专利名称：用于实现特定传动比的方法和系统以及轴承壳体的制作方法
技术领域：
本发明分别涉及根据后附权利要求1和3的前序部分的用于在机动车辆中实现特定传动比的方法和系统。本发明还涉及根据后附权利要求5的前序部分的轴承托架。
背景技术：
车辆装配有不同种类的辅助设备，例如泵和压缩机，它们常常由从车辆的传动系统接受驱动功率的动力输出装置、通常经由车辆的齿轮箱(变速箱)中的传动元件所驱动。
这种动力输出装置可从瑞典专利SE 519 053中已知并且其包括传动齿轮和连接装置，该传动齿轮装配在轴承托架中并与齿轮箱的副轴上的前向齿轮啮合，该连接装置可以例如借助于液压泵或机械连杆使动力输出装置连接到用于由动力输出装置驱动的辅助设备上。齿轮箱副轴上的前向齿轮还通过中间齿轮与齿轮箱的输入轴上的小齿轮配合，从而实现从小齿轮到轴承托架中的齿轮的运动传递。轴承托架牢固地附着到齿轮箱的侧壁上，同时所述连接装置紧固在齿轮箱的后壁上。位于动力输出装置中并且在轴承托架中的齿轮和所述连接装置之间运转的轴使得可以在它们之间进行驱动力的传送。该动力输出轴包括第一和第二部分，它们可分别相对于齿轮的轮轴以不同的角度设置在轴承托架和连接单元中。这使得可以在轴承托架中采用不同尺寸和齿数的齿轮，以实现动力输出轴的不同速度，通过使用较小齿轮获取更高的速度，反之亦然。
通过动力输出装置驱动的辅助设备通常需要用于动力输出的比速，因此需要在动力输出轴和齿轮箱输入轴之间的给定传动比。该传动比取决于分别在小齿轮和轴承托架中的齿轮的齿数之间的相互关系，其现在要求基于所涉及的齿轮的齿数和小齿轮的齿数通过选择轴承托架中的齿轮来实现特定传动比。然而，需要提供一种更简单的选择轴承托架中的齿轮的方式。
与上述动力输出相关的另一问题是在轴承托架中采用不同尺寸的齿轮来实现不同的传动比将需要不同尺寸的轴承托架，这尤其导致了高的制造成本。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种方法和系统，其使得易于在机动车辆中在齿轮箱中的第一轴和动力输出装置的轴之间实现特定传动比。
本发明的另一个目的在于可以通过采用同一个轴承托架来实现不同的特定传动比。
这些目的可通过根据权利要求1的方法、根据权利要求3的系统和根据权利要求5的轴承托架实现。
权利要求1描述了一种用于在机动车辆中在齿轮箱的第一轴和动力输出装置的轴之间实现特定传动比的方法，由此旋转运动可以通过第二传动元件从第一轴上的第一传动元件传送到动力输出轴上的传动元件，其中该第二传动元件位于该第一传动元件和该传动元件之间，其形成该齿轮箱的一部分并且安装在第二轴上。该方法的特征在于，包括以下步骤该动力输出轴上的传动元件被选择为具有这样的直径，以使得其与第二传动元件具有预定的第一中心间距，该第一中心间距与第一和第二传动元件之间的第二中心间距基本相同。
轴承托架中的传动元件基于在所述传动元件和齿轮箱中的传动元件之间的中心间距进行选择的事实消除了对小齿轮和轴承托架中的传动元件的齿数的任何依赖。因此，该实现特定传动比的方法将比现有技术更容易。
如果动力输出轴上的传动元件被装配成用于在紧固到齿轮箱的侧壁上的轴承托架中旋转并且如果至少一个间隔元件被装配在轴承托架的凸缘和该侧壁上以便于提供预定的中心间距将是有利的。这使得可以采用具有标准化尺寸的轴承托架，从而降低了制造成本。
权利要求3描述了一种用于在机动车辆中在齿轮箱的第一轴和动力输出装置的第三轴之间实现特定传动比的系统，由此旋转运动可以通过第二传动元件从第一轴上的第一传动元件传送到动力输出轴上的传动元件，其中该第二传动元件位于该第一传动元件和该传动元件之间，其形成该齿轮箱的一部分并且安装在第二轴上。该系统的特征在于，该动力输出轴上的传动元件具有这样的直径，以使得其与第二传动元件具有预定的第一中心间距，该第一中心间距与第一和第二传动元件之间的第二中心间距基本相同。
