CN109562682B - 电驱动布置结构和具有这种类型的电驱动布置结构的传动系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于驱动机动车辆的电驱动组件，其包括：电动机（2）、行星齿轮单元（4）和用于行星齿轮单元的切换装置（5），其中所述行星齿轮单元（4）包括可被所述电动机（3）旋转驱动的行星架（9）、随着所述行星架（9）旋转的多个行星齿轮（10）以及两个太阳齿轮（11、12），其中所述两个太阳齿轮（11、12）中的第一太阳齿轮被构造成用于驱动下游的从动单元（70）的输出部分，并且其中所述两个太阳齿轮（12、11）中的第二太阳齿轮以如下方式被有效地连接到所述切换装置（5），即使得所述第二太阳齿轮（12）在第一切换位置中在旋转方向上被支撑在静止部件上并且在第二切换位置中以旋转固定的方式被连接到可由所述第一太阳齿轮（11）驱动的所述从动单元（70）的第一输出轴（25）。

Description

电驱动布置结构和具有这种类型的电驱动布置结构的传动系

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的传动系的电驱动组件。此外，本发明涉及具有这样的电驱动组件的传动系组件。存在现有技术的电驱动组件，其被构造成用作唯一驱动器和/或主要驱动源的补充驱动器，以便驱动机动车辆。

背景技术

例如，从本申请人的DE 10 2015 103 584.7中已知一种具有电动机和变速器组件的电驱动器。变速器组件包括：第一变速器单元，其是具有输入齿轮和相对于输入齿轮轴向偏移的输出齿轮的正齿轮变速器形式；行星齿轮单元形式的第二变速器单元；以及差动齿轮形式的第三变速器单元。行星齿轮单元包括多个行星齿轮、行星齿轮架、第一太阳齿轮和第二太阳齿轮。第一太阳齿轮可经由可控离合器抵靠壳体被支撑。第二太阳齿轮被驱动地连接到差动齿轮的差动器壳（differential cage）。在离合器的打开情况下，电动机与差动齿轮断开。在离合器的闭合情况下，转矩被传递到差动齿轮。

此外，存在一种已知的驱动组件，其用于可变地分配机动车辆的传动系内的转矩，该驱动组件也能够被称为转矩矢量系统。例如，从DE 10 2005 004 290 A1中已知一种变速器模块形式的这样的系统。变速器模块包括具有第一太阳齿轮的第一轴、具有第二太阳齿轮的第二轴、接合第一太阳齿轮和第二太阳齿轮的多个行星齿轮以及支承行星齿轮的架元件。架元件能够被离合器连接到固定壳体，以致能够在第一轴和第二轴之间传递转矩。

从US 2008 0064552 A1已知一种具有可控转矩和速度分配的差动单元。差动单元包括被车辆马达驱动的差动齿轮、行星齿轮形式的叠加齿轮以及电动马达形式的辅助驱动单元。行星齿轮包括两个太阳齿轮、两个中空齿轮和两组行星齿轮。第一太阳齿轮被连接到辅助驱动单元，第二太阳齿轮以旋转固定的方式被支撑在壳体上，并且所述两个中空齿轮被连接到差动齿轮的两个构件。

WO 2010 101506 A1提出了一种转矩矢量装置，其具有作为驱动源的第一电动马达、可被第一电动马达驱动且具有两个输出轴的差动齿轮、用于在所述两个输出轴之间分配转矩的第二电动马达以及控制装置，可基于多个变量通过该控制装置控制第二电动马达，所述多个变量代表机动车辆的驱动动力学。

发明内容

本发明的目标是提出一种用于机动车辆的传动系的电驱动组件，该驱动组件在需要优选地小的安装空间的同时既允许驱动功能也允许转矩的可变分配。此外，目标是提出一种包括这样的电驱动组件的合适的传动系组件。

一种解决方案是提供一种用于驱动机动车辆的电驱动组件，其包括：用于生成驱动转矩的电动机；用于将驱动转矩传递到从动单元（take-off unit）的行星齿轮单元；以及用于行星齿轮单元的切换装置，其中行星齿轮单元包括可被电动机驱动以便绕旋转轴线旋转的行星架、随着行星架旋转的多个行星齿轮以及被驱动地连接到行星齿轮的两个太阳齿轮，其中所述两个太阳齿轮中的第一太阳齿轮被构造成输出部分以用于驱动随后的从动单元，并且其中所述两个太阳齿轮中的第二太阳齿轮以如下方式被操作地连接到切换单元，即使得第二太阳齿轮在第一切换位置中在旋转方向上被支撑在静止部件上并且在第二切换位置中以旋转固定的方式被连接到可由第一太阳齿轮驱动的从动单元的第一输出轴。

该电驱动组件的优势在于，取决于需要，其既能够被用作附加驱动源来驱动机动车辆并且也能够用于在驱动轴杆（axle）的两个输出轴之间可变地分配转矩且相应地用于为这两个驱动轴产生不对称转矩。同时，该组件是紧凑的并且包括简单构造，这是因为其仅包括一个电动机，不过取决于其受控方式，该电动机能够接管不同功能。

在本公开的框架内，静止部件的数量是要包括允许旋转固定支撑的所有那些部件，例如电驱动组件的壳体部分。行星齿轮单元能够包括两个、三个或更多个行星齿轮，其优选地能够围绕圆周均匀分布。至于使用了陈述"可旋转驱动的"或者"被驱动地连接"，则将包括一个或两个部件被包括在驱动部件和由其驱动的部件之间的动力路径中的可能性。例如在行星架和所述两个太阳齿轮之间的动力路径中，也可以提供成对的相互接合的行星齿轮。同样地，可以想到的是，在两个被驱动地连接的部件之间的动力路径中，设置离合器，其可选地能够建立或者中断转矩的传递。

