CN115003931A - 用于车辆的变速器组件 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于车辆的变速器组件(1)，其包括：第一输入轴(10)、第二输入轴(20)后人公共输出轴(30)；第一输入轴第一齿轮(11)和第一输入轴第二齿轮(12)，该第一输入轴第一齿轮和第一输入轴第二齿轮在第一输入轴(10)上相对于彼此轴向偏移地布置；第二输入轴第一齿轮(21)和第二输入轴第二齿轮(22)，该第二输入轴第一齿轮和第二输入轴第二齿轮在第二输入轴(20)上相对于彼此轴向偏移地布置；输出轴第一齿轮(31)和输出轴第二齿轮(32)，该输出轴第一齿轮和输出轴第二齿轮在公共输出轴(30)上相对于彼此轴向偏移地布置；其中，第一输入轴第一齿轮(11)和第二输入轴第一齿轮(21)中的每一个都与输出轴第一齿轮(31)啮合，并且其中，第一输入轴第二齿轮(12)和第二输入轴第二齿轮(22)中的每一个都与输出轴第二齿轮(32)啮合，其中，输出轴第一齿轮(31)被布置成能够相对于公共输出轴(30)自由旋转，并且第一输入轴第一齿轮(11)被布置成能够相对于第一输入轴(10)自由旋转。本公开还涉及一种动力变速器装置(100)、一种车辆(110)和一种用于应用档位的方法。

Description

用于车辆的变速器组件
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的变速器组件、一种用于车辆的动力变速器装置、一种车辆和/或一种用于应用变速器组件的档位的方法。
本发明可以应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备。虽然将针对重型卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可用在其它车辆中，例如轻型卡车、铰接式运输车、挖掘机、轮式装载机和挖掘装载机以及乘用轿车。
背景技术
用于车辆的变速器组件(也称为齿轮箱)被构造成通过使用多个驱动连接的齿轮而从输入轴到输出轴提供受控的动力施加。因此，变速器组件包括一个或多个齿轮，以提供从旋转动力源到例如车辆的一个或多个驱动轮轴的速度和扭矩转换。
该旋转动力源可以是任何类型的动力源，例如内燃机和一个或多个电动机。因此，变速器组件可以是用于包括一个或多个动力源的车辆的动力变速器装置的一部分。例如，已知为车辆提供至少两个单独的动力源，其中，经由变速器组件的相应输入轴提供来自这些动力源的动力。因此，这种变速器组件可以包括至少两个输入轴和至少一个公共输出轴。
例如，上述变速器组件可以包括由相应啮合的齿轮提供的四个不同档位，其中在输入轴之一与公共输出轴之间提供两个档位，并且在另一个输入轴与公共输出轴之间提供其它两个档位。变速器组件的四个档位可以被构造成处于两个轴向分离的齿轮平面(gearplane)内，其中档位一和档位二在第一齿轮平面内，而档位三和档位四在第二齿轮平面内。输入轴上的齿轮能够在输入轴上自由旋转，而公共输出轴上的齿轮旋转地固定在公共输出轴上。离合器构件(例如爪形离合器)用于使输入轴上的不同齿轮接合/脱离。
尽管已经示出了上述变速器组件以提供从至少两个动力源到一个公共输出轴的高效动力传递，但仍然努力尝试开发进一步改进的变速器组件。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种改进的用于车辆的变速器组件、一种动力变速器装置、一种车辆和/或一种改进的用于应用变速器组件的档位的方法，其至少在一些方面减轻了现有技术的至少一种缺点，和/或至少提供了一种有用的替代方案。
根据本发明的第一方面，该目的通过根据权利要求1所述的用于车辆的变速器组件来实现。根据本发明的第二方面，该目的通过根据权利要求18所述的用于车辆的动力变速器装置来实现。根据本发明的第三方面，该目的通过根据权利要求20所述的车辆来实现。根据本发明的第四方面，该目的通过根据权利要求21所述的方法来实现。
