用于车辆的传动机构和具有这种传动机构的传动系的制作方法
未命名
08-07
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1.本发明涉及用于车辆的传动系的传动机构和具有这种传动机构的传动系。
背景技术:
2.从de 10 2019 205 750 a1中得悉一种传动机构,其包括输入轴、第一输出轴、第二输出轴、第一行星齿轮组以及与第一行星齿轮组连接的第二行星齿轮组。行星齿轮组相应包括多个元件,其中,输入轴、两个输出轴、行星齿轮组以及其元件如此布置和构造。通过输入轴引入的转矩被转换并且以限定的比例分配到两个输出轴上。在此,防止产生总转矩。第一行星齿轮组的至少一个元件与第二行星齿轮组的另一元件不可相对转动地连接,并且第二行星齿轮组的又一元件固定在不可相对转动的结构元件处。
3.在锥齿轮差速器中,锥齿轮在转矩作用下的扩张作用(spreizwirkung)用于在相应的锥齿轮和差速器壳之间产生摩擦,并且由此实现期望的锁定作用。该效果可通过使用附加的摩擦片来加强。有意义地,取决于啮合力的摩擦力还用在正齿轮差速器中,以便实现取决于转矩的锁定作用。尤其从de 10 2008 000 444 a1中已知取决于转矩的锁定作用的原理。
4.在锥齿轮差速器中以及在正齿轮差速器中已知的是,利用预载的支承面或滑动面产生锁定作用。这例如从文献de 10 2011 085 119 b3中已知。在此,锁定作用与转速和转矩无关。
5.通常还使用锁定作用的上述原理的组合。
技术实现要素:
6.本发明的目的在于,提供用于车辆的传动系的传动机构,其能够实现改善的牵引和改善的行驶特性。此外,本发明的目的在于,提供具有这种传动机构的传动系。该目的通过具有独立权利要求1的特征的传动机构以及具有权利要求13的特征的传动系来实现。有利的实施方式为从属权利要求、下文的说明以及附图的主题。
7.根据本发明的用于车辆传动系的传动机构包括输入轴、第一输出轴、第二输出轴以及有效布置在输入轴和两个输出轴之间的集成式差速器,其中,差速器包括第一行星齿轮组和与之有效连接的第二行星齿轮组,该第一行星齿轮组具有多个齿轮组元件,该第二行星齿轮组具有多个齿轮组元件,其中,第一行星齿轮组的第一齿轮组元件不可相对转动地与输入轴连接,第一行星齿轮组的第二齿轮组元件不可相对转动地与第一输出轴连接,并且第一行星齿轮组的第三齿轮组元件不可相对转动地与第二行星齿轮组的第一齿轮组元件连接,其中,第二行星齿轮组的第二齿轮组元件不可相对转动地与位置固定的结构元件连接,并且第二行星齿轮组的第三齿轮组元件不可相对转动地与第二输出轴连接,其中,可借助于第一行星齿轮组至少间接地将第一从动力矩传递到第一输出轴上,其中,第一行星齿轮组的支撑力矩(abst
ü
tzmoment)可在第二行星齿轮组中进行转换,使得与第一从动力矩对应的第二从动力矩可传递到第二输出轴上,其中,第一行星齿轮组和第二行星齿轮
组的齿轮组元件具有斜齿部,其产生取决于转矩的、作用于连接器件的轴向力,其中,连接器件布置和构造成,与来自齿轮组元件的斜齿部的轴向力方向无关地将第一输出轴和第二输出轴至少间接地连接,使得转矩可在两个输出轴之间传递。
8.在这种传动机构中,两个车轮力矩的总和没有联合或合并成一个构件中的共同的车桥力矩。相反,引入输入轴中的驱动功率在集成式差速器中进行分配,并且根据行星齿轮组的构造和接连传送到与之有效连接的输出轴。因此,集成式差速器的构件可由于相应的相对低的转矩构造得更细窄。此外还减少了构件并减轻了重量。因此,提供了传动机构,其可借助于集成式差速器通过唯一的集成式组件呈现到目前为止由单独的组件实现的以下功能:转矩转换、转矩分配以及锁定作用。因此,本发明涉及组合式变速和差速器传动机构,其一方面实现转矩转换,并且另一方面实现将转矩分配到输出轴上,其中,还实现功率分流。
9.在本发明的范畴中,可将集成式差速器理解成具有第一行星齿轮组和与第一行星齿轮组有效连接的第二行星齿轮组的差速器。第一行星齿轮组与输入轴、第二行星齿轮组以及至少间接地与第一输出轴传动连接。第二行星齿轮组还与第二输出轴传动连接,并且支撑在位置固定的结构元件处。借助于这种集成式差速器可转换在输入轴处的输入力矩,并且可将输入力矩以限定的比例分配或传递到两个输出轴上。优选地,输入功率分别50%、即对半地传递到输出轴。
10.输入轴、两个输出轴、行星齿轮组以及其齿轮组元件布置和构造成,使得通过输入轴引入的转矩在差速器中进行转换,并且以限定的比例分配到两个输出轴上。因此,差速器没有在其上施加两个从动力矩之和的构件。换句话说,防止出现总转矩。此外,在输出轴的相同的从动转速的情况下,差速器没有作为一个整体回转的、更确切地说无滚动运动地回转的齿部。因此,与输出轴的从动转速无关地始终实现差速器的彼此啮合的构件的相对运动。传动机构的输出轴尤其设立成与车辆的车轮有效连接。相应的输出轴可直接或间接地(即例如通过活节和/或轮毂)与相关的车轮连接。
11.因此,集成式差速器构造为行星齿轮传动机构,其具有两个行星齿轮组和齿轮组元件太阳轮、齿圈以及多个由行星齿轮架在围绕太阳轮的圆形轨道上引导的行星齿轮。可将“行星齿轮组”理解成具有太阳轮、齿圈以及具有一个或多个由行星齿轮架在围绕太阳轮的圆形轨道上引导的行星齿轮的单元,其中,行星齿轮与齿圈和太阳轮啮合。
12.所使用的轴向力优选地来自第二行星齿轮组。来自齿轮组元件的斜齿部的轴向力的大小和方向取决于转矩。起作用的转矩越大,由此引起的轴向力越大。取决于轴向力将连接器件置于激活的或受到操纵的状态中,在其中两个输出轴取决于轴向力耦联。轴向力的方向或转矩方向取决于驱动器是在牵引运行中还是在惯性运行中运行。来自斜齿部的轴向力与其作用方向无关地支撑在连接器件的至少一个连接元件处,使得施加给连接器件的轴向力转换成转矩。连接器件传递的转矩方向取决于相应的车桥的哪个车轮更快地转动或哪个输出轴更快地转动。在此,连接器件传递转矩,而不管在斜齿部处的转矩方向如何。换句话说,斜齿部的转矩方向取决于传动机构是处于牵引运行还是处于惯性运行。在此,连接器件中的转矩方向受车辆是左转还是右转的影响。借助这里提出的传动机构,可在牵引运行和惯性运行中在两个输出轴之间传递相应的转矩。
13.提供一种传动机构,其可通过唯一的集成式组件呈现以下功能,即,转矩转换、转
矩分配以及在输出轴之间的锁定作用。因此,尤其提供了具有集成式差速器的传动机构,其具有类似于已知的自锁式差速器的自锁功能,其中,在牵引运行以及惯性运行中的操纵力由齿轮组元件的斜齿部的轴向的啮合力引起。
