具有簡化后橋的串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】串聯(lián)橋系統(tǒng)，具有前部的后串聯(lián)橋和后部的后串聯(lián)橋。后差速器殼，第一橋半軸和第二橋半軸從差速器延伸。第一橋半軸具有第一組齒，第二橋半軸具有第二組齒。后差速器殼具有成組的齒。離合軸套在其表面上具有齒。這些齒可選擇地與第一橋半軸齒和第二橋半軸齒嚙合。這些齒可選擇地嚙合后差速器殼上的齒。
【專利說明】具有筒化后橋的串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0001]典型的北美卡車具有全時的6X4傳動系統(tǒng)。6X4傳動系統(tǒng)通常指在卡車上有6個輪子以及在兩個車橋(車軸)上有4個輪子受到驅(qū)動。還有典型的是，6X4傳動系統(tǒng)具有軸間差速器并可以具有或者不具有可選的車輪差速鎖。6X4傳動系統(tǒng)在大部分條件下提供了良好的牽引，但又會發(fā)生旋轉(zhuǎn)損失以及齒輪嚙合低效。
[0002]6X2傳動系統(tǒng)(具有6個輪子，其中兩個在單橋上驅(qū)動的系統(tǒng))可以改善旋轉(zhuǎn)損失和齒輪嚙合低效，但這些系統(tǒng)因為單驅(qū)動橋的緣故而在牽引力上受限。6X2傳動系統(tǒng)可以利用車輪差速鎖和在低牽引力條件下將重量轉(zhuǎn)移到驅(qū)動軸的能力，從而提高牽引力，但其不能與6X4傳動系統(tǒng)的牽引力相比。
[0003]6X2串聯(lián)橋(或稱之為“雙聯(lián)橋”)比6X4串聯(lián)橋輕，但與6X4串聯(lián)橋相比，非驅(qū)動后支重橋懸架系統(tǒng)的設(shè)計和側(cè)傾剛度都不同。需要的是這樣的串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)，其具有6X2系統(tǒng)的效率和較輕的質(zhì)量，同時具有6X4系統(tǒng)的牽引力以及懸掛界面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]串聯(lián)橋系統(tǒng)，具有前部的后串聯(lián)橋以及后部的后串聯(lián)橋。后差速器殼，第一橋半軸和第二橋半軸從差速器殼延伸。第一橋半軸具有第一組齒，而第二橋半軸具有第二組齒。后差速器殼具有成組的齒。所設(shè)置的離合軸套在表面上具有齒。這些齒選擇性地嚙合第一橋半軸齒和第二橋半軸齒。這些齒選擇性地嚙合后差速器殼上的齒。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]上述，以及本發(fā)明的其他優(yōu)點，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在依照附圖而考慮之時，從下述詳細說明中很容易變得清楚，其中:
[0006]圖1為串聯(lián)橋系統(tǒng)的第一實施方式的示意性頂視圖；
[0007]圖2為串聯(lián)橋系統(tǒng)的第二實施方式的示意性頂視圖；
[0008]圖3為串聯(lián)橋系統(tǒng)的第三實施方式的示意性頂視圖；
[0009]圖4為串聯(lián)橋系統(tǒng)的第四實施方式的示意性頂視圖；
[0010]圖5為串聯(lián)橋系統(tǒng)的第五實施方式的示意性頂視圖；和
[0011]圖6為后串聯(lián)橋系統(tǒng)的一個實施方式的示意性頂視圖。

【具體實施方式】
[0012]可以理解本發(fā)明可假定各種替換位置和步進順序，除非清楚地限定為相反方式。還可以理解的是，附圖中示出，以及在下面說明書中記載的特定裝置和加工為本文中所限定的本發(fā)明理念其簡單的示意性實施方式。因此，與所公開實施方式相關(guān)的特定尺寸、方向或者其他物理特性不應(yīng)被視作限制，除非清楚指出。
[0013]圖1顯示的串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)100包括第一橋組件102和第二橋組件104。設(shè)置有轉(zhuǎn)動能量的輸入源(未示出)來轉(zhuǎn)動第一橋組件102的第一小齒輪軸106。一個或多個軸承108可與第一小齒輪軸106接觸，從而使其在第一橋組件殼體(未示出)中旋轉(zhuǎn)。第一小齒輪軸106具有安裝在其上的第一小齒輪110。第一小齒輪110具有齒部。該齒部與第一橋主動齒輪112的齒部哨合，該主動齒輪也位于第一橋組件殼體中。第一小齒輪110可以為例如準(zhǔn)雙曲面齒輪。第一小齒輪軸106通過單齒輪嚙合驅(qū)動，與第一橋組件102的第一橋主動齒輪112 B齒合。
[0014]第一橋主動齒輪112安裝在或者連接到第一車輪差速器殼114上。至少兩個小齒輪116和至少兩個側(cè)齒輪118位于第一車輪差速器殼114中。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，小齒輪116和側(cè)齒輪118相互連接。側(cè)齒輪118也連接到橋半軸120。橋半軸120從第一車輪差速器殼114和第一橋組件殼體延伸到車輪端122。車輪端122支撐車輪和輪胎(未示出)。
[0015]第一橋組件102包括第一小齒輪軸106、傳動軸124、第二輸出齒輪126以及掛檔軸套(shift collar) 128。優(yōu)選地部件106、124、126、128由硬質(zhì)鋼制成，但部件106、124、126,128也可由任意其他剛性材料制成。如所示，第一橋組件102包括設(shè)置在第一橋組件殼體中的四個部件106、124、126、128，但是可以理解，第一橋組件102可以包括更多或者更少部件。
