CN103847493B - 具有电机的驱动单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有电机（11）的驱动单元（1），该电机具有输出轴（110），该驱动单元还具有离合单元（3），该离合单元具有离合轴（30）。离合单元（3）与电机（11）的输出轴（110）耦联并且通过离合轴（30）能与内燃机（2）的输出轴耦联。电机（11）的输出轴（110）和离合轴（30）在驱动单元（1）中如此设置，使得电机（11）的输出轴（110）的中轴线（A）径向错位于离合轴（30）的中轴线（K）。

Description

具有电机的驱动单元

技术领域

本发明涉及一种具有电机的驱动单元。

背景技术

具有电机的驱动单元例如应用在具有混合驱动的运输工具、特别是水上运输工具中。因此在现有技术中已经公知这种应用混合驱动的运输工具，该混合驱动具有内燃机和电机。

从WO 2006/034520中公知了这种应用混合驱动的机动车，该混合驱动包括一个内燃机和两个电机。所述内燃机和所述电机如此设置在机动车内，使得内燃机的输出轴的中轴线同轴于相应的电机的输出轴的中轴线。

内燃机和电机的这种设置结构具有的缺点是，混合驱动沿纵向构造得非常大或者相对长地延伸。这是特别不利的，因为在运输工具中经常只具备受限的安装空间。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种驱动单元，该驱动单元至少不具有以上所述的缺点。

这个目的通过本发明来实现：水上运输工具的驱动单元，该驱动单元具有电机，该电机具有输出轴，该驱动单元还具有离合单元，该离合单元具有至少一个离合轴，其中，所述离合单元与所述电机的输出轴耦联并且通过所述离合轴能与内燃机的输出轴耦联，其中，所述电机的输出轴和所述离合单元设置成使得所述电机的输出轴的中轴线径向错位于所述离合轴的中轴线，并且所述离合单元具有离合装置，用于可选地使所述内燃机与所述电机耦联或者从所述电机退耦，其中，运动耦联的活动状态通过所述离合装置的静止状态构成，从而在所述离合装置的静止和活动状态中实现所述离合轴与所述电机的输出轴的运动耦联，并且此外设置有转换装置，该转换装置与所述离合装置耦联，其特征在于：构造为用于把所述离合装置从耦联的活动状态转换到退耦状态的转换装置可选地能手动地和借助于电执行器操纵。

根据本发明设置有驱动单元，该驱动单元具有电机，该电机具有输出轴；该驱动单元还具有离合单元，该离合单元具有至少一个离合轴。离合单元与电机的输出轴耦联并且通过所述离合轴能与内燃机的输出轴耦联。在此，输出轴和离合轴如此设置，使得电机的输出轴的中轴线侧边地或径向地错位于离合轴的中轴线。

电机的输出轴与离合轴的这种错位或者并列安放的设置结构具有的优点在于：驱动单元关于纵向构造得狭窄或者相对短。由此与现有技术已知的混合驱动相比，由驱动单元和内燃机构成的混合驱动原则上构造得更狭窄或者关于内燃机的曲轴的纵轴线构造得更短。

在本发明的意义中，作为电机的输出轴的中轴线与离合轴的中轴线的错位的设置结构理解为这样的设置结构，在这种设置结构中，电机的输出轴与离合轴的输出轴构造得不同轴。电机的输出轴的中轴线在此可以平行于离合轴的中轴线地错位。当然电机的输出轴的与离合轴的也可能的设置结构为，中轴线不相互平行。在这些实施形式中必须保证，电机的输出轴与离合单元的离合是可能的。

电机的输出轴可以任意错位于离合轴。因此可能的是，当从正面、即沿中轴线的方向观察驱动单元时，电机的输出轴的中轴线关于离合轴的中轴线在水平的和/或在垂直的方向上是错位的。

在本发明的意义中，作为离合轴理解为这样的轴，该轴可以与内燃机的输出轴、特别是曲轴相耦联。当然作为离合轴也理解为与内燃机的输出轴一体构造的轴，该轴插入驱动单元，特别是插入驱动单元的壳体。另外在本发明的意义中，作为驱动单元的纵向理解为基本上平行于内燃机的输出轴的中轴线的方向。

离合轴可以如此设置，使得离合轴构造为同轴于内燃机的输出轴和/或同轴于传动装置的、特别是转换传动装置的输入轴。当驱动单元固定在内燃机上或者传动装置固定在驱动单元上时，离合轴关于内燃机的输出轴和/或关于传动装置的输入轴的同轴的设置结构就自然形成。

