CN102369373A - 传动组件 - Google Patents

传动组件 Download PDF

Info

Publication number
CN102369373A
CN102369373A CN200980157392XA CN200980157392A CN102369373A CN 102369373 A CN102369373 A CN 102369373A CN 200980157392X A CN200980157392X A CN 200980157392XA CN 200980157392 A CN200980157392 A CN 200980157392A CN 102369373 A CN102369373 A CN 102369373A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dish
connection
supporting disk
locking
gradient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200980157392XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102369373B (zh
Inventor
M·施密特
M·施维库奇
C·扎尔斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline International GmbH
Original Assignee
GKN Driveline International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Driveline International GmbH filed Critical GKN Driveline International GmbH
Publication of CN102369373A publication Critical patent/CN102369373A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102369373B publication Critical patent/CN102369373B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/295Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using multiple means for force boosting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/04Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for differential gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D28/00Electrically-actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/30Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D2023/123Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/004Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with permanent magnets combined with electromagnets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/30Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means
    • F16H48/34Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using electromagnetic or electric actuators
    • F16H2048/343Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using electromagnetic or electric actuators using a rotary motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/22Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using friction clutches or brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/24Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using positive clutches or brakes

Abstract

本发明涉及一种用于多轴驱动的机动车辆的传动组件。该传动组件包括:差动单元3,其具有旋转轴线A、输入部分15以及两个输出部分18,这两个输出部分18可传动地连接至输入部分15,其中,这两个输出部分18相对于彼此具有补偿作用;可外部控制的接通联接4,其用于使差动单元3可传动地连接至驱动源;可外部控制的接通联接5,其用于锁定差动单元的两个输出部分18之间的补偿运动,其中,接通联接4和锁定联接5相对于旋转轴线A同轴设置。

