CN109414990A - 动力输出装置 - Google Patents

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Abstract

用于机动车(2)的具有变矩器(8)的变速器(6)的动力输出装置(32)具有经由变矩器(8)的泵轴(24)与机动车(2)的驱动马达(4)永久连接的驱动轴(30)。此外，动力输出装置(32)具有至少由驱动元件(34)和从动元件(42)构成的传动链，其从动元件(42)与有待驱动的辅助总成(66)连接，并且动力输出装置具有换挡元件(64、68)。换挡元件(64、68)被布置成在驱动轴(30)与传动链的驱动元件(34)之间起作用，用以有选择地将驱动轴(30)与驱动元件(34)连接。

Description

动力输出装置
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的具有用于具有变矩器的车辆变速器的依赖于马达的动力输出器。
背景技术
商用车辆中的车辆变速器通常具有动力输出装置，通过动力输出装置可以驱动车辆中所联接的各种不同类型的辅助总成。动力输出装置同样适用于带有摩擦盘离合器的变速器以及适用于装备有变矩器的车辆变速器。
动力输出装置尤其被使用在公交车、载重车辆、建筑机械、农用车辆或特殊车辆中。
动力输出器存在于依赖于行驶的、依赖于离合器的或依赖于马达的实施方案中。依赖于行驶的动力输出器例如以工作压力供给双回路转向机构的液压系统，因此当主系统由于马达停止运转而停止运转时，行驶中的车辆仍保持能转向。依赖于离合器的动力输出器适用于在行驶期间的暂时运行或连续运行或者适合在停车时使用。依赖于马达的动力输出器与依赖于离合器的动力输出器的区别在于：依赖于马达的动力输出器中，在避开车辆离合器或变矩器的情况下存在与车辆的驱动马达的曲轴的直接连接，因而这种动力输出器永久地与驱动马达的曲轴机械地连接。动力输出器为连续运行中的高恒定功率而设计并且可以用最大的马达扭矩加负荷。它们可以在行驶中的和停止不动的车辆中运行并且在负荷下被接通或切断。典型的应用领域是有待驱动的辅助总成，如用于消防车的高压泵、隧道高压冲洗和清洁车辆、地钻、混凝土搅拌机和混凝土泵。
由DE 26 56 669 C2公知了一种在具有变矩器的车辆变速器上的依赖于马达的动力输出器，在该动力输出器中，车辆的驱动机永久地通过变矩器的泵轴与动力输出装置的驱动轴连接。驱动轴作用到由至少一个构造成齿轮的驱动元件和从动元件构成的传动链上，其中，传动链的从动元件与有待驱动的辅助总成连接。传动链的驱动元件同时还驱动变速器的压力介质泵。从动元件具有换挡元件，利用换挡元件，辅助总成可以耦接到动力输出装置上。
通过这种布置，动力输出装置的整个传动链始终同步。驱动元件的齿啮合恒定不变地一起转动，因为动力输出装置的换挡元件仅布置在从动元件中并且因此仅接在下游的构件可以被脱开。因此，在很小的负荷下也总是会产生滚动损失以及特别是产生由齿部导致的提高的噪音生成。此外，在动力输出装置的从动元件中的换挡离合器连同所属的执行器在内构造得极大以及使得动力输出装置变成了又大又重的安装件。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：对动力输出装置进行改进，并且特别是有利地影响噪声形成和所需的结构空间需求以及减小损失。
该技术问题通过一种具有权利要求1的特征的动力输出装置来解决。设计方案是从属权利要求的主题。
