CN113165486A - 用于机动车尤其是汽车的电驱动装置 - Google Patents

用于机动车尤其是汽车的电驱动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113165486A
CN113165486A CN201980074252.XA CN201980074252A CN113165486A CN 113165486 A CN113165486 A CN 113165486A CN 201980074252 A CN201980074252 A CN 201980074252A CN 113165486 A CN113165486 A CN 113165486A
Authority
CN
China
Prior art keywords
housing
planetary gear
differential
coupled
electric drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980074252.XA
Other languages
English (en)
Inventor
T·施尔德尔
P·甘斯勒泽
K·里德尔
T·哈尔特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of CN113165486A publication Critical patent/CN113165486A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2410/00Constructional features of vehicle sub-units
    • B60Y2410/102Shaft arrangements; Shaft supports, e.g. bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0021Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2035Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with two engaging means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2064Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using at least one positive clutch, e.g. dog clutch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2066Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using one freewheel mechanism
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2094Transmissions using gears with orbital motion using positive clutches, e.g. dog clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416Parking lock mechanisms or brakes in the transmission

Abstract

本发明涉及一种电驱动装置(10),其具有:包括第一中心齿轮(22)、第一行星齿轮架(24)和第一齿圈(26)的行星齿轮组(18);包括抗转动联接或可联接至第一齿圈(26)的第二中心齿轮(30)、第二行星齿轮架(32)和抗转动联接或可联接至第一行星齿轮架(24)的第二齿圈(34)的行星齿轮组(20);包括转子(44)的电机(40);可被转子(44)驱动的且永久抗转动联接至第一中心齿轮(22)的输入轴(50);输出轴(52);差速器(54);第一换挡件(56)和第二换挡件(58),其中,行星齿轮组(18,20)与差速器(54)同轴布置,并且其中,该差速器(54)具有包括差速器壳体(62)的球型差速器(60)。

Description

用于机动车尤其是汽车的电驱动装置
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于机动车尤其是汽车的电驱动装置。
类似的电驱动装置例如由随后公开的出版物DE 10 2017 006 266 A1和DE 102018 000 436 A1公开了。从DE 10 2014 220 347 A1中知道了一种电驱动装置,其中,锥齿轮差速器布置在行星齿轮组之内。
此外,同类型的JP H05 116 549 A公开了这种机动车用电驱动装置。电驱动装置具有壳体、第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。行星齿轮组都布置在壳体中。行星齿轮组之一具有第一中心齿轮、第一行星齿轮架和第一齿圈,其中,第一中心齿轮、第一行星齿轮架和第一齿圈是第一行星齿轮组的第一部件或者也被称为第一行星齿轮组的第一部件。第二行星齿轮组具有抗转动联接或可联接至第一齿圈的第二中心齿轮、第二行星齿轮架和抗转动联接或可联接至第一行星齿轮架的第二齿圈。第二中心齿轮、第二行星齿轮架和第二齿圈是第二行星齿轮组的第二部件或也被称为第二行星齿轮组的第二部件。
本发明的任务是如此改进前言所述类型的电驱动装置,即,能够实现所述驱动装置的很高效的运行和很紧凑的构型。
该任务通过一种具有权利要求1的特征的电驱动装置来完成。在从属权利要求中说明了具有适当的发明改进方案的有利设计。