在优选的实施形式中，电机与内燃机的离合可以通过正齿轮传动装置来实现。更准确地说可以如此实现该离合，使得电机的输出轴的齿轮与离合单元的离合齿轮啮合。备选的是，可以在与电机的输出轴连接的齿轮和离合单元的离合齿轮之间设置至少一个中间齿轮，该中间齿轮与两个齿轮啮合。当设置有多个中间齿轮时，可以使一个中间齿轮代替与离合齿轮和/或驱动单元齿轮而与另一个中间齿轮啮合。

在此，所应用的中间齿轮越大，在电机的中轴线与离合轴的中轴线之间的距离选择得就越大。备选地或附加地，可能的是，安置在电机的输出轴上的齿轮和离合齿轮构造为分别能够从输出轴或者离合单元上取下。由此可以通过相应地选择安置在输出轴上的齿轮的直径和/或离合齿轮的直径来保证同样在电机与离合单元之间与这两个构件之间的距离无关的耦联。因此保证，与电机在驱动单元的壳体上的位置无关地存在电机与离合单元的离合。

电机的位置决定性地与内燃机所具备的结构空间相关，该结构空间在不同的内燃机中会分别位于不同的位置。因此通过中间齿轮和/或可取下的齿轮或者离合齿轮能够简单地实现，无需使驱动单元在结构上作显著的改变就可以将该驱动单元应用在不同的内燃机中。

当然，内燃机与电动机的离合可以通过其它的方法，例如通过带、齿链等代替正齿轮传动装置来实现。

离合轴和/或电机的输出轴可以通过离合单元的传动离合装置来与传动装置的、特别是转换传动装置的输入轴耦联。传动离合装置可以与离合齿轮连接并且具有空腔，在该空腔中，传动装置的输入轴与传动离合装置不可相对转动地(drehfest)连接。由此通过简单的方法保证，电机的输出轴的旋转运动和/或内燃机的输出轴的旋转运动被传递到传动装置的输入轴上。

在优选的实施形式中，离合单元可以具有离合装置、特别是片式离合装置，用于使内燃机与电机耦联或退耦。该离合装置可以设置在离合轴和电机的输出轴之间。特别地，该离合装置可以设置在离合轴和离合单元的离合齿轮之间并且与它们相连。在此，该离合装置用于使离合轴与离合齿轮耦联或者从该离合齿轮退耦。

离合装置可以如此构造，使得该离合装置在静止状态中建立内燃机与电机的运动耦联。特别地如此设计设置为用来在需要时使内燃机相对于电机耦联和退耦的离合装置，使在离合装置的静止状态期间，在内燃机与电机之间存在运动耦联的活动状态。由此可以保证例如至少一个夹紧装置、特别是一个弹簧片组(Federpaket)将所述离合装置保持在耦联的状态中。特别适宜的是，离合单元包括至少一个夹紧装置、特别是一个弹簧片组，该夹紧装置的弹性预紧力把离合装置持续不断地挤压到被操纵的活动状态中，在该活动状态中，内燃机、电机的输出轴和驱动单元的输出侧的传动离合装置关于旋转运动和旋转力矩传递是耦联的。

由于前述的运动耦联，在关闭电机时，由于内燃机的输出轴的旋转运动，电机的输出轴也旋转。电机的输出轴或者转子在此附加地作为用于内燃机的惯性载荷使用，由此可以减小内燃机的惯性载荷的、特别是在曲轴上的惯性载荷的大小或者尺寸的确定。另外的一个优点在于，通过弹性的夹紧装置、特别是通过弹簧片组，为了实现从内燃机到运输工具的驱动系上，特别是到水上运输工具的驱动装置上的、例如船螺旋桨上的驱动连接不需要电能。由此当船上存储的电驱动能用光或者不再足够到例如到达目的地或者港口时，单独通过内燃机的驱动功率就能够实现前进。由此提高了功能安全性或者前进可能性的可靠性和可用性。

