CN104768788B - 机动车的传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车的传动系统(1)，其中机动车具有第一车桥(2)和第二车桥(3)，第二车桥(3)至少包括第一分轴(4)和第二分轴(5)组成，其特征在于：设有能与第一分轴(4)作用连接的第一连接轴(12)、能与第二分轴(5)作用连接的第二连接轴(13)、以及耦合机构(6)，所述耦合机构具有能与机动车的驱动装置作用连接的驱动轴(9)和能与第一车桥(2)作用连接的输出轴(10)，其中通过耦合机构(6)使驱动轴(9)与输出轴(10)、第一和第二连接轴(12，13)以转矩分配的方式作用连接。

Description

机动车的传动系统

技术领域

本发明涉及一种机动车的传动系统，其中机动车具有第一车桥和第二车桥，以及其中第二车桥至少由第一分轴和第二分轴组成。

背景技术

这种传动系统例如用于在机动车的驱动装置和机动车的至少两个车桥之间传输转矩。因此，第一车桥和第二车桥都通过传动系统与驱动装置连接。因此，其为驱动桥，从而机动车例如是全轴驱动的机动车。第一车桥在此例如是机动车的前桥，而第二车桥是机动车的后桥。然而也可以存在相反的配置。在这种传动系统中例如可以设置连接轴，以便把转矩传输至第二车桥，其中连接轴尤其设计为万向节轴。为了实现良好的行驶特性，通常必须为第二车桥分配差速器，该差速器连接在连接轴上且负责把通过传动系统提供的转矩分配至第一分轴和第二分轴。因此，差速器设置在连接轴和第二车桥之间的作用连接中。然而差速器很占用空间。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种传动系统，其不具有前述缺点，而尤其实现了第二车桥的紧凑的设计方案，其中优选在连接轴和第二车桥之间不存在差速器。

这根据本发明通过具有权利要求1所述特征的传动系统实现。在此，设有能与第一分轴作用连接的第一连接轴、能与第二分轴作用连接的第二连接轴、以及耦合机构，所述耦合机构具有能与机动车的驱动装置作用连接的驱动轴和能与第一车桥作用连接的输出轴，其中通过耦合机构使驱动轴与输出轴、第一连接轴以及第二连接轴以转矩分配的方式作用连接。从传动系统向第二车桥的转矩传递不像常见的那样仅借助于连接轴或万向节轴进行，而是利用至少两个连接轴，即第一和第二连接轴进行。第一连接轴在此与第二车桥的第一分轴可耦联或耦联。而第二连接轴与第二车桥的第二分轴可耦联或耦联。因为向两个分轴的转矩传递彼此分开地通过两个连接轴进行，所以在其它情况下必要的、配属于第二车桥的轴间差速器被集成到耦合机构中。耦合机构在此作为双差速器，因为其将中央差速器和轴间差速器集成到了一个结构单元中。相应地实现了在第二车桥的区域中的节省空间的布置。

本发明当然也涉及一种具有如下传动系统的机动车：所述传动系统优选按上述方式设计。机动车具有第一车桥和第二车桥，其中第二车桥至少由第一分轴和第二分轴组成。机动车的突出之处在于：设有能与第一分轴作用连接的第一连接轴、能与第二分轴作用连接的第二连接轴、以及耦合机构，所述耦合机构具有能与机动车的驱动装置作用连接的驱动轴和能与第一车桥作用连接的输出轴，其中通过耦合机构使驱动轴与输出轴、第一连接轴以及第二连接轴以转矩分配的方式作用连接。

通过耦合机构以转矩分配的方式作用连接。这表示，由驱动轴提供的转矩的一部分在输出轴处提供，另一部分(例如相同的一部分)在第一连接轴和第二连接轴处提供。尤其可以实现第一车桥和第二车桥之间的不均匀的转矩分配，例如比例为40：60。在此，如上所述，输入第二车桥的转矩例如均匀地分配给第一分轴和第二分轴。无论是第一还是第二连接轴都优选设计为万向节轴。

