具有简化后桥的串联驱动桥系统.pdf

串联桥系统，具有前部的后串联桥和后部的后串联桥。后差速器壳，第一桥半轴和第二桥半轴从差速器延伸。第一桥半轴具有第一组齿，第二桥半轴具有第二组齿。后差速器壳具有成组的齿。离合轴套在其表面上具有齿。这些齿可选择地与第一桥半轴齿和第二桥半轴齿啮合。这些齿可选择地啮合后差速器壳上的齿。

权利要求书
1.  一种串联桥系统，包括
前部的后串联桥；
后部的后串联桥；
传动轴，其位于所述前部的后串联桥和所述后部的后串联桥之间；
可选择地啮合所述传动轴或者与其解除啮合的机构；
后差速器壳，其具有内部和外部，第一桥半轴和第二桥半轴从所述差速器壳延伸出来，其中所述第一桥半轴具有位于所述后差速器壳的所述内部之中的第一组齿，而第二桥半轴具有位于所述后差速器壳的所述内部之中的第二组齿，其中所述后差速器壳的所述内部具有一组齿；以及
离合轴套，其可在所述后差速器的所述内部之中滑动，所述离合轴套在所示轴套的内表面上具有内齿，在其外表面上具有外齿，其中所述内齿与所述第一桥半轴齿和所述第二桥半轴齿可选择地啮合，且所述外齿与所述后差速器壳上的第一组齿可选择地啮合。

2.  权利要求1的串联桥系统，其中所述离合轴套具有第一位置，在该位置所述轴套仅仅与后差速器壳的所述内部啮合。

3.  权利要求1的串联桥系统，其中所述离合轴套具有第二位置，在该位置所述轴套与后差速器壳的所述内部和每个所述桥半轴啮合。

4.  权利要求3的串联桥系统，其中在第二位置处，各桥半轴与连接到所述后差速器壳的环形齿轮啮合。

5.  权利要求1的串联桥系统，其中所述前部的后串联桥具有第一小齿轮轴，该第一小齿轮轴具有支承齿形径向延伸凸缘的中部，其中输出齿轮和前部换挡轴套绕着所述第一齿轮轴同心设置，其中所述前部换挡轴套可选择地啮合所述齿形径向延伸凸缘以及所述输出齿轮。

6.  权利要求1的串联桥系统，其中所述前部的后串联桥包括驱动第一小齿轮的第一小齿轮轴，该第一小齿轮驱动连接到前部差速器壳和第二齿轮的环形齿轮。

7.  权利要求6的串联桥系统，其中所述第二小齿轮连接到第二小齿轮轴，其中换挡轴套可选择地啮合所述第二小齿轮轴的齿形端和输出轴上的成组离合齿 轮齿，后者与第二小齿轮轴共享相同的轴线。

8.  权利要求1的串联桥系统，其中所述前部的后串联桥包括行星传动比调节器，用以调节行星输入轴和第一小齿轮轴之间的传动比，所述行星传动比调节器包括行星齿轮、环形齿轮部件、承载部件、中心齿轮部件以及啮合套。

9.  权利要求8的串联桥系统，其中在第一位置所述啮合套固定所述中心齿轮部件，并使得承载部件受到行星齿轮的驱动，因而使行星输入轴和第一小齿轮轴形成相对的扭矩倍增比。

10.  权利要求9的串联桥系统，其中所述前部的后串联桥具有第一小齿轮轴，其具有支承齿形径向延伸凸缘的中部，其中输出齿轮和前部的换挡轴套绕着所述第一小齿轮轴同心设置，其中所述前部的换挡轴套可选择地啮合所述带齿径向延伸凸缘和所述输出齿轮。

11.  一种串联桥系统，包括：
前部的后串联桥；
后部的后串联桥；
传动轴，其位于所述前部的后串联桥和所述后部的后串联桥之间；
可选择地啮合所述传动轴或者与其解除啮合的机构；
后差速器壳，第一桥半轴和第二桥半轴从所述差速器壳延伸出来，其中所述第一桥半轴具有第一组齿，而第二桥半轴具有第二组齿，其中所述后差速器壳具有第三组齿；以及
离合轴套，所述轴套的表面上具有齿，其中所述齿可选择地与所述第一桥半轴齿和所述第二桥半轴齿啮合，且所述齿可选择地啮合所述后差速器壳上的所述第三组齿。

说明书具有简化后桥的串联驱动桥系统
背景技术
典型的北美卡车具有全时的6×4传动系统。6×4传动系统通常指在卡车上有6个轮子以及在两个车桥(车轴)上有4个轮子受到驱动。还有典型的是，6×4传动系统具有轴间差速器并可以具有或者不具有可选的车轮差速锁。6×4传动系统在大部分条件下提供了良好的牵引，但又会发生旋转损失以及齿轮啮合低效。
6×2传动系统(具有6个轮子，其中两个在单桥上驱动的系统)可以改善旋转损失和齿轮啮合低效，但这些系统因为单驱动桥的缘故而在牵引力上受限。6×2传动系统可以利用车轮差速锁和在低牵引力条件下将重量转移到驱动轴的能力，从而提高牵引力，但其不能与6×4传动系统的牵引力相比。
6×2串联桥(或称之为“双联桥”)比6×4串联桥轻，但与6×4串联桥相比，非驱动后支重桥悬架系统的设计和侧倾刚度都不同。需要的是这样的串联驱动桥系统，其具有6×2系统的效率和较轻的质量，同时具有6×4系统的牵引力以及悬挂界面。
发明内容