离合装置可以通过操纵与该离合装置耦联的转换装置而从耦联状态转换到非耦联的状态。在操纵转换装置并且由此操纵离合装置时，在内燃机与电机之间不存在运动耦联。也就是说，内燃机与电机可以在需要时通过活动地操纵转换装置而关于旋转运动彼此退耦。其中确定的是，继续保持电机与驱动单元的输出侧的传动离合装置之间的运动耦联或者旋转运动连接。特别地，在电机的输出轴与驱动单元的输出侧的传动离合装置之间构造有固定的或者不可取消的运动耦联，这优选通过位于其间的齿轮耦联或者正齿轮耦联来实施。相应的传动离合装置在此构造为用于与转换传动装置或者船用传动装置进行旋转运动耦联并且由此用于把驱动能传递到运输工具的、特别是水上运输工具的驱动系上。由此借助于离合单元或者通过将离合装置转换到退耦状态而使内燃机能够按需求或者要求从电机与传动离合装置之间的固定的或者持久的驱动连接中断开。

转换装置可以具有杆和凸轮，该凸轮与杆不可相对转动地连接。另外转换装置可以具有叉状的传递装置用于把转换运动传递到离合装置上，该离合装置可以与凸轮位置相关地进行不同强度的偏转。特别地，所述传递装置如此构造，使得该传递装置在偏转时由于凸轮运动而围绕一个旋转轴线旋转。在叉状的传递装置偏转时，通过该传递装置在离合装置上施加作用力，该作用力使该离合装置转换到非耦联的位置或者松开的位置中。

对转换装置的杆的操纵可以借助于可电驱动的执行器来电动地和/或手动地实现。在手动操纵时为了把离合装置转换到退耦的位置中需要例如500N作为手动的操纵力。转换装置的可能的手动操纵提供的优点是，可以实现内燃机与电机的特别是在船用领域中所要求的手动紧急退耦。特别地，通过基本的可电动操纵的或者可电动机操纵的、但是在需要时也可纯手动操纵的转换装置可以实现内燃机与电机的手动紧急退耦，从而在内燃机的功能中断时可以纯由电驱动，特别是可以继续行驶。相反地，在电驱动系发生故障时，例如由于电储能器耗尽或几乎用光，可以由此仅仅借助于内燃机的驱动功率就能实现前进，这特别对水上运输工具来说是意义重大的优点或者在安全技术上是重要的。

根据适宜的实施形式设定，将用于转换装置的电执行器实施为执行马达，特别是具有丝杠传动装置的电动机。执行马达的线性可调整的丝杠螺母可以在此与转换装置运动耦联。此外可以构造可手动松开的离合连接件，例如具有开口销固定的螺纹销连接件，通过该离合连接件，转换装置在需要时可以与电执行器分离，特别是可手动和无工具地退耦。此外还可以设置：转换装置能借助于使杆减速的滑车组或传动杆，或借助于包括输入缸和输出缸的液压的缸装置，在施加手动的操纵力的情况下转换，由此离合装置能转换到退耦状态。

在优选的实施形式中，驱动单元可以具有壳体，电机的输出轴和/或离合轴至少部分插入该壳体。所述壳体可以与内燃机壳体连接。因此驱动单元构造为相对于内燃机单独的模块并且可以通过简单的方法与内燃机连接、特别是旋接。

优选可以设置在驱动单元的壳体外部的电机可以通过驱动单元的壳体来承载。特别地可以通过输出轴的伸入壳体的部分的支承，特别是通过安置在输出轴上的齿轮的支承，实现仅通过驱动单元的壳体对电机的承载。此外，电机、特别是电机的壳体或者定子与驱动单元的壳体刚性连接。电机因此优选仅传递负荷(lastabtragend)地固定在驱动单元的壳体上。电机因此不相对于周围的运输工具部件或者框架部件支撑或不相对于内燃机的壳体区段支撑，而是在一定程度上由吸收负荷的驱动单元的壳体支撑。备选地也可能的是，电机完全设置在驱动单元的壳体内部。

电机可以设置在构造在驱动单元的壳体和内燃机壳体之间的结构空间中。为了能够更容易地实现这一点，可以在驱动壳体中设置用于容纳电机的凹部。所速结构空间如此构造，使得所述电机在该结构空间中如此设置，使该电机不沿相对于输出轴的中轴线的径向从内燃机伸出。特别地，电机可以在结构空间中如此设置，使得电机的壳体的周面和内燃机的相应的周面齐平。

