帶電機的驅(qū)動設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種驅(qū)動設(shè)備（1、20），其具有電機（3）、第一行星齒輪傳動機構(gòu)（4）、差速器（5）以及在電機（3）的驅(qū)動軸（3a）與第一行星齒輪傳動機構(gòu)（4）的太陽輪（4a）之間的作用連接裝置，其中，第一太陽輪（4）與第一行星齒輪（4b）齒嚙合，該第一行星齒輪與位置固定的第一齒圈（4）齒嚙合且以可轉(zhuǎn)動的方式支承在第一行星齒輪架（4c）上，該第一行星齒輪架抗相對轉(zhuǎn)動地與差速器（5）的差速器殼（5a）連接。
【專利說明】帶電機的驅(qū)動設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種驅(qū)動設(shè)備，其帶有電機、行星齒輪傳動機構(gòu)、差速器以及在電機的驅(qū)動軸與第一行星齒輪傳動機構(gòu)的第一太陽輪之間的作用連接裝置，其中，第一太陽輪與行星齒輪嚙合，該行星齒輪與位置固定的第一齒圈齒嚙合且能旋轉(zhuǎn)地支承在第一行星齒輪架上，該第一行星齒輪架抗相對轉(zhuǎn)動地(drehfest)與差速器的差速器殼連接。
【背景技術(shù)】
[0002]在DE 198 41 159 C2中說明了這種驅(qū)動設(shè)備。形式為電動機的電機通過簡單的行星齒輪傳動機構(gòu)與傳統(tǒng)的錐齒輪差速器連接。轉(zhuǎn)子軸在端側(cè)配設(shè)有齒部，該齒部形成了行星齒輪傳動機構(gòu)的太陽輪。錐齒輪差速器的差速器殼同時是用于行星齒輪傳動機構(gòu)的行星齒輪的行星齒輪架，該行星齒輪與太陽輪和位置固定的齒圈齒嚙合。行星齒輪架可以繞驅(qū)動設(shè)備的主軸線旋轉(zhuǎn)。差速器的半軸齒輪與輸出軸連接，導(dǎo)入到差速器內(nèi)的扭矩從行星齒輪架經(jīng)由差速齒輪分配到該輸出軸上。這種驅(qū)動設(shè)備構(gòu)造得極為緊湊且要求很少的結(jié)構(gòu)空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的任務(wù)是，提供一種具有靈活的驅(qū)動方案的驅(qū)動設(shè)備。
[0004]該任務(wù)用權(quán)利要求1的特征來解決。
[0005]按照本發(fā)明，在行星齒輪傳動機構(gòu)與驅(qū)動軸之間的作用連接裝置是第二行星齒輪傳動機構(gòu)。第二行星齒輪傳動機構(gòu)至少由第二太陽輪、第二組行星齒輪、第二行星齒輪架和第二齒圈形成。作用連接裝置的輸入端是第二太陽輪。第二太陽輪為此以不能繞驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動軸線相對轉(zhuǎn)動的方式與驅(qū)動軸連接并且與第二行星齒輪齒嚙合。第二組行星齒輪與驅(qū)動設(shè)備的主軸線徑向相間隔地以能轉(zhuǎn)動的方式支承在行星齒輪銷上，這些行星齒輪銷固定在第二行星齒輪架上。
[0006]第二行星齒輪與第二齒圈的內(nèi)齒部齒嚙合，該第二齒圈能位置固定地保持。按照本發(fā)明，“能位置固定地保持”意味著，第二齒圈相對于殼體，例如相對于驅(qū)動設(shè)備的殼體，以不能相對于驅(qū)動設(shè)備的主軸線轉(zhuǎn)動的方式得到保持，但也可以用能夠繞主軸線旋轉(zhuǎn)的方式再次被釋放。
[0007]第二行星齒輪傳動機構(gòu)的第二行星齒輪架和第一行星齒輪傳動機構(gòu)的第一太陽輪以不能繞驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動軸線相對轉(zhuǎn)動的方式相互連接。第一太陽輪是第一行星齒輪傳動機構(gòu)的輸入端。
[0008]驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線是驅(qū)動設(shè)備的主軸線，其在在中央沿軸向延伸穿過驅(qū)動設(shè)備并進而也是第一行星齒輪架、第二行星齒輪架、第一齒圈和第二齒圈的轉(zhuǎn)動軸線。