在具有带变矩器的变速器的车辆中设置有动力输出装置。变矩器的泵轴与车辆的驱动马达永久连接并且本身与动力输出装置的驱动轴处于传递扭矩的连接中。动力输出装置具有传动链，传动链使得能在驱动轴和有待驱动的辅助总成之间传递扭矩。辅助总成可以是商用车辆领域内的在本文导言部分说明的构件之一。传动链至少由驱动元件和从动元件构成，驱动元件被设置成用于从驱动轴接过扭矩，从动元件被设置成用于将扭矩移交给辅助总成。在动力输出装置中设置换挡元件，换挡元件按照本发明布置成在驱动轴和传动链的驱动元件之间作用并且用于有选择地将驱动轴和驱动元件连接起来。在此可以实现的是，动力输出装置已经可以直接在与变矩器的泵轴连接的驱动轴后方完全与其它的传动链和辅助总成脱开，因而这些元件在不需要时不必一起旋转以及不会产生损失和噪声。动力输出装置的效率因此提高并且通过取消了在从动元件中的换挡离合器可以将动力输出装置设计得更为紧凑。
有利地，在传动链中的驱动元件以及驱动轴具有相同的旋转轴线，这在变矩器的和整个变速器的旋转轴线一致时就是这样的情况。因此为换挡元件产生相同的旋转轴线。当换挡元件布置在驱动轴和驱动元件之间时，该换挡元件可以在不会对在那里存在的结构空间产生不利影响的情况下具有如下直径，该直径确保用于换挡元件中的摩擦力矩产生或扭矩传递的大的作用表面。
在本发明的一种有利的设计方案中，由依次啮合的齿轮序列构成的齿轮链的齿轮设置为传动链的驱动元件。齿轮在动力输出装置中形成了有保障的扭矩传递，扭矩传递也可以被用于按需来调整从动元件的以及进而辅助总成的转动方向。
到辅助总成的备选的扭矩传递方案可以通过例如形式为金属的环节链或弹性的齿皮带或传动皮带的环绕式驱动器实现。在此，有利地规定环绕式驱动器的轮作为传动链的驱动元件，轮视应用而定地承载用于楔形皮带的相应的容纳部或外齿部。
对换挡元件的优选的操纵以气动方式、液压方式、电动方式或电磁方式进行。操纵的方式可以与车辆的相应的情况相匹配。车辆涉及大型商用车辆，其制动设施以气动方式操纵，因此在车辆中已经存在压缩空气供应。在这种情况下也经常以气动方式进行对车辆的变速器的操纵并且通过相应的供应线路可以将压缩空气导入变速器中的换挡元件的区域中。在带有液压的变速器操纵机构的车辆中，特别是在带有由一系列行星齿轮传动机构构成的齿轮组机构的液压换挡的自动变速器中，在变速器中的离合器和制动器都被液压的控制机构操纵，该液压的控制机构的线路位于变速器内部或外部并且将液压液从控制机构导向离合器和制动器。线路在变速器内部不但设置在固定不动的变速器壳体壁中，而且也设置在旋转的构件如变速器轴中。因此可以有利地在液压的操纵中规定了液压液通过驱动轴到换挡元件的输送。为此，必须在驱动轴上设置相应的密封装置，但这在这种变速器中通常只是偶尔使用，因为在很多应用情形下，液压液都通过旋转的轴被传递。换挡元件在此规定可以直接安放在驱动轴上。在液压的操纵中，可以在有利的设计方案中将换挡元件液压地连到变速器的控制设备上。由此可以省去用于操纵动力输出装置的其他的控制器并且换挡元件直接被变速器控制机构操纵。动力输出装置与变速器控制机构的功能上的依赖性可以简单并且快速地在相同的控制中彼此协调一致。必要时也可能的是，已经在变速器的标准控制机构中存在的构件(如阀等)以这种方式为了操纵动力输出装置的换挡元件而被一起使用。必要时也可以一起使用可能在变速器壳体中存在的压力线路。
在以电磁方式或电动方式操纵换挡元件时，在变速器壳体中铺设电连接线路，或者可以在变速器壳体的内部的或外部的表面上在换挡元件和所属的控制机构之间安设电连接线路，其中，控制机构在此也可以并入液压的控制器的电部件中。可以不依赖于车型地实现电驱控，因为即使在小型商用车辆中也能确保供电。电动和电磁的换挡元件通常为变速器领域内的技术人员公知。在输送电能时进行在构件之间的机械的连接，构件在没有能量输送时独立于彼此地旋转。在机械的连接之后，扭矩就可以从驱动轴传递给在动力输出装置中的驱动元件。