在优选的实施形式中，驱动单元的壳体可以具有两个壳体区段。电机的输出轴和/或中间齿轮和/或离合单元特别是离合轴在壳体中的支承可以如此实现，将一个轴承支承在一个壳体区段中而另一个轴承支承在另一个壳体区段中。通过壳体的这种构造能够实现驱动单元的构件的简单安装。所述轴承可以是径向轴承、特别是径向球轴承。当然其它的轴承类型也适合用于支承前述的构件。

驱动单元和内燃机共同构成混合驱动单元。该驱动单元或混合驱动单元可以用在运输工具中，特别是用在水上运输工具中。

附图说明

在附图中示意性示出发明主题并且借助于附图在下文中描述该发明主题，其中，相同的或作用相同的元件大部分设有同样的附图标记。

附图中：

图1示出根据发明的驱动单元和内燃机壳体的透视图；

图2示出离合单元的剖视图；

图3示出驱动单元的剖视图；

图4示出转换装置的透视图；

图5示出安装在驱动单元中的转换装置的视图；

图6示出与传动装置耦联的驱动单元的剖视图。

具体实施方式

作为引言要确定的是，在不同描述的实施方式中，相同的部件设有相同的附图标记或者相同的构件名称，其中，在整个说明书中所包含的公开部分按意义可以转用到具有相同的附图标记或者相同的构件名称的相同的部件上。还有在说明书中所选的位置说明，如上、下、侧边等是关于直接描述以及示出的附图，并且当位置改变时这些位置说明按意义可以转用到新的位置上。此外，所示出的和所描述的不同的实施例中的单独特征或特征组合也能够表示独立的，有独创性的或根据本发明的解决方案。

图1所示的驱动单元1具有壳体10和电机11。驱动单元1的壳体10与内燃机2的内燃机壳体20连接。驱动单元1或者其壳体10在该驱动单元的面向内燃机2的那侧具有凹部12。电机11关于内燃机2的纵向或者关于内燃机2的曲轴的纵轴线设置在驱动单元1的壳体10和内燃机2之间。更准确地说，电机11设置在凹部12中并且与驱动单元1的壳体10固定连接。图4所示的转换装置5的杆50从驱动单元1的壳体10中伸出。

图2示出离合单元3的剖视图。离合单元3具有离合轴30，该离合轴可以与图中未示出的内燃机2的输出轴连接。离合轴30与内燃机2的输出轴的连接可以通过形状锁合的(formschlüssig)连接来实现。离合轴30在其背离内燃机2的端部上具有空腔，图3所示的传动离合装置32伸入该空腔。另外，离合轴30承载有构造为片式离合装置的离合装置31和至少一个弹性的夹紧装置、特别是弹簧片组33。离合装置31由离合轴30承载。此外，离合装置31与图3所示的离合齿轮39连接。沿离合轴30的中轴线K的径向看，弹簧片组33设置在离合轴30与构造成套筒状的力传递装置38之间。沿轴向看，弹簧片组33设置在离合轴30的轴承37与力传递装置38的突出部380之间。在此沿轴向看，弹簧片组33在离合单元3中的设置结构如此实现，使摩擦锁合地(reibschlüssig)作用的离合装置31、特别是由片状的摩擦片构成的片组预紧。

预紧力的大小可以在轴承37上通过至少一个设置在离合轴30上的调整片34来调整。所述至少一个调整片34向着远离弹簧片组33的方向的沿轴向的推移通过安全环35阻止。所述力传递装置38构造为沿着离合轴30的中轴线K轴向可推移并且具有可以与离合装置31、特别是与片式离合装置接触的法兰381。由于弹簧片组33的预紧以及由此通过突出部380在力传递装置38上的力作用，法兰381向离合装置31挤压，从而使离合装置31处在耦联状态中或者被持续不断地挤压到耦联状态中。

离合单元3此外具有轴衬36，该轴衬具有伸出的区段360。沿离合轴30的中轴线K的径向看，轴衬36比力传递装置38更远离中轴线K。在轴衬36与力传递装置38之间设置有轴承361，从而轴衬36可以相对于力传递装置38旋转。类似于力传递装置38，轴衬36沿着曲轴30的中轴线K轴向可推移。离合轴30的支承借助于两个彼此之间有距离的轴承37实现。前述轴承37构造为径向轴承。

