CN103118891A - 用于机动车辆的电驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的电驱动器，其包括电动机（3）和驱动单元（4，）其中驱动单元（4）具有可由电动机（3）驱动的第一齿轮级（7）、可由第一齿轮级（7）驱动的第二齿轮级（8）、以及可由第二齿轮级（8）驱动的差速驱动器（9），其中第一齿轮级（7）具有驱动轮（10）和输出轮（12），其中驱动轮（10）与电动机（3）的输出轴同轴布置且可由电动机（3）围绕第一旋转轴线（A）可旋转地驱动，并且其中输出轮（12）驱动地连接到驱动轮（10）且可围绕第二旋转轴线（B）可旋转地驱动，其中第二旋转轴线（B）偏移地平行于第一旋转轴线（A）布置，并且其中第二齿轮级（8）和差速驱动器（9）与第二旋转轴线（B）同轴布置。本发明还涉及带有这样的电驱动器的机动车辆。

Description

用于机动车辆的电驱动器
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的电驱动器以及带有这样的电驱动器的机动车辆。
背景技术
电驱动器可充当机动车辆的专用驱动器，或者另外地，可以提供内燃机。在这种情况下，电驱动器和内燃机可分别独立地或一起叠加地驱动车辆。这样的驱动概念也被称为“混合动力驱动”。
通常，电驱动器包括电动机和减速驱动器，减速驱动器布置在下游且将由电动机产生的旋转运动从较快减速至较慢。扭矩从减速驱动器传递到机动车辆的传动系。为此，布置在减速驱动器的扭矩流下游的差速驱动器将引入的扭矩分摊到两个输出轴上以用于驱动车轮。差速驱动器的这两个输出轴对彼此具有平衡效应，即，如果两个输出轴中的一个旋转得较快，则两个输出轴中的另一个对应地旋转得较慢，反之亦然。
从US 7497286B2已知一种用于驱动机动车辆的电驱动器。该电驱动器包括电动机、作为减速驱动器的行星驱动器和在扭矩流中布置在减速驱动器下游的差速驱动器。行星驱动器和差速驱动器同轴地布置在电动机内。行星驱动器的太阳齿轮由电动机驱动。行星架被支撑，并且齿圈驱动差速驱动器的差速器架。
从DE 202005019438U1已知一种驱动单元，其中电动机与差速驱动器同轴布置。减速到更慢经由在副轴上的齿轮级来实现。在副轴上设有换档驱动器，其具有两个齿轮级并可经由两个切换离合器换档。
从DE 10002133B4已知一种用于机动车辆的混合动力驱动器，其中电动机和行星驱动器彼此同轴布置。向轴偏移差速驱动器的力传递借助于皮带驱动器通过连续可变的驱动器以及离合器来实现。
由于尺寸设计得非常紧凑的可用空间，电驱动器或混合动力驱动器分别与布置在下游的减速驱动器的集成常常很困难。
因此，本发明基于提出一种用于机动车辆的电驱动器的目的，该驱动器为紧凑的且能够根据现有空间要求进行简单的集成。而且，本发明的目的是提出一种分别带有对应的电驱动器或混合动力驱动器的机动车辆。
发明内容
解决方案为用于机动车辆的电驱动器，其包括电动机和驱动单元，其中驱动单元具有可由电动机驱动的第一齿轮级、可由第一齿轮级驱动的第二齿轮级和可由第二齿轮级驱动的差速驱动器，其中第一齿轮级具有驱动轮和输出轮，其中驱动轮与电动机的输出轴同轴布置且可由电动机围绕第一旋转轴线可旋转地驱动，并且其中输出轮传动地连接到驱动轮且可围绕第二旋转轴线可旋转地驱动，其中第二旋转轴线偏移地平行于第一旋转轴线布置，并且其中第二齿轮级和差速驱动器与第二旋转轴线同轴布置。
根据本发明的电驱动器的优点在于电驱动器具有紧凑构型。该优点特别地被实现使得存在于电动机的旋转轴线和第二齿轮级的第二旋转轴线之间的轴偏移被第一齿轮级用来产生向更慢的减速。而且，就构型空间而言有利的是，第二齿轮级和差速驱动器彼此同轴布置。由于行星驱动器和差速驱动器彼此同轴或与第二旋转轴线同轴布置，驱动单元具有小的径向构型尺寸。