换挡元件的设计方案可以有利地规定：换挡元件被构造成爪齿式换挡元件、锥形同步机构或摩擦换挡元件。爪齿式换挡元件优选使用在停止运行时的电路中，否则的话就有必要存在爪齿式换挡元件的有待连接的部件的必须实现或确定的转速一致性。在锥形同步机构中，可以通过锥形的摩擦面实现转速同化。在已经达到转速一致性时，在锥形同步机构上的拱形结构齿部就彼此啮合并且传递扭矩。锥形同步机构可以以和摩擦换挡元件相同的方式在车辆行驶期间被接通。在摩擦换挡元件中设置多个摩擦片，摩擦片在摩擦换挡元件的未被操纵的状态下能相对彼此转动并且在被操纵的状态下被压到一起，以便传递扭矩。考虑钢/钢和衬片/钢作为彼此贴靠的摩擦片的配对材料。用于摩擦片的适用的衬片通常公知。
在爪齿式换挡元件的一种设计方案中，该爪齿式换挡元件配设有端侧的爪齿，爪齿在通过适用的操纵器件进行轴向操纵时沿轴向彼此啮合。这种爪齿式换挡元件在轴向构造得短。
爪齿式换挡元件的另一种类型有利地以如下方式设计，即，将爪齿式换挡元件布置在换挡套筒中。在此，各个爪齿同样在轴向彼此啮合，但爪齿却沿着径向布置在所涉及的构件上。这种爪齿式换挡元件通常在轴向构造得更宽，但它们却具有更高的稳定性。
附图说明
借助附图详细阐释本发明。其中：
图1示出车辆的示意图；
图2示出带有动力输出装置的车辆的变速器；
图3示出换挡元件的第一示意图；
图4示出换挡元件的第二示意图。
具体实施方式
图1示出了机动车2的示意性的车辆图，机动车具有驱动马达4、变速器6和布置在驱动马达4与变速器6之间的变矩器。变速器6通过从动轴10和差速器12与两个后轮14连接。
在图2中示出了按照现有技术的、作为自动变速器构造带有变矩器8的变速器6。在变速器壳体16中，在驱动马达4的输出轴18和变矩器8之间设置有锁止离合器20，该锁止离合器可以将输出轴18与变速器输入轴22连接起来以便跨接变矩器。输出轴18通过变矩器8的泵轮P与泵轴24连接。变矩器8的蜗轮T与变速器输入轴22固定连接。变矩器8的导轮L通过自由轮26联接在变速器壳体16上。与从动轴10(图1)连接的输出轴28从变速器6伸出。
动力输出装置32的驱动轴30联接在泵轴24上。动力输出装置32的驱动元件34在图2中直接与驱动轴30连接。驱动元件34一方面用于通过齿轮38驱动润滑剂泵36。另一方面则通过驱动元件34使动力输出装置32的中间轮40发生转动，中间轮又驱动动力输出装置32的从动元件42。换挡元件44与该从动元件42连接，该换挡元件可选将从动元件42与从动轴46连接起来。在这种布置中，从驱动马达4的输出轴18直至从动元件42的构件始终一起转动。
图3在示意图中示出了本发明的第一设计方案。与图2相同的构件用相同的附图标记标注。在变速器壳体16中，泵轴24经由扭振阻尼器48与驱动马达连接。驱动轴30联接在泵轴24上，动力输出装置32的驱动元件34以能转动的方式支承在驱动轴上，例如支承在滚针轴承50中。从动元件34具有摩擦片支架52，至少一个内置的摩擦片54设置在该摩擦片支架上。至少一个摩擦片54可以以如下方式与在驱动轴30上的至少一个外置的摩擦片56处于传递扭矩的连接中，即，活塞58将摩擦片54压向摩擦片56。与变速器壳体16的转速差通过轴向轴承得到补偿。通过建立在活塞室62中的、用箭头60示出的液压地或气动地施加的压力来完成对活塞58的操纵。从变速器6的内侧穿过变速器壳体16完成压力的输送。
摩擦片支架52、摩擦片54和56以及操纵活塞58形成了换挡元件64的重要组成部分。中间轮40在动力输出装置32中与驱动元件34啮合，中间轮又与从动元件42啮合。有待驱动的辅助总成66直接联接在从动元件42上。
通过换挡元件64可以使驱动元件34与驱动轴30脱开。因此在脱开状态下，动力输出装置32的组成部分和辅助总成66不再被驱动以及不再随驱动轴30一起转动。不用考虑否则会被驱动和发生转动的元件的噪声和损失。
