SE505993C2 - Drivaggregat för ett motorfordon - Google Patents

Description

Un 10 L.) Un 30 \O xO (N m Genom att kombinera en tvåstegs varvtalsreduktion med två utväxlingar i en konven- tionell cylindrisk växel med en tredje varvtalsreduktion i en planetväxel erhålls en opti- malt kompakt konstruktion särskilt lämpad för ett aggregat, vid vilket den ena hjuldriv- axeln sträcker sig från dífferentialsidan av drivaggegatet genom elmotorn och till dess motsatta sida.

Uppfinningen beskrivs närmare med hänvisning till på bifogade ritningar visade ut- föringsexempel, där ñg. 1, 2 och 3 visar schematiska framställningar av tre olika ut- föringsforrner av drivaggregat enligt uppfinningen.

I figurerna betecknar 1 generellt en elmotor och 2 en transmission med ett hus 3, vars ingångssida är fastskruvad vid en husgavel 4 på elmotorns 1 utgångssida. Elmotom 1 har en stator 5 och en rotor 6. En ingående axel 7 i transmissionen 2 är drivbart kopplad till rotom 6. Transmissionen 2 innefattar i samtliga tre i figurema visade utföringsexempel en cylindrisk växel 8, en planetväxel 9 och en differentialväxel 10.

I fig. 1 visas en utföringsform, vid vilken den ingående axeln 7 är en röraxel, som är lagrad koneentriskt med en röraxel 11, som ovridbart uppbär solhjulet 12 till planet- växeln 9. Axeln 7 uppbär ovridbart två kugghjul 13 och 14, vilka ingriper med ett kugghjul 15 resp 16 på varsin mellanaxel 17 resp 18. Kugghjulen 15 och 16 är fritt roterban lagrade på respektive axel 17 och 18 och är låsbara på sin axel medelst flerski- viga lamellkopplingar 19 resp 20. Mellanaxlarna uppbär ovridbart varsitt likadant kugg- hjul 21, vilka ingriper med ett gemensamt av röraxeln 11 ovridbart uppburet kugghjul 22.

Solhjulet 12 ingriper med planethjul 23, vilka är uppbuma av en planethjulsbärare 24 och ingriper med ett med huset 3 fast förbundet ringhjul 25. Planethjulsbäraren 24 är kopplad till differentialens 10 differentialhjulsbärare 26, som uppbär koniska differen- tialhjul 27, vilka ingriper med koniska kugghjul 28, 29 på varsin hjuldrivaxel 30, 31, av vilka axeln 31 sträcker sig genom röraxeln 11 och rotom 6 och ut genom elmotom 1 på den sida, som är motsatt gaveln 4.

UI 10 20 25 30 505 9533 Vid användning av en elmotor i effektklassen ca 80 hk och med ett utgående varvtal i storleksordningen ca 15000 rpm, krävs en nedväxling till differentialen på ca 1:15. Detta erhålls genom den ovan beskrivna transmissionen i tre reduktionssteg, varvid det första steget (med tvâ utväxlingar) erhålls mellan kugghjulen 13 och 15 alternativt 14 och 16.

Det andra steget erhålls mellan kugghjulen 21 och 22 och det tredje steget i planetväxeln mellan solhjulet 12 och planethjulsbäraren 24. l det ovan i anslutning till fig. 1 beskrivna utförandet är den ingående axeln 7 lagrad i lager 32 och 33 på röraxeln 11 och axeln 7 är på inte närmare visat sätt, t ex via en splinesförbindelse, kopplad till rotorn 6, vilket innebär att transmissionen 2 kan slutmon- teras och testas innan den ansluts till elmotom 1.

I det i fig. 1 visade utförandet har det första reduktionssteget hos transmissionen 2 två utväxlingar på ingångssidan, dvs på högvarvssidan, och kopplingama 19 och 20 ligger således på högvarvssidan. Detta utförande är mest lämpat fór en relativt sett lågvarvig motor 1, dvs en motor med ett maxvarvtal av ca 15000 rpm.

I fig. 2 och 3 visas två altemativa utföringsformer, där detaljer med direkt motsvarighet i fig. 1 erhållit samma hänvisningsbeteckningar som i fig. 1.

Den primära och principiella skillnaden mellan å ena sidan utförandet i fig. 1 och å andra sidan utförandet i fig. 2 och 3 är att i det senare fallet är det det andra reduktions- steget som har två utväxlingar.

På ingångssidan, dvs högvarvssidan, uppbär den ingående axeln 7 ett enda ovridbart fixerat kugghjul 40, som står i ingrepp med två lika stora kugghjul 41 och 42, som är fixerade på rnellanaxlama 17 resp 18. Kugghjul 43 och 44 är fritt vridbart lagrade på resp mellanaxel 17 och 18 och är låsbara på resp axel medelst kopplingar 19 och 20 som här ligger på lågvarvssidan.