14.输入轴优选地设立成与驱动单元、尤其是电机或内燃机连接,以便将转矩引入传动机构中。因此,输入轴至少间接地不可相对转动地与驱动单元的驱动轴连接。驱动单元产生驱动功率,其通过驱动轴传递到输入轴上。驱动单元的驱动轴可不可相对转动地与输入轴连接。替代地,驱动轴和输入轴是挂连在一起或一体式的构件。根据传动系的构造,还可设置两个或多个输入轴,尤其是当传动系是混合动力传动系并且因此设置有两个或多个驱动单元时。
15.输入轴优选地构造为空心轴。优选地,输入轴设立成沿径向接纳第一耦联轴。换句话说,第一耦联轴穿过输入轴。因此,可以说第一耦联轴“内嵌地”穿过传动机构,以便将驱动功率传递到与之有效连接的车轮。因此,输出轴可有利地彼此同轴地布置。通过同轴地布置输出轴可实现传动机构的沿径向窄的结构方式。
16.可将“轴”理解成传动机构的可旋转的构件,通过该构件分别将传动机构的相关组成不可相对转动地彼此连接。在此,相应的轴可将组成沿轴向、沿径向、或沿轴向和径向彼此连接。不仅可将轴理解成例如柱状的、可转动地支承的、用于传递转矩的机械元件,而且还将其理解成将各构件或元件彼此连接的普通的连接元件,尤其是将多个元件不可相对转动地彼此连接的连接元件。
17.在本发明的意义中,“沿轴向”指的是沿纵向中轴线的方向的定向,行星齿轮组沿着该定向彼此同轴地布置。此时,将“沿径向”理解成沿着在纵向中轴线上的轴的直径方向的定向。
18.原则上,传动机构、尤其集成式差速器的行星齿轮组可彼此任意地布置并且彼此有效连接,以便实现期望的传动比。根据一实施例,第一齿轮组元件是相应的行星齿轮组的太阳轮,第二齿轮组元件是相应的行星齿轮组的行星齿轮架,并且第三齿轮组元件是相应的行星齿轮组的齿圈。因此,输入轴不可相对转动地与第一行星齿轮组的太阳轮连接,其中,第一行星齿轮组的行星齿轮架不可相对转动地与第一输出轴连接,并且第一行星齿轮组的齿圈至少间接地不可相对转动地与第二行星齿轮组的太阳轮连接。第一行星齿轮组的齿圈尤其通过耦联元件、尤其耦联轴不可相对转动地与第二行星齿轮组的太阳轮连接。此外,根据该实施例,行星齿轮架不可相对转动地与。按照根据本发明的第一方面的实施例,第二行星齿轮组的行星齿轮架不可相对转动地与位置固定的结构元件、尤其传动机构壳体连接,其中,第二行星齿轮组的齿圈不可相对转动地与第二输出轴连接。
19.在提到的构件之间,即在行星齿轮组的齿轮组元件之间,还可类似于提到的耦联轴布置其他构件,例如中间轴或耦联轴。
20.行星齿轮组中的一个或多个行星齿轮组相应优选地构造为负行星齿轮组或正行星齿轮组。负行星齿轮组对应于具有行星齿轮架、太阳轮和齿圈的行星齿轮组,在该行星齿轮架处可转动地支承有第一行星齿轮,其中,行星齿轮中的至少一个的齿部与太阳轮的齿部以及齿圈的齿部啮合,因此,当在行星架(steg)固定的情况下太阳轮旋转时,齿圈和太阳轮沿相反的方向旋转。正行星齿轮组与负行星齿轮组的不同在于以下方面:正行星齿轮组具有第一行星齿轮和第二行星齿轮,更确切地说具有内行星齿轮和外行星齿轮,它们可转
动地支承在行星齿轮架处。在此,第一行星齿轮、更确切地说内行星齿轮的齿部一方面与太阳轮的齿部啮合,并且另一方面与第二行星齿轮、更确切地说外行星齿轮的齿部啮合。此外,外行星齿轮的齿部与齿圈的齿部啮合。因此,在行星齿轮架静止的情况下,齿圈和太阳轮沿相同的方向旋转。这里提出的传动机构的齿轮组元件具有斜齿部,以便引起取决于转矩的轴向力,以用于在两个输出轴之间的转矩传递。
21.在行星齿轮组中的一个或多个行星齿轮组构造为正行星齿轮组时,交换行星齿轮架和齿圈的接连,并且将行星排静态传动比(stand
ü
bersetzung)的数值提高1。相反,同样可有意义的是,代替正行星齿轮组,设置负行星齿轮组。此时,在这种情况下,与正行星齿轮组相比,同样应彼此交换齿圈和行星齿轮架的接连,以及将传动机构行星排静态传动比减小1,并且改变符号。然而,在本发明的范畴中,优选两个行星齿轮组相应实施为负行星齿轮组。负行星齿轮组具有高的效率,并且可沿轴向并排布置或沿径向嵌套。
22.替代地,还可设想将一个或多个行星齿轮组构造为阶梯式行星齿轮组。相应的阶梯式行星齿轮组的每个阶梯式行星齿轮优选地包括第一齿轮和与之不可相对转动地连接的第二齿轮,其中,第一齿轮例如与太阳轮啮合,并且第二齿轮相应地与齿圈啮合,反之亦然。两个齿轮例如可通过中间轴或空心轴不可相对转动地彼此连接。在空心轴的情况下,它们可可转动地支承在行星齿轮架的柱栓上。优选地,相应的阶梯式行星齿轮的两个齿轮具有不同的直径和齿数,以便设定传动比。此外,还可考虑组合式行星齿轮组。
23.第一输出轴和第二输出轴可通过连接器件被动地(passiv)彼此连接。换句话说,连接器件可通过齿轮组元件的斜齿部的轴向力被动地来操控。在本文中,“被动地”意指在输出轴之间的传递转矩的连接可在没有控制器以及在没有致动器的情况下进行。因此,连接器件设立成,在没有致动器的情况下提供在第一输出轴和第二输出轴之间的传递转矩的连接。这意味着,即使没有控制器和执行器,也可产生锁定力矩。
24.优选地,第一行星齿轮组的第二齿轮组元件轴向固定地来支承,并且第二行星齿轮组的第三齿轮组元件可沿轴向移位地来支承。第二行星齿轮组的第三齿轮组元件浮动地来支承,其中,第一行星齿轮组的第二齿轮组元件轴向固定地来支承。第三齿轮组元件,例如第二行星齿轮组的齿圈,可少许沿轴向运动,使得可根据从齿轮组元件的斜齿部传递到第二行星齿轮组的第三齿轮组元件的施加的轴向力激活连接器件。在本发明的意义中,可沿轴向移动的支承沿轴向方向具有十分之几毫米的游隙,即,相应的轴或相应的齿轮组元件沿轴向方向没有被明确确定或固定。这使得能够实现啮合力朝连接器件的相应的连接元件的方向的简单的引导。此外,浮动或可沿轴向移动的支承在成本上是有利的,具有低的结构花费,以及在游隙区域中允许轴或齿轮组元件的膨胀,例如是由于温度变化。
25.在本发明的范畴中,还将第二行星齿轮组的第三齿轮组元件或第一行星齿轮组的第二齿轮组元件的可沿轴向移位的支承理解成相应的齿轮组元件具有限定的灵活性的设计。在这个意义上,可沿轴向移位的支承的齿轮组元件通过固定支承来支承,然而,由于其精确限定的弹性设计,能够实现连接器件的连接元件朝向彼此或远离彼此的轴向运动。替代地或补充地,可想到的是,第一输出轴轴向固定地来支承,并且第二输出轴可沿轴向移位地来支承,或者相反。在此,第二输出轴可通过浮动支承沿轴向可运动地来布置。替代地,在第二行星齿轮组的第三齿轮组元件和与之不可相对转动地连接的第二输出轴之间例如可布置有滑动齿部,其虽然阻止在第二行星齿轮组的第三齿轮组元件和第二输出轴之间的相
对旋转,然而能够实现它们之间的轴向相对运动。
