CN1094844C - 用在串联车轴结构的驱动车轴部件及其小齿轮轮轴分部件 - Google Patents

Abstract

一种用在串联驱动车轴结构的驱动车轴部件和分部件，它具有一可拆卸的驱动小齿轮分部件。驱动小齿轮轴被安装在第一(44)和第二(50)轴承上。该两轴承跨装在中间轴齿轮的两侧并安装在一个基本上包围着中间轴齿轮的可拆卸壳体(48)上。该壳体有一周边安装法兰(54)，它可对分部件进行隔套调整和用螺栓联接在车轴壳体上，以便将驱动小齿轮定位在车轴环齿轮上。在将分部件安装到车轴壳体时，可将驱动小齿轮导向部分(36)安装到车轴壳体的第三轴承(38)上。

Description

用在串联车轴结构的驱动车轴部件 及其小齿轮轴分部件

本发明涉及驱动车轴，特别是涉及其多个驱动轴为串联结构的车辆的驱动车轴部件。串联驱动车轴结构通常用在要求多个驱动轴的额外牵引力的长途卡车和越野车辆中。典型情况下，在越野卡车中，与动力链驱动轴相邻的车轴是串联车轴的前车轴。在这种结构中，前驱动车轴有一联接到车辆动力链驱动轴的输入轴，车轴有一适于联接到第二后驱动车轴的轴线重合的输出轴。

上述型式的车轴结构通常在车轴的输入和输出轴之间采用一轴间差速器，以便把驱动轴扭矩传给两车轴。

在串联驱动车轴结构的上游或前驱动车轴上典型地有一个装在接受来自一动力分配轴间差速器的动力的输入轴上的驱动齿轮，这驱动齿轮与装在车轴驱动小齿轮轴上的中间轴齿轮相啮合，使驱动小齿轮与车轴环齿轮相啮合。至此，这中间轴或驱动小齿轮轴装在多个轴承上，使驱动小齿轮在环齿轮上精密定位，减少驱动小齿轮在动力传递期间相对于环齿轮的运动。

在典型的重型卡车和越野车驱动车轴中，驱动小齿轮轴被装在设在一可拆卸平板或垫块内的轴承上，中间轴齿轮悬臂地装在从轴颈伸出的驱动小齿轮轴上。驱动小齿轮典型地有一支承在一轴承内的伸长导向部分，而这轴承是安装在装有环齿轮和车轴的车轴壳体内。

如果小齿轮轴以中间轴齿轮悬臂在轴承之外这样一种方式安装，在大扭矩工作情况下，在提供小齿轮轴的足够刚度和保持中间轴齿轮和驱动小齿轮相对于环齿轮的精确定位方面，会遇到问题。同样，如果小齿轮轴以驱动小齿轮悬臂在轴承之外这样一种方式安装，在大扭矩工作情况下，在提供足够刚度方面也会产生问题。

如果中间轴或小齿轮轴安装成中间轴齿轮的两侧都有轴承支承住中间轴，就难以进行整个驱动轴部件的装配，因为中间轴的端轴颈要安装在车轴部件盖或承重壳体部分上。为了进行小齿轮轴相对于环齿轮的定位，要对整个车轴部件全部进行装配，这就导致车轴的装配在大量生产中成本高，而且十分麻烦。

因此，希望找到一种支承驱动小齿轮的驱动车轴的中间轴的方法或手段，使中间轴齿轮不呈从轴承伸出的悬臂支承方式，并允许以最少的轴承将中间轴和轴承装配进车轴壳体，将驱动小齿轮相对于环齿轮进行定位，使其在安装车轴壳体盖之前，能够容易地调整小齿轮的位置。

本发明提供一种带有由输入轴驱动的中间轴式的驱动车轴部件，其中驱动小齿轮装在中间轴上。适于联接到串联驱动车轴上的输出轴最好是经一差速器传动地耦合到输入轴上。包含有驱动小齿轮和中间轴齿轮的中间轴安装在一可拆卸的小齿轮轴壳上，中间轴轴承跨装在中间轴齿轮的两侧，轴壳基本上包容着中间轴齿轮。可拆卸的轴壳和小齿轮轴分部件有一个设在小齿轮端部的导向部分，而小齿轮端部被安装在适当地安装到车轴壳体上的一小齿轮导向轴承上。这个轴壳或中间轴分部件用一个旋在中间轴端部螺纹上的螺母保持在一起，螺母被加上扭矩以压紧设置在轴承之间的垫片，从而对小齿轮轴的轴颈提供要求的预载。然后小齿轮轴和壳体分部件在其安装在车轴壳上时用垫片调整，以求小齿轮与车轴环齿轮的定位得到所要求的啮合。