[0016]第一小齒輪軸106至少部分地設(shè)置在第一橋組件殼體中。優(yōu)選地，第一小齒輪軸106為細長的圓柱形組件，但第一小齒輪軸106也可以是任意其他形狀。第一小齒輪軸106具有與轉(zhuǎn)動能量輸入源嚙合的第一端部130、中間部132、以及主動與第一小齒輪110驅(qū)動嚙合(主動嚙合)的第二端部134。
[0017]中部132為徑向延伸凸緣，其具有形成在其上的一組離合齒輪齒。中部132形成在第一端部130和第二端部134中間。優(yōu)選地，成組的離合齒輪齒與第一小齒輪軸106為一體。然而，可以理解的是，成組的離合齒輪齒也可形成在與第一小齒輪軸106花鍵連接的軸套中。
[0018]傳動軸124包括至少一個細長圓柱形部件，其通過與傳動軸124連接的被動齒輪136與第二輸出齒輪126驅(qū)動嚙合。如所示，傳動軸124包括通過成對萬向接頭137連接的多個細長圓柱部件。設(shè)置在傳動軸124和第一橋組件殼體以及第二橋組件殼體(未示出)之間的軸承108，使得傳動軸124在其中旋轉(zhuǎn)。傳動軸124從第一橋組件內(nèi)延伸到第二橋組件殼體中。
[0019]第二小齒輪138與被動齒輪136相對地驅(qū)動連接到傳動軸124。如現(xiàn)有技術(shù)可知，第二小齒輪138具有形成在其外表面上的齒輪齒。第二小齒輪138可以為準(zhǔn)雙曲面齒輪、螺旋傘齒輪、直齒傘齒輪之一，或者為對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言已知的任意其他齒輪。
[0020]第二輸出齒輪126為繞著第一小齒輪軸106同心設(shè)置的齒輪。第二輸出齒輪126具有中央穿孔，其直徑大于第一小齒輪軸106的直徑。第二輸出齒輪126為基本上盤形的主體，其具有第一端部140、限定出第二輸出齒輪126外直徑的第二端部142、以及嚙合部144。設(shè)置在第一小齒輪軸106和第二輸出齒輪126之間的軸承(未不出)使得第二輸出齒輪126繞著第二輸出齒輪126的軸線旋轉(zhuǎn)。第二輸出齒輪126的軸線和第一齒輪軸106的軸線一致。第一組離合齒輪齒形成在與第一小齒輪軸106的中間部分132的一組離合齒輪齒相鄰的第一端部140上。第二組齒輪齒形成在第二端部142上。
[0021]嚙合部144形成在第一端部140和第二端部142之間的第二輸出齒輪126中。如圖所示，嚙合部144為向第一小齒輪軸106傾斜的錐形表面，但嚙合部144可具有任意其他形狀。
[0022]掛檔軸套128繞第一小齒輪軸106同心設(shè)置。掛檔軸套128包括形成在其內(nèi)表面上的成組內(nèi)離合軸套齒，以及第一同步環(huán)146。成組內(nèi)離合軸套齒與中部132的成組離合齒輪齒嚙合。換擋軸套128可隨著車輛操作者手動引導(dǎo)或者電控單元(未示出)自動引導(dǎo)，沿著第一小齒輪軸106的軸線滑動，同時保持內(nèi)離合軸套齒和中部的成組離合齒輪齒的嚙合。設(shè)置在形成于換擋軸套128中的環(huán)形凹部里面的換擋叉148沿著第一小齒輪軸106的軸線將換擋軸套128移動到第一位置或第二位置。換擋機構(gòu)(未示出)，可驅(qū)動地與換擋叉148嚙合，隨著車輛操作者手動引導(dǎo)或者電控單元自動引導(dǎo)，被致動而定位換擋叉148。因此，換擋叉148將換擋軸套128定位到第一位置或者第二位置中。在第一位置，換擋軸套128僅僅與中部132的成組離合齒輪齒驅(qū)動嚙合。在第二位置，換擋軸套128與中部132的成組離合齒輪齒以及第二輸出齒輪126的第一端部140的第一組離合齒輪齒驅(qū)動嚙合?？梢岳斫?，換擋軸套128、離合齒輪齒、同步環(huán)146以及嚙合部144可替換為任意離合裝置，使得主動和從動部件選擇性地嚙合。
[0023]第一同步環(huán)146為環(huán)形體，其連接到靠近第二輸出齒輪126的嚙合部144的換擋軸套128。第一同步環(huán)146具有第一錐形嚙合表面?？商鎿Q地，第一同步環(huán)146可具有其它任意形狀的嚙合表面。偏置部件(未示出)設(shè)置在換擋軸套128和第一同步環(huán)146之間，迫使第一同步環(huán)146遠離換擋軸套128。當(dāng)換擋軸套128從第一位置移動到第二位置時，第一錐形嚙合表面接觸第二輸出齒輪126的嚙合部144。隨著換擋軸套128向著第二輸出齒輪126的第一端部140的第一組離合齒輪齒移動，在換擋軸套128嚙合第二輸出齒輪126的第一端部140的第一組離合齒輪齒之前，偏置部件受壓，同時換擋軸套128嚙合中部132的成組離合齒輪齒。
[0024]第二橋組件104包括第二橋主動齒輪150、第二車輪差速器殼152、第二換擋軸套154以及成對的第二橋半軸156。優(yōu)選地，部件150、152、154、156由硬質(zhì)鋼組成，但部件150、152、154、156可以由任意其他剛性材料制成。如圖所示，第二橋組件104包括設(shè)置在第二橋組件殼體中的四個部件150、152、154、156，但是可以理解的是，第二橋組件104可包括更少或更多的部件。
[0025]第二橋主動齒輪150安裝在，或者連接到，第二車輪差速器殼152。第二齒車輪差速器殼152可借助第二換擋軸套154與第二車輪差速器殼152以及每一第二橋半軸156的B齒合，而與第二橋半軸156驅(qū)動哨合。第二橋半軸156從第二車輪差速器殼152和第二橋組件殼體延伸到車輪端158。車輪端158支撐車輪和輪胎(未示出)。
[0026]第二車輪差速器殼152包括內(nèi)部160和外部162。內(nèi)部160部分地設(shè)置在外部162之中。內(nèi)部160與外部162驅(qū)動嚙合。第二換擋軸套154設(shè)置為穿過形成在第二車輪差速器殼152上的至少一個穿孔。
[0027]內(nèi)部160為中空環(huán)形部件，利用至少一個軸承108可旋轉(zhuǎn)地安裝在第二橋組件殼體上。第二橋半軸156之一穿過內(nèi)部160可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。端部164包括形成在其外表面上的多個離合齒，用以嚙合形成在第二換擋軸套154的內(nèi)表面166上的對應(yīng)離合齒。