串联桥系统，具有前部的后串联桥以及后部的后串联桥。后差速器壳，第一桥半轴和第二桥半轴从差速器壳延伸。第一桥半轴具有第一组齿，而第二桥半轴具有第二组齿。后差速器壳具有成组的齿。所设置的离合轴套在表面上具有齿。这些齿选择性地啮合第一桥半轴齿和第二桥半轴齿。这些齿选择性地啮合后差速器壳上的齿。
附图说明
上述，以及本发明的其他优点，对本领域技术人员来说，在依照附图而考虑之时，从下述详细说明中很容易变得清楚，其中：
图1为串联桥系统的第一实施方式的示意性顶视图；
图2为串联桥系统的第二实施方式的示意性顶视图；
图3为串联桥系统的第三实施方式的示意性顶视图；
图4为串联桥系统的第四实施方式的示意性顶视图；
图5为串联桥系统的第五实施方式的示意性顶视图；和
图6为后串联桥系统的一个实施方式的示意性顶视图。
具体实施方式
可以理解本发明可假定各种替换位置和步进顺序，除非清楚地限定为相反方式。还可以理解的是，附图中示出，以及在下面说明书中记载的特定装置和加工为本文中所限定的本发明理念其简单的示意性实施方式。因此，与所公开实施方式相关的特定尺寸、方向或者其他物理特性不应被视作限制，除非清楚指出。
图1显示的串联驱动桥系统100包括第一桥组件102和第二桥组件104。设置有转动能量的输入源(未示出)来转动第一桥组件102的第一小齿轮轴106。一个或多个轴承108可与第一小齿轮轴106接触，从而使其在第一桥组件壳体(未示出)中旋转。第一小齿轮轴106具有安装在其上的第一小齿轮110。第一小齿轮110具有齿部。该齿部与第一桥主动齿轮112的齿部啮合，该主动齿轮也位于第一桥组件壳体中。第一小齿轮110可以为例如准双曲面齿轮。第一小齿轮轴106通过单齿轮啮合驱动，与第一桥组件102的第一桥主动齿轮112啮合。
第一桥主动齿轮112安装在或者连接到第一车轮差速器壳114上。至少两个小齿轮116和至少两个侧齿轮118位于第一车轮差速器壳114中。如本领域技术人员所知，小齿轮116和侧齿轮118相互连接。侧齿轮118也连接到桥半轴120。桥半轴120从第一车轮差速器壳114和第一桥组件壳体延伸到车轮端122。车轮端122支撑车轮和轮胎(未示出)。
第一桥组件102包括第一小齿轮轴106、传动轴124、第二输出齿轮126以及挂档轴套(shift collar)128。优选地部件106、124、126、128由硬质钢制成，但部件106、124、126、128也可由任意其他刚性材料制成。如所示，第一桥组件102包括设置在第一桥组件壳体中的四个部件106、124、126、128，但是可以理解，第一桥组件102可以包括更多或者更少部件。
第一小齿轮轴106至少部分地设置在第一桥组件壳体中。优选地，第一小齿轮轴106为细长的圆柱形组件，但第一小齿轮轴106也可以是任意其他形状。第一小齿轮轴106具有与转动能量输入源啮合的第一端部130、中间部132、以及主动与第一小齿轮110驱动啮合(主动啮合)的第二端部134。
中部132为径向延伸凸缘，其具有形成在其上的一组离合齿轮齿。中部132形成在第一端部130和第二端部134中间。优选地，成组的离合齿轮齿与第一小齿轮轴106为一体。然而，可以理解的是，成组的离合齿轮齿也可形成在与第一小齿轮轴106花键连接的轴套中。
传动轴124包括至少一个细长圆柱形部件，其通过与传动轴124连接的被动齿轮136与第二输出齿轮126驱动啮合。如所示，传动轴124包括通过成对万向接头137连接的多个细长圆柱部件。设置在传动轴124和第一桥组件壳体以及第二桥组件壳体(未示出)之间的轴承108，使得传动轴124在其中旋转。传动轴124从第一桥组件内延伸到第二桥组件壳体中。
第二小齿轮138与被动齿轮136相对地驱动连接到传动轴124。如现有技术可知，第二小齿轮138具有形成在其外表面上的齿轮齿。第二小齿轮138可以为准双曲面齿轮、螺旋伞齿轮、直齿伞齿轮之一，或者为对本领域技术人员而言已知的任意其他齿轮。
第二输出齿轮126为绕着第一小齿轮轴106同心设置的齿轮。第二输出齿轮126具有中央穿孔，其直径大于第一小齿轮轴106的直径。第二输出齿轮126为基本上盘形的主体，其具有第一端部140、限定出第二输出齿轮126外直径的第二端部142、以及啮合部144。设置在第一小齿轮轴106和第二输出齿轮126之间的轴承(未示出)使得第二输出齿轮126绕着第二输出齿轮126的轴线旋转。第二输出齿轮126的轴线和第一齿轮轴106的轴线一致。第一组离合齿轮齿形成在与第一小齿轮轴106的中间部分132的一组离合齿轮齿相邻的第一端部140上。第二组齿轮齿形成在第二端部142上。