Description

传动组件
描述
本发明涉及用于在多轴驱动的机动车辆中连接传动轴的联接组件。一般而言,具有两种不同的传动系统:在其中一种传动系统中机动车辆的多个传动轴被持久地驱动,并且在其中一种传动系统中,第一传动轴被持久地驱动,而第二传动轴在需要时才被连接。这样带有根据需要的可连接传动轴的传动系统也被称作悬置式(Hang-on)或请求式(On-demand)系统。
从DE 103 11 427A1已知一种带有差动载体的差动传动装置。其中设有用于产生从驱动器到差动载体的扭矩传递连接的第一联接装置。此外,其中设有用于阻碍差动载体与侧轴齿轮之间的相对旋转的第二联接装置。第一联接装置和第二联接装置经由球斜坡设置驱动器(kugelrampenstellantrieb)促动。
DE 103 04 730B3提出一种用于在联接轮毂与联接载体之间传递扭矩的多板联接。板装置设置在联接轮毂与联接载体之间,该板装置可经由轴向设置工具促动。板装置轴向地支撑在支撑盘上。支撑盘抗扭地连接至联接轮毂并且与联接载体形成形状配合联接。
从DE 39 13 487A1已知一种四轮传动牵引装置,它的前轴差速器和后轴差速器在越野应用期间被持久地驱动。为了防止前轴与后轴之间的任何扭曲,在后轴差速器的齿圈以及差动载体之间设有联接。该联接经由促动缸而通气并且因此可在滑移条件下被控制。
从EP 0 466 863B1已知一种用于连接机动车辆中的传动系的装置。其中一个传动系持久地连接至驱动单元,并且另一传动系被设计成可选地连接至驱动单元。
DE 38 15 225A1提出一种可锁定的差动传动装置。为了锁定差速,提供了一种摩擦联接,其可由球斜坡组件促动。该球斜坡组件由电动马达驱动。
从DE 101 60 026A1已知一种用于多轴传动的机动车辆的分动箱的轴向设置的促动机构。该促动机构包括中心盘,其可相对于两个外部盘旋转。因此,在一方面可促动用于差动驱动的锁定联接(Sperrkupplung)并且在另一方面可切换两级齿轮箱。
DE 10 2008 037 885.2-21提出一种传动组件,其带有用于多轴驱动的机动车辆的接通联接(Zuschaltkupplung)和差动单元。接通联接以摩擦板联接的形式提供,其相对于差动单元的差动载体的旋转轴线同轴地设置。
本发明的目的在于提出一种传动组件,其允许二级传动系可选地连接,并允许差速器被锁定,其中,传动组件应具有紧凑设计和较小的重量,并且其应适于容易地整合到传动概念中。
该目的通过提供一种用于多轴驱动的机动车辆的传动组件而实现,该传动组件包括:差动单元,该差动单元具有旋转轴线A、一个输入部分以及两个输出部分,这两个输出部分传动地连接至输入部分,其中,这两个输出部分相对于彼此具有补偿作用;可外部控制的接通联接,其用于将差动单元传动地连接到传动轴上;可外部控制的锁定联接,其用于锁定差动单元的两个输出部分之间的补偿运动;其中,接通联接和锁定联接相对于旋转轴线A同轴设置。该传动组件包括至少一个促动器以用于促动接通联接和接通联接,其中,优选地,提供仅仅一个单独的促动器,其用于促动接通联接和锁定联接两者。
本发明的传动组件的优点在于其具有两种功能,即,可选地驱动二级传动系和限制差动单元的补偿运动,并且同时包括紧凑的设计。由于接通联接和锁定联接相对于彼此和相对于差动单元同轴地设置,两个联接件可由一个单独的促动器促动。就此而言,根据本发明的传动组件处理相对较少的构件,其在安装空间和生产成本方面具有有利效果。然而,原则上,提供第一促动器用于接通联接和提供单独的第二促动器用于锁定联接也是可行的。根据本发明的传动组件的另一优点在于,当接通联接打开时,角驱动(扭矩通过其从传动轴引入差动组件内)是静止的。这样,可减轻齿圈的轴承以及驱动小齿轮的轴承的旋转摩擦损失,这些轴承通常预加张力二带有较高的力。另外,可避免喷溅损失,该喷溅损失可由齿圈绕旋转轴线的旋转造成,这有利地影响机动车辆的燃料消耗。
根据第一实施例,提出锁定联接设置为形状配合联接的形式。形状配合联接意味着这样的的联接,其中扭矩传输通过第一联接部分与第二联接部分之间的形状配合接合而实现。作为形状配合联接的示例在这里被称为爪式联接或齿式联接。通过闭合锁定联接,确保差动单元的两个侧轴齿轮和载体元件作为整块绕旋转轴线一起旋转,即,侧轴齿轮之间的补偿移动不再能发生。所述包括形状配合联接的实施例代表提供差速器锁定的特别紧凑的解决方案,其中用于接通联接的促动机械装置同时用于促动锁定联接。
在一优选实施例中,该锁定联接包括第一联接部分以及第二联接部分,第一联接部分抗扭地连接至差动单元的载体元件,第二联接部分抗扭地连接至差动单元的侧轴,其中设有至少一个促动杠杆从而使得第一联接部分接合第二联接部分以用于传递扭矩。该至少一个促动杠杆优选地被支撑以便绕枢转轴线枢转,其中,杠杆的第一端有效地连接至促动器,并且杠杆的第二端有效地连接至锁定联接的其中一个联接部分。这样,促动杠杆用作跷跷板(Wippe),其中促动器构件的轴向运动导致锁定联接被轴向加载。如果在促动器的促动杠杆的力施加点以及枢转轴线之间的第一杠杆臂小于联接部分的促动杠杆的力施加点以及枢转轴线之间的第二杠杆臂,可实现特别有利的力传递类型。作为该实施例的结果,促动器的可移动构件的较短轴向设置路径转变为锁定联接的较长轴向设置路径,并且如果传动比为大约3∶1是特别有利的。
第一实施例的促动器优选地设计为,从未促动情形(接通联接和锁定联接在未促动情形下打开)开始,在第一促动区域,首先加载锁定联接,并且在第二促动区域,除了锁定联接之外,还促动接通联接。这样,确保形状配合锁定联接在扭矩传递到轴之前可靠地闭合。促动器优选地包括球斜坡组件,球斜坡组件包括轴向支撑的支撑盘以及相对于其可轴向移位的设置盘,其中通过使两个盘相对于彼此旋转,设置盘可轴向地移位。在此情形下,相对于彼此的相对旋转意味着支撑盘或设置盘可在相应的另外的盘被保持于抗扭条件时相对于相应的另外的盘旋转。更特定而言,提出两个盘各自包括球凹槽,其深度绕圆周变化并且其中容纳球,其中这两个盘相对于彼此经由球轴向支撑。两个盘的球凹槽优选地设计为,通过使两个盘在第一旋转方向上相对旋转而促动接通联接,并且还通过使两个盘在相反的第二旋转方向上旋转而促动锁定联接。
在一优选实施例中,设置盘在其径向内侧包括形状接合元件,其在促动杠杆的第一端接合驱动元件,其中,通过使设置盘轴向地移位,促动杠杆绕枢转轴线枢转,并且,其中,使锁定联接的联接部分彼此接合。更特定而言,提出锁定联接的第一联接部分可相对于差动单元的载体元件轴向地移位,并且锁定联接的第二联接部分相对于侧轴被轴向地支撑。举例而言,第一联接部分可设置为切换衬套(Schaltmuffe)的形式,其通过轴齿以抗扭并且可轴向移位的方式保持在载体元件的衬套突出部上。第二联接部分可设置为齿形轴边缘(Wellenkranz)的形式,其通过轴齿抗扭地连接至侧轴。出于扭矩传递目的,切换轴套和轴边缘在其朝向彼此的端面各自可设有面齿部,面齿部可以形状配合的方式彼此接合。为了实现紧凑设计,锁定联接径向地布置在促动器内是有利的。为了确保两个联接部分可靠并且形状配合地彼此接合,可以有利的方式提出,至少一个促动杠杆设计为在本质上有弹性。其可为任意数量的促动杠杆,该数量取决于待传递的作用力。为了实现绕周向的力的均匀分布,数量为三个的促动杠杆是有利的。
在一具体实施例中,其中至少一个盘的球凹槽在第一旋转方向上从端部位置开始(两个盘在该端部位置中彼此靠近),球凹槽包括带有第一梯度的第一部分以及带有第二梯度的第二部分,其中,第一部分的梯度大于第二部分的梯度。当促动相应的盘时,促动器冲程最初发生于陡的第一部分上以便快速地闭合联接件游隙,并且然后其发生于较平坦的第二部分上,这允许待传递的扭矩的准确调整。当促动发生于所述第一旋转方向时,促动杠杆并不移动,使得锁定联接保持未促动。
在第二旋转方向上,所述盘的球凹槽(始于端部位置)包括带有第一梯度的第一部分,带有第二梯度的第二部分,以及带有第三梯度的第三部分,其中,第一部分和第二部分的梯度各自大于第三部分的梯度。该实施例确保设置盘使促动杠杆移动并轴向地移位,从而使得锁定联接被加载。首先跨过第一部分,该第一部分较短并且陡峭以便确保从后方抓持促动杠杆。随后为与第一部分同样陡峭的第二部分,以及比第一部分和第二部分更平坦的第三部分。该实施例有利地确保在接通联接到达其邻靠点之前,形状配合的锁定联接牢靠地闭合。应当理解,还可在所述部分之间设置过渡部分。
根据第二实施例,提出接通联接设置为摩擦板联接的形式。其优点在于,可通过控制该促动器而根据需要可变地设置锁定效果。因此,通过摩擦板联接件可在打开位置与闭合位置之间设置任何所需的中间位置,在打开位置,并无扭矩在联接输入部分与联接输出部分之间传递,在闭合位置,联接部分完全闭合并绕旋转轴线一起旋转。更特定而言,实现了第二实施例的紧凑设计,因为接通联接和锁定联接彼此同轴布置,并且锁定联接优选地有效布置于传动组件的输入部分与差动单元的载体元件之间,并且锁定联接优选地有效布置于载体元件与差动单元的侧轴齿轮之间。
