專利名稱：機動車輛用的包括電機的動力傳動系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機動車輛動力傳動系，包括驅(qū)動車輪的電機，以及配備這樣一種動力傳動系的機動車輛。
背景技術(shù)：
已知包括動力傳動系的混合動力汽車類型，它包括一個原先配置并實現(xiàn)汽車主機動裝置的熱力發(fā)動機，和包括電機的動力傳動系，它由兩個基本上沿著這些車輪軸設(shè)置的軸驅(qū)動后輪。該傳動線路依次包括電機，通過減速機進行驅(qū)動；差速裝置，把該運動分散傳遞到兩個車輪軸。該電機一般永久地連接到驅(qū)動輪，以保證從儲存在電池組中的能量出發(fā)牽引汽車，或者用該電機作為發(fā)電機對這些電池組進行再充電。但在某些汽車上，正如尤其是文獻FR-A12931399表示的，該動力傳動系包括由執(zhí)行器控制的嚙合裝置，允許這兩個零件分離，以便打開該傳動線路?？梢赃@樣使電機與驅(qū)動輪分開，以避免當它不利用時被驅(qū)動空轉(zhuǎn)，并減少內(nèi)部摩擦力造成的損失和每當要加速時額外的慣性。已知的執(zhí)行器類型允許打開傳動線路，特別是如文獻US-B2-7325664表示的，包括一個電磁鐵，它吸引并使一個包括爪形連接器連接齒的套筒軸向滑動，與連接到要驅(qū)動的軸的其他齒嚙合，以便使傳動線路閉合?；貏訌椈稍谙喾吹姆较蛏蠅涸谔淄采希员惝旊姶盆F掉電時使該套筒與爪形連接器分離，使該傳動線路打開。這種類型執(zhí)行器有一個問題，它規(guī)定要永久保持電流，以保持電磁鐵的某些力，允許使回動彈簧維持受壓，以便使該傳動線路維持閉合。這時，維持電流持久地消耗電能。另外,要根據(jù)該永久性電流確定電氣部件,特別是執(zhí)行器以及其電源功率電子電路的規(guī)格，以避免溫升，這對汽車的重量及其價格有影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的尤其在于避免先有技術(shù)的這些缺點，并提出一種機動車輛用的動力傳動系，它包括一個允許打開該傳動線路的有效而經(jīng)濟的裝置。為此，提出一種機動車輛用的動力傳動系，包括一個通過傳動機構(gòu)連接至驅(qū)動輪的電機，以便形成汽車的傳動線路，這個傳動機構(gòu)包括一個嚙合裝置，允許打開該傳動線路，以便把該電機與驅(qū)動輪脫開，其特征在于，該傳動線路的嚙合裝置包括電執(zhí)行器，包括不可逆動力學裝置，允許在電執(zhí)行器掉電時把該嚙合裝置維持在一個穩(wěn)定的位置上。按照本發(fā)明動力傳動系的一個優(yōu)點是，由于該不可逆動力學裝置，在不包含傳動線路狀態(tài)改變的行駛階段上不需要利用電能來把電執(zhí)行器維持在一個穩(wěn)定的位置上，這允許避免無謂的能量消耗。按照本發(fā)明的動力傳動系還可以包括下列一個或幾個可以相互結(jié)合的特征。該不可逆動力學裝置最好包括螺桿-螺母系統(tǒng)。