电驱动器适合作为用于机动车辆的专用驱动器或作为具有作为主驱动源的内燃机的机动车辆中的附加驱动源，该驱动源也被称为混合动力驱动器。电驱动器可用于驱动任何传动轴，即前轴和后轴。
根据优选实施例，第一齿轮级包括减速驱动器，其产生向较低速的变速。因此，第二齿轮级的输入元件比第一齿轮级的输出轮旋转得慢。齿轮级可具有皮带驱动器或链条驱动器或正齿轮驱动器。在这种情况下，使用皮带驱动器的优点在于，第一齿轮级能无润滑运行，即，仅第二齿轮级或差速驱动器的润滑是必要的。在具有皮带驱动器的实施例中，驱动轮为具有较小直径的第一皮带轮，并且输出轮为具有较大直径的第二皮带轮。在这种情况下，第一和第二皮带轮经由连续皮带可传动地连接到彼此。当使用链条驱动器时，构型是类似的。驱动轮为小链轮，输出轮为具有更大直径的链轮。这两个链轮经由连续链条可传动地连接以用于将扭矩传递到彼此。当使用正齿轮驱动器作为第一齿轮级时，第一驱动轮和第二驱动轮通过直接齿啮合可传动地连接或经由另外的互连齿轮连接到彼此以用于传递扭矩。
根据优选实施例，第二齿轮级至少包括行星驱动器，其具有齿圈、太阳齿轮、多个行星齿轮和行星架。齿圈、太阳齿轮和行星架与第二旋转轴线同轴布置。行星齿轮可旋转地支撑在行星架上且随行星架一起围绕第二旋转轴线旋转。在这种情况下，行星齿轮分别与太阳齿轮和齿圈啮合。优选地，齿轮中的一个，太阳齿轮或齿圈，可传动地连接到第一齿轮级的输出轮，同时这两个齿轮中的另一个，齿圈或太阳齿轮，被支撑或可支撑在固定部件上。行星架用作行星驱动器的输出元件，其连接到差速器架以用于传递扭矩。
固定部件可以例如是驱动外壳或连接到其的部件。为了在第一齿轮级的输出轮和第二齿轮级输入轮之间传递扭矩，中空轴可以例如被互连，其与第二旋转轴线同轴布置，并且由差速驱动器驱动的机动车辆的侧轴穿过其中。如果扭矩经由太阳齿轮引入行星驱动器，并且如果齿圈被支撑或可支撑在固定部件上，则特别紧凑的构型采用直接扭矩流来实现。
齿圈能永久地可旋转地连接固定到固定部件，这也被称为被支撑的，或者齿圈能选择性地可旋转地连接固定到固定部件且能从固定部件分离，这也称为可支撑的。这种可释放的可旋转固定连接可以例如借助于离合器实现，该离合器布置在齿圈和固定部件之间的功率路径中。
差速驱动器包括可旋转地支撑在差速器架中的若干差速齿轮以及两个侧轴齿轮，差速齿轮与差速器架一起围绕旋转轴线旋转，侧轴齿轮与旋转轴线同轴地可旋转地被支撑并且与差速齿轮啮合。对于紧凑构型来说，有利的是，行星驱动器在轴向上紧邻差速器架布置。
根据另外的实施例，可提供外部可控的离合器组件，其优选地布置在行星驱动器的齿圈和固定部件之间。离合器组件形成为使得扭矩选择性地能在齿圈和固定部件之间被传递或者扭矩传递能被中断。原理上，离合器组件能布置在齿圈和固定部件之间的功率路径中的任何位置。为了致动离合器组件，优选地，提供至少一个外部可控的致动装置。根据一个优选实施例，致动装置通过机动车辆的电子控制单元控制。柔性的扭矩引入或传动比变化以有利方式通过使用离合器组件来实现。
根据具有离合器的优选实施例，行星驱动器包括两个行星齿轮级，其按功能平行于彼此布置且具有不同的传动比。即，在输入元件和输出元件之间第一行星齿轮级具有第一传动比而第二行星齿轮级具有第二传动比。通过这种方式，以有利的方式实现的是，引入行星驱动器的扭矩选择性地经由第一行星齿轮级传递到差速驱动器上使得差速器架以第一转数被驱动，或者经由第二行星齿轮级被传递使得差速器架以不同的第二转数被驱动。两个行星齿轮级各自包括太阳齿轮、齿圈、多个行星齿轮和行星架，行星齿轮可旋转地支撑在行星架上。第一行星级的齿轮在下文中也称为第一齿轮，而第二行星级的齿轮也称为第二齿轮。