在两个实施例中,促动器优选地包括球斜坡组件,其包括:轴向支撑的支撑盘;可轴向移位的第一设置盘,其用于加载接通联接;以及,可轴向移位的第二设置盘,其用于加载锁定联接。两个设置盘可由支撑盘沿相同的轴向方向加载。更特别地,提出用于促动锁定联接的第二盘同轴地布置在用于促动锁定联接的第一盘内。在支撑盘朝向设置盘的端面,支撑盘包括周向分布的第一球凹槽,其与第一设置盘的球凹槽相对地布置;以及,周向分布的第二球凹槽,其同轴地布置在第一球凹槽内并且与第二设置盘的球凹槽相对。在支撑盘的第一球凹槽中以及在第一设置盘的相对的球凹槽中,布置了第一球,第一支撑盘经由第一球而轴向地支撑在该支撑盘上。因此,在支撑盘的内部第二球凹槽中以及在第二设置盘的相对的球凹槽中布置了第二球,第二支撑盘经由第二球而轴向地支撑于该支撑盘上。
至少支撑盘的球凹槽优选地被设计为使得从未促动情形开始(接通联接和锁定联接在未促动情形下打开),在第一促动圆周中,首先加载接通联接,并且在第二促动圆周中,除了接通联接之外还加载锁定联接。为了实现本发明,提出球凹槽被设计为从端部位置开始(盘在该端部位置中彼此靠近),通过旋转该支撑盘,首先仅第一设置盘轴向地加载以用于促动接通联接。待传递的扭矩可通过根据要求控制设置角来设置。如果需要锁定功能,进一步旋转支撑盘,从而使得除了第一设置盘之外还轴向地加载第二设置盘以用于促动锁定联接。接通联接完全闭合。通过加压锁定联接,差动单元的载体元件(也被称作差动载体或差速器罩)以摩擦锁定的方式连接至侧轴齿轮。这样,限制了侧轴齿轮的补偿作用,即,锁定差动单元。
根据一个优选的具体实施例,支撑盘的第一球凹槽各自包括第一梯度部分,接通联接的促动发生于其内。所述梯度部分之后为无梯度的第二部分,当促动锁定联接时球在第二部分中运行。第一设置盘的球凹槽优选地对应于支撑盘的第一球凹槽,即,它们还包括带有梯度的部分以及无梯度的部分。支撑盘的第二球凹槽各自包括无梯度的第一部分,更特别地,第一部分位于第一球凹槽的梯度部分的周向区域中。之后为梯度部分,锁定联接通过梯度部分而促动。第二设置盘的球凹槽优选地对应于支撑盘的第二球凹槽。
根据第三实施例,在接通联接也设置为摩擦联接的情况下,促动器轴向地布置于接通联接与锁定联接之间。所述实施例类似于第二实施例,因为促动器优选地还包括球斜坡组件。这实现紧凑设计的相同优点,同时包括通过摩擦板联接可变地设置差速器的锁定效果的可能性。
第三实施例的球斜坡组件优选地包括:轴向支撑的支撑盘;用于接通联接的第一设置盘,该第一设置盘可在第一方向上轴向地移动;以及,用于锁定联接的第二设置盘,该第二设置盘可在相反的第二方向上移动。支撑盘轴向地布置于第一设置盘与第二设置盘之间。在这样的情况下,还提出支撑盘与两个设置盘各自包括球凹槽,该球凹槽绕圆周(其中容纳球)带有可变深度,其中两个设置盘相对于支撑盘经由球被轴向地支撑。球凹槽可被设计为使得从端部位置开始(球在该端部位置彼此靠近),通过旋转支撑盘,初始地仅轴向地加载第一设置盘以用于促动接通联接,并且通过进一步旋转支撑盘,除了第一设置盘之外,第二设置盘也被轴向地加载以用于促动锁定联接。为了这个目的,支撑盘的与第一设置盘相对定位的第一球凹槽包括带有不等于零的梯度的第一部分以及带有恒定槽深的第二部分,其中第一设置盘的球凹槽具有相应设计。此外,支撑盘的与第二设置盘相对布置的第二球凹槽包括无梯度的第一部分以及有梯度的第二部分。
根据第四实施例,其大致对应于第三实施例,提出球凹槽被设计为,通过沿第一方向旋转支撑盘,第一设置盘被轴向地加载以用于促动接通联接,并且通过沿相反的第二方向旋转支撑盘,轴向地加载用于促动接通联接的第一设置盘以及用于促动锁定联接的第二设置盘。为了这个目的,第一设置盘的球凹槽优选地包括具有最大槽深的中央部分,以及沿周向方向邻接至中央部分的第一梯度部分和第二梯度部分。支撑盘的与第二设置盘相对布置的第二球凹槽各自包括带有最大槽深而无梯度的第一部分,带有梯度的中央的第二部分,以及带有更小槽深而无梯度的第三部分。
下面适用于所有上述实施例:接通联接优选地设置为摩擦板联接的形式,其中接通联接的外板载体抗扭地连接至传动组件的输入部分,其中接通联接的内板载体抗扭地连接至差动单元的载体元件。
下面将参考附图解释优选实施例,在附图中:
图1是第一实施例中的根据本发明的传动组件的纵截面;
图2示出图1的设置盘:
a)在轴向视图中;
b)其示出绕圆周的球凹槽的凹槽轮廓;
图3是第二实施例中的根据本发明的传动组件的纵截面;
图4示出图2的支撑盘;
a)在轴向视图中;
b)其示出绕圆周的第一球凹槽和第二球凹槽的凹槽轮廓;
图5以第三实施例示出根据本发明的传动组件;
图6示出图5的支撑盘
a)在第一端面的轴向视图中;
b)绕圆周的第一球凹槽的凹槽轮廓;
c)示意性纵截面;
d)第二端面的轴向视图;
e)绕圆周的第二球凹槽的凹槽轮廓;
图7以第四实施例示出根据本发明的传动组件;
图8示出图7的支撑盘
a)在第一端面的轴向视图中;
b)绕圆周的第一球凹槽的凹槽轮廓;
c)示意性纵截面;
d)第二端面的轴向视图;
e)绕圆周的第二球凹槽的凹槽轮廓。
图1以第一实施例示出根据本发明的传动组件2。传动组件2包括:差动单元3;接通联接4,其能连接(若需要)传动轴(其沿扭矩流设置在接通联接之后);锁定联接5,其用于可选地阻止差动单元3的补偿运动;以及,促动器6,其能促动接通联接4和锁定联接5。
传动组件包括齿圈7,扭矩可经由齿圈7通过小齿轮(未示出)被引导到传动组件2中。齿圈7被牢固地连接到中空轴8的凸缘上,并且经由轴承装置9、9’支撑,从而可在传动组件2的壳体10中绕旋转轴线A旋转。在其朝向差速器3的端部,中空轴8包括花键11,花键11被接通联接4的第一联接部分12的相应设计的花键接合以用于扭矩传递的目的。第一联接部分12设置为联接载体的形式,其相对于旋转轴线A同轴地设置并且在其内设置了差动单元3。可看出接通联接4设置为摩擦板联接的形式,其包括外板载体和内板载体,外板可轴向移位和抗扭地连接至外板载体,内板被抗扭和可轴向移位地连接至内板载体。外板和内板设置得轴向交替并且一起形成接通联接4的板组件14。内板载体形成接通联接4的第二联接部分13,该联接部分13也可被称作联接输出部分。
第二联接部分13牢固地连接到差动单元3的输入部分15上并且优选地制造得与其成整体。输入部分15设置为差动载体15的形式,其设置为绕旋转轴线A可旋转地驱动。在差动载体15中,差动齿轮16被支撑从而可在轴颈17上旋转并随差动载体15一起绕旋转轴线A旋转。差动齿轮16、16’接合侧轴齿轮18、18’,侧轴齿轮18、18’相对于旋转轴线A同轴地设置,并且其相对于差动载体15经由邻接盘轴向地支撑。侧轴齿轮18、18’各自包括带花键的孔,为了扭矩传递的目的,相关联的侧轴19被插入该孔内,关于侧轴19,在该实施例中,仅示出右边的侧轴。差动载体15包括第一载体部分22和第二载体部分24,第一载体部分22相对于中空轴8经由轴承装置23支撑,以便可绕旋转轴线A旋转,第二载体部分24可牢固地连接至中空轴8并在相对端包括衬套突出部25。通过衬套突出部25,差动载体15被可旋转地支撑在侧轴19上。
特别地用于促动接通联接4的促动器6包括:支撑盘26,其相对于传动组件2的壳体10被轴向地支撑;以及,设置盘28,其与支撑盘26相对地布置。在支撑盘26和相应设置盘28的相对端面中具有周向分布的球凹槽29、30,其深度绕圆周变化并且在其中每一个中布置了球。球被容纳于罩32的腔中,罩32的腔轴向地布置于两个盘26、28之间并且因此被保持在其周向位置。为了促动球斜坡组件,提供了电动马达,其能使设置盘28相对于支撑盘26旋转。
当电动马达(未示出)被促动时,保持在球凹槽29、30内的球移动到深度更浅的区域内,这意味着设置盘28朝接通联接4轴向地移动。设置盘28相对于压板34通过轴向轴承33轴向地支撑。通过旋转设置盘28,压板34朝接通联接4移动,其中压板34轴向地加载板组件12。这样,扭矩从第一联接部分12传递至差动载体15。在接通联接4完全打开的情形下,完全没有扭矩传递,因此包括中空轴8和齿圈7的第一联接部分12是静止的,而在接通联接完全关闭的情形下,扭矩从齿圈7传递至侧轴19、19’。在压板34与第二联接部分24之间设置了回位弹簧35,其在促动器6的未促动情形下朝支撑盘26轴向地加载压板34。
除了促动接通联接4之外,促动器6还具有另外功能,即,促动锁定联接5。在该实施例中,锁定联接5设置为形状配合联接的形式,即,扭矩传递由于两个联接部分42、44之间的形状配合接合而发生。可看出设置盘28在其内端包括形状接合装置36,其与多个周向分布的促动杠杆37协作。促动杠杆37被支撑以便绕单个枢转轴线S枢转。促动杠杆37的径向外部第一端39设置为轭状物的形式,其包围形状接合装置36。促动杠杆37的径向内部第二端40分别接合第一联接部分42的径向凹部41。
该实施例在设置盘28轴向地移动时造成促动杠杆37枢转,其中第一联接部分42朝第二联接部分44移动。可看出,在促动器6的促动杠杆37的力施加点以及枢转轴线S之间的第一杠杆臂H1小于第一联接部分42的促动杠杆37的力施加点以及枢转轴线S之间的第二杠杆臂H2。在该实施例中,促动器6的设置盘28的更短的轴向设置路径在锁定联接5处转变为更长的轴向设置路径。第一联接部分42设置为切换衬套的形式,其通过纵向齿43抗扭地设置在差动载体的衬套突出部25上并且可相对于其轴向移位。在其朝向第二联接部分44的端部,第一联接部分42包括面齿部45,面齿部45能接合第二联接部分44的相应设计的面齿部47。第二联接部分44可设置为齿形轴边缘的形式,其经由纵向齿46抗扭地连接至侧轴19。第二联接部分44和侧轴19分别经由滚动轴承48而支撑。