[0028]外部162為中空環(huán)形部件，利用至少一個軸承108可旋轉(zhuǎn)地安裝在第二橋組件殼體上。第二橋半軸156之一穿過內(nèi)部160可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。第二車輪差速器殼152的內(nèi)表面168包括形成在其上的多個離合齒，用以嚙合第二換擋軸套154外表面上的對應(yīng)離合齒。第二換擋軸套154與第二車輪差速器殼152的內(nèi)表面168可滑動地驅(qū)動嚙合。
[0029]設(shè)置在形成于第二換擋軸套154中的環(huán)形凹部里面的第二換擋叉170沿著第二橋半軸156的軸線將第二換擋軸套154移動到第一位置或第二位置。換擋機構(gòu)(未示出)，可與第二換擋叉170驅(qū)動嚙合，其隨著車輛操作者手動引導(dǎo)或者電控單元自動引導(dǎo)，驅(qū)動第二換擋叉170定位。第二換擋軸套154，隨著車輛操作者手動引導(dǎo)或者電控單元(未示出)自動引導(dǎo)，可滑動地沿著第二橋半軸156的軸線移動，同時保持與形成在內(nèi)表面168中的多個離合齒嚙合，也與形成在端部164的齒形外表上172上的多個離合齒嚙合。因而，第二換擋叉170將第二換擋軸套154定位在第一位置或第二位置。在第一位置，第二換擋軸套154僅僅與內(nèi)表面168驅(qū)動嚙合。在第二位置，第二換擋軸套154與內(nèi)表面168以及每一第二橋半軸156的齒形外表面172驅(qū)動嚙合。當(dāng)?shù)诙Q擋軸套154被放置在第二位置時，每一第二橋半軸156與第二橋主動齒輪150驅(qū)動嚙合。可以理解，第二換擋軸套154、內(nèi)表面168、以及第二橋半軸156可以替換為任意離合裝置，使得主動和被動部分可選擇性嚙合。
[0030]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)200。該串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)200包括第一橋組件202和第二橋組件204。設(shè)置有轉(zhuǎn)動能量輸入源(未示出)來轉(zhuǎn)動第一橋組件202的第一小齒輪軸206。一個或多個軸承208可定位為與第一小齒輪軸206接觸，從而使其在第一橋組件殼體(未示出)中轉(zhuǎn)動。第一小齒輪軸206具有安裝在其上的第一小齒輪210。第一小齒輪210具有齒部。該齒部與第一橋主動齒輪212的齒部前側(cè)嚙合，該主動齒輪也在第一橋組件殼體之內(nèi)。第一小齒輪210可以為例如準(zhǔn)雙曲面齒輪。第一小齒輪軸206與第一橋組件202的第一橋主動齒輪212通過單齒輪哨合而驅(qū)動卩齒合。
[0031]第一橋組件202包括第一小齒輪軸206、第一橋主動齒輪212、第一車輪差速器殼214，第二小齒輪軸216、第一換擋軸套218以及輸出軸220。優(yōu)選地，部件206、212、214、216、218、和220由硬質(zhì)鋼制成，但部件206、212、214、216、218和220也可以由任意其他剛性材料制成。如所示、第一橋組件202包括設(shè)置在第一橋組件殼體中的六個部件206、212、214、216,218和220，但可以理解的是、第一橋組件202可包括更少或者更多部件。
[0032]第一橋主動齒輪212安裝在，或連接到，第一車輪差速器殼214。至少兩個小齒輪222和至少兩個側(cè)齒輪224位于第一車輪差速器殼214中。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，小齒輪222和側(cè)齒輪224相互連接。側(cè)齒輪224也連接到橋半軸226。橋半軸226從第一車輪差速器殼214和第一橋組件殼體延伸到車輪端228。車輪端228支撐車輪和輪胎(未示出)。
[0033]第二小齒輪軸216與第一橋主動齒輪212的齒部的后側(cè)驅(qū)動嚙合。第二小齒輪230安裝到第二小齒輪軸216。第二小齒輪軸216利用至少一個軸承208安裝,從而利于第二小齒輪軸216在第一橋組件殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)。第二小齒輪130可以是準(zhǔn)雙曲面齒輪。第二小齒輪軸226進一步包括與第二小齒輪230相對的齒端部232。齒端部232與第一換擋軸套218嚙合。
[0034]輸出軸220為環(huán)形部件，至少部分地設(shè)置在第一橋組件殼體之中。輸出軸220具有第一端部234、第二端部236以及哨合部238。設(shè)置在輸出軸220和第一橋組件殼體之間的軸承208使得輸出軸220可繞著輸出軸220的軸線旋轉(zhuǎn)。輸出軸220的軸線與第二小齒輪軸216的軸線同心。成組的離合齒輪齒形成在靠近第二齒輪軸216的齒端部232的第一端部234上。第二端部236與橋間傳動軸240驅(qū)動嚙合。
[0035]嚙合部238是形成在第一端部234和第二端部236之間的輸出軸220的徑向延伸部。如所示，嚙合部238為向輸出軸220傾斜的錐形表面，但嚙合部238可具有任意其他形狀。
