专利名称：车轮驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于移动车辆，尤其是客车，特别是低车架客车的、按权利要求1前序部分详细地确定的类型的车轮驱动装置。
这种类型的车轮驱动装置的特征在于它可以这样地装在车辆上，使它在轴向要求尽可能小的安装空间，以便例如在客车内达到尽可能大的通道宽度。为此车轮驱动装置设计成这样，使得主驱动部分可以装在车轮轮圈之内。车轮驱动装置既可通过一通过力矩分配器与车轮驱动装置连接的共同的驱动发动机，也可以通过一与车轮驱动装置直接连接的驱动发动机驱动。
EP 0 523 472 B1公布了一种用于客车的框形车桥，其中为了得到尽可能大的框架间距(Portalabstand)，驱动发动机通过一力矩分配器驱动一齿轮，该齿轮一方面与一外中心轮连接，另一方面驱动一齿轮，该齿轮作为中间轮又驱动另一齿轮，这一齿轮又与外中心轮连接，其中外中心轮构成输出装置。通过使受驱动的齿轮直接与外中心轮啮合连接的方式，达到非常大的框架间距，但是受驱动的齿轮上的载荷非常大，因为受驱动的齿轮只有两个相互面对面的啮合，通过这个啮合可以输出受驱动的齿轮的扭矩。因此受驱动的齿轮以及其他齿轮和外中心轮在其直径方面必须这样设计，使它只能安装在轮圈外面。
本发明的目的是，创造一种车轮驱动装置，通过它可以实现尽可能大的框架间距，并且它可以做得这样紧凑，使得至少减速器可以安装在轮圈直径之内，并通过使车轮驱动装置轴向做得紧凑的方式在汽车内达到尽可能大的通道宽度。
这个目的用一具有主权利要求标志性特征的、这一类型的车轮驱动装置来实现。
按照本发明车轮驱动装置由一减速器组成，其中一受驱动的齿轮一方面与一外中心轮。另一方面与至少两个齿轮啮合连接，这两个齿轮与外中心轮作传动连接。外中心轮与受驱动的齿轮的轮齿啮合以及其他齿轮与受驱动的齿轮的轮齿啮合这样地设置，使得通过与受驱动的齿轮啮合形成的径向力的作用线与受驱动的齿轮的旋转轴线相交。通过使受驱动的齿轮具有至少三个啮合点的方法，通过这些啮合点扭矩可以分散，使受驱动的齿轮、其他齿轮和外中心轮可以做得这样紧凑，使减速器可以装在轮圈直径之内。通过径向力的作用线与被驱动的齿轮的旋转轴线相交的方法，可以取消被驱动齿轮的尺寸大的轴承，因为被驱动的齿轮要不可以浮动地要不可以通过一小的轴承支承。通过被驱动的齿轮的浮动支承和至少三个啮合点，啮合点的作用线与被驱动的齿轮的旋转轴线相交，被驱动齿轮在承受扭矩的情况下可以这样地调整，使得均匀承受所有啮合点，由此可以使减速器做得比较紧凑。与被驱动的齿轮啮合连接的齿轮最好这样设置，使得由两个齿轮的旋转中心与被驱动的齿轮的旋转中心的连线构成的夹角小于120°。通过使这个夹角做得小于120°的方法，可以使扭矩负荷不是平均地分配到三个啮合点上，而是被驱动的齿轮与外中心轮的啮合点比被驱动的齿轮与其他的齿轮的啮合点承受更大的扭矩，因为这里的曲率关系比较有利。因此其他的齿轮可以做得更紧凑一些。被驱动的齿轮最好通过一驱动发动机驱动。但是也可以通过力矩分配器的驱动轴进行驱动。构成输出的外中心轮可以直接和车轮驱动装置的输出轴连接，或者驱动一行星级内中心轮，由此提高总的变速比，并且驱动发动机可以做得更紧凑。通过减速器由于在被驱动的齿轮上的多个啮合点可以做得非常紧凑并达到很大的框架间距的方法，与车轮驱动装置的输出轴相连的制动器和制动器的一部分操纵装置可以安装在轮圈直径之内，使得造成一轴向更紧凑的车轮驱动装置。通过将制动器的减速器以及其操纵装置和驱动发动机的一部分设置在轮圈之内，其中重心设置在车轮内侧，达到更好的弹簧特性。
本发明其他重要特征可以从结合附图所作的说明中得到。
附图中
图1一车轮驱动装置，其中一电动机通过减速器驱动一车轮，和图2和3减速器的示意图，其中驱动装置偏心设置。
下面结合图1进行说明。
