CN106415063B - 用于机动车的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动车的驱动装置，带有切换传动机构（4）和差速器传动机构（5），其中，所述切换传动机构（4）具有转动地能够驱动的驱动轴（9）和与所述驱动轴（9）平行的中间轴（10）和至少一个第一切换级和第二切换级用于以不同的变速比（i1、i2）将转矩从所述驱动轴（9）传递到所述中间轴（10）上以及切换单元（12），其中，所述中间轴（10）具有输出轮（18）用于将转矩传递到所述差速器传动机构（5）的差速器支架（11）上，其中，所述差速器支架（11）的转动轴线平行于所述中间轴（10）伸延，其中，所述输出轮（18）和所述切换单元轴向地布置在所述至少两个切换级之间，以及其中，所述驱动轴（9）具有开孔（75、76、77）用于润滑剂供应。

Description

用于机动车的驱动装置

技术领域

本发明涉及用于机动车的、尤其用于电驱动机构的驱动装置以及带有这种驱动装置的机动车。电驱动机构能够用作用于所述机动车的唯一的驱动机构或能够附加地设置有内燃马达。在所述情况中所述电驱动机构和所述内燃马达能够分别自身地或一起叠加地驱动所述机动车。这样的驱动构思也称为“混合驱动”。

背景技术

电驱动装置通常包括电马达以及后置的减速传动机构，所述减速传动机构将转动运动从快变速成慢。由所述减速传动机构使得所述转矩传递到所述机动车的驱动系上。为此，在所述转矩流方面后置于所述减速传动机构的差速器传动机构将所述导入的转矩分配到用于驱动所述车辆轮的两个输出轴上。所述差速器传动机构的两个输出轴互相具有平衡的作用，也就是说如果所述两个输出轴中的一个转动得较快，则所述另一输出轴相应转动得较慢，并且反之亦然。

由FR 2 946 292 A3已知驱动机构机组，带有两个电马达、两个初级的驱动轴、两个中间轴、两个减速传动机构和差速器传动机构。所述两个减速传动机构中的每个与所述差速器传动机构驱动连接，从而两个减速传动机构能够将转矩传递到所述差速器传动机构上。在每个驱动轴和所属的中间轴之间设置有带有不同的变速的两个能够切换的轮组。同步装置布置在所述轮组之间。

由DE 10 2012 204 717 A1已知用于机动车的电马达式的驱动机构，具有带有第一驱动轴的第一电机、带有第二驱动轴的第二电机和带有行星组的传动机构、正齿轮传动机构和输出机构。所述正齿轮传动机构具有带有第一变速的第一轮组、带有第二变速的第二轮组和切换单元。所述切换单元能够切换到第一切换位置中以及到第二切换位置中，在所述第一切换位置中所述第一轮组的第一齿轮与所述第一驱动轴连接，在第二切换位置中所述第二轮组的第一齿轮与所述第一驱动轴连接。

由FR 2 946 292 A3已知驱动机构机组，带有电马达、带有两个平行的轴的减速传动机构和差速器传动机构。所述减速传动机构具有两个轮组用于在所述两个平行的轴之间传递转矩。设置有双离合器，其能够将由所述电马达导入的转矩可选地传递到所述两个轮组中的一个的相应的驱动轮上。

由WO 2012/087700 A1已知电驱动机构模块，带有电马达、行星传动机构、同步单元、减速传动机构和差速器装置。所述行星传动机构的太阳轮和所述同步单元的输入轮通过空心轴与彼此连接。所述空心轴具有径向的开孔。

提及的类型的、具有带有离合器切换的多挡位传动机构的电驱动机构需要大的结构上的耗费用于所述离合器和所述促动机构。带有同步单元的多挡位传动机构需要高的切换力，这对所述促动器提出高的要求。

发明内容

本发明的任务是，提出用于机动车的带有切换传动机构和差速器传动机构的驱动装置，所述驱动装置紧凑地构造，实现快速的切换并且具有长的寿命。另外所述任务在于，提出带有这种驱动装置的机动车。

一种解决方案在于用于机动车的驱动装置，带有切换传动机构和差速器传动机构，其中，所述切换传动机构具有转动地能够驱动的驱动轴和与所述驱动轴平行的中间轴和至少一个带有第一轮组的第一切换级以及带有第二轮组的第二切换级用于以不同的变速比将转矩从所述驱动轴传递到所述中间轴上，其中，所述中间轴具有输出轮用于将转矩传递到所述差速器传动机构的差速器支架上，其中，所述差速器支架的转动轴线平行于所述中间轴伸延，并且其中，所述输出轮轴向地布置在所述至少两个切换级之间。尤其设置，所述第一切换级具有能够转动地支承在所述驱动轴上的第一驱动轮和与所述中间轴抗转动地连接的第一中间轮并且，所述第二切换级具有能够转动地支承在所述驱动轴上的第二驱动轮和与所述中间轴抗转动地连接的第二中间轮。所述第一驱动轮和所述第一中间轮也能够称为第一轮对并且所述第二驱动轮和所述第二中间轮也能够称为第二轮对。所述驱动装置具有切换单元，所述切换单元优选地同轴于所述驱动轴并且轴向地在所述至少两个切换级之间布置和设计，以便可选地将转矩通过所述第一切换级或所述第二切换级传递。所述切换单元能够具有与所述驱动轴抗转动地连接的输入部件、与所述第一驱动轮抗转动地连接的第一输出部件、与所述第二驱动轮抗转动地连接的第二输出部件和耦联元件，利用所述耦联元件使得所述输入部件能够可选地与所述第一输出部件或所述第二输出部件耦联以用于传递转矩。所述驱动轴能够具有纵向开孔以及至少一个横向开孔用于所述第一驱动轮、所述第二驱动轮和所述输入部件中的一个的至少一个安坐区段的润滑剂供应。因此能够设置有至少一个横向开孔用于所述第一驱动轮的安坐区段和/或至少一个横向开孔用于所述第二驱动轮的安坐区段和/或至少一个横向开孔用于所述输入部件的安坐区段。根据本公开，安坐区段可以为如下区段或区域，在该处元件安坐或径向支撑在所述驱动轴上。这包括如下可行方案，即元件能够转动地支承在所属的安坐区段上，如在所述第一和第二驱动轮中的情况那样，或所述元件抗转动地支撑在所述所属的安坐区段上，如在所述输入部件中的情况那样。安坐区段也能够称为支撑区段。

