CN109906325B - Cvt驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种CVT驱动系统(10)，其具有可无级调节的变速器(30)，所述变速器包括驱动侧盘组(34)和从动侧盘组(38)，所述从动侧盘组与差速器(48)耦合，所述差速器包括差速器从动轮(49)，其中，所述驱动侧盘组(34)包括调节盘(67)和固定盘(64)，所述固定盘背离发动机侧布置的传动装置输入轴(18)，起动装置(16)和构成次级驱动装置的电机(20)与所述传动装置输入轴共轴地布置，所述电机包括转子(24)，所述转子布置在定子(22)径向内部，其中，所述从动侧盘组(38)包括固定盘(65)和背离所述发动机侧的调节盘(68)。为了在其重量和/或所需的结构空间方面优化所述CVT驱动系统，所述差速器从动轮(49)在俯视图中观察直接布置在所述从动侧盘组(38)旁边。

Description

CVT驱动系统
技术领域
本发明涉及一种CVT驱动系统，其具有可无级调节的变速器，所述变速器包括驱动侧盘组和从动侧盘组，所述从动侧盘组与差速器耦合，所述差速器包括差速器从动轮，其中，驱动侧盘组包括调节盘和固定盘，所述固定盘背离布置于发动机侧的传动装置输入轴，起动装置和构成次级驱动装置的电机与所述传动装置输入轴共轴地布置，所述电机包括转子，所述转子布置在定子径向内部，其中，从动侧盘组包括固定盘和背离发动机侧的调节盘。
背景技术
由国际公开文献WO 2015/110108 A1公开了一种CVT驱动系统，其具有可无级调节的变速器，所述变速器具有布置在初级驱动侧上的传动装置输入轴，起动装置和次级驱动装置、尤其是构成次级驱动装置的电机与所述传动装置输入轴共轴地布置，其中，通过用于使次级驱动装置与直接驱动级耦合的附加离合器并且通过用于与变速器输入装置耦合的第二附加离合器应该简化或者改进CVT驱动系统的结构和/或运行。
发明内容
本发明的任务在于，在其重量和/或所需的结构空间、尤其是在轴向方向上所需的结构空间方面优化根据权利要求1的前序部分所述的CVT驱动系统。
该任务在一种CVT驱动系统中(所述CVT驱动系统具有可无级调节的变速器，所述变速器包括驱动侧盘组和从动侧盘组，所述从动侧盘组与差速器耦合，所述差速器包括差速器从动轮，其中，驱动侧盘组包括调节盘和固定盘，所述固定盘背离发动机侧布置的传动装置输入轴，起动装置和构成次级驱动装置的电机与所述传动装置输入轴共轴地布置，所述电机包括转子，所述转子布置在定子径向内部，其中，从动侧盘组包括固定盘和背离发动机侧的调节盘)通过如下方式解决：差速器从动轮、在俯视图中观察、直接布置在从动侧盘组旁边。“直接”意味着，不再有其他构件例如轴承布置在差速器从动轮和从动侧盘组、尤其是从动侧固定盘之间。调节盘在CVT驱动系统的运行中在轴向方向上相对于固定盘可移动。术语“轴向”在这里涉及到驱动侧盘组的旋转轴线，所述旋转轴线与电机的转子的旋转轴线重合。“轴向”意味着沿着或者平行于旋转轴线。“径向”意味着横向于旋转轴线。用于驱动CVT驱动系统的扭矩优选地由内燃机提供。内燃机的驱动轴能够通过起动装置、必要时在中间插入扭转振动阻尼器的情况下、与传动装置输入轴抗扭转地连接，所述起动装置例如实施为片式离合器。起动装置有利地在电机径向内部并且在轴向方向上与电机搭接地布置。内燃机在该实施为混合驱动系统的CVT驱动系统中是初级驱动装置。也称为电气机械的电机在该实施为混合驱动系统的CVT驱动系统中构成为次级驱动装置。根据一个特别成本低廉的变型，CVT驱动系统没有配备机械倒挡。此外，CVT驱动系统也没有配备直接驱动级或者直接切换级。由此，一方面可以节省轴向结构空间。此外，有利地减小制造成本。电动机或者电机可以在马达运行中将电能作为电产生的扭矩导入到驱动系统中，以便因此可以尤其是纯电地驱动机动车。此外，电机可以在发电机运行中从驱动系统中取出扭矩并且产生电能，所述电能尤其是存储在用于纯电驱动机动车的机动车电池、优选牵引电池中并且可以在之后的时间点又被提取。