CN102145652A - 传动系 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传动系，该传动系具有至少一个驱动机器(2，3)，该驱动机器具有一个传动输出轴(6)，该传动输出轴通过一个变速器(10)可以连接到至少一个驱动车轮上，该变速器被安装在该驱动机器(2，3)上并且包括一个行星齿轮组(18)。为减小用于该传动系的开发和/或制造的开支，变速器(10)具有相对于驱动机器(2，3)的传动输出轴(6)转动的不同的安装位置。

Description

传动系
技术领域
本发明涉及一种传动系，该传动系具有至少一个驱动机器(Antriebsmaschine)，该驱动机器具有一个传动输出轴，该传动输出轴可以通过一个变速器连接到至少一个驱动车轮上，该变速器被安装于驱动机器并且包括一个行星齿轮组。本发明还涉及一种混合动力车，该混合动力车在所述类型的一个传动系中具有一个初级驱动机器和一个次级驱动机器。
发明内容
本发明的一个目的是减小用于开发和/或制造根据下述1的前序部分的一个传动系的开支。下述2-9是本发明的优选实施方案。本发明还提供一种如下述10所述的混合动力车。
1.一种传动系，具有至少一个驱动机器，该驱动机器具有一个传动输出轴，该传动输出轴通过一个变速器被连接到至少一个驱动车轮上，该变速器被安装在该驱动机器上并且包括一个行星齿轮组，其中，该变速器具有相对于该驱动机器的传动输出轴转动的多个不同的安装位置。
2.如前述1所述的传动系，其中，该变速器可以在每种情况下在这些不同的安装位置之间被转动一个限定的角度范围。
3.如前述之一所述的传动系，其中，该传动系包括两个电动机器，其上安装有两个相同设计的变速器。
4.如前述之一所述的传动系，其中，该变速器包括一个变速器壳体，该变速器壳体带有一个中间盖件，该中间盖件面向该驱动机器，该中间盖件具有相对于该变速器壳体转动的多个不同的安装位置。
5.如前述4所述的传动系，其中，该中间盖件具有多个流体端口，这些流体端口根据在该中间盖件和/或该变速器的安装位置而被分配不同的功能。
6.如前述之一所述的传动系，其中，该变速器具有多个排放开口，这些排放开口根据该变速器的安装位置而被分配不同的功能。
7.如前述之一所述的传动系，其中，该变速器包括用于不同的直齿轮对的一个直齿轮安装空间。
8.如前述之一所述的传动系，其中，该变速器包括一个多片式离合器，该多片式离合器具有多个内板并且具有多个外板，这些外板通过一个外部齿形接合在形成于该变速器壳体中的一个内部齿形之中。
9.如前述8所述的传动系，其中，这些内板具有一个内部齿形，在该内部齿形中接合了形成于该行星齿轮组的一个内部齿轮上的一个外部齿形。
10.一种混合动力车，具有在前述之一中所述的一个传动系中的一个初级驱动机器以及一个次级驱动机器。
在一个传动系中，该传动系具有至少一个驱动机器，该驱动机器具有一个传动输出轴，该传动输出轴可以通过一个变速器被连接到至少一个驱动车轮上，该变速器被安装于驱动机器并且包括一个行星齿轮组，这个目的被实现的方式在于该变速器具有相对于该驱动机器的传动输出轴转动的多个不同的安装位置。这种变速器被优选地被设计为一个减速变速器。通过一个合适的减速比(Unter setzung)，可以将该驱动机器的一个相对高的传动旋转速度减小到一个希望的车轮旋转速度。该传动系优选地是一种混合传动系，该混合传动系具有一个内燃机以及至少一个电动机器(优选两个电动机器)，在每种情况下在该电动机器上安装一个变速器。对于根据本发明的变速器，在一种机动车辆中可获得的安装空间能够以一种简单的方式得到最佳利用。
这种传动系的一个优选的示例性实施方案的特征在于：该变速器可以在每种情况下在不同的安装位置之间被转动一个限定的角度范围。该限定的角度范围优选是六十度。
这种传动系的另一个优选的示例性实施方案的特征在于该传动系包括两个电动机器，在这两个电动机器上安排有相同设计的两个变速器。这些电动机器的传动输出轴具有多个同轴的旋转轴线并且在相反的方向上从安装于彼此上的这些电动机器延伸。这两个变速器之一在各自情况下被安装在这些电动机器的端部上，这些端部背向彼此。