所述驱动装置以有利的方式特别紧凑地建立。通过所述提及的设计能够非常好地利用在所述切换级之间所提供的结构空间。所述驱动轴、所述中间轴和所述差速器的转动轴线基本上彼此平行布置，其中，所述提及的结构部件的径向的间距是相对小的。总体上，由切换传动机构和差速器传动机构构成的传动机构单元具有特别小的宽度和长度和由此还有小的重量。同时，装配或支承在快速转动的驱动轴上的结构部件基于所述开孔而良好地供应有润滑剂，从而尽管所述结构方式较紧凑热量仍然能够良好地被引开并且所述传动机构装置（Getriebsanordnung）总体上具有长的寿命。

所述驱动装置优选地具有电马达用于驱动所述驱动轴。由电马达、切换传动机构和差速器传动机构形成的结构单元也能够称为电驱动机构。所述电驱动机构能够用作用于机动车的唯一的驱动机构或用作在机动车中的附加的驱动源，所述机动车具有内燃马达作为主驱动源。所述电驱动机构能够用于驱动任意的驱动轴（Antriebsachse）、前轴或后轴。

从所述电驱动机构导入的转矩传递到所述驱动轴上，从所述驱动轴通过所述至少两个切换级中的一个传递到所述中间轴上并且从所述中间轴又传递到所述差速器传动机构的差速器支架上。所述驱动轴优选地同轴于所述电马达的马达轴布置，其中，所述驱动轴根据技术上的要求而定还能够平行于所述马达轴布置。在马达轴和驱动轴之间的变速比尤其为1，也就是说所述驱动轴以与所述马达轴相同的转速转动，其中，原则上还可考虑其它的变速。

所述至少两个切换级中的每个具有能够转动地支承在所述驱动轴上的驱动轮和抗转动地与所述中间轴连接的中间轮，其至少间接地与彼此接合。带有第一驱动轮和第一中间轮的第一轮组具有第一变速比i1。带有第二驱动轮和第二中间轮的第二轮组具有第二变速比i2，所述第二变速比与所述第一变速比不同。优选地，尤其处于3.0和4.0之间的第一变速比大于尤其处在1.3和2.3之间的第二变速比。在所述第一挡位中所述中间轴因此比在所述第二挡位中转动得慢。上面仅仅提及两个切换级；然而不言而喻的是，所述切换传动机构根据对所述电驱动机构的技术上的要求而定也能够具有多于两个切换级。

挡位轮在所述驱动轴上的布置呈现为一种特别的技术上的挑战，因为所述驱动轴(尤其当所述轴直接地由所述电马达驱动时)以超过10000转每分钟的非常高的转速旋转。为了实现所述转动的结构部件的好的润滑剂供应和长的寿命，所述驱动轴优选地具有纵向开孔以及至少一个横向开孔。以这种方式能够使得润滑剂从所述驱动轴的内部到达至所述输入部件的、第一输出部件和/或第二输出部件的相应的安坐区段。所述输入部件以过盈配合（也称为压配合）与所述驱动轴抗转动地连接，其中，所述横向开孔中的至少一个与所述输入部件的安坐区段流体地连接。以这种方式防止在驱动轴和输入部件之间的接触区域中形成配合处生锈（Passungsrost）。

能够尤其设置，所述输入部件以过盈配合与所述驱动轴抗转动地连接，其中，所述至少一个横向开孔中，至少一个中央的横向开孔与所述输入部件的安坐区段流体地连接。备选地或补充性地，所述至少一个横向开孔，至少一个第一横向开孔能够与所述第一驱动轮的安坐区段流体地连接和/或至少一个第二横向开孔与所述第二驱动轮的安坐区段流体地连接。所述第一驱动轮借助于第一支承件能够转动地支承在所述驱动轴上，其中，所述第一驱动轮能够具有第一套管凸肩，所述第一套管凸肩轴向地朝所述输入部件的方向上延伸并且至少间接地对着所述输入部件轴向地支撑。侧向上相邻于所述第一支承件，能够径向地在所述第一套管凸肩和所述驱动轴之间设置有第一环缝隙，通过所述第一环缝隙使得润滑剂能够从所述第一驱动轮的安坐区段流动至切换单元。备选地或补充性地，同样的情况相应地也能够适用于所述第二驱动轮，也就是说在此能够设置有第二环缝隙，通过所述第二环缝隙使得润滑剂能够从所述第二驱动轮的安坐区段流动至切换单元。

根据一种可行的实施方式，所述第一驱动轮能够在朝所述输入部件的方向上对着内部的第一盘并且在远离所述输入部件的方向上对着外部的第一盘轴向支撑。相应地，所述第二驱动轮能够在朝所述输入部件的方向上对着内部的第二盘并且在远离所述输入部件的方向上对着外部的第二盘轴向支撑。内部的或外部的盘的说明在此分别基于所述切换单元的中间的平面。所述盘以由低摩擦的原料制成的滑动盘的形式来设计，从而实现与所述相对于其转动的相应的驱动轮的低摩擦的滑动接触。