在切换装置的第一切换位置中，第二太阳齿轮在旋转方向上抵靠静止部件被支撑，即由电动马达被引入到第二太阳齿轮的转矩被支撑，以致全部转矩量经由第一太阳齿轮被传递到动力路径中的之后的输出单元。在这个切换位置中，行星齿轮单元类似于常规减速齿轮操作，以致跟随在下游的传动系根据减速级被电驱动组件较慢地驱动。

在第二切换位置中，第二太阳齿轮以旋转固定的方式被连接到从动单元的输出轴，即在从动单元的由第一齿轮驱动的构件和从动单元的连接到第二太阳齿轮的构件之间实现由行星齿轮单元形成的减速。在这个切换位置中，电动机作为转矩矢量装置操作，其取决于电动机的驱动方向能够将转矩可变地传递到从动单元的输出轴中的一个。

根据另外的实施例，切换装置能够被转换成第三切换位置，在此太阳齿轮能够自由旋转。在也能够被称作中性位置的这个切换位置中，电动机与传动系断开。

行星齿轮单元被构造成使得被引入到行星架的转矩经由行星齿轮被传递到这两个太阳齿轮。因此，行星架功能上用作输入部分，转矩经由该输入部分由电动机引入。第一太阳齿轮用作行星齿轮单元的输出部分以用于驱动传动系的下游驱动单元。第二太阳齿轮用作至切换装置的联接构件，其能够改变电驱动组件的操作模式。在此方面，第二太阳齿轮从功能上看也能够被称为行星齿轮单元的致动部分。

行星齿轮单元的行星架能够被构造成是笼状的并且能够包括两个套筒部分以用于在静止壳体内在两侧上支撑行星架。行星齿轮被连接到行星架，尤其以致它们的行星齿轮轴线绕行星架的旋转轴线旋转。提出的是，行星齿轮包括接合第一太阳齿轮的第一齿部分和接合第二太阳齿轮的第二齿部分。行星齿轮的第一和第二齿部分能够包括彼此相同或不同数量的齿。为了简化生产，有利的是如果行星齿轮的第一和第二齿部分以相同方式形成。第一和第二太阳齿轮能够包括相同数量的齿，或者即使行星齿轮的这两个齿部分具有相同数量的齿，它们也能够包括不同数量的齿。在后一情况下，第一太阳齿轮的齿和第二太阳齿轮的齿能够彼此是轮廓移位的。

根据可能的实施例，切换装置能够包括可控切换元件以及可通过切换元件移动的联接元件，其中联接元件在第一切换位置中以旋转固定的方式被连接到静止部件并且在第二切换位置中以旋转固定的方式被连接到第一输出轴。在优选实施例中，联接元件以旋转固定且轴向可移动的方式被连接到第二太阳齿轮。为此目的，太阳齿轮能够包括整体形成的套筒凸起或者被连接到轴颈，在其端部处设置纵向齿，联接元件使用对应的匹配齿以旋转固定且轴向可移动的方式被定位在所述纵向齿上。

电驱动组件能够进一步包括从动单元，其可由第一太阳齿轮驱动并且其能够被连接到行星齿轮单元。根据可能的实施例，从动单元能够被构造成差动齿轮单元。差动齿轮单元优选地包括被驱动地连接到第一太阳齿轮的差动器壳、随着差动器壳旋转的多个差动齿轮以及接合差动齿轮的两个侧轴齿轮。这两个侧轴齿轮中的第一侧轴齿轮以旋转固定方式被连接到第一输出轴，并且侧轴齿轮中的第二侧轴齿轮相应地以旋转固定方式可连接到第二输出轴。输出轴用于驱动可被电驱动组件驱动的机动车辆驱动轴杆的相关联的右手侧和相应的左手侧车辆车轮。根据可能的实施例，行星齿轮单元和差动齿轮被设置成相对于彼此同轴定位且相对于彼此侧向偏移。在具体实施例中，行星架和差动器壳能够相对于彼此同轴设置并且相对于彼此轴向偏移。

本发明的电驱动组件能够被用于不同的传动系组件中。例如，与电驱动组件相关联的传动系能够是机动车辆的主要和/或次要传动系。此外，能够想到，电驱动组件仅驱动相关联的传动系或者叠加地驱动可额外由另外的驱动源（例如内燃发动机）驱动的传动系。在这种情况下，另外的输入部分优选地被设置在差动器壳处以用于从另外的驱动源引入转矩。

如已经如上所述的，取决于切换装置的切换位置，电动机能够呈现两种功能，要么作为机动车辆的传动系的驱动源，要么作为用于将转矩可变地引入到驱动单元的两个输出轴中的一个中的装置。电动机尤其能够被电子控制单元（ECU）控制，该电子控制单元接收各种传感器信息作为输入参数，这涉及机动车辆的驱动动力学，例如机动车辆的速度、偏航速率、转向角度和/或加速度器位置。电动机优选地被连接到电池，在马达模式下该电池向电动机供应电能并且在电动机的发电机模式下该电池能够被电动机充电。电动机优选地包括被牢固地连接到静止部件的定子以及将转矩传递到可旋转部件的转子。

根据可能的实施例，电动机能够相对于行星齿轮单元被同轴设置，其中尤其提出的是，电动机的转子或者相应地与其连接的马达轴被驱动地连接到行星齿轮单元的行星架。根据第一具体实施例，电动机能够被设置成与行星齿轮单元轴向重叠且径向在其外侧，其中电动机的转子能够以旋转固定的方式被连接到行星架的壳部分。根据第二具体实施例，电动机能够被设置成相对于行星齿轮单元具有轴向偏移且径向重叠，其中电动机的转子能够以旋转固定的方式被连接到行星架的套筒部分。

