CN109789761A - 支承系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种支承系统，其包括：轴；与轴作用连接的齿轮传动装置，该齿轮传动装置能与机动车的主传动装置的输入轴作用连接；以及用于支承轴的第一和第二轴承。支承系统的特征在于，第一轴承和第二轴承设置在支承系统的如下区域中，该区域从齿轮传动装置的轴法向平面朝同一方向延伸。

Description

支承系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车主传动装置的支承系统，该支承系统包括：轴；与所述轴作用连接的齿轮传动装置，该齿轮传动装置能与主传动装置的输入轴作用连接；以及用于支承所述轴的第一和第二轴承。
此外，本发明涉及一种具有此类支承系统的传动装置和具有所述支承系统或所述传动装置的机动车。
背景技术
由现有技术已知多种混合动力传动装置，所述混合动力传动装置用于混合动力车辆中。在混合动力传动装置中经常存在如下问题，即由电机输出的转矩或用于期望的行驶驱动的功率不足，并且因此存在提高电机转矩或功率的必要性。这可以通过使用更大的电机得以实现，其中，预设的构造空间有限，这限制了电机的尺寸。然而，为了提高转矩或功率，已知的是，借助齿轮传动装置将电机与主传动装置的输入轴作用连接。
DE 10 2014 202 621 A1公开了具有混合动力模块和主传动装置的传动装置。与混合动力模块的电机不可相对转动连接的轴借助行星传动装置与主传动装置的输入轴作用连接。轴在此由两个轴承支承，所述两个轴承关于行星传动装置相对置。该传动装置具有装配耗费的缺点。
发明内容
本发明的任务在于，给出一种支承系统，借助该支承系统能以简单的方式装配传动装置。
该任务通过开始提及的类型的支承系统得以解决，其特征在于，第一轴承和第二轴承设置在支承系统的如下区域中，该区域从齿轮传动装置的轴法向平面朝同一方向延伸。
根据本发明的支承系统提供如下优点，即能够以简单的方式将齿轮传动装置和轴与主传动装置装配，这是因为与由现有技术已知的实施方案相反，支承装置不必通过齿轮传动装置接合，以便获得足够的轴承基座，而是两个轴承设置在同一区域中。此外，支承系统具有精确且宽的轴承基座，这对支承效率有利。
不属于支承系统的主传动装置在此特别是指多挡位主变速器，在该多挡位主变速器中预定数量的挡位(亦即输入轴和主变速器输出轴之间的固定传动比)能通过切换元件接通。这样的主传动装置主要用于机动车中，以便使机动车驱动单元的转速输出能力和转矩输出能力以合适的方式适配于机动车的行驶阻力。
轴在接下来不仅可以理解成用于传递转矩的例如圆柱形的、可转动支承的机械元件，而且更应理解成将单独的构件或元件相互连接的通常的连接元件，特别是将多个元件不可相对转动地相互连接的连接元件。
齿轮传动装置的轴法向平面相应于与齿轮传动装置的中轴线垂直的平面。齿轮传动装置可以设置成，使得齿轮传动装置的中轴线与主传动装置输入轴的中轴线同轴。
支承系统的所述区域从轴法向平面延伸所沿的方向可以平行于齿轮传动装置的中轴线延伸。第一和/或第二轴承可以作为滑动轴承实施，和/或第一和/或第二轴承可以沿径向支承轴，特别是仅沿径向支承轴。
在一种特别的实施方案中，在支承系统的另外的区域(所述另外的区域从轴法向平面朝另外的方向延伸)中可以不设置用于支承轴的轴承。这意味着，轴不由未设置在前面提及的区域中的轴承支承。因此，能够简单装配支承系统与主传动装置。
齿轮传动装置可以是行星齿轮组。备选地，齿轮传动装置可以由相互啮合的齿轮构成。在齿轮传动装置实施成行星齿轮组的方案中，齿圈可以与轴不可相对转动地连接。行星架可以与主传动装置的输入轴不可相对转动地连接，并且太阳轮可以与主传动装置的壳体构件、例如定心板不可相对转动地连接。第三轴承可以沿轴向支承行星支承装置的行星架。
齿轮传动装置可以如此实施，使得其具有1.6的传动比。因此，轴具有比输入轴相比的1.6倍的较高转速。备选地，齿轮传动装置可以如此实施，使得传动比是1.5。1.6的传动比是有利的，这是因为与1.5的传动比相比，齿轮传动装置沿径向方向更小地实施。因此，留有更多的构造空间用于设置其它构件、例如传感器装置(如转速传感器)，借助该转速传感器可以确定齿轮传动装置的部件(特别是齿圈)和/或轴的转速。