根据本发明的第一方面，该目的通过一种用于车辆的变速器组件来实现，该变速器组件包括第一输入轴、第二输入轴和公共输出轴。该变速器组件还包括：第一输入轴第一齿轮和第一输入轴第二齿轮，该第一输入轴第一齿轮和第一输入轴第二齿轮在第一输入轴上相对于彼此轴向偏移地布置；以及第二输入轴第一齿轮和第二输入轴第二齿轮，该第二输入轴第一齿轮和第二输入轴第二齿轮在第二输入轴上相对于彼此轴向偏移地布置。此外，该变速器组件包括输出轴第一齿轮和输出轴第二齿轮，该输出轴第一齿轮和输出轴第二齿轮在公共输出轴上相对于彼此轴向偏移地布置，其中，第一输入轴第一齿轮和第二输入轴第一齿轮中的每一个都与输出轴第一齿轮啮合，并且其中，第一输入轴第二齿轮和第二输入轴第二齿轮中的每一个都与输出轴第二齿轮啮合，并且其中，输出轴第一齿轮被布置成能够相对于公共输出轴自由旋转，并且第一输入轴第一齿轮被布置成能够相对于第一输入轴自由旋转。
通过提供如本文所公开的本发明，可以实现一种改进的变速器组件。实际上，发明人已经认识到，当具有经由输出轴第二齿轮的扭矩路径的至少一个档位被接合时，第一输入轴第一齿轮可以在已知的变速器组件中以相对高的速度旋转。通过提供能够相对于它们各自的轴自由旋转的输出轴第一齿轮和第一输入轴第一齿轮，当扭矩被从任一个输入轴或两个输入轴经由输出轴第二齿轮传递到公共输出轴时，可以允许第一输入轴第一齿轮以较低速度旋转。由此，能够减少第一输入轴第一齿轮及其相关联的部件的磨损。此外，还可以减少变速器组件的动力损失。所述相关联的部件例如可以是滚动轴承，例如用于将第一输入轴第一齿轮支撑在第一输入轴上的滚珠轴承和/或滚柱轴承。
可选地，第二输入轴第一齿轮可以相对于第二输入轴旋转固定地布置。通过提供被旋转固定到第二输入轴的第二输入轴第一齿轮，可以提供不太复杂的变速器组件而不损害其功能性。更具体地，可以接合/脱离某一档位(例如“第二”档位)，而无需第二输入轴上的用于使第二输入轴第一齿轮接合/脱离的离合器构件。此外，通过提供被旋转固定到其轴的第二输入轴第一齿轮，不需要例如在该轴与第二输入轴第一齿轮之间的滚动轴承，因此与第二输入轴第一齿轮被能够自由旋转地提供时相比，部件更少。此外，提供被旋转固定的第二输入轴第一齿轮可以有利于该变速器组件的制造，如下文将进一步详述的。
可选地，第一输入轴第一齿轮、第二输入轴第一齿轮和输出轴第一齿轮可以一起形成第一齿轮平面，和/或第一输入轴第二齿轮、第二输入轴第二齿轮和输出轴第二齿轮可以一起形成第二齿轮平面。
可选地，输出轴第二齿轮可以布置成相对于公共输出轴旋转固定，第一输入轴第二齿轮可以布置成能够相对于第一输入轴自由旋转，并且第二输入轴第二齿轮可以布置成能够相对于第二输入轴自由旋转。由此，可以提供至少四个不同的单独档位。
可选地，该变速器组件还可以包括输出轴离合器构件，该输出轴离合器构件被构造成选择性地使输出轴第一齿轮相对于输出轴接合和脱离，使得：当输出轴第一齿轮被接合时，输出轴第一齿轮被可旋转地锁定到输出轴，而当输出轴第一齿轮脱离时，输出轴第一齿轮能够相对于输出轴自由旋转。
可选地，该变速器组件还可以包括第二输入轴离合器构件，该第二输入轴离合器构件被构造成选择性地使第二输入轴第二齿轮相对于第二输入轴接合和脱离，使得：当第二输入轴第二齿轮被接合时，第二输入轴第二齿轮被可旋转地锁定到第二输入轴，而当第二输入轴第二齿轮脱离时，第二输入轴第二齿轮能够相对于第二输入轴自由旋转。
可选地，该输出轴离合器构件和第二输入轴离合器构件可以被构造成当使输出轴第一齿轮和第二输入轴第二齿轮中的任一个接合和脱离时同步移动。由此，可以以方便的方式控制移动，例如，用于提供离合器构件的移动的附加部件更少。因此，并且仍然可选地，该变速器组件还可以包括致动器，该致动器被构造成提供输出轴离合器构件和第二输入轴离合器构件的同步移动。由此，可以仅使用一个致动器来提供所述移动。这也可以降低该变速器组件的成本。