电机可以具有尤其是由电磁体组成的定子，所述定子可以与优选由永磁体组成转子共同作用，以便交换功率。原则上在可电驱动的机动车中期望电机的高功率。高电功率可以通过如下方式实现，转子和定子具有尽可能大的直径和尽可能大的轴向延伸，因为由此可以设置特别是很多共同作用的永磁体和/或电磁体。但是电机的尺寸受到机动车中可用的结构空间的严重限制。驱动系统之前的文字CVT代表英语术语Continuously Variable Transmission(无级变速器)。变速器的两个盘组为了通过牵引器件例如链传递扭矩能够彼此耦合。盘组的盘例如实施为锥形盘。相应的盘组或者锥形盘对的锥形盘的间距是可变的，以便无级地改变传动比。差速器涉及差速器传动装置，所述差速器传动装置具有至少一个从动轴，所述从动轴导向机动车的驱动轮，以便使机动车在地上向前运动。机动车的倒行可以借助于电机实施，所述电机可以沿着不同的方向旋转。传动装置输入轴有利地与泵耦合，通过泵的帮助可以施加液压压力，尤其是用于运行变速器和/或切换起动装置，必要时也用于切换其他的离合器装置。为了液压介质例如液压油的穿过，传动装置输入轴、变速器驱动轴和变速器从动轴有利地配有至少一个输送通道，液压介质例如液压油穿过所述输送通道可以被输送至相应的液压消耗器。
CVT驱动系统的一个优选实施例特征在于，变速器从动轮在轴向方向上与驱动侧调节盘搭接地布置。由此可供使用的结构空间可以以简单的方式和方法被最优地使用。上述任务在根据权利要求1的前序部分所述的CVT驱动系统中，尤其是在前述的CVT驱动系统中替代地或者附加地通过如下方式解决，驱动侧盘组的主轴承布置在电机径向内部并且在轴向方向上与电机搭接地布置。驱动侧盘组例如安装有两个主轴承，所述主轴承中的一个配属于驱动侧固定盘。配属于驱动侧调节盘的另一主轴承有利地在轴向方向上在驱动侧调节盘的压力空间限界壁和起动装置之间布置在电机径向内部。配属于驱动侧调节盘的主轴承用于将变速器驱动轴安置在壳体中并且在轴向方向上特别有利地与电机的定子搭接地布置。
CVT驱动系统的另一个优选实施例特征在于，电机的转子通过转子载体支撑在驱动侧盘组的变速器驱动轴上。转子载体可以一件式或者多件式地实施。转子载体用于在径向外部安装转子，尤其是用于安装和承载磁体，尤其是永磁体。转子载体有利地在径向内部支撑在传动装置输入轴上。
CVT驱动系统的另一个优选实施例特征在于，转子载体与传动装置输入轴固定连接，所述传动装置输入轴通过插接齿啮合和定心配合和/或压配合与变速器驱动轴连接。定心配合和/或压配合有利地在内部并且在轴向方向上与驱动侧盘组的调节盘和电机搭接地布置。插接齿啮合用于扭矩传递。定心配合和/或压配合用于将转子稳定地支撑在变速器驱动轴上或者变速器驱动轴处。
CVT驱动系统的另一个优选实施例特征在于，用于变速器从动轮和差速器之间的连接轮的中间轴的中间轴支承结构包括固定安装在壳体上的支承板，该支承板带有支承销，所述支承销一体地与支承板连接。带有支承销的支承板有利地由钢材料构成。由此以简单的方式和方法实现中间轴的稳定的支承。中间轴为了支承在端部上有利地配有支承环，所述支承环例如一体地与中间轴连接。在支承销和中间轴的支承环之间有利地布置滚动体。支承板例如借助于合适的固定螺钉有利地螺接在壳体上、例如变速器壳体上。
CVT驱动系统的另一个优选实施例特征在于，用于构成倒挡的行星齿轮组布置在电机径向内部并且在轴向方向上与电机搭接地布置。由此，可以最优地使用现有的结构空间。用于构成倒挡的行星齿轮组在轴向方向上有利地布置在起动装置和配属于驱动侧盘组的调节盘的主轴承之间。行星齿轮组例如包括太阳轮，所述太阳轮与传动装置输入轴抗扭转地连接。行星齿轮组的齿圈有利地与实施为片式离合器的制动装置的内片载体连接。行星轮以本身已知的方式和方法与太阳轮和齿圈啮合。行星轮可旋转地安置在行星齿轮架上，所述行星齿轮架又有利地与电机或者电机的转子的转子载体连接。实施为片式离合器的制动装置的片外载体有利地壳体固定地安装。用于液压操作实施为片式离合器的制动装置的液压操作装置有利地布置在驱动侧盘组的调节盘的压力空间限界壁的径向外部并且在轴向方向上与驱动侧盘组的调节盘的压力空间限界壁搭接地布置。