提出了如下的电驱动装置,它具有包括定子和转子的电机。此外,电驱动装置包括可被转子驱动且永久抗转动联接至第一中心齿轮的输入轴。电驱动装置还包括输出轴和差速器。另外,电驱动装置具有第一换挡件,其设置用于将第一齿圈抗转动联接至该壳体。换言之,第一齿圈可借助第一换挡件被抗转动联接至该壳体。驱动装置还包括第二换挡件,其设置用于将其中一个所述第二部件抗转动联接至该壳体或其中一个所述第一部件。这意味着,借助第二换挡件可以将其中一个所述第二部件抗转动地联接至该壳体或其中一个所述第一部件。另外,所述行星齿轮组、差速器和电机转子全都彼此同轴布置,并且配属于差速器的、将差速器联接至机动车车轮的半轴在转子内部延伸并且基本与转子同轴布置。
为了如此改进如权利要求1的前序部分所述类型的电驱动装置,即,可以实现电驱动装置的损耗很小且因而高效的运行以及很紧凑的构型,本发明规定,所述差速器具有包括差速壳体的球型差速器。球型差速器例如是锥齿轮差速器,其例如具有可转动地安装在差速壳体上的行星齿轮/平衡齿轮。另外,球型差速器例如具有从动齿轮,其尤其同时与行星齿轮啮合。行星齿轮和从动齿轮是球型差速器的齿轮,其中,所述齿轮优选被设计成锥齿轮状。从动齿轮可被行星齿轮驱动,其中,通过从动齿轮例如能够驱动从动轴。从动齿轮又可被差速壳体驱动。通过例如被设计成万向轴和/或也被称为半轴的从动轴,例如可以驱动机动车的相应车轮。球型差速器的特点尤其是差速壳体界定容纳空间或容纳区域,所述的齿轮至少部分、尤其至少大部分或完全安置或容纳在其中。在此,容纳空间或容纳区域在内周侧至少基本设计成圆形或球形或球缺形。球型差速器所具有的功能早已从普通现有技术中知晓,以下仅做简介。例如球型差速器允许在可被球型差速器或从动齿轮驱动的机动车车轮之间的转速补偿,从而例如车轮尤其在机动车转弯时能够以彼此不同的转速转动,尤其在车轮由电机通过转子来驱动之时。换言之,例如车轮可通过球型差速器被转子且进而被电机以电力方式驱动。如果例如在机动车转弯时车轮尤其通过从动轴、从动轮和球型差速器被电机以电力方式驱动,则球型差速器允许车轮之间的这种转速补偿,使得在转弯时弯道外侧的车轮以比弯道内侧的车轮更高的转速来转动或可转动,尤其没有出现电驱动装置的过度负载。球型差速器的功能优选也包括将由电机经转子提供的用于以电力方式驱动车轮的转矩通过球型差速器传递至车轮、尤其是从动轮和从动轴。
此外本发明规定,第一中心齿轮在轴向上、即沿例如相互同轴布置的行星齿轮组的轴向布置在差速壳体旁边。在此,该差速壳体的最大外径大于第一中心齿轮的外径、尤其是最大外径。
例如尤其当各行星齿轮组的相应元件未被抗转动联接至壳体、即未被抗转动固定在壳体上时,相应元件可绕也被称为主转动轴线的转动轴线相对于壳体转动,或者说绕主转动轴线相对于壳体转动,前提是相应行星齿轮组被驱动、即当转矩被传入相应行星齿轮组时。
术语“轴向”还有术语“轴向方向”在此都涉及所述的主转动轴线。术语“径向”和“径向方向”都涉及垂直于主转动轴线或垂直于轴向的方向。
本发明还规定,第二中心齿轮在轴向上、即沿各行星齿轮组的轴向相对于差速壳体重叠布置,从而例如差速壳体的至少一个局部区域在与各行星齿轮组的轴向重合的方向上被第一中心齿轮遮盖或与之重叠。例如,由于差速壳体被驱动,造成行星齿轮被驱动。当差速壳体被驱动时,差速壳体例如绕差速器转动轴线尤其相对于该壳体转动。“行星齿轮组与差速器同轴布置”的特征尤其是指,该主转动轴线的走向平行于差速器转动轴线,或者主转动轴线与差速器转动轴线重合。尤其当主转动轴线平行于差速器转动轴线延伸时,主转动轴线可以与差速器转动轴线间隔开。
另外本发明规定,第一换挡件布置成在径向上包围第一行星齿轮组且在轴向上至少部分与之重叠。“第一换挡件布置成在径向上包围第一行星齿轮组”的特征尤其是指,第一行星齿轮组的至少一部分在第一行星齿轮组的径向上向外被第一换挡件覆盖。因此例如在围绕第一行星齿轮组轴向延伸的圆周方向上,第一换挡件至少部分、尤其至少大部分或完全地呈环绕状包围第一行星齿轮组的局部区域。“第一换挡件布置成在轴向上至少部分与第一行星齿轮组重叠”的特征例如是指,第一行星齿轮组的至少一部分在行星齿轮组的轴向上或在与第一行星齿轮组的轴向重合的方向上被第一换挡件遮盖。
术语“换挡件”是指如下装置,其设置用于根据需要将传动装置的两个轴抗转动相互联接并根据需要也又断开联接。术语“换挡件”在此包括传力区和所属的执行机构。传力区例如可以按照已知方式具有两个半爪或者替代地按照已知方式具有外盘组和内盘组。所属执行机构例如可以具有液压或气压活塞缸单元或者替代地具有已知的机电式调节装置例如像换挡鼓。
“第一换挡件布置成在轴向上至少部分与第一行星齿轮组重叠”是指,第一换挡件的传力区的至少一部分或者第一换挡件的执行机构的至少一部分在轴向上与第一行星齿轮组的至少一部分重叠布置。
特别有利的是,第一换挡件的传力区的至少一部分相对于第一行星齿轮组在轴向上重叠布置。
在本发明的一个改进方案中规定,第二换挡件在轴向上、即沿行星齿轮组的轴向基本布置在第一行星齿轮组的背对电机的一侧。“基本”是指具有第二传力区和第二所属执行机构的第二换挡件虽然部分在轴向上可相对于第一行星齿轮组重叠布置,但第二换挡件的至少在轴向上较大的一部分在轴向上未与第一行星齿轮组重叠地布置在第一行星齿轮组的背对电机的一侧。
特别有利地,第二换挡件在轴向上布置在第一行星齿轮组和第二行星齿轮组之间,其中,例如第二换挡件的至少一部分在沿行星齿轮组的轴向上背对第一行星齿轮组的一侧被第二行星齿轮组遮盖或与之重叠,并且在沿行星齿轮组的轴向上背对第二行星齿轮组的一侧被第一行星齿轮组遮盖或与之重叠。
在本发明范围内,“两个尤其是可转动安装的元件的抗转动联接”特别是指,两个抗转动相互联接的元件彼此同轴布置并如此相互联接,即,它们以相同的角速度转动,尤其当它们被驱动时。
“元件抗转动联接至壳体”是指,抗转动联接至壳体的元件如此与壳体联接,即,抗转动联接至壳体的元件无法相对于壳体被转动,即,抗转动联接至壳体的元件被锁定而无法相对于壳体做相对转动。
与元件相关的术语“输入侧”是指各元件的在轴向上朝向输入轴或背对输出轴的一侧。与元件相关的术语“输出侧”是指各元件的背对输入轴或朝向输出轴的一侧。
第一换挡件例如可以在第一接合状态与第一释放状态之间被切换。第一接合状态例如对应于至少一个第一接合位置,其中,第一释放状态例如对应于至少一个第一释放位置。因此,例如第一换挡件可以尤其相对于壳体和/或平移地在第一接合位置和第一释放位置之间运动。在第一接合状态下,第一齿圈借助第一换挡件被抗转动联接至壳体,从而尤其当第一行星齿轮组被驱动时,第一齿圈也相对于壳体不转动或不会转动。但在第一释放状态下,第一换挡件放开第一齿圈以便使其相对于壳体转动,从而尤其当第一行星齿轮组被驱动时,第一齿圈相对于壳体尤其是绕主转动轴线转动或可转动。
