CN103154582B - 扭矩传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的扭矩传递装置，其具有用于止动至少一个与扭矩传递装置的输出轴相连接的机动车车轮的锁止机构。扭矩传递装置包括与输出轴连接的差速机构和驱动单元，该差速机构和驱动单元通过离合器单元以能实现驱动作用的方式相互连接。锁止机构能够与扭矩传递装置的在功能上布置在车轮与离合器单元之间的可转动的构件相啮合。

Description

扭矩传递装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的扭矩传递装置，其具有用于止动至少一个与扭矩传递装置的输出轴连接的机动车车轮的锁止机构。
背景技术
这种具有锁止机构的扭矩传递装置应用在很多种类的机动车中，尤其在电动车或混合动力车中。锁止机构例如可以用作停车锁，以防机动车在停放状态下滑移。在此特别重要的是可靠地进行止动，以便即使作用到锁止机构上的负荷较高(例如机动车停靠在斜坡上时)也总是能确保机动车的安全。这种锁止机构还必须设计成，使得它即使在机动车仍然慢速滚动时也可以插入。这要求锁止机构非常牢固的结构方案，从而引起相应的制造成本。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，创造一种制造成本低廉并且同时能够实现可靠止动的扭矩传递装置。
前述的技术问题按照本发明通过一种用于机动车的扭矩传递装置解决，该扭矩传递装置具有用于止动至少一个与扭矩传递装置的输出轴连接的机动车车轮的锁止机构，其中，所述扭矩传递装置包括与所述输出轴连接的差速机构和驱动单元，所述差速机构和所述驱动单元通过离合器单元以能实现驱动作用的方式相互连接，其中，所述锁止机构能够与所述扭矩传递装置的在功能上布置于所述车轮与所述离合器单元之间的可转动的构件相啮合，其中，所述离合器单元是滑动离合器，并且其中，所述锁止机构就功能而言布置在从驱动单元看位于离合器单元的后方。
按本发明的扭矩传递装置包括与输出轴连接的差速机构和驱动单元，该差速机构和驱动单元通过离合器单元相互以能实现驱动作用的方式连接。扭矩传递装置的锁止机构能够与扭矩传递装置的在功能上布置在机动车车轮与离合器单元之间的可转动的构件相啮合。
换句话说，锁止机构就功能而言不是布置在驱动单元与离合器单元之间，而是布置在从驱动单元看位于离合器单元的“后方”。通过将离合器单元定位在驱动单元与锁止机构之间，在止动状态下实现至少部分地分离驱动单元与至少一个车轮，而当加载时(例如当机动车停在斜坡上时)作用到扭矩传递装置上的力不必由离合器单元承受。因此，在功能上在车轮与离合器单元之间布置的锁止机构布置在离合器单元的前方并且与离合器单元的结构方案无关地总是负责安全的止动。
扭矩传递装置的构件的前述布置的另一个优点在于，当锁止机构在所有构件的静止状态下未被激活时，布置在车轮与锁止机构之间的构件和布置在锁止机构与驱动单元之间的构件在时间上错开地制动。为了这样地设计锁止机构的尺寸，使得在这这些情况下也总能确保至少一个车轮可靠的止动，一般必须将通过制动位于锁止机构“前方”和“后方”的构件而产生的力的总和考虑为最大出现的负荷。因为在车轮与锁止机构之间的有关构件的刚性相对小，所以在机动车缓慢滚动时从锁止机构的啮合到实现第一峰值负荷持续大约半秒。与此相对，在锁止机构与驱动单元之间一般存在明显更大的刚性，因此，与锁止机构啮合关联地在该处出现的负荷引起高频振动。通过适合地设计离合器单元，将它用作减震装置，该减震装置在上述时间间隔内，约0.5秒内消除在锁止机构与驱动单元之间作用的振动或至少在时间上这样地对该振动进行调制，使得由位于锁止机构的“前方”和“后方”的构件产生的负荷峰值并非同时作用到锁止机构上。因此，设计锁止机构的尺寸时不必考虑两个负荷的总和，而只需考虑两个负荷中更大的一个。