CVT驱动系统的另一个优选实施例特征在于，一用于检测周向位置和/或转速的装置在电机径向内部布置在起动装置和用于构成倒挡用的行星齿轮组的制动装置之间。该装置优选是用于将转子的角位置转换成电变量的电磁测量换算器。在英语中，这样的电磁测量换算器也称为Resolver(旋转变压器)。该装置包括两个功能件，所述功能件中的一个、尤其是内功能件与转子载体抗扭转地连接。第二功能件、尤其是外功能件优选地与壳体、尤其是马达壳体抗扭转地连接。第一功能件、尤其是内功能件与转子载体一起相对于第二功能件、尤其是外功能件旋转，所述第二功能件例如包括绕组。
CVT驱动系统的另一个优选实施例特征在于，一附加的离合器布置在电机径向内部并且在轴向方向上与电机搭接地布置。该附加的离合器在轴向方向上优选布置在起动装置和配属于驱动侧调节组的调节盘的主轴承之间。该附加的离合器有利地用于将去往驱动轮的力流断开，以便例如可以在车辆静止时用内燃机通过电动机对电池充电。该附加的离合器例如实施为楔式离合器。在驱动方面，该附加的离合器有利地布置在传动装置输入轴和变速器驱动轴之间。
此外，本发明还涉及一种用于上述CVT驱动系统的传动装置组件，所述传动装置组件具有用于下述传动装置变型中的至少两个的壳体轮廓：带有用于构成倒挡的行星齿轮组；没有用于构成倒挡的行星齿轮组；带有宽的电动机；具有窄的电动机；具有附加的离合器；没有附加的离合器。
附图说明
从以下说明中得出本发明的其他优点、特征和细节，在所述说明中参照附图详细地解释不同的实施例。附图示出：
图1CVT驱动系统的驱动侧和从动侧盘组的部分折叠的纵截面视图；
图2图1的CVT驱动系统的用于说明旋转轴线的实际位置的横截面视图，和
图3图1的放大视图，其具有附加的行星齿轮组用于显示机械倒档。
具体实施方式
图1中示出机动车的带有驱动轴12的CVT驱动系统10的部分成角度的纵截面。驱动轴12可围绕旋转轴线13旋转。驱动轴12涉及能够通过构造为双质量飞轮扭转振动阻尼器14与内燃机的曲轴耦合的毂。所述内燃机在该CVT驱动系统10中是初级驱动装置。
驱动轴12可以通过构造为片式离合器的起动装置16与传动装置输入轴18耦合。CVT驱动系统10具有作为次级驱动装置的电动机20，所述电动机也被称为电机20。电动机20包括具有电磁体的定子22和与定子22共同作用的转子24，所述转子配有永磁体。
转子载体26承载转子24的永磁体并且在该示出的实施例中多件式地实施。转子载体26在径向内部与传动装置输入轴18固定连接。
传动装置输入轴18的转速和扭矩可以在变速器中改变。为了这个目的，变速器驱动轴32与传动装置输入轴18抗扭转地连接。变速器驱动轴32驱动一驱动侧盘组34，所述驱动侧盘组实施为驱动锥形盘对。
驱动侧盘组34通过牵引器件36与从动侧盘组38耦合，所述从动侧盘组实施为从动锥形盘对。视驱动锥形盘对34和从动锥形盘对38的位态而定，变速器30的传动比可以被无级地调节。从动锥形盘对38驱动变速器从动轴40，所述变速器从动轴与传动装置输入轴18相比可以具有改变的转速和改变的扭矩。
一变速器从动轮42安置在变速器从动轴40上。变速器从动轮42可以借助于变速器离合器44与变速器从动轴40抗扭转地耦合。变速器从动轮42通过连接轮46与差速传动装置48耦合，所述差速传动装置也简称为差速器48。差速传动装置48包括通往(未示出的)驱动轮的从动轴50。
驱动侧盘组34和变速器驱动轴32与带有旋转轴线13的驱动轴12共轴地布置。从动侧盘组38和变速器从动轮42可围绕旋转轴线39旋转，所述旋转轴线平行于旋转轴线13布置。连接轮46与中间轴47可围绕旋转轴线45旋转，所述旋转轴线平行于旋转轴线13和39布置。差速器48的从动轴50和所述差速器从动轮49可围绕旋转轴线51旋转，所述旋转轴线平行于旋转轴线13、39和45布置。