該螺桿最好由該電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。該螺桿最好由電動機軸構(gòu)成，并與螺母嚙合，包括一個阻止旋轉(zhuǎn)的軸向?qū)Р垩b置，該螺母本身軸向驅(qū)動嚙合該傳動線路的爪形聯(lián)接器。動力傳動系最好包括彈簧，軸向配備在螺母和爪形聯(lián)接器之間，允許在爪形聯(lián)接器的齒靠在要嚙合的互補齒上時，使螺桿維持旋轉(zhuǎn)，使螺母相對于爪形聯(lián)接器移動，壓縮該彈簧，以便允許爪形聯(lián)接器通過彈簧放松而最后嚙合。按照一個實施例，該嚙合裝置配備在傳動線路中，被電機驅(qū)動的行星減速齒輪組和向一個軸的兩個驅(qū)動輪分配運動的差速裝置之間。行星齒輪組的輸出件最好由行星齒輪支架(porte-satellites)構(gòu)成，該行星齒輪支架的軸構(gòu)成持久地連接到差速裝置的自由小齒輪的導桿，而該嚙合裝置實現(xiàn)行星齒輪支架和自由小齒輪之間的連接。 該爪形聯(lián)接器可以包括軸向內(nèi)花鍵，它們在行星齒輪支架軸的互補花鍵上滑動。本發(fā)明的目標還在于一種包括帶有上述任意一個特征的動力傳動系的機動車輛。具體地說，該機動車輛可以設(shè)置一種前橋總成的主動力裝置，包括一個熱力發(fā)動機和電動傳動系，驅(qū)動后輪，以便允許對該汽車進行混合動力牽弓I。


參照附圖閱讀以下作為示例給出的和非限制性的描述，將能更好地理解本發(fā)明，并使其他特征和優(yōu)點將顯得更加清晰，附圖中 圖I是按照本發(fā)明動力傳動系的零件分解圖；而 圖2是該動力傳動系傳動裝置和執(zhí)行器的軸向剖面圖。
具體實施例方式圖I表不混合動力汽車后橋總成用的動力傳動系I，包括直接驅(qū)動軸向設(shè)直在末端的行星齒輪組4的電機2，裝在傳動機構(gòu)8的外殼6內(nèi)。行星齒輪組4本身驅(qū)動一個位于平行軸上并與該電機2側(cè)向錯開的差速裝置，它把運動分散到軸向設(shè)置在該差速裝置每一側(cè)的輪子10的兩個軸進行驅(qū)動。輪子的每個軸10包括外端部上的花鍵12，它嵌入后輪軸座相應(yīng)的花鍵上，以便驅(qū)動該輪子。為了簡化畫面，只畫出一個輪子的軸10。執(zhí)行器14位于電機2的軸上和傳動機構(gòu)8相對于該電機的另一側(cè)，習慣上在下文中稱為后側(cè)，允許保證行星齒輪組4和差速裝置之間連接的爪形聯(lián)接器的嚙合或分離。于是，獲得一個基本上配備在后橋總成中間的動力傳動系1，包括靠近車輪軸10的電機2，以便限制該動力傳動系的外廓尺寸。電機2由未示出的動力傳動系管理計算機控制，它按照司機的命令和行駛狀態(tài)控制這個機器，以便提供正向或反向電動機力矩，以便優(yōu)化汽車的能量消耗。圖2表示傳動機構(gòu)8的外殼4，包括由兩個滾動軸承32引導的差速裝置30。電機2的轉(zhuǎn)子20在其后端部包括行星齒輪組4的太陽齒輪22。該行星齒輪組4的行星齒輪支架34，支持行星小齒輪24的軸，一側(cè)與太陽齒輪22嚙合，而另一側(cè)與固定在傳動機構(gòu)4外殼6上的外齒環(huán)36卩齒合。這樣，在電機2的轉(zhuǎn)子20和行星齒輪支架34之間實現(xiàn)第一級運動減速。行星齒輪支架34的軸轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)后部，支持并引導自由小齒輪26，通過滾針軸承允許這兩個零件彼此之間的自由旋轉(zhuǎn)。執(zhí)行器14配備一個沿著電機2的軸配置的電動機40，從傳動機構(gòu)8后側(cè)，包括向前轉(zhuǎn)的軸42，構(gòu)成螺桿，包括切螺紋帶有在其大部分長度上實現(xiàn)的小步距。螺桿42的前端插入位于行星齒輪支架34軸后部空心軸中的滾針套筒44，以便形成引導該螺桿的前軸承。