第一和/或第二轴承的内直径可以小于齿轮传动装置的外直径。特别是在齿轮传动装置作为行星齿轮组的一种实施方案中，第一和第二轴承的内直径可以小于行星架的外直径或安装在行星架上的行星齿轮的外直径。结果，可以更小地确定所述两个轴承的尺寸。
此外，支承系统可以具有用于支承轴的第三轴承和第四轴承。在此，第三和/或第四轴承可以沿轴向支承轴，特别是仅沿轴向支承轴。这意味着，轴沿径向方向可以由第一和第二轴承支承，并且轴沿轴向方向可以由第三和第四轴承支承。因此，能够以相当特别简单的方式支承轴。
除了沿轴向支承轴，第三轴承可以沿轴向支承齿轮传动装置的至少一个部件，特别是仅沿轴向支承齿轮传动装置的至少一个部件。因此，第三轴承可以用于同时支承支承系统的两个构件。
在一种特殊的实施方案中，支承系统可以具有电机，该电机与轴作用连接。这可以通过如下方式实现，即电机的转子通过不可相对转动的连接、例如插接齿部或者通过另外的齿轮传动装置与轴连接。这样的支承系统可以作为混合动力模块实施，这提供了如下优点，即能以简单的方式装配传动装置。因此，可以将混合动力模块在耦联到主传动装置之前装配，并且可以将混合动力模块作为整个单元与主传动装置的输入轴作用连接。
电机至少包括一个不转动的定子和一个可转动支承的转子，并且该电机在驱动式运行时设置用于将电能转换为以转速和转矩形式的机械能，以及在发电式运行时设置用于将机械能转换为以电流和电压形式的电能。
在一种相当特别的实施方案中，第一轴承可以设置成，使得存在第一支承平面，该第一支承平面具有第一轴承和电机转子的一个转子部段，和/或第二轴承设置成，使得存在第二支承平面，该第二支承平面具有第二轴承和电机转子的另外的转子部段。因此，保证支承系统或混合动力模块沿轴向方向紧凑地构造。
相当尤其有利的是传动装置，该传动装置除了具有主传动装置还具有支承系统。在此，齿轮传动装置的部件与输入轴不可相对转动地连接。在齿轮传动装置作为行星齿轮组的一种实施方案中，行星架与输入轴不可相对转动地连接。
不可相对转动的连接在此可以通过插接齿部得以实现。该插接齿部是轴-毂连接，其中，转矩由齿面传递。轴因此是具有外齿部的，而毂具有内齿部。在无载荷的状态中，轴和毂可以沿轴向方向相对运动。
在一种特别的实施方案中，第一和第二轴承可以(特别是直接)支撑在输入轴上。因此，能实现轴的简单支承。
传动装置可以具有另外的轴，该另外的轴与输入轴(特别是借助插接齿部)不可相对转动地连接。在此，齿轮转动装置的部件与输入轴的接合和所述另外的轴与输入轴的接合可以沿轴向方向相互间隔开距离。这提供了如下优点，即由于与轴和与另外的轴耦联产生的输入轴的载荷分布到输入轴的不同区域。
所述另外的轴可与不属于传动装置的机动车驱动单元、如内燃机不可相对转动地连接。特别是所述另外的轴可借助切换元件、如离合器与机动车驱动单元不可相对转动地连接。备选地，所述另外的轴可以直接地(亦即未设置切换元件)与机动车驱动单元不可相对转动地连接。所述另外的轴用于为输入轴供应(除了由电机提供的转矩之外)另外的由机动车驱动单元提供的转矩。在此，所述另外的轴可以在远离输入轴的端部上承载离合器的外摩擦片。
之前提及的切换元件和/或次级缓冲器可以沿径向设置在电机转子下方和/或可以沿径向方向设置在转子和输入轴之间。因此，可以实现沿轴向方向紧凑构造的传动装置。此外，切换元件可以沿轴向方向设置成，使得存在如下平面，在该平面中设置切换元件、轴和电机。
在一种相当特别的实施方案中，轴的轴部段可以沿径向方向设置在输入轴与所述另外的轴之间。轴可以至少部分地包围输入轴。此外，所述另外的轴可以至少部分地包围轴、特别是轴部段。通过之前提及的轴、所述另外的轴和输入轴的构造和/或布置，可以实现传动装置的紧凑的构造。
轴由构件、如输入轴和所述另外的轴以转速因数1包围。这意味着，在这些构件之间存在始终不变的转速比。这尤其是在第一和第二轴承作为滑动轴承的实施方案中有利。
轴可以借助第四轴承(特别是直接)沿轴向支撑在所述另外的轴上，特别是仅沿轴向支撑在所述另外的轴上。因此，可以以简单的方式沿轴向支撑轴。
齿轮传动装置和轴可以在驱动技术上连接在主传动装置上游。此外，所述另外的轴可以在驱动技术上连接在输入轴上游。