所述内部的第一盘和/或所述内部的第二盘能够分别具有至少一个凹槽，通过所述凹槽使得润滑剂能够从所述第一或第二环缝隙流动至所述切换单元。所述外部的第一盘和/或所述外部的第二盘能够分别具有连续贴靠面，所述相应的驱动轮对着所述贴靠面轴向支撑，也就是说，所述外部的第一盘和/或所述外部的第二盘能够尤其设计成没有凹槽。通过这种在所述内部的盘中设计有润滑剂凹槽和没有凹槽的外部的盘使得通过所述驱动轴的横向开孔流动至所述驱动轮的支承座的润滑剂有针对性地朝着切换单元的方向上到达，以便将所述切换单元润滑和冷却。

根据一种实施方式，能够在所述驱动轴的端部处设置有用于将润滑剂输送到所述纵向开孔中的给入装置。所述给入装置能够具有带有管形的通道的输送元件，所述通道伸入到所述纵向开孔中。环能够设置在如下环空间中，所述环空间在所述管形的通道和所述驱动轴的开孔壁部之间形成。所述环（其例如能够被压入到所述纵向开孔中）防止位于所述纵向开孔中的润滑剂的回流。由此所述润滑剂针对性地到达至所述横向开孔并且从该处到达至所述驱动轮的支承座或到达至所述输入部件的安坐面。

所述切换传动机构（其也称为变换传动机构）优选地具有用于切换所述至少两个切换级的切换单元。所述切换单元尤其同轴于所述驱动轴布置，这有助于所述传动机构单元的紧凑的结构。根据一种优选的实施方式，所述切换单元轴向地布置在所述第一驱动轮和所述第二驱动轮之间。在此，所述切换单元能够径向部分重叠所述第一中间轮和/或所述第二中间轮，这引起好的结构空间利用。对于紧凑的结构尺寸有利的是，所述切换单元至少部分地与所述中间轴输出轮具有轴向的重叠。备选地或补充性地，所述切换单元至少部分地与所述差速器传动机构的差速器中间平面具有轴向的重叠。

定义为差速器中间平面的是如下的平面，所述平面垂直于所述差速器轴线伸延并且包含差速器轮轴线。总体上，实现有意义的（organische）结构，在所述结构中，所述切换单元、所述中间轴输出轮和所述差速器的环轮在中间或基本上在一个平面中布置并且侧向上由所述第一和第二切换级的轮包围。

根据一种优选的设计方案，所述切换单元具有如下内容：输入部件，其与所述驱动轴抗转动连接；第一输出部件，其与所述第一驱动轮抗转动连接；第二输出部件，其与所述第二驱动轮抗转动连接；和耦联元件，其能够将所述输入部件可选地与所述第一输出部件或所述第二输出部件连接成用于传递转矩。所述耦联元件优选地以滑动套筒的形式设计，所述滑动套筒在所述输入部件上抗转动地保持并且借助于促动器能够轴向相对于所述输入部件移位。所述滑动套筒在中间位置中没有与所述第一和第二输出部件中的任一个连接，从而所述电马达和所述差速器与彼此退耦。在第一切换位置中，所述滑动套筒与所述第一输出部件连接，从而使得转矩从所述电马达以第一变速比传递到所述差速器上。在第二切换位置中，所述滑动套筒与所述第二输出部件抗转动地连接，从而使得转矩通过所述第二切换级传递到所述差速器上。不言而喻的是，在输入部件和所述输出部件中的一个之间能够置入还其它类型的能够切换的离合器、例如爪式离合器或齿式离合器用于选择性地转矩传递。

所述促动器优选地包括主轴传动机构，带有转动地能够驱动的主轴和主轴套管，所述主轴套管利用内螺纹接合到所述主轴的相应的外螺纹中，从而所述主轴套管在所述主轴转动时轴向运动，其中，在所述主轴套管处固定有切换叉，所述切换叉接合到所述滑动套筒的环凹槽中。所述主轴的驱动优选地借助于电马达实现，所述电马达能够由电子的调节单元操控。不言而喻的是，也能够使用其它驱动机构、例如液压的驱动机构。同样能够代替所述主轴传动机构也使用其它已知的促动器，以便使得所述滑动套筒轴向运动。

根据一种优选的设计方案设置有传感器，所述传感器能够检测代表所述滑动套筒的或所述主轴套管的轴向的位置的信号。所述信号传送到所述调节单元处用于控制所述促动器。

为了特别准确地控制和由此可靠地置入所述挡位，使用另外的检测器件是有利的，其能够检测代表用于使得所述滑动套筒或所述主轴套管轴向运动的力的信号。所述信号传送到所述调节单元处并且用于控制所述促动器。

根据一种优选的设计方案，所述切换单元每输出部件地包括同步机构。利用所述同步机构在所述切换之前进行在所述输入部件和所述相应的输出部件之间的转速的相适应。所述输入部件和所述输出部件优选地设计为齿轮并且能够由此而言也称为输入轮和输出轮。

所述中间轴的输出轮和由此还有所述差速器支架的环轮轴向地布置在所述第一中间轮和所述第二中间轮之间。在此，所述中间轴的输出轮与所述差速器中间平面至少部分地具有轴向的重叠。由此总体上实现所述传动机构单元关于所述差速器中间平面的基本上对称的结构。所述输出轮固定地与所述中间轴连接并且优选地与所述中间轴设计成单件式。轴向相邻于所述输出轮的是用于所述两个中间轮的安坐面，所述两个中间轮抗转动地与所述中间轴连接。在此，所述第一中间轮对着所述输出轮的第一侧面并且所述第二中间轮对着所述输出轮的相反指向的第二侧面轴向地支撑。设置如下，所述输出轮相应地具有比所述第一中间轮和第二中间轮小的直径和大的宽度。