根据另外的实施例，电动机也能够被设置成相对于行星齿轮单元的旋转轴线具有轴向偏移。在另外的具体实施例中，电动机能够被设置成相对于行星齿轮单元具有轴向偏移和/或角度偏移。换言之，在本公开的框架内，术语“轴向偏移”应该包括平移和/或角度偏移。

电驱动组件能够进一步包括减速齿轮单元，其能够被设置在电动机和行星齿轮单元之间的动力路径内。减速齿轮单元尤其被构造成将由电动机引入的旋转移动传递成减小的速度。对于涉及到的另外的细节，取决于可用安装空间和其它技术要求，具体实施例能够被选择成可选地补偿在电动机的马达的旋转轴线和行星架的旋转轴线之间的轴向偏移。例如，齿轮单元能够被构造成正齿轮驱动器、链驱动器、带驱动器或者圆锥驱动器的形式。

电驱动组件能够包括共同的壳体，其将包括各个单元被装纳在单独的壳体部分中的可能性，其中各个壳体部分能够被连接到彼此。例如壳体能够包括接收切换离合器的壳体部分和接收行星差动单元的壳体部分。这两个壳体部分能够例如通过凸缘、螺栓和/或焊接连接被牢固地连接到彼此。

上述目标的解决方案还是用于被多个轴杆驱动的机动车辆的传动系组件，其包括：具有可被第一驱动源驱动的第一驱动轴杆的第一传动系；以及第二传动系，其具有可被电驱动组件旋转驱动的第二驱动轴杆，该电驱动组件根据上述实施例中的至少一个被构造，其中第一驱动轴杆和第二驱动轴杆机械断开，即它们以如下方式被单独构造，即使得通过第一驱动源仅可驱动第一传动系，并且通过电驱动组件仅可驱动第二传动系。在电驱动组件的第一切换位置中，电动机能够将转矩引入到第二驱动轴杆，以便替代或补充第一驱动源来驱动机动车辆。在第二切换位置中，能够实现至第一和相应的第二输出轴的可变转矩分配或转矩引入（转矩矢量功能）。这尤其被实现成，电动机生成在差动器壳和第二驱动轴杆的输出轴中的一个之间的驱动转矩。取决于电动机的旋转驱动方向，驱动转矩能够是正的或者负的，以致选择性地，一个或另一个输出轴被旋转驱动。

上述目标进一步通过提供用于被多个轴杆驱动的机动车辆的传动系组件来实现，其包括：第一驱动轴杆，其经由第一传动系可被第一驱动源旋转驱动；第二驱动轴杆，其经由第二传动系可被第一驱动源旋转驱动并且被驱动地连接到根据上述实施例中的至少一个被构造的电驱动组件。换言之，在这种实施例中，第一和第二驱动轴杆例如经由推进器轴被机械地连接到彼此。在电驱动组件的第一切换位置中，附加转矩能够被电动机引入到第二驱动轴杆中，其中引入的转矩被一致地分配给两个输出轴。在第二切换位置中，被第一驱动源引入的转矩能够与可变转矩叠加，以致整体地能够实现第一和第二输出轴的不均匀转矩分布（转矩矢量功能）。取决于电动机的旋转驱动方向，驱动转矩能够是正的或者负的，以致选择性地，一个输出轴或另一个输出轴被旋转驱动。电动机的驱动转矩与第一驱动源引入的转矩叠加，其中后者大体也能够是零。

上述目标进一步通过提供用于机动车辆的传动系组件来实现，其包括：第一驱动源，尤其是内燃发动机；在动力路径内跟随第一驱动源的多级变速器单元；以及电驱动组件，其至少根据上述实施例中的一个被构造，其中差动齿轮单元的差动器壳被驱动地连接到多级变速器单元和行星齿轮单元。在切换装置的第一切换位置中，附加转矩能够从电动机被传递到差动器壳。在第二切换位置中，被第一驱动源引入的转矩能够与可变转矩叠加，以致整体地在第一和第二输出轴上能够设定不均匀转矩分布（转矩矢量功能）。这能够尤其如上所述地发生。

借助于所述传动系组件，能够实现具有多功能可控性的上述优点，即传动系的驱动功能和转矩的可变分配，如结合电驱动组件所描述的。

附图说明

下文将参考附图描述优选实施例，其中：

图1以半个纵向截面示出了第一实施例中的本发明的电驱动组件；

图2以半个纵向截面示意性示出了根据图1的电驱动组件；

图3以半个纵向截面示出了第二实施例中的本发明的电驱动组件；

图4以纵向截面示意性示出了图3的电驱动组件；

图5以纵向截面示意性示出了第三实施例中的本发明的电驱动组件；

图6以纵向截面图释地示出了第四实施例中的本发明的电驱动组件；

图7以纵向截面示意性示出了第五实施例中的本发明的电驱动组件；

图8以纵向截面示意性示出了第六实施例中的本发明的电驱动组件；

图9示出了具有根据图4的本发明的电驱动组件的传动系组件；

图10示出了具有根据图5的本发明的电驱动组件的传动系组件；

图11示出了具有根据图6的本发明的电驱动组件的传动系组件。

具体实施方式

下文将共同描述的图1和图2示出了在第一实施例中的本发明的电驱动组件2。电驱动组件2包括电动机3、可被电动机3驱动的行星齿轮单元4以及可控切换装置5，能够借助于该可控切换装置5来改变电驱动组件的操作模式。

电动机3包括多种功能，即用于驱动机动车辆的传动系的驱动源以及用于在传动系的两个驱动轴杆之间可变地分配转矩的装置。电动机3被电子控制单元（ECU）控制。为了被供应电流，电动机3必须被连接到电池（未示出）。电动机3包括被牢固地连接到壳体7的定子6和被牢固地连接到行星齿轮单元4的输入部分以便传递转矩的转子8。