[0036]第一換擋軸套218繞著第二小齒輪軸216同心設(shè)置。第一換擋軸套218包括形成在其內(nèi)表面上的成組內(nèi)離合軸套齒，以及同步環(huán)242。成組內(nèi)離合軸套齒與第二小齒輪軸216的齒端部232嚙合。第一換擋軸套218隨著車輛操作者的手動或者電控單元(未示出)的自動引導(dǎo)，沿著第二小齒輪軸216的軸線滑動，同時保持內(nèi)離合軸套齒與第二齒輪軸216的齒端部232的嚙合。設(shè)置在形成于第一換擋軸套218中的環(huán)形凹部里面的換擋叉244，沿著第二小齒輪軸216的軸線移動第一換擋軸套218到第一位置或第二位置。換擋機構(gòu)(未示出)，與換擋叉244驅(qū)動嚙合,隨著車輛操作者的手動或者電控單元的自動引導(dǎo)，被驅(qū)動而定位換擋叉244。結(jié)果，換擋叉244將第一換擋軸套218定位到第一位置或第二位置。在第一位置，第一換擋軸套218僅僅與第二小齒輪軸216的齒端部232驅(qū)動嚙合。在第二位置，第一換擋軸套218與第二小齒輪軸216的齒端部232以及輸出軸220的第一端部234驅(qū)動嚙合?？梢岳斫?，第一換擋軸套218、齒端部232、以及輸出軸220可以替換為任意離合裝置，使得主動和從動部件可選擇性地嚙合。
[0037]同步環(huán)242為環(huán)形體，其連接到靠近輸出軸220的嚙合部238的換擋軸套218。同步環(huán)242具有第一錐形嚙合表面?？商鎿Q地，同步環(huán)242可具有任意其他形狀的嚙合表面。偏置部件(未示出)設(shè)置在換擋軸套218和同步環(huán)242之間，從而迫使同步環(huán)242遠離換擋叉218。當(dāng)換擋軸套218從第一位置移動到第二位置時，第一錐形嚙合表面接觸輸出軸220的嚙合部238。隨著換擋軸套218向著輸出軸220的第一端部234上形成的成組離合齒輪齒移動，在換擋軸套218嚙合輸出軸220的第一端部234上形成的成組離合齒輪齒之前，偏置部件受壓，同時換擋軸套218嚙合第二小齒輪軸216的齒端部232。
[0038]橋間傳動軸240包括至少一個細長的圓柱形部件，其與輸出軸220和第三小齒輪軸246驅(qū)動嚙合。如所示，橋間傳動軸240包括細長的圓柱形部件，其在每一端部設(shè)置有萬向接頭247。橋間傳動軸240從相鄰于第一橋組件延伸到相鄰第二橋組件殼體。
[0039]第二橋組件204包括第三小齒輪軸246、第二橋主動齒輪250、第二車輪差速器殼252、第二換擋軸套254以及成對的第二橋半軸256。優(yōu)選地，部件246、250、252、254和256由硬質(zhì)鋼形成，但部件246、250、252、254和256可以由任意其他剛性材料形成。如所示、第二橋組件204包括設(shè)置在第二橋組件殼體之內(nèi)的五個部件246、250、252、254和256，但可以理解，第二橋組件204可包括更少或更多的部件。
[0040]第三小齒輪軸246與橋間傳動軸240和第二橋主動齒輪250驅(qū)動嚙合。第三小齒輪257安裝到第三小齒輪軸246。第三小齒輪軸246使用至少一個軸承208安裝，以利于第三小齒輪軸246在第二橋組件殼體之內(nèi)的旋轉(zhuǎn)。第三小齒輪257可以為準(zhǔn)雙曲面齒輪。
[0041]第二橋主動齒輪250安裝在，或者連接到，第二車輪差速器殼252。第二車輪差速器252可通過第二換擋軸套254與第二車輪差速器252以及每一第二橋半軸256的嚙合，而與第二橋半軸256驅(qū)動哨合。第二橋半軸256從第二車輪差速器殼252和第二橋組件殼體延伸到輪端258。輪端258支撐車輪和輪胎(未示出)。
[0042]第二車輪差速器252包括內(nèi)部260和外部262。內(nèi)部260部分地設(shè)置在外部262之中。內(nèi)部260與外部262嚙合。第二換擋軸套254設(shè)置為穿過形成在第二車輪差速器殼252上的至少一個穿孔。
[0043]內(nèi)部260為中空環(huán)形部件，利用至少一軸承208可旋轉(zhuǎn)地安裝在第二橋組件殼體上。第二橋半軸256之一穿過內(nèi)部260可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。端部264包括形成在其外表面上的多個離合齒，用以與形成在第二換擋軸套254的內(nèi)表面266上的對應(yīng)離合齒嚙合。
[0044]外部262為中空環(huán)形部件，利用至少一個軸承208可旋轉(zhuǎn)地安裝在第二橋組件殼體上。第二橋半軸256之一穿過內(nèi)部260可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。外部262的內(nèi)表面268包括形成在其上的多個離合齒，用以與形成在第二換擋軸套254的外表面上的對應(yīng)離合齒嚙合。第二換擋軸套254與第二車輪差速器殼252的內(nèi)表面268可滑動地驅(qū)動嚙合。
[0045]設(shè)置在形成于第二換擋軸套254之中的環(huán)形凹部內(nèi)的第二換擋叉270沿著第二橋半軸256將第二換擋軸套254移動到第一位置或第二位置。換擋機構(gòu)(未示出)，與第二換擋叉270驅(qū)動嚙合，其隨著車輛操作者手動或者電控單元自動引導(dǎo)，驅(qū)動第二換擋叉270定位。第二換擋軸套254，隨著車輛操作者手動或者電控單元(未示出)自動引導(dǎo)，可沿著第二橋半軸256的軸線滑動地移動，同時保持與內(nèi)表面268上形成的多個離合齒嚙合，也與端部264的齒形外表面272上形成的多個離合齒嚙合。結(jié)果，第二換擋叉270將第二換擋軸套254定位在第一位置或第二位置。在第一位置，第二換擋軸套254僅僅與內(nèi)表面268驅(qū)動嚙合。在第二位置，第二換擋軸套254與內(nèi)表面268以及每一第二橋半軸256的齒形外部表面272驅(qū)動嚙合。當(dāng)?shù)诙Q擋軸套254被放置在第二位置時，每一第二橋半軸256與第二橋主動齒輪250驅(qū)動嚙合?？梢岳斫獾氖牵诙Q擋軸套254、內(nèi)表面268、以及第二橋半軸256可替換為任意離合裝置，使得主動和從動部件可以選擇性嚙合。