第一和第二太阳齿轮可旋转地连接固定到彼此，使得它们以相同转数围绕第二旋转轴线旋转。第一和第二行星齿轮对应地分别连接到行星架和差速器架，使得它们与行星架和差速器架一起旋转。第一和第二齿圈能选择性地被防旋转地支撑在固定部件上并能从固定部件被释放。
离合器组件可具有不同的实施例。例如，离合器组件可包括一个或多个切换离合器，其特别地由型面配合装置实现第一离合器元件和第二离合器元件之间的扭矩传递。例如，可以提及的有压嵌式离合器或爪形离合器。离合器组件也可包括一个或多个摩擦离合器，其通过力传递来实现扭矩传递。摩擦离合器的优点是，在打开位置和闭合位置之间的扭矩传递是可变地可调节的（在任何中间位置也是一样），在打开位置中不传递扭矩，在闭合位置中，在离合器输入元件和离合器输出元件之间传递最大扭矩。
在其中离合器组件包括至少一个切换离合器的实施例中，切换离合器至少可转换到第一切换位置和第二切换位置。在第一切换位置中，第一齿圈可旋转地连接固定到固定部件，并且第二齿圈可相对于固定部件自由旋转。反之，在切换离合器的第二切换位置中，第一齿圈可相对于固定部件自由旋转，同时第二齿圈可旋转地固定连接到固定部件以用于传递扭矩。通过将切换离合器切换到第一或第二位置，可实现行星驱动器的不同传动比，例如，小于20(即i1< 20)的行星驱动器的传动比，以及更小的第二传动比，其根据齿轮的齿数可以例如在8和15之间，即i2=8-15。当使用摩擦离合器代替切换离合器时，传动比也将可以在第一和第二传动比之间的中间范围内可自由调节。切换离合器可以额外转换到第三切换位置，其中第一齿圈和第二齿圈可相对于固定部件自由旋转。
对于与待传递扭矩的调节有关的最大程度的灵活性来说，有利的是，离合器组件包括布置在第一齿圈与固定部件之间的第一摩擦离合器和布置在第二齿圈与固定部件之间的第二摩擦离合器。在这种情况下，特别地提出的是，第一和第二摩擦离合器在其中扭矩传递中断的打开位置与其中扭矩被传递的闭合位置之间是分别可变地可控制的。优选地，摩擦离合器形成为摩擦片离合器。摩擦片离合器分别包括第一离合器元件和第二离合器元件，第一摩擦片与第一离合器元件可旋转地固定连接，第二摩擦片与第二离合器元件可旋转地固定连接。在这种情况下，第一摩擦片和第二摩擦片轴向交替地布置且一起形成摩擦片组。
根据优选实施例，为第一摩擦离合器和第二摩擦离合器中的每一个提供了单独的致动装置，该致动装置能独立地致动对应的摩擦离合器。这两个致动装置优选地通过电子控制单元选择性地控制。
上述目的的解决方案另外为带有根据本发明的电驱动器的机动车辆。在这种情况下，电驱动器可具有上述实施例中的一个或多个。优点在于，在机动车辆中，只需要提供小的构型空间。通过使用离合器组件或多个行星齿轮级，可以产生不同的传动比，这可以适应机动车辆驱动的要求。
附图说明
下面使用附图描述优选实施例。在附图中：
图1示意性地示出根据本发明的带有皮带驱动器的第一实施例中的电驱动器；
图2示意性地示出根据本发明的带有链条驱动器的第二实施例中的电驱动器；
图3示意性地示出根据本发明的带有正齿轮驱动器的第三实施例中的电驱动器；
图4示意性地示出根据本发明的带有皮带驱动器和可切换的行星驱动器的第四实施例中的电驱动器；
图5示意性地示出根据本发明的带有链条驱动器和可切换的行星驱动器的第五实施例中的电驱动器；
图6示意性地示出根据本发明的带有正齿轮驱动器和可切换的行星驱动器的第六实施例中的电驱动器。
具体实施方式
图1示出根据本发明的第一实施例中的电驱动器2。电驱动器2包括电动机3和驱动单元4，驱动单元4将由电动机3引入的扭矩传递到两个侧轴5、6上。驱动单元4包括第一齿轮级7、第二齿轮级8和形成为差速驱动器的第三齿轮级9。可以看到，电动机3和差速驱动器9偏移布置成彼此偏移一距离。