螺母44嚙合在螺桿42上，包括線性引導銷56，它在傳動機構(gòu)8外殼4中實現(xiàn)的軸向?qū)Р壑谢瑒?，以便阻止該螺母旋轉(zhuǎn)，但仍允許它根據(jù)電動機40的旋轉(zhuǎn)而軸向自由滑動。螺母44支持一個由其內(nèi)環(huán)維持的滾珠軸承46，該軸承的外環(huán)本身維持在爪形聯(lián)接器50后凹槽中，組成一個行星齒輪支架34和自由小齒輪26之間的嚙合裝置。彈簧48軸向配備在軸承46和爪形聯(lián)接器50之間，它一側(cè)支持在該爪形聯(lián)接器的后凹槽底部，另一側(cè)支持在該軸承的外環(huán)上，以便施加一個永久性的軸向力，趨向于把該軸承往后推移?？梢栽谧π温?lián)接器50后凹槽中軸向滑動的軸承46，在彈簧48推力下通過一個位于該后凹槽的圓形溝內(nèi)的鎖圈58停止在后部位置上，形成軸承的后撞塊。爪形聯(lián)接器50從前側(cè)由安排在行星齒輪支架34軸后部的花鍵引導，以便同時允許該爪形聯(lián)接器在螺母44和滾珠軸承46位移的作用下軸向滑動，和抓型連接器被行星齒輪支架驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。自由小齒輪26包括后側(cè)一個法蘭，包括一系列向外徑向轉(zhuǎn)動的差速鎖54的齒。爪形聯(lián)接器52在前表面包括軸上中心空心圓柱體，在其圓周上包括一系列向內(nèi)徑向轉(zhuǎn)動的齒，當爪形聯(lián)接器向前滑動時，它可以調(diào)整在自由小齒輪26外齒上。在靜止位置上，該爪形聯(lián)接器52通過電動機40維持在后部位置上，其內(nèi)齒略微進入自由小齒輪26的外齒后部。自由小齒輪26與行星齒輪支架34分離，傳動線路打開，并允許汽車在沒有電機2驅(qū)動的情況下行駛。為了重新閉合傳動線路并在汽車和電機2之間建立的連接，動力傳動系I管理計算機命令電動機40旋轉(zhuǎn)，它使螺桿42旋轉(zhuǎn)，使螺母44軸向向前移動。軸承46也向前移動，在這個方向上驅(qū)動爪形聯(lián)接器50，后者可以調(diào)整其在自由小齒輪26外齒上的內(nèi)齒，以便把這兩個零件嚙合在一起。在爪形聯(lián)接器50的齒靠在自由小齒輪26的齒面上時，阻止爪形聯(lián)接器前進和齒的嵌合，電動機40繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而螺母44向前移動，壓縮彈簧48。接著，當這兩個零件的小旋轉(zhuǎn)，例如，由汽車前進產(chǎn)生，驅(qū)動自由小齒輪26旋轉(zhuǎn)時，這些齒彼此旋轉(zhuǎn)，而彈簧48在齒的嵌入中迅速放松，這使傳動機構(gòu)被抓型連接器嚙合。于是實現(xiàn)了一種簡單而有效的(用爪形連接器)連接傳動機構(gòu)的裝置。另外，螺桿螺母系統(tǒng)設(shè)有小步距螺紋，形成不可逆動力學裝置，爪形聯(lián)接器50的運動只能由電動機40控制螺桿42的旋轉(zhuǎn)。不可逆動力學裝置的這個原理允許在爪形連接器連接或分離之后，完全切斷電動機40的電源、但仍保證控制的位置穩(wěn)定，這保證了安全。于是人們獲得一種電流消耗低和溫升低的電動機40電氣控制部件。
權(quán)利要求