[0046]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)300。圖3所示實施方式包括圖1中所示串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)100相同的部件。除下述特征外，圖3中所示實施方式中相同的特征同樣地連續(xù)編號。
[0047]串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)300進一步包括行星傳動比調(diào)節(jié)器305。行星傳動比調(diào)節(jié)器305與行星輸入軸376和第一小齒輪軸306驅(qū)動嚙合。設(shè)置有轉(zhuǎn)動能量輸入源(未示出)來轉(zhuǎn)動行星輸入軸376。當(dāng)被放置在嚙合位置時，行星傳動比調(diào)節(jié)器305可調(diào)整行星輸入軸376和第一小齒輪軸306之間的傳動比。
[0048]行星傳動比調(diào)節(jié)器305包括環(huán)形齒輪部件378、承載部件380、多個行星齒輪382、中心齒輪部件384以及嚙合套386。行星傳動比調(diào)節(jié)器305形成了行星(周轉(zhuǎn))齒輪組。
[0049]環(huán)形齒輪部件378為與行星輸入軸376和多個行星齒輪382中的每一個驅(qū)動嚙合的環(huán)形部件?？梢岳斫猓h(huán)形齒輪部件378可包括連接起來的多個部件，或者環(huán)形齒輪部件378可與行星輸入軸376 —體成型。環(huán)形齒輪部件378包括在其內(nèi)表面上形成的多個齒輪齒，從而形成環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪與多個行星齒輪382的每一個驅(qū)動嚙合。
[0050]承載部件380為環(huán)形部件，其與第一小齒輪軸306驅(qū)動嚙合，并且多個行星齒輪382中的每一個按環(huán)形陣列可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在其上?？梢岳斫?，承載部件380可包括連接起來的多個部件，或者承載部件380可以與第一小齒輪軸306 —體成型。承載部件380包括齒形嚙合部388，其相鄰于嚙合套386設(shè)置，并可以與其驅(qū)動嚙合。
[0051]多個行星齒輪382為旋轉(zhuǎn)設(shè)置在承載部件380中的齒輪。每一行星齒輪382可被環(huán)形齒輪部件380以及中心齒輪部件384驅(qū)動嚙合。當(dāng)行星傳動比調(diào)節(jié)器305被放置在嚙合位置時，每一行星齒輪382繞著中心齒輪部件384被驅(qū)動，進而驅(qū)動承載部件380。
[0052]中心齒輪部件384為繞著第一小齒輪軸306旋轉(zhuǎn)設(shè)置的環(huán)形部件，并與多個行星齒輪382的每一個驅(qū)動嚙合?？梢岳斫獾氖牵行凝X輪部件384可包括連接起來的多個部件，或者中心齒輪部件384可以與第一小齒輪軸306 —體成型。中心齒輪部件384包括形成在其外表面上的多個齒輪齒，從而形成中心齒輪。中心齒輪與多個行星齒輪382中的每一個驅(qū)動嚙合。中心齒輪部件384包括齒形嚙合部390，其靠近嚙合套386設(shè)置，并與其驅(qū)動(?合。
[0053]卩齒合套386繞著第一小齒輪軸306的一部分同心設(shè)置。卩齒合套386包括在其內(nèi)表面上形成的成組內(nèi)套齒。成組內(nèi)套齒可以與在第一橋組件殼體(未示出)的一部分上形成的多個接地齒(grounding teeth)或與其連接的部件嚙合。嚙合套386，隨著車輛操作者手動或者電控單元(未示出)自動引導(dǎo)，沿著第一小齒輪軸306的軸線可滑動地移動，同時保持與第一橋組件殼體一部分上形成的多個接地齒以及中心齒輪部件384的齒形嚙合部390嚙合。設(shè)置在形成于嚙合套386之中的環(huán)形凹部之內(nèi)的調(diào)節(jié)器換擋叉392沿著第一小齒輪軸306的軸線將嚙合套386移動到嚙合位置或者松開位置。換擋機構(gòu)(未示出)，與調(diào)節(jié)器換擋叉392驅(qū)動嚙合，隨著車輛操作者手動或者電控單元自動引導(dǎo)，被驅(qū)動而定位調(diào)節(jié)器換擋叉392。因而，調(diào)節(jié)器換擋叉392將嚙合套386定位在嚙合位置或者松開位置。在哨合位置，哨合套386與在第一橋組件殼體一部分上形成的多個接地齒以及中心齒輪部件384的齒形嚙合部390驅(qū)動嚙合，這固定了中心齒輪部件384并使得承載部件380對應(yīng)于被驅(qū)動的環(huán)形齒輪部件378受到多個行星齒輪382的驅(qū)動，導(dǎo)致行星輸入軸376和第一小齒輪軸306形成相對扭矩倍增比。如非限定性示例，相對扭矩倍增比可以是1.36: I;然而，可以理解，其他比值也可以使用。在松開位置，嚙合套386與中心齒輪部件384的齒形嚙合部390以及承載部件380的齒形嚙合部388驅(qū)動嚙合，這使中心齒輪部件384相對于承載部件380固定，并使得行星驅(qū)動比調(diào)節(jié)器305處于“鎖定”條件下，致使行星輸入軸376和第一小齒輪軸306之間以1:1的傳動比被驅(qū)動。
[0054]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)400的一部分。圖4中所示實施方式包括與圖1中所示串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)100中部件相同的部件。除了下述特征，圖4中所示實施方式的相同特征同樣地按順序編號。
