專利名稱：用于汽車、尤其是載重汽車的驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一個如權利要求1前序部分所述的用于汽車、尤其是載重汽車的驅動
直O(jiān)
背景技術：
常見各種各樣的將驅動設備、變速箱和差速器組成緊湊的驅動機組(例如在前驅動機組中)，其中差速器通過其輸出部件通過萬向軸驅動汽車的至少一個軸。在低變速級， 例如在啟動擋產生高驅動轉矩，其反應轉矩必需通過機組軸承支承或者可能起到驅動鏈中的過應力和過負荷的作用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，建議一個上述形式的驅動裝置，它除了構造和結構上的優(yōu)點以外盡可能消除在整個驅動機組上的反應轉矩或者對應于結構上的需求有針對性地調整其高度和作用方向。這個目的通過權利要求1特征部分的特征得以解決。在從屬權利要求中描述了本發(fā)明的有利的和特別適宜的改進方案。按照本發(fā)明建議，所述差速器通過其輸出部件作用于兩個在驅動機組中可旋轉支承的且相向驅動的從動軸上，它們分別與萬向軸驅動地連接，其中萬向軸驅動汽車的驅動車輪。按照在此優(yōu)選的、但是不是強制的擴展結構規(guī)定，所述萬向軸通過傘齒輪傳動器驅動汽車的驅動車輪。通過相向旋轉的從動軸和萬向軸相互抵消作用于驅動機組上的傾翻轉矩或反應轉矩，由此使設置在驅動機組與汽車的承載的下部結構之間的機組軸承基本卸載或者在結構上更不費事地構成。此外從動的傳動部件如從動軸、萬向軸、傘齒輪傳動器等可以更輕地構成，因為最大從動轉矩基本直到50%分布在兩個傳動鏈上。本發(fā)明的主要優(yōu)點也在于，在發(fā)動機外殼與傳動器外殼之間僅僅支承發(fā)動機的驅動轉矩。即，按照本發(fā)明在這個位置，與按照現(xiàn)有技術的實施例不同，不產生對應于最大傳動比數(shù)倍增加的驅動轉矩，因此可以避免飛輪外殼和離合器外罩上的高負荷。另一通過按照本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點是，可以這樣構成發(fā)動機軸承的牽引沖擊，使得去除來自行駛道路的動態(tài)振動激勵，而不必考慮在驅動負荷下的聲傳遞路徑。因此可以明顯限制發(fā)動機軸承的線性強度范圍。集成到驅動機組里面的差速器在本發(fā)明的第一有利擴展結構中可以是軸差速器， 其中兩個延伸到汽車軸的萬向軸分別作用于設置在汽車的車輪側的傘齒輪傳動器上。因此軸差速器不再位于軸的驅動車輪之間，而是集成到驅動機組里面，而另一相應的驅動軸和傘齒輪傳動器實現(xiàn)車輪的直接驅動。由此也可以避免汽車軸、尤其是后軸的非彈性的質量。所述差速器優(yōu)選可以是結構上結實的且設計上簡單的錐齒輪差速器，其橫向延伸的軸作為輸出部件在集成到傳動器外殼里面的錐齒輪傳動上被驅動，其兩個從動軸與萬向軸驅動連接。在有利的、可選擇的擴展結構中所述差速器通過其一個輸出部件通過一個從動軸直接作用于一個萬向軸時并通過其第二輸出部件通過旋轉方向相反的齒輪傳動和平行于差速器可旋轉支承的從動軸作用于第二萬向軸。這個解決方案尤其在縱向安裝驅動機組時提供了有利的、設計上可相對簡單影響的零部件重量分布和布置，例如在內燃機中作為驅動設備、傳動器或自動傳動器作為變速箱和集成的差速器。在此從動軸還可以軸平行地調整并且延伸到驅動軸的萬向軸通過其縱向中心軸線收斂地或發(fā)散地調整，并由此在機組設計上實現(xiàn)更寬的設計自由度。此外所述差速器以公知的方式可以是行星齒輪傳動，例如具有行星齒輪支架作為輸入部件，并且空心齒輪和太陽齒輪作為輸出部件，它們通過從動軸在萬向軸上被驅動。這種行星齒輪傳動尤其在長度上需要更少的結構空間，由此可以實現(xiàn)緊湊的機組尺寸。集成到驅動機組里面的差速器在具有全輪傳動的汽車中可以是中間軸差速器，其輸出部件通過相反地從驅動機組引出來的、相向旋轉的從動軸和萬向軸作用于汽車的兩個驅動軸的前端和后端的軸差速器上。