CN101014785A - 可变扭矩偏置装置 - Google Patents

Abstract

揭示了一种用于旋转传动装置的扭矩偏置装置的各个实施例，用这种扭矩偏置装置可改变传递到一个或多个输出轴的输出扭矩的比例。设置了多个行星齿轮轮系，用于在计算机的控制下使一个输出轴相对于另一个输出轴增速或降速。本发明特别适用于机动车辆。

Description

可变扭矩偏置装置

本发明涉及扭矩偏置装置，尤其涉及应用于分配机动车辆的各个轮子之间的扭矩的那种装置。

扭矩偏置装置典型地用在机动车辆上来增大分配给两个驱动轴之一的驱动扭矩的比例。EP-A-0575121中描述了一种用于改变传递到机动车辆的各个轮子的左/右驱动扭矩的装置。这种装置典型地包括行星齿轮轮系，轮系有适于增大和/或降低某些齿轮轮系元件速度的控制装置，由此将增大比例的扭矩传递到一个驱动轴而不是另一个驱动轴。

可控制的扭矩偏置装置用在机动车辆上，以在车辆转弯过程中通过根据与例如左右摇荡率、摇荡加速度和车辆滑移角的时间微分相关的控制算法来分配驱动扭矩，以影响牵引和左右摇荡的稳定性。

在车辆上的应用中，一个重要的要求是要确保各构成部件尽可能合理地小，以使车辆的设计者能有最大的设计自由。还有，还必须关注长度/宽度比例、重量、制造和装配的复杂性、转动零件的惯量以及冷却。

根据本发明的一个方面，提供一种有一个输入、两个输出以及一个处于它们之间的行星差动模块的扭矩偏置装置，该行星差动模块包括一个可连接于所述输入的齿圈、一个可连接于所述两个输出之一的中心齿轮、以及一个可连接于所述两个输出中之另一个的行星齿轮承载件，所述行星齿轮承载件具有串联地工作在所述齿圈和中心齿轮之间的双行星齿轮，

以及该装置还包括一个齿轮模块和一个控制模块，所述齿轮模块包括两个并排的行星齿轮并具有连接在一起以共同旋转的两个中心齿轮，齿轮模块的一个齿圈是连接于所述差动模块的行星齿轮承载件，而齿轮模块的另一个齿圈可连接于所述两个输出之一，

以及控制模块是适于改变齿轮模块承载件的速度，由此偏置所述差动模块，以便在使用中提供给所述两个输出之一的扭矩比提供给另一个的大。

在本说明书中，所谓“控制模块”包括“致动模块”。

按照第一方面的一种变型，齿轮模块可以有联接以共同旋转的各齿圈、一个连接到差动模块的行星齿轮承载件上的中心齿轮、以及可连接于所述两个输出之一的另一个中心齿轮。

较佳的是，该控制模块适于既可增高也可降低齿轮模块的承载件的转速。该控制模块可包括制动器，该制动器可操作使齿轮模块的承载件停止转动。该控制模块可包括行星齿轮轮系，其具有连接到制动器的中心齿轮、连接到所述齿轮模块的行星齿轮承载件的齿圈、以及可连接到所述输入的行星齿轮承载件。在这样的结构安排中，可以用单个制动器来使齿轮模块的行星齿轮承载件增速。

较佳的是，所述两个输出之一是轴，且所述齿轮模块的两个中心齿轮与之同轴。所述差动模块的中心齿轮也可以与齿轮模块的中心齿轮同轴。

在一个较佳实施例中，所述两个输出中的另一个是轴，并且两个输出是同轴的，但方向相反。

控制模块较佳地包括一个行星齿轮轮系，其具有到所述输入和输出之一的驱动连接。

在一个较佳实施例中，控制模块包括两个可独立工作的制动器和一个行星控制模块轮系，两个制动器可以以直接和间接模式操作，在直接模式中，一个制动器是连接成可使所述齿轮模块的承载件停止转动，而在间接模式中，另一个制动器是连接成可通过所述行星控制模块轮系使所述齿轮模块的承载件增速。

在第一实施例中，控制模块包括可连接到所述输入的齿圈、连接到所述齿轮模块的承载件的中心齿轮、双行星齿轮、以及行星齿轮承载件，其中，所述两个制动器分别连接到齿轮模块的行星齿轮承载件和控制模块轮系的行星齿轮承载件上。

在第二实施例中，控制模块包括可连接到所述输入的行星齿轮承载件、连接到所述两个制动器之一并连接到齿轮模块的行星齿轮承载件的中心齿轮、以及连接到所述两个制动器中的另一个的齿圈。

在第三实施例中，控制模块包括一个可连接到所述输入的行星齿轮承载件、连接到所述两个制动器之一的中心齿轮、以及连接到所述制动器中的另一个并连接到齿轮模块的行星齿轮承载件的齿圈。

在第四实施例中，控制模块包括连接到齿轮模块的行星齿轮承载件并连接到所述制动器之一的齿圈、连接到所述制动器中的另一个的中心齿轮、以及可连接到所述两个输出之一的行星齿轮承载件。

在第五实施例中，控制模块包括连接到所述齿轮模块的行星齿轮承载件并连接到所述制动器之一的中心齿轮、连接到所述制动器中的另一个的齿圈、以及可连接到所述两个输出之一的行星齿轮承载件。

在第六实施例中，控制模块包括一个制动器和一个行星控制模块轮系，该轮系包括可连接到所述输入的承载件、连接到所述齿轮模块的承载件的齿圈、以及连接到所述制动器的中心齿轮，由此可以直接和间接模式操作所述制动器，在直接模式中，制动器是连接成可使所述齿轮模块的承载件停止转动，而在间接模式中，制动器是连接成可通过所述行星控制模块轮系使所述齿轮模块的承载件增速。

在第七实施例中，设置有第二齿轮模块，它具有两个并排的行星齿轮轮系并有连结以共同旋转的两个中心齿轮，第二齿轮模块的一个齿圈可连接到所述输入，以及第二齿轮模块的另一齿圈可连接到所述两个输出中的所述一个，以及控制模块包括一个制动器，该制动器可操作地直接使齿轮模块的行星齿轮承载件中的一个或另一个停止转动。

在一个较佳实施例中，制动器通过两个可独立致动的数字离合器连接，其中一个离合器操作在所述行星控制模块轮系的承载件的输入侧，而另一个离合器是操作作在行星控制模块轮系的齿圈和齿轮模块的承载件之间的连接的制动器侧。该装置还可包括两个扭矩限制离合器，它们分别串联于所述数字离合器。在该较佳实施例中，所述行星控制模块轮系的行星齿轮承载件可径向地处于所述齿轮模块的行星齿轮承载件之外。