Kugghjulen 43, 44 står i ingrepp med varsitt kugghjul 45 och 46 på en röraxel 11, vilken uppbär planetväxelns 9 solhjul 12. Röraxeln 11 liksom den ingående axeln 7 är lagrade på en röraxel 48 via lager 49, 50 resp 51. Även här är arrangemanget sådant. att trans- 10 15 20 505 995 missionen 2 kan slutmonteras och testas innan den ansluts till elmotom 1. Utförandet med frikopplingsbara kugghjul 43, 44 på reduktionsväxelns 8 utgångssida är härvid sär- skilt lämpat för högvarviga motorer, dvs motorer med ett maximalt varvtal över ca 20000 rpm. Kopplingama 19, 20 måste här överföra högre moment men lägre effekt än vid utförandet i fig. 1, vilket kräver högre hydraultryck eller fler lameller.

Slutligen visas i fig. 3 en utföringsform, som endast skiljer sig från den i fig. 2 med avseende på den ingående axeln 7 och dess lagring samt med avseende på kopplings- anordningen 19. Sålunda är rotorn 6 och den ingående axeln 7 i tig. 3 utformade som en styv enhet till skillnad från utförandena i fig. 1 och 2, där axeln 7 och rotom 6 är ovrid- bart men axiellt förskjutbart förbundna med varandra, t ex via en splinesförbindelse. I fig. 3 är röraxeln 11 lagrad på den ingående axeln 7 via ett lager 52 mellan axlama.

Detta utförande kräver slutmontering av transmissionen 2 samtidigt med anslutningen av densamma till motorn 1. Transmissionen kan således inte testas separat för anslutning till IIIOIOTII.

Hos drivaggregatet i fig. 3 är kopplingen 19 samordnad med en i och för sig känd låsbar frihjulskoppling 53, som medger rotation av kugghjulet 43 med högre varvtal än mellanaxeln 17. Frihjulskopplingens 53 uppgift är härvid att medverka till ryckfri ned- växling från den högre till den lägre växeln, dvs vid frikoppling av kopplingen 20 och inkoppling av kopplingen 19. Drivförbindelse upprättas härvid först när motorvarvtalet ökat, så att mellanaxelns 17 varvtal är synkroniserat med kugghjulets 43 varvtal. Fri- hjulskopplingen 53 kan låsas för att medge motorbromsning, då elmotom kan drivas som generator för laddning av bilens batterier.

Claims (7)

10 15 20 30 505 993 Patentkrav

1. Drivaggregat för ett motorfordon, innefattande en elmotor (1) med en rotor (6), en av rotorn driven ingående axel (7) till en reduktionsväxel (8,9) med två utväxlingar, en av reduktionsväxeln driven differentialväxel (10) och ett par av differentialvâxeln drivna hjulaxlar (30,31), varvid den ingående axeln är en röraxel och en (31) av de drivna hjul- axlarna sträcker sig genom röraxeln och rotorn, finnetecknat av att reduktíonsvâxeln (8,9) har ett första reduktionssteg mellan den av rotorn (6) drivna ingående axeln (7) och minst en av den ingående axeln driven mellanaxel (17,18) och ett andra reduktíonssteg mellan mellanaxeln och en av mellanaxeln driven utgående axel (11), som driver sol- hjulet (12) till en till differentialen (10) ansluten planetväxel (9), vilken ger ett tredje reduktionssteg, varvid minst två fritt roterbara och medelst kopplingsorgan (19,20) lås- bara kugghjul (15,16; 43,44) är anordnade på tillhörande axel (17,18) för att ge ett ' reduktionssteg med två utväxlingar.

2. Drivaggregat enligt krav 1, kännetecknat av att reduktionsväxeln (8,9) har två mellanaxlar (17,18), som uppvisar varsitt fritt roterbart lagrat kugghjul (15,16; 43,44), som medelst kopplingsorgan (19,20) år låsbart på sin axel.

3. Drivaggregat enligt krav 2, kännetecknat av att den ingående (7) axeln driver dels ett första med axeln ovridbart förbundet kugghjul (13), som ingriper med ett på den ena mellanaxeln (17) fiitt roterbart, medelst en koppling (19) på axeln låsbart kugghjul (15), och dels ett andra med axeln ovridbart förbundet kugghjul (14), som ingriper med ett på den andra mellanaxeln (18) fritt roterbart, medelst en koppling (20) på axeln låsbart kugghjul (16).

4. Drivaggregat enligt krav 2, kännetecknat av att den ingående axeln (7) driver ett kugghjul (40), som ingriper med två med varsin mellanaxel (17,18) ovridbart förbundna kugghjul (41,42), och att på vardera mellanaxeln fritt roterbara, medelst kopplingsorgan (19,20) på respektive axel låsbara kugghjul (43,44) ingriper med varsitt kugghjul (45,46) på en axel (11), som driver solhjulet (12) till planetväxeln (9). 10 äsos 993 6

5. Drivaggregat enligt något av kraven 1-4, kännetecknat av att kopplingsorganen (19,20) är flerskiviga lamellkopplingar.

6. Drivaggregat enligt något av kraven 1-5, kännetecknat av att planetvâxelns (9) planethjulsbärare (24) driver differentialens (10) differentialhjulshållare (26).

7. Drivaggregat enligt krav 5 eller 6, kännetecknat av att kopplingsorganen förutom lamellkopplingar (19,20) innefattar en låsbar envâgskoppling (53), som vid tillslagen lamellkoppling medger rotation av mellanaxlamas frikopplingsbara kugghjul (43,44) med högre varvtal än varvtalet hos resp mellanaxel (17).