所述的傘齒輪傳動器直接集成到位于兩個軸之間的差速器里面(例如作為錐齒輪和主動小齒輪)。在本發(fā)明的另一特別適宜的擴展結構中，這樣不同地設計汽車車輪上的從動差速器的傳動比和傘齒輪傳動器的傳動比，使得對于車輪上的一致最終傳動比在萬向軸上出現(xiàn)略微不同的轉速。由此避免，兩個萬向軸的聲學和振動技術上不利的相位持續(xù)地疊加和影響顯著的諧振現(xiàn)象。在本發(fā)明的另一有利的擴展結構中建議，所述主動軸的兩個車輪側的傘齒輪傳動器的外殼通過至少一個轉矩支承固定地相互連接。由此也相互抵消在傘齒輪傳動器外殼上作用的反應轉矩，它們否則通過軸的車輪導向部件支承。該轉矩支承可以由輕型結構部件構成并且只需微少的設計上的附加費用。尤其對于載重汽車特別適宜的是，在驅動鏈中在集成到驅動機組里面的差速器與至少汽車的主動后軸之間設有差速聯(lián)鎖器，其中所述差速聯(lián)鎖器特別優(yōu)選由可通斷的離合器在車輪側的傘齒輪傳動器之間接通并且兩個與車輪驅動連接的驅動軸一起接通。


下面通過細節(jié)詳細解釋本發(fā)明的多個實施例。附圖中圖1示出用于載重汽車的驅動裝置，具有主動的內燃機的驅動機組、后置的變速箱和集成的差速器，它通過從動軸和萬向軸在汽車后軸的車輪側的傘齒輪傳動器上被驅動，圖2示出按照圖1的另一驅動裝置，但是差速器通過集成到驅動機組里面的傘齒輪傳動器驅動地與萬向軸連接，圖3示出按照圖1的另一可選擇的驅動裝置，具有行星齒輪傳動作為集成的差速器，圖4示出另一驅動裝置，其中集成到驅動機組里面的差速器是中間軸差速器，其輸出部件通過相向的萬向軸驅動汽車的前軸和后軸。
具體實施例方式在圖1中以1表示用于載重汽車的驅動機組，它主要由驅動設備或內燃機2、分離離合器(未示出)、變速箱3和集成的差速器4組成。所述驅動機組1組成一個結構單元并且以未示出的方式通過機組軸承懸掛在在這里僅僅極其簡化的且示例的虛線表示的載重汽車車身50上。在此差速器4通過其外殼 5法蘭連接在變速箱3上。但是也可以直接集成到變速箱3的外殼里面。所述內燃機2和變速箱3可以是常見的結構形式并因此只示意地表示。所述差速器4是錐齒輪差速器，其差速器外殼6通過圓柱齒輪傳動7由變速箱3 的輸出軸8驅動。作為差速器4的輸出部件的錐齒輪9 一端直接通過同軸的從動軸10與萬向軸11 驅動連接，而另一端通過中間軸12和圓柱齒輪13在第二從動軸14上被驅動。在從動軸14 上連接第二萬向軸15。同軸設置的從動軸10和中間軸12平行于從動軸14并且如圖所示可旋轉地支承在外殼5里面。通過圓柱齒輪13與兩個圓柱齒輪(沒有標記符號)的中間連接使兩個從動軸10，14或萬向軸11，15 (也稱為萬向節(jié)軸)相向旋轉。每個萬向軸11，15連接在未示出的載重汽車后軸上，其中小錐齒輪18分別驅動錐齒輪19。錐齒輪19通過驅動軸20與載重汽車的后軸21驅動連接。小錐齒輪18和錐齒輪 19與驅動軸20可旋轉地支承在傘齒輪傳動器16，17的外殼22里面。通過如圖所示的傘齒輪傳動器16，17的鏡像布置使后軸的驅動車輪21同向旋轉， 而萬向軸11，15相向旋轉，由此使其反應轉矩(傾翻轉矩)在驅動機組1上相互抵消。圖2示出驅動裝置的另一實施例，它只描述與圖1實施例的不同。功能相同的部件配有相同的標記符號。按照圖2差速器4的旋轉軸線不是軸線平行于變速箱4的輸出軸8，而是與其垂直對準并且通過傘齒輪傳動器23驅動差速器4或其差速器外殼6。此外錐齒輪9作為差速器4的輸出部件通過另一傘齒輪傳動器24，25的小錐齒輪 26和錐齒輪27在第二從動軸10，14上驅動，它們如上所述與兩個萬向軸11，15驅動連接， 它們又傳動到軸端的傘齒輪傳動器16，17。在按照圖1的實施例中兩個從動軸10，14相互間相對靠近并且萬向軸11，15在傘齒輪傳動器16，17的位置配合上通過其旋轉軸線在力流方向上發(fā)散，而按照圖2它們由于從動軸10，14相互間更遠的定位而收斂地延伸。