根据本发明，一种传动装置包括差动模块、齿轮模块以及有公共旋转轴线的控制模块，这些模块布置成轴向串联于齿轮模块的最中心。较佳的是，这些模块包括直接毗邻的各个行星齿轮。

本发明的第一方面涉及一种具有齿轮模块的传动装置，而齿轮模块具有联接以共同旋转的各中心齿轮。

在本发明的第二方面，各齿圈连接以共同旋转，一个中心齿轮是连接到差动模块的行星齿轮承载件上，而另一个中心齿轮是可连接到所述两个输出之一。在上述任一实施例中，控制模块都可作用于齿轮模块的行星齿轮承载件上。

在本发明的第三方面，齿轮模块的各行星齿轮是联接以共同旋转，一个中心齿轮是连接到差动模块的行星齿轮承载件上，而另一个中心齿轮是可连接于所述两个输出之一。在上述任一实施例中，控制模块都可作用于齿轮模块的行星齿轮承载件上。

根据本发明的第四方面，提供了一种包括齿轮模块的扭矩偏置装置，而齿轮模块具有三个行星齿轮轮系，每个轮系包括中心齿轮、行星齿轮、行星齿轮承载件和齿圈；中心齿轮组和齿圈组两者中之一的构件联接以共同旋转；中心齿轮组和齿圈组两者中之另一个的构件分别提供第一输出、第二输出和第一控制元件；两个行星齿轮承载件连结成一体并提供第二控制元件；第一和第二控制元件可连接到具有转速控制装置的控制模块；以及第一输入和第二输入是分别适于连接到差动齿轮的输出。

根据本发明的第五方面，第四方面的齿轮模块可以具有连接以共同旋转的行星齿轮，各中心齿轮分别提供所述第一输入、所述第二输入和所述第一控制元件，而省略了齿圈。

较佳的是，多个并排的行星齿轮轮系是直接毗邻的。

控制模块可包括第一和第二制动器，或包括可轮流地连接于第一和第二控制元件的单一制动器，或者可包括转速能够升高和降低的旋转装置，诸如马达，且最好是电动马达。在一个较佳实施例中，马达作用在第一和第二控制元件之间，以便能有需即应地升高或降低相对转速。

为了锁定这种传动装置，可同时对第一和第二控制元件施加制动，从而提供停车制动或应急制动。

较佳的是，差动齿轮是与所述齿轮模块有共同旋转轴线的行星差动装置。这种差动齿轮较佳地具有在所述旋转轴线上向相反的方向的两个输出轴。

较佳的是，该致动器或每个制动器设置成围绕着所述轴线并包括至少一个可在所述轴线上旋转的元件。两个制动器可沿着所述轴线轴向地相继设置，或围绕所述轴线把一个布置在另一个的内部。在后一情况中，两个制动器之间可以有一个公共的基础元件。

较佳的是，设置了串联于该致动器或每个制动器的数字离合器。所谓数字离合器，这里是指有两个状态即啮合和脱开状态的离合器。这样的离合器可用于轮流地把单一制动器连接到一个或另一个控制元件。或简单地断开对任一制动器的驱动，以消除其内部阻力或磨损。

根据本发明的第六方面，提供了一种传动装置，它能够有需即应地进行从驱动轮轴到在常态下不被驱动的轮轴的扭矩传递，这种传动装置包括用于连接到驱动轮轴的输入、用于有需即应地连接到被驱动轮轴的输出、以及齿轮模块，该齿轮模块包括两个并排的并可绕一个公共轴线转动的行星齿轮轮系，连接以共同旋转的齿轮模块的各中心齿轮是，可分别连接到所述输入和所述输出的各齿圈，以及可连接到一个构造成能够改变其转速的控制模块的公共行星齿轮承载件。

在一个较佳实施例中，控制模块包括一个制动器，其用于有需即应地使行星齿轮承载件停止转动，由此随之使后轮轴超速。相应地，前轮驱动车辆的后轮轴可收到一个有需即应的扭矩输入而使它超速。可将这一后驱动特性赋予主要具有前驱动特性的车辆。

按照本发明的第七方面，一种传动装置设有一个输入和一个输出，由此驱动到输出是通过扭矩偏置模块，该模块包括两个并排的行星齿轮轮系，每个齿轮轮系的各中心齿轮是联接以共同旋转，一个齿圈连接到输入，而另一个齿圈是连接到输出，各齿轮轮系的行星齿轮承载件是公共的，并且该传动装置还包括一个用于行星齿轮承载件的制动器，由此用制动器施加制动可允许在输入和输出之间进行传动。

这样的传动装置可从任何原动力源向一个扭矩用户有需即应地提供可变的扭矩。

在另一实施例中，输入通过相应的扭矩偏置模块驱动两个输出，每个模块包括两个并排的行星齿轮轮系，每个齿轮轮系的各中心齿轮连接以共同旋转，每个齿轮轮系的一个齿圈联接到输入，而每个齿轮轮系的另一个齿圈是联接到相应的输出，以及每个齿轮轮系的公共行星齿轮承载件是连接于各自的一个制动器，由此制动器施加制动可允许进行从输入到输出的传动。

这样的传动装置可将驱动提供给一个轮轴的相对的车轮，而无需通常的差动齿轮。

根据本发明的第八方面，提供了一种用于在两个输入之间，通常其中一个是车辆的不被驱动的轮轴，传动扭矩的传动装置，该传动装置包括一个齿轮模块和一个控制模块，齿轮模块包括两个并排的并具有联接以共同旋转的两个齿圈的行星齿轮轮系，每个行星齿轮轮系的一个中心齿轮连接到相应的输入，而两个行星齿轮承载件连结成一体，以及控制模块包括行星齿轮轮系，该行星齿轮轮系具有联接到到所述联接的各齿圈的齿圈、联接到第一制动器的中心齿轮、以及联接到第二制动器并联接到齿轮模块的行星齿轮承载件的行星齿轮承载件，由此第一制动器施加制动可使驱动扭矩从一个输入传递到另一个输入，且第二制动器施加制动可使扭矩从所述另一个输入传递到所述一个输入。

较佳的是，这两个输入都是驱动轴并且同轴。各行星齿轮轮系是较佳地与这两个驱动轴同轴。

在对第八方面的第一种替换中，齿轮模块的各齿圈连接到控制模块的行星齿轮承载件上，且齿轮模块的行星齿轮承载件连接到控制模块的齿圈，各制动器可通过控制模块的中心齿***作并直接作用于齿轮模块的行星齿轮承载件。

在第二种替换中，齿轮模块的各齿圈是连接到相应的输入，且齿轮模块的各中心齿轮联接以共同旋转，控制模块的齿圈联接到齿轮模块的行星齿轮承载件并联接到第一制动器上，控制模块的中心齿轮联接到第二制动器上，且控制模块的行星齿轮承载件联接到齿轮模块的公共中心齿轮