第二换挡件例如可以在第二接合状态与第二释放状态之间转换。第二接合状态例如对应于第二换挡件的至少一个第二接合位置,其中,第二释放状态例如对应于第二换挡件的至少一个第二释放位置。第二换挡件例如可以尤其是平移地和/或相对于壳体在第二接合状态与第二释放状态之间运动。在第二接合状态中,其中一个第二部件借助第二换挡件被抗转动联接至该壳体或其中一个第一部件,从而尤其当行星齿轮组被驱动时,这一个第二部件也不会相对于壳体或相对于这一个第一部件转动。但在第二释放状态下,第二换挡件使这一个第二部件相对于壳体或相对于这一个第一部件被放开,从而尤其当第二行星齿轮组被驱动时,这一个第二部件相对于壳体或相对于这一个第一部件尤其绕主转动轴线转动或可转动。
“第二中心齿轮抗转动地接合至第一齿圈”的特征可以是指第二中心齿轮永久抗转动地接合或联接至第一齿圈。“第二中心齿轮可抗转动地接合至第一齿圈”的特征例如可以是指设有第三换挡件,其设计用于将第二中心齿轮与第一齿圈相接合。换言之,例如第二中心齿轮可借助第一换挡件被抗转动地连接或接合至第一齿圈。为此,例如第三换挡件具有第三接合状态和第三释放状态。第三接合状态例如对应于第三换挡件的至少一个第三接合位置,其中,第三释放状态例如对应于第三换挡件的第三释放位置。第三换挡件例如可以尤其是相对于壳体和/或平移地在第三接合位置和第三释放位置之间运动。在第三接合状态下,第二中心齿轮借助第三换挡件抗转动联接至第一齿圈,使得尤其当第二行星齿轮架被驱动时,第二中心齿轮也无法相对于第一齿圈转动。但在第三释放状态下,第三换挡件放开第二中心齿轮以便使其相对于第一齿圈进行相对转动,从而例如尤其当第二行星齿轮架被驱动时,第二中心齿轮尤其绕主转动轴线相对于第一齿圈转动或可转动。
“第二齿圈抗转动地接合或联接至第一行星齿轮架”的特征可以是指第二齿圈永久抗转动地接合或联接至第一行星齿轮架。“第二齿圈可抗转动地接合至第一行星齿轮架”的特征例如可以是指设有第四换挡件,借此可以将第二齿圈抗转动地接合或联接至第一行星齿轮架。第四换挡件例如具有第四接合状态和第四释放状态。第四接合状态例如对应于第四换挡件的至少一个第四接合位置,其中,例如第四释放状态对应于第四换挡件的至少一个第四释放位置。第四换挡件例如可以尤其是平移地和/或相对于壳体在第四接合位置和第四释放位置之间运动。在第四接合状态下,第二齿圈借助第四换挡件抗转动地接合至第一行星齿轮架,从而尤其当第二行星齿轮组被驱动时,第二齿圈也相对于第一行星齿轮架不转动或不会转动。但在第四释放状态下,第四换挡件放开第二齿圈以便使其相对于第一行星齿轮架进行相对转动,从而例如尤其当第二行星齿轮架被驱动时,第二齿圈尤其绕主转动轴线相对于第一行星齿轮架转动或可转动。
“永久抗转动的接合或联接”在本发明范围内尤其是指,两个永久抗转动相互联接的构件永久地、即始终或长期地抗转动相互联接或接合,从而未设置接合机构或换挡件,借此可消除所述永久抗转动接合或联接或能够在实现抗转动接合的接合状态与解除抗转动接合的分离状态之间切换。
本发明的电驱动装置允许对例如设计成电动车、尤其是电池供电车辆的机动车进行很有利的电驱动。在此,电驱动装置可以按照同轴且结构空间优化的构型被设计成动力换挡式变速箱结构,其具有很低的损耗功率。例如可以实现至少或正好两个行车挡位,它们不仅适用于机动车前进、也适用于倒车,因此不仅可被用于机动车的前行,也可被用于倒车。其中的第一行车挡位例如允许拖车运行。另外,第一行车挡位例如设置用于爬行过程,以保护例如电机和配属于电机的可给电机供以电能的功率电路以免过热。至少其中一个所述换挡件可以被设计成形状配合换挡件、尤其是爪式离合器,借此可以将相应的构件尤其只以形状配合方式相互抗转动联接。形状配合换挡件此时可以被设计成具有或不具有用于进一步降低损耗的同步单元。在本发明中规定了行星齿轮组的巧妙接合以及换挡件的使用。至少其中一个所述换挡件、但或者所有的换挡件或者说是第一换挡件和第二换挡件都可以被设计成制动器。各制动器优选是摩擦制动器、尤其是盘式制动器。优选规定,本发明的电驱动装置只或仅且因此具有正好两个呈已经描述的行星齿轮组形式的行星齿轮组,因此可以保持低的零部件数量和进而重量和结构空间需求。另外,可以展现出模块式结构,从而可以实现例如前述的两个行车挡位或与之相比更多的行车挡位、尤其是正好三个行车挡位。还可以想到的是,至少其中一个换挡件被设计成自由轮,由此可以保持很低的损耗。如果换挡件被脱开,则在以脱开状态运行的换挡件中可保持低的相对转速。另外,在行星齿轮组内可以保持低的相对转速,从而可以展现出损耗很小的且进而高效的运行。另外,可以保证很容易接近换挡件,尤其当第一换挡件和第二换挡件都被设计成制动器、尤其是摩擦制动器时。另外,可以通过所述多挡位也能在机动车被驱动或行驶时的高速下保持低的电机转速。
在本发明的特别有利的设计中,电驱动装置具有第一轴向轴承,其设计用于在轴向上相对于第二中心齿轮支承第一行星齿轮架。换言之,借助第一轴向轴承例如在轴向上相对于第二中心齿轮或在第二中心齿轮上可支承或支承第一行星齿轮架。通常在本发明范围内,轴向轴承是指能够承受轴向力的轴承。
在此,第一轴向轴承特别有利地在轴向上、即沿各行星齿轮组的轴向布置在第一行星齿轮组和第二行星齿轮组之间。由此能够以结构空间很有利的方式展现损耗小的支承。
另一个实施方式的特点是,该电驱动装置具有第二轴向轴承,其设计用于相对于第二行星齿轮架在轴向上支承第二中心齿轮。换言之,例如第二中心齿轮借助第二轴向轴承相对于第二行星齿轮架或在第二行星齿轮架上沿轴向可支承或被支承。由此可以保持很小的结构空间需求。
在此被证明特别有利的是,该电驱动装置具有第三轴向轴承。第三轴向轴承被设计成在轴向上将第二行星齿轮架支承到第二齿圈上,其中,第三轴承在轴向上布置在第二轴向轴承的输出侧。换言之,例如借助第三轴向轴承在轴向上将第二行星齿轮架可支承或支承并因此安装到第二齿圈或在第二齿圈上,从而可以以结构空间有利的方式展现损耗小的高效支承。
在本发明的一个很有利的实施方式中,电驱动装置包括第四轴向轴承,其设计用于将第一行星齿轮架沿轴向支承到壳体上。因此例如第一行星齿轮架借助第四轴向轴承在轴向上可支承或被支承且进而安装到壳体或在壳体上。在此,第四轴向轴承布置在第一行星齿轮组的输入侧。由此可以将电驱动装置的结构空间需求和进而外尺寸保持在很小的范围内。