下面将参考图2描述促动器6的作用模式,促动器6优选地设置为球斜坡组件的形式。示出了设置盘28,其中支撑盘26优选地相应设置为参考球凹槽的轮廓。球斜坡组件和设置盘28以及支撑盘26的球凹槽的外形分别被设计为使得从端部位置开始(两个盘26、28在该端部位置处彼此接近),通过沿第一旋转方向R1的相对旋转,仅接通联接4被促动,并且通过两个盘26、28沿相反的第二旋转方向R2的相对旋转,锁定联接5也被促动。为了这个目的,球凹槽30的轮廓始于带有最大槽深的中央部分50,其在沿第一旋转方向R1旋转时,初始地包括带有更大梯度的第一部分51以及带有更小梯度的周向邻接的第二部分52。其中第一梯度部分51的圆周角a设置为小于第二梯度部分52的圆周角b。由于这样限定的轮廓,在设置盘28沿方向R1旋转时,当球沿着第一梯度部分51移动时,初始地发生设置盘28朝盘组件14的相对快速的轴向运动。但是,在第二梯度部分52,由于更小的梯度,可实现接通联接4的锁定程度的灵敏控制。
如果在相反的第二旋转方向R2上发生旋转,那么球凹槽的轮廓使得始于中央部分50的最低点,初始地获得带有周向延伸c的较小的相对陡的第一凹槽部分53以及带有更大的周向延伸d和恒定槽深的周向邻接的第二凹槽部分54。当在所述第一凹槽部分53和第二凹槽部分54上移动时,首先确保促动杠杆37从后方被抓持。第二凹槽部分54之后为带有周向延伸e的第三凹槽部分55以及第四凹槽部分56,其中第四凹槽部分56绕更大的周向长度f延伸并且包括比第三凹槽部分55更小的梯度。第三凹槽部分55确保锁定联接5关闭,但是在第四凹槽部分56的周向区域促动锁定联接。球凹槽30在第二旋转方向R2上的此轮廓确保形状配合的锁定联接5在接通联接4到达其邻靠点之前可靠地关闭。
图3以第二实施例示出根据本发明的传动组件102,其大致对应于根据图1的实施例,因此就共同特征而言,对上文的描述进行了参考。等同部件或者彼此对应的部件的参考标号增加了数字100。该传动组件的特定特征在于,接通联接104和锁定联接105均设置为摩擦板联接的形式。扭矩通过锥齿轮(未示出)引入齿圈107内,齿圈107牢固地连接至第一联接部分112,例如通过焊接。在该实施例中,第一联接部分112设置为联接罩的形式,板组件114的外板被抗扭和可轴向移动地连接至该联接罩。第二联接部分113同轴地定位于第一联接件112内,第二联接部分112设置为内板载体的形式,板组件114的内板被抗扭和可轴向移动地连接至内板载体。可看出在该实施例中,差动单元103设置为带有轴向交叠,即,在齿圈107内。这实现轴向紧凑的组件。
接通联接104的板组件114相对于联接罩被弹簧装置160轴向地支撑,弹簧装置160优选地设置为板簧的形式。除了外板载体外,联接罩112包括覆盖部分161,覆盖部分161牢固地连接至外板载体,例如通过焊接。覆盖部分161包括带有多个周向分布的第一孔口162以及第二孔口165的凸缘部分,第一促动冲头163通过第一孔口162引导,第二孔口165在外孔口162内径向地定位,第二孔口165周向地分布在圆周的周围并且第二促动冲头166通过它引导。第一促动冲头163用于从第一设置盘传递力至接通联接104的板组件,而第二促动冲头166用于从第二设置盘传递力至锁定联接105的板组件。
接通联接104的第二联接部分113牢固地连接至差动载体115并且优选地包括衬套状突出部。为了相对于差动载体115支撑第一联接部分112,提供了两个形式为径向轴承的轴承元件123、123’。锁定联接105同轴地设置在接通联接104内,从而使得它们至少部分地彼此轴向重叠。接通联接104的第二联接部分113同时形成锁定联接105的第一联接部分122。更特定而言,衬套状突出部的内部面设有形状接合装置,其中锁定联接105的外板被抗扭和可轴向移动地保持在其中。设置得与外板交替的内板被抗扭和可轴向移动地连接至衬套突出部164,而衬套突出部164牢固地连接至差动单元103的侧轴齿轮118。
促动器106设置为球斜坡组件的形式。但是,与上述实施例相比,球斜坡组件包括支撑盘126和两个设置盘128、128’,设置盘128、128’设置为与支撑盘126相对并相对于旋转轴线A同轴。用于促动接通联接104的第一设置盘128同轴地定位在用于促动锁定联接105的第二设置盘128’外。设置盘128、128’形状为环形并且相对于相关联的促动冲头163、166经由轴向轴承133、133’轴向地支撑。支撑盘126包括外部的第一球凹槽129以及径向内部的第二球凹槽129’,第一球凹槽129设置为与第一设置盘128的球凹槽130相对,第二球凹槽129’与第二设置盘128’的球凹槽130’轴向相对地布置。与第一设置盘128相关联的第一球169以及与第二设置盘128’相关联的第二球169’被保持在共同的球罩132中。支撑盘126形状为环形,并且在其相反侧上包括衬套状突出部170,衬套状突出部170接收滚动轴承171的外圈,支撑盘126相对于覆盖部分161通过滚动轴承171的外圈被可旋转地支撑。滚动轴承171相对于覆盖部分161通过固定环172被轴向地支撑。
第一弹簧装置173有效地设置在第一促动冲头163与覆盖部分161之间,该弹簧装置173在促动器106的未促动情形下使促动冲头163返回,即,在远离接通联接104的方向上轴向地加载促动冲头163。因此,在第二促动冲头166与覆盖部分161之间,有效地设置第二弹簧装置173’,第二弹簧装置173’朝球斜坡组件106轴向地加载第二促动冲头166。在该实施例中,第一弹簧装置173和第二弹簧装置173’设置为板簧的形式,但其也可使用螺旋弹簧等。
该实施例的特定特征在于,与第一实施例相比,锁定联接105的锁定性能可通过促动器106的马达位置可变地设置。如在先前的实施例的情况中那样,为了操作促动器106,设有马达,其产生轴向力以用于加压接通联接104的板组件114以及锁定联接105的板组件168。为了操作目的,提供了多个周向分布的第一球凹槽129,以及相对于第一球凹槽129同心布置的带有不同梯度和不同角位置的第二球凹槽129’。用于促动接通联接104的第一设置盘128对应于支撑盘126的第一球凹槽129,并且用于促动锁定联接105的第二设置盘128’对应于支撑盘126的第二球凹槽129’。
下面,将对球斜坡组件106的作用模式进行更详细的描述。图4示出球斜坡组件106的支撑盘126的轴向视图。可看到径向外部的第一球凹槽129和径向内部的第二球凹槽129’。图4b绕圆周以虚线示出第一球凹槽129的轮廓并且以实线示出第二球凹槽129’的轮廓。支撑盘126的球凹槽129、129’以及两个设置盘128、128’的球凹槽130、130’分别被设计为从促动情形(接通联接104和锁定联接105在促动情形下是打开的)开始,在第一促动区域,初始地仅接通联接104被加载,并且在随后的第二促动区域,除了接通联接104之外,锁定联接105也被加载。
为了这个目的,支撑盘126的第一球凹槽129以及第一设置盘128的球凹槽130包括第一凹槽部分151,其带有周向延伸a和不等于零的梯度,之后为第二凹槽部分152,其带有较大的周向延伸b+c和恒定的槽深。支撑盘126的第二球凹槽129’以及第二设置盘128’的球凹槽130’包括第一凹槽部分151’和邻接凹槽部分152’,第一凹槽部分151’带有周向延伸a+b和恒定的槽深,邻接凹槽部分152’带有较短的周向延伸c和不等于零的梯度。第二球凹槽129’的第二凹槽部分152’的梯度小于第一球凹槽129的第一凹槽部分151的梯度。第二球凹槽129’的平坦凹槽部分151’和第一球凹槽129的平坦凹槽部分152包括一定的重叠区域b。因此提供中间设置区域以避免公差的影响。
如果支撑盘126沿箭头方向旋转(即,逆时针),球凹槽129的第一凹槽部分151的梯度初始地使接通联接104被加压。通过控制马达位置,可根据需要改变有效联接力矩。如果需要锁定功能,促动器106必须进一步旋转,从而使得随后的支撑盘126的第二凹槽部分152’可经由第二设置盘128’而作用在锁定联接105上。接通联接104现在完全关闭。通过加压锁定联接105,差动载体115以摩擦锁定的方式连接至侧轴齿轮118’,从而减少两个侧轴齿轮118、118’之间的补偿移动。锁定联接105的板组件168的加压也可设置为可变的,从而使得在打开位置与完全关闭位置之间传递的扭矩也可变地设置。
为了确保不耗尽马达的驱动力矩并且接通联接104的最大联接力矩不超过限定的最大值,第一球凹槽129的球在起动锁定联接105之前运行到第二凹槽部分152内,第二凹槽部分152中梯度角为0°。接通联接104的最大联接力矩由弹簧装置160的刚度限定。
对于特定驾驶动态要求,还构思提供这样的实施例,其中,锁定联接105初始地分别在马达和支撑盘126的第一旋转方向邻靠板簧组件,并且因此设置差动单元103限定的恒定锁定值。通过进一步旋转支撑盘126,然后可关闭接通联接104,根据需要可设置可变联接力矩。此外,球凹槽将被设计为通过在相反的第二旋转方向旋转支撑盘126,仅仅加载第一设置盘128以用于促动接通联接104。