啮合部144形成在第一端部140和第二端部142之间的第二输出齿轮126中。如图所示，啮合部144为向第一小齿轮轴106倾斜的锥形表面，但啮合部144可具有任意其他形状。
挂档轴套128绕第一小齿轮轴106同心设置。挂档轴套128包括形成在其内表面上的成组内离合轴套齿，以及第一同步环146。成组内离合轴套齿与中部 132的成组离合齿轮齿啮合。换挡轴套128可随着车辆操作者手动引导或者电控单元(未示出)自动引导，沿着第一小齿轮轴106的轴线滑动，同时保持内离合轴套齿和中部的成组离合齿轮齿的啮合。设置在形成于换挡轴套128中的环形凹部里面的换挡叉148沿着第一小齿轮轴106的轴线将换挡轴套128移动到第一位置或第二位置。换挡机构(未示出)，可驱动地与换挡叉148啮合，随着车辆操作者手动引导或者电控单元自动引导，被致动而定位换挡叉148。因此，换挡叉148将换挡轴套128定位到第一位置或者第二位置中。在第一位置，换挡轴套128仅仅与中部132的成组离合齿轮齿驱动啮合。在第二位置，换挡轴套128与中部132的成组离合齿轮齿以及第二输出齿轮126的第一端部140的第一组离合齿轮齿驱动啮合。可以理解，换挡轴套128、离合齿轮齿、同步环146以及啮合部144可替换为任意离合装置，使得主动和从动部件选择性地啮合。
第一同步环146为环形体，其连接到靠近第二输出齿轮126的啮合部144的换挡轴套128。第一同步环146具有第一锥形啮合表面。可替换地，第一同步环146可具有其它任意形状的啮合表面。偏置部件(未示出)设置在换挡轴套128和第一同步环146之间，迫使第一同步环146远离换挡轴套128。当换挡轴套128从第一位置移动到第二位置时，第一锥形啮合表面接触第二输出齿轮126的啮合部144。随着换挡轴套128向着第二输出齿轮126的第一端部140的第一组离合齿轮齿移动，在换挡轴套128啮合第二输出齿轮126的第一端部140的第一组离合齿轮齿之前，偏置部件受压，同时换挡轴套128啮合中部132的成组离合齿轮齿。
第二桥组件104包括第二桥主动齿轮150、第二车轮差速器壳152、第二换挡轴套154以及成对的第二桥半轴156。优选地，部件150、152、154、156由硬质钢组成，但部件150、152、154、156可以由任意其他刚性材料制成。如图所示，第二桥组件104包括设置在第二桥组件壳体中的四个部件150、152、154、156，但是可以理解的是，第二桥组件104可包括更少或更多的部件。
第二桥主动齿轮150安装在，或者连接到，第二车轮差速器壳152。第二齿车轮差速器壳152可借助第二换挡轴套154与第二车轮差速器壳152以及每一第二桥半轴156的啮合，而与第二桥半轴156驱动啮合。第二桥半轴156从第二车轮差速器壳152和第二桥组件壳体延伸到车轮端158。车轮端158支撑车轮 和轮胎(未示出)。
第二车轮差速器壳152包括内部160和外部162。内部160部分地设置在外部162之中。内部160与外部162驱动啮合。第二换挡轴套154设置为穿过形成在第二车轮差速器壳152上的至少一个穿孔。
内部160为中空环形部件，利用至少一个轴承108可旋转地安装在第二桥组件壳体上。第二桥半轴156之一穿过内部160可旋转地设置。端部164包括形成在其外表面上的多个离合齿，用以啮合形成在第二换挡轴套154的内表面166上的对应离合齿。
外部162为中空环形部件，利用至少一个轴承108可旋转地安装在第二桥组件壳体上。第二桥半轴156之一穿过内部160可旋转地设置。第二车轮差速器壳152的内表面168包括形成在其上的多个离合齿，用以啮合第二换挡轴套154外表面上的对应离合齿。第二换挡轴套154与第二车轮差速器壳152的内表面168可滑动地驱动啮合。
设置在形成于第二换挡轴套154中的环形凹部里面的第二换挡叉170沿着第二桥半轴156的轴线将第二换挡轴套154移动到第一位置或第二位置。换挡机构(未示出)，可与第二换挡叉170驱动啮合，其随着车辆操作者手动引导或者电控单元自动引导，驱动第二换挡叉170定位。第二换挡轴套154，随着车辆操作者手动引导或者电控单元(未示出)自动引导，可滑动地沿着第二桥半轴156的轴线移动，同时保持与形成在内表面168中的多个离合齿啮合，也与形成在端部164的齿形外表上172上的多个离合齿啮合。因而，第二换挡叉170将第二换挡轴套154定位在第一位置或第二位置。在第一位置，第二换挡轴套154仅仅与内表面168驱动啮合。在第二位置，第二换挡轴套154与内表面168以及每一第二桥半轴156的齿形外表面172驱动啮合。当第二换挡轴套154被放置在第二位置时，每一第二桥半轴156与第二桥主动齿轮150驱动啮合。可以理解，第二换挡轴套154、内表面168、以及第二桥半轴156可以替换为任意离合装置，使得主动和被动部分可选择性啮合。