附图说明

优选的实施例在下面按照所述附图来阐述。在此：

图1以剖面图示出根据本发明的驱动装置；

图2示出源自图1的驱动装置的细节；

图3详细地示出源自图1和图2的给入装置；

图4作为细节示出源自图1的带有装配在其上的元件的驱动轴构成的结构单元；

图5示出源自图4的结构单元的细节；

图6示意性地示出根据本发明的带有电马达的驱动装置；

图7示出源自图6的在中间位置（N）中的驱动装置；

图8示出源自图7的在第一切换位置（P1）中的驱动装置；以及

图9示出源自图8的在第二切换位置（P2）中的驱动装置。

具体实施方式

图1至9在下面一起描述。图1示出根据本发明的驱动装置2，带有切换传动机构4和差速器传动机构5。为了驱动由切换传动机构4和差速器传动机构5示出的结构单元（所述结构单元也能够称为传动机构单元）而使用电马达3，其在图6中示出。电马达3、切换传动机构4和差速器传动机构5一起形成用于驱动机动车的驱动轴（Antriebsachse）的电驱动机构。在此，所述电驱动机构能够作为唯一的驱动源或与附加的驱动源一起使用。

所述电马达3包括定子6和相对于所述定子能够转动的转子7，所述转子在所述电马达通电时转动地驱动马达轴8。所述马达轴8的转动运动传递到所述切换传动机构4的驱动轴9上。所述电马达3由电池供应有电流，其中，所述电池在发电机运行中也能够由所述电马达来充电。

所述切换传动机构4包括两个切换级，从而导入的转矩能够从所述驱动轴9以两个不同的变速比i1、i2传递到中间轴10上。所述中间轴10与所述差速器传动机构5的差速器支架11驱动连接。借助于所述差速器传动机构5使得所述导入的转矩分配到两个半轴81、82上，通过所述半轴使得所述转矩传递到车辆轮83、84上。设置有切换单元12，其能够由促动器13操纵，以便将所述切换传动机构4可选地切换到中间位置、第一挡位或第二挡位中。继续在下面还更详细地地探讨所述切换单元12的结构和功能方式。

所述切换传动机构4设计为减速传动机构，从而由所述电马达3导入的转动运动从快变速到慢中。第一变速级包括在所述驱动轴9上能够转动地支承的驱动轮14和抗转动地与所述中间轴10连接的中间轮15，其与彼此处于齿部接合。第一驱动轮14和第一中间轮15形成带有第一变速比i1的第一轮组，其优选地处在3.0和4.0之间。第二变速级包括在所述驱动轴9上能够转动地支承的第二驱动轮16和抗转动地与所述中间轴10连接的第二中间轮17，其与彼此处于齿部接合。第二驱动轮16和第二中间轮17形成带有第二变速比i2的第二轮组，其优选地处在1.3和2.3之间。第三变速级包括与所述中间轴10抗转动地连接的输出轮18和固定地与所述差速器支架11连接的环轮19。所述中间轴11的输出轮18和所述环轮19在此形成带有第三变速比i3的第三轮组，其优选地处在2.4和3.4之间。继续在下面结合图6至9的描述还更详细地探讨在驱动轴9和差速器支架11之间的转动运动的变速。

能够看出，所述中间轴10的输出轮18轴向地布置在所述第一和第二中间轮15、17之间。所述输出轮18与所述中间轴设计成单件式并且形成两个侧向的支撑面，所述两个中间轮15、17对着所述支撑面地轴向支撑。所述驱动轮14、16通过相应的支承器件20、20'能够转动地支承在所述驱动轴9上。所述中间轮15、17通过轴连接部22、23与所述中间轴10抗转动地连接、尤其借助于压连接和/或焊接连接。

所述驱动轴9借助于第一支承件24、25围绕第一转动轴线A9能够转动地支承在所述驱动装置2的壳体26中。在所述驱动轴9的输入侧处在轴和壳体26之间形成的环空间借助于径向轴密封环27来密封。所述壳体26具有第一壳体部件28和第二壳体部件29，其在接合平面E26中借助于合适的连接器件30如螺旋连接与彼此连接。

所述中间轴10借助于第二支承件32、33围绕第二转动轴线A10能够转动地支承在所述壳体26中。所述支承件32、33设计为滚动支承件，所述滚动支承件设置在所述中间轴10的端部处。

所述中间轴10的输出轮18与所述差速器支架11的环轮19啮合，以便将转矩导入到所述差速器中。所述差速器支架11（其也称为差速器壳）借助于支承件34、35围绕转动轴线A11能够转动地支承在所述壳体26中并且借助于径向轴密封环36、37密封。所述差速器5此外包括：多个差速器轮38，所述差速器轮在所述差速器支架11中在相对于所述转动轴线A11垂直的轴线A38上能够转动地支承；以及两个半轴轮39、40，其分别与所述转动轴线A11同轴地能够转动地布置并且与所述差速器轮38处于齿部接合。两个彼此对置的差速器轮38能够转动地支承在栓41上，所述栓插入到所述差速器支架11的开孔中并且轴向固定。所述差速器轮38的轴线A38定义差速器中间平面E5。从所述环轮19导入到所述差速器支架11中的转矩通过所述差速器轮38传递到所述两个半轴轮39、40上，在所述两个半轴轮之间存在有平衡的作用。所述半轴轮39、40为了传递转矩与所属的半轴81、82连接，所述半轴将所述导入的转矩传递到所述机动车的轮83、84上，如在图6至9中示出的那样。所述两个半轴轮39、40分别具有内齿部，用于传递转矩的所属的半轴利用相应的外齿部能够抗转动地接合到所述内齿部中。

能够看出，所述驱动轴9、所述中间轴10和所述差速器支架11的转动轴线A11彼此平行伸延。所述中间轴10的输出轮18与所述差速器中间平面E5至少部分地具有轴向的重叠。此外，所述壳体26的接合平面E26与所述中间轴输出轮18或所述切换单元12处于轴向的重叠。总体上，通过所述根据本发明的设计实现所述传动机构单元关于所述差速器中间平面或所述接合平面的基本上对称的结构。这引起所述装置的紧凑的结构和简单的可装配性。

