轴。后驱动轮轴系统利用螺旋小伞齿轮驱动后环形齿轮。后环形齿轮经由后差动装置驱动第一后半轴和第二后半轴。独立的轮毂减速系统位于从前差动装置和后差动装置伸出的相对的每个半轴的端部上。各轮毂减速系统包括用于与半轴啮合的太阳齿轮。太阳齿轮与行星齿轮架内部的多个行星齿轮驱动啮合。行星齿轮架驱动轮毂。

附图说明

参照附图，对本领域技术人员来说，本发明的上述以及其他优点将从下面的详细说明书中变得更加显而易见，其中：

图1是本发明的示意性侧视图；

图2是本发明的示意性顶视图；

图3是本发明的部件的示意性剖面侧视图；

图4是图3所示的部件的局部示意性剖面顶视图；

图5是本发明的另一部件的示意性剖面侧视图；

图6是图5所示的部件的局部示意性剖面顶视图；和

图7是本发明的又一个部件的示意性剖面侧视图。

具体实施方式

除有明确的相反指示外，应当理解本发明可以采取各种各样的定向和步骤顺序。还应当理解，附图所示的以及下面的说明书所述的具体装置和方法仅仅是附带的权利要求书所限定的发明构思的示例性实施例。因此，有关实施例披露的具体尺寸、方向或其他物理特性被认为是非限制性的，除非权利要求书明确表述。

现在参考图1，在串联配置中描绘了用于车辆、例如卡车的前驱动轮轴系统10和后驱动轮轴系统12。前驱动轮轴系统10和后驱动轮轴系统12通过驱动轴14连接。图中描绘了前驱动轮轴系统10的输入轴16的一部分。输入轴16经由轭状件(未显示)连接到一发动机驱动轴(未显示)上。发动机驱动轴连接到诸如内燃机的发动机(未显示)上，以向发动机驱动轴提供旋转驱动力，这是本领域技术人员公知的。由此经由轭状件连接到发动机驱动轴的输入轴16在发动机驱动轴的带动下旋转。

前驱动轮轴系统10还包括外壳18。外壳18可以为单件式构造，或者也可以为多件式构造。外壳18内部的部件将在后面更加详细地描述。就此只要说驱动力通过前驱动轮轴系统10传递给如图1部分所示的输出轴20就足够了。前驱动轮轴系统10的输出轴20经由一轭状件(未显示)连接到驱动轴14的一端。输出轴20向驱动轴14提供旋转驱动力。

驱动轴14的另一端连接到图1部分所示的后驱动轮轴系统12的输入轴22上。后驱动轮轴系统12也包括外壳24。外壳24可以为单件式构造，或者也可以为多件式构造。位于外壳24内部的部件将在后面更加详细地描述。

根据图1，应当明白，驱动轴14从前驱动轮轴系统10的输出轴20到后驱动轮轴系统12的输入轴22向下倾斜一角度26。

现在转到图2，还可以理解前驱动轮轴系统10和后驱动轮轴系统12的串联性质。还可以看到，第一前半轴外壳28和第二前半轴外壳30远离前驱动轮轴系统10的外壳18延伸。第一后半轴外壳32和第二后半轴外壳34也远离后驱动轮轴系统12的外壳24延伸。在各个半轴外壳28、30、32、34的端部36周围设有毂38和车轮40，其中车轮40通过多个机械紧固件、例如螺栓和螺母固定到毂38上。轮胎42以本领域技术人员公知的方式安装到各车轮40上。

在图2中还可以看到连接前驱动轮轴系统10和后驱动轮轴系统12的驱动轴14。应当明白，驱动轴14与前驱动轮轴系统10的输出轴20相连的一端和与后驱动轮轴系统12的输入轴22相连的一端具有小的侧向偏移44。

图3提供了前驱动轮轴系统10的剖面侧视图。输入轴16安装在至少一个输入轴承46上以在外壳18内旋转。轴间差动装置48安装在输入轴16上，用于与其旋转。轴间差动装置48将输入轴16的旋转驱动力在第一螺旋齿轮50和侧齿轮52之间分配。