因此本发明为安装驱动小齿轮中间轴提供了一种新颖和改进的技术，它为在一个容易拆卸的小齿轮轴和壳体分部件上，在中间轴齿轮的两侧为该轴提供了径向支承。提供了将驱动小齿轮安装在车轴壳体上的第三个轴承的方法。这个小齿轮中间轴和轴承壳体的分部件促进了将小齿轮相对于车轴环齿轮作精确和稳定的定位。

附图简介：

图1是本发明的驱动车轴部件的横向剖视图；而

图2是图1驱动车轴部件的小齿轮轴和壳体分部件的轴侧视图。

参考图1，驱动车轴部件总的以10表示，它是含有串联安装在车辆中具有多个驱动车轴中的前轮驱动车轴类型的驱动车轴。

驱动车轴部件10包括一壳体12，壳体内有一输入轴14，输入轴14在其输入端有轴承15对其进行支承。

轴14的相对端的安装可绕与输入轴14同轴线布置的输出轴18的导向部分16旋转。输出轴18在它的前端有一齿轮17，齿轮17的轮毂装在设在壳体12上用19表示的轴承内。轴18的相对端被装在壳体12的一对轴承20，22内。轴18的后端伸出壳体，并具有适于安装法兰或轭件的端部，以驱动一个伸到后串联驱动车轴部件的轴。

设置有总的以24表示的轴间差速器型的动力分配装置，以在输入轴14，驱动轴10和输出轴18之间提供驱动联接。差速器24有一以花键装在输入轴14上并因此被驱动的星形轮21。星形轮21有多个星形齿轮23，每个星形齿轮都与设在输入齿轮28后面的齿轮25相啮合，齿轮28装在设在轴14上的轴承29上。星形齿轮23也与设在输出轮齿轮17前面的齿轮27啮合，以传递动力。

这个动力分配差速器可通过齿合滑动牙嵌离合器26将它锁住。在输入轴14，驱动轴10和输出轴18之间采用动力分配轴间差速器和采用闭锁离合器在现有技术中是众所周知的，为简略起见，对它不作更多说明。

设有一中间轴30，其安装方式下面将要述及，它有一安装于其上的中间齿轮32。驱动小齿轮也设置在轴30的一端上，与中间齿轮32轴向隔开。小齿轮34有一形成在其端部的导向轴36，该导向轴36被安装在以38表示的轴承内，轴承38安装在壳体12上。驱动小齿轮34，当它位于下文所述位置时，便与车轴环齿轮37相啮合，推进车辆。正如技术上众所周知的，环齿轮37典型地被安装到一差速器壳40上，它通过安装在车轴的伞齿轮和与车轴伞齿轮啮合的星形齿轮驱动车轴42，为简短起见，对它不作详述。

参考图1和图2，小齿轮中间轴30被安装在主轴承44内，轴承44位于中间轴齿轮32和驱动小齿轮34之间，轴承44被安装在形成在壳体48上的孔46内。壳体48以控制的间隙隔开将中间齿轮32完全包容在封闭的空间内，以通过在壳体内给予较低的动力油面限制油的间隙阻尼。中间齿轮32的相对侧设有第二轴承50将轴30的端部安装在其中；轴承50安装在壳体48上形成的孔52内。壳体48有一向外伸出的外安装法兰54，它是从相邻于轴承44的壳体端部径向向外形成的。法兰54有多个设在其中的孔56，以接纳与壳体螺纹联接的螺栓58。

壳体48，轴30，包括中间齿轮32和轴承44，50，是用拧到小齿轮中间轴30的端部的螺母60将它们保持在壳体48的。轴承之间，最好在齿轮32的相对侧设置有可包括适当垫片的隔套，它们在图1中用标号62和64表示。

在目前的优选做法中，轴承44和50安装在壳体内，中间轴30是通过轴承和利用放置在壳体内的齿轮32轴向安装的，轴30与齿轮32的轮毂通过用标号66表示的适当花键联结。适当的衬套和衬片在通过轴承安装轴30时便安装，装上螺母60并拧紧它，以对小齿轮轴轴承44、50提供要求的预载。然后将由此形成的分部件插入拆去盖68的车轴壳体，并利用所需垫片70对齐车轴壳体的端面，以便将驱动小齿轮34定位到与环齿轮38作适当的啮合。这样图2中用72表示的壳体和小齿轮轴分部件装配到除去盖68的车轴壳体上，可容易地利用垫片70对小齿轮进行定位，并易于利用螺钉58将其安装到车轴壳体上。这种布置可利用垫片70对驱动小齿轮相对于环齿轮38进行精确定位，和通过将螺钉58拧紧到法兰54上，对分部件72进行安装和定位，以便将部件72固定到壳体上。然后可将壳体12的盖68安装到部件72上。