在第三种替换中，齿轮模块和控制模块的中心齿轮都联接以一起旋转，各齿圈相应地连接到第一输入、第二输入以及连接到第一制动器，而齿轮模块和控制模块的行星齿轮承载件都连接到第二制动器。

虽然第八方面及其各种替换已经描述了包括一个行星齿轮的控制模块，但也是可采用这一齿轮作为齿轮模块的一部分，以使控制模块只包括各制动器和必要的机械驱动连接。

根据本发明的第九方面，可把根据以上各个方面的多个传动装置以级联的方式连接起来，每个传动装置有一个输入和两个输出，以及把多个输出作为级联装置中下一个传动装置的输入。

这样的布置允许根据扭矩输入使多个输出具有各自的扭矩偏置，因而适用于例如全部车轮驱动的车辆、船舶的推进***和各种机械加工机床、以及需要把输入扭矩有需即应地在多个部分或多个全时用户之间分配的任何装置。

把控制模块(致动模块)应用于所有实施例是由一台外部计算机根据来自车辆和其它传感器的信号来确定的。这些传感器可提供有关例如车辆的转向角度、左右摇荡率、车轮制动和车轮转速的信息，以及外部信息，例如有关车辆位置(例如GPS定位)和路面摩擦的信息。这样，在使用中，计算机将确定车辆的车轮是否需要相对增速或降速，并向扭矩偏置装置发出控制信号，以使车辆按照预先定义的算法做出响应，并且一种算法可以是有效的因而能够根据各个影响因素连续改变。当然可以根据要求的使用状态提供几种算法。扭矩输入可由在控制模块的所述或每个转速调整装置处的扭矩传感器来提供，因此每个输出可以有一个扭矩传感器来提供反馈。

各种类型的制动器都可适用于控制模块。一种较佳的选择是那种多片湿式制动器，它具有几个交替插装的围绕一个旋转轴线布置的圆盘状构件。另一种较佳的布置是用一种磁电机流变制动器，其中在相对旋转的部件之间的工作流体可变得稠硬而造成旋转部件之间的传动，这样的制动器需要连接到一个电源，这样可避免液压、气动或机械致动所固有的复杂性。

从方便来说，制动器组件或其它改变转速的装置应围绕传动装置的旋转轴线安装，并通过一个或多个轴向延伸的连接例如一个或多个套筒形式的连接作用于其上。把制动器组件或其它改变转速的装置安装在最端部是较佳的，因为这样容易接近圆周和环形端面，例如便于进行电源和控制联接。

在设置两个制动器的情况中，可将其中一个嵌装在另一个的内部或两者并排布置。在这两种情况中，都应在两个制动器之间较佳地设置一个公共的基础元件。在设置一个制动器和两个数字离合器的情况中，也可将两个离合器嵌装起来或并排布置，或装在制动器的圆柱形壳体内。

根据本发明的第十方面，提供一种磁电机流变制动器，其包括多个交替插装的圆盘状驱动元件和基础元件，驱动元件适于从径向的内侧进行驱动，用于产生电磁场的装置是设置在径向的外侧，磁电机流变流体是灌装在所述各圆盘之间，并且适于当所述电磁场产生装置被激励时，流变流体就建立各圆盘之间的传动。

这样的布置可提供紧凑的制动器，其适于安装成围绕传动装置的驱动轴线。通过增大盘状元件的直径或在轴向增加元件数目，很容易增大这种制动器的扭矩容量。

在较佳实施例中，各个元件是环形的并限定圆柱形的内部空间，一个双作用离合器装在这个空间内，该离合器有连接到所述制动器的公共输出、以及两个可轮流地连接到相应的可旋转驱动构件的输入。

这种布置可为把制动器有需即应地连接和调制于传动装置的两个旋转元件之一提供一个紧凑的装置，并且特别适用于本说明书中描述的扭矩偏置传动装置。

离合器较佳地包括各毗邻的卷绕弹簧离合器，每个离合器有可有需即应地啮合以驱动公共输出的基础构件。在该较佳实施例中，公共输出处在两个对称的卷绕弹簧离合器之间，并且驱动构件是管状的，同轴的并设置在一侧。

用一个电磁装置可使各基础构件较佳地啮合，这个电磁装置适于使卷绕弹簧的自由元件停止旋转，这将在后文进一步描述。

本发明的其它特点将在下面通过例子参照附图进行的各较佳实施例的说明中显现出来，各附图中：

图1是扭矩偏置装置的第一实施例的原理示意图。

图2是扭矩偏置装置的第二实施例的原理示意图。

图3是扭矩偏置装置的第三实施例的原理示意图。

图4是扭矩偏置装置的第四实施例的原理示意图。

图5是扭矩偏置装置的第五实施例的原理示意图。

图6是扭矩偏置装置的第六实施例的原理示意图。

图7是扭矩偏置装置的第七实施例的原理示意图。

图8是体现如图1中所示的本发明的原理的传动装置的剖视图。

图9示意地示了出磁电机流变制动器成套件。

图10和11示意地示出了卷绕弹簧离合器的操作。

图12示意地示出了用于车轮轴的有需即应的驱动设置。

图13和图14以示意的半个剖面示出再一些实施例，这些实施例有两轮系齿轮模块。

图15-18以示意的半个剖面示出某些有两轮系齿轮模块的同类实施例。

图19-21以示意的半个剖面示出某些替换的控制模块。

图22-27以端视图、轴向剖面和横向剖面示出体现图20的示意布局原理的传动装置。

图28-30以示意的半个剖面示出某些控制模块，它们具有来自这种传动装置驱动侧的输入。

图31-34以示意的半个剖面示出用于不被驱动实施例的某些控制模块。

图35和36以示意的半个剖面示出用于被驱动实施例的某些单方向偏置设置。

图37示出了一列式的有需即应的驱动设置。

图38示出了有两个输出的有需即应的实施例，以及

图39示出了多个装置的级联式布置，其可从单个输入给出多个可控制的输出。

参照图1，输入轴11有驱动大致用点划线14表示的行星差动齿轮的齿圈13的圆锥齿轮12。该差动齿轮14有相对的输出轴15和16(它们可以是车辆的车轮轴的驱动轴)。如图所示，齿圈13通过双行星齿轮17驱动中心齿轮18，而中心齿轮18与一个输出轴16偶合；行星齿轮承载件19与另一输出轴15偶合。

一个大致以点线21表示的扭矩偏置装置包括围绕输出轴16并排布置的三个行星齿轮轮系。

每个行星轮系包括齿圈、行星齿轮、行星齿轮承载件和中心齿轮，并且每个轮系的各元件以下述方式连接。

输出轴16驱动齿圈31，而行星齿轮支架19驱动齿圈41。中心齿轮32、42、52连接成共同旋转，如点线60所示。设置有单一的行星齿轮承载件33并且其与第一制动器61偶合。第三齿圈51是连接于第二制动器62。

