专利名称：用于汽车、尤其是载重汽车的驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个如权利要求1前序部分所述的用于汽车、尤其是载重汽车的驱动
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背景技术：
常见各种各样的将驱动设备、变速箱和差速器组成紧凑的驱动机组(例如在前驱动机组中)，其中差速器通过其输出部件通过万向轴驱动汽车的至少一个轴。在低变速级， 例如在启动挡产生高驱动转矩，其反应转矩必需通过机组轴承支承或者可能起到驱动链中的过应力和过负荷的作用。
发明内容
本发明的目的是，建议一个上述形式的驱动装置，它除了构造和结构上的优点以外尽可能消除在整个驱动机组上的反应转矩或者对应于结构上的需求有针对性地调整其高度和作用方向。这个目的通过权利要求1特征部分的特征得以解决。在从属权利要求中描述了本发明的有利的和特别适宜的改进方案。按照本发明建议，所述差速器通过其输出部件作用于两个在驱动机组中可旋转支承的且相向驱动的从动轴上，它们分别与万向轴驱动地连接，其中万向轴驱动汽车的驱动车轮。按照在此优选的、但是不是强制的扩展结构规定，所述万向轴通过伞齿轮传动器驱动汽车的驱动车轮。通过相向旋转的从动轴和万向轴相互抵消作用于驱动机组上的倾翻转矩或反应转矩，由此使设置在驱动机组与汽车的承载的下部结构之间的机组轴承基本卸载或者在结构上更不费事地构成。此外从动的传动部件如从动轴、万向轴、伞齿轮传动器等可以更轻地构成，因为最大从动转矩基本直到50%分布在两个传动链上。本发明的主要优点也在于，在发动机外壳与传动器外壳之间仅仅支承发动机的驱动转矩。即，按照本发明在这个位置，与按照现有技术的实施例不同，不产生对应于最大传动比数倍增加的驱动转矩，因此可以避免飞轮外壳和离合器外罩上的高负荷。另一通过按照本发明的解决方案的优点是，可以这样构成发动机轴承的牵引冲击，使得去除来自行驶道路的动态振动激励，而不必考虑在驱动负荷下的声传递路径。因此可以明显限制发动机轴承的线性强度范围。集成到驱动机组里面的差速器在本发明的第一有利扩展结构中可以是轴差速器， 其中两个延伸到汽车轴的万向轴分别作用于设置在汽车的车轮侧的伞齿轮传动器上。因此轴差速器不再位于轴的驱动车轮之间，而是集成到驱动机组里面，而另一相应的驱动轴和伞齿轮传动器实现车轮的直接驱动。由此也可以避免汽车轴、尤其是后轴的非弹性的质量。所述差速器优选可以是结构上结实的且设计上简单的锥齿轮差速器，其横向延伸的轴作为输出部件在集成到传动器外壳里面的锥齿轮传动上被驱动，其两个从动轴与万向轴驱动连接。在有利的、可选择的扩展结构中所述差速器通过其一个输出部件通过一个从动轴直接作用于一个万向轴时并通过其第二输出部件通过旋转方向相反的齿轮传动和平行于差速器可旋转支承的从动轴作用于第二万向轴。这个解决方案尤其在纵向安装驱动机组时提供了有利的、设计上可相对简单影响的零部件重量分布和布置，例如在内燃机中作为驱动设备、传动器或自动传动器作为变速箱和集成的差速器。在此从动轴还可以轴平行地调整并且延伸到驱动轴的万向轴通过其纵向中心轴线收敛地或发散地调整，并由此在机组设计上实现更宽的设计自由度。此外所述差速器以公知的方式可以是行星齿轮传动，例如具有行星齿轮支架作为输入部件，并且空心齿轮和太阳齿轮作为输出部件，它们通过从动轴在万向轴上被驱动。这种行星齿轮传动尤其在长度上需要更少的结构空间，由此可以实现紧凑的机组尺寸。集成到驱动机组里面的差速器在具有全轮传动的汽车中可以是中间轴差速器，其输出部件通过相反地从驱动机组引出来的、相向旋转的从动轴和万向轴作用于汽车的两个驱动轴的前端和后端的轴差速器上。所述的伞齿轮传动器直接集成到位于两个轴之间的差速器里面(例如作为锥齿轮和主动小齿轮)。