因此本发明为串联车轴结构提供了一种新颖的驱动车轴部件，它将小齿轮轴和中间齿轮分部件在车轴壳体外进行装配和预载。这分部件可很容易地进行安装，调整和保持在车轴壳体内，使驱动小齿轮精确地与环齿轮啮合。本发明提供了一种低成本、易于制造和装配的用在重型车辆中的驱动车轴。

虽然本发明利用图示的实施例作了说明，但熟悉这技术的人都会理解，这发明可作修改和变化，因此，本专利的范围仅由下面的 书所限定。

Claims (19)

1.一种将来自主驱动轴的力矩在一个驱动车轴和一个适于与另一驱动车轴连接的输出轴之间进行分配的驱动车轴部件，所述部件包括：

(a)壳体装置；

(b)安装在所述壳体并与所述主驱动轴传动啮合的输入轴装置；

(c)安装在所述壳体上的输出轴装置；

(d)与所述输入轴装置相联的动力分配装置，所述动力分配装置包括与所述驱动车轴作传动啮合的齿轮装置，所述齿轮装置包括：

(i)输入齿轮；

(ii)小齿轮轴，该小齿轮轴通常与所述输入轴隔开且平行并具有一驱动小齿轮和与所述小齿轮隔开的被动齿轮；

(iii)安装在所述壳体上并与所述驱动小齿轮啮合从而被驱动的车轴和环齿轮装置；

(iv)可拆卸地安装在所述壳体上的小齿轮壳体，所述小齿轮壳体安装在所述壳体的内部并且完全被所述壳体所包围；

(v)布置在所述被动齿轮的相对两侧的第一和第二小齿轮轴轴承，安装在所述壳体的所述第一和第二轴承形成一小齿轮分部件，当所述分部件安装到所述壳体上时，所述被动齿轮便与所述输入齿轮啮合；

(e)布置在所述驱动小齿轮的与所述第一和第二轴承相对侧的第三小齿轮轴轴承装置，所述第三轴承装置被安装在壳体内，所述小齿轮轴的端头装在所述第三轴承内；以及

(f)可将扭矩从所述输入轴装置传到所述输出轴装置的传动装置。

2.如权利要求1所述的驱动车轴部件，其特征在于，所述动力分配装置包括将扭矩在所述输入齿轮和所述输出轴装置之间分配的差速器装置。

3.如权利要求1所述的驱动车轴部件，其特征在于，所述齿轮装置的输入和被动齿轮是螺旋齿轮。

4.如权利要求1所述的车轴部件，其特征在于，所述分部件包括一个拧在所述小齿轮轴的远离所述小齿轮一端的螺母，和位于所述第一、第二轴承一端和所述被动齿轮之间的隔套，所述螺母相对于所述小齿轮轴的转动可对所述第一和第二轴承施加预载。

5.如权利要求1所述的车轴部件，其特征在于，所述小齿轮轴包括一从所述小齿轮端面伸出的导向部分，所述第三小齿轮轴轴承有一固定到所述导向部分的内圈和一滑配合定位在所述壳体的外圈。