行星齿轮单元4包括作为输入部分的行星架9、多个行星齿轮10和两个太阳齿轮11、12。行星齿轮10以使得它们绕行星架9的旋转轴线A9旋转的方式被连接到行星架9。行星架9是笼形的，并且包括其内接收行星齿轮的接收部分13以及两个套筒凸起14、15，所述套筒凸起14、15经由轴承16、17围绕旋转轴线A9被旋转地支撑在电驱动组件2的壳体7中。行星架9尤其被构造成两部分，并且包括尤其通过焊接被牢固地连接到彼此的笼形部分和盖形部分。

行星齿轮10各自被径向轴承18旋转地支撑在被连接到行星架9的小齿轮（pinion）19上，以便绕相应小齿轮轴线A19可旋转，并且行星齿轮10被轴向轴承20、20’轴向支撑抵靠行星架9。行星齿轮10各自包括接合第一太阳齿轮11的第一齿轮部分21和接合第二太阳齿轮12的第二齿轮部分22。

第一太阳齿轮11包括用于被驱动地连接到待驱动的从动单元（未示出）的连接装置，该从动或输出单元能够以差动齿轮的形式被提供，这将在下文被进一步描述。在当前实施例中，第一太阳齿轮11被连接到中空轴24，该中空轴24被可旋转地支撑在从动单元的输出轴25上。在当前实施例中，太阳齿轮11和中空轴被整体形成，其中应该理解的是，这两个部分也能够被分别生产且随后被连接到彼此。太阳齿轮11和中空轴24分别通过滑动轴承安装在输出轴25上，也可以使用滚动接触的轴承。第一太阳齿轮11相对于输出轴25被轴密封件27密封，该轴密封件27被设置在第一太阳齿轮11的内部连续沟槽内。在中空轴24和壳体7之间形成的环状腔室被另外的轴密封件28密封。

第二太阳齿轮12被设置成与第一太阳齿轮11轴向邻接且同轴。在这两个太阳齿轮11、12的相对的端面之间设置轴向轴承29，所述两个太阳齿轮11、12通过该轴向轴承29相对于彼此被轴向支撑。类似于第一太阳齿轮11，第二太阳齿轮12也包括套筒凸起30并且被旋转地支撑在输出轴25上。套筒凸起30在功能上连接到切换装置5。

切换装置5能够被电子控制单元控制以主动地影响机动车辆的驱动动力学。更具体地，切换装置能够被转换到三个切换位置，这导致电驱动组件2的不同操作模式。

在切换装置5的第一切换位置中，第二太阳齿轮12以旋转固定的方式被连接到壳体7。被引入到行星齿轮10中的转矩被支撑在第二太阳齿轮12上，以致全部转矩量经由第一太阳齿轮11被传递到下游输出单元。在这个切换位置中，行星齿轮单元4类似于常规减速齿轮操作，以致传动系以相应的减速被电驱动组件2驱动。

在第二切换位置中，第二太阳齿轮12以旋转固定的方式被连接到从动单元的输出轴25。在由第一太阳齿轮11驱动的从动单元构件和被连接到第二太阳齿轮12的从动单元构件（25）之间实现由行星齿轮单元4形成的减速。在所述切换位置中，电动机3作为转矩矢量装置操作，其取决于旋转方向能够将转矩不对称地传递到从动单元的输出轴25、26中的一个。

在第三切换位置中，第二太阳齿轮12是无转矩的，即其能够自由旋转。在也能够被称作中性位置的这个切换位置中，电动机3与传动系断开。

类似于电动机的控制模式，切换装置的控制模式也基于多个传感器数据，从而影响机动车辆的驱动动力学，例如机动车辆的速度、偏航速率、转向角度和/或加速度器位置。分别取决于普遍要求和驱动动力学条件，切换装置5的操作能够尤其是基于控制的，以便呈现所述三个切换位置中的一个。

取决于技术要求，切换装置5能够大体上包括任何构造。基本上所述三个切换位置能够被可靠地设定。根据当前实施例，切换装置5包括轴向可移动的切换元件32和联接元件33，该联接元件33以旋转固定且轴向可移动的方式被连接到第二太阳齿轮12。联接元件33经由纵向齿38以旋转固定且轴向可移动的方式被连接到中空轴30。切换构件32被构造成将联接元件33转换到三个联接位置。更具体地，切换构件32能够以切换轭（yoke）的形式被提供，其被轴向可移动地保持在小齿轮37上并且能够通过致动器（未示出）移动。因此，联接元件33能够以具有连续沟槽的切换筒体（muff）的形式被提供，通过滑动块来轴向移动切换筒体，所述连续沟槽能够被切换轭接合。

在第一联接位置中，联接元件33经由第一形式锁定装置34、34'被形式锁定地连接到壳体7，以致联接元件33且因此第二太阳齿轮12以旋转固定的方式被支撑抵靠壳体7。当切换构件32且因此与其轴向连接的联接构件33朝着左侧移动离开图1中所示的位置时，该位置被实现，以致联接构件33的形式锁定装置34接合壳体7的形式锁定装置34'。

在第二联接位置中，联接元件33以旋转固定的方式经由第二形式锁定装置35、35'被连接到输出轴25。为此目的，提供中间元件36，其以旋转固定且轴向固定的方式被连接到输出轴25。旋转固定连接能够经由花键来实现。在当前实施例中，轴向固定通过簧环39来实现。当切换元件32且与其轴向连接的联接元件33从图1中所示的位置朝着右侧移动时，第二联接位置被实现，以致联接元件33的形式锁定装置35接合中间元件36的形式锁定装置35'。