另一个实施方式的特点是设有第五轴向轴承,其设计用于将第二齿圈支承到壳体上。因此例如第二齿圈借助第五轴向轴承在轴向上可支承或被支承并因此安装到壳体或在壳体上。为了此时能保持很低的结构空间需求,第五轴向轴承在轴向上布置在第二行星齿轮组的输出侧并且在径向上布置在差速壳体的最大外径之内。差速壳体例如也被称为差速器笼或作为差速器笼构成,至少行星齿轮能够可转动地安装在其上。
为了能够以结构空间有利的方式展现很高效的运行,在本发明的其它设计中规定,第一换挡件被设计成盘式换挡件。在此,第一换挡件例如具有多个在轴向上前后相继或依次布置的盘、尤其是摩擦盘,它们能够压合或压紧。由此例如第一换挡件能够尤其是只以摩擦配合方式将其中至少两个或正好两个构件抗转动相互联接。在此被证明有利的是,第二换挡件具有至少一个形状配合元件,因此优选被设计成形状配合换挡件、尤其是爪式离合器。由此可以保证尤其效率有利的运行。
在本发明的其它设计中,第一换挡件尤其是在被设计成盘式换挡件时具有内盘架。在内盘架上例如可支承第一换挡件的内盘,尤其在围绕主转动轴线的圆周方向上,从而例如围绕主转动轴线延伸的转矩在内盘和内盘架之间可被传递。在此被证明特别有利的是第一换挡件的内盘架与第一齿圈成一件式地构成并且通过插接或焊接结构被抗转动联接至第一连接元件,第一连接元件通过插接或焊接结构抗转动联接至第二中心齿轮。由此可通过低成本方式实现很高效的运行。另外,由此可以将驱动装置的结构空间需求保持在很小范围内。
在本发明的另一实施方式中,电驱动装置包括与第一换挡件的内盘架成一件构成的第二连接元件,第二连接元件在第一侧借助第一插接或焊接结构被抗转动联接至第一齿圈,并在第二侧借助第二插接或焊接结构被抗转动联接至第二中心齿轮。由此可通过特别简单的方式保持低的结构空间需求。
另一个实施方式的特点是第一齿圈尤其永久地抗转动联接至第二中心齿轮,其中,第二换挡件设置用于将第二行星齿轮架抗转动地联接至壳体。因此优选规定,它是第二行星齿轮架的第二部件。由此可以保证很紧凑的构型。
在本发明的其它有利设计中,第二齿圈尤其永久地抗转动联接至第一行星齿轮架。由此可保持很低的零部件数量和进而结构空间需求和成本及重量。
最后被证明特别有利的是,电驱动装置包括呈空心轴状的连接件。该连接件在径向上、即沿径向布置在差速壳体和第二中心齿轮之间,并且永久抗转动联接至第一行星齿轮架和永久抗转动联接至第二齿圈。由此,零部件数量和进而重量和结构空间需求可以被保持很低。
“第二换挡件具有至少一个形状配合元件”的特征尤其可以是指:在第一变型中,该形状配合元件可以是形状配合换挡件本身、尤其是爪式离合器。在第一变型中优选规定,第二换挡件只或仅具有该形状配合元件且因此例如总体上被设计成形状配合换挡件、尤其是爪式离合器。由此,例如第一变型中的第二换挡件只允许以形状配合方式抗转动联接。在第二变型中可以想到,该形状配合元件本身被设计成形状配合换挡件、尤其是爪式离合器。在第二变型中,第二换挡件还包括摩擦配合换挡件、尤其是盘式换挡件。因此,例如在第二变型中的第二换挡件通过形状配合元件允许以形状配合方式抗转动联接,并且通过盘形件允许以传力配合或摩擦配合的方式抗转动联接。
在第三变型中可以想到形状配合元件被设计成尤其可切换的自由轮。在第三变型中,第二换挡件优选总体上或本身被设计成尤其可切换的自由轮,从而第三变型中的第二换挡件仅或只具有尤其可切换的自由轮作为形状配合元件。因此,第三变型中的第二换挡件只允许以形状配合方式抗转动联接。在第四变型中可以规定形状配合元件被设计成前述自由轮、尤其是前述可切换的自由轮。在第四变型中,第二换挡件还包括摩擦配合换挡件或传力配合换挡件例如盘式换挡件。因此在第四变型中,第二换挡件可实现采用传力配合或摩擦配合方式的抗转动联接以及采用形状配合方式的抗转动联接。相应自由轮使得其中一个第二部件朝围绕主转动轴线延伸的第一方向抗转动联接至该壳体或其中一个第一部件,或自由轮阻止绕主转动轴线朝第一转动方向进行的在这个第二部件与壳体或这个第一部件之间的相对转动。但在围绕主转动轴线延伸的与第一转动方向相反的第二转动方向上,自由轮脱开,从而自由轮朝向第二转动方向允许在这个第二部件与壳体或这个第一部件之间的相对转动。因此,这个第二部件借助自由轮依据转动方向而被制动或未被制动或抗转动联接或未联接至壳体或这个第一部件。必要时或可选地,自由轮是可切换的,从而它可被通断。如果自由轮被接通,则自由轮朝向第一转动方向将这个第二部件连接至壳体或这个第一部件,并允许在这个第二部件与壳体或这个第一部件之间的朝向第二转动方向的相对转动。如果自由轮被断开,则自由轮例如不仅朝向第一转动方向、也朝向第二转动方向允许在这个第二部件与壳体或这个第一部件之间的相对转动。
自以下对优选实施例的描述以及结合附图得到本发明的其它的优点、特征和细节。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在图中单独示出的特征和特征组合不仅在各自所指明的组合中、也在其它组合中或单独地可采用,而没有脱离本发明范围,附图示出:
图1示出用于机动车的本发明电驱动装置的第一实施方式的示意图;
图2a-d分别示出电驱动装置的各一其它实施方式的局部示意图;
图3示出电驱动装置的另一实施方式的局部示意图;
图4示出电驱动装置的另一实施方式的局部示意图;
图5a和b分别示出电驱动装置的另一实施方式的局部示意图。
在附图中,相同的或功能相同的零部件带有相同的附图标记。
图1以示意图示出用于机动车尤其是汽车例如像轿车的电驱动装置10的第一实施方式。机动车例如被设计成电动车、尤其是电池供电车辆,并且尤其可只以电能方式来驱动。在此,机动车能够尤其是只借助于驱动装置10被电驱动。电驱动装置10包括如在图1中尤其示意性所示的壳体12,壳体界定也称为容纳区域的容纳空间14。电驱动装置10还包括行星齿轮传动机构16,其安置或容纳在壳体12内且因此在容纳空间14内。
行星齿轮传动机构16和进而驱动装置10包括相互同轴布置的第一行星齿轮组18和第二行星齿轮组20。
第一行星齿轮组18具有第一中心齿轮22、第一行星齿轮架24和第一齿圈26。中心齿轮22、行星齿轮架24和齿圈26是行星齿轮组18的第一部件或也被称为第一部件。另外,第一行星齿轮组18包括至少一个第一行星齿轮28,其可转动地安装在行星齿轮架24上且同时与中心齿轮22和齿圈26啮合。