26.优选的是,在第一行星齿轮组的第三元件处和在第二行星齿轮组的第一元件处的斜齿部的导程具有至少相似的大小,优选具有相同的大小,并且优选地具有相同的符号。相同的大小和相同的符号,即相同的导程能够实现连接构件或耦联轴没有轴向力,从而可取消复杂的轴向支承。此外,由此实现根据本发明的连接器件支撑来自斜齿部的力,而在这种情况下啮合力不会以有损耗地方式经由壳体支承来传导。支撑在连接器件上又引起在连接器件处提供关于的大小和方向的转矩信息和激活能量。在这种情况下,轴向力尤其作用于第一行星齿轮组的第一齿轮组元件以及第二行星齿轮组的第三齿轮组元件,其中,在集成式差速器的所有其他齿轮组元件处的轴向力得到平衡。
27.将斜齿部的导程或节距理解成沿着相关的旋转轴线测得的、在假想齿延续超过齿轮的实际宽度以便引起齿360
°
环绕轴线所需的轴向距离。在螺纹中,术语螺纹导程以类似的方式使用。因此,具有多个齿的斜齿齿轮可类似于多头螺纹。
28.螺旋角的符号优选地被选择为使得第一行星齿轮组的第一齿轮组元件和第二行星齿轮组的第三齿轮组元件在牵引运行中向前(并且因此还在惯性运行中向后)相互作用。因此,输入轴和第二输出轴相互作用。由此在支承部位处产生与转矩成比例的压紧力,例如在两个输出轴之间的连接器件处。
29.优选地,连接器件是传力的离合器。因此,在输出轴之间的传力连接可通过摩擦产生,并且因此尤其取决于压紧力产生。连接取决于与转矩相关的压紧力,其由在齿轮组元件处的啮合力引起。因此将齿轮组元件的斜齿部的轴向力用于压紧力。连接器件优选地具有摩擦面,使得可借助于摩擦力建立连接。连接器件优选地具有至少两个连接元件,它们例如可彼此传力连接,以便产生锁定作用。替代地,相应的连接元件可直接与第一行星齿轮组的第二齿轮组元件或第二行星齿轮组的第三齿轮组元件进行传力连接。
30.差速器获得取决于转矩的锁定作用,其在牵引运行以及惯性运行中起作用,其中,用于牵引运行和惯性运行的锁定值根据连接器件的构造是相同的,或者可单独调节。因为直接在输出轴处进行转矩传递或锁定,所以差动力仅为离合器的一半,其例如锁定在差速器壳中。因此需要更少或更小的摩擦面。此外,可实现更大的摩擦半径,因为差速器构件不必布置在相对较小的差速器壳中。此外,与传统的自锁差速器相比,可改善冷却和润滑效果,因为更容易接近构件、尤其齿轮组元件。就此而言,行星齿轮组的现有冷却和润滑部可用于将相同的效果同样扩展到连接器件。冷却剂和润滑剂的分布可通过离心力实现。此外,可在传动机构的齿轮组元件和/或壳体部件中设置孔或破口,以便充分冷却连接器件,尤其在锁定或扭矩传递的情况下。例如可从壳体中将压力油引导至第二行星齿轮组的第二行星齿轮架。此外,可通过离心力将油抛向第一行星齿轮组的第一行星齿轮架。这种传动机构不需要任何新的、附加的构件。可继续使用传动机构的已经可用的构件,其中,仅仅连接器件被集成到传动机构中,尤其是集成到壳体中。尽管有连接器件,但可提供复杂度相对较低的轴向结构短的传动机构。
31.传动机构的锁定作用由主要取决于转矩的锁定力矩产生。锁定力矩可替代地或补充地与差速相关。可将锁定值理解成两个从动转矩的差值与两个从动转矩之和的商。即,在锁定值为0%时,两个车轮具有完全相同的转矩。在锁定值为100%时,一个从动部传递100%的转矩,另一个为零。
32.如果元件固定,尤其固定在位置固定的结构元件处,则其被阻止转动运动。传动机构的不可相对转动的结构元件可优选地为永久静止的构件,优选地是传动机构的壳体、这种壳体的一部分或与壳体不可相对转动地连接的结构元件。
33.优选地,连接器件的摩擦面平坦或锥形地构造。通过摩擦面可借助于摩擦力建立连接。即,在两个输出轴之间布置有至少两个对应的摩擦面。在此,相应两个摩擦面形成传递转矩的摩擦面对。连接器件例如可为(摩擦)多片式离合器。摩擦面的压紧力借助于与差速相关的压紧力引起。在相同的摩擦面数量的情况下,锥形的实施方案提供更高的摩擦力矩。锥形的摩擦面例如构造在摩擦锥形部处。摩擦片体例如可提供平坦的摩擦面。
34.连接器件优选地有效布置在第一行星齿轮组的第二齿轮组元件和第二行星齿轮组的第三齿轮组元件之间。在优选的实施例中,连接器件有效布置在不可相对转动地与第一输出轴连接的第一行星齿轮组的行星齿轮架和不可相对转动地与第二输出轴连接的第二行星齿轮组的齿圈之间。换句话说,第一行星齿轮组的行星齿轮架和第二行星齿轮组的齿圈可通过连接器件取决于转矩地不可相对转动地彼此连接或耦联。
35.优选的是,摩擦面中的一个是相应的齿轮组元件的直接的组成部分。这减少了部件的数量,从而降低了成本。这些元件优选地相对较大、较重并且热连接良好,使得在这种情况下摩擦元件中产生的热量附加地可容易地积聚和/或消散。此外,摩擦面中的至少一个优选地布置在将从动扭矩引导至两个输出轴之一的部件上。由此同样减少了传动机构的构件数量,因此同样可降低成本。此外,可获得相同的热优点。然而,替代地,可设想将具有摩擦面的部件设计为单独的构件,它们例如通过带动齿部等至少间接地不可旋转地与相应的输出轴连接。
36.根据一实施例,连接器件的第一连接元件固定地布置在第一行星齿轮组的第二齿轮组元件处并且与第一输出轴相关联,其中,连接器件的第二连接元件固定地布置在第二行星齿轮组的第三齿轮组元件处并且与第二输出轴相关联,其中,在第二连接元件处布置有两个轴向力引入元件,在它们之间至少间接地沿轴向布置有第一连接元件。两个轴向力引入元件中的一个构造成与第一连接元件形成第一摩擦元件对。两个轴向力引入元件中的相应另一个布置在第一连接元件的沿轴向相对的一侧,并且构造成与第一连接元件形成第二摩擦元件对。在此,轴向力引入元件以及第一连接元件用作一种形式的片体,其在轴向压力加载时根据轴向力方向彼此传力配合。与轴向力方向无关地,在连接器件的激活的状态中,在任何情况下都出现在第一行星齿轮组的第二齿轮组元件和第二行星齿轮组的第三齿轮组元件之间的摩擦配合,在该连接器件处两个轴向力引入元件沿轴向间隔开,以及容纳在第一行星齿轮组的第二齿轮组元件处的第一连接元件容纳性地固定地布置在它们之间。还可考虑,传力的离合器或连接器件构造为锥形离合器等等。由于更少数量的摩擦面和构件,锥形离合器可尤其比例如具有摩擦片体(一个或多个)的实施方式成本更有利,尽管多片式离合器可承受更高的热负荷。
37.根据另一实施例,连接器件包括第一轴向力引入元件、第二轴向力引入元件、第三轴向力引入元件以及第四轴向力引入元件,其中,第一轴向力引入元件和第二轴向力引入元件以及至少一个第一连接元件与第一输出轴相关联,并且其中,第三轴向力引入元件和第四轴向力引入元件以及至少一个第二连接元件与第二输出轴相关联。在该实施方式中,连接器件的第一轴向力引入元件和第二轴向力引入元件沿轴向彼此间隔开,以及至少间接