在使用中，可以轮流地用制动器61和62来使一个输出轴相对于另一个输出轴增速或降速。

图2示出与图1相同的齿轮布置，但在这情况中，单一的制动器63可分别通过对应的数字离合器64和65连接于第三齿圈51或行星齿轮承载件33。这两个数字离合器是例如在需要时可通过激励电磁线圈来启动的卷绕弹簧离合器，但也可采用任何其它适当的装置。制动器61、62、63可以是任何适当类型的，诸如具有磁电机流变流体作为工作介质的多片圆盘式制动器。

如图2中所示，制动器和数字离合器元件可布置成为制动器模块66，这便于制造和装配到差动模块14以及装配到行星齿轮模块67。

图2的实施例的操作与图1的相同，只是必须把对应的数字离合器与相应的元件51、53啮合。

图3示出了本发明的另一实施例，其中行星齿轮模块167包括联接成共同旋转的各齿圈。与图1和2的实施例相同的特征用类似的标号，就是在对应的标号加上100。

图3的实施例包括差动模块14以及前面已描述的制动器模块66。

齿轮模块167与图1和2中所表示的类似，不过内部连接是不同的。具体地说，三个齿圈131、141、151是连接成一个单元，且数字制动器64和65是分别连接于公共行星齿轮承载件33和第三中心齿轮152。

一个驱动轴16连接于第二中心齿轮142，而另一驱动轴(通过差动行星齿轮承载件19)连接于第一中心齿轮132。

其操作与上述相同，可用制动器63通过一个或另一个数字离合器64、65的连接使一个输出轴相对于另一个输出轴增速或降速。

图4表示出一种设置，其适用于四轮驱动车辆的中心安装差动齿轮，也适用于在车轮轴的各轮子之间操作。共用的特征也是采用共用的标号，并且所表示的布置很接近地对应于图2的布置(其中各中心齿轮连接成共同旋转)。各对应零件的标号加上了200。

一个输入轴211驱动一个差动齿轮模块214，而行星齿轮模块67是连接于模块214，以及一个制动器模块66包括制动器63和数字离合器64、65。

该齿轮模块与图2的齿轮模块相同，并且有同样的内部和外部驱动连接，如图所示。一个输出轴16(例如用于后轮轴)同轴地穿过模块66、67。另一个输出轴(例如用于前轮轴)可从两个部位217a和217b之一引出。在一种布置217a中，输出齿轮220以轴承支承在输入轴211上并由中心齿圈41通过差动模块214的箱体200驱动。应能理解，由于输入轴211是连接于这一差动齿圈，通过该差动行星齿轮承载件的输出被阻止。适当的齿轮和驱动轴连接把扭矩从齿轮220传递到所需要的部位。但是，由于这一驱动输出是在第一齿圈31的外面，还应能理解，输出传动可从沿着行星齿轮模块67的外侧的任何适当位置引出；表示出了一个适当的替换部位217b。

这一实施例的工作与上述的相同。

图5表示出一种对应于图4的设置，但它具有如图3中所示的公共齿圈布置。共用的零件用类似的标号，就是在对应的标号加上300。

制动器模块66和齿轮模块167与参照图3所述的相同并具有同样的内部和外部连接。各齿圈相联接以共同旋转。

如图所示，差动模块314具有连接于输入轴311的中心齿轮、以及连接于齿轮模块167的第一中心齿轮的承载件。一个输出轴16由差动齿圈驱动。如图3所示相同，另一输出217a需要由差动行星齿轮承载件驱动，而这，与图4的实施例一样，是通过从部位217a通过差动箱体200和输出齿轮220进而通过适当的齿轮和轴连接进行驱动来实现的。

应能理解，虽然图中没有表示出来，但是对于一个替换的驱动部位，诸如图4中的217b，存在同样的可能性。

图6和7表示出本发明的两个替换方面，其中行星齿轮模块没有齿圈。图6的设置在某些方面类似于图3的设置，且共同的零件用类似的标号，就是对应的标号加上400。

在图6中，差动模块和制动器模块14、66与图3中的相同。有些简化的行星齿轮模块467包括并排布置但没有任何齿圈的三个行星齿轮轮系。这三个轮系具有连接于数字离合器65的公共行星齿轮承载件33，而另一数字离合器64是连接于第三中心齿轮452。

图6的布置与图3的布置的不同点在于其各个行星齿轮连接成共同旋转。齿轮模块的各个输入与图3中的设置相同，即从输出轴16到中心中心齿轮442以及从输出轴15到内中心齿轮432。

如同上述，这种制动器的布置可通过一个或另一个数字离合器64、65使输出轴15、16相对增速或降速。

图7的实施例对应于图6的实施例，同样可应用于图5的中心车辆部位。共同的部件用类似的标号，就是对应的标号加上500。与图6的实施例类同，齿轮模块567没有齿圈，但各行星齿轮是连接成共同旋转。制动器模块66和差动模块314与图5中的相同。

除中心部位之外，图7的实施例的工作与图6的相同，如前所述，对于输出部位217a，存在着其它的可能性。

图8中所示的传动装置是图1中所示的原理布置的一个实际的实施例。同样的零件用相同的标号。

图8表示出一个传动装置箱体10，输入轴11和两个输出轴15、16以轴承支承在其内；每个轴具有用例如花键固定成与其一起旋转的从动法兰71。输入圆锥齿轮12驱动输出圆锥齿轮72，而齿轮72是紧固成与行星差动装置14的齿圈13一起旋转。

三个行星齿轮轮系围绕输出轴16并排地布置成一个模块67，并有联接以共同旋转的各中心齿轮60。这些齿轮轮系位于差动装置14和由磁电机流变元件构成的制动器模块66之间，可将磁电机流变元件选择性地(通过数字离合器)接合于传动装置箱体10的各制动器输入。

一个数字离合器可把制动器联接到齿轮模块67的公共行星齿轮承载件33上，而另一个数字离合器可把制动器联接到毗邻的行星轮系的齿圈51上。在输入侧，中心齿圈41由输出轴15驱动，以及毗邻差动齿轮14的齿圈31由输出轴16驱动。

根据需要，可设置适当的支承轴承(滚柱轴承、滚珠轴承或滑动轴承)，以及各邻接部件之间的连接通常使用花键。如图中所示，箱体10由三个部件10a、10b、10c构成，这样，允许单独地装配模块14、67、66并进行试验。

如图8中所示，本发明的扭矩引导单元可以很紧凑，并且便于围绕车辆轮轴的一个或另一个传动轴设置。这种装置是自成套的，并且从外面很容易接近制动器模块66，以便连接适当的动力源。应能理解，这种模块的各个制动器可采用液压、电动、气动或机械操作，并且通过在传动装置的外面设置制动器模块可便于进行适当的控制机构的连接。