可选地，该输出轴离合器构件和第二输入轴离合器构件可以进一步被构造成处于共同脱离状态，在该共同脱离状态下，输出轴第一齿轮和第二输入轴第二齿轮都脱离。由此，在这种状态下，扭矩可以仅从第一输入轴传递到公共输出轴。例如，在这种档位状态下，可以消耗更少的动力，从而提供增加的能量效率。当例如车辆需要较少的能量来维持或增加其速度时(例如，在高速公路巡航期间和/或在下坡移动期间)，可以有利地使用这种状态。
可选地，该变速器组件还可以包括第一输入轴离合器构件，该第一输入轴离合器构件被构造成选择性地使第一输入轴第一齿轮相对于第一输入轴接合和脱离，使得：当第一输入轴第一齿轮被接合时，第一输入轴第一齿轮被可旋转地锁定到第一输入轴，而当第一输入轴第一齿轮脱离时，第一输入轴第一齿轮能够相对于第一输入轴自由旋转，和/或该第一输入轴离合器构件被构造成选择性地使第一输入轴第二齿轮相对于第一输入轴接合和脱离，使得：当第一输入轴第二齿轮被接合时，第一输入轴第二齿轮被可旋转地锁定到第一输入轴，而当第一输入轴第二齿轮脱离时，第一输入轴第二齿轮能够相对于第一输入轴自由旋转。
可选地，第一输入轴离合器构件可以被进一步构造成处于完全脱离状态，在完全脱离状态下，第一输入轴第一齿轮和第一输入轴第二齿轮二者都脱离。与上文类似，在这种状态下，扭矩可以仅从第二输入轴传递到公共输出轴，由此降低动力消耗。
可选地，第一输入轴第一齿轮与输出轴第一齿轮之间的传动比可以大于第二输入轴第一齿轮与输出轴第一齿轮之间的传动比。
本文中所使用的术语“传动比”可以定义如下：如果第一齿轮与第二齿轮啮合，则第一齿轮与第二齿轮之间的传动比是使用期间的第一齿轮的转速与第二齿轮的转速之比。
可选地，第一输入轴第二齿轮与输出轴第二齿轮之间的传动比可以大于第二输入轴第二齿轮与输出轴第二齿轮之间的传动比。
仍然可选地，第一输入轴第二齿轮与输出轴第二齿轮之间的传动比可以小于第二输入轴第一齿轮与输出轴第一齿轮之间的传动比。
鉴于上述情况，可以有利地提供具有不同传动比的至少两个档位(例如四个档位)，其中，能够减少第一输入轴第一齿轮处的磨损和/或动力损失。
可选地，第二输入轴第一齿轮可以被提供为第二输入轴的一体部分。由此，可以需要更少的单独部件，这又可以提供成本效益。此外，较少的单独部件可能有益于提高变速器组件的稳健性和可靠性。更具体地，通过将第二输入轴第一齿轮与第二输入轴一体化，所述部件的制造可以在一个单一的制造过程中进行，这可以意味着降低的制造成本。而且，可以降低或消除第二输入轴第一齿轮与第二输入轴之间的界面中出现问题的风险，例如磨损、腐蚀、不希望的间隙等。
可选地，该变速器组件还可以包括与公共输出轴驱动地连接的档位齿轮(rangegear)，其中，该档位齿轮被构造成驱动地连接到车辆的驱动轮轴。该档位齿轮可以提供进一步的档位状态，例如低档状态和高档状态。由此，该档位齿轮可以为变速器组件提供增加的多功能性和性能。仍可选地，该档位齿轮可以是行星齿轮。
根据本发明的第二方面，该目的通过一种用于车辆的动力变速器装置来实现，该动力变速器装置包括根据本发明的第一方面的任一个实施例的变速器组件，其中，该动力变速器装置还包括第一驱动装置和第二驱动装置，该第一驱动装置驱动地连接到第一输入轴以驱动第一输入轴，该第二驱动装置驱动地连接到第二输入轴以驱动第二输入轴。
本发明的第二方面所提供的优点和效果在很大程度上类似于本发明的第一方面所提供的优点和效果。还应注意，本发明的第二方面的所有实施例都适用于本发明的第一方面的所有实施例并可与之结合，反之亦然。
可选地，第一驱动装置和第二驱动装置中的至少一个可以是电动机。已经发现本发明在使用电动机作为驱动装置时特别有用。事实上，提供至少两个电动机而不是只提供一个电动机可能是有益的。这有益的原因在于可以提供更紧凑的设计，并且还可以实现更高效的动力传动系，其中，这些电动机可以单独运行和/或一起运行。又进一步，其中一个电动机可以用作由另一个电动机驱动的发电机，从而提供动力收集模式以用于例如对电能存储源(例如车辆的电池)充电。
根据本发明的第三方面，该目的通过一种车辆来实现，该车辆包括根据本发明的第一方面的任一个实施例的变速器组件、和/或根据本发明的第二方面的任一个实施例的动力变速器装置。