在本发明的一优选设计方案中，耦合机构具有第一行星齿轮机构和与第一行星齿轮机构直接作用连接的第二行星齿轮机构，其中驱动轴和输出轴直接与第一行星齿轮机构作用连接，而第一连接轴和第二连接轴直接与第二行星齿轮机构作用连接。因此，耦合机构集成了两个行星齿轮机构，即第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构。第一行星齿轮机构例如是中间差速器，而第二行星齿轮机构作为用于第二车桥的轴间差速器工作。两个行星齿轮机构彼此作用连接。驱动轴和输出轴直接连接在第一行星齿轮机构上，而两个连接轴直接连接在第二行星齿轮机构上。直接作用连接或直接连接可理解为：所述轴分别与相应的行星齿轮机构的元件耦联，从而作用连接不经过相应的其它行星齿轮机构。第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构之间的作用连接例如如此设置：这两个行星齿轮机构的齿圈直接彼此作用连接或者构造为公共的齿圈。

本发明的一优选实施方案规定了，第一行星齿轮机构具有第一太阳轮、第一齿圈和第一行星架，该第一行星架具有至少一个与第一太阳轮和第一齿圈啮合的行星齿轮，第一行星架与驱动轴作用连接，而第一太阳轮与输出轴作用连接。第一行星齿轮机构具有已知的带有太阳轮、齿圈和布置在行星架上的行星齿轮的结构。行星齿轮可旋转地布置在行星架上且既与第一太阳轮也与第一齿圈啮合，即在此建立了它们之间的作用连接。在第一行星架上连接了驱动轴以及在第一太阳轮上连接了输出轴。

本发明的一优选实施方案规定了，第二行星齿轮机构具有第二太阳轮、第二齿圈和第二行星架，其中第二行星架与第一或第二连接轴作用连接，而第二太阳轮与相应另一个连接轴作用连接。即第二行星齿轮机构也具有太阳轮，齿圈和行星架。原则上此时存在用于传动系统的两种不同的设计可能性。因此，例如可以把第一连接轴连接到第二行星架，而第二太阳轮连接到第二连接轴。当然也可以相反地把第二连接轴与第二行星架作用连接或与之连接，以及第一连接轴与第二太阳轮作用连接或与之连接。

本发明的一改进方案规定了，第二行星架具有至少一个外行星齿轮和至少一个内行星齿轮，所述外行星齿轮和内行星齿轮彼此啮合，其中外行星齿轮和第二齿圈啮合，而内行星齿轮和第二太阳轮啮合。第二行星齿轮机构与第一行星齿轮机构的区别在于，第二行星齿轮机构设计为双行星齿轮机构。相应地，既设置了外行星齿轮也设置了内行星齿轮，第二齿圈和第二太阳轮通过外行星齿轮和内行星齿轮作用连接。外行星齿轮和内行星齿轮都可旋转地布置在第二行星架上。它们彼此啮合，而同时外行星齿轮与第二齿圈啮合，内行星齿轮与第二太阳轮啮合。外行星齿轮和内行星齿轮可以布置以第二行星架的旋转轴为基准的不同的径向位置处。

本发明的一有利的设计方案规定了，第二连接轴和第二行星架之间通过齿轮级作用连接，或者第二连接轴和第二太阳轮之间通过另一个齿轮级或者通过保持旋转方向的接合装置——尤其是通过皮带传动装置或者通过保持旋转方向的齿轮传动装置——作用连接。在此同样也存在用于传动系统的两种设计方案可能性。因此，第二连接轴可以或者与第二行星架连接或者备选地与第二太阳轮连接。在这种情况下，例如存在一齿轮级，其中例如第一齿轮设置在第二行星架上或者与该第二行星架作用连接，而与该齿轮啮合的另一个齿轮存在于第二连接轴上。