这种传动系的另一个优选的示例性实施方案的特征在于该变速器包括一个变速器壳体，该变速器壳体具有一个中间盖件，该中间盖件面向驱动机器，该中间盖件具有相对于变速器壳体转动的多个不同的安装位置。该中间盖件在每一情况下在这些不同的安装位置之间被转动以一个限定的角度范围，该角度范围优选是三十度。
这种传动系的另一个优选的示例性实施方案的特征在于该中间盖件具有多个流体端口(具体是多个高压端口)，这些流体端口中可以根据该中间盖件和/或变速器的的安装位置而被分配不同的功能。优选的是将三个高压端口提供在该中间盖件上，然而仅使用这些端口中的两个。该第三高压端口优选地未被使用并且因此被关闭。
这种传动系的另一个优选的示例性实施方案的特征在于变速器具有多个排放开口，这些排放开口根据该变速器的安装位置而被分配不同的功能。该变速器优选具有两个排放开口。这些排放开口之一优选地通过一个排放螺钉而被关闭。如果需要的话，排放螺钉可以被扭下以便将油排放到该变速器之外。一个传感器(具体是一个温度传感器)可以被安排在另一个排放开口中。
这种传动系的另一个优选的示例性实施方案的特征在于该变速器包括用于不同直齿轮对的一个直齿轮安装空间。通过这些不同的直齿轮对能够以一种简单的方式来实现不同的传动比
Figure BSA00000428467800041
这个直齿轮安装空间的大小因此是与这些不同的直齿轮对相匹配的。
这种传动系的另一个优选的示例性实施方案的特征在于该变速器包括一个多片式离合器，该多片式离合器具有多个内部板并且具有多个外部板，这些外板通过一个外部齿形接合在形成于该变速器壳体内的一个内部齿形之中。直接形成于变速器壳体内的内部齿形优选是进行了腐蚀的和被硬化涂覆的。
这种传动系的另一个优选的示例性实施方案的特征在于这些内部板具有一个内部齿形，在该内部齿形中接合有一个形成于该行星齿轮组的一个内部齿轮(Hohlrad)上一个外部齿形。多片式离合器优选被径向安排在该行星齿轮组的内部齿轮的外部，以便在轴向方向上重叠所述内部齿轮。轴向和径向的表述涉及电动机器的传动输出轴的旋转轴线。轴向意味着在传动输出轴的转动轴线方向上或者在与其平行的方向上。径向意味着在相对于电动机器的传动输出轴的转动轴线的横向方向上。通过将这些齿形整合在行星齿轮组的内部齿轮中并且整合在变速器壳体之中，变速器的大小被相当大地减小。
本发明优选地涉及一种混合动力车，该混合动力车在如上所述的传动系中具有一个初级驱动机器和一个次级驱动机器。该初级驱动机器优选是一个内燃机。该次级驱动机器优选包括两个电动机器，这两个电动机器安装于彼此。在这些电动机器的每一个上安装了一个如上所述的变速器。
附图说明
本发明的进一步的优点、特征和细节将从参见附图详细说明了不同的示例性实施方案的以下说明中体现出来，在附图中：
图1示出根据本发明的一个传动系的纵向截面；
图2示出来自图1的一个放大细节，其中一个行星齿轮组和一个摩擦离合器处于半截面中；
图3示出来自图2的一个放大细节；
图4示出来自图1在一个关节凸缘(Gelenkflansch)之后的一个螺纹连接的区域中的一个放大细节；
图5示出来自图1具有一个轴承固定板的一个放大细节，并且
图6示出来自图1的具有一个通风端口的放大细节。
具体实施方式
图1至图6以不同的视角或细节展示了根据本发明的一种传动系。该传动系是一种具有混合动力驱动(Hybridantrieb)的机动车辆的混合传动系，该机动车辆还被称为一种混合动力车。该混合传动系包括一个电动机器安排1，该电动机器安排具有被组合在一个共同的机器壳体8中的两个电动机器2、3。
在图1中已将电动机器2的大部分切除。这两个电动机器2、3具有相同的设计并且各自包括具有一个传动输出轴6的一个转子5。在变速器侧的端部处，机器壳体8被一个轴承盖件7关闭，在该轴承盖件中提供了用于传动输出轴6的一个固定的轴承。在这两个电动机器2、3之间，机器壳体8具有一个隔板(Trennwand)9，在该分区中提供了用于传动输出轴6的一个浮动轴承。分区9构成一个对称的轴线或平面用于图1中展示的传动系的部分。