本发明的第三方面所提供的优点和效果在很大程度上类似于本发明的第一方面和第二方面所提供的优点和效果。还应注意，本发明的第三方面的所有实施例都适用于本发明的第一方面和第二方面的所有实施例并可与之结合，反之亦然。
根据本发明的第四方面，该目的通过一种用于应用根据本发明的第一方面的任一个实施例的变速器组件的档位的方法来实现。该方法包括通过提供从第二输入轴到输出轴的第一扭矩路径来应用所述档位的步骤，该第一扭矩路径是在输出轴第一齿轮处于它能够相对于输出轴自由旋转的脱离状态的同时经由第二输入轴第二齿轮和输出轴第二齿轮提供的。
本发明的第四方面所提供的优点和效果在很大程度上类似于本发明的第一方面所提供的优点和效果。还应注意，本发明的第四方面的所有实施例都适用于本发明的第一方面、第二方面和第三方面的所有实施例并可与之结合，反之亦然。
附图说明
参考附图，下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。
在这些图中：
图1示出了根据本发明的实施例的包括变速器组件和动力变速器装置的卡车形式的车辆；
图2a至图2d示出了根据本发明的实施例的变速器组件的示意图；
图3示出了根据本发明的变速器组件的不同档位的表格；并且
图4示出了根据本发明的实施例的动力变速器装置的示意图。
附图示出了本发明的概略的示例性实施例，因而不一定按比例绘制。应当理解，所示出和描述的实施例是示例性的并且本发明不限于这些实施例。还应注意，为了更好地描述和说明本发明，附图中的某些细节可能被夸大。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同元件，除非另有说明。
具体实施方式
在图1中，示出了重型卡车形式的车辆110。该卡车包括根据本发明实施例的变速器组件1和动力变速器装置100。变速器组件1将两个电动机EM1、EM2与传动轴50驱动地连接，该传动轴50又驱动地连接到驱动轮轴60，该驱动轮轴60例如包括差速器齿轮(未示出)。应当注意，尽管示出了一个驱动轮轴，但传动轴50可以连接到不止一个驱动轮轴，以驱动地面接合装置(例如车轮)。还如上所述，本发明不限于卡车，而是还可用于其它类型的车辆，例如公共汽车、建筑设备车辆等。
特别参照图2a至图2d，其中示意性地示出了根据本发明的用于车辆的变速器组件1的实施例。
变速器组件1包括第一输入轴10、第二输入轴20和公共输出轴30。该变速器组件还包括：第一输入轴第一齿轮11和第一输入轴第二齿轮12，该第一输入轴第一齿轮11和第一输入轴第二齿轮12在第一输入轴10上相对于彼此轴向偏移地布置；以及第二输入轴第一齿轮21和第二输入轴第二齿轮22，该第二输入轴第一齿轮21和第二输入轴第二齿轮22在第二输入轴20上相对于彼此轴向偏移地布置。此外，变速器组件1包括输出轴第一齿轮31和输出轴第二齿轮32，该输出轴第一齿轮31和输出轴第二齿轮32在公共输出轴30上相对于彼此轴向偏移地布置。第一输入轴10、第二输入轴20和公共输出轴30中的每一个被构造成围绕各自的旋转轴线A1、A2、A3旋转。由此，本文中使用的“轴向偏移”是指这些齿轮沿着相应的旋转轴线A1、A2、A3相对于彼此偏移地设置。
另外，如图所示，第一输入轴第一齿轮11和第二输入轴第一齿轮21中的每一个都与输出轴第一齿轮31啮合，并且第一输入轴第二齿轮12和第二输入轴第二齿轮22中的每一个都与输出轴第二齿轮32啮合。由此，第一输入轴第一齿轮11、第二输入轴第一齿轮21和输出轴第一齿轮31可以一起形成第一齿轮平面，并且第一输入轴第二齿轮12、第二输入轴第二齿轮22和输出轴第二齿轮32可以一起形成第二齿轮平面。如所示出的实施例中所示，所述齿轮平面可能垂直于旋转轴线A1、A2、A3。
此外，输出轴第一齿轮31被布置成能够相对于公共输出轴30自由旋转，并且第一输入轴第一齿轮11被布置成能够相对于第一输入轴10自由旋转。由此，例如，当“第四”档位被接合时(这将在下文中参照图2d进一步解释并且也如图3中所示)，与输出轴第一齿轮31被旋转地固定到公共输出轴30的情况相比，第一输入轴第一齿轮11可以以较低速度旋转。