第二行星齿轮组20具有第二中心齿轮30、第二行星齿轮架32和第二齿圈34。中心齿轮30、行星齿轮架32和齿圈34是行星齿轮组20的第二部件或也被称为第二部件。中心齿轮22、30、行星齿轮架24、32和齿圈26、34和壳体12也被称为驱动装置10的构件。行星齿轮组18和20在此容纳或安置在容纳空间14内且进而在壳体12内。第二行星齿轮组20还包括至少一个第二行星齿轮36,其可转动地安装在行星齿轮架32上且同时与中心齿轮30和齿圈34啮合。行星齿轮架24和32也被称为行星架。
尤其当相应部件未抗转动联接至壳体12时,相应部件可绕也称为主转动轴线38的转动轴线相对于壳体12转动,或尤其当相应的行星齿轮组18或20被驱动时、即当转矩被传入相应的行星齿轮组18或20时,相应部件绕主转动轴线38相对于壳体12转动。替代地或附加地,尤其当相应构件未抗转动相互联接时,相应构件可绕主转动轴线38彼此相对转动。如果例如其中两个所述构件抗转动相互连接或抗转动相互接合,则抗转动相互连接的构件被锁定而无法绕主转动轴线38转动和彼此相对转动。如果例如其中两个所述构件抗转动相互连接或接合且行星齿轮组18、20被驱动,则抗转动相互连接的构件一起且因此作为整体绕主转动轴线38尤其相对于壳体12转动。即,抗转动相互联接的构件于是作为整体旋转。如果例如相应构件抗转动连接或接合至壳体12,则相应构件被锁定而无法相对于壳体12转动和绕主转动轴线38转动,使得抗转动联接至壳体12的相应构件无法相对于壳体12绕主转动轴线38转动。
可以从图1中看到,第二中心齿轮30抗转动接合或可接合至第一齿圈26。在图1所示的第一实施方式中,中心齿轮30尤其是永久抗转动地接合或联接至齿圈26,从而尤其当行星齿轮组18、20被驱动时,齿圈26和中心齿轮30一起且因此作为整体不仅以共同的或相同的角速度绕主转动轴线38相对于壳体12转动,尤其当齿圈26和中心齿轮30没有抗转动地联接至壳体12时。
另外,第二齿圈34尤其永久地抗转动接合或可接合至第一行星齿轮架24。在图1所示的第一实施方式中,齿圈34尤其永久地抗转动联接至行星齿轮架24,使得尤其当行星齿轮组18、20被驱动且行星齿轮架24和齿圈34未抗转动固定在壳体12上时,行星齿轮架24和齿圈34一起且因此作为整体相对于壳体12绕主转动轴线38转动。
驱动装置10还包括如图1特别示意性示出的电机40,可借助电机以电驱动方式驱动机动车。例如可借助电机40以电驱动方式来驱动机动车的至少两个或正好两个沿车辆横向相互间隔的车轮。通过以电驱动方式驱动车轮,机动车可总体上被电驱动。为此,电机40包括在图1中特别示意性示出的定子42和转子44。转子44可绕机器转动轴线46相对于定子42转动。在此,机器转动轴线46的走向平行于主转动轴线38。在第一实施方式中规定机器转动轴线46与主转动轴线38重合。尤其是转子44可被定子42驱动并由此可绕机器转动轴线46相对于定子42转动。电机40能够以马达方式工作且进而作为电动机运行。在按照马达方式运行时,定子42驱动转子44,由此转子44相对于定子42绕机器转动轴线46被转动。通过转子44,电机40可提供转矩,用于尤其以纯电力方式来驱动车轮和进而机动车。由电机40通过转子44提供的用于以电能方式驱动车轮的相应转矩在图1中由箭头48表示。
驱动装置10、尤其是行星齿轮传动机构16具有永久抗转动联接至第一中心齿轮22的输入轴50,其可被转子44驱动并且能够尤其绕主转动轴线38或绕机器转动轴线46相对于壳体12转动。例如输入轴50尤其永久地抗转动联接或可联接至转子44。行星齿轮组18、20的部件和输入轴50例如也被称为组成部件。关于由转子44经由行星齿轮传动机构16延伸至车轮的、用以将由电机40经其转子44提供的相应转矩从转子44传递至车轮的转矩传递过程而言,输入轴50是如下组成部件中的第一组成部件,由电机提供的相应转矩被传递给这些组成部件。换言之,输入轴50在转矩传递进程中设于其它组成部件或所有其它组成部件的上游,因此由电机40经转子44提供的相应转矩关于所述组成部件而言首先或最先被传递至输入轴50,随后才传递给其余的或其它的各组成部件。由此,例如由电机40提供的相应转矩可以通过输入轴50被传入行星齿轮传动机构16。
驱动装置10、尤其是行星齿轮传动机构16具有尤其可绕主转动轴线38相对于壳体12转动的输出轴52,行星齿轮传动机构16借此可以提供呈输出转矩形式的转矩,尤其用于使车轮被驱动。在此,相应的输出转矩源自由电机40提供的相应转矩。相应的输出转矩可以从行星齿轮传动机构16经由输出轴52被传出。
另外,驱动装置10包括也简称为差速器的差速传动机构54。差速器54例如配属于所述车桥并且也简称为车桥差速器。例如该车轴的车轮可以通过差速器54被电机40驱动。因此,差速器54尤其是具有以下功能,即,将相应的由电机40提供的转矩分配给车轮。差速器54也应有以下功能,即,例如在机动车转弯时允许车轮之间的转速补偿或彼此不同的车轮转速。在此,差速器54可被输出轴52驱动或通过输出轴52被行星齿轮传动机构16驱动,如以下还将详述的那样。
电机40、第一行星齿轮组18和第二行星齿轮组20有利地在轴向上看按照所述顺序前后相继地布置。
这两个行星齿轮组(18;20)、电机(40)和差速器54优选全部彼此同轴布置。
驱动装置10具有第一换挡件56,借此可以将第一齿圈26抗转动联接至壳体12。另外,驱动装置10具有第二换挡件58,借此可以在第一实施方式中将第二行星齿轮架32抗转动联接至壳体12。在此,行星齿轮组18和20是与差速器54同轴布置的。为了现在能实现驱动装置10的很紧凑的构型以及很高效运行,差速器54具有也称为锥齿轮差速器的和/或作为锥齿轮差速器构成的球差速器60,其具有也被称为差速器壳或差速器笼的差速器壳体62。在此实施方式中,例如输出轴52尤其永久地抗转动联接至差速壳体62,并且例如齿圈34也尤其永久地抗转动联接至输出轴52和/或尤其永久地抗转动联接至差速壳体62。因此,例如齿圈34通过差速壳体62和/或通过输出轴52尤其永久地抗转动联接至行星齿轮架24。