安装在机器壳体8的变速器侧的端部上的是一个变速器10。数字11指代在变速器10与电动机器安排1之间的一条分开线。具有与变速器10相同的设计的另一个变速器(未展示)被安装在电动机器2的未示出的变速器侧的端部上。
就驱动而言，变速器10用于将机动车辆的一个驱动轮连接到电动机器3上。为了连接该驱动轮，一个关节凸缘12被附接到变速器10上，该变速器被设计为一个模块式减速变速器。通过根据本发明的变速器10的设计，这有可能使相同的变速器安装在电动机器安排1的既可以在左边(如展示的)也可在右边上。
变速器10包括一个变速器壳体14，该变速器壳体可以通过螺栓13、17和螺母19、23安装在机器壳体8上的不同位置中。根据本发明的一个本质性方面，总共六个螺栓13、17是以一种规则的孔的图案来安排的。以此方式，这使之有可能以一种简单的方式使得变速器10的安装位置相对于电动机器安排1的传动输出轴6的转动轴线以六十度步长来转动。
为了使变速器10定位，在变速器10的一个中间盖件15上提供一个定中心直径。该中间盖件15(还被称为一个屏障盖件)包括用于定中心的一个环绕台阶，通过该环绕台阶该中间盖件15接合在提供于机器壳体8的轴承盖件7上的一个对应的凹陷之中。
中间盖件15在电动机器安排1的方向上将变速器壳体14封闭。分开线11在电动机器安排1的轴承盖件7与变速器10的中间盖件15之间延伸。在相反的一侧上，变速器壳体14被一个外部盖件16封闭，关节凸缘12穿过该外部盖件而延伸。
根据本发明的另一个方面，中间盖件或屏障盖件15能够通过具有一个合适的孔的图案的多个螺钉连接以三十度步长可转动地紧固到变速器壳体14上。优选的是在中间盖件15上径向地在外部提供三种高压连接端口
Figure BSA00000428467800061
然而仅使用其中的两个。该第三端口被关闭。
通过相对于变速器壳体14转动中间盖件15，能够以一种简单的方式改变这些高压端口的位置。具体地讲，中间盖件15总是可以相对于变速器壳体14转动，这样使得一个端口是位于顶部以允许通风。
一个另外的端口优选地被安排为相对于该第一端口偏置一百二十度。允许紧急运行操作的一个多片式离合器40(以下更详细地说明)是由第二端口液压致动的。
变速器10包括一个行星齿轮组18以及具有一个直齿轮对20的一个直齿轮机构。直齿轮对20包括一个内直齿轮21和一个外直齿轮22。根据本发明的另一个方面，该直齿轮机构具有模块式设计并且包括多个直齿轮对，这些直齿轮对使不同的传动比变得可能，以便使变速器10适合于不同的要求。
用于直齿轮对20的保持空间因此在变速器壳体14内形成的方式为使之可以保持不同大小的直齿轮21、22。以此方式，变速器10能以一种简单的方式(例如)与一个特殊的跑道(Rennstrecke)相适配。在关节凸缘12和外部盖件16被拆除之后，具有直齿轮对20的直齿轮机构可以快速地和容易地进行更换。
传动输出轴6的一个传动输出轴轴端24延伸穿过电动机器安排1的轴承盖件7以及变速器10的中间盖件15。行星齿轮组18的一个太阳轮25通过一个花键齿形26被抗扭地连接到该传动输出轴轴端24上以便与其联合转动。
太阳轮25与三个行星齿轮相啮合，在图1中仅可见其中的一个行星齿轮28。行星齿轮28通过一个轴承螺栓(Lagerbolzen)29可转动地安装在一个行星架32上。在图2中可见，一个滚针轴承30被提供用于可旋转地安装行星齿轮28。这些行星齿轮28与一个内部齿轮34相啮合，为此为目的，如在图1中可见，该内部齿轮配备有一个内部齿形35。
在图2中可见，根据本发明的另一个方面，内部齿轮34除了内部齿形35之外还配备有一个外部齿形36。通过外部齿形36，内部齿轮34被抗扭地连接到多片式离合器40的多个内部板37中。这些内部板37与多片式离合器40的多个外部板38处于摩擦接合。
这些内部板37与这些外部板38的摩擦接合是通过一个致动活塞39来产生的，该致动活塞通过多个压缩弹簧41(具体的是多个螺旋压缩弹簧)在轴向方向上被预加载到这些板37、38上。在这些板37、38之间的摩擦接合可以通过对一个压力室42加压来消除，该压力室具有与这些压缩弹簧41的预加载力相反的液压压力，以便允许紧急运作。