在所示出的实施例中，第二输入轴第一齿轮21被布置成相对于第二输入轴20旋转固定。因而，在“第一”档位上，当第一输入轴第一齿轮11与第一输入轴10接合并且输出轴第一齿轮31与公共输出轴30接合时，第二输入轴20也将在第一输入轴10旋转时旋转。图2a中示出了这种档位状态。
此外，在例如图2a至图2d所示的实施例中，输出轴第二齿轮32被布置成相对于公共输出轴30旋转固定，第一输入轴第二齿轮12被布置成能够相对于第一输入轴10自由旋转，并且第二输入轴第二齿轮22被布置成能够相对于第二输入轴20自由旋转。
如进一步示出的，变速器组件1还包括输出轴离合器构件33，该输出轴离合器构件33被构造成选择性地使输出轴第一齿轮31相对于输出轴30接合和脱离，使得：当输出轴第一齿轮31被接合时，输出轴第一齿轮31被可旋转地锁定至输出轴30，而当输出轴第一齿轮31脱离时，输出轴第一齿轮31能够相对于输出轴30自由旋转。
变速器组件1还包括第二输入轴离合器构件23，该第二输入轴离合器构件23被构造成选择性地使第二输入轴第二齿轮22相对于第二输入轴20接合和脱离，使得：当第二输入轴第二齿轮22被接合时，第二输入轴第二齿轮22被可旋转地锁定至第二输入轴20，而当第二输入轴第二齿轮22脱离时，第二输入轴第二齿轮22能够相对于第二输入轴20自由旋转。
此外，例如图2a至图2d中所示，输出轴离合器构件33和第二输入轴离合器构件23可以构造成在使输出轴第一齿轮31和第二输入轴第二齿轮22中的任一个接合和脱离时同步移动。这在图2a至图2d以及图4中由离合器构件23、33之间的箭头表示。变速器组件1还可以包括致动器(未示出)，该致动器被构造成提供输出轴离合器构件33和第二输入轴离合器构件23的同步移动。因此，用一个致动器来移动这两个轴离合器构件可能就足够了。本文中提到的轴离合器构件可以以本领域技术人员已知的任何合适的形式来构造，例如，所述轴离合器构件可以是滑动/摩擦离合器和/或无滑动离合器中的任一种，例如是爪形离合器。此外，这些轴离合器构件可能在相应的轴上沿轴向方向移动以实现其接合/脱离。
在所示出的实施例中，输出轴离合器构件33和第二输入轴离合器构件23被进一步构造成处于共同脱离状态，在该共同脱离状态下，输出轴第一齿轮31和第二输入轴第二齿轮22都脱离。由此，变速器组件1也可以设置在其中扭矩不能从第二输入轴20传递到公共输出轴30的状态。因此，在这种状态下，只有来自第一输入轴10的扭矩可以传递到公共输出轴30，或者根本没有扭矩可以传递到公共输出轴30。例如，在图2c中示出了这种状态的一个示例，其中仅提供从第一输入轴10到公共输出轴30的扭矩路径。
更具体地，例如图2c中所示，变速器组件1还可以包括第一输入轴离合器构件13，该第一输入轴离合器构件13被构造成选择性地使第一输入轴第一齿轮11相对于第一输入轴10接合和脱离，使得：当第一输入轴第一齿轮11被接合时，第一输入轴第一齿轮11被可旋转地锁定到第一输入轴10，而当第一输入轴第一齿轮11脱离时，第一输入轴第一齿轮11能够相对于第一输入轴10自由旋转。所示出的第一输入轴离合器构件13还被构造成选择性地使第一输入轴第二齿轮12相对于第一输入轴10接合和脱离，使得：当第一输入轴第二齿轮12被接合时，第一输入轴第二齿轮12被可旋转地锁定到第一输入轴10，而当第一输入轴第二齿轮12脱离时，第一输入轴第二齿轮12能够相对于第一输入轴10自由旋转。在图2c所示的示例中，变速器组件1被设置在“第三”档位，其中第一输入轴离合器构件13与第一输入轴第二齿轮12接合并且第二输入轴离合器构件23处于共同脱离状态。
第一输入轴离合器构件13可以进一步被构造成处于完全脱离状态，在完全脱离状态下，第一输入轴第一齿轮11和第一输入轴第二齿轮12二者都脱离，参见图2d和图2b。
