技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于道路车辆的主传动装置，包括在小
齿轮轴上的
小齿轮，所述小齿轮与
冠状齿轮啮合，所述冠状齿轮可枢转地连接(journal)，以横向于所述小齿轮轴旋转，所述主传动装置结合有全轮驱动(AWD)
联轴器，该联轴器包括盘组件和用于将所述盘组件转动地连接于所述小齿轮轴的盘鼓或类似装置，所述盘组件通过液压
活塞轴向控制地，以用于将
扭矩从
输入轴传递到小齿轮轴。
背景技术
[0002] 上述提到的一种主传动装置通常用在
后轮驱动的道路车辆——
汽车。然而，目前的发展趋势是全轮驱动(AWD)汽车。在这种全轮驱动汽车中，
前轮驱动可以由中间轴和全轮驱动联轴器补充，同时主传动装置可以用于后轮驱动的补充。
[0003] 当汽车由全轮驱动联轴器提供动
力时，目前通常是全轮驱动联轴器和主传动装置(包括差速件)由不同的动力源提供动力。通常的设计使得全轮驱动联轴器/主传动装置形成在全轮驱动联轴器的壳体中，全轮驱动联轴器的壳体与主传动的壳体物理连接，盘鼓或者其他相似元件连接在小齿轮轴上。
[0004] 因此主传动装置的供应商提供适当的枢转连接。
[0005] 众所周知的是，主传动装置的小齿轮轴的轴枢转连接是非常复杂的，由于必须提供一定的预
应力，尤其是如果小齿轮或冠状齿轮是准双曲面齿轮组，因此小齿轮轴通常通过两个圆锥滚子
轴承或者斜
角滚珠轴承枢转连接，两个轴承通过手动调整
螺母至恰当的预应力值来紧固。
[0006] 全轮驱动联轴器的可旋转部分同样地与联轴器壳体单独地枢转连接(虽然其中一个轴承可以设置在联轴器的输入轴和小齿轮轴之间)。
[0007] 一般来说，设置两个独立的(但互相连接的)的单元意味着更高的成本、重量、空间需求和损失。
[0008] 在全轮驱动联轴器中，夹紧力通过液压活塞施加在盘组件上，来自其中的轴向力施加在轴向轴承(一般为
滚针轴承)上，随后所述力通过第二个轴向轴承(一般为滚针轴承)传递返回至联轴器的壳体。
[0009] 盘鼓在没有轴向力传输的情况下与小齿轮轴
花键连接，全轮驱动联轴器推到小齿轮轴的花键上。
[0010] 原则上，主传动装置和全轮驱动联轴器是独立的，是各自形成自我维持的单元。
[0011] 在主传动装置中，必然要向小齿轮提供一定的预应力，这将导致相当大的
能量损失。同样小齿轮轴承必须设置为相当大的，以应对所有的力和提供所需要的使用寿命。尤其是在全轮驱动联轴器中的缺点是，由于轴向滚针轴承使用在联轴器中的盘组件的两侧，导致相当大的能量损失。
[0012] 本发明的主要目的是解决
现有技术的这些
缺陷。
发明内容
[0013] 这是根据本发明通过提供轴向止挡件来获得的，例如以
锁紧环装置的形式，以用于在小齿轮轴上将轴向力从盘鼓传递到到小齿轮轴。
[0014] 由于来自盘鼓的轴向力从传递到小齿轮轴(然后通过其轴承返回到壳体中)，使得消除了在盘鼓的侧面设置轴向轴承的需要。只有一个轴向轴承(优选为轴向滚针轴承)设置在液压活塞与盘组件之间。
[0015] 主传动装置和AWD联轴器壳体设置在壳体中，并且输入连接轴通过
径向轴承枢转连接在壳体内。
[0016] 小齿轮轴优选地通过径向轴承(优选滚针轴承)的方式枢转连接在输入轴的端部。
附图说明
[0017] 下面本发明将通过参考以下附图进行更详细的说明，其中图1是典型的现有技术的车辆主传动装置和附加的AWD联轴器(AWD coupling)的布置的示意图，以及图2是根据本发明的主传动装置和AWD联轴器集成的相似的示意图，图3是根据另一种实施方式的主传动装置和AWD联轴器集成的示意图，图4是根据本发明的再一种的实施方式的主传动装置和AWD联轴器集成的示意图。
具体实施方式
[0018] 图1所示的是道路车辆(汽车)中主传动装置和AWD联轴器的典型的现有技术的结合。
[0019] 由于主传动装置和AWD联轴器本身都是已知的，并且被本领域技术人员所理解，下面的描述(也是本发明在图2中所示的创新的布置)集中于对本发明的恰当理解重要的部分。
[0020] 在联轴器壳体1中的盘组件(disc package)2包括多个的盘(discs)。这些盘一方面交替地连接至可旋转的枢转输入轴(journaled ingoing axle)3，以及另一方面连接至主传动装置的小齿轮轴(pinion axle)形式的可旋转地枢转
输出轴4(将要描述)，。通过盘鼓2A连接到输出轴4。盘鼓2A与轴4花键连接，并且使得相对于轴4轴向移动。
[0021] 盘组件2通过将液压压力施加在壳体1中的液压活塞5来控制。液压活塞5的受力大小将控制夹紧力从而扭矩通过盘组件2从输入轴3传递到输出轴4。来自活塞5的力通过轴向轴承6(优选滚针轴承)传递到盘组件2并且返回到壳体1中。