所述切换单元12（其详细地在图2和4中示出）轴向地布置在所述第一驱动轮14和所述第二驱动轮16之间。所述切换单元包括：输入部件42，所述输入部件与所述驱动轴9抗转动地连接并且轴向固定；第一输出部件43，其与所述第一驱动轮14固定连接；和第二输出部件44，其与所述第二驱动轮16固定连接。所述输入部件42利用压配合与所述驱动轴9抗转动连接。为了轴向止动设置有止动环78，其接合在所述驱动轴的或所述输入部件的相应的环凹槽中。设置有耦联元件45，其能够将所述输入部件42可选地与所述第一输出部件43或所述第二输出部件44连接成用于传递转矩。为此，所述耦联元件45以滑动套筒的形式设计，滑动套筒在所述输入部件44上抗转动地并且能够轴向移位地保持。

所述滑动套筒的操纵通过促动器13进行，所述促动器包括电马达式的转动驱动机构46和变换器单元47，所述变换器单元将转动运动转换成线性运动。所述变换器单元47具有主轴传动机构，带有转动地能够驱动的主轴48和主轴套管49，所述主轴套管在所述主轴转动时轴向运动。在所述主轴套管49处固定有切换叉50，所述切换叉利用两个滑动块52接合到所述滑动套筒45的环凹槽53中。所述促动器13能够由电子的调节单元（没有示出）操控并且能够由所述电子的调节单元按需地、依赖于所述机动车的行驶状态来操控。为此尤其设置，所述电子的调节单元将代表所述驱动轴9的转速的变量和代表所述中间轴10的转速的变量作为输入变量获取。这例如能够为所述电马达3的马达转速和所述车辆轮83、84的轮转速，从其中能够得出所述驱动轴9的和所述中间轴10的转速。

为了准确操控或者说定位所述切换套筒45设置有传感器54，所述传感器能够检测代表所述切换叉50的或所述切换套筒45的轴向的位置的信号并且能够将其传送到所述控制单元处。所述传感器设计为位移传感器、尤其为无接触的传感器、如磁场传感器或感应的传感器。使用无接触的传感器具有小的功率损失的和小的磨损的优点。所述无接触的传感器与信号发送器55共同作用。在此，所述传感器54检测所述信号发送器55的轴向的位置并且将相应的传感器信号传送到所述电子的调节单元处。所述信号发送器55与所述主轴套管49连接，从而所述信号发送器在操纵所述促动器13时与所述主轴套管一起轴向运动。所述信号发送器55容纳在支架元件中，所述支架元件与所述主轴套管借助于螺旋连接56来固定。为了特别准确地控制，能够除了所述提及的位移传感器54之外还设置有另外的检测器件。所述器件尤其检测代表用于使得所述滑动套筒45或所述主轴套管49轴向运动的力的信号，因此所述器件也能够称为力传感器。例如能够检测用于操控所述促动器的电流信号，所述电流信号对于待使用的力有代表意义，以便驱动所述主轴。

所述切换单元12此外每输出部件43、44地包括同步机构57、57'，利用所述同步机构在所述切换之前进行待与彼此连接的结构部件、也就是说在所述输入部件42和所述相应的输出部件43、44之间的转速相适应。因为所述同步机构57、57'相同地建立，故代表性地仅仅描述一个。所述同步机构57具有带有内锥体的外环58、带有外锥体的内环59和布置在其之间的中间环60。所述外环58与所述输入部件42如下地抗转动地连接，使得两者一起围绕所述转动轴线A9旋转，其中，在输入部件42和外环58之间实现受限的相对转动。所述中间环60与所述输出部件43抗转动地连接。所述内环59又与所述输入部件42抗转动地连接。通过所述设计方案保证，当所述滑动套筒45和所述相应的输出部件43、44一起以相同的转速旋转、也就是说同步时，才实现两者置入接合。所述同步借助于多个周缘分布的受压件62来实现，所述受压件与所述输入部件42如下地抗转动地连接，使得所述受压件与所述输入部件一起旋转。通过所述滑动套筒45轴向运动，所述受压件62对着所述外环58来加载，从而在一方面外环58和中间环60和另一方面中间环60和内环59之间的面配合处产生摩擦配合。所述摩擦配合引起在输入部件42和相应的输出部件43、44之间的转速相适应。如果待连接的部件同步转动，则所述滑动套筒45能够完全地移位到所述接合位置中，从而输入部件42和所述相应的输出部件43、44与彼此连接成用于传递转矩。所述受压件62相应通过球63（所述球由弹簧64径向向外预紧）与所述滑动套筒45连接。在此，所述球63相应形状配合地接合到所述滑动套筒45的内部的凹槽65中。如果所述滑动套筒45的轴向的操纵力超过所述球63的保持力，则所述球抵抗所述弹簧64的预紧力径向向内运动，从而所述滑动套筒能够继续朝着所述相应的输出部件43、44的方向上运动。

为了实现所述转动的结构部件的良好的润滑剂供应和长的寿命，所述驱动轴9具有纵向开孔75以及各用于布置在其上的轮42、14、16的安坐面具有多个在所述周缘上分布的横向开孔76、77、77'。以这种方式使得润滑剂能够从所述驱动轴9的内部到达至所述输入部件42的安坐区段31或到达至所述第一和第二驱动轮14、16的安坐区段21、21'，以便润滑所述安坐区段。所述第一和第二驱动轮14、16的安坐区段21、21'与所述切换单元12流体地连接，从而润滑剂能够从所述相应的安坐区段接下来流动至所述切换单元12，以便润滑所述切换单元。