圖3示出驅動裝置的可選擇實施例，其中差速器由行星齒輪差速器構成。行星齒輪支架四作為行星齒輪傳動28的輸入部件，它通過圓柱齒輪7由變速箱3 的輸出軸8驅動并且它通過行星齒輪(沒有標記符號)作用于內嚙合的空心齒輪30上和作為行星齒輪傳動觀的輸出部件作用于外嚙合太陽齒輪31上?？招凝X輪30直接驅動從動軸10，它如上所述與萬向軸11驅動連接。太陽齒輪31 與同軸的中間軸12抗扭轉地連接并且通過圓柱齒輪13驅動從動軸14并且從動軸14驅動第二萬向軸15。此外，與上面對圖1和2的描述一樣在傘齒輪傳動器16，17上實現(xiàn)萬向軸 11，15的力流。在所示的行星齒輪傳動觀中由此實現(xiàn)在兩個萬向軸11，15上的均勻轉矩分布，使所示的半徑r在從動軸10，14的旋轉軸線與中間軸12之間確定地設計。在直線駛出時在這里rl Γ2 = r3 r4。但是同樣也可以實現(xiàn)與其不同的設計。在傘齒輪傳動器16，17的外殼22之間對于目前的剛性軸外殼可以選擇設想管狀的輕結構-轉矩支承32，它使兩個外殼22固定地相互連接。在轉矩支承32內部設有可通斷的爪式離合器33 (只示出)，利用它使兩個相應延長的驅動軸20通過固定在那里的離合器部件為了差速聯(lián)鎖器的功能可以相互耦聯(lián)，由此在不利的行駛道路特性時也保證載重汽車啟動。在此驅動轉矩均勻地分布在兩個萬向軸上。這個差速聯(lián)鎖器在這里只示例地結合圖3示出。當然，其使用也可以與上述的圖1和 2的實施例相結合也是有意義的，在那里沒有再一次詳細示出。最后圖4示出全輪驅動的載重汽車的驅動裝置，其中兩個從動軸11，14相互對置地、即向前面的前軸34和向后面的后軸35從驅動機組1或差速器外殼5中引出來并且與萬向軸11，15驅動連接。向前導引的萬向軸15通過錐齒輪36和小主動齒輪37作為傘齒輪傳動器驅動前面的差速器38，它通過驅動軸39傳動到載重汽車的前輪40上。后面的萬向軸11同樣通過錐齒輪36和驅動小齒輪37作為另一傘齒輪傳動器驅動后面的差速器41，它通過驅動軸42驅動載重汽車的雙后輪21。軸差速器38，41以未描述的常見結構形式、例如由錐齒輪差速器構成。后軸差速器41必要時可以按照已知結構形式的聯(lián)鎖差速器設計。如上所述，從動軸10，14或萬向軸11，15在相反的旋轉方向上旋轉，由此仍然消除作用于驅動機組1上的反應轉矩或來自驅動轉矩的傾翻分量。此外中間軸差速器4以公知的方式補償前軸34與后軸35之間的轉速差，用于避免驅動系統(tǒng)中的夾緊。因此在上述的實施例中差速器4或觀通過其輸出部件9，12或30，31這樣作用于兩個在驅動機組中可旋轉支承的且相向驅動的從動軸10，14上，使得在發(fā)動機外殼與傳動外殼之間僅僅支承發(fā)動機的驅動轉矩以及最好在發(fā)動機-傳動單元與汽車車身50之間不支承驅動轉矩。
權利要求
1.用于汽車、尤其是載重汽車的驅動裝置，具有驅動設備、后置的變速箱和差速器，它們固定地組成驅動機組，其中差速器在汽車的至少一個驅動軸上被驅動，其特征在于，所述差速器G ；28)通過其輸出部件(9，12 ；30,31)作用于兩個在驅動機組(1)中可旋轉支承的且相向驅動的從動軸上(10，14)上，它們分別與驅動汽車的驅動車輪Ol，40)的萬向軸 (11，15)驅動地連接。
2.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述差速器G；28)通過其輸出部件 (9，12;30，31)這樣作用于兩個在驅動機組(1)中可旋轉支承的且相向驅動的從動軸(10， 14)上，在發(fā)動機與減速器外殼之間僅僅支承發(fā)動機的驅動轉矩以及最好在發(fā)動機-減速器單元與汽車車身(50)之間不支承驅動轉矩。