[0055]串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)400進一步包括行星傳動比調(diào)節(jié)器407。行星傳動比調(diào)節(jié)器407與行星輸入軸476和第一小齒輪軸406驅(qū)動嚙合。設(shè)置有轉(zhuǎn)動能量輸入源(未示出)來轉(zhuǎn)動行星輸入軸476。當(dāng)處于嚙合位置時，行星傳動比調(diào)節(jié)器407調(diào)節(jié)行星輸入軸476和第一齒輪軸406之間的傳動比。
[0056]行星傳動比調(diào)節(jié)器407包括環(huán)形齒輪部件478、承載部件480、多個行星齒輪482、中心齒輪部件484以及嚙合套486。行星傳動比調(diào)節(jié)器407形成了行星齒輪組。
[0057]環(huán)形齒輪部件478為環(huán)形部件，其繞著行星輸入軸476可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，并與多個行星齒輪482的每一個驅(qū)動嚙合?？梢岳斫?，環(huán)形齒輪部件478可包括連接起來的多個部件，或者行星齒輪部件478可以一體成型。形成環(huán)形齒輪的環(huán)形齒輪部件478包括形成在其內(nèi)表面上的多個齒輪齒。環(huán)形齒輪與多個行星齒輪482的每一個驅(qū)動嚙合。環(huán)形齒輪部件478包括齒形嚙合部488，其靠近嚙合套486設(shè)置，并與其驅(qū)動嚙合。
[0058] 承載部件480為環(huán)形部件，其與第一小齒輪軸406驅(qū)動嚙合，且其所具有的多個行星齒輪482中的每一個按環(huán)形陣列方式可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在其上?？梢岳斫?，承載部件480可包括連接起來的多個部件，或者承載部件480可與第一小齒輪軸406 —體成型。承載部件480包括齒形嚙合部490，其靠近嚙合套486設(shè)置，并與其驅(qū)動嚙合。
[0059]多個行星齒輪482為可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在承載部件480上的齒輪。每一行星齒輪482與環(huán)形齒輪部件480和中心齒輪部件484驅(qū)動嚙合。當(dāng)行星傳動比調(diào)節(jié)器407處于嚙合位置之時，每一行星齒輪482可繞著環(huán)形齒輪部件478由中心齒輪部件484驅(qū)動，進而驅(qū)動承載部件480。
[0060]中心齒輪部件484為環(huán)形部件，其驅(qū)動嚙合行星齒輪輸入軸476和多個新型齒輪482中的每一個。可以理解的是，中心齒輪部件484可包括連接起來的多個部件，或者中心齒輪部件484可與行星齒輪輸入軸476 —體成型。中心齒輪部件484包括在其外表面上形成的多個齒輪齒，從而形成中心齒輪。中心齒輪與多個行星齒輪482中的每一個驅(qū)動嚙合。
[0061]嚙合套486可繞著星形輸入軸476的一個部分同心設(shè)置。嚙合套486包括在其外表面上形成的成組外套齒。成組外套齒可與在第一橋組件殼體(未示出)一部分上形成的多個接地齒或者與其連接的部件嚙合。嚙合套486，隨著車輛操作者手動或者電控單元(未示出)自動引導(dǎo)，可沿著行星齒輪輸入軸476的軸線可滑動地移動，同時保持與第一橋組件殼體一部分上形成的多個接地齒以及環(huán)形齒輪部件478的齒形嚙合部488嚙合。設(shè)置在形成于嚙合套中的環(huán)形凹部之內(nèi)的調(diào)節(jié)器換擋叉492沿著行星輸入軸476的軸線將嚙合套486移動到嚙合位置或者松開位置。換擋機構(gòu)(未示出)，與調(diào)節(jié)器換擋叉492驅(qū)動嚙合，隨著車輛操作者手動或者電控單元自動引導(dǎo)，被驅(qū)動而定位調(diào)節(jié)器換擋叉492。因而，調(diào)節(jié)器換擋叉492將嚙合套486定位到嚙合位置或者松開位置。在嚙合位置，嚙合套486與第一橋組件殼體某部分上形成的多個接地齒以及環(huán)形齒輪部件478的齒形嚙合部488嚙合，這使得環(huán)形齒輪部件478固定，并使得裝載部件480對應(yīng)于被驅(qū)動的中心齒輪部件484而受到多個行星齒輪482的驅(qū)動，導(dǎo)致行星輸入軸476和第一小齒輪軸434形成相對扭矩倍增比。如非限定性示例，相對扭矩倍增比可以為4: I ;然而，可以理解，其他比值也可以使用。在松開位置，嚙合套486與環(huán)形齒輪部件478的齒形嚙合部488以及承載部件480的齒形嚙合部490驅(qū)動嚙合，這使環(huán)形齒輪部件478相對于承載部件480固定，并使得行星傳動比調(diào)節(jié)器407處于“鎖定”狀態(tài)下，使得行星輸入軸476和第一小齒輪軸406以1:1的傳動比被驅(qū)動。
[0062]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)500的一部分。圖5中所示實施方式包括與圖1中所示串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)100中部件相同的部件。除了下述特征，圖5中所示實施方式的相同特征同樣的按順序編號。
[0063]串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)500進一步包括板式離合差速組件552，其與第二橋主動齒輪550驅(qū)動哨合。板式離合差速組件552包括殼體576、第一組相互哨合板578、第一致動器580、第二組相互嚙合板582以及第二致動器584。第一組相互嚙合板578、第一致動器580、第二組相互哨合板582以及第二致動器設(shè)置在殼體576中，并利于殼體576和第二橋半軸556之間的驅(qū)動嚙合。
[0064]殼體576為中空環(huán)形部件，設(shè)置在第二橋組件殼體(未示出)中，并可利用至少一對軸承508可旋轉(zhuǎn)地支承。殼體576包括以任意傳統(tǒng)方式連接起來的多個部件。殼體576具有花鍵內(nèi)表面，相互嚙合板578、582的至少一部分與其驅(qū)動嚙合。