相应的由输出轴52提供的输出转矩可以被传递至差动壳体62,由此该差速壳体62可被驱动或被驱动。通过驱动该差速壳体62,使差速壳体绕主转动轴线68尤其相对于壳体12转动。
可从图1中看到,球型差速器60的特点是差速壳体62界定也被称为容纳区域的容纳空间64。容纳空间64在此呈球形或球缺形构成。球形差速器60被设计成锥齿轮差速器,其具有两个可转动安装在差速壳体62上的差速齿轮66、68和两个尤其可相对于差速壳体62转动的从动齿轮70、72。从动齿轮70、72同时与差动齿轮66、68啮合。行星齿轮66、68和从动齿轮70、72是被设计成锥齿轮的齿轮。所述齿轮至少部分、尤其至少大部分或完全安置在容纳空间64内。
从动齿轮70、72尤其永久地抗转动联接至相应的也被称为半轴的轴74、76。在此,机动车的前述车轮可通过轴74、76被驱动,使得车轮能够通过所述轴74、76而被从动齿轮70、72和进而被差速器54驱动。
在图1中,箭头78、80分别示出相应的由相应输出转矩造成的驱动转矩,借助于驱动转矩可以驱动或驱动相应车轮或相应轴74或76。如果差速壳体62绕主转动轴线38尤其相对于壳体12被转动,则使行星齿轮66和68绕主转动轴线38尤其相对于壳体12转动。于是,例如从动齿轮70、72以及借此使得所述轴74、76和进而所述车轮被行星齿轮66、68驱动,由此机动车总体上可被驱动。
差速壳体62在此永久抗转动联接至第一行星齿轮架24。此外,第一中心齿轮22在轴向上布置在差速壳体62旁边,其中,差速器壳体62的最大外径大于第一中心齿轮22的外径、尤其是最大外径。这例如意味着,差速壳体62在垂直于各行星齿轮组18或20的轴向延伸的径向上向外超出中心齿轮22。
第二中心齿轮30在轴向上相对于差速壳体62重叠布置,从而差速壳体62的至少一部分在各行星齿轮组18或20的径向上且因而在驱动装置10的径向上朝外被中心齿轮30覆盖。此时,第二中心齿轮30的内径大于差速壳体62的最大外径。尤其可以想到,差速壳体62的至少一部分、特别是差速壳体62的最大外径布置在中心齿轮之内,因此在径向上向外被中心齿轮30覆盖。因此,例如中心齿轮30在围绕主转动轴线38延伸的周向上以完全环绕的方式包围差速壳体62的所述局部区域。换言之,例如差速壳体62尤其完全穿过中心齿轮30。因此,中心齿轮30例如以空心轴的形式构成,其被差速壳体62穿过。第一换挡件56在径向上包围第一行星齿轮组18且与之轴向重叠地布置。另外,第二换挡件58在轴向上布置在第一行星齿轮组18与第二行星齿轮组20之间。在第一实施方式中,驱动装置10包括第一轴向轴承82,行星齿轮架24借此在轴向上可支承或被支承且因此安装在中心齿轮30上。在此,第一轴向轴承82在轴向上布置在行星齿轮组18与行星齿轮组20之间。
驱动装置10还包括第二轴向轴承84,借此沿轴向在第二行星齿轮架32上可支承或支承且因此安装第二中心齿轮30,其中,第二轴向轴承84在轴向上可布置在第二行星齿轮组20的第二行星齿轮架32的输出侧。此外设有第三轴向轴承86,借此在轴向上在齿圈34上可支承或支持且因此安装第二行星齿轮架32。在此,第三轴向轴承86可以在轴向上布置在第二轴向轴承84的输出侧。
此外,驱动装置10尤其是行星齿轮传动机构16具有第四轴向轴承88,借此在轴向上将第一行星齿轮架24可支承或支承到壳体12上,因此将其安装在壳体12上。在此,第四轴向轴承88可以布置在第一行星齿轮组18的输入侧。
另外,驱动装置10包括第五轴向轴承90,借此在轴向上在壳体12上可支承或支承并进而安装第二齿圈34。第五轴向轴承90在此可以在轴向上位于第二行星齿轮组20的输出侧并且在径向上在差速壳体62的最大外径之内,使得例如差速壳体62在径向上朝外超出第五轴向轴承90。
在第一实施方式中,第一换挡件56被设计成制动器、尤其是摩擦制动器,并且在此被设计成盘式换挡件、即盘式制动器。因此例如可以在第一实施方式中借助换挡件56尤其只以摩擦配合或传力配合的方式将齿圈26抗转动地固定在壳体12上。与之相比,第二换挡件58具有至少一个形状配合元件,因此在第一实施方式中该行星齿轮架32借助换挡件58能够至少或只以形状配合方式抗转动联接至壳体12。在第一实施方式中,换挡件58总体上或单纯或完全被设计成形状配合换挡件,从而可以借助换挡件58将行星齿轮架32只以形状配合/形锁合方式抗转动联接至壳体12。该形状配合元件例如是爪式离合器,从而例如在第一实施方式中该换挡件58总体上或完全地被设计成爪式离合器。此外,在第一实施方式中规定,第一齿圈26尤其永久地抗转动联接至第二中心齿轮30。另外,第二齿圈34例如通过输出轴52和/或通过差速壳体62永久抗转动联接至第一行星齿轮架24。
因为换挡件56被设计成盘式换挡件,故换挡件56具有内盘架和若干内盘。内盘在绕主转动轴线38延伸的圆周方向上支承或可支承在内盘架上,从而环绕主转动轴线38延伸的转矩可以在内盘和内盘架之间被传递。内盘架在图1中用92标示并且设计成与第一齿圈26成一体式。在此,例如设有连接元件94,它尤其是通过插接或焊接结构抗转动地联接至第二中心齿轮30。因此,例如中心齿轮30和连接元件94是彼此分开构成的且抗转动相互联接的部分,它们通过插接或焊接结构抗转动地相互联接。连接元件94在此尤其是通过插接或焊接结构被抗转动联接至齿圈26,进而抗转动联接至内盘架92。因此,齿圈26和连接元件94是彼此分开构成的部分,它们尤其是通过插接或焊接结构来彼此抗转动联接。
驱动装置10还具有驻车锁96,借此可以将输出轴52和进而例如差速壳体62抗转动地联接至壳体12,进而使其被锁定而无法绕主转动轴线38和相对于壳体12进行相对转动。由此也可以锁定机动车车轮以免不希望的转动,从而例如尤其当机动车停泊在坡面上时,可以借助驻车锁96避免机动车意外驶离。例如也被称为从动轴的输出轴52穿过中心齿轮30,使得例如输出轴52在第二行星齿轮组20下方穿过,以便将输出轴52尤其永久地抗转动联接至行星齿轮架24,进而例如联接至行星齿轮组18的从动件。由此例如可以使得在驻车锁96和差速壳体62之间的连接保持低的扭转刚性。
通过布置轴向轴承82、84、86、88和90,所有轴向力能够在与轴向重合的两个方向上很好地从PG16被传出到壳体12。以下可能方式是尤其有利的,即,轴向轴承82、84和86可以按照相同的或相似的直径来接合,从而能够保证至少基本呈直线的力传递。在如图1所示的第一实施方式中,电机40被设计成内转子电机,从而转子44的至少一个纵向部段布置在定子42之内,或在径向上朝外被定子42遮盖。显然,可以替代地想到电机40被设计成外转子电机。