图5在另外的实施例中示出根据本发明的传动组件202,其大致对应于图1的传动组件。在这个方面,就共同特征而言,对上文的描述进行了参考,其中等同部件或相互对应的部件的参考标号增加数字200。本实施例的特定特征在于,锁定联接205设置为摩擦板联接的形式,其中两个摩擦板联接包括大致相同的摩擦半径。在该实施例中,由于锁定联接205的相对较大的摩擦半径,也可实现高的锁定力矩。在该实施例中,促动器206也设置为球斜坡组件的形式,其轴向地设置在接通联接204与锁定联接205之间。球斜坡组件206包括支撑盘226,支撑盘226可旋转地驱动并且经由支撑轴承275轴向地支撑在壳体210处。此外,球斜坡组件206包括用于促动接通联接204的第一设置盘228,以及设置在相对侧并用于促动锁定联接205的第二设置盘228’。在支撑盘226和228的端面中(这些端面朝向彼此),分别设置了第一球轨道229和230,球(未示出)被保持在其中。
通过旋转支撑盘226,球凹槽中的球在带有更小深度的区域中运行,从而使得第一设置盘228朝接通联接204轴向地移动并且经由轴向轴承233和压板234加载板组件214。可看出第一设置盘228相对于壳体210通过防旋转装置276被抗扭地保持。同样,也促动锁定联接205;在支撑盘226旋转时,第二设置盘228’朝锁定联接205移动,其中力从第二设置盘228’经由轴向轴承233’和压板234’传递至板组件268。第二设置盘228’也被防旋转地固定,但未在此处示出。为了分别使第一压板234和第二压板234’回位,提供了形式为板簧的弹簧装置273、273’。锁定联接205包括第一联接部分242以及第二联接部分244,第一联接部分242被抗扭地连接至差动载体215,第二联接部分244被抗扭地连接至侧轴219。第一联接部分242包括内板载体,内板被抗扭和可轴向移位地连接至内板载体。第二联接部分244包括外板载体,外板被抗扭和可轴向移位地连接至外板载体。
第二联接部分244相对于壳体210经由轴向轴承277轴向地支撑。接通联接204的第一联接部分212也相对于壳体210经由轴向轴承278支撑。该实施例确保,取决于球轨道的设置,接通联接204与支撑轴承275之间的轴向力可相对于彼此被部分地补偿。当锁定联接205关闭时,反作用力作用在支撑盘226上,支撑轴承275处的轴向力减少该反作用力的量。通过加压锁定联接205,外板载体以摩擦锁定的方式连接至内板载体,这导致差动单元203的侧轴齿轮218、218’之间的补偿作用的减少。
如在根据图3的实施例的情况下,该实施例包括仅一个单独的支撑盘226,其也可被称作输入盘。如上文所述,支撑盘226在其第一端面包括第一球轨道229,并且在其朝向相反方向的第二端面包括第二球轨道229’。支撑盘226的球凹槽229、229’和两个设置盘228、228’的球凹槽被设计为使得从端部位置开始(盘在该端部位置中彼此靠近),通过旋转支撑盘226,初始地仅第一设置盘228被轴向地加载以用于促动接通联接204,并且,通过进一步旋转支撑盘226,除了第一设置盘228之外,第二设置盘228’也被轴向地加载以用于促动锁定联接205。为了这个目的,球凹槽的轮廓类似于根据图3的实施例中的那样,并且将在下文中参看图6来解释。
如果支撑盘226沿如图中所示的方向R1旋转,球在更小槽深的区域中绕周向延伸a沿着第一凹槽部分251移动,从而使得设置盘228远离支撑盘226移动。这导致接通联接204的板组件214被加载,并且因此传动组件传动地连接至传动轴。球沿着平坦凹槽部分251’在第二球凹槽229’中移动跨过一定的角范围a,即,锁定联接205保持未促动。通过控制促动器的马达的马达力矩,可根据要求改变接通联接204的有效联接力矩,即,在接通联接204完全打开的位置与接通联接204完全关闭的位置之间。
如果需要锁定功能,支撑盘226沿方向R1中进一步旋转超过角范围b,从而使得球沿着凹槽部分252’在第二球凹槽229中运行到更浅深度的区域。这样,第二设置盘228’朝锁定联接205的板组件268移动,从而使其关闭。第一球凹槽229的球沿着第一凹槽部分252运行跨过旋转角度c,即,接通联接204保持被锁定。在这种情况下,通过相应地控制支撑盘226的旋转角度在角度部分c内,可根据要求设置锁定联接205的锁定力矩,其中接通联接204总是完全关闭的。
图7在另外的实施例中示出根据本发明的传动组件302,其大致对应于图5中所示的传动组件。在这个方面,就共同特征而言,对上文的描述进行了参考,其中等同部件或相互对应的部件的参考标号进一步增加数字100。
该实施例的特定特征在于,支撑盘326的球凹槽和两个设置盘328、328’的球凹槽被设计为使得从端部位置开始(盘在该端部位置中彼此靠近),通过沿第一旋转方向R1旋转支撑盘326,仅仅第一设置盘328被轴向地加载以用于促动接通联接304,并且,通过沿第二相对旋转方向328’旋转支撑盘326,除了第一设置盘328之外,第二设置盘328’也被轴向地加载以用于促动锁定联接305。
该实施例的球凹槽329、329’的优选轮廓将在下文中参考图8而解释。
在图8a中,示出支撑盘326,其中,可看到朝向接通联接304的第一端面,并且在图8d中,可看到朝向锁定联接的第二端面。当支撑盘326沿第一旋转方向R1旋转时,球从中央部分350(其中球位于最大槽深的区域(点P))开始,在更浅深度的区域中在支撑盘326与第一设置盘328之间沿着第一凹槽部分351运行,其中被保持在支撑盘326与第二设置盘328’之间的球从点P’开始沿着具有恒定深度的第一凹槽部分351’运行。这样,仅促动接通联接304,其中待转移的扭矩是可设置的从而是可变的,而锁定联接305保持完全打开,即,差动单元303操作作为打开的差速器。
通过在与第一旋转方向R1相反的第二旋转方向R2上旋转支撑盘326,被保持在支撑盘326与第一设置盘328之间的球初始地沿着角度区域b在平坦中央部分350中移动。因此,被保持在支撑盘326与第二设置盘328’之间的球在更浅深度的区域中在角度区域b内沿着凹槽部分350在球凹槽329’中移动,从而使得锁定联接305初始地仅缓和地起动,其中支撑盘326被提升离开球轴承375。在所述角度区域b内,在平坦部分350内设置了用于促动接通联接304的球,从而使得接通联接304保持未促动。
当支撑盘326沿方向R2进一步旋转时,球在更浅深度的区域中的角度区域C内沿着第二凹槽部分352在第一球凹槽329中移动,从而使得在这样的方式下,除了锁定联接305之外,接通联接304被促动。与此平行,用于锁定联接305的球沿着第三凹槽部分352’运行,第三凹槽部分352’具有恒定深度并且在角度区域c2上延伸,即,当球斜坡组件操作使得球在角度范围c和c2内在球凹槽329、329’中运行时,接通联接304可在打开位置与关闭位置之间可变地控制,从而使得因此可根据要求将扭矩传递到后轴。
该实施例构成传动组件,其使得初始地能克服弹簧装置的作用力而关闭锁定联接305。通过进一步旋转支撑盘326,能经由仅与接合联接304相关联的带有梯度的凹槽部分352开始接通联接304的加压。由此,接通联接304的联接力矩与锁定联接的联接力矩成比例。这样,能减轻支撑轴承375上的负荷,因为促动力成比例地作用在两个联接304、305上。
所有上述实施例的优点在于,传动组件允许锁定差动单元的功能以及将传动轴连接到主传动系的连接功能,其中仅需要一个单独的促动器。通过选择球斜坡组件的盘的合适梯度和角位置,能实现不同的切换顺序。通过将球斜坡组件设置在差动载体处并与差动载体同轴设置,能在紧凑和具有成本效益的形式下有利地组合用于提高能量效率的角驱动的断开连接与锁定功能。
参考标号列表
2     传动组件
3     差动单元
4     接通联接
5     锁定联接
6     促动器
7     齿圈
8     中空轴
9     轴承装置
10    壳体
11    花键
12    第一联接部分
13    第二联接部分
14    板组件
15    差动载体/差速器罩
16    差动齿轮
17    轴颈
18    侧轴齿轮
19    侧轴
22    第一联接部分
23    轴承装置
24    第二联接部分
25    衬套突出部
26    支撑盘
27    肩部
28    设置盘
29    球凹槽
30    球凹槽
31    -
32    罩
33    轴向轴承
34    压板
35    设置弹簧
36    形状接合装置
37    促动杠杆
38    枢转轴线
39    第一端
40    第二端
41    凹部
42    第一联接部分
43    纵向齿
44    第二联接部分
45    面齿部
46    纵向齿
47    面齿部
48    轴承装置
49    轴承装置
50    中央部分
51    第一部分
52    第二部分
53    第一部分
54    第二部分
55    第三部分
56    第四部分
160   弹簧装置
161   覆盖部分
162   第一孔口
163   促动冲头
164   衬套突出部
165   第二孔口
166   第二促动冲头
167   压板
168   板组件
169   球
170   衬套状突出部
171   滚动轴承
172   固定环
173   弹簧装置
275   支撑轴承
276   防旋转装置
277   轴向轴承
278   轴向轴承
279   球
a-e   角延伸部
A     旋转轴线
S     枢转轴线
H     杠杆臂