在所述驱动轴9的端部处设置有给入装置68用于使润滑剂输送到所述纵向开孔75中。所述壳体26具有捕获肋（Fangrippe）（没有示出），在所述捕获肋处使得在所述传动机构中离心式甩开的（umschleudertes）润滑剂能够被捕获并且能够通过通道流动到腔室85中。所述给入装置68具有：环51，所述环置入在所述纵向开孔75中；以及输送元件70，带有管形的通道61，其从所述腔室85穿过所述环51地伸入到所述纵向开孔75中。因此能够使得位于所述腔室85中的润滑剂穿过所述通道61流到所述纵向开孔75中。所述环51以过盈压入到所述纵向开孔75中并且轴向地对着在所述驱动轴9中的肩部来支撑。所述环51具有比所述纵向开孔75小的内直径，从而所述环形成用于到达到所述纵向开孔中的润滑剂的障碍。所述环51防止润滑剂从所述开孔中的回流，所述润滑剂基于所述离心力作为膜地环形分布在形成所述开孔的内壁部处。因此所述润滑剂针对性地到达至所述横向开孔76、77、77'并且从该处到达至所述驱动轮14、16的支承座或到达至所述输入部件42的安坐面。在所述小管61和所述环51之间形成有环缝隙，通过所述环缝隙使得剩余的润滑剂能够从所述纵向开孔75中流出来，所述润滑剂通过在所述输送元件70的凸缘区段中的径向缝隙71能够到达至所述支承件25，以便润滑所述支承件。

所述第一输出部件43与第一环66固定连接、尤其焊接。为此，所述第一环66具有环形的凹口，所述输出部件43坐入在所述凹口中。径向内部地，所述第一环66具有毂区段，所述毂区段坐上在所述第一驱动轮14的套管凸肩67上并且与所述套管凸肩固定连接。为了固定设置有焊接连接部69，所述焊接连接部从所述端面侧起在轴向的方向上来实施。第一输出部件43、第一环66和第一驱动轮14一起形成第一齿轮。所述第一齿轮借助于支承件20能够转动地支承在所述驱动轴9上。所述支承件20设计为滑动支承件并且包括两个支承件衬套，其中，也可考虑其它适合的支承器件。所述第一齿轮沿轴向的方向固定在内部的第一盘72和外部的第一盘73之间，其中，所述内部的和外部的盘的说明基于所述切换单元的中间的平面。所述内部的盘72优选地以过盈配合安坐在所述驱动轴9的相应的安坐面上并且对着所述驱动轴的肩部地轴向支撑。所述外部的盘73通过止动环74相对于所述驱动轴9在相反的轴向的方向上支撑。所述盘72、73以由低摩擦的原料制成的滑动盘的形式设计。尤其在图4和5中能够看出，所述内部的第一盘72具有多个在所述周缘上分布的凹槽79，通过所述凹槽使得润滑剂能够从所述支承件20通过在驱动轮14和驱动轴9之间形成的环缝隙86流动至所述切换单元12的第一同步机构57。所述外部的盘73与此相对地具有连续的、无凹槽的贴靠面，所述驱动轮14对着所述贴靠面轴向支撑。通过这种带有在所述内部的盘72中设计有润滑剂凹槽79和无凹槽的外部的盘73使得通过所述驱动轴的横向开孔77流动至所述驱动轮14的支承座的润滑剂针对性地朝着切换单元的或同步机构57的方向到达。

所述第二输出部件44、所述第二环66'和所述第二驱动轮16相应形成第二齿轮，所述第二齿轮类似于所述第一齿轮设计。就此而言在所有的共性方面参考关于所述第一齿轮的描述，其中，彼此相应的细节设有带有标记（Indizes）的相同的附图标记。涉及所述第二驱动轮16的或所述第二同步机构57'的润滑的细节的功能方式和结构与对于所述第一驱动轮14的或所述第一同步机构57的那些功能方式和结构相一致，从而起省略地参考上面的描述。

在下面特别参考图6至9来阐述所述根据本发明的驱动装置2的切换。图6示意性地示出带有用于驱动所述车辆轴80的电马达3的驱动装置2。能够看出所述车辆轴80的半轴81、82和与其连接的轮83、84。

如上面阐述的那样，所述驱动装置2具有两挡位切换，所述两挡位切换由第一功率路径和功能上并行的第二功率路径形成。通过相应操控所述切换单元12能够将转矩可选地通过所述第一功率路径或备选地通过所述第二功率路径从所述电马达3传递到所述差速器5或所述驱动轴80上。

在图7中示出在中间位置（N）中的切换单元12，所述中间位置也能够称为空挡位置。与所述电马达3驱动连接的结构部件粗体地示出。能够看出，所述切换套筒45在所述中间位置中处于中央的位置中。在所述位置中，所述电马达3和所述差速器5与彼此退耦，从而没有转矩传递能够在所述半轴81、82和所述电马达3之间进行。当所述机动车在故障的情况中必须被拖曳，则这例如是要求的。

在所述第一切换位置（P1）中（其在图8中示出），所述滑动套筒45与所述第一输出部件43或第一驱动轮14抗转动地连接。转矩从所述电马达3通过所述第一功率路径传递到所述差速器5上，所述第一功率路径粗体示出。所述第一功率路径包括由所述电马达3驱动的驱动轴9、所述输入部件42、所述第一驱动轮14、所述第一中间轮15、所述中间轴10和所述输出轮18，所述输出轮与所述环轮19为了驱动所述差速器5处于齿部接合。

在所述第二切换位置（P2）中（其在图9中示出），所述滑动套筒45与所述第二输出部件44或第二驱动轮16耦联，从而转矩通过所述第二功率路径被传递，所述第二功率路径又粗体示出。所述第二功率路径包括所述驱动轴9、所述输入部件42、所述第二驱动轮16、所述第二中间轮17、所述中间轴10和所述输出轮18，所述输出轮与所述环轮19啮合。

总体上，所述驱动装置2具有三个齿轮配合：所述第一驱动轮14和所述第一中间轮15（第一齿轮配合）、所述第二驱动轮16和所述第二中间轮17（第二齿轮配合）以及所述输出轮18和所述环轮19（第三齿轮配合）。根据所述切换单元12的切换位置而定，所述驱动通过所述第一或所述第二齿轮配合进行，从而获得两个挡位切换级。