[0009]按照本發(fā)明，設(shè)置有第二太陽輪與第二齒圈之間的可接合和可分離的轉(zhuǎn)動連接。當(dāng)在第二太陽輪與第二齒圈之間的轉(zhuǎn)動連接被接合時，那么排除了齒圈相對太陽輪以及太陽輪相對齒圈的相對旋轉(zhuǎn)。第二行星齒輪傳動機構(gòu)的功能被取消。在這種運行狀態(tài)中，在第一太陽輪上的轉(zhuǎn)速和扭矩對應(yīng)在驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)速和扭矩。當(dāng)在第二太陽輪與第二齒圈之間的轉(zhuǎn)動連接被分離時，那么另一行星齒輪傳動機構(gòu)起作用。在第一太陽輪上的轉(zhuǎn)速和扭矩在這種情況下由于第二行星傳動機構(gòu)的作用而與在驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)速和扭矩有偏差。
[0010]利用這種按本發(fā)明的布置方式，驅(qū)動設(shè)備可以在至少兩個運行狀態(tài)下運行并且由此可以更為靈活地來使用。
[0011]本發(fā)明的設(shè)計方案規(guī)定，第二齒圈借助至少一個制動器可以位置固定地來固定。制動器例如是盤式或片式或帶式制動器。第二齒圈的旋轉(zhuǎn)可以借助制動器從最大的轉(zhuǎn)速制動到相對周圍環(huán)境為零的轉(zhuǎn)速值。
[0012]本發(fā)明的另一設(shè)計方案規(guī)定，在第二太陽輪與第二齒圈之間的可接合和分離的轉(zhuǎn)動連接可以借助至少一個離合器來建立。離合器例如是片式離合器或帶有錐形摩擦環(huán)的同步離合器。在接合離合器時，在第二齒圈與第二太陽輪之間的轉(zhuǎn)速差從在已分離的離合器的情況下的最大值下降到在完全接合離合器的情況下的相對轉(zhuǎn)速值，即零。
[0013]齒圈的制動優(yōu)選伴隨著離合器的同步的分離。齒圈的釋放伴隨著離合器的同步的接合，如本發(fā)明的設(shè)計方案所設(shè)置的那樣。因此可以實現(xiàn)至少兩個運行狀態(tài)，其中，在第一種運行狀態(tài)中，在時間上與已接合的離合器同步地松開制動器。在第二種運行狀態(tài)中，在時間上與已掛入的制動器同步地分離離合器。此外還設(shè)置有第三運行狀態(tài)，在這種運行狀態(tài)中，不僅將離合器分離而且也將齒圈通過制動器可自由旋轉(zhuǎn)地釋放。在這個運行狀態(tài)中，沒有驅(qū)動功率被傳送到差速器。
[0014]制動器和離合器可以單獨地且彼此獨立地用不同的操縱裝置來操縱。
[0015]本發(fā)明的設(shè)計方案設(shè)置了一種用于制動器和離合器的共同的操縱裝置，由此驅(qū)動設(shè)備包括制動器和離合器設(shè)計得極為緊湊且相應(yīng)地節(jié)省結(jié)構(gòu)空間。用這種操縱裝置可以同步地同時操作制動器和離合器以切換不同的運行狀態(tài)。
【具體實施方式】
[0016]接下來借助兩個實施例詳細闡釋本發(fā)明。
[0017]圖1沿驅(qū)動設(shè)備I的主軸線2示意性示出驅(qū)動設(shè)備I。
[0018]驅(qū)動設(shè)備I具有電機3、第一行星齒輪傳動機構(gòu)4和差速器5。通過第二行星齒輪傳動機構(gòu)6建立起電機3的是轉(zhuǎn)子軸3a的驅(qū)動軸3a與第一行星齒輪傳動機構(gòu)4的第一太陽輪4a之間的作用連接。
[0019]第一太陽輪4a與第一行星齒輪4b齒哨合,該第一行星齒輪與位置固定的第一齒圈4d齒嚙合以及支撐在這個第一齒圈上。行星齒輪4d可轉(zhuǎn)動地支承在第一行星齒輪架4c上。