在本发明的另一特别适宜的扩展结构中，这样不同地设计汽车车轮上的从动差速器的传动比和伞齿轮传动器的传动比，使得对于车轮上的一致最终传动比在万向轴上出现略微不同的转速。由此避免，两个万向轴的声学和振动技术上不利的相位持续地叠加和影响显著的谐振现象。在本发明的另一有利的扩展结构中建议，所述主动轴的两个车轮侧的伞齿轮传动器的外壳通过至少一个转矩支承固定地相互连接。由此也相互抵消在伞齿轮传动器外壳上作用的反应转矩，它们否则通过轴的车轮导向部件支承。该转矩支承可以由轻型结构部件构成并且只需微少的设计上的附加费用。尤其对于载重汽车特别适宜的是，在驱动链中在集成到驱动机组里面的差速器与至少汽车的主动后轴之间设有差速联锁器，其中所述差速联锁器特别优选由可通断的离合器在车轮侧的伞齿轮传动器之间接通并且两个与车轮驱动连接的驱动轴一起接通。
下面通过细节详细解释本发明的多个实施例。附图中图1示出用于载重汽车的驱动装置，具有主动的内燃机的驱动机组、后置的变速箱和集成的差速器，它通过从动轴和万向轴在汽车后轴的车轮侧的伞齿轮传动器上被驱动，图2示出按照图1的另一驱动装置，但是差速器通过集成到驱动机组里面的伞齿轮传动器驱动地与万向轴连接，图3示出按照图1的另一可选择的驱动装置，具有行星齿轮传动作为集成的差速器，图4示出另一驱动装置，其中集成到驱动机组里面的差速器是中间轴差速器，其输出部件通过相向的万向轴驱动汽车的前轴和后轴。
具体实施例方式在图1中以1表示用于载重汽车的驱动机组，它主要由驱动设备或内燃机2、分离离合器(未示出)、变速箱3和集成的差速器4组成。所述驱动机组1组成一个结构单元并且以未示出的方式通过机组轴承悬挂在在这里仅仅极其简化的且示例的虚线表示的载重汽车车身50上。在此差速器4通过其外壳 5法兰连接在变速箱3上。但是也可以直接集成到变速箱3的外壳里面。所述内燃机2和变速箱3可以是常见的结构形式并因此只示意地表示。所述差速器4是锥齿轮差速器，其差速器外壳6通过圆柱齿轮传动7由变速箱3 的输出轴8驱动。作为差速器4的输出部件的锥齿轮9 一端直接通过同轴的从动轴10与万向轴11 驱动连接，而另一端通过中间轴12和圆柱齿轮13在第二从动轴14上被驱动。在从动轴14 上连接第二万向轴15。同轴设置的从动轴10和中间轴12平行于从动轴14并且如图所示可旋转地支承在外壳5里面。通过圆柱齿轮13与两个圆柱齿轮(没有标记符号)的中间连接使两个从动轴10，14或万向轴11，15 (也称为万向节轴)相向旋转。每个万向轴11，15连接在未示出的载重汽车后轴上，其中小锥齿轮18分别驱动锥齿轮19。锥齿轮19通过驱动轴20与载重汽车的后轴21驱动连接。小锥齿轮18和锥齿轮 19与驱动轴20可旋转地支承在伞齿轮传动器16，17的外壳22里面。通过如图所示的伞齿轮传动器16，17的镜像布置使后轴的驱动车轮21同向旋转， 而万向轴11，15相向旋转，由此使其反应转矩(倾翻转矩)在驱动机组1上相互抵消。图2示出驱动装置的另一实施例，它只描述与图1实施例的不同。功能相同的部件配有相同的标记符号。按照图2差速器4的旋转轴线不是轴线平行于变速箱4的输出轴8，而是与其垂直对准并且通过伞齿轮传动器23驱动差速器4或其差速器外壳6。此外锥齿轮9作为差速器4的输出部件通过另一伞齿轮传动器24，25的小锥齿轮 26和锥齿轮27在第二从动轴10，14上驱动，它们如上所述与两个万向轴11，15驱动连接， 它们又传动到轴端的伞齿轮传动器16，17。在按照图1的实施例中两个从动轴10，14相互间相对靠近并且万向轴11，15在伞齿轮传动器16，17的位置配合上通过其旋转轴线在力流方向上发散，而按照图2它们由于从动轴10，14相互间更远的定位而收敛地延伸。