虽然，按本发明的扭矩传递装置的优点仅例举根据机动车描述，显而易见的是，所讨论的扭矩传递装置原则上也可以使用在其它领域。
按本发明的一种有利的实施形式，锁止机构包括与棘轮可形状配合式啮合的棘爪，该棘轮与可转动的构件抗扭地连接。这种锁止机构在结构上可简单地转换并同时确保可转动的构件相对锁止机构可靠的止动。棘爪尤其可枢转地固定在扭矩传递装置的壳体上并且构造为，使得可通过棘爪的枢转运动实现止动或松脱。
可转动的构件可以是差速机构的部件，尤其是差速机构的罐笼。
按本发明的扭矩传递装置的另一种有利的结构方案，离合器单元包括滑动离合器。滑动离合器例如可以是膜片离合器。这种离合器单元成本低且可靠并且存在不同的实施形式。因此，以简单的方式通过选择具有合适的功率参数的离合器单元实现在锁止机构与驱动单元之间的区域内的阻尼特性的前述匹配。
可以规定，扭矩传递装置包括增速器或减速器，该增速器或减速器在输入侧与驱动单元以能实现驱动作用的方式连接，并且在输出侧与差速机构连接，其中，增速器或减速器尤其设计成行星齿轮变速器。离合器单元在功能上尤其布置在增速器或减速器与驱动单元之间。
此外，可以规定，离合器单元包括输入轴和输出轴，其中，输入轴与设计成电动机的驱动单元的转子连接，并且输出轴与差速机构的输入件以能实现驱动作用的方式直接地或间接地连接。由此可以实现紧凑并且可靠的结构形式。
本发明的其它实施形式在说明书和附图中给出。
附图说明
下面纯粹示例地结合有利的实施形式并参照附图描述本发明。
图1示出包括电动机12的发动机-变速器单元10，该电动机12通过减速器14与差速机构18的罐笼16以能实现驱动作用的方式连接。
具体实施方式
差速机构18的驱动能够实现将由电动机12产生的驱动力矩传递到与未示出的机动车车轮连接的半轴20a，20b上。电动机12具有抗扭地与空心轴22连接的转子。空心轴22与在功能上在电动机12与减速器14之间布置的滑动离合器24连接。滑动离合器24设计成膜片离合器并且包括交替布置的、形成膜片叠的外摩擦片26a和内摩擦片26b。碟形弹簧28以预定义的力将膜片26a，26b相互压靠，以便提供在共轴地包围半轴20b的空心轴22与减速器14的输入轴30之间之间明确定义的离合器。
减速器14设计成两级行星齿轮变速器。输入轴30与太阳轮32抗扭地连接，该太阳轮32又与第一行星齿轮组34啮合。第一行星齿轮组34的齿轮34a分别与第二行星齿轮组36的齿轮36a抗扭地连接，其中，齿轮34a比齿轮36a具有更大的直径。第二行星齿轮组36的齿轮36a与固定在至少部分包围减速器14的壳体40上的空心轮38啮合。
在电动机12工作时，扭矩通过离合器24和变速器14传递到差速机构18上，因为与齿轮34a共同地支承在未示出的行星齿轮架上的齿轮36a在空心轮38上滚动并因此同时驱动差速器罐笼16进行旋动运动。
若具有发动机-变速器单元10的机动车在斜坡上停放，则它要向下滚动，因为电动机12在不通电的状态下没有决定性地阻止前述构件的转动运动的相关阻力。为了防止机动车向下滚动，设置包括棘爪44的停车锁42。该棘爪44具有至少一个棘齿46，该棘齿46与互补构造的棘轮48的轮齿形状配合地啮合。棘轮48又抗扭地设置在差速器罐笼16上。
当要固定机动车的停车位置时，停车锁42被激活并且棘爪44通过合适的执行机构与棘轮48啮合，因此该棘轮48抗扭地固定。这导致也防止差速器罐笼16并因此半轴20a，20b的旋转。换句话说，机动车不会再运动，因为停车锁42直接锁闭差速机构18。止动非常可靠，因为它与滑动离合器24的特性无关，在观察机动车的停放状态时，该滑动离合器24在功能上布置在停车锁42的“后方”。
滑动离合器24相对发动机-变速器单元10的其它构件的前述位置带来的其它优点是，停车锁42必须设计用于比在传统的发动机-变速器单元的情况下更小的负荷。若即机动车在停车锁42激活时仍然略微运动，则负荷作用到停车锁42的构件上，该负荷来自车轮并且通过差速机构18传递到停车锁42上。此外还有通过在停车锁42与电动机12之间的构件产生的负荷，因为还必须制动这些构件。当两个负荷的峰值在时间上重叠时，导致这两个负荷的相加。因此，停车锁42必须设计得相应地坚固。