地固定地布置在第一输出轴处。还可想到的是,在第一输出轴和第一轴向力引入元件、第二轴向力引入元件之间布置有其他构件。在任何情况下,第一轴向力引入元件和第二轴向力引入元件相对于第一输出轴不可相对转动地布置。在第一轴向力引入元件和第二轴向力引入元件之间,至少一个第一连接元件至少间接地不可相对转动地布置在第一输出轴处。连接器件的第三轴向力引入元件和第四轴向力引入元件沿轴向彼此间隔开,以及至少间接地固定地布置在第二输出轴处。还可想到的是,在第二输出轴和第三轴向力引入元件、第四轴向力引入元件之间布置有其他构件。在任何情况下,第三轴向力引入元件和第四轴向力引入元件相对于第二输出轴不可相对转动地布置。在第三轴向力引入元件和第四轴向力引入元件之间,至少一个第二连接元件至少间接地不可相对转动地布置在第二输出轴处,其中,在来自斜齿部的起作用的取决于转矩的轴向力的情况下,至少第一连接元件与至少第二连接元件传力配合。因此,由于轴向力,可在第一输出轴和第二输出轴之间传递转矩。因此,连接器件的连接元件沿轴向布置在第一轴向力引入元件和第二轴向力引入元件之间以及在第三轴向力引入元件和第四轴向力引入元件之间。轴向力引入元件如此布置,即,与轴向力方向无关地,在连接元件之间产生传力连接,其中,轴向力引入元件将轴向力传递给连接元件,它们因此彼此相向运动,直至它们摩擦配合地彼此贴靠。由此产生的摩擦力与作用于连接器件的轴向力成比例。该实施例尤其适用于构造为多片式离合器的传力的离合器,其中,连接元件构造为片体,它们可彼此摩擦配合。例如相比于滑动支承等,多片式离合器的优点在于它可在两个输出轴之间产生更大的锁定力矩。
38.还可想到的是,第二行星齿轮组的第三齿轮组元件、尤其第二齿圈的轴向力通过连接器件、第一行星齿轮组的第二齿轮组元件(尤其第一行星齿轮架)和第一输出轴引入壳体中。还可想到的是,第一行星齿轮组的第二齿轮组元件、尤其第一行星齿轮架直接支承在壳体处,而不是将第一输出轴沿轴向固定支承在壳体处。同样可考虑沿轴向定位第二输出轴。
39.此外,优选地,在连接器件处布置有至少一个压力元件,其将轴向预载力传递到连接器件上。借助于压力元件可产生基本锁定力矩。将基本锁定力矩理解成这样的锁定力矩,其基本上与传递的转矩无关,并且与存在的差速的大小无关。压力元件尤其引起摩擦面的恒定的压紧力。预加载的弹簧适合作为压力元件,尤其构造为盘形弹簧、波纹弹簧等的压力元件。通过预加载输出轴可实现起动辅助。
40.根据一实施例,连接器件如此来构造,使得在牵引运行中和在惯性运行中可实现连接器件的不一样的锁定特性。在相应的轴向力方向上相互作用的摩擦副例如可不同地构造,尤其构造成具有不同的几何结构,或者具有不同的表面特征或粗糙度特性。在沿第一轴向力方向加载连接器件时彼此相互作用的摩擦副例如可比沿相反的第二轴向力方向加载连接器件时彼此相互作用的摩擦副具有更大的摩擦半径或直径、更大的摩擦面和/或更粗糙的表面,反之亦然。对于作为连接器件的多片式离合器,替代或补充先前的实施方案,可通过相应的侧的片体的数量实现不同的锁定特性。例如可在与第一输出轴有效连接的第一片体载体处比在与第二输出轴有效连接的第二片体载体处有效布置更多数量的片体。换句话说,可在牵引运行和惯性运行中相应有效构造不同的摩擦面对数量,例如通过合适地布置轴向力引入元件。此外,不同的摩擦直径可在牵引运行和惯性运行中起作用。此外,可构建不同的摩擦角,尤其是与锥形的摩擦元件相比的基本上沿径向延伸的平坦的片体。此外,
可在牵引运行和惯性运行中设置不同的摩擦系数。所提及的方面可单独地或以彼此的任意组合来设置。
41.第一行星齿轮组和第二行星齿轮组优选地沿轴向方向相邻地布置。换句话说,第一行星齿轮组的齿轮组元件布置在共同的第一平面中,并且第二行星齿轮组的齿轮组元件布置在共同的第二平面中,其中,两个平面基本上平行伸延,并且沿轴向彼此相邻地布置。相应的共同的平面基本上垂直于车辆的相应的轴线取向。
42.替代地,第一行星齿轮组和第二行星齿轮组沿径向嵌套地布置。通过第一行星齿轮组根据本发明的第一方面至少部分地布置在第二行星齿轮组的径向内部,实现集成式差速器的沿径向嵌套的结构方式。换句话说,第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的齿轮组元件沿轴向布置在共同的平面中。因此,第一行星齿轮组和第二行星齿轮组基本上布置在共同的齿轮平面中,由此传动机构可设计成沿轴向结构很短,并且因此特别紧凑。因此,当沿径向观察时,第一行星齿轮组和第二行星齿轮组相叠地布置。
43.在本发明的意义中,传动机构的两个结构元件不可相对转动地“连接”、“耦联”或“彼此连接”意指结构元件的永久耦联,使得它们不可彼此独立地旋转。还可将此理解成持久稳定的转动连接。尤其在可以是差速器的元件和/或轴和/或传动机构的不可相对转动的结构元件的结构元件之间没有设置切换元件,而是相应的结构元件固定地彼此耦联。还将在两个构件之间的转动柔性的连接理解为固定的或不可相对转动的。不可相对转动的连接尤其还可含有活节,例如以便实现车轮的转向运动或弹动。
44.术语“有效连接”应理解为两个构件之间的不可切换的连接,其被设置成用于持续传递驱动功率,尤其是速度和/或扭矩。在此,可直接或通过固定传动比进行连接。连接例如可通过固定的轴、齿部(尤其正齿轮齿部)和/或缠绕器件进行。
45.术语“至少间接地”可理解成两个构件通过布置在两个构件之间的至少另一构件彼此(有效)连接,或直接地并且因此直接地彼此连接。因此还可在轴或齿轮之间布置其他构件,这些构建与轴或齿轮有效连接。
46.在输入轴和驱动单元之间可布置其他的中间连接的组成,其例如构造为行星齿轮传动机构、正齿轮传动机构、链传动部、皮带传动部、转角传动部、活节轴、扭转阻尼器、多速传动机构等。同样,可在相应的输出轴和与之有效连接的车轮之间布置其他的中间连接的组成,例如活节轴、变速传动机构、弹簧和阻尼元件等。
47.尤其可在传动机构之前附加地连接变速传动机构或多档传动机构,优选2档传动机构。此时,变速传动机构或多档传动机构还可为传动机构的组成部分,并且用于产生附加的变速,例如通过为驱动机器的转速变速,并且以该变速的转速驱动输入轴。多档传动机构或变速传动机构尤其可以行星齿轮传动机构的形式存在。
48.根据本发明的第二方面的根据本发明的用于车辆的传动系包括根据上述实施方案的传动机构以及与传动机构有效连接的驱动单元。驱动单元优选地是电机,其中,传动机构的输入轴是电机的转子,或与转子或转子轴不可相对转动地连接或耦联。转子相对于电机的固定到壳体的定子可转动地支承。电机优选地与蓄能器连接,蓄能器为电机供应电能。此外,电机优选地可通过功率电子设备开环或闭环控制。替代地,驱动单元还能够是内燃机,其中,在这种情况下,输入轴例如是曲轴或与曲轴不可相对转动地连接或耦联。
49.优选地,驱动单元与集成式差速器同轴地布置。因此不需要从输入轴到驱动单元
的转子轴、转子或的曲轴的附加的变速。
50.优选地,驱动单元构造为电机,并且与输入轴同轴地布置,其中,第一输出轴引导穿过电机的转子。因此,传动机构特别紧凑。