第三位置（中性位置）在图1中示出。能够看出联接元件33既不连接到壳体7也不连接到中间元件36，以致第二太阳齿轮12能够自由旋转。

电驱动组件2的壳体7被设计成多个部分并且包括其内接收行星齿轮单元4的第一壳体部分40以及其内接收切换联接件5的第二壳体部分42。第二壳体部分42经由凸缘（分别是螺栓连接件43）被连接到第一壳体部分40。在这两个接收腔室之间形成中间壁44。此外，能够看出在图1中输出轴25经由轴承45被旋转地支撑在壳体18内并且经由轴密封件46被密封。

下文将共同描述的图3和图4示出了在另外的实施例中的本发明的电驱动组件2。电驱动组件2大部分对应于图1和图2中所示的内容，以致对于涉及到的共同特征，参考上文的描述，其中相同的细节或彼此对应的细节被给予如图1和图2中的相同附图标记。

如在上面的实施例中，当前电驱动组件2包括电动机3、行星齿轮单元4和可控切换装置5。关于电动机3的布置结构的区别在于，在当前实施例中，其被设置成相对于行星齿轮单元4轴向偏移。具体地，提出的是，电动机3被设置成使得电动机3的至少径向内部部分、尤其转子与行星齿轮10的至少一部径向重叠。以此方式，与根据图1和图2的实施例相比，实现了径向上非常紧凑但轴向上稍稍更长的形状。

为了确保行星齿轮单元4和电动机3并排地具有足够的空间，壳体7被构造成足够长。电动机3的定子6被连接到壳体7的壳体部分40。电动机3的转子8被连接到行星架9的轴部分50，其从行星架9的凸缘部分51朝着切换装置5轴向延伸。壳体7的最大直径仅稍稍大于行星架9的最大直径。在轴部分50的端部处设置套筒凸起15，行星架9经由套筒凸起15被壳体7的中间壁44内的轴承17旋转地支撑。在当前实施例中，由于行星齿轮单元和电动机的轴向邻接的布置结构，所以中空轴24也被构造成轴向较长。通过花键52来实现与第二太阳齿轮12的旋转固定连接。通过轴向固定环53来实现轴向固定。在其相对端部处，中空轴经由轴承54被径向支撑、相应地可旋转地支撑在套筒凸起15内。除此之外，当前实施例关于设计和功能对应于图1和图2中所示的内容，从而为了避免重复，参考上文的描述。

图5示出在另外的实施例中的本发明的电驱动组件2。电驱动组件2大体上分别对应于图1和图2以及图3和图4中所示的内容，因此只要涉及共同特征，则为了简明的目的参考上文的描述。相同的细节和彼此对应的细节分别设置有与图1至图4中相同的附图标记。

如在上述实施例中，当前电驱动组件2也包括电动机3、行星齿轮单元4和可控切换装置5。关于电动机3的布置结构的区别在于，在当前实施例中，其被设置在距行星架9的旋转轴线A9一径向距离处。换言之，电子马达3的马达轴线A3被设置成相对于行星架9的旋转轴线A9具有径向偏移。该轴向偏移被齿轮单元60桥接。

具体地，齿轮单元60包括：第一驱动齿轮61，其相对于电动机3的马达轴被同轴设置并且与其牢固连接；以及从动齿轮62，其相对于行星架9被同轴设置并且与其牢固连接。能够看出，从动齿轮62包括比驱动齿轮61大体上更大的直径，以致在这种情况下实现了减速变速器。这两个齿轮61、62被驱动地连接到彼此，并且尤其彼此直接接合。这样的齿轮单元也被称为正齿轮单元。然而，应该理解的是，也能够使用其它类型的变速器，其中在驱动部分和从动部分之间提供轴向偏移，例如链驱动或者带驱动。

电动机3相对于行星齿轮单元4和切换装置5轴向偏移。优选地，在马达轴线A3和行星架轴线A9之间的轴向偏移优选地较小，即电动机3与行星齿轮单元4至少部分重叠。在当前实施例中，壳体组件7包括其内装纳电动机3的马达壳体部分41。马达壳体部分41形成电驱动组件2的整个壳体7的一部分。

图6示出在另外的实施例中的本发明的电驱动组件2。电驱动组件2大部分对应于图5中所示的内容，因此对于涉及到的所有共同特征，为了简明的目的参考上文的描述。相同的细节和彼此对应的细节分别设置有与图1至图4中相同的附图标记。

关于电动机3的布置结构的区别再次在于，在当前实施例中，其被设置成相对于行星架9的旋转轴线A9具有一角度偏移。换言之，电子马达3的马达轴线A3相对于行星架9的旋转轴线A9以一角度延伸，尤其以直角延伸。在这种情况下，这两个旋转轴线A3、A9能够在一距离处彼此相交或交叉。

提供角度驱动器或者螺旋驱动器形式的齿轮单元60，其使得能够实现具有旋转轴线A3、A9的角度偏移的转矩变速器。角度驱动器包括：锥齿轮形式的第一驱动齿轮61，其相对于电动机3的马达轴被同轴设置并且与其牢固连接；以及环齿轮形式的从动齿轮62，其相对于行星架9被同轴设置并且与其牢固连接。这两个齿轮61、62使用齿彼此接合，该齿尤其是准双曲面齿（hypoid teeth）。

电动机3被设置成使得旋转轴线A3在行星齿轮单元4和切换装置5之间延伸。然而，也可以想到不同的布置结构。在当前实施例中，壳体组件7包括其内装纳电动机3的马达壳体部分41。马达壳体部分41形成电驱动组件2的整个壳体7的一部分。