相反如果第二连接轴与第二太阳轮作用连接，则该作用连接通过所述另一个齿轮级或者通过保持旋转方向的接合装置实现。对所述另一个齿轮级来说，前述用于第一齿轮级的内容都适用。保持旋转方向的接合装置是一种在输入端的旋转方向与在输出端的旋转方向相同的传动机构。例如，接合装置设计作为皮带传动装置或作为具有中间级的齿轮传动装置，因此即作为保持旋转方向的齿轮传动装置。

在本发明的另一个设计方案中，耦合机构具有至少一个离合器，借助于所述离合器能使第二行星架或第二太阳轮关于第一行星架至少部分地、尤其是完全地固定。但优选设置两个离合器，其中借助第一离合器能使第二行星架关于第一行星架至少部分地，尤其是完全地固定，而借助于第二离合器能使第二太阳轮关于第一行星架至少部分地，尤其是完全地固定。借助于耦合机构的这种设计方案可以进行第一和第二车桥之间的转矩分配。转矩或转矩的一部分尤其可以有针对性地从第一车桥转移到第二车桥的第一分轴上或第二分轴上。相应地，借助于唯一的传动系统可实现转矩矢量化/分配化。如果如上所述设置了两个离合器，则可以通过操纵相应的离合器有针对性地把转矩从第一车桥转移到第一分轴、第二分轴或两者上。如果如此操纵离合器，即固定仅部分地存在，则在第二行星架或第二太阳轮与第一行星架之间存在打滑。相反，如果设计了完全的固定，则建立无打滑的连接。

在本发明的一优选的实施方案中，第一齿圈和第二齿圈构造为第一和第二行星齿轮机构的公共齿圈。通过这种方式简单地通过齿圈建立了第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构之间的作用连接。

本发明的一改进方案规定了，第一连接轴能通过第一传动单元与第一分轴连接，第二连接轴能通过——尤其设计为与第一传动单元相同的——第二传动单元与第二分轴连接。在连接轴和各个分轴之间设置了传动单元。该传动单元例如可以具有齿轮级，尤其是锥齿轮级。在此，可以为第一分轴和第二分轴设置不同的传动单元。然而尤其有利的是，第二分轴的第二传动单元设计为与第一分轴的第一传动单元相同，这样可使不同的零部件数据降低。

最后可以设计为，第一连接轴和第二连接轴共轴设置或彼此平行地错开布置。尤其当第一连接轴与第二行星架直接作用连接并且第二连接轴与第二太阳轮直接作用连接时，即例如在没有前述齿轮级的情况下作用连接，便是如此。两个连接轴的共轴布置实现了传动系统的极其节省空间的设计方案。尤其当例如第一连接轴的作用连接通过齿轮级或保持旋转方向的接合装置实现时，选择彼此平行地错开的布置。

附图说明

下面根据附图中示出的实施例进一步描述本发明，却不限制本发明。在此示出：

图1是传动系统的第一实施方案；

图2是传动系统的第二实施方案的第一变型；

图3是第二实施方案的第二变型；

图4是第二实施方案的第三变型；以及

图5是第二实施方案的第四变型。

具体实施方式

图1示出机动车的传动系统1的第一实施方案，所述机动车在此未详细示出。机动车具有第一车桥2和第二车桥3，所述车桥仅示意性示出，其中第二车桥3至少由第一分轴4和第二分轴5组成。传动系统1具有耦合机构6，所述耦合机构主要由第一行星齿轮机构7和第二行星齿轮机构8组成。耦合机构1具有驱动轴9，所述驱动轴可与机动车的驱动装置作用连接。此外，耦合机构6具有输出轴10，第一车桥2通过齿轮级11连接在输出轴上。从耦合机构6至第二车桥3的作用连接或者配属于该第二车桥的第一分轴4和第二分轴5的作用连接通过第一连接轴12和第二连接轴13实现。第一连接轴12通过例如作为齿轮级存在的第一传动单元14与第一分轴4作用连接，而第二连接轴通过例如同样作为齿轮级存在的第二传动单元15与第二分轴5作用连接。