输入轴可以具有多个用于引导油的孔。在此，油通过(例如主传动装置支撑轴的)部件的腔或锻造袋进入输入轴。油从输入轴经过轴和所述另外的轴流至切换元件的活塞或动态压力平衡空间。在此，通过矩形环进行油的密封。
在说明书中使用的方向说明“径向”或“轴向”在支承系统中针对于齿轮传动装置的中轴线。在传动装置中，方向说明“径向”或“轴向”针对于传动装置的中轴线。
相当特别有利的是包括传动装置和机动车驱动单元的机动车。该机动车驱动单元能与所述另外的轴不可相对转动地连接或已与所述另外的轴不可相对转动地连接。
附图说明
在图中示意性地示出本发明技术方案，并且接下来借助附图描述本发明技术方案，其中，相同或相同作用的元件大都设有同样的附图标记。在此示出：
图1示出根据第一种实施例的根据本发明的支承系统的示意图，
图2示出根据第二种实施例的根据本发明的支承系统的示意图。
具体实施方式
图1示出具有支承系统和主传动装置HG的传动装置，该主传动装置与支承系统作用连接。
支承系统具有轴1、与轴1作用连接的齿轮传动装置2以及用于支承轴1的第一和第二轴承4、5。齿轮传动装置2作为行星齿轮组实施并且与主传动装置HG的输入轴3作用连接。第一轴承4和第二轴承5设置在支承系统的如下区域6中，该区域从齿轮传动装置2的轴法向平面A朝同一方向R延伸。该行星传动装置具有1.6的传动比。
轴法向平面A将支承系统的空间分离成区域6(该区域从轴法向平面A沿方向R延伸)和另外的区域7(该区域从轴法向平面A朝另外的方向、特别是沿与方向R相反的方向延伸)。方向R平行于行星齿轮组的中轴线延伸，该行星齿轮组的中轴线与传动装置的中轴线M同轴。
支承系统附加地具有电机10，该电机与轴1作用连接。特别是轴1与电机10的转子不可相对转动地连接。此外，轴1与行星齿轮组的齿圈14不可相对转动地连接。
行星齿轮组的行星架15借助插接齿部与输入轴3不可相对转动地连接。行星齿轮组的太阳轮16与主传动装置HG的壳体构件17、例如定心板不可相对转动地连接。在此，行星齿轮组设置为与主传动装置同轴。特别是行星齿轮组与主传动装置HG的输入轴3的中轴线同轴，该中轴线与传动装置的中轴线M一致。
轴1在背离电机10的端部上具有轴部段1a。轴部段1a平行于传动装置的中轴线M延伸并且包围输入轴3的一部分。轴1此外具有另外的轴部段1b，该轴部段沿径向方向延伸并且与轴部段1a不可相对转动地连接。
轴部段1a由第一轴承4和第二轴承5沿径向方向支承。在此，轴部段1a借助第一和第二轴承4、5沿径向方向支撑在输入轴3上。此外，轴1、特别是所述另外的轴部段1b沿轴向方向由第三轴承8和第四轴承9支承。在此，第三轴承8沿轴向方向设置在轴1、特别是所述另外的轴部段1b与行星架15之间。
传动装置具有另外的轴13，该另外的轴借助切换元件18能与在图中未示出的机动车驱动单元不可相对转动地连接。切换元件18沿径向方向设置在电机10与轴部段1a之间。此外，该切换元件18和齿轮传动装置2关于所述另外的轴部段1b相对置。
所述另外的轴13借助插接齿部与输入轴3不可相对转动地连接。在此，所述另外的轴13与输入轴3在如下区域中嵌接，该区域沿轴向方向相对于行星架15与输入轴3的嵌接区域间隔开距离。所述另外的轴13包围轴部段1a的一部分。
轴部段1a沿径向方向设置在输入轴3与所述另外的轴13之间。第四轴承9沿轴向方向设置在轴1、特别是所述另外的轴部段1b与所述另外的轴13之间，并且该第四轴承将轴1沿轴向方向支撑在所述另外的轴13上。
第一轴承4设置成，使得存在第一支承平面L1，在该第一支承平面中设置第一轴承和转子部段11。第二轴承5设置成，使得存在第二支承平面L2，在该第二支承平面中设置第二轴承5和另外的转子部段12。
传动装置具有用于测量轴1的转速和/或齿圈14的转速的传感器装置18。该传感器装置18设置在主传动装置HG的壳体构件17上。
图2示出根据第二种实施方案的支承系统。该支承系统与图1示出的支承系统的区别在于齿轮传动装置2的构造。因此，图2示出的齿轮传动装置2同样作为行星齿轮组实施，然而该行星齿轮组如此构成，使得该行星齿轮组具有1.5的传动比。基于更小的传动比，该行星齿轮组沿径向方向比图1示出的行星齿轮组延伸得更远。类似于图1示出的实施方案，在图2示出的实施方案中也存在用于测量轴1和/或齿圈14的转速的传感器装置18。