图3示出驱动装置的可选择实施例，其中差速器由行星齿轮差速器构成。行星齿轮支架四作为行星齿轮传动28的输入部件，它通过圆柱齿轮7由变速箱3 的输出轴8驱动并且它通过行星齿轮(没有标记符号)作用于内啮合的空心齿轮30上和作为行星齿轮传动观的输出部件作用于外啮合太阳齿轮31上。空心齿轮30直接驱动从动轴10，它如上所述与万向轴11驱动连接。太阳齿轮31 与同轴的中间轴12抗扭转地连接并且通过圆柱齿轮13驱动从动轴14并且从动轴14驱动第二万向轴15。此外，与上面对图1和2的描述一样在伞齿轮传动器16，17上实现万向轴 11，15的力流。在所示的行星齿轮传动观中由此实现在两个万向轴11，15上的均勻转矩分布，使所示的半径r在从动轴10，14的旋转轴线与中间轴12之间确定地设计。在直线驶出时在这里rl Γ2 = r3 r4。但是同样也可以实现与其不同的设计。在伞齿轮传动器16，17的外壳22之间对于目前的刚性轴外壳可以选择设想管状的轻结构-转矩支承32，它使两个外壳22固定地相互连接。在转矩支承32内部设有可通断的爪式离合器33 (只示出)，利用它使两个相应延长的驱动轴20通过固定在那里的离合器部件为了差速联锁器的功能可以相互耦联，由此在不利的行驶道路特性时也保证载重汽车启动。在此驱动转矩均勻地分布在两个万向轴上。这个差速联锁器在这里只示例地结合图3示出。当然，其使用也可以与上述的图1和 2的实施例相结合也是有意义的，在那里没有再一次详细示出。最后图4示出全轮驱动的载重汽车的驱动装置，其中两个从动轴11，14相互对置地、即向前面的前轴34和向后面的后轴35从驱动机组1或差速器外壳5中引出来并且与万向轴11，15驱动连接。向前导引的万向轴15通过锥齿轮36和小主动齿轮37作为伞齿轮传动器驱动前面的差速器38，它通过驱动轴39传动到载重汽车的前轮40上。后面的万向轴11同样通过锥齿轮36和驱动小齿轮37作为另一伞齿轮传动器驱动后面的差速器41，它通过驱动轴42驱动载重汽车的双后轮21。轴差速器38，41以未描述的常见结构形式、例如由锥齿轮差速器构成。后轴差速器41必要时可以按照已知结构形式的联锁差速器设计。如上所述，从动轴10，14或万向轴11，15在相反的旋转方向上旋转，由此仍然消除作用于驱动机组1上的反应转矩或来自驱动转矩的倾翻分量。此外中间轴差速器4以公知的方式补偿前轴34与后轴35之间的转速差，用于避免驱动系统中的夹紧。因此在上述的实施例中差速器4或观通过其输出部件9，12或30，31这样作用于两个在驱动机组中可旋转支承的且相向驱动的从动轴10，14上，使得在发动机外壳与传动外壳之间仅仅支承发动机的驱动转矩以及最好在发动机-传动单元与汽车车身50之间不支承驱动转矩。
权利要求
1.用于汽车、尤其是载重汽车的驱动装置，具有驱动设备、后置的变速箱和差速器，它们固定地组成驱动机组，其中差速器在汽车的至少一个驱动轴上被驱动，其特征在于，所述差速器G ；28)通过其输出部件(9，12 ；30,31)作用于两个在驱动机组(1)中可旋转支承的且相向驱动的从动轴上(10，14)上，它们分别与驱动汽车的驱动车轮Ol，40)的万向轴 (11，15)驱动地连接。
2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述差速器G；28)通过其输出部件 (9，12;30，31)这样作用于两个在驱动机组(1)中可旋转支承的且相向驱动的从动轴(10， 14)上，在发动机与减速器外壳之间仅仅支承发动机的驱动转矩以及最好在发动机-减速器单元与汽车车身(50)之间不支承驱动转矩。
3.如权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，所述万向轴(11,1 通过伞齿轮传动器(16，17 ；36，37)驱动汽车的主动车轮(21，40)。