可以做成电动机式液压马达的驱动发动机1与一减速器3的被驱动的齿轮2连接，其中被驱动的齿轮2与构成一外中心轮5的输出轴4偏心设置。但是被驱动的齿轮2也可以通过一补偿传动箱驱动。被驱动的齿轮2一方面与一外中心轮5啮合连接，另一方面与同样和外中心轮5啮合连接的其他齿轮6啮合连接。输出轴4与一行星级8的内中心轮7连接，其行星轮架9构成输出轴并与一轮圈10连接。减速器3、行星级8和制动器11安装在轮圈10之内，由此造成一非常紧凑的车轮驱动装置。通过被驱动的齿轮相对于车轮轴的偏心安装和减速器3通过扭矩分配可以做得非常紧凑的方式，制动器11操纵装置13的一部分可以装在轮圈10之内，由此在车轮驱动装置装入低车架客车时可以达到大的通道宽度。尤其是采用这样一种操纵装置13，其工作缸与车轮轴12成直角设置，以便扩大客车的通道宽度。从而操纵装置13形成一个区域，它平行于车轮轴12并绝大部分安装在轮圈10之内；并形成另一个区域，它在轮圈10之外垂直于车轮轴12设置，但是位于驱动发动机1轴向范围之内。被驱动的齿轮2浮动地或尽可能浮动地安装在减速器3内，由此得到齿部最佳的齿面接触区。
下面参见图2。
减速器3的被驱动的齿轮2与一外中心轮5和另外两个齿轮6啮合连接，这两个齿轮通过齿轮14与外中心轮5传动连接。被驱动的浮动或尽可能浮动地支承的齿轮2与齿轮6和外中心轮5啮合连接，外中心轮这样地设置，使得形成的通过啮合点的径向力与旋转轴15相交，从而相互抵消。通过与两个齿轮6与一外中心轮5的啮合连接被驱动的齿轮2的扭矩得到分散，由此减速器3可以做得紧凑。由直线16和17构成的夹角20设计成这样，使它小于或等于120°。由此保证，在被驱动的齿轮2与齿轮6的啮合点出现比在受驱动的齿轮2与外中心轮5的啮合点小的载荷。
下面见图3。
减速器3受驱动的齿轮2与两个齿轮6和一个外中心轮5啮合连接。齿轮6与两个齿轮19啮合，这两个齿轮又和外中心轮5啮合连接。直线16和17相交于受驱动的齿轮2的旋转中心15。因此受驱动的齿轮2可以浮动或尽可能浮动地设置。
附图标记表1 驱动发动机 2 受驱动的齿轮3 减速器 4 输出轴5 外中心轮 6 齿轮7 内中心轮 8 行星级9 行星轮支架 10 轮圈11 制动器 12 车轮轴13 操纵装置14 齿轮15 旋转轴 16 直线17 直线18 旋转轴19 齿轮20 夹角
权利要求
1.带有一与车轮轴偏心地驱动的齿轮(2)的车轮驱动装置，该齿轮(2)与一外中心轮(5)啮合连接，外中心轮(5)与输出装置(4，9)传动连接，其特征为受驱动的齿轮(2)与至少其他两个齿轮(6)啮合连接，这两个齿轮与外中心轮(5)作传动连接，并且它们这样地设置，使得垂直于通过受驱动的齿轮(2)的啮合连接形成的圆周力的作用线设置的直线(16，17)相交于受驱动的齿轮(2)的旋转轴(15)。
2.按权利要求1的车轮驱动装置，其特征为外中心轮(5)通过一行星级(8)与输出轴连接。
3.按权利要求1的车轮驱动装置，其特征为受驱动的齿轮由一电动机或一液压马达或通过一补偿传动装置驱动。
4.按权利要求1的车轮驱动装置，其特征为至少另两个与受驱动的齿轮(2)啮合连接的齿轮(6)与一和外中心轮(5)啮合连接并且其旋转中心(18)与受驱动的齿轮(2)的旋转中心(15)位于一条直线上的齿轮(14)啮合连接。
5.按权利要求1的车轮驱动装置，其特征为受驱动的齿轮(2)与另两个和两个与外中心轮(5)啮合连接并且它们的旋转中心位于一条直线上的齿轮(19)啮合连接的齿轮(6)啮合连接。
6.按权利要求1的车轮驱动装置，其特征为制动器(11)的操纵装置(13)设置在电动机轴向区域的上方。
7.按权利要求1的车轮驱动装置，其特征为制动器(11)的操纵装置(13)具有一与车轮轴(12)平行设置的区域，它绝大部分设置在轮圈(10)之内，并且还具有一与车轮轴(12)成直角设置的区域，该区域设置在轮圈(10)之外。
8.按权利要求1的车轮驱动装置，其特征为与受驱动的齿轮啮合连接的齿轮(6)这样地设置，使得由两个齿轮(6)的旋转中心与受驱动的齿轮(2)的旋转中心的连线得到的夹角(20)小于或等于120°。
全文摘要
尤其是在一低车架客车中用来驱动车轮的车轮驱动装置通过一与车轮轴(12)偏心设置并驱动一齿轮(2)的驱动发动机(1)驱动。减速器3的受驱动的齿轮(2)与另两个齿轮(6)和一外中心轮(5)啮合连接,使得驱动力矩分配在齿轮(6)和外中心轮(5)上并且受驱动的齿轮(2)可以浮动地支承,从而达到均匀的载荷分配。
文档编号B60K7/00GK1354719SQ00808601
公开日2002年6月19日 申请日期2000年7月7日 优先权日1999年7月13日
发明者哈雷德·温德尔, 马克斯·巴克曼 申请人:腓特烈斯港齿轮工厂股份公司