1.用于機動車輛的動力傳動系，包括通過傳動機構(gòu)(8)連接至驅(qū)動輪的電機(2)，用以形成汽車傳動線路，該傳動機構(gòu)包括一種允許打開該傳動線路以使電機(2)脫離驅(qū)動輪的嚙合裝置，其特征在于，傳動線路的嚙合裝置包括位于電機(2)的軸上的電執(zhí)行器(14)，允許構(gòu)成爪形聯(lián)接器的裝置(50，52，54)嚙合或分離，保證電機(4)和汽車驅(qū)動輪之間通過運動傳動機構(gòu)(8)的連接，該執(zhí)行器(14)包括不可逆動力學裝置，允許在電執(zhí)行器掉電時把該嚙合裝置維持在一個穩(wěn)定的位置上。
2.按照權(quán)利要求I的動力傳動系，其特征在于，該不可逆動力學裝置包括一個螺桿-螺母系統(tǒng)(42，44)。
3.按照權(quán)利要求2的動力傳動系，其特征在于，該螺桿(42)由電動機(40)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
4.按照權(quán)利要求3的動力傳動系，其特征在于，該螺桿(42)由電動機(40)的軸構(gòu)成，擰有螺母(44)，包括一個阻止旋轉(zhuǎn)的軸向?qū)Р垩b置(56)，該螺母本身軸向驅(qū)動嚙合傳動線路的爪形聯(lián)接器(50)。
5.按照權(quán)利要求4的動力傳動系，其特征在于，包括彈簧(48)，軸向配備在螺母(44)和爪形聯(lián)接器(50)之間，允許在爪形聯(lián)接器(50)的齒靠在要嚙合的互補齒上時，維持螺桿(42)旋轉(zhuǎn)，使螺母相對于爪形聯(lián)接器移動，壓縮該彈簧，以便允許通過彈簧放松實現(xiàn)爪形聯(lián)接器最后的嚙合。
6.按照上述權(quán)利要求中任何一項的動力傳動系，其特征在于，該嚙合裝置配備在傳動線路中，在電機(2)驅(qū)動的行星齒減速輪組(4)和向一個軸的兩個驅(qū)動輪分配運動的差速裝置(30)之間。
7.按照權(quán)利要求6的動力傳動系，其特征在于，行星齒輪組(4)的輸出件由行星齒輪支架(34)構(gòu)成，該行星齒輪支架的軸構(gòu)成持久地連接到差速裝置(30)的自由小齒輪(26)的導桿，而該嚙合裝置實現(xiàn)行星齒輪支架和自由小齒輪之間的連接。
8.按照權(quán)利要求5和7的動力傳動系，其特征在于，爪形聯(lián)接器(50)包括軸向內(nèi)花鍵，它在行星齒輪支架(34)軸互補花鍵上滑動。
9.一種包括動力傳動系(I)的機動車輛，其特征在于，該動力傳動系是按照上述權(quán)利要求中任何一項實現(xiàn)的。
10.按照權(quán)利要求9的機動車輛，其特征在于，它配備前橋總成的主動力裝置，包括熱力發(fā)動機和電動傳動系(I)，后者驅(qū)動后輪，以便允許對該汽車進行混合動力牽引。
全文摘要
本發(fā)明涉及機動車輛用的包括電機(2)的動力傳動系，它通過傳動裝置(8)連接至驅(qū)動輪，以便形成汽車的傳動線路，這個傳動裝置包括嚙合裝置，允許打開該傳動線路，以便使電機(2)與驅(qū)動輪脫離，其特征在于，該傳動線路的嚙合裝置包括電執(zhí)行器(14)，包括兩個穩(wěn)定位置，掉電時允許把該傳動線路維持在打開位置或者閉合位置。
文檔編號B60K6/387GK102985715SQ201180029639
公開日2013年3月20日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者F·羅伊, V·魯斯 申請人:標致·雪鐵龍汽車公司