从图3清晰可见，离合齿轮39不仅与离合装置31、特别是片式离合装置不可相对转动地连接，而且与传动离合装置32不可相对转动地连接。传动离合装置32构造为与离合轴30同轴并且部分伸到离合轴32的空腔中。在此传动离合装置32如此构造，使得伸到离合轴30的空腔中的区段不与离合轴30旋转连接，从而保证，当离合装置31在不活动的状态中时，也就是说，松开或者放松时，没有离合轴30的旋转运动直接从该离合轴传递到传动离合装置32上。传动离合装置32具有容纳区段320，传动装置6的在图6中所示的输入轴60可以伸到该容纳区段中。在离合轴30的远离传动离合装置32的端部上设置有减振器21。

离合齿轮39与中间齿轮4啮合，该中间齿轮在驱动单元1中设置在电机11和离合单元3之间。中间齿轮4通过轴承40、特别是通过径向轴承支承在驱动单元1的壳体10中。

电机11设置在驱动单元1的优选填充有润滑油的壳体10之外并且具有部分伸到壳体10的空腔中的输出轴110。输出轴110的伸到壳体10中的区段与齿轮111特别是形状锁合地连接。输出轴110和齿轮111围绕输出轴110的中轴线A旋转。整个电机11通过驱动单元1的壳体10来承载。更准确地说，通过驱动单元1的壳体10中的彼此之间有距离的径向轴承113实现齿轮111的支承并且由此实现输出轴110的支承。因为整个电机11的支承通过径向轴承113实现，壳体10在设置所述轴承113的区段中构造得部分加强，例如设有加固肋。

如此设置输出轴110和离合轴30，使它们的中间轴线A、K相互错位。在此输出轴的中轴线A平行于离合轴的中轴线K延伸。

此外适宜的是，电机11的输出轴110和内燃机2的曲轴的输出轴或者旋转轴线相互平行地设置并且沿相同的方向或者以相同的定向对准，其中，驱动单元1借助于离合单元3关于分别提供的旋转力矩按需地使两个相互平行设置的发动机耦联或退耦。也就是说，为驱动单元1的一个相同的侧面或者一个共同的壳体壁配置内燃机2的输出侧和电机11的输出侧。驱动单元1或者其壳体10因此优选表示该成对机组或者平行机组的正侧的或远侧的终端，由此在驱动单元1上，由于相对无限制的结构空间能够毫无问题地连接例如在后面连接的传动装置或者在其上连接的驱动系。

壳体10具有通过螺栓102相互连接的前部的壳体区段或者第一壳体区段100和后部的壳体区段或者第二壳体区段101。壳体区段100、101基本上构造为半壳，在组装的状态下，这两个壳体区段形成驱动单元1的壳体10。后部的壳体区段101通过螺栓114与电机11的壳体112连接。输出轴110的、离合轴30的和中间齿轮4的支承如此实现，使得相应的一个轴承设置在前部的壳体区段100上而相应的另一个远侧的轴承设置在后部的壳体区段101上。

在图4中呈现了转换装置5的透视图，借助于该转换装置，在图2中所示的离合单元3可以从耦联状态转换到非耦联状态中。转换装置5具有杆50。杆50通过轴51与凸轮52连接。当杆50旋转时，轴51和由此凸轮52强制性旋转。杆50的旋转可以通过在图4中示意性示出的操纵装置、特别是通过可电驱动的或者可电激活的执行器550实现。

另外，转换装置5具有叉状的传递装置53。该叉状的传递装置53具有转换叉532和凸轮对应件533。转换叉532基本上具有包括一个基底和两个从该基底延伸的腿的U形。凸轮对应件533在转换叉532上如此设置，使得在杆50旋转时，通过凸轮52在凸轮对应件533上施加调整力。特别地，凸轮对应件533设置在转换叉532的基底上。在转换叉532的两个腿上分别设置有一个枢轴承530，通过该枢轴承，转换叉532可以旋转。在转换叉532的两个腿的远离基底的端部上分别设置有一个推力轴承531。

适宜的是，转换装置5能够可选地通过肌肉力或通过人的体重并且此外借助于可电驱动的执行器550来手动操纵。在此，电执行器550可以设计为执行马达551、特别是具有丝杠传动装置的电动机，其丝杠螺母与转换装置5运动耦联：必要时构造有可手动松开的离合连接件552，例如构造有具有开口销固定的螺纹销连接件553，通过该离合连接件，转换装置5在需要时能够与电执行器550分离，特别是能够手动地且和无需工具地退耦。