图9以示意的半个剖面形式示出适用于图2-8中所示的传动装置的制动器。点划线80表示中心线，在实际应用中，它是输出轴16的中心线。

传动装置箱体10有四个向内伸的肋板81，支承在球轴承83上的作为一个组件82的三个圆盘可在各肋板之间转动。各圆盘和各肋板之间的空间容纳有磁电机流变流体，并且电磁线圈85绕在各圆盘的外部圆周。在使用中，激励线圈85就可使流体84***，从而使肋板81对圆盘组件起制动器的作用。

圆盘组件82有向内伸的齿圈86，其可通过两个数字离合器64、65之一连接于传动装置齿轮模块的控制元件。例如，离合器64的输入87是来自于第三齿圈51，以及离合器65的输入88是来自于行星齿轮承载件33，如图8中所不。

每个数字离合器包括一个卷绕弹簧离合器，其可通过适当的电磁线圈有需即应地接合而把输入87、88中的一个或另一个连接于齿圈86。离合器64、65的一个优点是，在不接合时，圆盘组件82相对于箱体10相对静止，并因而降低附加阻力，进而可避免磁电机流变流体的不必要剪切。

图10和11示意地示出了卷绕弹簧离合器的操作。

在脱开状态(图10)，驱动轴90有从其伸出并围绕旋转轴线92的卷绕弹簧91。从动轴93可绕轴线92旋转并伸进弹簧91内，但它们之间有径向间隔。

这一弹簧的自由端有一个轴向伸出的舌柄94，这个舌柄啮合在可绕从动轴93旋转的套环95上的一个孔中并可相对于孔轴向运动。

舌柄的远端有一个相对静止的电磁铁96，并且一个可选的例如PTFE的低摩擦环97装在套环95和电磁铁96之间。

如图10中所示，驱动轴90可相对于从动轴93不传递任何扭矩地自由旋转，如箭头98所示。

图11表示出闭合状态，在这一状态，电磁铁被激励而吸引套环95。结果，弹簧91紧紧地箍在从动轴93上而传递驱动力，如箭头99所示。

为了清楚地表示工作原理，图10和11中示出的间隙被放大了，实际应用中，卷绕弹簧的径向间隙是很小的，并适于几乎立刻就能与从动轴啮合。

图9的布置表示出两个数字离合器并排地处在同一半径处。或者，如图2-7所示，可将两个离合器设置在不同的半径处，通常把一个嵌装在另一个的内部。图9的制动器里的圆盘的数目当然应选择为适应所希望的效能，磁电机流变流体的容积、必要的间隙、以及线圈的最大磁场强度也应作同样的选择。所有这些变量都可以通过适当的计算和/或试验经验地确定。图12示出本发明的另一实施例，其适用于那种一对车轮永久地被驱动而另一对车轮按需被驱动的车辆。

一种前轮驱动的车辆有后车轮轴500，其包括差动装置501、相对的半轴502、503、以及在输入侧的冕形轮/小齿轮504。

一个两轮系的行星传动装置505有一个连接于后轮轴500的输出506、一个来自前轮轴/发动机的输入507、以及一个可按需即应地连接于制动器509的公共承载件508。制动器509典型地是图9中所示的那种磁电机流变类型的，以及为了在不需要制动时尽可能降低阻力，相应地在输入侧设置了一个数字离合器510。

这一传动装置包括一个公共中心齿轮511、可绕公共承载件508自由旋转的各行星齿轮、以及分别连接于输入507和输出506的齿圈512、513。如图所示，输出506同轴地穿过这一传动装置。

在使用中，在制动器509脱开时，传动装置不能传递扭矩，相应地，后轮不被驱动。这样，这一传动装置的两个半轴和各元件都变成自由轮，而车辆只由前轮驱动。

但是，只要制动器509一啮合，承载件就会降速或停止，随之产生使后轮轴增速的作用。这样，可利用超速来使车辆具有有需即应的后轮驱动特性，因而有利于在需要时使车辆迅速转弯。通过调制制动器，可根据需求改变输出扭矩(与本文所述的其它实施例一样)。

在制动器509的输入侧，以及在数字离合器510的上游，还包括扭矩限制离合器514，其可在一旦数字离合器出现非常突然的啮合特性时避免对传动装置产生突然的冲击。扭矩限制离合器可包括例如一个贝氏弹簧垫圈，以限制它的瞬时载荷能力。

这一实施例适用于对车辆的前轮轴或后轮轴施加有需即应的驱动，或从车辆的常态下的两轮驱动得到有需即应的四轮驱动，或简单地提供一种有需即应的动力输出。

图13以对称于中心线600的半个剖面示出本发明的再一个实施例。

这一实施例包括一个差动模块601、一个齿轮模块602、以及一个致动(控制)模块603。输入轴604引出自扭矩提供者(诸如内燃发动机)，且该传动装置有方向相反伸出的两个输出轴605和606。

差动模块601包括一个行星齿轮轮系，它有齿圈607、中心齿轮608、行星齿轮承载件609以及双行星齿轮610和611。

齿轮模块602包括并排的两个行星齿轮，它们有公共的中心齿轮618和行星齿轮承载件619、以及各自的行星齿轮612、613和齿圈614、615。

致动模块包括两个数字离合器621、622和一个制动器623，它们都是上述类型的。每个数字离合器621、622都串连有一个参照图1 2所述的那种类型的扭矩限制离合器624、625，并且制动器623的输入侧设有扭矩和转速传感器626。

与每一数字离合器相关的两个扭矩路径之间还设有一个行星齿轮，它包括通常的齿圈627、中心齿轮628、行星齿轮629和行星齿轮承载件630。

在使用中，两个输出轴把扭矩传递到前轮轴和后轮轴，并且这一装置允许改变扭矩比。这样，为了得到好的加速性能，例如前轮轴/后轮轴的扭矩分配可以是40∶60；或者为了得到稳定的转弯性能，可以是60∶40。

图13的传动装置的连接说明如下。输入604驱动差动齿圈607并给数字离合器621之一提供扭矩输入。第一输出605是通过差动行星齿轮承载件609连接于齿轮模块的一个齿圈615。另一个齿圈614是连接到输出轴606，其还连接到差动中心齿轮608。齿轮模块的行星齿轮承载件619提供第二数字离合器622的输入，并且也联接于齿圈627。最后，数字离合器621的输出是通过行星齿轮承载件630、行星齿轮629和中心齿轮628连接到制动器623。

在操作中，来自输入604的驱动扭矩将由差动模块601按照输出轴605、606的阻力对转速的比例直接分配给这两个轴，在车辆上，这个比例由路面阻力来决定。

如果数字离合器622啮合了，并且用制动器623施加了阻力，那么承载件619将相对于输出轴606降速，于是它将绕公共中心齿轮618旋转。齿轮模块602里的行星齿轮的不相等传动比将导致转速偏差，其将依靠来自齿圈615的连接作用于差动承载件609。这继而将偏置差动齿轮而把来自输出轴606的扭矩分配给输出轴605。