第一行星齿轮机构7包括第一太阳轮16、第一齿圈17和第一行星架18，该第一行星架具有至少一个行星齿轮19。而第二行星齿轮机构8包括第二太阳轮20、第二齿圈21和第二行星架22。在第二行星架22上可旋转地布置有至少一个外行星齿轮23以及至少一个内行星齿轮。可旋转地设置在第一行星架18上的行星齿轮19在此既与第一太阳轮16啮合，也与第一齿圈17啮合。相反对第二行星齿轮机构8来说，外行星齿轮23与内行星齿轮24啮合以及还与第二齿圈21啮合。内行星齿轮24则与外行星齿轮23和与第二太阳轮20啮合。第二太阳轮20和第二齿圈21之间的作用连接因此通过外行星齿轮23与内行星齿轮24实现。

行星齿轮机构7和8彼此作用连接。在此所示的实施例中这通过把齿圈17和21设计为公共齿圈25实现。然而，也可以通过另外的方式建立齿圈17和21之间的作用连接。驱动轴和输出轴10在此直接与第一行星齿轮机构作用连接，两个连接轴12和13直接与第二行星齿轮机构8作用连接。在此，在这里存在的实施例中驱动轴9与第一行星架18直接作用连接，输出轴10与第一太阳轮16直接作用连接。而第一连接轴12与第二太阳轮20直接作用连接，第二连接轴13通过齿轮级26与第二行星架22直接作用连接。

图2示出了传动系统1的第二实施方案的第一变型。该变型方案原则上与第一实施方案类似地构造，从而在此参见前述实施方案。下面仅涉及区别。区别主要在于第二行星齿轮机构8。在此，第一连接轴12直接与第二行星架22连接，而第二连接轴13通过齿轮级26与第二太阳轮20连接。

由该布置得到了设置两个离合器27和28的可能性。借助于离合器27能至少部分地，尤其是完全地使第二行星架22相对于第一行星架19固定。而借助于离合器28可以至少部分地，尤其是完全地使第二太阳轮20相对于第一行星架18固定。借助于离合器27和28可以有针对性地把转矩从第一车桥2传导至第一分轴4(借助于离合器27)或第二分轴5(借助于离合器28)。相应地，借助于传动系统1实现了在第一车桥2与第二车桥3或者说分轴4和5之间的转矩矢量化/分配化。也可以通过离合器27和28建立与第一太阳轮16的作用连接，来取代与第一行星架18的作用连接。

在此处示出的传动系统1的第一实施方案的第一变型中，传动单元14和15镜像设置。对图1中示出的第一实施方案来说也是这种情况。

图3示出第二实施方案的第二变型。下面仅涉及区别。在此，参考前述实施方案。在此规定了，传动单元14和15设计相同。这样做的优点是，待提供的不同零部件的数量可以减小。在传动单元14和15的这种设计方案中必须改变例如第二连接轴13与第二行星架8或与耦合机构6的连接。例如，在此设置了保持旋转方向的接合装置29，所述接合装置在这种情况下设计为皮带传动装置。

图4示出传动系统1的第二实施方案的第三变型。在此参见前述实施方案。与前述变型的区别在于传动单元14和15彼此面对的布置。由于此处选择的结构方式，所以它们可以极其节省空间地彼此面对地布置或者甚至集成在一个传动装置模块中。

图5示出传动系统1的第二实施方案的第四变型。在此同样参见前述实施方案。在此前提出的实施方案中，连接轴12和13彼此平行地错开布置，而在此它们彼此共轴。通过这种方式也实现了传动单元14和15的极其节省空间的布置或者集成在一个传动装置模块中。