图7示出在另外的实施例中的本发明的电驱动组件2。电驱动组件2基于图2中所示的电驱动组件2并且还包括从动单元70。对于涉及到的共同特征，为了简明的目的参考上文的描述。相同的细节和彼此对应的细节分别具有与图2中相同的附图标记。相对于根据图2的实施例的唯一差别在于，在根据图7的当前实施例中，提供差动齿轮单元形式的从动单元70，这将在下文被更详细地描述。

差动齿轮单元70包括：差动器壳71；多个差动齿轮72，其被支撑在差动器壳71内以便围绕小齿轮73旋转并且与差动器壳71共同地围绕相同的旋转轴线旋转；以及两个侧轴齿轮74、74'，其各自相对于差动器壳71的旋转轴线同轴地可旋转设置并且其接合差动齿轮72。被引入到差动器壳71内的转矩经由差动齿轮72被传递到所述两个侧轴齿轮74、74'，其中在这两个侧轴齿轮之间存在补偿效果。侧轴齿轮74、74'进而被连接到相关联的输出轴25、26以用于例如经由轴齿传递转矩，所述输出轴将引入的转矩传递给机动车辆车轮。

能够看出，行星齿轮单元4和从动单元70相对于彼此同轴设置并且因此相对于彼此侧向偏移。第一太阳齿轮11经由中空轴24以旋转固定方式被连接到差动器壳71，以用于驱动差动器壳，即第一太阳齿轮11和差动器壳7围绕旋转轴线A共同旋转。

在切换装置5的第一切换位置中，第二太阳齿轮12以旋转固定的方式被保持，以致电动机的全部转矩量经由第一太阳齿轮11被传递到差动齿轮70。行星齿轮单元4作为共同的减速齿轮操作，以致下游差动齿轮单元70以比行星架9相应更低的速度旋转，从而对应于行星齿轮单元的减速。

在第二切换位置中，第二太阳齿轮12以旋转固定的方式被连接到差动齿轮单元70的输出轴25、26中的一个。因此，在被连接到太阳齿轮11的差动器壳71和以旋转固定的方式被连接到第二太阳齿轮12的输出轴25之间实现由行星齿轮单元4形成的减速。在这个切换位置中，电动机作为转矩矢量装置操作，其取决于马达的旋转方向能够将额外的转矩传递到差动齿轮单元70的两个输出轴25、26中的一个。以此方式，可能的是，这两个输出轴25、26且因此与其连接的侧轴能够以不同转矩值被驱动。在第三切换位置中，电动机3与动力路径中跟随在下游的传动系断开。

当前电驱动组件2被设计成用于相关联传动系的单个驱动器。换言之，并不提出的是，从不同驱动源将另外的转矩传递给可由电驱动组件驱动的传动系。然而，在该实施例中，可能的是第一传动系被主要驱动源驱动并且第二传动系被次要驱动源驱动。在这种情况下，本发明的电驱动组件2能够用于主要和/或次要传动系。

图8示出在另外的实施例中的具有本发明的电驱动组件2的驱动组件。电驱动组件2基于图7中所示的电驱动组件2并且还包括齿轮单元80。对于涉及到的电驱动组件2的所有共同特征，为了简明目的参考上文的描述，其中相同的细节和彼此对应的细节分别被给予与上述附图中相同的附图标记。

相对于根据图7的实施例的差别在于，在根据图8的当前实施例中，提供角度驱动器形式的齿轮单元80，这将在下文被更详细地描述。角度驱动器包括锥齿轮形式的驱动齿轮81和环齿轮形式的从动齿轮82。锥齿轮81能够被另外的驱动源旋转驱动，例如内燃发动机，尤其经由推进器轴（未示出）。环齿轮82相对于差动器壳71被同轴设置并与其牢固连接。

齿轮单元80用作将转矩引入到差动器壳71中的附加输入，该转矩由差动齿轮单元分开并传递到所述两个输出轴25、26。换言之，所示的驱动组件包括两个输入，能够经由所述两个输入来引入转矩，即转矩经由第一太阳齿轮11从电动机3引入到差动器壳71，并且转矩能够经由环齿轮82从另外的驱动源（未示出）引入到差动器壳71中。

该实施例允许几种操作模式。例如，根据第一操作模式，如果切换装置5处于第一切换位置，除了被第一驱动源（内燃发动机）引入到差动齿轮单元70的转矩之外，能够由电动机3施加额外转矩。以此方式，能够在短时间内在车辆驱动器中获得增加的驱动转矩，例如在车辆加速的同时。根据另外的操作模式，如果切换装置5处于第二切换位置，除了由第一驱动源经由驱动轴83和角度驱动器80引入到差动齿轮单元70且均匀地分配到所述两个输出轴25、26中的转矩之外，如果需要的话能够由电动机3向所述两个输出轴25、26施加额外转矩。例如，在车辆正通过弯道的同时，弯道外侧上的车轮能够比弯道内侧上的车轮受到更大的转矩驱动。此外，当切换装置打开时，即当其处于第三切换位置时，差动齿轮单元70能够作为开式差动器操作。

当前电驱动组件2被设计成用于以叠加方式驱动相关联的传动系。换言之，提出的是，能够从不同驱动源将另外的转矩传递给可由电驱动组件2驱动的所述传动系。

图9示出在另外的实施例中的具有本发明的电驱动组件2的驱动布置结构90。电驱动组件2对应于图4中所示的电驱动组件2，因此为了简明目的参考其描述。相同部件被给予与图4中相同的附图标记。

驱动布置结构90用于驱动机动车辆的驱动轴杆，尤其前轴杆，或者也可以是后轴杆。能够看出，驱动布置结构90包括作为主要驱动源的横向延伸的内燃发动机91、断开离合器92、具有多个齿轮级的多级变速器93以及用于将转矩分别分配给所述两个输出轴25、26和侧轴的差动齿轮单元70。差动齿轮单元70被连接到电驱动组件2，其驱动地连接到差动器壳71。在一定程度上，所述单元功能上如图8中所示由电驱动组件2和差动齿轮单元70构成。