在数字离合器622脱离而数字离合器621啮合的情况下，制动器623可通过致动模块603的行星齿轮提供阻力，其具有增高承载件619的转速的效果，继而把来自输出轴605的扭矩分配给输出轴606。

制动器623当然是在一台外部计算机的控制下，并且可被有需即应地锁定或调制，以使承载件619有恰当的速度变化，以及把来自一个输出轴的扭矩渐进地分配给另一个输出轴。

通过闭合两个数字离合器621、622并锁定制动器623可获得停车锁定。

下面的表格列出了用图13的传动装置可得到的非穷尽性的状态。

状态	离合器621	离合器622	制动器623	调制
					不偏置差动齿轮601不进行扭矩引导	脱开	脱开	不制动	不进行
锁定的差动齿轮601	闭合	闭合	不制动	不进行
					停车场或山坡上起动或缓慢爬行模式	闭合	闭合	制动	锁定制动器623以提供停车作用进行/不进行调制以提供缓慢爬行或山坡上起动选择
把扭矩优先地引导到输出605	脱开	闭合	制动	增大了来自制动器623的扭矩
					把扭矩优先地引导到输出606	闭合	脱开	制动	增大了来自制动器623的扭矩

图14示出对应于图13的一种替换的传动装置，其中共用的零件用相同的标号。这样，差动模块601和齿轮模块602与图13的实施例相同，并有相同的连接。

一个致动模块640包括数字离合器621和622、扭矩限制离合器624和625、以及制动器623。

第二齿轮模块650镜面对称于齿轮模块602。这样，就模块602而言，齿圈654的一个输入是来自输出轴606。第二模块的另一个齿圈655的输入是来自输入轴604。第二齿圈的各中心齿轮658固定在一起以共同旋转，且承载件659提供数字离合器621的输入。

与前述一样，根据调制制动器623可得到的制动扭矩，一个或另一个数字离合器的啮合，就可改变偏置到输出轴605、606的扭矩。

技术人员将能理解，图14的布置是有些缺点的，因为供给致动模块640的动力必须跨过第二齿轮模块650的驱动输入。这样，对于电源，需要用适当滑环或类似的东西。可以用扭矩传感器626提供控制计算机(ECU)的输入。

图15-21以半个剖面图示意地表示出本发明的几个实施例。共同的零件用相同的标号。

图15表示出一个传动装置，它有旋转轴线700、差动齿轮模块710、扭矩偏置齿轮模块720、以及致动(控制)模块730。

差动齿轮模块710包括一个输入711和两个输出712、713。模块710包括齿圈714、双行星齿轮715和716、中心齿轮717、以及行星齿轮承载件718。如图所示，输入711驱动齿圈714，而输出712和713是由中心齿轮717和行星齿轮承载件718驱动。

扭矩分配齿轮模块720包括两个并排的行星齿轮轮系，它们有联接以共同旋转的中心齿轮727、729和一个公共行星齿轮承载件723。还表示出了行星齿轮726、728、齿圈724、725，它们分别连接到差动行星齿轮承载件718，并连接于输出轴713上。控制模块730作用于行星齿轮承载件723以引起降速或增速，由此改变来自差动齿轮710的扭矩偏置，如同前述。

图16的实施例类似于图15，但是齿圈724、725联接在一起以共同旋转。因而连接是不同的，就是，扭矩偏置齿轮模块的中心齿轮729、727分别连接到差动行星齿轮承载件718，并连接到输出轴713上。同样，可操作致动模块730来改变行星齿轮承载件723的转速。

图17中，偏置模块720的行星齿轮726、728是连成一体的，没设置齿圈724、725。连接与图16中的相同。

图18中，行星齿轮726、728连成一体，没有设置中心齿轮727、729。连接与图15中的相同。

图15-18的实施例示出几种不同的齿轮布置，根据可用的安装壳体、预定应用场合的预估速度和扭矩，这些布置可以是单独适用的。

图19-21的各实施例表示出应用于有公共中心齿轮(如图15中所示)的偏置模块720的致动模块730的几个不同实施例。很容易理解，这些不同的致动模块也可应用于公共齿圈方案(图16)和公共行星齿轮方案(图17和18)。

图19对应于图15并举例表示出一个适用的致动模块730。行星齿轮承载件723可通过两个可轮流操作的制动器731、732之一连接于基础(典型地是传动装置箱体)。一个制动器731直接作用于行星齿轮承载件723，而另一个通过行星致动轮系740起作用。这样，轮系740包括一个连接于输入711的行星齿轮承载件741、一个连接于行星齿轮承载件723的齿圈742、以及一个连接于第二制动器732的中心齿轮743。轮系740的作用是在制动器732施加制动时使行星齿轮承载件723增速。

图20示出怎样可把图18的模块710、720分别地连接于制动器731、732。具体地说，制动器732是连接于齿圈742，而承载件741是连接于输入711。同样，在制动器732施加制动时，轮系740有使行星齿轮承载件723增速的作用。

图21示出怎样把模块710、720通过一个双行星齿轮连接于制动器732。在这一情况中，齿圈742是连接于输入711，而行星齿轮承载件741是连接于制动器732。

图21的布置给出了更大的操作对称性，不过缺点是轮系740里的行星齿轮增加了，行星齿轮承载件741也更复杂了。通过采用双行星齿轮，制动器732能够以大致相同于制动器731的速度比作用于行星齿轮承载件723。

图22-27表示出一个对应于图20的原理图的实施例。对应的零件采用相同的标号。

图22的端视图示出了该传动装置的大致圆锥形形状，而图23的轴向剖视图示出了怎样把各个部件方便地装在一个紧凑的单元里，其中两个同轴的制动器731和732围绕着旋转轴线700一个嵌装在另一个之内。

图23一般地表示出怎样布置传动装置的各个元件的旋转轴线以得到一个紧凑的装置。齿轮模块的行星齿轮727、729是用代表性的齿槽结构联接起来的。差动模块710的行星齿轮承载件的轴线、齿轮模块720的轴线、以及致动模块730的轴线是在依次减小的半径处。毗邻差动模块710的齿圈724的半径大于毗邻致动模块730的齿圈725的半径，因而设置了一个环形的间隔元件。

制动器731、732是径向地一个嵌装在另一个的内部并有一个公共的中间基础元件，如图所示。该装置的所有部件都装在一个大致圆柱形的壳体里，并且各个模块710、720、730、740都可以在总装配之前单独地进行装配和试验。

图24是差动模块710的横剖面，并示出了在齿圈714和中心齿轮717之间的双行星齿轮715和716。输出轴712以花键连接于中心齿轮717，而输入轴711连接于齿圈714。双行星齿轮承载件718是连接到毗邻控制模块730的齿轮模块720的齿圈725上。