图2示出了根据本发明另一实施方式的串联驱动桥系统200。该串联驱动桥系统200包括第一桥组件202和第二桥组件204。设置有转动能量输入源(未示出)来转动第一桥组件202的第一小齿轮轴206。一个或多个轴承208可定位为与第一小齿轮轴206接触，从而使其在第一桥组件壳体(未示出)中转动。第 一小齿轮轴206具有安装在其上的第一小齿轮210。第一小齿轮210具有齿部。该齿部与第一桥主动齿轮212的齿部前侧啮合，该主动齿轮也在第一桥组件壳体之内。第一小齿轮210可以为例如准双曲面齿轮。第一小齿轮轴206与第一桥组件202的第一桥主动齿轮212通过单齿轮啮合而驱动啮合。
第一桥组件202包括第一小齿轮轴206、第一桥主动齿轮212、第一车轮差速器壳214，第二小齿轮轴216、第一换挡轴套218以及输出轴220。优选地，部件206、212、214、216、218、和220由硬质钢制成，但部件206、212、214、216、218和220也可以由任意其他刚性材料制成。如所示、第一桥组件202包括设置在第一桥组件壳体中的六个部件206、212、214、216、218和220，但可以理解的是、第一桥组件202可包括更少或者更多部件。
第一桥主动齿轮212安装在，或连接到，第一车轮差速器壳214。至少两个小齿轮222和至少两个侧齿轮224位于第一车轮差速器壳214中。如本领域技术人员已知，小齿轮222和侧齿轮224相互连接。侧齿轮224也连接到桥半轴226。桥半轴226从第一车轮差速器壳214和第一桥组件壳体延伸到车轮端228。车轮端228支撑车轮和轮胎(未示出)。
第二小齿轮轴216与第一桥主动齿轮212的齿部的后侧驱动啮合。第二小齿轮230安装到第二小齿轮轴216。第二小齿轮轴216利用至少一个轴承208安装，从而利于第二小齿轮轴216在第一桥组件壳体内的旋转。第二小齿轮130可以是准双曲面齿轮。第二小齿轮轴226进一步包括与第二小齿轮230相对的齿端部232。齿端部232与第一换挡轴套218啮合。
输出轴220为环形部件，至少部分地设置在第一桥组件壳体之中。输出轴220具有第一端部234、第二端部236以及啮合部238。设置在输出轴220和第一桥组件壳体之间的轴承208使得输出轴220可绕着输出轴220的轴线旋转。输出轴220的轴线与第二小齿轮轴216的轴线同心。成组的离合齿轮齿形成在靠近第二齿轮轴216的齿端部232的第一端部234上。第二端部236与桥间传动轴240驱动啮合。
啮合部238是形成在第一端部234和第二端部236之间的输出轴220的径向延伸部。如所示，啮合部238为向输出轴220倾斜的锥形表面，但啮合部238可具有任意其他形状。
第一换挡轴套218绕着第二小齿轮轴216同心设置。第一换挡轴套218包 括形成在其内表面上的成组内离合轴套齿，以及同步环242。成组内离合轴套齿与第二小齿轮轴216的齿端部232啮合。第一换挡轴套218随着车辆操作者的手动或者电控单元(未示出)的自动引导，沿着第二小齿轮轴216的轴线滑动，同时保持内离合轴套齿与第二齿轮轴216的齿端部232的啮合。设置在形成于第一换挡轴套218中的环形凹部里面的换挡叉244，沿着第二小齿轮轴216的轴线移动第一换挡轴套218到第一位置或第二位置。换挡机构(未示出)，与换挡叉244驱动啮合，随着车辆操作者的手动或者电控单元的自动引导，被驱动而定位换挡叉244。结果，换挡叉244将第一换挡轴套218定位到第一位置或第二位置。在第一位置，第一换挡轴套218仅仅与第二小齿轮轴216的齿端部232驱动啮合。在第二位置，第一换挡轴套218与第二小齿轮轴216的齿端部232以及输出轴220的第一端部234驱动啮合。可以理解，第一换挡轴套218、齿端部232、以及输出轴220可以替换为任意离合装置，使得主动和从动部件可选择性地啮合。
同步环242为环形体，其连接到靠近输出轴220的啮合部238的换挡轴套218。同步环242具有第一锥形啮合表面。可替换地，同步环242可具有任意其他形状的啮合表面。偏置部件(未示出)设置在换挡轴套218和同步环242之间，从而迫使同步环242远离换挡叉218。当换挡轴套218从第一位置移动到第二位置时，第一锥形啮合表面接触输出轴220的啮合部238。随着换挡轴套218向着输出轴220的第一端部234上形成的成组离合齿轮齿移动，在换挡轴套218啮合输出轴220的第一端部234上形成的成组离合齿轮齿之前，偏置部件受压，同时换挡轴套218啮合第二小齿轮轴216的齿端部232。