所述第一和所述第二功率路径功能上并行布置并且具有不同的变速、也就是说所述转矩传递在所述第一功率路径中以第一变速比（第一挡位）进行或通过所述第二功率路径以所述第二变速比（第二挡位）进行。所述第一功率路径的变速通过在所述第一驱动轮14和所述第一中间轮15之间的齿轮配合所影响，其中，所述第一驱动轮14的齿数小于所述第一中间轮15的齿数。所述第二功率路径的变速比由在所述第二驱动轮16和所述第二中间轮17之间的齿轮配合所影响，所述第二中间轮具有比所述第二驱动轮16大的齿数。此外能够看出，所述第一驱动轮14具有比所述第二驱动轮16小的齿数，并且所述第一中间轮15具有比所述第二中间轮17大的齿数。由此得出，所述第一齿轮配合（15、14）的第一变速比（i1=z15/z14）大于所述第二齿轮配合（17、16）的第二变速比（i2=z17/z16）。由此引起，所述环轮19在通过所述第一功率路径（第一挡位）传递转矩时比在通过所述第二功率路径（第二挡位）传递转矩时转动得慢。

所述根据本发明的驱动装置2的特点是，所述切换单元12基本上与所述中间轴输出轮18具有轴向的重叠。所述重叠至少绝大部分地、也就是说所述切换单元12的和所述输出轮18的起轴向重叠的部分大于不重叠的部分。所述切换单元12的处于径向外部的部分沿径向的方向重叠所述第一中间轮15和所述第二中间轮17。此外所述差速器3的环轮19或所述差速器中间平面E5同样与所述切换单元12处在轴向的重叠的区域中。另一特点是，所述切换级的第一和第二驱动轮14、16同轴于由所述电马达3驱动的驱动轴9来布置。总体上通过所述设计方案实现特别好的结构空间利用和非常紧凑的结构尺寸。

附图标记列表

2 驱动装置

3 电马达

4 切换传动机构

5 差速器传动机构

6 定子

7 转子

8 马达轴

9 驱动轴

10 中间轴

11 差速器支架

12 切换单元

13 促动器

14 第一驱动轮

15 第一中间轮

16 第二驱动轮

17 第二中间轮

18 输出轮

19 环轮

20、20' 支承件

21、21' 安坐区段

22 轴连接部

23 轴连接部

24 支承件

25 支承件

26 壳体

27 径向轴密封环

28 第一壳体部件

29 第二壳体部件

30 连接器件

31 安坐区段

32 支承件

33 支承件

34 支承件

35 支承件

36 径向轴密封环

37 径向轴密封环

38 差速器轮

39 半轴轮

40 半轴轮

41 轴颈

42 输入部件

43 第一输出部件

44 第二输出部件

45 耦联元件

46 转动驱动机构

47 变换器单元

48 主轴

49 主轴套管

50 切换叉

51 环

52 滑动块

53 环凹槽

54 传感器

55 信号发送器

56 螺旋连接

57、57' 同步机构

58、58' 外环

59、59' 内环

60、60' 中间环

61 通道

62 受压件

63 球

64 弹簧

65 凹槽

66、66' 第一环

67、67' 套管凸肩

68 给入装置

69、69' 焊接连接部

70 供给元件

71 径向缝隙

72、72' 第一盘

73、73' 第二盘

74、74' 止动环

75 纵向开孔

76 横向开孔

77、77' 横向开孔

78 止动环

79 凹槽

80 车辆轴

81 半轴

82 半轴

83 轮

84 轮

85 腔室

86、86' 环缝隙

A 转动轴线

E 平面

N 中间位置

P1、P2 切换位置。

Claims (15)

1.用于机动车的驱动装置，具有切换传动机构（4）和差速器传动机构（5），

其中，所述切换传动机构（4）具有能够转动地驱动的驱动轴（9）、与所述驱动轴（9）平行的中间轴（10）、至少一个第一切换级和第二切换级用于以不同的变速比（i1、i2）将转矩从所述驱动轴（9）传递到所述中间轴（10）上，以及切换单元（12），所述切换单元同轴于所述驱动轴（9）地布置，

其中，所述第一切换级具有在所述驱动轴（9）上能够相对转动地支承的第一驱动轮（14）和与所述中间轴（10）抗转动地连接的第一中间轮（15），并且其中，所述第二切换级具有在所述驱动轴（9）上能够相对转动地支承的第二驱动轮（16）和与所述中间轴（10）抗转动地连接的第二中间轮（17），

其中，所述切换单元（12）具有与所述驱动轴（9）抗转动地连接的输入部件（42）、与所述第一驱动轮（14）抗转动地连接的第一输出部件（43）、与所述第二驱动轮（16）抗转动地连接的第二输出部件（44）和耦联元件（45），利用所述耦联元件使得所述输入部件（42）能够可选地与所述第一输出部件（43）或所述第二输出部件（44）耦联以用于传递转矩，

其中，所述中间轴（10）具有输出轮（18）用于将转矩传递到所述差速器传动机构（5）的差速器支架（11）上，

其中，所述差速器支架（11）的转动轴线（A11）平行于所述中间轴（10）伸延，

其中，所述输出轮（18）和所述切换单元（12）轴向地布置在所述至少两个切换级之间，以及

其中，所述驱动轴（9）具有纵向开孔（75）以及至少一个横向开孔（76、77、77'）用于为所述第一驱动轮（14）、所述第二驱动轮（16）和所述输入部件（42）中的至少一个的安坐区段（21、21'、31）供应润滑剂，

其中，所述输入部件（42）的安坐区段（31）以过盈配合与所述驱动轴（9）抗转动地连接，其中，所述至少一个横向开孔（76、77、77'）中至少一个中央的横向开孔（76）与所述输入部件（42）的安坐区段（31）流体地连接。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，