因此，当前驱动布置结构90包括两个驱动源，即内燃发动机91和电动机3，它们每个均能够单独地或以叠加情况驱动差动驱动器70和与其连接的驱动轴杆的侧轴。

所述实施例允许电驱动组件2的上述操作模式。在第一切换位置中，由内燃发动机91引入到差动齿轮单元70中的转矩能够与由电动机3生成的附加转矩叠加。在切换装置5的第二切换位置中，如果需要的话，则由内燃发动机91经由多级变速器93引入到差动齿轮单元70的转矩能够被电动机3可变地分配到所述两个输出轴25、26。相应地，取决于电动马达3的旋转方向，附加转矩能够叠加在所述两个输出轴25、26中的一个上，以致总体上所述两个输出轴25、26能够经受不同的转矩值。在第三切换位置中，差动齿轮单元能够作为开式差动器操作。

图10示出在另外的实施例中的具有本发明的电驱动组件的驱动布置结构90。当前驱动布置结构90大部分对应于图9中所示的内容，以致对于涉及到的共同特征，为了简明目的参考上文的描述，其中相同的细节和彼此对应的细节分别被给予与图9中相同的附图标记。

唯一区别在于，当前实施例中的电驱动组件2根据图5中所示的实施例被构造成具有平行偏移的电动机3，简要地参考其描述。除此之外，根据图10的驱动布置结构90对应于图9中所示的内容，因此对于涉及到的共同特征，参考上文的描述。

图11示出在另外的实施例中的具有本发明的电驱动组件2的驱动布置结构90。当前驱动布置结构大部分对应于图9和图10中所示的内容，以致对于涉及到的共同特征，简要地参考上文的描述，其中相同的细节或者彼此对应的细节被给予与图10中相同的附图标记。

唯一区别在于，在当前实施例中，电驱动组件2根据图6中所示的实施例被构造成具有角度偏移的电动机3。否则，根据图11的驱动布置结构90对应于图9的内容，以致在共同特征方面，参考上文的描述。

所述电驱动组件2使得其能够根据需要被用作驱动机动车辆的附加驱动源以及用于在两个输出轴之间不对称地分配转矩的转矩矢量装置。因此，具有这样的电驱动组件的传动系构思包括另外的驱动可能性同时其特征在于紧凑的设计。

附图标记列表

2电驱动组件

3电动机

4行星齿轮单元

5切换装置

6定子

7静止部件/壳体

8转子

9行星架

10行星齿轮

11第一太阳齿轮

12第二太阳齿轮

13接收部分

14、15套筒凸起

16轴承

17轴承

18径向轴承

19小齿轮

20轴向轴承

21齿轮部分

22齿轮部分

23连接装置

24中空轴

25输出轴

26输出轴

27轴密封件

28轴密封件

29轴向轴承

30套筒部分/中空轴

32切换元件

33联接元件

34形式锁定元件

35形式锁定装置

36中间元件

37小齿轮

38纵向齿

39簧环

40壳体部分

42壳体部分

43螺栓连接件

44中间壁

45轴承

46轴密封件

50轴部分

51凸缘部分

52轴花键

53轴向固定环

54轴承

60齿轮单元

61驱动齿轮

62从动齿轮

70从动单元/差动齿轮单元

71差动器壳

72差动齿轮

73小齿轮

74、74'侧轴齿轮

80齿轮单元

81驱动齿轮

82从动齿轮

83驱动轴

90驱动布置结构

91驱动源

92断开离合器

93多级变速器

A旋转轴线

Claims (17)

1.一种用于驱动机动车辆的电驱动组件，包括：

用于生成驱动转矩的电动机（3）；

用于将所述驱动转矩传递到从动单元（70）的行星齿轮单元（4）；以及

用于所述行星齿轮单元的切换装置（5），

其中，所述行星齿轮单元（4）包括可被所述电动机（3）旋转驱动以便绕旋转轴线（A9）旋转的行星架（9）、随着所述行星架（9）旋转的多个行星齿轮（10）以及被驱动地连接到所述行星齿轮（10）的两个太阳齿轮（11、12），其中，所述两个太阳齿轮（11、12）中的第一太阳齿轮被构造成用于驱动下游的从动单元（70）的输出部分，并且

其中，所述两个太阳齿轮（12、11）中的第二太阳齿轮被操作地连接到所述切换装置（5），使得所述第二太阳齿轮（12）在第一切换位置中在旋转方向上支撑抵靠静止部件并且在第二切换位置中以旋转固定的方式被连接到可由所述第一太阳齿轮（11）驱动的所述从动单元（70）的第一输出轴（25）。

2.根据权利要求1所述的电驱动组件，

其特征在于：

所述切换装置（5）可转换到第三切换位置，其中，所述第二太阳齿轮（12）可自由旋转。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的电驱动组件，

其特征在于：

所述切换装置（5）包括可控切换元件（32）以及可通过所述切换元件（32）移动的联接元件（33），其中，所述联接元件（33）在所述第一切换位置中以旋转固定的方式被连接到所述静止部件并且在所述第二切换位置中以旋转固定的方式被连接到所述第一输出轴（25）。

4.根据权利要求3所述的电驱动组件，

其特征在于：

所述联接元件（33）以旋转固定且轴向可移动的方式被连接到所述第二太阳齿轮（12）。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的电驱动组件，

其特征在于：

可由所述第一太阳齿轮（11）驱动的所述从动单元（70）被构造成差动齿轮单元，

其中，所述差动齿轮单元包括与所述第一太阳齿轮（11）驱动连接的差动器壳（71）、随着所述差动器壳（71）旋转的多个差动齿轮（72）以及接合所述差动齿轮（72）的两个侧轴齿轮（74、74'），