[0022] 位于盘组件2的任意侧(either side)的相对大的轴向滚针轴承6通常具有较低的负荷，但由于其较大的直径，会造成相当大的能量损失。
[0023] 在所示的例子中，输入轴3仅通过一个径向轴承7枢转连接在壳体1中，但是小齿轮轴3通过支护方式延伸到具有径向轴承8(优选滚针轴承)的相对端。在其他的例子中，可以具有用于输入轴3的不止一个轴承。
[0024] 小齿轮10(与齿轮轴4一体)可旋转地枢转连接在主传动壳体11中，主传动壳体11被连接于联轴器壳体1。主传动装置包括小齿轮10和冠齿轮12，以形成
锥齿轮组，通常为准双曲面齿轮组。
差速器壳体13被连接于冠状齿轮12，并容纳常规差速机构，两个半轴14从传统的差速器
外延至该车辆的
驱动轮。该装置可以通过结合的径向与轴向轴承15在最终传动装置壳体11中枢转。
[0025] 图1所示的是用于最终传动装置的准双曲面齿轮组中的小齿轮的常规枢转连接部，该枢转连接部包括两个轴承，即前轴承16和后轴承17。两个轴承16、17应当能够从准双曲面齿轮组的齿轮啮合中接受轴向和径向力。其必须具有处理从轴向方向上力的能力，因为力的方向会变化例如在驱动车辆向前和向后的方向之间。所轴承16、17通常为
圆锥滚子轴承或者斜角滚柱轴承。
[0026] 为了最终传动装置的正常运转，防止在小齿轮10的枢转连接部中发生滑动是非常重要的。为了实现这个目的，通常是通过螺母18的方式向枢转器上施加轴向的预应力，该螺母18螺接在小齿轮轴4上，并且向前轴承16的内环施加轴向力。为了确保在使用中螺母18不发生松动，在两个轴承16、17的
内圈之间设有板套19，在将螺母18拧紧时，所述板套先进行弹性形变随后进行塑性形变。此弹力可以防止螺母18松动。
[0027] 预应力的大小是由于没有导致任何滑动的负载和
温度膨胀导致的
变形所选择的，超过轴承16、17上的恒定预应力将会导致相当大的能量损失。
[0028] 图1所示的结构仅是布置AWD联轴器的枢转连接的一个例子，另一个枢转连接完全独立于主传动装置的AWD联轴器。
[0029] 根据图2和图3的在AWD联轴器和主传动装置之间集成的解决方案是更为先进的。
[0030] 根据图2和、图3和图4所示的解决方案中不同元件的主要结构与图1中所示的现有技术中的公知装置有很多共同点，主要参考上面的描述。同样，图2、图3和图4仅提供了用于恰当理解所必要的附图标记。
[0031] 根据图1的装置中AWD联轴器和主传动装置的轴向力之间没有相互作用，由于轴向轴承6设置在盘组件2的任意侧，并且由于盘鼓2A与小齿轮轴4花键连接(splines engagement)，使得没有轴向力传递。两个单元的装配是简单地通过将盘鼓2A推入并与小齿轮轴花键连接来完成。
[0032] 根据图2和、图3和图4的装置中的另一方面，提供一种通过
密封圈9等设置在齿轮轴上的方式，并以朝向小齿轮10的方向，从由盘鼓2A至小齿轮轴4的轴向力传递。为了提出设计的替代方案，数字9可以
指定为锁紧环装置，该锁紧环装置包括与轴一体的多个元件，并且执行与锁紧环相同的功能。
[0033] 图1中的装置，从活塞5到盘组件2的夹紧力通过轴向轴承6来进行传递。然而现在此轴向力通过盘鼓2A传递至齿轮轴4并且通过小齿轮轴承返回到壳体11。因此消除了在盘组件2的右侧设置轴向轴承的需要。
[0034] 盘组件2只需要设置一个轴向轴承(通常为滚针轴承)是一个明显的优势。因此减少了损失、成本和重量。
[0035] 此外，在正常向前驱动过程中来自盘组件2的夹紧力将对小齿轮在相对于主传动装置齿轮啮合产生力的相反的方向起作用(小齿轮10/冠状齿轮12)。因此使得小齿轮轴承16、17的轴向负荷将会降低，进而可以减少损失。随着小齿轮轴承的负荷增加装置的使用寿命将会减少，而且可以选用更加小的小齿轮轴承，同样导致减少损失、成本和重量。
[0036] 根据已经被描述的，如图2所示，来自盘鼓2A的轴向力通过锁紧环9传递到小齿轮轴4。
[0037] 根据图3所示的另一种实施方式，其中锁紧环9的功能通过设置在小齿轮轴承的预加载螺母18替代，螺母18位于轴向
位置上，使得螺母18为盘鼓2A形成轴向止挡件。
[0038] 根据图4所示的一种可选的实施方式，其中锁紧环9通过小齿轮轴上的径向阶梯9’取代，径向阶梯9’为盘鼓2A形成止挡表面，并且提供了与图2所示的锁紧环9或者图3的径向延伸螺母18相同的轴向力传递作用。再次参见图4，可选择的锁紧环9”可设置在小齿轮轴4的相对侧(例如相对径向阶梯9’)，来阻止盘鼓2A从轴向止挡件9’的轴向移动。
[0039] 根据图2和图4所示，锁紧环9和径向阶梯9’为盘鼓2A形成轴向止挡件。
[0040] 参考仅在上述的
说明书和
权利要求中提出的，盘组件是通过液压压力来启动。然而，在合理的范围内也可以用其他方式启动，例如电动或者
气动。
[0041] 在所附的权利要求的范围内的其他
修改是可能的。