进一步如图2a至图2d中所示，第一输入轴第一齿轮11和输出轴第一齿轮31之间的传动比可以大于第二输入轴第一齿轮21和输出轴第一齿轮31之间的传动比。又进一步，第一输入轴第二齿轮12和输出轴第二齿轮32之间的传动比可以大于第二输入轴第二齿轮22和输出轴第二齿轮32之间的传动比。这在图2a至图2d中示出，原因是这些齿轮具有不同的外径。此外，如图所示，第一输入轴第二齿轮12和输出轴第二齿轮32之间的传动比可以小于第二输入轴第一齿轮21和输出轴第一齿轮31之间的传动比。
图3示出了用于如图2a至图2d中所示的变速器组件1的不同可能的档位状态的表格。标有“G12-G4”的一列是指输出轴离合器构件33和第二输入轴离合器构件23的位置，要么向左移动以接合输出轴第一齿轮31(该表格中的左向箭头)，要么向右移动以接合第二输入轴第二齿轮22(该表格中的右向箭头)，或者被设置在共同脱离状态(该表格中无箭头)。标有G13的一列是指第一输入轴离合器构件13的位置，要么向左移动以接合第一输入轴第一齿轮11(该表格中的左向箭头)，要么向右移动以接合第一输入轴第二齿轮12(该表格中的右向箭头)，或者被设置在共同脱离状态(该表格中无箭头)。该表格示出了六种可能的档位状态，即“1&2”、“2”、“2&3”、“3”、“3&4”以及“4”。档位状态“1&2”对应于图2a中所示的状态，档位状态“2”对应于图2b中所示的状态，档位状态“3”对应于图2c中所示的状态，且档位状态“4”对应于图2d中所示的状态。因此，在图2a至图2d中示出了六个档位状态中的四个。
本发明还涉及一种用于车辆110的动力变速器装置100，其中在图4中示出了其一个实施例。所示出的动力变速器装置100包括变速器组件1(也如图2a至图2d中所示)。该动力变速器装置还包括：第一驱动装置EM1，该第一驱动装置EM1驱动地连接到第一输入轴10以驱动第一输入轴；和第二驱动装置EM2，该第二驱动装置EM2驱动地连接到第二输入轴20以驱动第二输入轴。这里，这些驱动装置为电动机的形式，其可以顺时针或逆时针转动。如果需要，电动机EM1和EM2也可以用作发电机。在所示的实施例中，变速器组件1被设置在档位“4”，如图2d中所示。由此，提供了从电动机EM2经由第二输入轴20、第二输入轴第二齿轮22、输出轴第二齿轮32到输出轴30的扭矩路径，如箭头所示。此外，该扭矩路径也经过档位齿轮40，直到它可以进一步被提供给例如推进轴50(如图1中所示)。
因此，所示出的动力变速器装置100还包括被驱动地连接到公共输出轴30的档位齿轮40，其中，档位齿轮40被构造成驱动地连接到车辆110的传动轴50(如图1中所示)。如图所示的档位齿轮是行星齿轮。
本发明还涉及一种用于应用根据本发明第一方面的任一个实施例的变速器组件1的档位的方法。该方法包括通过提供从第二输入轴20到输出轴30的第一扭矩路径来应用所述档位的步骤，该第一扭矩路径是在输出轴第一齿轮31处于它能够相对于输出轴30自由旋转的脱离状态的同时经由第二输入轴第二齿轮22和输出轴第二齿轮32提供的。在图2d和图4中示出了这种状态。
所述方法可以进一步包括可选步骤，其中，通过将所述轴离合器构件移动到它们各自的位置，变速器组件1被设置在如图3的表格中概述的任一种档位状态。该方法可以进一步包括通过沿顺时针或逆时针方向移动所述电动机中的至少一个以允许车辆向前或向后行驶的可选步骤。该方法可以进一步包括将所述电动机中的至少一个设置在发电机模式下的可选步骤。
该变速器组件的如本文所公开的方法的步骤可以由电子控制单元自动执行，例如由本领域技术人员已知的齿轮箱控制单元(GCU)或由任何其它电子控制单元，或者由车辆的不止一个电子控制单元控制。因而，根据本发明的实施例，变速器组件1和/或动力变速器装置100还可以包括至少一个电子控制单元，例如GCU。由此，该变速器组件可以是用于车辆(例如卡车)的手自一体变速器或自动机械接合变速器(AMT)。
应当理解，本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。

Claims (21)