其特征在于，所述第一驱动轮（14）和所述第二驱动轮（16）中的至少一个的安坐区段（21、21'）与所述切换单元（12）如下地流体地连接，使得润滑剂能够从所述安坐区段（21、21'）流动至所述切换单元（12）。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，

其特征在于，所述至少一个横向开孔（76、77、77'）中，至少一个第一横向开孔（77）与所述第一驱动轮（14）的安坐区段（21）流体地连接并且第二横向开孔（77'）与所述第二驱动轮（16）的安坐区段（21'）流体地连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，

其特征在于，

所述第一驱动轮（14）借助于第一支承件（20）能够转动地支承在所述驱动轴（9）上，其中，所述第一驱动轮（14）具有第一套管凸肩（67），所述第一套管凸肩轴向地朝所述输入部件（42）的方向上延伸，其中，侧向相邻于所述第一支承件（20）地在所述第一套管凸肩（67）和所述驱动轴（9）之间设置有第一环缝隙（86），通过所述第一环缝隙使得润滑剂能够从所述第一驱动轮（14）的安坐区段（21）流动至所述切换单元（12），以及

所述第二驱动轮（16）借助于第二支承件（20'）能够转动地支承在所述驱动轴（9）上，其中，所述第二驱动轮（16）具有第二套管凸肩（67'），所述第二套管凸肩轴向地朝所述输入部件（42）的方向上延伸，其中，侧向相邻于所述第二支承件（20'）地在所述第二套管凸肩（67'）和所述驱动轴（9）之间设置有第二环缝隙（86'），通过所述第二环缝隙使得润滑剂能够从所述第二驱动轮（16）的安坐区段（21'）流动至所述切换单元（12）。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，

其特征在于，所述第一驱动轮（14）朝所述输入部件（42）的方向上对着内部的第一盘（72）轴向支撑并且朝着背离所述输入部件（42）的方向上对着外部的第一盘（73）轴向支撑，其中，所述内部的第一盘（72）具有至少一个凹槽（79），通过所述凹槽使得润滑剂能够从所述第一驱动轮（14）的安坐区段（21）流动至所述切换单元（12），以及

所述第二驱动轮（16）朝所述输入部件（42）的方向上对着内部的第二盘（72'）轴向支撑并且朝着背离所述输入部件（42）的方向上对着外部的第二盘（73'）轴向支撑，其中，所述内部的第二盘（72'）具有至少一个凹槽（79'），通过所述凹槽使得润滑剂能够从所述第二驱动轮（16）的安坐区段（21'）流动至所述切换单元（12）。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，

其特征在于，在所述驱动轴（9）的端部处设置有给入装置（68）用于将润滑剂输送到所述纵向开孔（75）中，

其中，所述给入装置（68）具有带有伸入到所述纵向开孔（75）中的管形的通道（61）的输送元件（70）以及置入到所述纵向开孔（75）中的环（51），所述环防止到所述纵向开孔（75）中存在的润滑剂的回流。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，

其特征在于，带有马达轴（8）的刚好一个电马达（3）设置用于驱动所述驱动轴（9），

其中，所述驱动轴（9）同轴于所述电马达（3）的马达轴（8）布置并且在马达轴（8）和驱动轴（9）之间的变速比为1。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，

其特征在于，下列中的至少一个适宜于从所述驱动轴（9）到所述中间轴（10）上的变速：

在第一驱动轮（14）和第一中间轮（15）之间的第一变速比（i1）处在3.0和4.0之间；

在第二驱动轮（16）和第二中间轮（17）之间的第二变速比（i2）处在1.3和2.3之间。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，

其特征在于，所述切换单元（12）径向部分地重叠所述第一中间轮（15）和所述第二中间轮（17）。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，

其特征在于，下列中的至少一个适用：

所述切换单元（12）与所述中间轴（10）的输出轮（18）至少部分地具有轴向的重叠，

所述切换单元（12）与所述差速器传动机构（5）的差速器中间平面（E5）至少部分地具有轴向的重叠，其中，所述差速器中间平面垂直于所述差速器轴线（A11）伸延并且包含差速器轮轴线（A38）。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，

其特征在于，所述耦联元件（45）以滑动套筒的形式来设计，所述滑动套筒在所述输入部件（42）上抗转动地保持并且借助于促动器（13）能够相对于所述输入部件轴向移位，

其中，所述滑动套筒在中间位置（N）中相对于所述第一和第二输出部件（43、44）能够自由转动，在第一切换位置（P1）中与所述第一输出部件（43）抗转动地连接并且在第二切换位置（P2）中与所述第二输出部件（44）抗转动地连接。

12.根据权利要求11所述的驱动装置，

其特征在于，所述促动器（13）包括主轴传动机构，所述主轴传动机构带有能够转动地驱动的主轴（48）和主轴套管（49），所述主轴套管利用内螺纹接合到所述主轴的相应的外螺纹中，从而所述主轴套管（49）在所述主轴（48）转动时轴向运动，其中，在所述主轴套管（49）处固定有切换叉（50），所述切换叉接合到所述滑动套筒的环凹槽（53）中。

13.根据权利要求12所述的驱动装置，

其特征在于，设置有传感器（54），所述传感器能够检测代表所述主轴套管（49）的轴向的位置的信号，所述信号能够传送到用于控制所述主轴传动机构的电子的调节单元处。

14.根据权利要求12所述的驱动装置，

其特征在于，设置有检测器件，所述检测器件能够检测代表用于使得所述主轴套管（49）轴向运动的力的信号，所述信号能够传送到用于控制所述主轴传动机构的调节单元处。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，

其特征在于，所述输出轮（18）与所述中间轴（10）设计成单件式，其中，所述第一中间轮（15）对着所述输出轮（18）的第一侧面轴向支撑并且所述第二中间轮（17）对着所述输出轮（18）的相反指向的第二侧面轴向支撑，其中，所述输出轮（18）具有比所述第一中间轮（15）和第二中间轮（17）小的直径和大的宽度。