图25是齿轮模块720的第一行星齿轮的横剖面，并示出了齿圈724、中心齿轮729、以及行星齿轮726。行星齿轮承载件723是与第二行星齿轮共用。

图26对应于图25并表示出齿轮模块的第二行星齿轮，其包括齿圈725、中心齿轮727、行星齿轮728、以及行星齿轮承载件723。

图27是控制模块730的行星轮系的横剖面，并包括齿圈742、中心齿轮743、行星齿轮744和行星齿轮承载件741。

连接与图20的原理图中所示的相同。

图28中，再一个替换实施例提供了从输出轴713之一而不是从输入711到致动模块的输入。这样，这一致动模块的行星齿轮有一个连接于行星齿轮承载件723的齿圈742、以及一个连接于输出轴713的行星齿轮承载件741。制动器731与中心齿轮743偶合，而制动器732作用于齿圈742。

图29示出了用于图28的布置的一种替换连接，其中，制动器732是连接于行星齿轮承载件723。制动器731通过一个差动齿轮起作用，其中齿圈742是连接于制动器731，行星齿轮承载件741由输出轴713驱动，以及中心齿轮743也是连接到行星齿轮承载件723上。

图30表示出用于图28的布置的又另一种替换连接。在这种情况中，差动行星齿轮承载件718驱动齿轮模块720的第一中心齿轮。第二中心齿轮连接到输出轴713上。齿轮模块720的两个齿圈连接起来并驱动控制模块730里的行星轮系的齿圈742。控制模块的行星齿轮承载件741连接到齿轮模块720的行星齿轮承载件，并连接到制动器732上。控制模块的中心齿轮743连接到另一个制动器731上，如图所示。

图28-30的各实施例表示出几种替换方案，根据预定应用情况中的的可用安装空间，可采用这些替换方案。

图31-34以示意的半个剖面表示出几个不被驱动的实施例，这些实施例构造成用于改变两个输出轴801和802之间的扭矩。输出轴801、802通过一个扭矩引导齿轮模块810连接，并且是在致动模块820的控制下。这两个轴有公共旋转轴线800。

齿轮模块810包括两个行星齿轮轮系，它们具有连成一体的齿圈811、812，以及分别连接于输出轴801、802的中心齿轮813、814。一个公共的行星齿轮承载件815可通过致动模块820的行星齿轮轮系821受两个制动器827、828之一的作用。

如图所示，轮系821的齿圈822连接到公共齿圈811、812，而中心齿轮823是连接到两个制动器之一827上。另一个制动器828是连接到行星齿轮承载件824上，而后者又连接到公共行星齿轮承载件815上。

在操作中，可由于输出端的摩擦，例如道路车辆的相应轮胎和路面之间的摩擦，在每个输出轴上产生扭矩。通过对一个或另一个制动器827或828施加制动，可在两个轴之间偏置扭矩比。这样，制动器827施加制动将使承载件815增速，并将扭矩从一个输出轴传递到另一个输出轴。制动器828施加制动将使承载件815降速，并产生相反的传递作用。

图32对应于图31并表示出致动模块820的差动齿轮的一种替换布置。相同的零件用同样的标号。改变连接使得公共齿圈811、812驱动行星齿轮承载件824，以及公共行星齿轮承载件815驱动齿圈822。操作情况与参照图31所述的相同，制动器828起使行星齿轮承载件815降速的作用，而制动器827起使其增速的作用。

图33中所示的一个第三实施例具有在齿轮模块810中连成一体的行星齿轮817、818，分别连接于齿圈811、812的输出轴801、802，以及中心齿轮813、814接以共同旋转的中心齿轮813、814。这样，致动模块820的输入是来自于行星齿轮承载件815和公共中心齿轮813、814。

在该致动模块中，行星齿轮有一个由行星齿轮承载件815驱动的齿圈822、以及一个由公共中心齿轮813、814驱动的行星齿轮承载件824。制动器828、827分别连接到行星齿轮承载件815和中心齿轮823上。工作情况与上述相同，制动器828起降速作用，而制动器827起增速作用。

另一实施例在图34中示出，它也具有分别驱动齿圈811、812的输出轴801、802。为了说明的目的，齿轮模块810的行星轮系包括图23-25的实施例中表示为致动模块的一部分的那个行星轮系，因而有三个轮系轴向串联着。

在这些轮系中，公共行星齿轮承载件815、824连接到制动器828上。中心齿轮813、814、823连结以共同旋转，以及第三齿圈是连接到制动器827上。操作情况与上述相同。

图35的布置有一个输入901和两个输出902、903，是以对称于旋转轴线900的半个剖面表示的。

差动模块910有双行星齿轮911、912、由输入901驱动的齿圈913、由输出903驱动的中心齿轮914、以及由另一个输出902驱动的行星齿轮承载件915。

扭矩偏置模块920有两个与公共中心齿轮921、922串联的行星轮系、一个由差动行星齿轮承载件915驱动的齿圈923、以及另一个由同轴的输出轴903驱动的齿圈924。公共承载件925提供致动模块930的单一输入，在这一情况中，模块930包括单一的制动器931。

图35允许使行星齿轮承载件925降速(尽管用上述各实施例之一和图36的实施例也可以实现增速，这将在下文说明)并可用在四轮驱动车辆的中心差动装置中，以达到不同于通常的前轮轴和后轮轴之间的固定不变的扭矩偏置。在所示的这一实施例中，偏置是单方向的，因为制动器931只能起使行星齿轮承载件925降速的作用。

图36的实施例也给出一种单方向的偏置，其类似于图35的布置。但在这一情况中，致动模块930里设置了一个行星轮系940，其通过齿圈941作用于行星齿轮承载件925。轮系940的行星齿轮承载件942的输入是来自输入901，以及中心齿轮943是与制动器931偶合。

图37以示意的半个剖面表示出一种可脱开的驱动，例如脱开被驱动的前轮轴而与在常态不被驱动的后轮轴或PTO(动力输出)啮合。

通过具有两个串联的行星齿轮轮系的齿轮模块953可将输入轴950和输出轴951有需即应地连接起来。中心齿轮954、955是连接成一起旋转，以及齿圈956、957是分别连接于输入950、951。公共行星齿轮承载件958驱动单一制动器959。在使用中，制动器959施加制动可将扭矩施加于输出轴952，并可安排成使后轮轴超速，从而使在常态为前轮驱动的车辆有后轮驱动特性。

图38以半个剖面表示出一个传动装置，其不包括差动齿轮，而是依靠制动器的操作来实现这种传动装置的驱动。

图38的传动装置关于旋转轴线960对称，并包括一个输入齿轮961、两个输出轴962、963、以及处在其间的与各自镜面对称的齿轮模块964、965。也可把上述其它各实施例中的齿轮模块的共用性包括在这种类型的布置中。