Claims (28)

1.一种用于多轴驱动的机动车辆的传动组件,包括:差动单元(3,103,…),所述差动单元(3,103,…)带有旋转轴线(A)、输入部分(15,115,…)以及传动地连接至所述输入部分(15)的两个输出部分(18,118,…),其中,所述两个输出部分(18)相对于彼此具有补偿作用;
可外部控制的接通联接(4,104,…),用于使所述差动单元(3,103,…)传动地连接至传动轴;
可外部控制的锁定联接(5,105,…),用于锁定所述差动单元的所述两个输出部分(18,118)之间的补偿运动;
其特征在于,所述接通联接(4,104,…)和所述锁定联接(5,105,…)相对于所述旋转轴线(A)同轴布置(所有附图)。
2.根据权利要求1所述的传动组件,其特征在于,提供了至少一个促动器(6,106,…),用于促动所述接通联接(4,104,…)和用于促动所述锁定联接(5,105,…)。
3.根据权利要求2所述的传动组件,其特征在于,所述接通联接(4,104,…)设置为摩擦板联接的形式。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述接通联接(4,104,…)有效地设置在所述传动组件(2,102,…)的输入部分(8,108,…)与所述差动单元(3,103,…)的所述输入部分(15,115,…)之间,并且所述锁定联接(5,105,…)有效地设置在所述差动单元的所述输入部分(15,115,…)与所述差动单元(3,103,…)的其中一个所述输出部分(18,118,…)之间。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述锁定联接(5)设置为形状配合联接的形式,更特别地爪式联接或齿式联接的形式(图1)。
6.根据权利要求5所述的传动组件,其特征在于,所述锁定联接(5)径向地设置在所述促动器(6)内。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述锁定联接(5)包括:第一联接部分(42),所述第一联接部分(42)抗扭地连接至所述差动单元(3)的输入部分(15);以及第二联接部分(44),所述第二联接部分(44)抗扭地连接至所述差动单元(3)的侧轴(19),其中,提供了至少一个促动杠杆(37)以使得所述第一联接部分(42)接合所述第二联接部分(44),以用于扭矩传递的目的。
8.根据权利要求7所述的传动组件,其特征在于,所述至少一个促动杠杆(37)能绕枢转轴线(S)旋转,并且,其中第一端(39)可操作地连接至所述促动器(6),并且,其中第二端(40)可操作地连接至所述锁定联接(5)的其中一个联接部分(42,44)。
9.根据权利要求8所述的传动组件,其特征在于,在所述促动器(6)的所述促动杠杆(37)的力施加点以及所述枢转轴线(S)之间的第一杠杆臂(H1)小于所述联接部分(42,44)的所述促动杠杆(37)的力施加点以及所述枢转轴线(S)之间的第二杠杆臂(H2)。
10.根据权利要求5到9中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述促动器(6)包括球斜坡组件,所述球斜坡组件包括轴向支撑的支撑盘(26)以及相对于其可轴向移位的至少一个设置盘(28),其中,所述支撑盘(26)和所述至少一个设置盘(28)各自包括球凹槽,所述球凹槽的深度绕圆周变化并且在所述球凹槽中容纳球,其中,所述至少一个设置盘(28)相对于至少一个支撑盘(26)经由所述球轴向地支撑。
11.根据权利要求10所述的传动组件,其特征在于,所述设置盘(28)在径向内部包括形状接合元件(36),所述形状接合元件(36)在所述促动杠杆(37)的所述第一端(39)接合驱动元件,其中,通过使所述设置盘(28)轴向地移位,所述促动杠杆(37)绕所述枢转轴线(S)枢转,并且使得所述锁定联接(5)的所述联接部分(22,24)彼此接合。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述支撑盘(26)和所述至少一个设置盘(28)的球凹槽被设计为使得,通过在第一相对旋转方向上旋转所述两个盘而促动所述锁定联接(5),并且通过在相反的第二相对旋转方向上旋转所述两个盘而促动所述锁定联接(5)以及另外地促动所述接通联接(4)。
13.根据权利要求12所述的传动组件,其特征在于,所述球凹槽(29,30)在所述第一相对旋转方向中从端部位置开始,所述两个盘(26,28)在所述端部位置中彼此靠近,所述球凹槽(29,30)包括带有第一梯度的第一部分(51)以及带有第二梯度的第二部分(52),其中,所述第一部分(51)的梯度大于所述第二部分(52)的梯度(图2)。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述球凹槽(29,30)在所述第二相对旋转方向下从端部位置开始,所述两个盘(26,28)在所述端部位置中彼此靠近,所述球凹槽(29,30)包括带有第一梯度的第一部分(53),带有第二梯度的第二部分(54),以及带有第三梯度的第三部分(56),其中,所述第一部分和第二部分(53,54)的梯度各自大于所述第三部分(56)的梯度。
15.根据权利要求1到4中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述接通联接(104,204,304)设置为多板摩擦联接的形式,其中,所述接通联接(104,204,304)的外板载体抗扭地连接至所述传动组件的输入部分(108,208,308),并且,其中,所述接通联接(104,204,304)的内板载体抗扭地连接至所述差动单元(103,203,303)的输入部分(115,215,315)(图3、图5、图7)。
16.根据权利要求15所述的传动组件,其特征在于,所述接通联接(105)同轴布置于所述接通联接(104)内(图3)。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述促动器(106)包括球斜坡组件,所述球斜坡组件包括作用于所述接通联接(104)上的可轴向移位的第一设置盘(128),以及作用于所述锁定联接(105)上的可轴向移位的第二设置盘(128’),其中,所述第一设置盘和第二设置盘(128,128’)可在相同方向上轴向地加载(图3、图4)。
18.根据权利要求17所述的传动组件,其特征在于,所述支撑盘(126)和所述两个设置盘(128,128’)被设计为使得从端部位置开始,所述盘(126,128,128’)在所述端部位置中彼此靠近,通过旋转所述支撑盘(126),初始地仅轴向地加载所述第一设置盘(128)以用于促动所述接通联接(104),并且通过进一步旋转所述支撑盘(126),还另外地轴向加载所述第二设置盘(128’)以用于促动所述锁定联接(105)。
19.根据权利要求18所述的传动组件,其特征在于,所述支撑盘(126)的第一球凹槽(129)包括带有第一梯度的第一部分(151)以及无梯度的第二部分(152),并且所述支撑盘(126)的第二球凹槽(129’)包括无梯度的第一部分(151’)以及带有梯度的第二部分(152’)(图4)。
20.根据权利要求17到19中任一项所述的传动组件,其特征在于,用于促动所述锁定联接(105)的第二设置盘(128’)同轴地设置在所述第一设置盘(128)内以用于促动所述接通联接(104)(图3、图4)。
21.根据权利要求2到4中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述促动器(206,306)在所述接通联接(204,304)与所述锁定联接(205,306)之间轴向地布置(图5-图8)。
22.根据权利要求21所述的传动组件,其特征在于,所述促动器(206,306)包括球斜坡组件,所述球斜坡组件带有第一设置盘(228,328)和第二设置盘(228’,328’)以及支撑盘(226,326),所述第一设置盘(228,328)用于促动所述接通联接(204,304),能在第一方向上轴向地移位,所述第二设置盘(228’,328’)用于促动所述锁定联接(205,305),能在相反的第二方向上轴向地移位,所述支撑盘(226,326)轴向地设置在所述第一设置盘(228,328)与所述第二设置盘(228’,328’)之间。
23.根据权利要求22所述的传动组件,其特征在于,所述支撑盘(226)和所述两个设置盘(228,228’)被设计为使得从端部位置开始,所述盘在所述端部位置中彼此靠近,通过旋转所述盘(226),初始地仅轴向加载第一设置盘(228)以用于促动所述接通联接(204),并且通过进一步旋转所述支撑盘(226),还轴向地加载除了所述第一设置盘(228)之外的第二设置盘(228’)以用于促动所述锁定联接(205)(图6)。
24.根据权利要求22或23中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述支撑盘(226)的第一球凹槽(229)与所述第一设置盘(228)相对设置,所述支撑盘(226)的第一球凹槽(229)包括带有梯度的第一部分(251)以及无梯度的第二部分(252)。
25.根据权利要求22到24中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述支撑盘(226)的第二球凹槽(229’)与所述第二设置盘(228’)相对设置,所述支撑盘(226)的第二球凹槽(229’)包括无梯度的第一部分(251’)以及带有梯度的第二部分(252’)。
26.根据权利要求22所述的传动组件,其特征在于,所述支撑盘(326)和所述两个设置盘(328,328’)被设计为使得,通过在第一旋转方向上旋转所述支撑盘(326),轴向地加载所述第一设置盘(328)以用于促动所述接通联接(304),以及,通过在相反的第二旋转方向上旋转所述支撑盘(326),轴向加载所述第一设置盘(328)以用于促动所述接通联接(304),以及另外地轴向加载第二设置盘(328’)以用于促动所述锁定联接(305)(图8)。
27.根据权利要求26所述的传动组件,其特征在于,所述支撑盘(326)的球凹槽(329)与所述第一设置盘(328)相对设置,所述支撑盘(326)的球凹槽(329)各自包括带有最大槽深的中央部分(350),以及在两个周向方向上邻接所述中央部分(350)的第一梯度部分(351)和第二梯度部分(352)。
28.根据权利要求26或27中任一项所述的传动组件,其特征在于,所述支撑盘的球凹槽(329’)与所述第二设置盘(328’)相对设置,所述支撑盘的球凹槽(329’)各自包括带有最大深度而无梯度的第一部分(326),带有梯度的中央第二部分(352’),以及带有更小槽深而无梯度的第三部分(350’)。
CN200980157392.XA 2008-12-19 2009-12-18 传动组件 Expired - Fee Related CN102369373B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008063904A DE102008063904B4 (de) 2008-12-19 2008-12-19 Antriebsanordnung
DE102008063904.4 2008-12-19
PCT/EP2009/009126 WO2010078937A1 (de) 2008-12-19 2009-12-18 Antriebsanordung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102369373A true CN102369373A (zh) 2012-03-07
CN102369373B CN102369373B (zh) 2015-09-09