第一螺旋齿轮50驱动位于第一螺旋齿轮50下方的第二螺旋齿轮54。第二螺旋齿轮54安装在前小齿轮轴56上。前小齿轮轴56安装在至少两个轴承58上以在外壳18内旋转。准双曲面小伞齿轮60位于前小齿轮轴56的端部。准双曲面伞小齿轮60可驱动地连接到前环形齿轮62a上。

最好在前驱动轮轴系统10中使用准双曲面小伞齿轮60，因为其下端位置在前环形齿轮62上，如同螺旋小伞齿轮一样不会干扰输入轴16。因而准双曲面小伞齿轮60允许输入轴16较低地安装在前驱动轮轴系统外壳18内，从而与先有技术构造相比，则在竖向上压缩了前驱动轮轴系统10。

如图4所示，前环形齿轮62A固定到前差动装置64上，也在外壳18内部。前差动装置64将环形齿轮62的旋转驱动力分配给第一前半轴66和第二前半轴68。

在图4中显示了另一个环形齿轮62B的位置。因而，应当明白，在不脱离本发明的范围的情况下，包括环形齿轮和小齿轮的前齿轮组可以具有各种尺寸。尽管没有在图3或图4中显示，但是应当明白，小齿轮60可以具有除如图所示外的其他尺寸。

现在回到图3，可以看到，侧齿轮52连接于输出轴20，以向驱动轴14提供驱动力。输出轴20通过至少两个轴承70可旋转地安装在外壳18中，图3显示了三个轴承。应当明白，根据图3和图4，第一和第二前半轴66、68低于输出轴20布置。还可以看到，准双曲面小伞齿轮60低于前驱动轮轴系统10的输入轴16和输出轴20。

在图5的后驱动轮轴系统12的剖面侧视图中示意性显示了它的某些部件。具体地说，可以看到，输入轴22安装在至少两个轴承74上以在外壳24内部旋转。螺旋小伞齿轮76A布置在输入轴22的端部上。螺旋小伞齿轮76A与输入轴22共轴。

螺旋小伞齿轮76A与后环形齿轮78A啮合。应当明白，与准双曲面小伞齿轮相比，螺旋小伞齿轮76A减少了后驱动轮轴系统外壳24所需的总高度。后环形齿轮78A连接到后差动装置80上，如图6所示。后差动装置80将环形齿轮78A提供的旋转驱动力在第一后半轴82和第二后半轴84之间分配。

第一和第二前轮轴半轴66、68和第一和第二后轮轴半轴82、84各位于它们各自的半轴外壳28、30、32、34内部，并远离它们各自的差动装置64、80延伸。为了清楚和简明的目的，现在本讨论内容仅仅集中在单个轮轴半轴以及与轮毂减速系统87的相互作用上。应当明白，在优选实施例中，减速系统87的下列结构和部件位于每个上述轮轴半轴66、68、82、84的外侧端部86上。

诸如由参考标记66表示的第一前轮轴半轴的轮轴半轴具有多个位于其外侧端部86周围的齿88，如图7所示。太阳齿轮90最好直接与齿88啮合，从而与第一前轮轴半轴66一起旋转。多个行星齿轮92位于绕太阳齿轮90的行星齿轮架94中。可以改变行星齿轮92的数量，但是，在目前所述的实施例中，最好是在行星齿轮架94中设置三个行星齿轮92。每个行星齿轮92最好直接与太阳齿轮90的一组齿96相啮合。如图7所示，行星齿轮92优选直接位于太阳齿轮90的径向外部。每个行星齿轮92位于轴98上。轴98通过机械紧固件连接到齿轮架94上。