[0065]第一組相互嚙合板578包括與殼體576驅(qū)動嚙合的多個第一板，而該殼體與多個第二板相互嚙合，多個第二板與第二橋半軸556的花鍵外表面驅(qū)動嚙合。
[0066]第一致動器580為設(shè)置在殼體576中的環(huán)形致動器。當(dāng)與控制器(未示出)配合的時候，第一致動器580對第一組相互嚙合板578施加壓力，使得殼體576與第二橋半軸556之一之間發(fā)生驅(qū)動嚙合。第一致動器580可以由控制器液壓地、氣壓地、電動地或者機械地驅(qū)動。
[0067]第二組相互嚙合板582包括與殼體576嚙合的多個第一組板，而該殼體與多個第二組板嚙合，且該第二板與第二橋半軸556的剩下一個的花鍵外表面驅(qū)動嚙合。
[0068]第二致動器584為設(shè)置在殼體576中的環(huán)形致動器。當(dāng)與控制器配合之時，第二致動器584對第二組相互嚙合板582施力，使得殼體576與第二橋半軸556剩下之一之間發(fā)生驅(qū)動嚙合。第二致動器584可由控制器液壓地、氣壓地、電動地或者機械地驅(qū)動。另外，可以理解，板式離合差速組件552可包括單組離合片以及單個致動器，或者第一致動器580和第二致動器584可相互獨立驅(qū)動，以便于實現(xiàn)差速功能。
[0069]使用中，串聯(lián)橋驅(qū)動系統(tǒng)100、200、300、400、500有利于使用第一橋組件102、202、302、402、502來完成全時驅(qū)動工作周期(duty cycle)，而第二橋組件104、204、304、404、504的尺寸定為可以在低牽引力條件下間歇使用。當(dāng)內(nèi)裝串聯(lián)橋驅(qū)動系統(tǒng)100、200、300、400、500的車輛(未示出)并不在低牽引條件下工作時，第二橋組件104、204、304、404、504與第一橋組件102、202、302、402、502驅(qū)動脫開，并處于空擋(怠速)。第二橋組件104、204、304、404、504的部件可以根據(jù)第二橋組件104、204、304、404、504的有限工作周期而定尺寸，這減少了串聯(lián)橋驅(qū)動系統(tǒng)100、200、300、400、500的成本和重量。
[0070]串聯(lián)橋驅(qū)動系統(tǒng)100、200、300、400、500允許消除橋間差速和橋車輪差速，這在串聯(lián)橋驅(qū)動系統(tǒng)中很常見，進一步減少了串聯(lián)橋驅(qū)動系統(tǒng)100、200、300、400、500的成本和重量。橋間差速和輪軸差速可以消除是因為第二橋組件104、204、304、404、504僅在存在低牽引力情況之時才嚙合。采用換擋軸套128、154、218、254、328、354、428、454、528和板式離合差速組件552允許第二橋組件104、204、304、404、504簡單地驅(qū)動嚙合，或者與第一橋組件102、202、302、402、502解除嚙合。當(dāng)?shù)诙Q擋軸套154、254、354、454處于嚙合位置之時，第二換擋軸套154、254、354、454被用于借助第二橋主動齒輪150、250、350、450來驅(qū)動嚙合第二橋半軸156、256、356、456。當(dāng)?shù)诙Q擋軸套154、254、354、454處于解除嚙合位置之時，第二換擋軸套154、254、354、454解除第二橋主動齒輪150、250、350、450與第二橋半軸156、256、356、456的嚙合，使得第二橋組件104、204、304、404處于怠速模式，而不需要差速鎖定功能，因為第二橋組件104、204、304、404不包括差速器。
[0071]此外，可以理解，串聯(lián)橋驅(qū)動系統(tǒng)100、200、300、400、500可與同步器結(jié)合，以利于第二橋組件104、204、304、404、504的嚙合。單個同步器或者超越離合器可用于使第二橋組件104、204、304、404、504與第一橋組件102、202、302、402、502嚙合，而不需要差速鎖定功能，因為未使用橋間差速器。
[0072]也可以理解的是，第二橋組件104、204、304、404、504可在這樣的情況下驅(qū)動嚙合，即，在檢測到與第一橋組件102、202、302、402、502驅(qū)動嚙合的車輪之一發(fā)生滑動時，無需與車輛操作者互動，或者無需干涉車輛的運行。
[0073]串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)100的第一橋組件102包括與同步器和超越離合器之一配對的斜齒輪傳動，以利于其與第二橋組件104的驅(qū)動嚙合。當(dāng)?shù)诙蚪M件104處于怠速模式之時，在第二橋組件104與第一橋組件102驅(qū)動嚙合之前，換擋軸套128部分地嚙合第二橋組件104,從而“加速發(fā)動機(spool up)”。
[0074]串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)200的第一橋組件202取消了斜齒輪，而是采用了與第一橋主動齒輪212驅(qū)動嚙合的第二小齒輪軸216作為動力輸出。當(dāng)?shù)诙蚪M件204處于怠速模式之時，在第二橋組件204與第一橋組件202驅(qū)動嚙合之前，換擋軸套218部分地嚙合第二橋組件204，從而“加速發(fā)動機”。
[0075]串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)300的第一橋組件302包括行星傳動比調(diào)節(jié)器305，當(dāng)被嚙合以增加所施加的扭矩量的時候，可減小第一小齒輪軸306的旋轉(zhuǎn)速度。不管第二橋組件304的嚙合狀態(tài)是什么樣,行星傳動比調(diào)節(jié)器305可自動地或者手動地嚙合。