根据权利要求3的系统提供了与根据权利要求1的方法相同的优点。
与上述方法同样，如果动力输出轴上的传动元件被装配成用于在紧固到齿轮箱的侧壁上的轴承托架中旋转并且如果至少一个间隔元件被装配在轴承托架的凸缘和该侧壁上以便于提供预定的中心间距将是有利的。
权利要求5描述了一种发动机驱动车辆的动力输出装置中的轴承托架，其包括用于至少部分容纳传动元件的壳体、围绕所述壳体延伸并设有用于紧固装置的孔口的凸缘、以及位于轴承托架的相对侧上的承载装置，其中该传动元件用于与齿轮箱中的传动元件啮合，该紧固装置用于将轴承托架紧固到所述齿轮箱上，每个所述装置设有贯穿它的孔，以供在其上安装传动元件的轴进行旋转。该轴承托架的特征在于，至少一个间隔元件被用于设置在该凸缘和该齿轮箱之间，以在轴承托架的传动元件和齿轮箱中的传动元件之间提供预定的中心间距。
因此，可以通过使用标准化尺寸的轴承托架在轴承托架中的传动元件和齿轮箱中的传动元件之间提供上述中心间距，从而降低制造成本。
如果间隔元件采取单一部件(整体部件)的形式将是有利的，因为较少的部件数目简化了间隔元件的装配。
如果间隔元件呈环形也是有利的，从而可提供与轴承托架的良好装配。
最后，如果间隔元件设有用于容纳紧固装置的孔将是有利的，从而可实现间隔元件相对于轴承托架和齿轮箱的固定。
下面将参照附图更详细地描述本发明，其中图1示意性地示出了紧固到齿轮箱的侧壁上的动力输出装置；图2示意性地示出了动力输出装置和齿轮箱中的传动元件如何协作配合；图3示出了根据本发明的轴承托架的透视图；图4示出了根据图3的轴承托架如何紧固到齿轮箱上；以及图5示出了根据本发明的间隔元件的俯视图。
具体实施例方式
图1示意性地示出了紧固到形成机动车辆的动力传动系统的一部分的齿轮箱1上的动力输出装置10，该动力输出装置10因此由车辆的发动机驱动。该动力输出装置10包括第一单元2，该第一单元2包括轴承托架3，该轴承托架3由紧固装置4、例如螺栓紧固到齿轮箱1的侧壁上。该轴承托架3容纳呈齿轮5形式的传动元件，该齿轮5与齿轮箱1中的齿轮(未示出)啮合。该动力输出装置10还包括动力输出轴6，其从第一单元2延伸到第二单元7，以用于传送旋转运动。动力输出装置10的第二单元7紧固到齿轮箱1的后壁上并且包括连接装置，其用于例如将液压马达8连接到动力输出装置10上，以运行车辆的辅助设备。
图2示意性地示出了如何实现从齿轮箱1中的第一轴22到动力输出轴6的旋转运动的传送。如图所示，安装在第一轴22上并采取第一齿轮21、例如齿轮箱输入轴上的小齿轮形式的第一传动元件与呈第二轴24上的第二齿轮23形式的第二传动元件、在此为齿轮箱的副轴上的中间齿轮啮合。第二齿轮23还与轴承托架(图2中未示出)中的齿轮5啮合，从而使得可以将旋转运动从输入轴22传送到动力输出轴6。图2还示出了两个距离x和y，以下称为第一和第二中心间距，第一中心间距x表示第二齿轮23的几何中心与轴承托架中的齿轮5的几何中心之间的最短距离，而第二中心间距y表示第一和第二齿轮21，23的几何中心之间的最短距离。需要注意的是，尽管齿轮5，21和23在图2中沿着一条直线布置，在可替换实施例中，它们可以按照适宜大小的角度进行布置。