致动活塞39(在其背向这些板37、38的一侧上)具有用于保持这些压缩弹簧41的一部分的多个凹陷。在中间盖件或屏障盖件15中提供了用于保持这些压缩弹簧41的另一个部分的类似的凹陷。通过槽榫式引导件，致动活塞39以抗扭的但轴向可移动的方式被连接到中间盖件15上。该槽榫式引导件同时形成了用于致动活塞39的轴向停止件。
根据本发明的另一个方面，多片式离合器40的这些内部板37通过一个传动齿形(Mitnehmerverzahnung)直接座在内部齿轮34上。这些内部板37配备有径向地在内部的一个花键齿形。内部齿轮34的外部齿形36(它接合在所述花键齿形之中)还被称为传动齿形。
根据本发明的另一个方面，这些外部板38配备有一个外部齿形，该外部齿形接合在直接形成于变速器壳体14内的一个内部齿形43之中。内部齿形43被直接腐蚀进入优选地由铝制成的变速器壳体14之中并且是被硬化涂覆的。
根据本发明的另一个方面，内部齿轮34通过两个轴承44、45可旋转地进行安装，这两个轴承优选被设计为薄环轴承。内部齿轮34在两侧由这两个轴承44、45引导。轴承44在内部被径向地支撑在变速器壳体14上。轴承45在内部被径向地支撑在一个轴承架46上。轴承架46通过多个螺钉47被紧固到中间盖件15上。径向地在外部，致动活塞39以一种轴向可移动的方式被引导在轴承架46上。
轴承螺栓29在一端通过一个轴环48(它被减小一半)以一种形状配合连接的方式(formschlüssig)连接到行星架32上。在其另一端处，轴承螺栓29通过一个轴向紧固环49被保持在行星架32上。作为在一端形状配合连接以及在另一端轴向紧固环49的结果，在行星架32上提供了的轴承螺栓29的组合的轴向和旋转锁定。轴承螺栓29还包括一个油通道孔50，这使之有可能以一个简单的方式润滑滚针轴承30。
图1示出太阳轮25通过一个外部齿形51与这些行星齿轮28相啮合并且是可转动地安装在行星架32上。行星架32进而通过轴承53、54可转动地安装。行星架32的一端通过浮动轴承53安装在变速器10的外盖件16内。行星架32通过固定轴承54安装在变速器壳体14内。内部直齿轮21在轴向方向上被安排在两个轴承53与54之间并且通过一个轴向紧固环来保持。
外部直齿轮22通过另外两个轴承55、56被可转动地安装。通过这些轴承55，外部直齿轮22被安装在变速器10的外部盖件16中。通过轴承56，外部直齿轮22被安装在变速器壳体14中。关节凸缘12是通过一个花键齿形58抗扭地连接到外部直齿轮22上以便与其联合转动。
为了润滑和/或冷却，变速器10被充满变速器油
Figure BSA00000428467800091
根据本发明的另一个方面，多片式离合器40的一个末端外部板60被修改，其方式为使得油可以从径向内部穿过到径向外部，如在图3中由一个箭头62所标明。通过油径向到达外部的定向通道，这有可能相当大地减小多片式离合器40在开放状态中的功率损失。
为了允许油的通过或油的溢出，在端板或末端外部板60中设置了多个径向槽(在这种情况下总共是五个径向槽)。除了这些径向槽之外，在末端外部板60上在外部径向地形成了凹陷(Freistich)形式的一个旋转轮廓。
这使之有可能以一种简单的方式使油径向向外被引导到形成于变速器壳体14中的一个凹槽(Hohlkehle)64之中。从凹槽64，溢出的油流入用于直齿轮对20的保持空间之中。
图4示出了关节凸缘12通过一个卡环66被附接到外部直齿轮22上，其方式为使得所述关节凸缘能够以一种非破坏性方式被反复拆卸。关节凸缘12由此能够以一种简单的方式通过施加一个拉伸力而被拆卸。拆卸关节凸缘12的结果是，与相关的螺栓13一起安排在其后的螺母19为了组安装的目的就变得可接近
Figure BSA00000428467800101
因此，根据本发明的关节凸缘的附接对于实现一个规则的和对称的螺钉连接孔图案做出贡献。