换挡元件64和驱动轴30在此围绕相同的旋转轴线72旋转。
图4示出了本发明的第二设计方案，在该设计方案中设置经改变的换挡元件68。其它构件基本上对应图3中说明的构件。在驱动元件34上在此也安装有摩擦片支架52，该摩擦片支架具有至少一个内置的摩擦片54。在驱动轴30上在此设有两个外置的摩擦片56，这两个外置的摩擦片布置在内置的摩擦片54的两侧。活塞58在操纵时将摩擦片54和56压到一起并且因此产生了在驱动轴30和驱动元件34之间的扭矩传递。在操纵活塞58时，在此通过驱动轴30将气动的或液压的操纵器件带到活塞室62中，这用箭头70表示。
附图标记列表
2 机动车
4 驱动马达
6 变速器
8 变矩器
10 从动轴
12 差速器
14 后轮
16 变速器壳体
18 输出轴
20 锁止离合器
22 变速器输入轴
24 泵轴
26 自由轮
28 输出轴
30 驱动轴
32 动力输出装置
34 驱动元件
36 润滑剂泵
38 齿轮
40 中间轮
42 从动元件
44 换挡元件
46 从动轴
48 扭振阻尼器
50 滚针轴承
52 摩擦片支架
54 摩擦片
56 摩擦片
58 活塞
60 箭头
62 活塞室
64 换挡元件
66 辅助总成
68 换挡元件
70 箭头
72 旋转轴线
P 泵轮
T 蜗轮
L 导轮

Claims (10)

1.动力输出装置(32)，所述动力输出装置用于机动车(2)的具有变矩器(8)的变速器(6)，所述动力输出装置具有经由所述变矩器(8)的泵轴(24)与所述机动车(2)的驱动马达(4)永久连接的驱动轴(30)以及至少由驱动元件(34)和从动元件(42)构成的传动链，所述传动链的从动元件(42)与有待驱动的辅助总成(66)连接，并且所述动力输出装置具有换挡元件(64、68)，其特征在于，所述换挡元件(64、68)被布置成在所述驱动轴(30)与所述传动链的驱动元件(34)之间起作用，用以有选择地将所述驱动轴(30)与所述驱动元件(34)连接。
2.按照权利要求1所述的动力输出装置(32)，其特征在于，所述传动链中的驱动元件(34)和所述驱动轴具有相同的旋转轴线(72)。
3.按照权利要求1或2所述的动力输出装置(32)，其特征在于，齿轮链的齿轮被设置为所述传动链的驱动元件(34)。
4.按照权利要求1或2所述的动力输出装置(32)，其特征在于，环绕式驱动器的轮被设置为所述传动链的驱动元件。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的动力输出装置(32)，其特征在于，对所述换挡元件(64、68)的操纵以气动方式、液压方式、电动方式或电磁方式进行。
6.按照权利要求5所述的动力输出装置(32)，其特征在于，在液压操纵时，设置有通过所述驱动轴(30)向所述换挡元件(68)的液压液的输送。
7.按照权利要求5或6所述的动力输出装置(32)，其特征在于，在液压操纵时，所述换挡元件(64、68)以液压方式联接在所述机动车(2)的变速器(6)的控制设备上。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的动力输出装置(32)，其特征在于，所述换挡元件(64、68)被构造为爪齿式换挡元件、锥形同步机构或摩擦换挡元件(52、54、56)。
9.按照权利要求8所述的动力输出装置(32)，其特征在于，所述爪齿式换挡元件具有端侧的爪齿。
10.按照权利要求8所述的动力输出装置(32)，其特征在于，所述爪齿式换挡元件布置在换挡套筒中。
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