3.如權利要求1或2所述的驅動裝置，其特征在于，所述萬向軸(11,1 通過傘齒輪傳動器(16，17 ；36，37)驅動汽車的主動車輪(21，40)。
4.如上述權利要求中任一項或幾項所述的驅動裝置，其特征在于，在驅動機組(1)中集成的差速器是軸差速器G ；28)并且兩個延伸到汽車的一個軸(3 的萬向軸(11，15)分別作用于設置在汽車車輪側的傘齒輪傳動器(16，17)上。
5.如上述權利要求中任一項或幾項所述的驅動裝置，其特征在于，所述差速器(4)是錐齒輪差速器，其橫向延伸的軸06)作為輸出部件傳動集成在差速器外殼(5)上的錐傳動齒輪，25)，其從動軸(10，14)與萬向軸(11. 15)驅動連接。
6.如權利要求1至4中任一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述差速器(4)通過其一個輸出部件(9)通過一個從動軸(10)直接作用于一個萬向軸(11)上并且通過其第二輸出部件(9)通過一個在旋轉方向上相反的齒輪傳動(1 和一個平行于差速器(4)可旋轉支承的從動軸(14)作用于第二萬向軸(15)上。
7.如上述權利要求中任一項或幾項所述的驅動裝置，其特征在于，所述從動軸(10， 14)軸線平行地對準并延伸到驅動軸(35)的萬向軸(11，15)通過其縱向中心軸收斂地或發(fā)散地對準。
8.如上述權利要求中任一項或幾項所述的驅動裝置，其特征在于，所述差速器是行星齒輪傳動( )，具有行星齒輪支架09)作為輸入部件，并且空心齒輪(30)和太陽齒輪 (31)作為輸出部件，它們通過從動軸(10，14)傳動到萬向軸(11，15)上。
9.如上述權利要求中任一項或幾項所述的驅動裝置，其特征在于，集成到驅動機組 (1)里面的差速器是中間軸差速器G)，其輸出部件(9)通過相反地由驅動機組(1)中引出來的、相向旋轉的從動軸(10，14)和萬向軸(11，15)作用于汽車的兩個驅動軸(34，35)的前端軸差速器(38)和后端軸差速器Gl)。
10.如上述權利要求中任一項或幾項所述的驅動裝置，其特征在于，這樣不同地設計主動差速器的傳動比和傘齒輪傳動器(16，17;36，37)的傳動比，使得對于車輪01， 40)上的一致的最終傳動比在萬向軸(11，1 上出現(xiàn)略微不同的轉速。
11.如上述權利要求中任一項或幾項所述的驅動裝置，其特征在于，所述主動軸(35) 上的兩個車輪側的傘齒輪傳動器(16，17)的外殼0 通過至少一個轉矩支承(3 固定地相互連接。
12.如上述權利要求中任一項或幾項所述的驅動裝置，其特征在于，在驅動鏈中在集成到驅動機組(1)中的差速器G ；28)與至少汽車的主動后軸(3 之間設有差速聯(lián)鎖器(33)。
13.如權利要求12所述的驅動裝置，其特征在于，所述差速聯(lián)鎖器(33)作為可通斷的離合器(3 在車輪側的傘齒輪傳動器(16，17)之間被接通，其中離合器(3 連接兩個與車輪傳動連接的主動軸00)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于汽車、尤其是載重汽車的驅動裝置，具有驅動設備、后置的變速箱和差速器，它們固定地組成驅動機組，其中差速器在汽車的至少一個驅動軸上被驅動。為了避免作用于驅動機組上的來自萬向軸的驅動轉矩的反應轉矩或傾翻轉矩而建議，差速器(4；28)通過其輸出部件(9，12；30，31)作用于兩個在驅動機組(1)中可旋轉支承的且相向驅動的從動軸上(10，14)上，它們分別與萬向軸(11，15)驅動地連接，其中萬向軸(11，15)通過例如傘齒輪傳動器(16，17；36，37)驅動汽車的驅動車輪(21，40)。
文檔編號B60K17/16GK102189927SQ20111006970
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權日2010年3月19日
發(fā)明者G·霍夫曼, H·維恩弗特, T·伊勒 申請人:曼卡車和巴士股份公司