4.如上述权利要求中任一项或几项所述的驱动装置，其特征在于，在驱动机组(1)中集成的差速器是轴差速器G ；28)并且两个延伸到汽车的一个轴(3 的万向轴(11，15)分别作用于设置在汽车车轮侧的伞齿轮传动器(16，17)上。
5.如上述权利要求中任一项或几项所述的驱动装置，其特征在于，所述差速器(4)是锥齿轮差速器，其横向延伸的轴06)作为输出部件传动集成在差速器外壳(5)上的锥传动齿轮，25)，其从动轴(10，14)与万向轴(11. 15)驱动连接。
6.如权利要求1至4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述差速器(4)通过其一个输出部件(9)通过一个从动轴(10)直接作用于一个万向轴(11)上并且通过其第二输出部件(9)通过一个在旋转方向上相反的齿轮传动(1 和一个平行于差速器(4)可旋转支承的从动轴(14)作用于第二万向轴(15)上。
7.如上述权利要求中任一项或几项所述的驱动装置，其特征在于，所述从动轴(10， 14)轴线平行地对准并延伸到驱动轴(35)的万向轴(11，15)通过其纵向中心轴收敛地或发散地对准。
8.如上述权利要求中任一项或几项所述的驱动装置，其特征在于，所述差速器是行星齿轮传动( )，具有行星齿轮支架09)作为输入部件，并且空心齿轮(30)和太阳齿轮 (31)作为输出部件，它们通过从动轴(10，14)传动到万向轴(11，15)上。
9.如上述权利要求中任一项或几项所述的驱动装置，其特征在于，集成到驱动机组 (1)里面的差速器是中间轴差速器G)，其输出部件(9)通过相反地由驱动机组(1)中引出来的、相向旋转的从动轴(10，14)和万向轴(11，15)作用于汽车的两个驱动轴(34，35)的前端轴差速器(38)和后端轴差速器Gl)。
10.如上述权利要求中任一项或几项所述的驱动装置，其特征在于，这样不同地设计主动差速器的传动比和伞齿轮传动器(16，17;36，37)的传动比，使得对于车轮01， 40)上的一致的最终传动比在万向轴(11，1 上出现略微不同的转速。
11.如上述权利要求中任一项或几项所述的驱动装置，其特征在于，所述主动轴(35) 上的两个车轮侧的伞齿轮传动器(16，17)的外壳0 通过至少一个转矩支承(3 固定地相互连接。
12.如上述权利要求中任一项或几项所述的驱动装置，其特征在于，在驱动链中在集成到驱动机组(1)中的差速器G ；28)与至少汽车的主动后轴(3 之间设有差速联锁器(33)。
13.如权利要求12所述的驱动装置，其特征在于，所述差速联锁器(33)作为可通断的离合器(3 在车轮侧的伞齿轮传动器(16，17)之间被接通，其中离合器(3 连接两个与车轮传动连接的主动轴00)。
全文摘要
本发明涉及用于汽车、尤其是载重汽车的驱动装置，具有驱动设备、后置的变速箱和差速器，它们固定地组成驱动机组，其中差速器在汽车的至少一个驱动轴上被驱动。为了避免作用于驱动机组上的来自万向轴的驱动转矩的反应转矩或倾翻转矩而建议，差速器(4；28)通过其输出部件(9，12；30，31)作用于两个在驱动机组(1)中可旋转支承的且相向驱动的从动轴上(10，14)上，它们分别与万向轴(11，15)驱动地连接，其中万向轴(11，15)通过例如伞齿轮传动器(16，17；36，37)驱动汽车的驱动车轮(21，40)。
文档编号B60K17/16GK102189927SQ20111006970
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月18日 优先权日2010年3月19日
发明者G·霍夫曼, H·维恩弗特, T·伊勒 申请人:曼卡车和巴士股份公司