每个模块964、965包括两个并排的行星齿轮轮系，中心齿轮966连接以共同旋转。相应的齿圈967、968分别连接于输入齿轮961和相应的输出轴962、963。每个模块还具有连接于相应制动器970的公共行星齿轮承载件969。

应能理解，如果不把两个制动器970调制成给各自的行星齿轮承载件969提供阻力，这一传动装置就不能传递驱动。但是，在有恰当的传感器输入的合适计算机的控制下，连续的调制将允许某种差动作用。

图39表示出怎样可把本发明的各实施例组合起来而给出多个输出。这样，可把多个传动装置模块980连接起来，使一个模块的输出依次成为下一个模块的输入。可把三个模块联接成能够从一个输入981给出四个输出983，以及把五个模块连接成能够给出八个输出984，等等。这样的***可用在例如船舶的传动装置中，其中可能要求由单一的动力源来驱动若干个推进器和推力器。

本说明书中，数字离合器在各实施例中是可选的，其中控制模块或称致动模块中可设置两个转速调整装置。这些实施例中采用数字离合器是为了提供一种绝对的驱动中断，进而消除转速调整装置本身内的能量损失或下降。这样，典型地可避免制动器内的阻力和空转磨损。术语“数字离合器”包括能够有需即应地接合或断开驱动的任何适当装置，不过具体地用在所述的实施例中，是指几乎没有热容量的离合器，因而这样的离合器可以是尺寸很紧凑的。在每一情况中，数字离合器可包括某种减震的元件，以确保其平稳啮合。

在采用一个单一的转速调制装置的情况中(例如图2)，两个数字离合器或等效物是非常重要的，因为它们除用于断开驱动之外，离合器还构成需要进行扭矩偏置的各扭矩传递路径的一部分。

本发明的某些实施例只用一个制动器来使齿轮模块的元件有需即应地降速(图12)。另一些实施例表示出有两个操作路径(图2)或两个制动器(图1)的一个制动器。这些实施例都可提供齿轮模块的降速或增速。前已指出，其它的增速或降速装置也是可用的，包括例如液压马达、气动马达或电动马达。这样，电动马达可把单一输出从致动模块提供给齿轮模块的行星齿轮承载件(例如图15-18的实施例中)，并且这种马达可以运行于不要求扭矩引导情况下的中性转速。在要求进行扭矩引导的情况中，可根据来自控制计算机的输入信号使马达增速或降速。当然可以在马达的输出端设置数字离合器，以便在不需要马达时将其脱离。

技术人员还应能理解，在某些车辆的应用中，锁定多个制动器就可锁定传动装置，这对于停车制动或把车停在山坡上是很有用的。万一常规的制动***发生了故障，锁定多个制动器可实现应急制动。

本说明书中的术语“制动器”是指能够在两个构件之间传递阻止扭矩的任何装置。所以应能理解，可以采用许多其它的装置诸如单片式或多片式离合器作为制动器。

还应理解，在设置了差动齿轮的各实施例中，差动比可以不是50∶50。用行星差动齿轮，不相等的差动比相当容易做到，并且其在各类机械和非车辆应用中是很有用的。但是，这里揭示的实施例中的大多数是应用于车辆驱动装置，尤其用于扭矩从前轮轴到后轮轴的改变，以及驱动轴扭矩从这一侧到那一侧的偏置。尽管一般地表示的都是行星差动齿轮，但是，在某些实施例中，特别是那些没有用双行星齿轮的实施例中，可以换成常规的圆锥齿轮差动装置。可以采用任何适当的扭矩输入装置，例如轴向或径向驱动的装置。

本说明书中，某些实施例是作为“各车轮之间的”实施例描述的，以及某些实施例是作为“各车轮轴之间的”实施例描述的。一般地说，所描述的差动装置适用于设置在要求设置若干输入/输出的场合的任何位置。

本文描述的各传动装置通常可用于各种机动车辆。但是，应该理解，也可用于非车辆的其它场合，并且可将各输入/输出引导向任何要求的方向。还有，在许多情况中，可把这里描述的各个布置“倒过来”，就是把输出变成输入。

技术人员可选择行星齿轮轮系的特定比值来适应预定的应用，即使在较佳实施例中，也不限制所示齿轮元件的特定尺度或相对比较尺度。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的扭矩偏置装置，具有一个输入、两个输出、以及处于它们之间的行星差动模块，该模块适于把扭矩从所述输入分配给所述输出，所述装置还包括齿轮模块和控制模块，所述齿轮模块包括并排的行星齿轮轮系并具有公共的行星齿轮承载件，所述齿轮模块可被可操作地连接到所述差动模块的所述行星齿轮承载件上，且所述控制模块适于使所述齿轮模块的行星齿轮承载件增速和降速，以偏置所述差动模块，从而向所述两个输出之一提供比另一个更大的扭矩，其中，所述差动模块、齿轮模块和控制模块有一个公共的旋转轴线，并且布置成轴向地串联于所述齿轮模块的最中心。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述行星差动模块包括连接到所述输入的齿圈、一个连接于所述两个输出之一的中心齿轮、以及连接到所述两个输出中的另一个的行星齿轮承载件，所述行星齿轮承载件具有串联地操作在所述齿圈和中心齿轮之间的双行星齿轮，且其中所述齿轮模块包括两个并排的并有连结以共同旋转的两个中心齿轮的行星齿轮轮系，所述齿轮模块的一个齿圈连接到所述差动模块的行星齿轮承载件上，以及所述齿轮模块的另一个齿圈连接到所述两个输出之一。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述两个输出之一是轴，并且所述齿轮模块的各中心齿轮与之同轴。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述差动模块的中心齿轮与所述齿轮模块的所述各中心齿轮同轴。

5.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述两个输出中的另一个是轴，并且所述两个输出同轴。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述两个输出是相反的方向。

7.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括两个可脱离的制动器和一个行星控制模块轮系，该轮系包括连接到所述输入的齿圈、连接到所述齿轮模块的所述承载件的中心齿轮、双行星齿轮、以及一个行星齿轮承载件，其中所述两个制动器分别连接到所述齿轮模块的行星齿轮承载件和所述控制模块轮系的行星齿轮承载件上，所述两个制动器能够以直接模式和间接模式工作，在直接模式中，一个制动器是连接成可使所述齿轮模块的所述承载件停止转动，而在间接模式中，另一个制动器是连接成可通过所述行星控制模块轮系使所述齿轮模块的所述承载件增速。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述行星控制模块轮系的行星齿轮承载件是径向地处于所述齿轮模块的行星齿轮承载件之外。

9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述两个制动器是径向地一个处在另一个的内部。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述两个制动器有一个径向地处于它们之间的公共基础元件。

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