通过在电动机12与停车锁42之间的滑动离合器24在功能上的位置可以影响发动机-变速器单元10的这“部分”的刚性。亦即，与布置在该区域内的构件的制动关联的负荷和由此导致的振动通过滑动离合器24这样地阻尼，使得当由于在车轮和停车锁42之间的系统更小的刚性约半秒之后才出现的负荷峰值作用到停车锁42上时它们基本上已经衰减。因此，负荷峰值不相加并且要被停车锁42增强的最大负荷明显小于在传统系统中的情况。停车锁42可以与之相应地设计得更简单，这可以节省结构空间并且带来成本的优势。
附图标记列表
10发动机-变速器-单元
12电动机
14减速器
16差速器罐笼
18差速机构
20a，20b半轴
22空心轴
24滑动离合器
26a外摩擦片
26b内摩擦片
28碟形弹簧
30输入轴
32太阳轮
34第一行星齿轮组
36第二行星齿轮组
34a，36a齿轮
38空心轮
40壳体
42停车锁
44棘爪
46棘齿
48棘轮。

Claims (8)

1.一种用于机动车的扭矩传递装置，该扭矩传递装置具有用于止动至少一个与扭矩传递装置的输出轴(20a，20b)连接的机动车车轮的锁止机构(42)，其中，所述扭矩传递装置包括与所述输出轴(20a，20b)连接的差速机构(18)和驱动单元(12)，所述差速机构(18)和所述驱动单元(12)通过离合器单元以能实现驱动作用的方式相互连接，其中，所述锁止机构(42)能够与所述扭矩传递装置的在功能上布置于所述车轮与所述离合器单元之间的可转动的构件相啮合，其中，所述离合器单元是滑动离合器，并且其中，所述锁止机构就功能而言布置在从驱动单元看位于离合器单元的后方。
2.按权利要求1所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述锁止机构(42)包括能与棘轮(48)形状配合式啮合的棘爪(44)，所述棘轮(48)与所述可转动的构件抗扭地连接。
3.按权利要求1所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述可转动的构件是所述差速机构(18)的部件。
4.按权利要求3所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述可转动的构件是所述差速机构(18)的罐笼。
5.按权利要求1所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述滑动离合器是膜片离合器。
6.按权利要求1至5之一所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述扭矩传递装置包括在输入侧与所述驱动单元(12)以能实现驱动作用的方式连接并且在输出侧与所述差速机构(18)连接的增速器或减速器(14)，其中，所述增速器或减速器(14)设计成行星齿轮变速器。
7.按权利要求6所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述离合器单元在功能上布置在所述增速器或减速器(14)与所述驱动单元(12)之间。
8.按权利要求7所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述离合器单元包括输入轴(22)和输出轴(30)，其中，所述输入轴(22)与设计成电动机的所述驱动单元(12)的转子相连接，所述输出轴(30)与所述差速机构(18)的可转动的构件以能实现驱动作用的方式直接地或间接地连接。
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