51.根据上文说明的类型的传动系可用在车辆中。车辆优选地为机动车,尤其是汽车(例如重量小于3.5吨的客车)、公共车或卡车(例如重量超过3.5吨的公共汽车和卡车)。车辆尤其是电动车辆或混合动力车辆。车辆包括至少两个车桥,其中,车桥中的一个车桥形成可借助于传动系驱动的驱动车桥。在驱动车桥处有效布置有根据本发明的传动系,其中,传动系将驱动单元的驱动功率通过根据本发明的传动机构传递到该车桥的车轮上。还可考虑为每个车桥设置这种传动系。传动系优选地以前置横向结构方式来构建,使得输入轴以及输出轴基本上横向于车辆纵向方向取向。替代地,传动系可倾斜于车辆的纵向和横向轴线布置,其中,输出轴通过相应的活节与横向于车辆纵向轴线布置的相应的车桥的车轮连接。
52.关于根据本发明的第一方面的根据本发明的传动机构的技术效果、优点和有利实施方式的上述定义和阐述同样有意义地适用于根据本发明的第二方面的根据本发明的传动机构和根据本发明的传动系,反之亦然。
附图说明
53.下面借助示意性的附图进一步阐述本发明的八个实施例。其中:
54.图1示出了车辆的高度示意性的俯视图,其具有根据本发明的传动系和根据第一实施方式的根据本发明的传动机构,并且
55.图2示出了根据图1的根据本发明的传动机构的高度示意性的图示,
56.图3示出了根据第二实施方式的根据本发明的传动机构的高度示意性的图示,
57.图4示出了根据第三实施方式的根据本发明的传动机构的高度示意性的图示,
58.图5示出了处于第一锁定状态的根据图3的根据本发明的传动机构的高度示意性的图示,
59.图6示出了处于第二锁定状态的根据图3和图5的根据本发明的传动机构的高度示意性的图示,
60.图7a示出了处于第一锁定状态的根据第四实施方式的根据本发明的传动机构的多片式离合器的高度示意性的图示,
61.图7b示出了处于第二锁定状态的根据图7a的多片式离合器的高度示意性的图示,
62.图7c示出了处于第一锁定状态的根据图5的根据本发明的传动机构的多片式离合器的高度示意性的图示,
63.图7d示出了处于第二锁定状态的根据图6的多片式离合器的高度示意性的图示,
64.图8示出了根据第五实施方式的根据本发明的传动机构的高度示意性的图示,
65.图9示出了根据第六实施方式的根据本发明的传动机构的高度示意性的图示,以及
66.图10示出了根据第七实施方式的根据本发明的传动机构的高度示意性的图示。
具体实施方式
67.根据图1示出了具有两个车桥11a、11b的车辆1,其中,在第一车桥11a处以传动作
用的方式布置有根据本发明的传动系2。第一车桥11a可为车辆1的前桥和后桥,并且形成车辆1的受驱动的车桥。传动系2包括实施为电机的驱动单元22以及与之有效连接的传动机构3,其中,在后续的附图中进一步阐述在车辆1中的传动系2、尤其传动机构3的构造和布置。图2中示例性地示出了电机。在后面的附图中,为了简化,省略了电机。仅仅示出了输入轴4,其为了将转矩传递到传动机构3中而与驱动单元22传动连接。电机通过这里没有示出的蓄能器供应电能,蓄能器与在图2中示出的固定在壳体处的定子19有效连接。此外,电机与这里没有示出的功率电子设备连接,以进行开环和闭环控制。通过为电机的定子19通电,将相对于定子可转动地布置的转子20置于相对于定子19的转动运动中,转子作为驱动轴又不可相对转动地与传动机构3的输入轴4连接。输入轴4还可替代地与转子20的单独的转子轴不可相对转动地连接或与之耦联。因此将驱动单元22的驱动功率经由输入轴4传导到传动机构3中,并且在此通过集成式差速器7转换并且至少间接地分配到第一输出轴5和第二输出轴6上。包括定子19和转子20的驱动单元22与集成式差速器7同轴地布置。
68.彼此同轴地布置的输出轴5、6相应间接地联接在图1中示出的车轮18,以便驱动车辆1。在相应的车轮18和输出轴5、6之间布置有活节21和轮毂23,以便补偿输出轴5、6的可能的倾斜位置。因此,车辆1是电动车辆,其中,纯电动地进行驱动。
69.在图2至图10中示出了传动机构3的不同的设计方式。相应的传动机构3是差速器传动机构,并且在此包括输入轴4、第一输出轴5以及第二输出轴6。输出轴5、6彼此同轴地布置,并且始于传动机构3地沿相反的方向朝车轮18延伸。在此,第一输出轴5向左延伸,而第二输出轴6向右延伸。
70.传动机构3包括集成式差速器7,其具有第一行星齿轮组p1和与之有效连接的第二行星齿轮组p2,该第一行星齿轮组具有多个齿轮组元件,并且第二行星齿轮组具有多个齿轮组元件。在此,在第一行星齿轮组p1中,第一齿轮组元件是第一太阳轮25a,第二齿轮组元件是第一行星齿轮架26a,并且第三齿轮组元件是第一齿圈27a,其中,在第一行星齿轮架26a处可转动地布置有多个第一行星齿轮28a,它们与第一太阳轮25a和第一齿圈27a啮合。此外,在第二行星齿轮组p2中,第一齿轮组元件是第二太阳轮25b,第二齿轮组元件是第二行星齿轮架26b,并且第三齿轮组元件是第二齿圈27b,其中,在第二行星齿轮架26b处可转动地布置有多个第二行星齿轮28b,它们与第二太阳轮25b和第二齿圈27b啮合。
71.在此,第一行星齿轮组p1和第二行星齿轮组p2相应构造为负行星齿轮组,其中,第一行星齿轮组p1布置在第二行星齿轮组p2的径向内部。因此,集成式差速器7以径向嵌套的结构方式来实施。
72.在下文说明的实施例中,第一行星齿轮组p1的第一太阳轮25a相应不可相对转动地与输入轴4连接。第一行星齿轮组p1的第一行星齿轮架26a不可相对转动地与第一输出轴5连接,其中,根据图1和图2,第一输出轴5沿轴向延伸穿过输入轴4、第一太阳轮25a以及驱动单元22的转子20。因此,第一太阳轮25a构造为齿圈,并且与之不可相对转动地连接的输入轴4构造为空心轴。第一行星齿轮组p1的第一齿圈27a通过耦联轴12不可相对转动地与第二行星齿轮组p2的第二太阳轮25b连接。第二行星齿轮组p2的第二行星齿轮架26b以固定在壳体处的方式来布置,或者固定在位置固定的结构元件13处。第二行星齿轮组p2的第二齿圈27b不可相对转动地与第二输出轴6连接。
73.借助于第一行星齿轮组p1可将第一从动力矩传递到第一输出轴5上,其中,第一行
星齿轮组p1的支撑力矩可在第二行星齿轮组p2中进行转换,使得与第一从动力矩对应的第二从动力矩可传递到第二输出轴6上。
74.第一行星齿轮组p1和第二行星齿轮组p2的上述齿轮组元件相应具有斜齿部,其根据施加的转矩与功率流无关地产生沿轴向起作用的啮合力,其中,该轴向的力作用于传动机构3的连接器件40。在传动系2的牵引运行中,功率流是从输入轴4通过集成式差速器7的行星齿轮组p1、p2到两个输出轴5、6,其中,驱动单元22的驱动功率在该输入轴4处引入传动机构3中。在传动系2的惯性运行中,功率流是沿相反的方向从相应的输出轴5、6通过集成式差速器7的行星齿轮组p1、p2到输入轴4,驱动功率在该输入轴4处引入到驱动单元22中。在惯性运行中,驱动单元22可以发电机运行的方式运行,以产生电能。