Family

ID=41716602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980157392.XA Expired - Fee Related CN102369373B (zh) 2008-12-19 2009-12-18 传动组件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8678971B2 (zh)
JP (1) JP5409804B2 (zh)
KR (1) KR101374462B1 (zh)
CN (1) CN102369373B (zh)
AT (1) AT512581B1 (zh)
DE (1) DE102008063904B4 (zh)
WO (1) WO2010078937A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105960551A (zh) * 2013-11-26 2016-09-21 Gkn 动力传动系统国际有限责任公司 包括带有目标元件的联轴器总成的差速器
CN106163856A (zh) * 2014-02-14 2016-11-23 Gkn 动力传动系统国际有限责任公司 联接组件和具有该联接组件的传动系统组件
CN106458020A (zh) * 2014-04-30 2017-02-22 Gkn动力传动系统国际公司 选择性差速器
CN113227598A (zh) * 2019-01-11 2021-08-06 Gkn汽车有限公司 用于机动车的动力传动系的离合器组件的致动器组件

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008063905B4 (de) * 2008-12-19 2013-10-24 Gkn Driveline International Gmbh Antriebsanordnung mit hydraulischer Aktuierung
DE102013206756A1 (de) * 2013-04-16 2014-10-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Differentialgetriebe
EP3167207B1 (en) 2014-07-10 2021-03-24 Dana Heavy Vehicle Systems Group, LLC Limited slip differential with disconnect function
JP6187407B2 (ja) * 2014-07-26 2017-08-30 株式会社オーエス技研 差動制限機構付き差動装置
US9649931B2 (en) * 2015-06-10 2017-05-16 Gm Global Technology Operations, Llc Vehicle differential assembly
US10626929B2 (en) * 2016-05-09 2020-04-21 Team Industries, Inc. Dual clutch
DE102016213233B4 (de) * 2016-07-20 2020-02-27 Magna powertrain gmbh & co kg Ausgleichsgetriebe mit Abschaltfunktion und Sperrfunktion
US10288160B2 (en) * 2016-10-13 2019-05-14 Ford Global Technologies, Llc Drive unit with limited slip and driveline disconnect capability
DE102016221819A1 (de) * 2016-11-08 2018-05-09 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeanordnung für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit der Getriebeanordnung
JP6894531B2 (ja) 2017-12-04 2021-06-30 ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド 2段階に差動制限可能なデファレンシャル装置
CN112534162B (zh) 2018-06-28 2023-02-21 Gkn汽车有限公司 致动器装置和具有这样的致动器装置的电驱动装置
WO2020009199A1 (ja) * 2018-07-06 2020-01-09 株式会社デンソー 転動体カム、および、それを用いたクラッチ装置
WO2020129168A1 (ja) 2018-12-19 2020-06-25 ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド デファレンシャル装置
US11460098B2 (en) * 2020-03-02 2022-10-04 Eaton Intelligent Power Limited Differential and electromagnetic differential with main and pilot clutches
KR102595376B1 (ko) * 2021-06-08 2023-10-26 현대위아 주식회사 차량의 토크벡터링 장치
WO2023209814A1 (ja) * 2022-04-26 2023-11-02 ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド 可変特性リミテッドスリップデファレンシャル
WO2024010927A1 (en) * 2022-07-07 2024-01-11 Linamar Corporation Differential disconnect and locker assembly