各行星齿轮92还与环带齿轮100相啮合。由于环带齿轮100固定到第一前轮轴半轴66的外壳28上，所以防止其旋转。法兰构件102将环带齿轮100与第一前轮轴半轴66的外壳28相连。应当明白，借助于行星齿轮架94与行星齿轮92的相互作用，行星齿轮架94被迫旋转。行星齿轮架94通过延伸到环带齿轮100上的元件104附着到轮毂38上。元件104推动轮毂38，从而推动附着于轮毂38的轮胎42或多个轮胎旋转，并使车辆在地面上移动。轴承106位于第一前轮轴半轴外壳28和轮毂38之间，以允许旋转。

另一个小齿轮76B和另一个环形齿轮78B的位置描绘在图5和图6中。因而，应当明白，在不脱离本发明的范围的情况下，包括环形齿轮和小齿轮的后齿轮组可以具有各种尺寸。

依照专利法规的规定，本发明已经描述了代表其优选实施例的内容。但是，应当指出的是，在不脱离本发明的精神实质或范围的情况下，可以以除具体显示和描述的方式之外的其他方式实践本发明。

Claims (10)

1.一种串联轮轴系统，其包括：

前驱动轮轴系统，其包括用于驱动前环形齿轮的准双曲面小伞齿轮，所述前环形齿轮经由前差动装置驱动第一前半轴和第二前半轴；

后驱动轮轴系统，其包括用于驱动后环形齿轮的螺旋小伞齿轮，所述后环形齿轮经由后差动装置驱动第一后半轴和第二后半轴；

驱动轴，其连接所述前驱动轮轴系统和所述后驱动轮轴系统；

位于从所述前差动装置和所述后差动装置伸出的相对的每个所述半轴的端部上的轮毂减速系统，其中各轮毂减速系统包括用于与所述半轴接合的太阳齿轮，所述太阳齿轮驱动行星齿轮架内部的多个行星齿轮，所述行星齿轮架驱动轮毂。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一前半轴和所述第二前半轴低于所述前驱动轮轴系统的输入轴和输出轴两者布置。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述准双曲面小伞齿轮低于所述前驱动轮轴系统的输入轴和输出轴两者布置。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述驱动轴从所述前驱动轮轴系统的输出轴到所述后驱动轮轴系统的输入轴向下倾斜并侧向偏移。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述后驱动轮轴系统的所述输入轴和所述螺旋小伞齿轮两者彼此同轴。

6.一种串联轮轴系统，其包括：

前驱动轮轴系统，其包括：用于驱动轴间差动装置的输入轴，所述轴间差动装置驱动螺旋齿轮；和输出轴，其中所述螺旋齿轮驱动准双曲面小伞齿轮，所述准双曲面小伞齿轮直接驱动前环形齿轮，所述前环形齿轮驱动前差动装置，其中，第一前半轴的内侧部分和第二前半轴的内侧部分连接于所述前差动装置；

后驱动轮轴系统，其包括直接驱动螺旋小伞齿轮的输入轴，其中所述螺旋小伞齿轮驱动后环形齿轮，所述后环形齿轮驱动后差动装置，其中第一后半轴的内侧部分和第二后半轴的内侧部分连接于所述后差动装置；

驱动轴，其连接所述前驱动轮轴系统的所述输出轴与所述后驱动轮轴系统的所述输入轴；和

独立的轮毂减速系统，其连接到每个所述半轴的外侧部分，其中各轮毂减速系统包括与太阳齿轮相连的所述半轴的所述外侧部分，所述太阳齿轮驱动多个行星齿轮，其中，所述行星齿轮中的每一个与静止的环带齿轮相啮合，并且所述行星齿轮位于与轮毂相连的行星齿轮架内部。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述前驱动轮轴系统的所述输入轴和所述输出轴位于第一前半轴和所述第二前半轴两者的上方。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述前驱动轮轴系统的所述准双曲面小伞齿轮位于所述前驱动轮轴系统的所述输入轴和所述输出轴两者的下方。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述驱动轴从所述前驱动轮轴系统的输出轴到所述后驱动轮轴系统的所述输入轴向下倾斜并侧向偏移。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述后驱动轮轴系统的所述输入轴和所述螺旋小伞齿轮两者彼此同轴。

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