按照一种有利的改进方案，转换装置5借助于使杆减速的滑车组554、借助于传动杆、借助于包括输入缸和输出缸的液压缸装置或借助于相似的力传递装置555，在施加手动的操纵力的情况下能够转换，由此离合装置31(图3)通过纯手动的操纵力或者通过操作人员的重力能转换到退耦状态中。因此内燃机2能够安全地转换到按照驱动去耦的状态中。为了能够实现对待手动调整的力传递装置555和待电调整的执行器550、特别是主轴马达551进行平行的、可选操纵，将力传递装置555设计为抗拉的、但是可压紧的或者可缩短的。特别地，可以在执行器550和转换装置5的杆50之间设置绳连接或链连接作为力传递装置555，或另外的虽然传递拉力、但是相对压紧力或推力退耦的力传递装置550。在此这种力传递装置550也可以通过伸缩式牵引机构556构成，其传递牵引力并且吸收推力或者通过从其第一端出发伸缩式地缩短其长度而不将该推力传递到其远侧的末端上，如这在图4中示意性示出的那样。

图5示出安装在驱动单元1中的状态中的转换装置5。从图5中可知，通过螺纹销55实现将转换装置5固定在驱动单元1的壳体10的至少一个柱形的固定区段13中。更准确地说，螺纹销55导入到相应的柱形的固定区段13中并且与转换叉532的枢轴承530接触。弹簧54与转换叉532如此耦联，使得保证在杆50返回运动到其不偏转的位置中之后，转换叉532同样旋转到不偏转的位置中。

图6示出驱动单元1的侧视图，该驱动单元与传动装置6耦联。其中传动装置6的输入轴60伸到传动离合装置32的容纳区段320中并且与传动离合装置32不可相对转动地连接。此连接可以形状锁合地实现。

下面阐述根据本发明的驱动单元的运行方式。即使借助附图标记来进行阐述，运行方式也不局限于附图中所示的实施形式。

驱动单元1可以在三种不同的状态中运行。在第一运行状态中，内燃机2的旋转力矩和电机11的旋转力矩都被传递到传动装置6的输入轴60上或者运输工具的驱动系上。在第二运行状态中，只有内燃机2的旋转力矩且在第三运行状态中只有电机11的旋转力矩被传递到传动装置6的输入轴60上。

当驱动单元1在第一运行状态中运行时，内燃机2的输出轴的旋转力矩被传递到离合单元3的离合轴30上并由此被传递到离合装置31上。由于弹簧片组33在预紧状态中并且由此力传递装置38的法兰381在离合装置31上施加作用力，该离合装置处在已耦联的或者接合的状态中。由此离合轴30的旋转力矩通过离合装置31被传递到离合齿轮39上。因为传动离合装置32与离合齿轮39不可相对转动地连接，所以最终离合轴30的旋转力矩被传递到传动离合装置32上和传递到传动装置6的与传动离合装置32连接的输入轴60上。电机11的旋转力矩通过输出轴110或者与该输出轴110连接的齿轮111传递到中间齿轮4上。因为中间齿轮4与离合齿轮39啮合，所以旋转力矩从中间齿轮4被传递到离合齿轮39上并由此传递到传动离合装置32上。

在第二运行状态中，类似于之前描述的第一运行状态，实现了旋转力矩从内燃机2的输出轴到传动装置6的输入轴60的传递。两个运行状态之间唯一的区别在于，在第二运行状态中，电机11不具备旋转力矩。在这种状态下，电机11不消耗或者吸收电能。从内燃机2施加到离合齿轮39上的旋转力矩除了传动离合装置32之外，还传递到中间齿轮4上并由此传递到电机11的输出轴110的齿轮111上。由此实现了在内燃机2的输出轴旋转时，电机11的输出轴110旋转。电机11的输出轴110的旋转在此可以作为用于内燃机2的惯性载荷来使用。

在第三运行状态中，如上已提及的那样，只实现电机11的旋转力矩到传动离合装置32并且由此到传动装置6的输入轴60上的旋转力矩传递。通过对转换装置5的操纵，离合装置、特别是片式离合装置转换到非耦联的或者退耦的状态中，从而不再进行旋转力矩从离合轴30到离合齿轮39的传递。用第一运行状态中所描述的方式实现旋转力矩从电机11的输出轴110到传动离合装置32的传递。