桥间传动轴240包括至少一个细长的圆柱形部件，其与输出轴220和第三小齿轮轴246驱动啮合。如所示，桥间传动轴240包括细长的圆柱形部件，其在每一端部设置有万向接头247。桥间传动轴240从相邻于第一桥组件延伸到相邻第二桥组件壳体。
第二桥组件204包括第三小齿轮轴246、第二桥主动齿轮250、第二车轮差速器壳252、第二换挡轴套254以及成对的第二桥半轴256。优选地，部件246、250、252、254和256由硬质钢形成，但部件246、250、252、254和256可以由任意其他刚性材料形成。如所示、第二桥组件204包括设置在第二桥组件壳体之内的五个部件246、250、252、254和256，但可以理解，第二桥组件204 可包括更少或更多的部件。
第三小齿轮轴246与桥间传动轴240和第二桥主动齿轮250驱动啮合。第三小齿轮257安装到第三小齿轮轴246。第三小齿轮轴246使用至少一个轴承208安装，以利于第三小齿轮轴246在第二桥组件壳体之内的旋转。第三小齿轮257可以为准双曲面齿轮。
第二桥主动齿轮250安装在，或者连接到，第二车轮差速器壳252。第二车轮差速器252可通过第二换挡轴套254与第二车轮差速器252以及每一第二桥半轴256的啮合，而与第二桥半轴256驱动啮合。第二桥半轴256从第二车轮差速器壳252和第二桥组件壳体延伸到轮端258。轮端258支撑车轮和轮胎(未示出)。
第二车轮差速器252包括内部260和外部262。内部260部分地设置在外部262之中。内部260与外部262啮合。第二换挡轴套254设置为穿过形成在第二车轮差速器壳252上的至少一个穿孔。
内部260为中空环形部件，利用至少一轴承208可旋转地安装在第二桥组件壳体上。第二桥半轴256之一穿过内部260可旋转地设置。端部264包括形成在其外表面上的多个离合齿，用以与形成在第二换挡轴套254的内表面266上的对应离合齿啮合。
外部262为中空环形部件，利用至少一个轴承208可旋转地安装在第二桥组件壳体上。第二桥半轴256之一穿过内部260可旋转地设置。外部262的内表面268包括形成在其上的多个离合齿，用以与形成在第二换挡轴套254的外表面上的对应离合齿啮合。第二换挡轴套254与第二车轮差速器壳252的内表面268可滑动地驱动啮合。
设置在形成于第二换挡轴套254之中的环形凹部内的第二换挡叉270沿着第二桥半轴256将第二换挡轴套254移动到第一位置或第二位置。换挡机构(未示出)，与第二换挡叉270驱动啮合，其随着车辆操作者手动或者电控单元自动引导，驱动第二换挡叉270定位。第二换挡轴套254，随着车辆操作者手动或者电控单元(未示出)自动引导，可沿着第二桥半轴256的轴线滑动地移动，同时保持与内表面268上形成的多个离合齿啮合，也与端部264的齿形外表面272上形成的多个离合齿啮合。结果，第二换挡叉270将第二换挡轴套254定位在第一位置或第二位置。在第一位置，第二换挡轴套254仅仅与内表面268驱动 啮合。在第二位置，第二换挡轴套254与内表面268以及每一第二桥半轴256的齿形外部表面272驱动啮合。当第二换挡轴套254被放置在第二位置时，每一第二桥半轴256与第二桥主动齿轮250驱动啮合。可以理解的是，第二换挡轴套254、内表面268、以及第二桥半轴256可替换为任意离合装置，使得主动和从动部件可以选择性啮合。
图3示出了根据本发明另一实施方式的串联驱动桥系统300。图3所示实施方式包括图1中所示串联驱动桥系统100相同的部件。除下述特征外，图3中所示实施方式中相同的特征同样地连续编号。
串联驱动桥系统300进一步包括行星传动比调节器305。行星传动比调节器305与行星输入轴376和第一小齿轮轴306驱动啮合。设置有转动能量输入源(未示出)来转动行星输入轴376。当被放置在啮合位置时，行星传动比调节器305可调整行星输入轴376和第一小齿轮轴306之间的传动比。
行星传动比调节器305包括环形齿轮部件378、承载部件380、多个行星齿轮382、中心齿轮部件384以及啮合套386。行星传动比调节器305形成了行星(周转)齿轮组。
环形齿轮部件378为与行星输入轴376和多个行星齿轮382中的每一个驱动啮合的环形部件。可以理解，环形齿轮部件378可包括连接起来的多个部件，或者环形齿轮部件378可与行星输入轴376一体成型。环形齿轮部件378包括在其内表面上形成的多个齿轮齿，从而形成环形齿轮。环形齿轮与多个行星齿轮382的每一个驱动啮合。