图5示出了变速器10包括一个第一油室71，在该第一油室中安排了两个直齿轮21、22。第一油室71因此还被称为直齿轮油室或直齿轮安装空间。一个第二油室72被分配给该行星齿轮组。在变速器10的运行过程中，在第一油室71中要求有更多的油。根据本发明的另一个方面，由一个箭头73指示的从第一油室71进入第二油室72的通道受到一个轴承固定片74的限制。
这个轴承固定片74通过多个螺钉75被紧固到变速器壳体14上并且被修改为使得通过轴承44的油通道被相当大地减小。在此，一个小的剩余间隙在轴承固定片74与轴承54的轴承内环之间保持开放，这样使得甚至在受限制的油通道的情况下保持适当的润滑。
优选的是在变速器壳体14上提供具有内部螺纹的两个排放开口。在变速器10的安装状态下，一个排放螺钉被拧入这两个排放开口中的下面的一个中以便关闭这个排放开口。优选地将一个温度传感器拧入这两个排放开口中的上面的一个之中。
在多片式离合器40的区域中，另外的区域配备有一个定向的油导管以便减小功率损失。为此目的，根据本发明的另一个方面，在变速器壳体14的内部齿形43中的多个单独的齿被故意省略并且与多个轴向通道开口相结合。此外，有可能通过一个凹陷来提供一个环形室，该环形室允许在圆周方向上的一个油通道到达这些轴向油通道开口。
通过这个油导管，有可能使油以一种定向的方式从第二油室72中移位进入第一油室71(还被称为直齿轮油室)中。以此方式，功率损失可以被相当大地减小，特别是以高的转动速度下。
随着转动速度的增加，多片式离合器40的这些转动的内部板37确保油被径向地向外传送。油首先通过将内部齿形43中优选去除五个壳体齿所形成的空间而被移位进入该环形室之中，这些油然后通过这些轴向开口或孔被移位进入该第一油室71之中。
图6示出一个螺钉81，通过该螺钉中间盖件或屏障盖件15被紧固到变速器壳体14上。在变速器壳体上在轴承56的一个轴承座之后的一个平静的区域内提供一个通风端口82。通风口82被连接到轴承56之后的一个平静的空间83。

Claims (10)

1.一种传动系，具有至少一个驱动机器(2，3)，该驱动机器具有一个传动输出轴(6)，该传动输出轴通过一个变速器(10)被连接到至少一个驱动车轮上，该变速器被安装在该驱动机器(2，3)上并且包括一个行星齿轮组(18)，其特征在于，该变速器(10)具有相对于该驱动机器(2，3)的传动输出轴(6)转动的多个不同的安装位置。
2.如权利要求1所述的传动系，其特征在于，该变速器(10)可以在每种情况下在这些不同的安装位置之间被转动一个限定的角度范围。
3.如权利要求1或2所述的传动系，其特征在于，该传动系包括两个电动机器(2，3)，其上安装有两个相同设计的变速器(10)。
4.如权利要求1或2所述的传动系，其特征在于，该变速器(10)包括一个变速器壳体(14)，该变速器壳体带有一个中间盖件(15)，该中间盖件面向该驱动机器(2，3)，该中间盖件(15)具有相对于该变速器壳体(14)转动的多个不同的安装位置。
5.如权利要求4所述的传动系，其特征在于，该中间盖件(15)具有多个流体端口，这些流体端口根据在该中间盖件(15)和/或该变速器(10)的安装位置而被分配不同的功能。
6.如权利要求1或2所述的传动系，其特征在于，该变速器(10)具有多个排放开口，这些排放开口根据该变速器(10)的安装位置而被分配不同的功能。
7.如权利要求1或2所述的传动系，其特征在于，该变速器(10)包括用于不同的直齿轮对(20)的一个直齿轮安装空间。
8.如权利要求1或2所述的传动系，其特征在于，该变速器(10)包括一个多片式离合器(40)，该多片式离合器具有多个内板(37)并且具有多个外板(38)，这些外板通过一个外部齿形接合在形成于该变速器壳体(14)中的一个内部齿形(43)之中。
9.如权利要求8所述的传动系，其特征在于，这些内板(37)具有一个内部齿形(43)，在该内部齿形中接合了形成于该行星齿轮组(18)的一个内部齿轮(34)上的一个外部齿形(36)。
10.一种混合动力车，具有在以上权利要求之一中所述的一个传动系中的一个初级驱动机器以及一个次级驱动机器。
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