借助于转换装置5，离合轴30从离合齿轮39的退耦可以如下地实现。通过操纵装置可以手动地或电动地实现对转换装置5的操纵。在操纵时，转换装置5的杆50旋转。由于杆50的旋转，凸轮52旋转，从而通过凸轮对应件533而把导致传递装置53旋转的作用力施加到叉状的传递装置53上。其中，叉状的传递装置53围绕枢轴承533旋转。在传递装置53旋转时，推力轴承531克服弹簧片组33的弹簧力挤压轴衬36的伸出的区段360。因为由传递装置施加的作用力大于弹簧片组33的弹簧力，力传递装置38轴向地向远离离合装置31的方向运动。也就是说，力传递装置38的法兰381不再向离合装置31挤压。由此在离合装置38构造为片式离合装置的情况下实现，各个片不再相互挤压，并且由此离合轴30的旋转力矩不再能传递到离合齿轮39上。由此片式离合装置处于非耦联或者退耦的状态。

当转换装置5向其开始位置运动时，没有作用力由凸轮52施加到凸轮对应件533上。通过弹簧54保证叉状的传递装置53向其原始位置旋转。由于传递装置53向其原始位置的回转，没有作用力由推力轴承531作用到轴衬36的伸出的区段360上。通过弹簧片组33，在力传递装置38的突出部380上施加作用力，该作用力促使力传递装置38并且由此也促使轴衬36向着离合装置31的方向运动。轴衬36的运动通过以下方式来实现，即，使该轴衬通过轴承37与力传递装置38力锁合地(kraftschluessig)连接。其中，力传递装置38向着离合装置31的方向运动直至通过法兰381将足够高的作用力传递到离合装置31上，该作用力保证离合装置31处在耦联的、传递相应的旋转力矩的状态中。

所述实施例示出驱动单元1的可能的实施变型，其中，在此处要注意的是，本发明不局限于特殊示出的实施变型。所有可设想的实施变型，这些实施变型可以通过将所示出和所描述的实施变型的各个细节组合起来来实现，也包括在保护范围内。

为了条理性最后要指出的是，为了更好地理解驱动单元1的结构，局部不按照比例地和/或放大地和/或缩小地示出该驱动单元或者其组成部分。

以独立的创造性的解决方案为基础的目的可以从说明书中得知。

特别是，图1至6所示的各个实施形式可以构成独立的、根据本发明的解决方案的主题。与之相关的、根据本发明的目的和解决方案可以从附图的详细描述中得知。

附图标记列表

1 驱动单元 54 弹簧

2 内燃机 55 螺纹销

3 离合单元 60 输入轴

4 中间齿轮 100 前部的壳体区段

5 转换装置 101 后部的壳体区段

6 传动装置 102 螺栓

10 驱动单元的壳体 110 电机的输出轴

11 电机 111 齿轮

12 凹部 112 电机的壳体

13 固定区段 113 电机的轴承

20 内燃机壳体 114 螺栓

21 减振器 320 容纳区段

30 离合轴 360 伸出的区段

31 离合装置 380 突出部

32 传动离合装置 381 法兰

33 弹簧片组 530 枢轴承

34 调整片 531 推力轴承

35 安全环 532 转换叉

36 轴衬 533 凸轮对应件

360 伸出的区段 550 执行器

361 轴承 551 执行马达

37 离合单元的轴承 552 离合连接件

38 力传递装置 553 螺纹销连接件

39 离合齿轮 554 滑车组

40 中间齿轮的轴承 555 力传递装置

50 杆 556 伸缩式牵引机构

51 轴 A 电机的输出轴的中轴线

52 凸轮 K 离合轴的中轴线

53 叉状的传递单元

Claims (26)

1.水上运输工具的驱动单元(1)，该驱动单元具有电机(11)，该电机具有输出轴(110)，该驱动单元还具有离合单元(3)，该离合单元具有至少一个离合轴(30)，其中，所述离合单元(3)与所述电机(11)的输出轴(110)耦联并且通过所述离合轴(30)能与内燃机(2)的输出轴耦联，其中，所述电机(11)的输出轴(110)和所述离合单元(3)设置成使得所述电机(11)的输出轴(110)的中轴线(A)径向错位于所述离合轴(30)的中轴线(K)，并且所述离合单元(3)具有离合装置(31)，用于可选地使所述内燃机(2)与所述电机(11)耦联或者从所述电机退耦，其中，运动耦联的活动状态通过所述离合装置(31)的静止状态构成，从而在所述离合装置(31)的静止和活动状态中实现所述离合轴(30)与所述电机(11)的输出轴(110)的运动耦联，并且此外设置有转换装置(5)，该转换装置与所述离合装置(31)耦联，其特征在于：构造为用于把所述离合装置(31)从耦联的活动状态转换到退耦状态的转换装置(5)可选地能手动地和借助于电执行器(550)操纵。