附图标记列表

1 传动系统

2 第一车桥

3 第二车桥

4 第一分轴

5 第二分轴

6 耦合机构

7 第一行星齿轮机构

8 第二行星齿轮机构

9 驱动轴

10 输出轴

11 齿轮级

12 第一连接轴

13 第二连接轴

14 第一传动单元

15 第二传动单元

16 第一太阳轮

17 第一齿圈

18 第一行星架

19 行星齿轮

20 第二太阳轮

21 第二齿圈

22 第二行星架

23 外行星齿轮

24 内行星齿轮

25 公共齿圈

26 齿轮级

27 离合器

28 离合器

29 接合装置

Claims (12)

1.一种机动车的传动系统(1)，其中机动车具有第一车桥(2)和第二车桥(3)，第二车桥(3)至少包括第一分轴(4)和第二分轴(5)，其特征在于：设有能与第一分轴(4)作用连接的第一连接轴(12)、能与第二分轴(5)作用连接的第二连接轴(13)、以及耦合机构(6)，所述耦合机构具有能与机动车的驱动装置作用连接的驱动轴(9)和能与第一车桥(2)作用连接的输出轴(10)，其中通过耦合机构(6)使驱动轴(9)与输出轴(10)、第一连接轴(12)以及第二连接轴(13)以转矩分配的方式作用连接，耦合机构(6)具有第一行星齿轮机构(7)和与第一行星齿轮机构(7)直接作用连接的第二行星齿轮机构(8)，其中驱动轴(9)和输出轴(10)直接与第一行星齿轮机构(7)作用连接，而第一连接轴(12)和第二连接轴(13)直接与第二行星齿轮机构(8)作用连接。

2.根据权利要求1所述的传动系统，其特征在于，第一行星齿轮机构(7)具有第一太阳轮(16)、第一齿圈(17)和第一行星架(18)，该第一行星架具有至少一个与第一太阳轮(16)和第一齿圈(17)啮合的行星齿轮(19)，第一行星架(18)与驱动轴(9)作用连接，而第一太阳轮(16)与输出轴(10)作用连接。

3.根据权利要求2所述的传动系统，其特征在于，第二行星齿轮机构(8)具有第二太阳轮(20)、第二齿圈(21)和第二行星架(22)，其中第二行星架(22)与第一或第二连接轴(12、13)作用连接，而第二太阳轮(20)与相应另一个连接轴(13、12)作用连接。

4.根据权利要求3所述的传动系统，其特征在于，第二行星架(22)具有至少一个外行星齿轮(23)和至少一个内行星齿轮(24)，所述外行星齿轮和内行星齿轮彼此啮合，其中外行星齿轮(23)和第二齿圈(21)啮合，而内行星齿轮(24)和第二太阳轮(20)啮合。

5.根据权利要求3所述的传动系统，其特征在于，第一连接轴(12)和第二行星架(22)之间通过齿轮级(26)作用连接，或者第一连接轴(12)和第二太阳轮(20)之间通过另一个齿轮级或者通过保持旋转方向的接合装置(29)作用连接。

6.根据权利要求5所述的传动系统，其特征在于，所述保持旋转方向的接合装置(29)是皮带传动装置或者保持旋转方向的齿轮传动装置。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的传动系统，其特征在于，耦合机构(6)具有至少一个离合器(27、28)，借助于所述离合器能使第二行星架(22)或第二太阳轮(20)关于第一行星架(18)至少部分地固定。

8.根据权利要求7所述的传动系统，其特征在于，借助于所述离合器能使第二行星架(22)或第二太阳轮(20)关于第一行星架(18)完全地固定。

9.根据权利要求3所述的传动系统，其特征在于，第一齿圈(17)和第二齿圈(21)构造为第一和第二行星齿轮机构(7、8)的公共齿圈(25)。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的传动系统，其特征在于，第一连接轴(12)能通过第一传动单元(14)与第一分轴(4)连接，第二连接轴(13)能通过第二传动单元(15)与第二分轴(5)连接。

11.根据权利要求10所述的传动系统，其特征在于，第二传动单元(15)设计为与第一传动单元(14)相同。

12.根据权利要求1-6中任一项所述的传动系统，其特征在于，第一连接轴(12)和第二连接轴(13)共轴设置或彼此平行地错开布置。