75.连接器件40布置和构造成,针对来自齿轮组元件的斜齿部的两个轴向力方向,即,与来自齿轮组元件的斜齿部的轴向力方向无关地,将第一输出轴5和第二输出轴6至少间接地连接,使得在输出轴5、6之间可传递转矩。轴向力的方向取决于驱动力矩的方向。在连接器件40处的转矩的方向取决于输出轴5、6的差速的符号。在此,连接器件40有效布置在第一行星齿轮组p1的第二齿轮组元件(即,第一行星齿轮架26a)和第二行星齿轮组p2的第三齿轮组元件(即,第二齿圈27b)之间。
76.第一行星齿轮组p1的第二齿轮组元件、即这里的第一行星齿轮架26a轴向固定地支承,而第二行星齿轮组p2的第三齿轮组元件、即第二齿圈27b可沿轴向移位。第二齿圈27b的轴向可运动性非常低,因为仅须经过小的调节路径,以便激活连接器件40,更确切地说以便激活成能够实现在输出轴5、6之间的转矩传递。
77.例如可通过以下方式实现第二齿圈27b的轴向可运动性,即,将转矩从第二齿圈27b传递到第二输出轴6上的构件(例如类似于图2的臂部段9)能实现和具有限定的弹性可变形性,使得第二齿圈27b可相对于差速器7的其余齿轮组元件沿轴向运动,从而使得可激活连接器件40。在这种情况下,第二输出轴6可借助于固定支承轴向固定地支承。在连接器件40的激活或受到操纵的状态下,在输出轴5、6之间传递转矩,其取决于斜齿部的啮合力。在连接器件40的激活或受到操纵的状态中实现输出轴5、6的锁定作用。然而,图2示出了替代于此的设计方案。在此,第二输出轴6借助于两个圆柱滚子轴承24沿轴向松动、即浮动地相对于壳体29来支承。因此无需臂部段9的限定的弹性,因为第二齿圈27b的轴向可运动性通过浮动支承第二输出轴6来实现。第一输出轴5通过这里没有示出的固定支承相对于壳体29轴向固定地支承。
78.在下文进一步说明的示例中,连接器件40相应是传力的离合器,其中,在此,连接器件40的可彼此摩擦配合地连接的摩擦副的摩擦面基本上平坦地构造。然而,原则上还可考虑可彼此有效连接的摩擦面的任何形状,例如锥形的摩擦面等等。
79.在根据图2的第一实施例中,连接器件40的第一连接元件41固定地布置在第一行星齿轮组p1的第二齿轮组元件处,并且与第一输出轴5相关联。连接器件40的第二连接元件42固定地布置在第二行星齿轮组p2的第三齿轮组元件处,并且与第二输出轴6相关联。在第二连接元件42处布置有两个轴向力引入元件45、46,在它们之间至少间接地沿轴向布置有第一连接元件41。在当前的情况下,固定地意指:在内部的第一行星齿轮架26a处的第一连接元件41被固定,以防止轴向运动以及相对旋转;以及在外部的第二齿圈27b处的第二连接元件42被固定,以防止轴向运动以及相对旋转。来自外部的齿圈27b的斜齿部的轴向力在牵
引运行和惯性运行中通过在第一行星齿轮架26a处的两个轴向力引入元件45、46中的一者支撑,其根据轴向力的作用方向与第三轴向力引入元件45或第四轴向力引入元件46摩擦接触。因此,齿圈27b由于啮合力而如此沿轴向运动,即,在操纵连接器件40时,第三轴向力引入元件45或第四轴向力引入元件46略微沿轴向朝布置在第一行星齿轮架处26a的第一连接元件41的相应的摩擦区段运动。因此,第一连接元件41沿轴向有效布置在至少轴向固定地布置在第二连接元件42处的两个轴向力引入元件45、46之间,其中,形成相应的摩擦副或摩擦面对的摩擦面沿轴向对齐地布置。第一连接元件41以及轴向力引入元件45、46以片体的形式起作用,它们可根据轴向力方向彼此摩擦接触,以用于传递转矩。第一摩擦面对由第一连接元件41和布置在其左侧的第三轴向力引入元件45形成。第二摩擦面对由第一连接元件41和布置在其右侧的第四轴向力引入元件46形成。在此,第四轴向力引入元件46同时是臂部段9,其将轴向力从第二齿圈27b传递到第二输出轴6上,反之亦然。第二行星齿轮组p2的第二齿圈27b或第三齿轮组元件至少可沿轴向运动到直至相应的轴向力引入元件45、46贴靠不可相对转动地与第一行星齿轮架26a连接的第一连接元件41,并且产生用于实现锁定作用的轴向力。在此,第一连接元件41和第一行星齿轮架26a一件式地来构造,其中,第一连接元件41是基本上沿径向延伸的臂,其与轴向力引入元件45、46形成摩擦副。在此,轴向力引入元件45、46在其轴向位置方面通过挡圈10来保持。在轴向力引入元件45、46和第二齿圈27b之间的转矩传递通过这里未进一步示出的带动齿部来实现。
80.斜齿部的引起轴向力的啮合力与施加给输入轴4的驱动力矩成比例。在离合器的摩擦面对或摩擦副处的摩擦力矩或锁定力矩与轴向力成比例。锁定力矩可通过摩擦面的数量、摩擦直径、在锥形摩擦元件或摩擦面的情况下可能的锥角和/或摩擦对的选择和设计来调节,尤其是通过摩擦系数来调节。在图2中示出的示例中,两个摩擦面对相同地来构造,使得可在牵引运行和惯性运行中在相同的轴向力的情况下产生相同的取决于转矩的锁定作用或相同的锁定力矩。在此,因此为每个轴向力方向分配单独的摩擦面对。
81.按照根据图3至图10的实施例,连接器件40是构造为多片式离合器的传力的离合器。在多片式离合器中,由齿轮组元件的斜齿部引起的轴向力用作用于片体的调节力。这在下文中进行进一步说明。
82.根据图3至图10,连接器件40包括第一轴向力引入元件43、第二轴向力引入元件44、第三轴向力引入元件45和第四轴向力引入元件46、第一连接元件41以及第二连接元件42。这里可将第一连接元件41理解为第一片体载体,其固定地与第一行星齿轮架26a和第一输出轴5连接。在第一连接元件41或第一片体载体处,多个第一片体14不可相对转动地并且可沿轴向移动地布置。这里可将第二连接元件42理解为第二片体载体,其固定地与第二齿圈27b和第二输出轴6连接。在第二连接元件42或第二片体载体处,多个第二片体15不可相对转动地并且可沿轴向移动地布置。第一片体14和第二片体15沿轴向方向交替布置,并且可在连接器件40的操纵状态中、即当轴向力作用于连接器件时彼此摩擦配合,以便实现提到的锁定作用。第一片体14和沿轴向直接相邻的第二片体15相应形成相应的摩擦对。在图3中示出了处于未受载的状态中的传动机构3,即,当传动系2断开时。
83.第一轴向力引入元件43和第二轴向力引入元件44以及第一连接元件41与布置在该处的第一片体14与第一输出轴5相关联,其中,第三轴向力引入元件45和第四轴向力引入元件46以及第二连接元件42与布置在该处的第二片体15和第二输出轴6相关联。片体14、15