图3和4示出了图1中的轴承托架3的视图，其显示了包括壳体30的轴承托架3，该壳体30至少部分容纳齿轮5并且具有围绕它延伸的环形凸缘31。凸缘31设有用于导入上述螺栓4的孔口33，以用于将轴承托架3紧固到齿轮箱1的侧壁36上。凸缘31具有从其中突出并且基本上垂直于它的两个细长承载装置35，该两个细长承载装置35位于轴承托架的相对侧上，每个所述装置设有贯穿它的孔38，以供轴6通过轴承9进行旋转。如图3和4所示，环形间隔元件37装配在凸缘31和齿轮箱1的侧壁36之间，该间隔元件将参照图5在下面进行更详细的描述。间隔元件37使轴承托架3保持远离齿轮箱1的侧壁36，并且因此增大轴承托架3中的齿轮5和第二齿轮23之间的中心间距，而轴承托架3自身的尺寸不需要进行改变。因此，通过以与第二齿轮的不同中心间距装配不同尺寸的齿轮，可以在一个或者同一个轴承托架中实现不同的传动比，从而可以减少标准尺寸轴承托架的数目，并因此降低制造成本。
齿轮5的设计以及其与轴6和第二单元7的相互作用在SE 519 053中更详细地涉及并且将不再在此进行描述。
图5示出了根据本发明的环形间隔元件37，其呈具有必要强度的单件(整体)材料、例如铝或者钢的形式。从附图中可以看出，间隔元件37设有孔39，以容纳用于将间隔元件37固定在轴承托架3和齿轮箱1的侧壁36之间的上述螺栓。需要注意的是，这些孔39并非对任何种类的间隔元件均是必需的，例如，可以构思出应用在螺栓4之间的非环形较小间隔元件，其中该螺栓4将轴承托架3连接到齿轮箱1上。而且很明显，可以根据轴承托架3的尺寸采用超过一个的间隔元件37或者没有任何间隔元件，以提供所需的第一中心间距x。
如上所述，用于选择轴承托架3中的齿轮5以在第一轴22和动力输出轴6之间实现特定传动比的基础目前在于第一齿轮21和轴承托架3中的齿轮5的齿数之间的比率。然而，已经发现，第一中心间距x和第二中心间距y(参见图2)之间的差值越小，则越接近恒定的传动比，而与传动中所涉及的齿轮5，21和23的齿数之间的关系无关。由于相同的第一和第二中心间距x和y导致1∶1的传动比，从而可以得出以下结论，即当在轴承托架3中选择齿轮5以实现接近1∶1的传动比时，基本上可以不考虑齿轮5，21和23的齿数。相反，有利的是，这样选择轴承托架3中的齿轮5，以使得其尺寸导致相对于齿轮箱1中的第二齿轮23的第一中心间距x，该第一中心间距x与第二中心间距y具有预定的比率，该比率大约对应于所需的传动比。由于当装配轴承托架3时中心间距x和y易于测量，其结果是，产生了一种实现特定传动比的简易方式。
对于本领域的技术人员而言，很显然，用于齿轮选择的上述方法不限于上述动力输出装置，而是可以在各个方面应用到以下情况中，其中三个齿轮用于通过第二轴将旋转运动从齿轮箱中的第一轴传送到动力输出装置中的动力输出轴。这可能涉及与齿轮箱的任何所需齿轮配合的轴承托架中的齿轮。根据本发明的轴承托架可以按照同样的方式用于不同于上述内容的不同类型的动力输出装置中。
权利要求
1.一种用于在机动车辆中在齿轮箱(1)的第一轴(22)和动力输出装置(10)的轴(6)之间实现特定传动比的方法，由此旋转运动经由第二传动元件(23)从该第一轴(22)上的第一传动元件(21)传送到该动力输出轴(6)上的传动元件(5)，其中该第二传动元件(23)位于该第一传动元件(21)和该传动元件(5)之间，其形成该齿轮箱(1)的一部分并且安装在第二轴(24)上，其特征在于，包括以下步骤该动力输出轴(6)上的传动元件(5)被选择为具有这样的直径，以使得其与该第二传动元件(23)具有预定的第一中心间距(x)，该第一中心间距(x)与该第一和第二传动元件((21，23))之间的第二中心间距(y)基本相等。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该动力输出轴(6)上的传动元件(5)被装配成用于在紧固到该齿轮箱(1)的侧壁(36)上的轴承托架(3)中旋转，并且至少一个间隔元件(37)被装配在该轴承托架(3)的凸缘(31)和该侧壁(36)之间，以提供该预定的第一中心间距(x)。