2.如权利要求1所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述离合装置(31)是片式离合装置。

3.如权利要求1所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述电机(11)通过正齿轮传动装置能与所述内燃机(2)耦联。

4.如权利要求1至3之任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述离合轴(30)可设置为与所述内燃机(2)的输出轴同轴和/或与传动装置(6)的输入轴(60)同轴。

5.如权利要求4所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述传动装置(6)是转换传动装置。

6.如权利要求1至3之任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于：在所述电机(11)的输出轴(110)和所述离合单元(3)之间设置有至少一个中间齿轮(4)，该中间齿轮与所述电机(11)的输出轴(110)的齿轮(111)啮合并且与所述离合单元(3)啮合。

7.如权利要求6所述的驱动单元(1)，其特征在于：该中间齿轮与所述离合单元(3)的离合齿轮(39)啮合。

8.如权利要求1至3之任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述离合单元(3)具有传动离合装置(32)，其中，所述离合轴(30)和/或所述电机(11)的输出轴(110)通过所述传动离合装置(32)能与所述传动装置(6)的输入轴(60)耦联。

9.如权利要求8所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述传动装置(6)是转换传动装置。

10.如权利要求1所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述离合装置(31)设置在所述离合轴(30)和所述电机(11)的输出轴(110)之间。

11.如权利要求10所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述离合装置(31)设置在所述离合轴(30)和所述离合单元(3)的离合齿轮(39)之间。

12.如权利要求1或10所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述离合单元(3)包括至少一个夹紧装置，该夹紧装置的弹性预紧力将所述离合装置(31)持续不断地向操纵的活动状态挤压，在该活动状态中，所述内燃机(2)、所述电机(11)的输出轴(110)和所述驱动单元(1)的输出侧的传动离合装置(32)关于旋转运动和旋转力矩传递耦联。

13.如权利要求12所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述夹紧装置是一个弹簧片组(33)。

14.如权利要求1所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述转换装置(5)具有杆(50)、与所述杆(50)耦联的凸轮(52)和叉状的传递单元(53)用于把转换运动传递到所述离合装置(31)上。

15.如权利要求14所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述叉状的传递单元(53)是可旋转的。

16.如权利要求1所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述电执行器(550)设计为执行马达(551)。

17.如权利要求16所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述电执行器(550)设计为具有丝杠传动装置的电动机，该丝杠传动装置的丝杠螺母与所述转换装置(5)运动耦联。

18.如权利要求1、14和16之任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述转换装置(5)借助于使杆减速的滑车组(554)、传动杆、包括输入缸和输出缸的液压缸装置，或借助于相似的力传递装置(555)，在施加身体的操纵力或者重力的情况下能手动转换，由此使所述离合装置(31)可转换到退耦状态。

19.如权利要求1至3之任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述电机(11)的输出轴(110)和/或所述离合轴(30)至少部分设置在所述驱动单元(1)的壳体(10)中，其中，所述壳体(10)与内燃机壳体(20)可连接。

20.如权利要求19所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述驱动单元(1)的壳体(10)承载所述电机(11)，和/或所述电机(11)与所述驱动单元(1)的壳体(10)可连接。

21.如权利要求20所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述电机(11)的壳体(112)与所述驱动单元(1)的壳体(10)可连接。

22.如权利要求19所述的驱动单元(1)，其特征在于：所述驱动单元(1)的壳体(10)具有两个壳体区段(100，101)，其中，所述电机(11)的输出轴(110)和/或所述离合单元(3)在所述壳体(10)中的支承(113，37)如此实现，使得一个轴承设置在一个壳体区段(100)中而另一个轴承设置在另一个壳体区段(101)中。

23.如权利要求22所述的驱动单元(1)，其特征在于：实现所述离合轴(30)在所述壳体(10)中的支承(37)。

24.具有如权利要求1至23之任一项所述的驱动单元(1)和内燃机(2)的混合驱动单元。

25.具有如权利要求1至23之任一项所述的驱动单元(1)或如权利要求24所述的混合驱动单元的运输工具。

26.如权利要求25所述的运输工具，其特征在于，所述运输工具是水上运输工具。