在根据图1的本实施例中，第一齿轮级7包括带有驱动轮10和输出轮12的皮带驱动器装置，输出轮12经由连续皮带13由驱动轮10驱动。可以看到，输出轮12具有基本上大于驱动轮10的直径，以便在这里实现向较慢速度的变速。在电动机3和行星驱动器8或差速驱动器9之间的轴偏移由第一齿轮级7跨接。
驱动轮10由电动机3的输出轴围绕第一旋转轴线A可旋转地驱动。由皮带13可旋转地驱动的输出轮12以固定方式连接到中空轴24，中空轴24借助于第一轴承装置15和第二轴承装置16可旋转地支撑在驱动单元4的固定外壳17中。固定外壳17和可旋转地可驱动的中空轴24之间的环形室通过诸如径向轴密封圈的合适密封装置18、18'来密封。因此，可以防止用来润滑和冷却行星驱动器8与差速驱动器9的润滑剂进入第一齿轮级7的内室。其中布置皮带驱动器的固定外壳17的外壳部分11是干燥的，因为皮带驱动器不需要润滑。相比之下，其中容纳行星驱动器8和差速驱动器9的第二外壳部分14填充有润滑剂。在侧轴5、6和固定外壳17或外壳17的套筒凸耳之间的环形室通过合适的密封装置21、21'来密封，该密封装置可以例如呈径向轴密封圈的形式。
在外壳部分14内容纳有行星驱动器8和差速驱动器9。行星驱动器包括：太阳齿轮20，其以固定方式连接到中空轴24且与中空轴一起围绕第二旋转轴线B旋转；齿圈19，其与太阳齿轮20同轴布置且可旋转地固定连接到外壳17；多个行星齿轮22，其与齿圈19和太阳齿轮20啮合；以及行星架23。行星架23与旋转轴线B同轴布置并将引入行星齿轮8的扭矩传递到差速驱动器9。齿圈19内部固定在外壳17上，例如焊接或螺纹连接到其上。在这种情况下，经由太阳齿轮20和行星齿轮22实现从中空轴24到行星架23上的驱动。然而在原理上也可以是这样的实施例，其中齿圈可由轴驱动，同时太阳齿轮被防旋转地支撑在诸如外壳的固定部件上。
差速驱动器9包括：差速器架26，其以固定方式连接到行星架23且可由行星架23围绕旋转轴线B可旋转地驱动；多个差速齿轮27，其在旋转轴线上可旋转地支撑在差速器架26中且与差速器架26一起围绕旋转轴线B旋转；以及两个侧轴齿轮28、29，其各自与旋转轴线B可旋转地同轴布置且与差速齿轮27啮合。差速器架26经由轴承装置16、30围绕旋转轴线B可旋转地支撑在外壳17中。引入差速器架26的扭矩经由差速齿轮27传递到两个侧轴齿轮28、29上，其中在两个侧轴齿轮28、29之间存在平衡效应。侧轴齿轮28、29又为了传递扭矩而可旋转地连接固定到对应的侧轴5、6，侧轴5、6将引入的扭矩传递到机动车辆的车轮上。
可以看到，行星驱动器8的行星架23以固定方式连接到差速驱动器9的差速器架26，即，行星架23形成行星驱动器8的输出元件，扭矩通过该输出元件由行星驱动器8引入差速驱动器9。通过带有皮带变速器形式的第一齿轮级7、作为行星驱动器的第二齿轮级8的驱动单元4的本构型，可以实现小于20即i< 20的向更慢的传动比，其中第二齿轮级8带有作为输入元件的太阳齿轮20、带有可旋转地固定支撑的齿圈19和作为输出元件的行星架23。在这种情况下，可实现的传动比取决于驱动轮10和输出轮12之间的直径比以及行星驱动器8的轮19、20、23的齿数。根据直径比或齿数比，驱动单元4可形成为使得差速器架26比电动机3的驱动轴旋转得慢最多19/20。在带有皮带驱动器7的本实施例中，其中布置皮带驱动器7的驱动部分11的内室为干燥的，这意味着这里不需要润滑。仅驱动部分14填充有用于冷却或润滑行星驱动器8和差速驱动器9的润滑剂。
图2示出根据本发明的第二实施例中的电驱动器2。该驱动器几乎等于图1的驱动器，因此对于共同的特征，可以参考以上描述。在这种情况下，相同的部件具有相同的附图标记，并且变化的部件具有增加数值100的附图标记。