3.一种用于在机动车辆中在齿轮箱(1)的第一轴(22)和动力输出装置(10)的第三轴(6)之间实现特定传动比的系统，由此旋转运动经由第二传动元件(23)从该第一轴(22)上的第一传动元件(21)传送到该动力输出轴(6)上的传动元件(5)，其中该第二传动元件(23)位于该第一传动元件(21)和该传动元件(5)之间，其形成该齿轮箱(1)的一部分并且安装在第二轴(24)上，其特征在于，该动力输出轴(6)上的传动元件(5)具有这样的直径，以使得其与该第二传动元件(23)具有预定的第一中心间距(x)，该第一中心间距(x)与该第一和第二传动元件((21，23))之间的第二中心间距(y)基本相等。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，该动力输出轴(6)上的传动元件(5)被装配成用于在紧固到该齿轮箱(1)的侧壁(36)上的轴承托架(3)中旋转，并且至少一个间隔元件(37)被装配在该轴承托架(3)的凸缘(31)和该侧壁(36)之间，以提供该预定的第一中心间距(x)。
5.一种发动机驱动车辆的动力输出装置中的轴承托架(3)，其包括用于至少部分容纳传动元件(5)的壳体(30)、围绕该壳体(30)延伸并设有用于紧固装置(4)的孔口(33)的凸缘(31)、以及从该凸缘(31)突出并位于该轴承托架(3)的相对侧上的承载装置(35)，其中该传动元件(5)自身用于与齿轮箱(1)中的第二传动元件(23)啮合，该紧固装置(4)用于将该轴承托架(3)紧固到所述齿轮箱(1)上，每个所述承载装置设有贯穿它的孔(38)，以供其上安装该传动元件(5)的轴(6)进行旋转，其特征在于，至少一个间隔元件(37)被用于设置在该凸缘(31)和该齿轮箱(1)之间，以在该轴承托架(3)中的传动元件(5)和该齿轮箱中的第二传动元件(23)之间提供预定的第一中心间距。
6.根据权利要求5所述的轴承托架(3)，其特征在于，该间隔元件(37)采取单一部件的形式。
7.根据权利要求6所述的轴承托架(3)，其特征在于，该间隔元件(37)呈环形。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的轴承托架(3)，其特征在于，该间隔元件(37)设有用于容纳所述紧固装置(4)的孔(39)。
全文摘要
本发明涉及一种用于在机动车辆中在齿轮箱的第一轴(22)和动力输出装置(10)的轴(6)之间实现特定传动比的方法和系统，由此旋转运动经由第二传动元件(23)从该第一轴(22)上的第一传动元件(21)传送到该动力输出轴(6)上的传动元件(5)，其中该第二传动元件(23)位于该第一传动元件和该传动元件之间。该方法和系统的特征在于，该传动元件(5)被选择为具有这样的直径，以使得其与该第二传动元件(23)具有预定的第一中心间距(x)，该第一中心间距(x)与该第一和第二传动元件((21，23))之间的第二中心间距(y)基本相等。本发明还涉及一种轴承托架(3)，其至少部分容纳该传动元件(5)，并且其特征在于，至少一个间隔元件(37)被用于设置在该凸缘(31)和该齿轮箱(1)之间。
文档编号B60K25/06GK1968835SQ200580019748
公开日2007年5月23日 申请日期2005年6月9日 优先权日2004年6月18日
发明者肯尼思·哈格贝里, 达格·尼尔松, 希尔丁·尼尔松, 迪特尔·什拉帕克 申请人:斯堪尼亚有限公司