分别形成片体组,其轴向可运动性在一轴向端受到第一轴向力引入元件43或第三轴向力引入元件45的限制,在相对的一端受到第二轴向力引入元件44或第四轴向力引入元件46的限制。因此,片体14、15分别通过两个轴向力引入元件43、44、45、46围住。根据轴向力的作用方向,第二齿圈27b与第二连接元件42和固定在该处的第三轴向力元件45、第四轴向力元件46相对于第一连接元件41和固定在该处的第一轴向力元件43、第二轴向力元件44运动,使得片体14、15被压在一起。片体14、15的调节运动通过第一轴向力引入元件43和对角相对的第四轴向力引入元件46(参见图5)或者通过第二轴向力引入元件44和与之对角相对的第三轴向力引入元件45(参见图6)来传递。
84.轴向力引入元件43、44、45、46轴向固定地布置在相应的连接元件41、42或片体载体处。它们例如可构造为环形元件。在根据图5的示例中,第二齿圈27b由于来自齿轮组元件的斜齿部的轴向力而向左移位,以便实现操纵连接器件40,以调节锁定力矩。在根据图6的情况下,第二齿圈27b由于来自齿轮组元件的斜齿部的沿相反的方向起作用的轴向力而向右移位,以便同样实现操纵连接器件40,以调节锁定力矩。与图5相比,其中,所有片体对彼此摩擦配合,由于片体14、15的数量和布置以及轴向力的方向,仅形成两个片体对,而不是三个片体对。虽然在这种情况下同样产生锁定力矩,然而,最大可传递的锁定力矩小于根据图5相反地起作用的轴向力的情况。在这个意义上,可单独调节用于牵引运行和惯性运行的锁定力矩,其中,连接器件40取决于轴向力和片体14、15的与之相关的轴向运动根据感探的转矩动作。连接器件40构造成,使得在牵引运行和惯性运行中实现连接器件40的不一样的锁定特性。彼此相互作用的构件的作用方式和作用方向还可相反,其中,这取决于齿轮组元件的斜齿部的倾斜方向。图7c类似于图5示出了处于第一锁定状态的连接器件40的详细视图。图7d类似于图6示出了处于第二锁定状态的连接器件40的详细视图。因此,关于图7c和图7d,可参考上文关于图5和图6所述的内容。
85.在根据图3以及图5、图6、图7c和图7d的实施例中,第一连接元件41或第一片体载体是外片体载体,其中,可将三个第一片体14理解为外片体。相比之下,第二连接元件42或第二片体载体是内片体载体,其中,可将三个第二片体15理解为内片体。
86.在根据图4的实施例中,第一连接元件41或第一片体载体是内片体载体,其中,可将三个第一片体14理解为内片体。相比之下,第二连接元件42或第二片体载体是外片体载体,其中,可将三个第二片体15理解为外片体。
87.在根据图3至图6的两个实施例中,第二连接元件42的轴向力引入元件45、46由于第二齿圈27b的取决于轴向力的轴向运动而相对于第一连接元件41的轴向力引入元件43、44运动,使得片体14、15传力地彼此连接,并且因此在第一行星齿轮架26a和第二齿圈27b或两个输出轴5、6之间传递转矩。
88.图7a和图7b分别示出了处于锁定状态中的连接器件40的另一实施例,其中,在此,四个第一片体14不可相对转动地并且可沿轴向移动地布置在第一连接元件41处,并且三个第二片体15不可相对转动地并且可沿轴向移动地布置在第二连接元件42处。第二片体15分别沿轴向布置在两个第一片体14之间。在该实施例中,在来自齿轮组元件的斜齿部的两个轴向力的方向上的相应的锁定作用相同,因为在两个轴向力的方向上,随着片体14、15相应挤压在一起,包括第一片体14和第二片体15的相应三个片体对彼此摩擦配合。根据力的方向,沿轴向方向相应最前面的或最后面的第一片体14没有传递转矩,因此其没有受载,更确
切地说,没有或没有传递转矩地与相应的与之沿轴向相邻的第二片体15摩擦接触。
89.图8和图9示出了和图3基本上相同的传动机构3。在此,不同之处在于在连接器件40处布置有压力元件8,其将轴向预载力传递到连接器件40上。在图8中,压力元件8布置在这里构造为外片体载体的第一连接元件41处,并且产生向右的预载力。在图9中,压力元件8布置在这里构造为内片体载体的第二连接元件42处,并且产生向左的预载力。这里,压力元件8相应构造为压力弹簧,其中,压力元件8用作预加载元件,并且产生在第一输出轴5和第二输出轴6之间的基本锁定力矩。因此,尤其当在与相应的输出轴5、6有效连接的车轮18中的一个处发生打滑时,提供起动辅助。
90.对于具有在构造为多片式离合器的连接器件40中的轴向力引入元件43、44,45、46的所有实施例,应指出的是,连接器件40可如此来构造,即,在操纵或激活连接器件40时,轴向力引入元件43、44,45、46没有直接与片体14、15中的一个接触,以便无需为此对片体14、15进行相应地设计。此外,连接器件40构造成使得在止挡或轴向力引入元件43、44、45、46(其在这里说明的实施例中例如可相应构造为一种类型的挡圈)处没有差速,以便它们无需设计为附加的摩擦元件。就此而言,还可设想,由交替布置的片体14、15形成片体组的相应沿轴向最外面的片体14或15一件式地与相应的与之沿轴向毗邻的轴向力引入元件43、44、45、46连接。在这种情况下,可在相应的不可相对转动的并且这里还沿轴向固定的片体14、15处存在差速。
91.图10示出了与图4基本相同的传动机构3。这里的区别在于轴向力引入元件43、44、45、46的布置和构造。第二传力元件44和第三轴向力引入元件45与根据图4的实施例相同地构造。不可相对转动地布置在第一连接元件41处的第一轴向力引入元件43一件式地与之连接,并且构造成用作片体,其在轴向力加载连接器件40时与布置在左侧的第二片体15形成摩擦元件对。不可相对转动地布置在第二连接元件42处的第四轴向力引入元件46一件式地与之连接,并且构造成用作片体,其在轴向力加载连接器件40时与布置在右侧的第一片体14形成摩擦元件对。对于其余部分,参考对根据图4的实施例的阐述。
92.应明确指出的是,齿轮组元件与相应的行星齿轮组p1、p2的元件的关联可任意交换。齿轮组元件太阳轮、行星齿轮架和齿圈的相应接连根据对变速连同符号的要求进行。代替负行星齿轮组,相应的行星齿轮组p1、p2还可始终构造为正行星齿轮组,为此交换行星齿轮架和齿圈之间的接连,并将行星排静态传动比的值加上1。反之,这同样可是有意义的。
93.还可想到在驱动单元22和传动机构3之间布置此处未示出的附加的变速传动机构,例如构造为具有一个或多个行星齿轮组的行星齿轮传动机构,以提高驱动器的总传动比。
94.附图标记列表
95.1 车辆
96.2 传动系
97.3 传动机构
98.4 输入轴
99.5 第一输出轴
100.6 第二输出轴
101.7 差速器
102.8 压力元件
103.9 臂部段
104.10 挡圈
105.11a 第一车桥
106.11b 第二车桥
107.12 耦联轴