承载部件380为环形部件，其与第一小齿轮轴306驱动啮合，并且多个行星齿轮382中的每一个按环形阵列可旋转地设置在其上。可以理解，承载部件380可包括连接起来的多个部件，或者承载部件380可以与第一小齿轮轴306一体成型。承载部件380包括齿形啮合部388，其相邻于啮合套386设置，并可以与其驱动啮合。
多个行星齿轮382为旋转设置在承载部件380中的齿轮。每一行星齿轮382可被环形齿轮部件380以及中心齿轮部件384驱动啮合。当行星传动比调节器305被放置在啮合位置时，每一行星齿轮382绕着中心齿轮部件384被驱动，进而驱动承载部件380。
中心齿轮部件384为绕着第一小齿轮轴306旋转设置的环形部件，并与多 个行星齿轮382的每一个驱动啮合。可以理解的是，中心齿轮部件384可包括连接起来的多个部件，或者中心齿轮部件384可以与第一小齿轮轴306一体成型。中心齿轮部件384包括形成在其外表面上的多个齿轮齿，从而形成中心齿轮。中心齿轮与多个行星齿轮382中的每一个驱动啮合。中心齿轮部件384包括齿形啮合部390，其靠近啮合套386设置，并与其驱动啮合。
啮合套386绕着第一小齿轮轴306的一部分同心设置。啮合套386包括在其内表面上形成的成组内套齿。成组内套齿可以与在第一桥组件壳体(未示出)的一部分上形成的多个接地齿(grounding teeth)或与其连接的部件啮合。啮合套386，随着车辆操作者手动或者电控单元(未示出)自动引导，沿着第一小齿轮轴306的轴线可滑动地移动，同时保持与第一桥组件壳体一部分上形成的多个接地齿以及中心齿轮部件384的齿形啮合部390啮合。设置在形成于啮合套386之中的环形凹部之内的调节器换挡叉392沿着第一小齿轮轴306的轴线将啮合套386移动到啮合位置或者松开位置。换挡机构(未示出)，与调节器换挡叉392驱动啮合，随着车辆操作者手动或者电控单元自动引导，被驱动而定位调节器换挡叉392。因而，调节器换挡叉392将啮合套386定位在啮合位置或者松开位置。在啮合位置，啮合套386与在第一桥组件壳体一部分上形成的多个接地齿以及中心齿轮部件384的齿形啮合部390驱动啮合，这固定了中心齿轮部件384并使得承载部件380对应于被驱动的环形齿轮部件378受到多个行星齿轮382的驱动，导致行星输入轴376和第一小齿轮轴306形成相对扭矩倍增比。如非限定性示例，相对扭矩倍增比可以是1.36∶1；然而，可以理解，其他比值也可以使用。在松开位置，啮合套386与中心齿轮部件384的齿形啮合部390以及承载部件380的齿形啮合部388驱动啮合，这使中心齿轮部件384相对于承载部件380固定，并使得行星驱动比调节器305处于“锁定”条件下，致使行星输入轴376和第一小齿轮轴306之间以1∶1的传动比被驱动。
图4示出了根据本发明另一实施方式的串联驱动桥系统400的一部分。图4中所示实施方式包括与图1中所示串联驱动桥系统100中部件相同的部件。除了下述特征，图4中所示实施方式的相同特征同样地按顺序编号。
串联驱动桥系统400进一步包括行星传动比调节器407。行星传动比调节器407与行星输入轴476和第一小齿轮轴406驱动啮合。设置有转动能量输入源(未示出)来转动行星输入轴476。当处于啮合位置时，行星传动比调节器407调节 行星输入轴476和第一齿轮轴406之间的传动比。
行星传动比调节器407包括环形齿轮部件478、承载部件480、多个行星齿轮482、中心齿轮部件484以及啮合套486。行星传动比调节器407形成了行星齿轮组。
环形齿轮部件478为环形部件，其绕着行星输入轴476可旋转地设置，并与多个行星齿轮482的每一个驱动啮合。可以理解，环形齿轮部件478可包括连接起来的多个部件，或者行星齿轮部件478可以一体成型。形成环形齿轮的环形齿轮部件478包括形成在其内表面上的多个齿轮齿。环形齿轮与多个行星齿轮482的每一个驱动啮合。环形齿轮部件478包括齿形啮合部488，其靠近啮合套486设置，并与其驱动啮合。
承载部件480为环形部件，其与第一小齿轮轴406驱动啮合，且其所具有的多个行星齿轮482中的每一个按环形阵列方式可旋转地设置在其上。可以理解，承载部件480可包括连接起来的多个部件，或者承载部件480可与第一小齿轮轴406一体成型。承载部件480包括齿形啮合部490，其靠近啮合套486设置，并与其驱动啮合。