[0076]串聯(lián)驅(qū)動橋系統(tǒng)500的第一橋組件502包括板式離合差速組件552。板式離合差速組件552可用于提供扭矩矢量控制功能和/或限制施加到第二橋半軸556的扭矩量。
[0077]現(xiàn)在參考圖6，示出了第二橋組件598的另一實施方式。第二橋主動齒輪600被示出為連接至差速器殼602。差速器殼602具有第一組齒604。第二橋組件598還具有延伸進入到差速器殼602之內(nèi)的兩個第二橋半軸606。每一第二橋半軸的每一內(nèi)端(inboardend)具有位于其上的成組齒608、610。
[0078]第二換擋軸軸套612設(shè)置有位于其上的成組內(nèi)齒616。第二換擋軸套612借助換擋叉614在齒604、608和610之間可選擇地移動。在第一位置618，內(nèi)齒616僅與齒604嚙合。在該第一位置，第二橋半軸606不驅(qū)動連接到換擋軸套612，它們相對于彼此以及換擋軸套612自由旋轉(zhuǎn)。在第二位置620，第二換擋軸套612滑動而與齒604、608和610嚙合，從而將它們鎖定為共同旋轉(zhuǎn)。
[0079]根據(jù)專利法的規(guī)定，本發(fā)明已經(jīng)說明了被認(rèn)為呈現(xiàn)了其優(yōu)選實施方式的內(nèi)容。然而，應(yīng)該注意的是，本發(fā)明可以在不偏離本發(fā)明精神或范圍的情況下實施，除非特別指出和說明。
【權(quán)利要求】
1.一種串聯(lián)橋系統(tǒng)，包括 iu部的后串聯(lián)橋； 后部的后串聯(lián)橋； 傳動軸，其位于所述前部的后串聯(lián)橋和所述后部的后串聯(lián)橋之間； 可選擇地嚙合所述傳動軸或者與其解除嚙合的機構(gòu)； 后差速器殼，其具有內(nèi)部和外部，第一橋半軸和第二橋半軸從所述差速器殼延伸出來，其中所述第一橋半軸具有位于所述后差速器殼的所述內(nèi)部之中的第一組齒，而第二橋半軸具有位于所述后差速器殼的所述內(nèi)部之中的第二組齒，其中所述后差速器殼的所述內(nèi)部具有一組齒；以及 離合軸套，其可在所述后差速器的所述內(nèi)部之中滑動，所述離合軸套在所示軸套的內(nèi)表面上具有內(nèi)齒，在其外表面上具有外齒，其中所述內(nèi)齒與所述第一橋半軸齒和所述第二橋半軸齒可選擇地嚙合，且所述外齒與所述后差速器殼上的第一組齒可選擇地嚙合。
2.權(quán)利要求1的串聯(lián)橋系統(tǒng)，其中所述離合軸套具有第一位置，在該位置所述軸套僅僅與后差速器殼的所述內(nèi)部哨合。
3.權(quán)利要求1 的串聯(lián)橋系統(tǒng)，其中所述離合軸套具有第二位置，在該位置所述軸套與后差速器殼的所述內(nèi)部和每個所述橋半軸嚙合。
4.權(quán)利要求3的串聯(lián)橋系統(tǒng)，其中在第二位置處，各橋半軸與連接到所述后差速器殼的環(huán)形齒輪嚙合。
5.權(quán)利要求1的串聯(lián)橋系統(tǒng)，其中所述前部的后串聯(lián)橋具有第一小齒輪軸，該第一小齒輪軸具有支承齒形徑向延伸凸緣的中部，其中輸出齒輪和前部換擋軸套繞著所述第一齒輪軸同心設(shè)置，其中所述前部換擋軸套可選擇地嚙合所述齒形徑向延伸凸緣以及所述輸出齒輪。
6.權(quán)利要求1的串聯(lián)橋系統(tǒng)，其中所述前部的后串聯(lián)橋包括驅(qū)動第一小齒輪的第一小齒輪軸，該第一小齒輪驅(qū)動連接到前部差速器殼和第二齒輪的環(huán)形齒輪。
7.權(quán)利要求6的串聯(lián)橋系統(tǒng)，其中所述第二小齒輪連接到第二小齒輪軸，其中換擋軸套可選擇地嚙合所述第二小齒輪軸的齒形端和輸出軸上的成組離合齒輪齒，后者與第二小齒輪軸共享相同的軸線。
8.權(quán)利要求1的串聯(lián)橋系統(tǒng)，其中所述前部的后串聯(lián)橋包括行星傳動比調(diào)節(jié)器，用以調(diào)節(jié)行星輸入軸和第一小齒輪軸之間的傳動比，所述行星傳動比調(diào)節(jié)器包括行星齒輪、環(huán)形齒輪部件、承載部件、中心齒輪部件以及嚙合套。
9.權(quán)利要求8的串聯(lián)橋系統(tǒng)，其中在第一位置所述嚙合套固定所述中心齒輪部件，并使得承載部件受到行星齒輪的驅(qū)動，因而使行星輸入軸和第一小齒輪軸形成相對的扭矩倍增比。
10.權(quán)利要求9的串聯(lián)橋系統(tǒng)，其中所述前部的后串聯(lián)橋具有第一小齒輪軸，其具有支承齒形徑向延伸凸緣的中部，其中輸出齒輪和前部的換擋軸套繞著所述第一小齒輪軸同心設(shè)置，其中所述前部的換擋軸套可選擇地嚙合所述帶齒徑向延伸凸緣和所述輸出齒輪。
11.一種串聯(lián)橋系統(tǒng)，包括: iu部的后串聯(lián)橋； 后部的后串聯(lián)橋；傳動軸，其位于所述前部的后串聯(lián)橋和所述后部的后串聯(lián)橋之間； 可選擇地嚙合所述傳動軸或者與其解除嚙合的機構(gòu)； 后差速器殼，第一橋半軸和第二橋半軸從所述差速器殼延伸出來，其中所述第一橋半軸具有第一組齒，而第二橋半軸具有第二組齒，其中所述后差速器殼具有第三組齒；以及離合軸套，所述軸套的表面上具有齒，其中所述齒可選擇地與所述第一橋半軸齒和所述第二橋半軸齒嚙合，且所述齒可選擇地嚙合所述后差速器殼上的所述第三組齒。
【文檔編號】B60K17/36GK104070999SQ201410272967
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】J·F·齊希 申請人:德納重型車輛系統(tǒng)集團有限責(zé)任公司