本实施例的唯一区别在于，第一齿轮级107形成为链条驱动器，其具有驱动轮110、输出轮112和用于将驱动轮110的扭矩传递到输出轮112上的连续链条113。由于链条驱动器被用作第一齿轮级107，整个驱动单元4可以运转以用于在固定外壳17内的共同油浴中的冷却或润滑。在链条驱动器7的外壳部分11和行星驱动器8或差速驱动器9的外壳部分14之间的特殊密封是不必要的。
利用带有链条驱动器107的本实施例，可以实现具有最多20即i< 20的传动比的向更慢的变速。
图3示出根据本发明的第三实施例中的电驱动器2。该驱动器几乎等于图2的驱动器，因此对于共同的特征，可以参考以上描述。在这种情况下，相同或对应的部件具有相同的附图标记，并且变化的部件具有再增加数值100的附图标记。
本实施例的唯一区别在于，第一齿轮级207形成为单级正齿轮驱动器，其将由电动机3引入的扭矩传递到中空轴24。
正齿轮驱动器207包括第一齿轮210和第二齿轮212，第一齿轮210也被称为驱动轮，第二齿轮212与第一齿轮210啮合并且也可被称为输出轮。可以看到，第二齿轮212以固定方式连接到中空轴24以用于传递扭矩。两个齿轮210、212特别地形成为正齿轮，优选地具有螺旋齿。
选择两个齿轮210、212的齿数使得利用根据本实施例在电动机3和差速器架26之间的驱动单元4，实现了具有小于20的传动比(i < 20)的向更慢的变速，即，差速器架26比电动机3的输出轴旋转得慢。如在图2的实施例中那样，在根据图3的本实施例中，在第一外壳部分11和第二外壳部分14之间也不需要特殊密封。驱动单元4在共同油浴中运转。本实施例示出了作为第一驱动级的单级正齿轮驱动器7。然而，清楚的是，根据所需传动比，第一齿轮级也可形成为多级正齿轮驱动器，其可具有两个或更多个正齿轮对。
图4示出根据本发明的第四实施例中的电驱动器2。该驱动器几乎等于图1的驱动器，因此对于共同的特征，可以参考以上描述。在这种情况下，相同或对应的部件具有相同的附图标记，并且变化的部件具有再增加数值100的附图标记。
本实施例的特殊特征在于，行星驱动器108具有两个行星齿轮级25、25'，其选择性地能将扭矩传递到差速器架26，其中离合器组件42设置用于切换行星齿轮级25、25'。两个行星齿轮级25、25'就功能而言平行布置，即引入中空轴24的扭矩经由第一行星齿轮级25或经由第二行星齿轮级25'传递到差速器架26。第一行星级25包括第一太阳齿轮20、第一行星齿轮22、第一齿圈19和第一行星架23。第二行星齿轮级25'包括第二太阳齿轮20'、第二行星齿轮22'、第二齿圈19'和第二行星架23'。可以看到，第一齿轮19、20、22具有与第二齿轮19'、20'、22'不同的直径和因此不同的齿数。这样，借助于经由第一行星齿轮组25的扭矩传递，可以实现与经由第二行星齿轮组25'的扭矩传递中不同的传动比，从而可以用不同的转数驱动差速器架26。
第一太阳齿轮20和第二太阳齿轮20'可旋转地固定连接到彼此或中空轴24，以便它们以相同的转数围绕第二旋转轴线B旋转。第一行星齿轮22经由第一行星架23连接到差速器架26。对应地，第二行星齿轮22'经由第二行星架23'连接到差速器架26。因此，第一行星齿轮22以及第二行星齿轮22'与差速器架26一起围绕旋转轴线B旋转。第一内齿轮20和第二内齿轮20'能选择性地以旋转方式支撑到外壳17上或者能释放到其上。
在本实施例中，离合器组件42包括切换离合器。切换离合器42能实现三个切换位置，这借助于可转换滑动套筒38实现。控制经由电子控制单元(未示出)实现，电子控制单元控制致动装置，致动装置又在需要时将切换离合器42转换到所需切换位置。