附图标记列表
1 轴
2 齿轮传动装置
3 输入轴
4 第一轴承
5 第二轴承
6 支承系统的区域
7 支承系统的另外的区域
8 第三轴承
9 第四轴承
10 电机
11 转子部段
12 另外的转子部段
13 另外的轴
14 齿圈
15 行星架
16 太阳轮
17 壳体构件
18 传感器装置
1a 轴部段
1b 另外的轴部段
A 轴法向平面
M 中轴线
R 方向
L1 第一支承平面
L2 第二支承平面
HG 主传动装置

Claims (15)

1.一种支承系统，其包括：轴(1)；与所述轴(1)作用连接的齿轮传动装置(2)，该齿轮传动装置能与机动车的主传动装置(HG)的输入轴(3)作用连接；以及用于支承所述轴(1)的第一和第二轴承(4、5)，其特征在于，第一轴承(4)和第二轴承(5)设置在支承系统的如下区域(6)中，该区域从齿轮传动装置(2)的轴法向平面(A)朝同一方向(R)延伸。
2.根据权利要求1所述的支承系统，其特征在于，在该支承系统的另外的区域(7)中不设置用于支承所述轴(1)的轴承，该另外的区域从轴法向平面(A)朝另外的方向延伸。
3.根据权利要求1或2所述的支承系统，其特征在于，
a.第一和/或第二轴承(4、5)的内直径小于齿轮传动装置(2)的外直径，和/或
b.第一和/或第二轴承(4、5)沿径向、特别是仅沿径向支承所述轴。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的支承系统，其特征在于，该支承系统具有用于支承所述轴(1)的第三轴承(8)和第四轴承(9)，其中，第三和/或第四轴承(8、9)沿轴向、特别是仅沿轴向支承所述轴(1)。
5.根据权利要求4所述的支承系统，其特征在于，第三轴承(8)附加地沿轴向、特别是仅沿轴向支承齿轮传动装置(2)的至少一个部件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的支承系统，其特征在于电机(10)，该电机与所述轴(1)作用连接。
7.根据权利要求6所述的支承系统，其特征在于，
a.第一轴承(4)设置成，使得存在第一支承平面(L1)，该第一支承平面具有第一轴承(4)和电机(10)的一个转子部段(11)，和/或
b.第二轴承(5)设置成，使得存在第二支承平面(L2)，该第二支承平面具有第二轴承(5)和电机(10)的另外的转子部段(12)。
8.一种传动装置，其包括主传动装置(HG)和根据权利要求1至7中任一项所述的支承系统，其特征在于，齿轮传动装置(2)的部件与输入轴(3)不可相对转动地连接。
9.根据权利要求8所述的传动装置，其特征在于，第一和第二轴承(4、5)支撑在输入轴(3)上。
10.根据权利要求8或9所述的传动装置，其特征在于，该传动装置具有另外的轴(13)，该另外的轴与输入轴(3)不可相对转动地连接。
11.根据权利要求10所述的传动装置，其特征在于，所述轴(1)具有轴部段(1a)，该轴部段
a.沿径向方向设置在输入轴(3)与所述另外的轴(13)之间，和/或
b.被所述另外的轴(13)至少部分地包围。
12.根据权利要求10或11所述的传动装置，其特征在于，所述轴(1)借助第四轴承(9)沿轴向支撑在所述另外的轴上、特别是仅沿轴向支撑在所述另外的轴(13)上。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的传动装置，其特征在于，所述轴(1)至少部分地包围输入轴(3)。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的传动装置，其特征在于，齿轮传动装置(2)和所述轴(1)在驱动技术上连接在主传动装置(HG)上游。
15.一种机动车，其包括：根据权利要求1至7中任一项所述的支承系统或根据权利要求8至14中任一项所述的传动装置；以及机动车驱动单元，其特征在于，机动车驱动单元能与所述另外的轴(13)不可相对转动地连接或已与所述另外的轴不可相对转动地连接。
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