[0020]行星齒輪架4c抗相對轉(zhuǎn)動地與差速器5的差速器殼5a連接，從而使差速器殼5a可以與行星齒輪架4c 一起以能繞主軸線2旋轉(zhuǎn)的方式來驅(qū)動。差速器5在這種情況下是行星齒輪差速器，其差速器殼5a是行星齒輪架5a。但差速器也可以備選地是帶有差速器殼、差速齒輪和輸出輪的傳統(tǒng)的錐齒輪差速器。行星齒輪差速器的差速齒輪5b和5c由兩組行星齒輪5b和5c形成。各一個行星齒輪5b和行星齒輪5c彼此齒嚙合。此外,行星齒輪5b與輸出輪5d齒嚙合，該輸出輪在行星齒輪傳動機構(gòu)5中是太陽輪5d，以及行星齒輪5c與輸出輪5e齒嚙合，該輸出輪在行星齒輪傳動機構(gòu)5中是太陽輪5e。太陽輪5d和5e分別與輸出軸8或9連接。輸出軸9與主軸線2共軸地取向。輸出軸8與轉(zhuǎn)子軸3a同中心地布置，從而使其轉(zhuǎn)動軸線對應(yīng)主軸線2。
[0021]第二行星齒輪傳動機構(gòu)6由第二太陽輪6a、第二行星齒輪6b、第二齒圈6d和第二行星齒輪架6c形成。第二太陽輪6a與第二行星齒輪6b齒嚙合。第二行星齒輪架6b可轉(zhuǎn)動地支承在行星齒輪架6c上并且與第二齒圈6d齒嚙合。第二行星齒輪架6c與第一太陽輪4a連接。第二太陽輪6a與驅(qū)動軸3a抗相對轉(zhuǎn)動地連接,從而使第二太陽輪6a能繞主軸線2旋轉(zhuǎn)地來驅(qū)動。
[0022]可接合和分離的轉(zhuǎn)動連接裝置10構(gòu)造在第二太陽輪6a與第二齒圈6d之間。轉(zhuǎn)動連接裝置10由離合器K2和制動器BI構(gòu)成。第一離合元件Ila以第一離合元件Ila抗相對轉(zhuǎn)動地與驅(qū)動軸3a連接并能由這個驅(qū)動軸來驅(qū)動的方式與太陽輪6a連接。第二離合元件Ilb與主軸線2同中心地固定在第二齒圈6d上并能與這個第二齒圈一起繞主軸線2相對第一離合元件Ila旋轉(zhuǎn)。離合元件Ila和Ilb可以借助未進一步示出的操縱裝置彼此形狀鎖合地(formschluessig)和/或摩擦鎖合地(reibschluessig)連接，由此可以將由離合元件Ila和Ilb形成的離合器K2接合。在離合元件Ila和Ilb之間的形狀鎖合可以通過操縱裝置再次取消并進而使離合器K2分離。
[0023]第二齒圈6d可以借助制動器BI位置固定地保持在殼體13上，使其不能繞主軸線2旋轉(zhuǎn)。制動器BI由固定在殼體13上的第一制動元件12a和第二制動元件12b形成，該第二制動元件能與第二齒圈6d —起繞主軸線旋轉(zhuǎn)地固定在這個殼體上。
[0024]第二離合元件Ilb和第二制動元件12b共同構(gòu)造在圓盤14上并且具有彼此同中心構(gòu)造出的襯片14a或14b。
[0025]在前述布置中，可以通過松開制動器BI來釋放齒圈6d，從而使離合器Kl接合并進而可以建立起齒圈6d與太陽輪6a之間抗相對轉(zhuǎn)動的連接。在離合器Kl分離后，齒圈6d可以借助制動器BI相對周圍環(huán)境13固定。這個換擋過程優(yōu)選設(shè)計成無過渡。
[0026]圖2沿驅(qū)動設(shè)備20的主軸線2示意性示出驅(qū)動設(shè)備20。
[0027]驅(qū)動設(shè)備20和按圖1的驅(qū)動設(shè)備I 一樣具有電機3、第一行星齒輪傳動機構(gòu)4和差速器5。通過第二行星齒輪傳動機構(gòu)6建立起電機3的是轉(zhuǎn)子軸3a的驅(qū)動軸3a與第一行星齒輪傳動機構(gòu)4的第一太陽輪4a之間的作用連接。驅(qū)動設(shè)備20和I的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)在行星齒輪傳動機構(gòu)4和6以及差速器5方面是相同的。驅(qū)動設(shè)備20與圖1中示出的驅(qū)動設(shè)備I的區(qū)別僅在于轉(zhuǎn)動連接裝置7。
[0028]轉(zhuǎn)動連接裝置7是可以接合和分離的并且構(gòu)造在第二太陽輪6a與第二齒圈6d之間。轉(zhuǎn)動連接裝置7由離合器K2和制動器BI構(gòu)成。第一離合元件15a以第一離合元件15a抗相對轉(zhuǎn)動地與驅(qū)動軸3a連接并能由這個驅(qū)動軸來驅(qū)動的方式與太陽輪6a連接。第二離合元件15b與主軸線2同中心地在第二齒圈6d上至少抗相對轉(zhuǎn)動地但能相對這個第二齒圈軸向移動且能與這個第二齒圈一起繞主軸線2相對第一離合元件15a旋轉(zhuǎn)。第二離合元件15b示出在空擋位置中，該第二離合元件具有與主軸線2同中心布置的摩擦片18。離合元件15a和15b借助線性作用的致動器A能彼此摩擦鎖合地連接，由此使由離合元件15a和15b形成的離合器K2能在致動器A在圖中向左運動時接合。在離合元件15a與15b之間的摩擦鎖合可以通過致動器A朝著右側(cè)的運動再次被取消并進而是離合器K2分離。