多个行星齿轮482为可旋转地设置在承载部件480上的齿轮。每一行星齿轮482与环形齿轮部件480和中心齿轮部件484驱动啮合。当行星传动比调节器407处于啮合位置之时，每一行星齿轮482可绕着环形齿轮部件478由中心齿轮部件484驱动，进而驱动承载部件480。
中心齿轮部件484为环形部件，其驱动啮合行星齿轮输入轴476和多个新型齿轮482中的每一个。可以理解的是，中心齿轮部件484可包括连接起来的多个部件，或者中心齿轮部件484可与行星齿轮输入轴476一体成型。中心齿轮部件484包括在其外表面上形成的多个齿轮齿，从而形成中心齿轮。中心齿轮与多个行星齿轮482中的每一个驱动啮合。
啮合套486可绕着星形输入轴476的一个部分同心设置。啮合套486包括在其外表面上形成的成组外套齿。成组外套齿可与在第一桥组件壳体(未示出)一部分上形成的多个接地齿或者与其连接的部件啮合。啮合套486，随着车辆操作者手动或者电控单元(未示出)自动引导，可沿着行星齿轮输入轴476的轴线可滑动地移动，同时保持与第一桥组件壳体一部分上形成的多个接地齿以及环形齿轮部件478的齿形啮合部488啮合。设置在形成于啮合套中的环形凹部 之内的调节器换挡叉492沿着行星输入轴476的轴线将啮合套486移动到啮合位置或者松开位置。换挡机构(未示出)，与调节器换挡叉492驱动啮合，随着车辆操作者手动或者电控单元自动引导，被驱动而定位调节器换挡叉492。因而，调节器换挡叉492将啮合套486定位到啮合位置或者松开位置。在啮合位置，啮合套486与第一桥组件壳体某部分上形成的多个接地齿以及环形齿轮部件478的齿形啮合部488啮合，这使得环形齿轮部件478固定，并使得装载部件480对应于被驱动的中心齿轮部件484而受到多个行星齿轮482的驱动，导致行星输入轴476和第一小齿轮轴434形成相对扭矩倍增比。如非限定性示例，相对扭矩倍增比可以为4∶1；然而，可以理解，其他比值也可以使用。在松开位置，啮合套486与环形齿轮部件478的齿形啮合部488以及承载部件480的齿形啮合部490驱动啮合，这使环形齿轮部件478相对于承载部件480固定，并使得行星传动比调节器407处于“锁定”状态下，使得行星输入轴476和第一小齿轮轴406以1∶1的传动比被驱动。
图5示出了根据本发明另一实施方式的串联驱动桥系统500的一部分。图5中所示实施方式包括与图1中所示串联驱动桥系统100中部件相同的部件。除了下述特征，图5中所示实施方式的相同特征同样的按顺序编号。
串联驱动桥系统500进一步包括板式离合差速组件552，其与第二桥主动齿轮550驱动啮合。板式离合差速组件552包括壳体576、第一组相互啮合板578、第一致动器580、第二组相互啮合板582以及第二致动器584。第一组相互啮合板578、第一致动器580、第二组相互啮合板582以及第二致动器设置在壳体576中，并利于壳体576和第二桥半轴556之间的驱动啮合。
壳体576为中空环形部件，设置在第二桥组件壳体(未示出)中，并可利用至少一对轴承508可旋转地支承。壳体576包括以任意传统方式连接起来的多个部件。壳体576具有花键内表面，相互啮合板578、582的至少一部分与其驱动啮合。
第一组相互啮合板578包括与壳体576驱动啮合的多个第一板，而该壳体与多个第二板相互啮合，多个第二板与第二桥半轴556的花键外表面驱动啮合。
第一致动器580为设置在壳体576中的环形致动器。当与控制器(未示出)配合的时候，第一致动器580对第一组相互啮合板578施加压力，使得壳体576与第二桥半轴556之一之间发生驱动啮合。第一致动器580可以由控制器液压 地、气压地、电动地或者机械地驱动。
第二组相互啮合板582包括与壳体576啮合的多个第一组板，而该壳体与多个第二组板啮合，且该第二板与第二桥半轴556的剩下一个的花键外表面驱动啮合。
第二致动器584为设置在壳体576中的环形致动器。当与控制器配合之时，第二致动器584对第二组相互啮合板582施力，使得壳体576与第二桥半轴556剩下之一之间发生驱动啮合。第二致动器584可由控制器液压地、气压地、电动地或者机械地驱动。另外，可以理解，板式离合差速组件552可包括单组离合片以及单个致动器，或者第一致动器580和第二致动器584可相互独立驱动，以便于实现差速功能。