6.如权利要求1所述的车轴部件，其特征在于，所述驱动装置包括用于其上的差速器装置和闭锁离合器装置。

7.一个被壳体装置完全包围的用于驱动车轴的小齿轮轴分部件，它包括：

(a)一个安装在所述壳体装置内部的壳体件，它具有一开式齿轮容纳腔在其内，容纳腔内有一对对准的孔，各孔位于所述腔的相对侧，并延伸到所述壳体件的外面；

(b)具有一个位于靠近其一端的小齿轮的小齿轮轴，一个导向部分从轴的端面伸出，所述导向部分适于安装在一个导向轴承内；

(c)具有定位在所述轴上与所述小齿轮相邻而远离导向部分的内圈和定位在所述壳体件一个孔内的外圈的第一轴承装置；

(d)一个适于与输入齿轮啮合并传动地安装所述小齿轮轴上与所述第一轴承相邻的中间齿轮，

(e)具有定位在所述小齿轮轴上靠近所述中间齿轮处的内圈和定位在壳体的上述一对孔中的另一孔的外圈的第二轴承装置；

(f)所述壳体件限定其上的安装表面，以适于连接在一个驱动车轴壳体上，将其上的所述小齿轮进行定位，

(g)可将所述轴保持在所述第一轴承和第二轴承内的扣紧装置，从而位于所述第二轴承装置的小齿轮轴的端部只被所述壳体件所支承。

8.如权利要求7所述的分部件，其特征在于，所述安装置表面包括环绕所述壳体周围的螺栓和法兰。

9.如权利要求7所述的分部件，其特征在于，还包括布置在所述第一和第二轴承装置之间的隔套装置。

10.一个被壳体装置完全包围的用于驱动车轴的小齿轮轴分部件，它包括：

(a)一个安装在所述壳体装置内部的壳体件，它具有一齿轮容纳腔在其内，容纳腔内有一对对准并相通的轴接纳孔，所述壳体具有设在其周边的安装部分；

(b)分别布置在所述孔中之一的第一轴承和第二轴承装置；

(c)安装在所述第一和第二轴承装置上并伸过所述壳体的轴装置，所述轴装置具有一设在位于所述壳体外面在轴的一端并与所述第一轴承装置相邻的驱动小齿轮，所述驱动小齿轮在它的端部具有导向表面，适于安装在导向轴承内；

(d)一个被传动地安装在所述轴装置上并被布置在所述腔内在第一和第二轴承装置之间的中间齿轮；和

(e)将所述安装在所述第一和第二轴承装置上的轴装置扣紧的装置，从而位于所述第二轴承装置的小齿轮轴的端部只被所述壳体件所支承。

11.如权利要求10所述的分部件，其特征在于，还包括布置在所述被动齿轮和所述第一和第二轴承装置至少其中之一之间的隔套装置。

12.如权利要求10所述的分部件，其特片在于，所述扣紧装置包括一个螺纹联结到所述轴装置的远离所述驱动小齿轮一端的螺母。

13.一种适用于串联车轴结构由一主轴驱动的车轴部件，它包括：

(a)车轴壳体装置，它具有一安装在其内并适于联接到所述主轴的输入轴和一安装在其内并适于联接到第二驱动车轴的输出轴；

(b)可将扭矩在所述输入轴和所述输出轴之间传递的驱动动力分配装置；

(c)为接收也来自装在所述输入和输出轴之一上的所述动力分配装置的动力而安装的输入齿轮装置；

(d)一个具有一个传动地安装在其上与所述输入齿轮装置啮合的齿轮的中间轴，所述的中间轴具有一个与第一车轴环齿轮啮合的驱动小齿轮于其上，该小齿轮具有从其上伸出的导向部分，所述中间轴安装在一对跨装在所述中间齿轮两侧的轴承上；

(e)小齿轮壳体装置，它具有一对安装在其上的轴承，所述壳体装置基本上包容着所述中间齿轮并可拆卸地安装在所述车轴壳体装置的内部并被所述车轴壳体装置完全包围，从而将所述驱动小齿轮定位；

(f)保持所述中间轴安装在所述一对轴承内的扣紧装置；

(g)将所述中间轴的导向部分安装在所述车轴壳体装置上的导向轴承装置，所述扣紧装置形成一由所述壳体装置，包括所述齿轮、驱动小齿轮的所述中间轴和所述一对轴承所组成的可拆卸分部件，从而所述轴承对之一位于中间轴相对于其导向部分的一端且与所述齿轮相邻，并单独被所述小齿轮壳体装置所支承。

14.如权利要求13所述的驱动车轴部件，其特征在于，所述扣紧装置包括一螺纹联接到所述中间轴端部的螺母。

15.如权利要求13所述的驱动车轴部件，其特征在于，它还包括位于所述中间齿轮和所述一对轴承装置中的至少一个之间的隔套装置。

16.如权利要求13所述的驱动车轴部件，其持征在于，所述动力分配装置包括轴间差速器装置。

17.如权利要求13所述的驱动车轴部件，其特征在于，所述输入齿轮装置和所述中间轴齿轮具有螺旋齿。

18.如权利要求13所述的驱动车轴部件，其特征在于，所述驱动小齿轮是与所述中间轴做成一体的。

19.如权利要求13所述的驱动车轴部件，其特征在于，所述小齿轮壳体装置以封闭隔开的结构基本上将所述中间轴齿轮包围住。

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