在第一切换位置中，第一齿圈19可旋转地固定连接到固定外壳17，同时第二齿圈19'能相对于固定外壳自由旋转。在该切换位置中，实现经由第一行星齿轮级25从中空轴24到差速器架26的扭矩传递。在这种情况下，该电驱动器2如在图1的实施例中那样操作，其中可实现最多20的减速比。
在第二切换位置中，齿圈19可相对于固定外壳17自由旋转，同时第二齿圈19'可旋转地固定连接到固定外壳17。在该切换位置中，实现经由第二行星齿轮级25'从中空轴24到差速器架26的扭矩传递。根据第二行星齿轮级25'的齿轮19'、20'、22'的直径比或齿数比，在第二切换位置中能实现8至15的传动比，即i=8-15。在这种情况下，8的传动比意味着例如差速器架26比电动机3旋转得慢。
在第三切换位置中，第一齿圈19以及第二齿圈19'可相对于外壳17自由旋转。在该切换位置中，在中空轴24和差速器架26之间或电动机3和侧轴5、6之间不传递扭矩。当机动车辆在故障期间必须被牵引时，这是例如必要的。
图5示出根据本发明的第五实施例中的电驱动器2。该驱动器对应于图2和图4的实施例的组合，因此对于共同的特征，可以参考以上描述。在这种情况下，相同或对应的部件具有相同的附图标记。
本实施例的特征在于第一齿轮级107形成为链条驱动器，如在图2的实施例中那样。因此，整个驱动单元3可以运转以用于在固定外壳17内的共同油浴中的冷却或润滑。此外，提供了切换离合器形式的离合器组件42，如在图4的实施例中那样。切换离合器42能选择性地将第一齿圈19(第一切换位置)或第二齿圈19'(第二切换位置)可旋转地固定连接到固定部件17以用于支撑扭矩或者能相对于其释放(第三切换位置)。在第一切换位置中，可实现最多20的传动比。在第二切换位置中，根据第二行星齿轮组25'的齿轮的齿数，可实现8至15的传动比，即i2=8-15。
图6示出根据本发明的第六实施例中的电驱动器2。该驱动器几乎相当于图3和图5的实施例的组合，因此对于共同的特征，可以参考以上描述。在这种情况下，相同或对应的部件具有相同的附图标记。改变的部件具有再增加数值100的附图标记。
在本实施例中，第一齿轮级207形成为单级正齿轮驱动器，如图3中所示。但可以理解，第一齿轮级也可形成为图1的皮带驱动器或图2的链条驱动器。此外，可以看到，类似于图5的实施例，离合器组件142设置在行星驱动器108上。
图6的本实施例的特殊特征在于，离合器组件142包括紧邻彼此轴向布置的第一摩擦离合器43和第二摩擦离合器44。
第一摩擦离合器43布置在第一齿圈19和固定外壳17之间的功率路径中。第二摩擦离合器44布置在第二齿圈19'和外壳17之间的功率路径中。两个摩擦离合器43、44优选地形成为摩擦片离合器。第一摩擦离合器43包括：离合器输入元件45，其可旋转地固定连接到第一齿圈19；离合器输出元件46，其可旋转地固定连接到外壳17；以及摩擦片组，其可操作地布置在离合器输入单元45和离合器输出单元46之间。第二摩擦离合器44包括：离合器输入元件47，其可旋转地固定连接到第二齿圈19'；离合器输出元件48，其可旋转地固定连接到外壳17；以及摩擦片组，其可操作地布置在离合器输入单元47和离合器输出单元48之间。两个摩擦离合器43、44轴向支撑在以固定方式连接到外壳17的压力板35上。
为了致动第一摩擦离合器43，提供了示意性地表示为活塞的第一致动装置33。为了致动第二摩擦离合器44，提供了也示意性地表示为活塞的第二致动装置34。第一致动装置33或第二致动装置34不限于液压致动器，而是可具有任何形式，例如也可以为气动、机电或电磁致动器的形式。两个致动装置33、34在需要时由中央控制单元(未示出)控制。通过使用两个摩擦离合器43、44和两个单独的致动装置33、34，两个摩擦离合器43、44可单独地或独立于彼此而控制。待传递的扭矩可根据对应摩擦离合器43、44的闭合位置在其中传递全部扭矩的闭合位置和其中不传递扭矩的打开位置之间可变地调节。