使用中，串联桥驱动系统100、200、300、400、500有利于使用第一桥组件102、202、302、402、502来完成全时驱动工作周期(duty cycle)，而第二桥组件104、204、304、404、504的尺寸定为可以在低牵引力条件下间歇使用。当内装串联桥驱动系统100、200、300、400、500的车辆(未示出)并不在低牵引条件下工作时，第二桥组件104、204、304、404、504与第一桥组件102、202、302、402、502驱动脱开，并处于空挡(怠速)。第二桥组件104、204、304、404、504的部件可以根据第二桥组件104、204、304、404、504的有限工作周期而定尺寸，这减少了串联桥驱动系统100、200、300、400、500的成本和重量。
串联桥驱动系统100、200、300、400、500允许消除桥间差速和桥车轮差速，这在串联桥驱动系统中很常见，进一步减少了串联桥驱动系统100、200、300、400、500的成本和重量。桥间差速和轮轴差速可以消除是因为第二桥组件104、204、304、404、504仅在存在低牵引力情况之时才啮合。采用换挡轴套128、154、218、254、328、354、428、454、528和板式离合差速组件552允许第二桥组件104、204、304、404、504简单地驱动啮合，或者与第一桥组件102、202、302、402、502解除啮合。当第二换挡轴套154、254、354、454处于啮合位置之时，第二换挡轴套154、254、354、454被用于借助第二桥主动齿轮150、250、350、450来驱动啮合第二桥半轴156、256、356、456。当第二换挡轴套154、254、354、454处于解除啮合位置之时，第二换挡轴套154、254、354、454解除第二桥主动齿轮150、250、350、450与第二桥半轴156、256、356、 456的啮合，使得第二桥组件104、204、304、404处于怠速模式，而不需要差速锁定功能，因为第二桥组件104、204、304、404不包括差速器。
此外，可以理解，串联桥驱动系统100、200、300、400、500可与同步器结合，以利于第二桥组件104、204、304、404、504的啮合。单个同步器或者超越离合器可用于使第二桥组件104、204、304、404、504与第一桥组件102、202、302、402、502啮合，而不需要差速锁定功能，因为未使用桥间差速器。
也可以理解的是，第二桥组件104、204、304、404、504可在这样的情况下驱动啮合，即，在检测到与第一桥组件102、202、302、402、502驱动啮合的车轮之一发生滑动时，无需与车辆操作者互动，或者无需干涉车辆的运行。
串联驱动桥系统100的第一桥组件102包括与同步器和超越离合器之一配对的斜齿轮传动，以利于其与第二桥组件104的驱动啮合。当第二桥组件104处于怠速模式之时，在第二桥组件104与第一桥组件102驱动啮合之前，换挡轴套128部分地啮合第二桥组件104，从而“加速发动机(spool up)”。
串联驱动桥系统200的第一桥组件202取消了斜齿轮，而是采用了与第一桥主动齿轮212驱动啮合的第二小齿轮轴216作为动力输出。当第二桥组件204处于怠速模式之时，在第二桥组件204与第一桥组件202驱动啮合之前，换挡轴套218部分地啮合第二桥组件204，从而“加速发动机”。
串联驱动桥系统300的第一桥组件302包括行星传动比调节器305，当被啮合以增加所施加的扭矩量的时候，可减小第一小齿轮轴306的旋转速度。不管第二桥组件304的啮合状态是什么样，行星传动比调节器305可自动地或者手动地啮合。
串联驱动桥系统500的第一桥组件502包括板式离合差速组件552。板式离合差速组件552可用于提供扭矩矢量控制功能和/或限制施加到第二桥半轴556的扭矩量。
现在参考图6，示出了第二桥组件598的另一实施方式。第二桥主动齿轮600被示出为连接至差速器壳602。差速器壳602具有第一组齿604。第二桥组件598还具有延伸进入到差速器壳602之内的两个第二桥半轴606。每一第二桥半轴的每一内端(inboard end)具有位于其上的成组齿608、610。
第二换挡轴轴套612设置有位于其上的成组内齿616。第二换挡轴套612借助换挡叉614在齿604、608和610之间可选择地移动。在第一位置618，内 齿616仅与齿604啮合。在该第一位置，第二桥半轴606不驱动连接到换挡轴套612，它们相对于彼此以及换挡轴套612自由旋转。在第二位置620，第二换挡轴套612滑动而与齿604、608和610啮合，从而将它们锁定为共同旋转。
根据专利法的规定，本发明已经说明了被认为呈现了其优选实施方式的内容。然而，应该注意的是，本发明可以在不偏离本发明精神或范围的情况下实施，除非特别指出和说明。