1.一种用于车辆的变速器组件(1)，包括：
第一输入轴(10)、第二输入轴(20)和公共输出轴(30)，
第一输入轴第一齿轮(11)和第一输入轴第二齿轮(12)，所述第一输入轴第一齿轮(11)和第一输入轴第二齿轮(12)在所述第一输入轴(10)上相对于彼此轴向偏移地布置，
第二输入轴第一齿轮(21)和第二输入轴第二齿轮(22)，所述第二输入轴第一齿轮(21)和第二输入轴第二齿轮(22)在所述第二输入轴(20)上相对于彼此轴向偏移地布置，
输出轴第一齿轮(31)和输出轴第二齿轮(32)，所述输出轴第一齿轮(31)和输出轴第二齿轮(32)在所述公共输出轴(30)上相对于彼此轴向偏移地布置，
其中，所述第一输入轴第一齿轮(11)和所述第二输入轴第一齿轮(21)中的每一个都与所述输出轴第一齿轮(31)啮合，并且其中，所述第一输入轴第二齿轮(12)和所述第二输入轴第二齿轮(22)中的每一个都与所述输出轴第二齿轮(32)啮合，
其特征在于，
所述输出轴第一齿轮(31)被布置成能够相对于所述公共输出轴(30)自由旋转，并且所述第一输入轴第一齿轮(11)被布置成能够相对于所述第一输入轴(10)自由旋转。
2.根据权利要求1所述的变速器组件(1)，其中，所述第二输入轴第一齿轮(21)相对于所述第二输入轴(20)被旋转固定地布置。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器组件(1)，其中，所述第一输入轴第一齿轮(11)、所述第二输入轴第一齿轮(21)和所述输出轴第一齿轮(31)一起形成第一齿轮平面，和/或其中，所述第一输入轴第二齿轮(12)、所述第二输入轴第二齿轮(22)和所述输出轴第二齿轮(32)一起形成第二齿轮平面。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器组件(1)，其中，所述输出轴第二齿轮(32)被布置成相对于所述公共输出轴(30)旋转固定，所述第一输入轴第二齿轮(12)被布置成能够相对于所述第一输入轴(10)自由旋转，并且所述第二输入轴第二齿轮(22)被布置成能够相对于所述第二输入轴(20)自由旋转。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器组件(1)，还包括输出轴离合器构件(33)，所述输出轴离合器构件(33)被构造成选择性地使所述输出轴第一齿轮(31)相对于所述输出轴(30)接合和脱离，使得：当所述输出轴第一齿轮(31)被接合时，所述输出轴第一齿轮被可旋转地锁定到所述输出轴(30)，而当所述输出轴第一齿轮(31)脱离时，所述输出轴第一齿轮能够相对于所述输出轴(30)自由旋转。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器组件(1)，还包括第二输入轴离合器构件(23)，所述第二输入轴离合器构件(23)被构造成选择性地使所述第二输入轴第二齿轮(22)相对于所述第二输入轴(20)接合和脱离，使得：当所述第二输入轴第二齿轮(22)被接合时，所述第二输入轴第二齿轮被可旋转地锁定到所述第二输入轴(20)，而当所述第二输入轴第二齿轮(22)脱离时，所述第二输入轴第二齿轮能够相对于所述第二输入轴(20)自由旋转。
7.根据权利要求5和6所述的变速器组件(1)，其中，所述输出轴离合器构件(33)和所述第二输入轴离合器构件(23)被构造成在使所述输出轴第一齿轮(31)和所述第二输入轴第二齿轮(22)中的任一个接合和脱离时同步移动。
8.根据权利要求7所述的变速器组件(1)，还包括致动器，所述致动器被构造成提供所述输出轴离合器构件(33)和所述第二输入轴离合器构件(23)的同步移动。