图1中，差速器从动轮49仅用虚线表示，因为差速器从动轮49在该图的折叠的纵截面视图中本身是不可见的。在图2中示出旋转轴线13、39、45和51的真实轴线位置，如它们实际布置的那样。从图1和2的概观中可以看出，在从动侧盘组38的相对大的差速器从动轮49和从动侧固定盘65之间没有布置其他构件。
图1中看出，传动装置输入轴18在其背离驱动轴12的端部处借助于实施为插接齿啮合52的插拔连接与变速器驱动轴32抗扭转地连接。插拔连接除了插接齿啮合52之外还包括传动装置输入轴18和变速器驱动轴32之间的定心配合和/或压配合53。
电动机20安置在马达壳体60中。变速器安置在变速器壳体62中。变速器壳体62和马达壳体60共同组成用于驱动系统10的公共壳体。
驱动侧盘对34包括固定盘64和调节盘67。从动侧盘对38包括固定盘65和调节盘68。给所述调节盘68配置一复位弹簧70。
驱动侧盘组34通过驱动轴承71安置在变速器壳体62中。通过也称为主轴承的驱动轴承72，初级侧盘组34安置在马达壳体60中。
从动侧盘组38通过也称为主轴承的从动轴承73安置在变速器壳体62中。变速器从动轴40的发动机侧轴端部通过从动轴承74安置在马达壳体60中。
中间轴47借助于中间轴支承结构82安置在马达壳体60中。中间轴支承结构82包括支承板84，一支承销85从所述支承板伸出。支承板84和支承销85一体地由钢材料构成。支承板84借助于螺钉86，87固定在马达壳体60上。中间轴47在其图1中左端部上具有环体88。环体88一体地与中间轴47连接并且(在中间插入滚动体89的情况下)包围支承销85。
根据(未示出的)另一实施例，在电动机20径向内部的自由空间90中布置一附加的离合器，所述离合器替代变速器从动离合器44。该附加的离合器如变速器从动离合器44那样用于断开去往被驱动轮的力流，用于在车辆静止时通过电动机20用内燃机对车辆电池充电。
电动机20的转子24通过转子载体26在没有其他中间支承结构的情况下借助于前述的插拔连接直接支撑在变速器驱动轴32上。所属的轴承力由转子载体26通过定心配合和/或压配合53和传动装置输入轴18传递到也称为主轴承的驱动轴承72上。
在图3中放大地示出根据另一实施例的图1的一部分。在图3中示出的实施例中，在所述自由空间(图1中90)中布置有行星齿轮组100，所述行星齿轮组用于构成机械倒挡。行星齿轮组100包括太阳轮101，所述太阳轮与传动装置输入轴18抗扭转地连接。一齿圈102与实施为片式离合器的制动装置106的内片载体107抗扭转地连接。在太阳轮101和齿圈102之间布置行星轮103，所述行星轮不仅与太阳轮101啮合而且与齿圈102啮合。行星轮103可旋转地安装在行星齿轮架105上。行星齿轮架105与转子载体26抗扭转地连接。行星齿轮架105在径向内部与传动装置输入轴18固定连接。
实施为片式离合器的制动装置106除了内片载体107之外还包括外片载体108，所述外片载体与变速器壳体62抗扭转地连接。用于操作实施为片式离合器的制动装置106的液压操作装置109在轴向方向上与电动机20的转子24相邻地布置并且布置在驱动侧调节盘的压力空间限界壁的径向外部。
一用于检测周向位置和/或转速的、也称为旋转变压器的装置110在电动机20径向内部布置在起动装置16和用于行星齿轮组100的制动装置106之间。旋转变压器110包括第一功能件111和第二功能件112。第一功能件111布置在第二功能件112径向内部并且也被称为内功能件111。类似地，第二功能件112也被称为外功能件112。
径向内部功能件111与转子载体26抗扭转地连接。径向外部功能件112例如包括绕组并且与马达壳体60抗扭转地连接。在径向方向上，装置110布置在行星齿轮组100和电动机20的马达24之间。
附图标记列表
10 驱动系统
12 驱动轴
13 旋转轴线
14 扭转振动阻尼器
16 起动装置
18 传动装置输入轴
20 电机
22 定子
24 转子
26 转子载体
30 变速器
32 变速器驱动轴
34 驱动盘对
36 牵引器件