以下在附图中未被示出的实施方式在运动机构方面等同于所示的实施例或第一实施方式:例如作为制动器尤其是摩擦制动器或盘式制动器构成的换挡件58可以改装为固定部件或制动器、尤其是摩擦制动器。例如可以想到,行星齿轮架32永久抗转动联接至该壳体。于是,例如设有如下换挡件,借此可以将齿圈34抗转动联接至行星齿轮架24。或者可以想到,行星齿轮架32永久抗转动联接至壳体12,因此齿圈34永久抗转动联接至行星齿轮架24,于是例如设有如下换挡件,借此可以将中心齿轮30抗转动联接至齿圈26。
图2a示出第二实施方式,其可以对应于第一实施方式。在图2a所示的第二实施方式中,换挡件58总体上或完全地被设计成形状配合换挡件,尤其被设计成爪式离合器,从而换挡件58的前述形状配合元件是形状配合的连接元件或换挡件。因此在第二实施方式中,行星齿轮架32可以借助换挡件58只以形状配合的方式抗转动联接至壳体12。
图2b示出第三实施方式。在第三实施方式中,换挡件58的形状配合元件98是形状配合换挡件例如像爪式离合器。另外,在第三实施方式中的换挡件58包括摩擦配合换挡件100例如像制动器、尤其摩擦制动器或盘式制动器。因此在第三实施方式中,行星齿轮架32可以借助换挡件58不仅以形状配合方式(形状配合元件98)、也以传力配合或摩擦配合的方式(摩擦配合换挡件100)抗转动联接至壳体12。
图2c示出第四实施方式,在此,换挡件58的形状配合元件被设计成尤其可切换的自由轮。在第四实施方式中,换挡件58总体上或单纯地被设计成尤其可切换的自由轮,借此可以朝着绕主转动轴线38延伸的第一转动方向将行星齿轮架32抗转动联接至壳体12。在与第一转动方向相反的第二转动方向上,自由轮允许行星齿轮架32与壳体12之间的相对转动。因为在第四实施方式中换挡件58只包括尤其可切换的自由轮,故在第四实施方式中行星齿轮架32能够借助换挡件58朝第一转动方向只以形状配合方式抗转动联接至壳体12。
图2d示出第五实施方式。在第五实施方式中,在图2d中用98标示的形状配合元件被设计成前述的尤其可切换的自由轮。另外,换挡件58如在第三实施方式中那样包括例如作为制动器、尤其是摩擦制动器或盘式换挡件构成的摩擦配合换挡件100。因此在第五实施方式中,行星齿轮架32可以借助换挡件58不仅以形状配合方式(形状配合元件98)、也以传力配合或摩擦配合的方式(摩擦配合换挡件100)抗转动联接至壳体12。
图3示出第六实施方式,在此,换挡件56尤其总体上或完全地被设计成摩擦配合换挡件或传力配合换挡件,并且同时例如被设计成盘式换挡件。换挡件56在径向上布置在行星齿轮组18的上方,从而行星齿轮组18的至少一部分在径向上向外被换挡件56覆盖。在此,作为盘式换挡件构成的换挡件56的内盘架92与连接元件94成一件式构成,连接元件本身尤其永久地抗转动联接至第二中心齿轮30。例如齿圈26与连接元件94成一件式构成,但或者齿圈26和连接元件94被设计成彼此分开构成的且尤其永久地抗转动相互联接的部分。特别是,齿圈26可以通过插接或焊接结构抗转动地连接至连接元件54。替代地或附加地,中心齿轮30通过插接或焊接结构尤其永久地抗转动联接至连接元件94。因此,例如中心齿轮30和连接元件94被设计成彼此分开构成的且尤其永久地抗转动相互联接的部分,它们通过插接或焊接结构相互抗转动联接。替代地或附加地,齿圈26和连接元件94被设计成是相互分开构成的且尤其永久地抗转动相互联接的部分,它们例如通过插接或焊接结构相互抗转动联接。还优选规定,内盘架92和连接元件94相互成一件式构成。通过借助于插接或焊接结构来实现或可实现的抗转动联接,可以保证有利的分离。
图4示出第七实施方式,在此设有呈空心轴状的连接件102。连接件102也被称为空心轴件,其在径向上布置在差速壳体62和中心齿轮30之间,并且尤其是永久抗转动地联接至行星齿轮架24,且尤其永久地抗转动联接至齿圈34,并且尤其永久地抗转动联接至输出轴52。在此,差速壳体62至少部分、尤其至少大部分或完全地安置在该空心轴件内,在这里,该空心轴件穿过呈空心轴状或以空心轴形式构成的中心齿轮30,尤其完全穿过。通过连接件102,齿圈34和/或驻车锁96尤其在避开输出轴52情况下永久抗转动联接至行星齿轮架24。由此可以实现将驻车锁96和齿圈34很有利地弹性接合到行星齿轮组18的行星齿轮架24,进而接合到其从动件,确切说是穿过第二行星齿轮组20和同时穿过其中心齿轮30。
图5a示出第八实施方式。在第八实施方式中,设有例如呈滑动离合器形式构成的过载离合器104,借此将差速壳体62抗转动地联接至齿圈34和/或驻车锁96。最后,图5b示出第九实施方式,在此设有也被称为滑动离合器的或可能作为滑动离合器构成的过载离合器104。借助于过载离合器104,差速壳体62被抗转动联接或可联接至驻车锁96,其中,在第九实施方式中,差速壳体62在绕过过载离合器104情况下永久抗转动联接至齿圈34。因此,过载离合器104布置在例如呈差速器壳或差速器笼形式构成的或称之为差速器壳或差速器笼的差速器壳体62与驻车锁96或第二齿圈34之间。
过载离合器104优选是盘式离合器,其在过载时略微滑动或打滑。由此,当例如重型机动车、即具有大的重量的机动车停驻在坡上并且驻车锁96被挂入或闭合时,防止驱动装置10受损。当挂入驻车锁96时,过载离合器104在上述情况下略微打滑或滑动一段距离,随后机动车完全停住。第九实施方式和第八实施方式和第七实施方式都可以在上述情况下、即当重型机动车停在坡上时保护机动车且尤其是其例如包括驱动装置10的驱动系,尤其简单地通过挂入驻车锁96。
附图标记列表
10 驱动装置
12 壳体
14 容纳空间
16 行星齿轮传动机构
18 第一行星齿轮组
20 第二行星齿轮组
22 第一中心齿轮
24 第一行星齿轮架
26 第一齿圈
28 第一行星齿轮
30 第二中心齿轮
32 第二行星齿轮架
34 第二齿圈
36 第二行星齿轮
38 主转动轴线
40 电机
42 定子
44 转子
46 机器转动轴线
48 箭头
50 输入轴
52 输出轴
54 差速器
56 第一换挡件
58 第二换挡件
60 球型差速器