9.根据权利要求7至8中的任一项所述的变速器组件(1)，其中，所述输出轴离合器构件(33)和所述第二输入轴离合器构件(23)进一步被构造成处于共同脱离状态，在所述共同脱离状态下，所述输出轴第一齿轮(31)和所述第二输入轴第二齿轮(22)都脱离。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器组件(1)，还包括第一输入轴离合器构件(13)，所述第一输入轴离合器构件(13)被构造成选择性地使所述第一输入轴第一齿轮(11)相对于所述第一输入轴(10)接合和脱离，使得：当所述第一输入轴第一齿轮(11)被接合时，所述第一输入轴第一齿轮被可旋转地锁定到所述第一输入轴(10)，而当所述第一输入轴第一齿轮(11)脱离时，所述第一输入轴第一齿轮能够相对于所述第一输入轴(10)自由旋转，和/或所述第一输入轴离合器构件(13)被构造成选择性地使所述第一输入轴第二齿轮(12)相对于所述第一输入轴(10)接合和脱离，使得：当所述第一输入轴第二齿轮(12)被接合时，所述第一输入轴第二齿轮被可旋转地锁定到所述第一输入轴(10)，而当所述第一输入轴第二齿轮(12)脱离时，所述第一输入轴第二齿轮能够相对于所述第一输入轴(10)自由旋转。
11.根据权利要求10所述的变速器组件(1)，其中，所述第一输入轴离合器构件(13)进一步被构造成处于完全脱离状态，在所述完全脱离状态下，所述第一输入轴第一齿轮(11)和所述第一输入轴第二齿轮(12)二者都脱离。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器组件(1)，其中，所述第一输入轴第一齿轮(11)与所述输出轴第一齿轮(31)之间的传动比大于所述第二输入轴第一齿轮(21)与所述输出轴第一齿轮(31)之间的传动比。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器组件(1)，其中，所述第一输入轴第二齿轮(12)与所述输出轴第二齿轮(32)之间的传动比大于所述第二输入轴第二齿轮(22)与所述输出轴第二齿轮(32)之间的传动比。
14.根据权利要求12和13所述的变速器组件(1)，其中，所述第一输入轴第二齿轮(12)与所述输出轴第二齿轮(32)之间的传动比小于所述第二输入轴第一齿轮(21)与所述输出轴第一齿轮(31)之间的传动比。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器组件(1)，其中，所述第二输入轴第一齿轮(21)被设置为所述第二输入轴(20)的一体部分。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器组件(1)，还包括档位齿轮(40)，所述档位齿轮(40)被驱动地连接到所述公共输出轴(30)，其中，所述档位齿轮被构造成驱动地连接到车辆的驱动轮轴。
17.根据权利要求16所述的变速器组件(1)，其中，所述档位齿轮(40)是行星齿轮。
18.一种用于车辆的动力变速器装置(100)，包括：
根据权利要求1至17中的任一项所述的变速器组件(1)，
第一驱动装置(EM1)，所述第一驱动装置(EM1)驱动地连接到所述第一输入轴(10)以驱动所述第一输入轴，以及
第二驱动装置(EM2)，所述第二驱动装置(EM2)驱动地连接到所述第二输入轴(20)以驱动所述第二输入轴。
19.根据权利要求18所述的动力变速器装置(100)，其中，所述第一驱动装置(EM1)和第二驱动装置(EM2)中的至少一个是电动机。
20.一种车辆(110)，其包括根据权利要求1至17中的任一项所述的变速器组件(1)和/或根据权利要求18至19中的任一项所述的动力变速器装置(100)。
21.一种用于应用根据权利要求1至17中的任一项所述的变速器组件(1)的档位的方法，所述方法包括通过提供从所述第二输入轴(20)到所述输出轴(30)的第一扭矩路径来应用所述档位的步骤，所述第一扭矩路径是在所述输出轴第一齿轮(31)处于它能够相对于所述输出轴(30)自由旋转的脱离状态的同时经由所述第二输入轴第二齿轮(22)和所述输出轴第二齿轮(32)提供的。
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