利用具有正齿轮驱动器207和带有两个摩擦离合器43、44的离合器组件142的本实施例，如在分别具有切换离合器的图4和图5的实施例中那样，可实现变速。即，当第一摩擦离合器43完全闭合且第二摩擦离合器44完全打开，使得第一齿圈19以旋转方式支撑在外壳17上时，实现小于20(i1< 20)第一传动比i1，即，差速器架26比电动机3旋转得慢。
反之，如果第一摩擦离合器43完全打开且第二摩擦离合器44完全闭合，使得第二齿圈19'相对于外壳17减速，则实现第二传动比i2，其小于第一传动比i1并且可以特别地在8和15之间(i2=8-15)，即，差速器架26比电动机3旋转得慢(在电动机3的旋转速度的1/8至1/15之间)。借助于对在中间位置的两个摩擦离合器43、44中的至少一个的对应控制，也可以调节在最大传动比和最小传动比之间的任何其它传动比。特别地，利用本实施例，负载不间断的切换是可能的。切换能在带负载下快速而舒适地进行。
根据本发明且根据上述实施例的电驱动器2具有紧凑构型的优点，因为第二和第三齿轮级，即，行星驱动器8、108和差速驱动器9彼此同轴布置。设置在电动机3和第二齿轮级8、108或第三齿轮级9之间的轴偏移由第一齿轮级7、107、207跨接，这产生向更慢的变速。根据第一齿轮级7、107、207的构型或借助于提供离合器组件42、142，可实现若干不同的传动比。这再次使得能够在电动机3和驱动单元4之间进行最佳调节。
附图标记列表
2 电驱动器
3 电动机
4 驱动单元
5 侧轴
6 侧轴
7, 107, 第一齿轮级
8, 108 第二齿轮级
9 第三齿轮级
10 驱动轮
11 外壳部分
12 输出轮
13 皮带
14 外壳部分
15 轴承装置
16 轴承装置
17 固定外壳
18 密封装置
19 齿圈
20 太阳齿轮
22 行星齿轮
23 行星架
24 中空轴
25 行星齿轮级
26 差速器架
27 差速齿轮
28 侧轴齿轮
29 侧轴齿轮
30 轴承装置
33 致动装置
34 致动装置
35 支撑板
38 滑动套筒
39 离合器输出元件
40 离合器输出元件
42 离合器组件
43 第一摩擦离合器
44 第二摩擦离合器
45 离合器输入元件
46 离合器输出元件
47 离合器输入元件
48 离合器输出元件
A 轴线
B 轴线
C 轴线

Claims (16)

1.一种用于机动车辆的电驱动器，包括电动机(3)和驱动单元(4)，
其中所述驱动单元(4)具有可由所述电动机(3)驱动的第一齿轮级(7)、可由所述第一齿轮级(7)驱动的第二齿轮级(8)和可由第二齿轮级(8)驱动的差速驱动器(9)，
其中所述第一齿轮级(7)具有驱动轮(10)和输出轮(12)，其中所述驱动轮(10)与所述电动机(3)的输出轴同轴布置且可由所述电动机(3)围绕第一旋转轴线(A)可旋转地驱动，并且其中所述输出轮(12)驱动地连接到所述驱动轮(10)且可围绕第二旋转轴线(B)可旋转地驱动，其中所述第二旋转轴线(B)偏移地平行于所述第一旋转轴线(A)布置，并且
其中所述第二齿轮级(8)和所述差速驱动器(9)与所述第二旋转轴线(B)同轴布置。
2.根据权利要求1所述的电驱动器，其特征在于，所述第一齿轮级(7)包括减速驱动器，所述减速驱动器特别地形成为皮带驱动器、链条驱动器或正齿轮驱动器。
3.根据权利要求1或2所述的电驱动器，其特征在于，所述第二齿轮级包括行星驱动器(8, 108)，所述行星驱动器(8, 108)具有齿圈(19)、太阳齿轮(20)、多个行星齿轮(22)以及行星架(23)，其中特别地，所述部件中的一者，所述太阳齿轮(20)或所述齿圈(19)，可由所述第一齿轮级(7)的所述输出轮(12)围绕所述第二旋转轴线(B)可旋转地驱动。