[0029]第二齒圈6d可以借助制動器BI相對周圍環(huán)境16位置固定地保持，使其不能繞主軸線2旋轉(zhuǎn)。制動器BI由固定在周圍環(huán)境16上的制動元件17和第二離合元件15b形成，該第二離合元件與第二齒圈6d能繞主軸線2轉(zhuǎn)動地連接，但借助致動器A能沿軸向相對這個第二齒圈移動。為了與第二離合元件的摩擦鎖合，制動元件17配設(shè)有與主軸線2同中心布置的摩擦片19。摩擦鎖合可以通過致動器A在圖中向右的運動并進而通過第二離合元件15b向右的移動建立起來并通過向左的移動再次被取消。
[0030]通過前述布置方式，在第二離合元件15b在圖中向左移動時，離合器Kl被接合并且制動器BI與之同步地被松開，這就是說，建立起驅(qū)動軸3a以及進而第二太陽輪6a與齒圈6d之間的轉(zhuǎn)動連接且同時使將齒圈6d固定在周圍環(huán)境上的制動器BI松開。在第二離合元件15b在圖中向右移動時，離合器Kl被分離并且制動器BI與之同步地被牽引，這就是說，取消了齒圈6d與太陽輪6a之間的轉(zhuǎn)動連接且同時將齒圈6d固定在周圍環(huán)境上。
[0031]附圖標(biāo)記列表
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種驅(qū)動設(shè)備(1、20)，所述驅(qū)動設(shè)備具有電機(3)、第一行星齒輪傳動機構(gòu)(4)、差速器(5)以及在電機(3)的驅(qū)動軸(3a)與第一行星齒輪傳動機構(gòu)(4)的太陽輪(4a)之間的作用連接裝置，其中，第一太陽輪(4)與第一行星齒輪(4b)齒嚙合，所述第一行星齒輪與位置固定的第一齒圈(4)齒嚙合且以可轉(zhuǎn)動的方式支承在第一行星齒輪架(4c)上，所述第一行星齒輪架抗相對轉(zhuǎn)動地與差速器(5)的差速器殼(5a)連接，其特征在于具有在所述作用連接裝置中的第二行星齒輪傳動機構(gòu)(6)，所述第二行星齒輪傳動機構(gòu)帶有至少一個第二太陽輪(6a)，所述第二太陽輪與所述驅(qū)動軸(3a)抗相對轉(zhuǎn)動地連接并且與第二行星齒輪(6b)齒嚙合，其中，所述第二行星齒輪(6b)與能夠位置固定地保持的第二齒圈(6d)齒嚙合且以可轉(zhuǎn)動的方式支承在第二行星齒輪架(6c)上，所述第二行星齒輪架與所述第一太陽輪(4a)抗相對轉(zhuǎn)動地連接，以及其特征還在于具有在所述第二太陽輪(6a)與所述第二齒圈(6d)之間的能夠接合和分離的轉(zhuǎn)動連接裝置(7、10)。
2.按權(quán)利要求1所述的驅(qū)動設(shè)備，其特征在于具有離合器(K2)作為轉(zhuǎn)動連接裝置(7、10)，其中，第二齒圈(6d)能夠借助制動器(BI)位置固定地得到保持。
3.按權(quán)利要求2所述的驅(qū)動設(shè)備，其特征在于具有在第一種運行狀態(tài)中在時間上與已接合的離合器(K2)同步地松開的制動器(BI)。
4.按權(quán)利要求2所述的驅(qū)動設(shè)備，其特征在于具有在第二種運行狀態(tài)中在時間上與已被牽引的制動器(BI)同步地分離的離合器(K2)。
5.按權(quán)利要求2所述的驅(qū)動設(shè)備，其特征在于具有對于制動器(BI)和離合器(K2)共同的致動器(A)，利用所述致動器能夠同步地同時在至少一個運行狀態(tài)中操作制動器(BI)和離合器(K2)。
【文檔編號】F16H3/54GK103492752SQ201280018397
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月13日
【發(fā)明者】托馬斯·斯米塔那, 托斯滕·比爾曼 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司