108.13 位置固定的结构元件
109.14 第一片体
110.15 第二片体
111.18 车轮
112.19 定子
113.20 转子
114.21 活节
115.22 驱动单元
116.23 轮毂
117.24 圆柱滚子轴承
118.25a第一行星齿轮组的第一太阳轮
119.25b第二行星齿轮组的第二太阳轮
120.26a第一行星齿轮组的第一行星齿轮架
121.26b第二行星齿轮组的第二行星齿轮架
122.27a第一行星齿轮组的第一齿圈
123.27b第二行星齿轮组的第二齿圈
124.28a第一行星齿轮组的第一行星齿轮
125.28b第二行星齿轮组的第二行星齿轮
126.29 壳体
127.40 连接器件
128.41 第一连接元件
129.42 第二连接元件
130.43 第一轴向力引入元件
131.44 第二轴向力引入元件
132.45 第三轴向力引入元件
133.46 第四轴向力引入元件
134.p1 第一行星齿轮组
135.p2第二行星齿轮组。
技术特征:
1.用于车辆的传动系的传动机构(3),该传动机构包括输入轴(4)、第一输出轴(5)、第二输出轴(6)以及有效布置在所述输入轴(4)和两个输出轴(5、6)之间的集成式差速器(7),其中,所述差速器(7)包括第一行星齿轮组(p1)和与该第一行星齿轮组有效连接的第二行星齿轮组(p2),该第一行星齿轮组具有多个齿轮组元件,并且该第二行星齿轮组具有多个齿轮组元件,其中,所述第一行星齿轮组(p1)的第一齿轮组元件不可相对转动地与所述输入轴连接,所述第一行星齿轮组(p1)的第二齿轮组元件不可相对转动地与所述第一输出轴(5)连接,并且所述第一行星齿轮组(p1)的第三齿轮组元件不可相对转动地与所述第二行星齿轮组(p2)的第一齿轮组元件连接,其中,所述第二行星齿轮组(p2)的第二齿轮组元件不可相对转动地与位置固定的结构元件(13)连接,并且所述第二行星齿轮组(p2)的第三齿轮组元件不可相对转动地与所述第二输出轴(6)连接,其中,借助于所述第一行星齿轮组(p1)能够至少间接地将第一从动力矩传递到所述第一输出轴(5)上,其中,所述第一行星齿轮组(p1)的支撑力矩能够在所述第二行星齿轮组(p2)中进行转换,使得与所述第一从动力矩对应的第二从动力矩能够传递到所述第二输出轴(6)上,其中,所述第一行星齿轮组(p1)和所述第二行星齿轮组(p2)的齿轮组元件具有斜齿部,该斜齿部产生取决于转矩的轴向力,该轴向力作用于连接器件(40),其中,所述连接器件(40)布置和构造成不管来自齿轮组元件的斜齿部的轴向力方向如何,将所述第一输出轴(5)和所述第二输出轴(6)至少间接地连接,使得转矩能够在两个输出轴(5、6)之间传递。2.根据权利要求1所述的传动机构(3),其中,所述第一行星齿轮组(p1)的第二齿轮组元件轴向固定地支承,并且所述第二行星齿轮组(p2)的第三齿轮组元件能沿轴向移位地支承。3.根据上述权利要求中任一项所述的传动机构(3),其中,所述连接器件(40)是传力的离合器。4.根据权利要求3所述的传动机构(3),其中,所述连接器件(40)的摩擦面平坦或锥形地构造。5.根据上述权利要求中任一项所述的传动机构(3),其中,所述连接器件(40)有效布置在所述第一行星齿轮组(p1)的第二齿轮组元件和所述第二行星齿轮组(p2)的第三齿轮组元件之间。6.根据权利要求5所述的传动机构(3),其中,所述连接器件(40)的第一连接元件(41)固定地布置在所述第一行星齿轮组(p1)的第二齿轮组元件处,并且与所述第一输出轴(5)相关联,其中,所述连接器件(40)的第二连接元件(42)固定地布置在所述第二行星齿轮组(p2)的第三齿轮组元件处,并且与所述第二输出轴(6)相关联,其中,在所述第二连接元件(42)处布置有两个轴向力引入元件(45、46),在这两个轴向力引入元件之间至少间接地沿轴向布置有第一连接元件(41)。7.根据权利要求1至5中任一项所述的传动机构(3),其中,所述连接器件(40)包括第一轴向力引入元件(43)、第二轴向力引入元件(44)、第三轴向力引入元件(45)以及第四轴向力引入元件(46),其中,所述第一轴向力引入元件(43)和所述第二轴向力引入元件(44)以
及至少一个第一连接元件(41)与所述第一输出轴(5)相关联,并且其中,所述第三轴向力引入元件(45)和所述第四轴向力引入元件(46)以及至少一个第二连接元件(42)与所述第二输出轴(6)相关联。8.根据上述权利要求中任一项所述的传动机构(3),其中,所述连接器件(40)是多片式离合器。9.根据上述权利要求中任一项所述的传动机构(3),其中,在所述连接器件(40)处布置有至少一个压力元件(8),该压力元件将轴向预载力传递到所述连接器件(40)的摩擦面上。10.根据上述权利要求中任一项所述的传动机构(3),其中,所述连接器件(40)构造成使得能够在牵引运行中以及在惯性运行中实现所述连接器件(40)的不一样的锁定特性。11.根据上述权利要求中任一项所述的传动机构,其中,所述第一行星齿轮组(p1)和所述第二行星齿轮组(p2)沿轴向彼此相邻地布置,或者所述第一行星齿轮组(p1)布置在所述第二行星齿轮组(p2)的径向内部。12.用于车辆(1)的传动系(2),该传动系包括根据上述权利要求中任一项所述的传动机构(3)以及与所述传动机构(3)有效连接的驱动单元(22)。13.根据权利要求12所述的传动系(2),其中,所述驱动单元(22)与所述集成式差速器(7)同轴地布置。14.根据权利要求12或13所述的传动系(2),其中,所述驱动单元(22)构造为电机,并且与所述输入轴(4)同轴地布置,其中,所述第一输出轴(5)穿过所述电机的转子(20)。
技术总结
本发明涉及用于车辆的传动机构和具有这种传动机构的传动系,传动机构包括输入轴、两个输出轴和差速器,差速器包括各具有多个齿轮组元件的两个行星齿轮组,第一行星齿轮组的第一齿轮组元件不可相对转动地与输入轴连接,第二齿轮组元件不可相对转动地与第一输出轴连接,第三齿轮组元件不可相对转动地与第二行星齿轮组的第一齿轮组元件连接,第二行星齿轮组的第二齿轮组元件不可相对转动地与壳体连接,第三齿轮组元件不可相对转动地与第二输出轴连接,通过第一行星齿轮组将第一从动力矩传递到第一输出轴,第一行星齿轮组的支撑力矩在第二行星齿轮组中转换,两个行星齿轮组的齿轮组元件具有产生作用于连接器件的轴向力的斜齿部,连接器件连接输出轴。连接器件连接输出轴。连接器件连接输出轴。
技术研发人员:T
受保护的技术使用者:ZF腓特烈斯哈芬股份公司
技术研发日:2023.01.13
技术公布日:2023/8/5
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