其中，所述两个侧轴齿轮（74、74'）中的第一侧轴齿轮以旋转固定方式被连接到所述第一输出轴（25），并且

其中，所述两个侧轴齿轮（74'、74）中的第二侧轴齿轮以旋转固定方式被连接到第二输出轴（26）。

6.根据权利要求5所述的电驱动组件，

其特征在于：

所述行星架（9）和所述差动器壳（71）相对于彼此同轴设置并且相对于彼此轴向偏移。

7.根据权利要求5所述的电驱动组件，

其特征在于：

所述差动器壳（71）包括用于从另外的驱动源引入转矩的另外的输入部分（82）。

8.根据权利要求1或2中任一项所述的电驱动组件，

其特征在于：

所述行星齿轮单元（4）的所述行星架（9）被构造成笼状并且包括两个套筒凸起（14、15）以用于在壳体（7）内在两侧上支撑所述行星架（9）。

9.根据权利要求1或2中任一项所述的电驱动组件，

其特征在于：

所述电动机（3）相对于所述行星齿轮单元（4）同轴设置，其中，所述电动机（3）的转子（8）被驱动地连接到所述行星齿轮单元（4）的所述行星架（9）。

10.根据权利要求9所述的电驱动组件，

其特征在于：

所述电动机（3）设置有在所述行星齿轮单元（4）的径向外侧的轴向重叠，其中，所述电动机（3）的所述转子（8）以旋转固定方式连接到所述行星架（9）的壳部分。

11.根据权利要求9所述的电驱动组件，

其特征在于：

所述电动机（3）被设置成相对于所述行星齿轮单元（4）具有轴向偏移和径向重叠，其中，所述电动机（3）的所述转子（8）以旋转固定方式被连接到所述行星架（9）的轴部分（50）。

12.根据权利要求1或2中任一项所述的电驱动组件，

其特征在于：

此外，所述电驱动组件包括齿轮单元（60），所述齿轮单元被设置在所述电动机（3）和所述行星齿轮单元（4）之间的动力路径内，其中，所述齿轮单元（60）被构造成补偿在所述电动机（3）的马达的旋转轴线（A3）和所述行星架（9）的旋转轴线（A9）之间的轴向偏移，其中，所述电动机（3）能够被设置成相对于所述行星齿轮单元（4）具有轴向偏移和/或角度偏移。

13.根据权利要求1或2中任一项所述的电驱动组件，

其特征在于：

壳体（7）被设计成多个部分并且包括其内装纳所述切换装置（5）的壳体部分（42）和其内装纳所述行星齿轮单元（4）的壳体部分（40）。

14.一种传动系组件，具有根据权利要求1至13中任一项所述的电驱动组件，

包括：

可被第一驱动源旋转驱动的第一驱动轴杆；以及可被所述电驱动组件（2）旋转驱动的第二驱动轴杆，其中，所述第一驱动轴杆和所述第二驱动轴杆机械断开，

其中，所述第二驱动轴杆包括差动齿轮单元（70），所述差动齿轮单元（70）具有差动器壳（71）和两个输出轴（25、26），其中，所述差动器壳（71）被驱动地连接到所述电动机（3），

其中，在所述电驱动组件（2）的所述第一切换位置中，转矩能够从所述电动机（3）被引入到所述差动齿轮单元（70）的所述差动器壳（71）以用于驱动所述第二驱动轴杆，所述转矩被一致地分配给所述两个输出轴（25、26），并且其中，在所述第二切换位置中，驱动转矩能够由在所述差动器壳（71）和所述两个输出轴（25、26）中的一个之间的所述电动机产生。

15.一种传动系组件，具有根据权利要求1至13中任一项所述的电驱动组件，包括：

经由第一传动系可由第一驱动源旋转驱动的第一驱动轴杆和经由第二传动系可由所述第一驱动源旋转驱动且被驱动地连接到所述电驱动组件（2）的第二驱动轴杆，

其中，所述第二驱动轴杆包括差动齿轮单元（70），所述差动齿轮单元（70）具有差动器壳（71）和两个输出轴（25、26），其中，所述差动器壳（71）被驱动地连接到所述电动机（3）和所述第一驱动源，

其中，在所述电驱动组件（2）的所述第一切换位置中，附加转矩能够被所述电动机（3）引入到所述差动齿轮单元（70）的所述差动器壳（71）中，以用于驱动所述第二驱动轴杆，并且其中，在所述第二切换位置中，所述电动机（3）能够在所述差动器壳（71）和所述两个输出轴（25、26）中的一个之间产生驱动转矩，所述驱动转矩叠加在由所述第一驱动源引入到所述差动器壳（71）中的转矩上。

16.一种传动系组件，具有：第一驱动源（91）、在动力路径中跟随所述第一驱动源的多级变速器单元（93）以及在所述动力路径中跟随所述多级变速器单元（93）的差动齿轮单元（70），所述差动齿轮单元（70）具有差动器壳（71）和两个输出轴（25、26）以及具有根据权利要求1至13中任一项所述的电驱动组件（2），

其中，所述差动齿轮单元（70）的所述差动器壳（71）被驱动地连接到所述多级变速器单元（93）和所述行星齿轮单元（4），以致在所述电驱动组件（2）的所述第一切换位置中，附加转矩能够从所述电动机（3）被传递到所述差动器壳（71），并且在所述电动机（3）的所述第二切换位置中，能够在所述差动器壳（71）和所述两个输出轴（25、26）中的一个之间产生驱动转矩，所述驱动转矩叠加在可由所述驱动源（91）引入到所述差动器壳（71）中的转矩上。

17.如权利要求16所述的传动系组件，其中，所述第一驱动源（91）是内燃发动机。

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