38 从动盘对
39 旋转轴线
40 变速器从动轴
42 变速器从动轮
44 变速器离合器
45 旋转轴线
46 连接轮
47 中间轴
48 差速器
49 差速器从动轮
50 从动轴
51 旋转轴线
52 插接齿啮合
53 定心配合
60 马达壳体
62 变速器壳体
64 固定盘
65 固定盘
67 调节盘
68 调节盘
70 复位弹簧
71 驱动轴承
72 驱动轴承
73 从动轴承
74 从动轴承
82 中间轴支承结构
84 支承板
85 支承销
86 螺钉
87 螺钉
88 环体
89 滚动轴承
90 自由空间
100 行星齿轮组
101 太阳轮
102 齿圈
103 行星轮
105 行星齿轮架
106 制动装置
107 内片载体
108 外片载体
109 液压操作装置
110 装置
111 第一功能件
112 第二功能件。

Claims (10)

1.一种CVT驱动系统(10)，其具有可无级调节的变速器(30)，所述变速器包括驱动侧盘组(34)和从动侧盘组(38)，所述从动侧盘组与差速器(48)耦合，所述差速器包括差速器从动轮(49)，其中，所述驱动侧盘组(34)包括调节盘(67)和固定盘(64)，所述固定盘背离布置于发动机侧的传动装置输入轴(18)，起动装置(16)和构成次级驱动装置的电机(20)与所述传动装置输入轴共轴地布置，所述电机包括转子(24)，所述转子布置在定子(22)的径向内部，其中，所述从动侧盘组(38)包括固定盘(65)和背离所述发动机侧的调节盘(68)，其特征在于，所述差速器从动轮(49)在俯视图中观察直接布置在所述从动侧盘组(38)旁边，另外一用于构成倒挡的行星齿轮组(100)布置在所述电机(20)的径向内部并且布置为与所述电机(20)在轴向方向上搭接，所述行星齿轮组(100)包含制动装置(106)。
2.根据权利要求1所述的CVT驱动系统，其特征在于，所述差速器从动轮(49)布置为与所述驱动侧调节盘(67)在轴向方向上搭接。
3.根据权利要求1所述的CVT驱动系统，其特征在于，所述驱动侧盘组(34)的主轴承(72)布置在所述电机(20)的径向内部并且布置为与所述电机在轴向方向上搭接。
4.根据权利要求3所述的CVT驱动系统，其特征在于，所述电机(20)的转子(24)通过转子载体(26)支撑在所述驱动侧盘组(34)的变速器驱动轴(32)上。
5.根据权利要求4所述的CVT驱动系统，其特征在于，所述转子载体(26)与所述传动装置输入轴(18)固定连接，所述传动装置输入轴通过插接齿啮合(52)和定心配合(53)和/或压配合(53)与所述变速器驱动轴(32)连接。
6.根据权利要求4所述的CVT驱动系统，其特征在于，一用于变速器从动轮(42)和所述差速器(48)之间的连接轮(46)的中间轴的中间轴支承结构包括固定安装在壳体上的支承板(84)，所述支承板带有支承销(85)，所述支承销与所述支承板(84)一体地连接。
7.根据权利要求1所述的CVT驱动系统，其特征在于，一用于检测周向位置和/或转速的装置(110)在所述电机(20)的径向内部布置在所述起动装置(16)和用于构成倒挡的行星齿轮组(100)的制动装置(106)之间。
8.根据权利要求1所述的CVT驱动系统，其特征在于，一附加的离合器(90)布置在所述电机(20)的径向内部并且布置为与所述电机在轴向方向上搭接。
9.一种用于根据权利要求1至7中任一项所述的CVT驱动系统的传动装置组件，所述传动装置组件具有用于下述传动装置变型中的两个的壳体轮廓：
带有用于构成倒挡的行星齿轮组(100)；
带有宽的或者窄的电机(20)。
10.一种用于根据权利要求8所述的CVT驱动系统的传动装置组件，所述传动装置组件具有用于下述传动装置变型中的至少两个的壳体轮廓：
带有用于构成倒挡的行星齿轮组(100)；
带有宽的或者窄的电机(20)；
具有附加的离合器(44；90)。
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