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5161636A (en) * 1988-04-30 1992-11-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag All-wheel drive tractor
JPH11210863A (ja) * 1998-01-20 1999-08-03 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
JP2003294110A (ja) * 2002-03-22 2003-10-15 Gkn Technology Ltd 差動装置
DE10160026B4 (de) * 2001-12-06 2004-04-22 Gkn Automotive Gmbh Betätigungsmechanismus zur Axialverstellung mit doppelter Funktion
WO2007091963A1 (en) * 2006-02-10 2007-08-16 BAE Systems Hägglunds Aktiebolag A differential gear for a multi-shaft wheeled motor vehicle, and a drive train comprising several such differential gears

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3913487A1 (de) * 1988-04-30 1989-11-09 Zahnradfabrik Friedrichshafen Allradgetriebener ackerschlepper
DE3909112A1 (de) * 1988-05-05 1990-09-27 Uni Cardan Ag Ausgleichsgetriebe
DE3815225A1 (de) * 1988-05-05 1989-11-16 Uni Cardan Ag Sperrbares ausgleichsgetriebe
EP0466863B1 (de) * 1990-02-14 1993-06-16 Gkn Automotive Aktiengesellschaft Vorrichtung zum zuschalten eines antriebsstranges
US5019021A (en) * 1990-07-02 1991-05-28 Eaton Corporation Modulating limited slip differential
US5713446A (en) * 1996-08-20 1998-02-03 Eaton Corporation Low inertia ball ramp actuator
JP2002195384A (ja) * 2000-10-19 2002-07-10 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
US20040132572A1 (en) * 2003-01-02 2004-07-08 Eaton Corporation Lock detection sensor
DE10304730B3 (de) * 2003-02-06 2004-10-07 Gkn Driveline International Gmbh Reibungskupplung mit Klauenkupplung
US7175557B2 (en) * 2003-02-21 2007-02-13 Magna Powertrain Usa, Inc. Torque vectoring device having an electric motor/brake actuator and friction clutch
JP2005059791A (ja) * 2003-08-19 2005-03-10 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 減速駆動装置
DE102004023792A1 (de) * 2004-05-07 2005-12-08 Hofer Mechatronic Gmbh Kupplungseinrichtung einer Getriebeanordnung eines Fahrzeuges, vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges
DE102005041080A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-16 Tochigi Fuji Sangyo K.K. Reibeingriffsvorrichtung
JP2006071071A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 デファレンシャル装置
DE102008037885B4 (de) * 2008-08-15 2020-08-06 Gkn Automotive Limited Kupplungsanordnung und Antriebsstranganordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5161636A (en) * 1988-04-30 1992-11-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag All-wheel drive tractor
JPH11210863A (ja) * 1998-01-20 1999-08-03 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
DE10160026B4 (de) * 2001-12-06 2004-04-22 Gkn Automotive Gmbh Betätigungsmechanismus zur Axialverstellung mit doppelter Funktion
JP2003294110A (ja) * 2002-03-22 2003-10-15 Gkn Technology Ltd 差動装置
WO2007091963A1 (en) * 2006-02-10 2007-08-16 BAE Systems Hägglunds Aktiebolag A differential gear for a multi-shaft wheeled motor vehicle, and a drive train comprising several such differential gears

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105960551A (zh) * 2013-11-26 2016-09-21 Gkn 动力传动系统国际有限责任公司 包括带有目标元件的联轴器总成的差速器
CN106163856A (zh) * 2014-02-14 2016-11-23 Gkn 动力传动系统国际有限责任公司 联接组件和具有该联接组件的传动系统组件
CN106163856B (zh) * 2014-02-14 2018-11-23 Gkn汽车有限公司 联接组件和具有该联接组件的传动系统组件
US10330164B2 (en) 2014-02-14 2019-06-25 Gkn Automotive Ltd. Coupling assembly and driveline assembly
CN106458020A (zh) * 2014-04-30 2017-02-22 Gkn动力传动系统国际公司 选择性差速器
US10052950B2 (en) 2014-04-30 2018-08-21 Gkn Automotive Ltd. Selectable differential
CN106458020B (zh) * 2014-04-30 2019-06-11 吉凯恩汽车有限公司 选择性差速器
CN113227598A (zh) * 2019-01-11 2021-08-06 Gkn汽车有限公司 用于机动车的动力传动系的离合器组件的致动器组件
CN113227598B (zh) * 2019-01-11 2023-11-14 Gkn汽车有限公司 用于机动车的动力传动系的离合器组件的致动器组件

Also Published As

Publication number Publication date
US8678971B2 (en) 2014-03-25
CN102369373B (zh) 2015-09-09
WO2010078937A1 (de) 2010-07-15
DE102008063904A1 (de) 2010-07-01
DE102008063904B4 (de) 2012-10-25
KR20110097963A (ko) 2011-08-31
KR101374462B1 (ko) 2014-03-17
US20120053002A1 (en) 2012-03-01
JP5409804B2 (ja) 2014-02-05
JP2012512996A (ja) 2012-06-07
AT512581B1 (de) 2013-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102369373A (zh) 传动组件
CN102227328B (zh) 电驱动双速变速驱动桥
US10876628B2 (en) Parking lock unit and electric drive assembly having a parking lock
CN102449337B (zh) 具有斜面体齿轮组的紧凑型分动器
US6571928B1 (en) Engagement mechanism with two stage ramp angle
US6634978B2 (en) Differential device for 4WD-vehicles
US8091451B2 (en) Power divider for motor vehicles comprising a controlled friction coupling
US8771129B2 (en) Two-mode passive limited slip differential
CN207906317U (zh) 多阶段滚珠坡道致动器
US20090163313A1 (en) Differential assembly with two jointly actuated axial adjustment devices
CN112534162B (zh) 致动器装置和具有这样的致动器装置的电驱动装置
CN102414481B (zh) 用于动力传输单元的小角度花键联轴器
WO2013119204A1 (en) Transfer case sprocket idler gear actuation
US6691850B2 (en) Device for operating a clutch
CN111344179A (zh) 换挡变速器和具有换挡变速器的电驱动装置
CN115461551A (zh) 换挡装置
CN110177956A (zh) 离合器组件及驱动组件
CN102057176A (zh) 带有线性驱动机构的轴向调节装置
CN101535069A (zh) 用于局部调节底盘部件的调节驱动装置
CN113623378B (zh) 车辆传动系统部件
KR20220050152A (ko) 최종 구동 기어에 대한 부하를 공유하는 병렬 트윈 기어 쌍을 갖는 변속기를 구비한 전기 구동 모듈
US11701960B2 (en) Actuator arrangement and transmission arrangement
US11852201B2 (en) Double clutch transmission for an electric vehicle, and drive unit for an electric vehicle
KR101060036B1 (ko) 트랜스퍼 케이스
CN113227598B (zh) 用于机动车的动力传动系的离合器组件的致动器组件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150909

Termination date: 20181218