4.根据权利要求3所述的电驱动器，其特征在于，所述太阳齿轮(20)可驱动地连接到所述输出轮(12)，
所述齿圈(19)被防旋转地支撑或可支撑在第一固定部件(17)上，并且
所述行星架(23)可驱动地连接到所述差速驱动器(9)。
5.根据权利要求3或4所述的电驱动器，其特征在于，所述差速驱动器(9)具有差速器架(26)，所述差速器架(26)可由所述行星架(23)围绕所述旋转轴线(B)可旋转地驱动。
6.根据权利要求5所述的电驱动器，其特征在于，所述行星驱动器(8, 108)和所述差速驱动器(9)轴向紧邻彼此布置。
7.根据权利要求3至6中的一项所述的电驱动器，其特征在于，在所述行星驱动器(8, 108)的所述齿圈(19)和所述固定部件(17)之间设有外部可控的离合器组件(42, 142)，离合器组件(42, 142)将可旋转地固定的所述齿圈(19)选择性地连接到所述固定部件(17)或者能从所述固定部件(17)释放所述齿圈(19)。
8.根据权利要求7所述的电驱动器，其特征在于，设置了用于致动所述离合器组件(42,142)的致动装置(33, 34)。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的电驱动器，其特征在于，所述行星驱动器(8, 108)包括具有在所述输入元件和所述输出元件之间的第一传动比的第一行星齿轮级(25)以及在所述输入元件和所述输出元件之间具有第二传动比的第二行星齿轮级(25)。
10.根据权利要求7至9中的一项所述的电驱动器，其特征在于，所述离合器组件(42, 142)形成为使得所述第一行星齿轮级(25)的所述齿圈(19)或所述第二行星齿轮级(25)的所述齿圈(19')能选择性地被防旋转地支撑在所述固定部件(17)上或者能被分离。
11.根据权利要求7至10中的一项所述的电驱动器，其特征在于，所述离合器组件(42)包括切换离合器，所述切换离合器至少可转换到第一切换位置中和第二切换位置中，其中在所述切换离合器的所述第一切换位置，所述第一行星齿轮级(25)的所述齿圈(19)可旋转地固定连接到所述固定部件(17)，并且所述第二行星齿轮级(25')的所述齿圈(19')能相对于所述固定部件(17)自由旋转，并且其中在所述切换离合器的所述第二切换位置，所述第一行星齿轮级(25)的所述齿圈(19)能相对于所述固定部件(17)自由旋转，并且所述第二行星齿轮级(25')的所述齿圈(19')可旋转地固定连接到所述固定部件。
12.根据权利要求11所述的电驱动器，其特征在于，所述切换离合器可转换到第三切换位置，其中所述第一齿圈(19)和所述第二齿圈(19')可相对于所述固定部件(17)自由旋转。
13.根据权利要求7至10中的一项所述的电驱动器，其特征在于，所述离合器组件(142)包括第一摩擦离合器(43)，其布置在所述第一齿圈(19)和所述固定部件(17)之间，以及
第二摩擦离合器(44)，其布置在所述第二齿圈(19')和所述固定部件(17)之间。
14.根据权利要求13所述的电驱动器，其特征在于，所述第一和所述第二摩擦离合器(43, 44)各自在其中所述扭矩传递中断的打开位置与其中扭矩被传递的闭合位置之间可变地可控制。
15.根据权利要求7至14中的一项所述的电驱动器，其特征在于，为所述第一和所述第二摩擦离合器(43, 44)中的每一个提供了单独的致动单元(33, 34)，所述致动单元(33, 34)能独立地致动所述对应的摩擦离合器(43, 44)。
16.一种带有根据权利要求1至15中的一项所述的电驱动器的机动车辆。
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