62 差速壳体
64 容纳空间
66 行星齿轮
68 行星齿轮
70 从动齿轮
72 从动齿轮
74 轴
76 轴
78 箭头
80 箭头
82 第一轴向轴承
84 第二轴向轴承
86 第三轴向轴承
88 第四轴向轴承
90 第五轴向轴承
92 内盘架
94 连接元件
96 驻车锁
98 形状配合元件
100 摩擦配合换挡件
102 连接件
104 过载离合器

Claims (13)

1.一种用于机动车的电驱动装置(10),具有:
-壳体(12);
-安置在该壳体(12)内的第一行星齿轮组(18),且包括第一中心齿轮(22)、第一行星齿轮架(24)和第一齿圈(26)来作为第一部件;
-安置在该壳体(12)内的第二行星齿轮组(20),该第二行星齿轮组包括抗转动联接或能够抗转动连接至该第一齿圈(26)的第二中心齿轮(30)、第二行星齿轮架(32)和抗转动联接或能够抗转动联接至该第一行星齿轮架(24)的第二齿圈(34)来作为第二部件;
-包括定子(42)和转子(44)的电机(40);
-能够被该转子(44)驱动且永久抗转动联接至该第一中心齿轮(22)的输入轴(50);
-输出轴(52);
-差速器(54);
-半轴(76);
-设置用于将该第一齿圈(26)抗转动联接至该壳体(12)的第一换挡件(56),和
-设置用于将所述第二部件中的一个抗转动联接至该壳体(12)或所述第一部件中的一个的第二换挡件(58),
其中,该转子(44)、该第一行星齿轮组(18)、该第二行星齿轮组(20)和该差速器(54)相互同轴布置,并且其中,该半轴(76)布置在该差速器(54)与该机动车的车轮之间并穿过该转子(44),
其特征是,
-该差速器(54)具有带有差速器壳体(62)的球型差速器(60),该差速器壳体永久抗转动联接至该第一行星齿轮架(24);
-该第一中心齿轮(22)在轴向上看布置在该差速器壳体(62)旁边,其中,该差速器壳体(62)的最大外径大于该第一中心齿轮(22)的外径;
-该第二中心齿轮(30)在轴向上与该差速器壳体(62)重叠布置,其中,该第二中心齿轮(30)的内径大于该差速器壳体(62)的最大外径;
-该第一换挡件(56)相对于该第一行星齿轮组(18)在径向上呈包围状且至少部分与之轴向重叠地布置。
2.根据权利要求1所述的电驱动装置(10),其特征是,该第二换挡件(58)在轴向上基本布置在该第一行星齿轮组(18)的背对该电机(40)的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的电驱动装置(10),其特征是,设有第一轴向轴承(82),其设计用于在轴向上相对于该第二中心齿轮(30)来支承该第一行星齿轮架(24),其中,该第一轴向轴承(82)在轴向上布置在该第一行星齿轮组(18)与该第二行星齿轮组(20)之间。
4.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征是,设有第二轴向轴承(84),其设计用于在轴向上相对于该第二行星齿轮架(32)来支承该第二中心齿轮(30),其中,该第二轴向轴承(84)在轴向上看布置在该第二行星齿轮组(20)的背对该电机(40)的一侧。
5.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征是,设有第三轴向轴承(86),其设计用于在轴向上相对于该第二齿圈(34)来支承该第二行星齿轮架(32),其中,该第三轴向轴承(86)在轴向上看布置在该第二行星齿轮组(20)的背对该电机(40)的一侧。
6.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征是,设有第四轴向轴承(88),其设计用于在轴向上相对于该壳体(12)来支承该第一行星齿轮架(24),其中,该第四轴向轴承(88)在轴向上布置在该第一行星齿轮组(18)的朝向该电机(40)的一侧。
7.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征是,设有第五轴向轴承(90),其设计用于相对于该壳体(12)来支承该第二齿圈(34),其中,该第五轴向轴承(90)在轴向上布置在该第二行星齿轮组(20)的背对该电机的一侧,并且在径向上布置在该差速器壳体(62)的最大外径之内。
8.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征是,该第一换挡件(56)被设计成盘状换挡件,其中,该第二换挡件(58)具有至少一个形状配合元件(98)。
9.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征是,该第一换挡件(56)的内盘架(92)与该第一齿圈(26)成一体式构成,并且通过插接或焊接结构被抗转动联接至第一连接元件(94),该第一连接元件通过插接或焊接结构被抗转动联接至该第二中心齿轮(30)。
10.根据权利要求1至8之一所述的电驱动装置(10),其特征是,设有与该第一换挡件(56)的内盘架(92)成一体构成的第二连接元件(94),该第二连接元件在第一侧借助第一插接或焊接结构被抗转动联接至该第一齿圈(26),并且在第二侧借助第二插接或焊接结构被抗转动联接至该第二中心齿轮(30)。
11.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征是,该第一齿圈(26)抗转动联接至该第二中心齿轮(30),其中,该第二换挡件(58)设置用于将该第二行星齿轮架(32)抗转动联接至该壳体(12)。
12.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征是,该第二齿圈(34)永久抗转动联接至该第一行星齿轮架(24)。
13.根据权利要求12所述的电驱动装置(10),其特征是,设有呈空心轴构成的连接件(102),该连接件在径向上布置在该差速器壳体(62)与该第二中心齿轮(30)之间,并且永久抗转动联接至该第一行星齿轮架(24)且永久抗转动联接至该第二齿圈(34)。
CN201980074252.XA 2018-11-12 2019-10-31 用于机动车尤其是汽车的电驱动装置 Pending CN113165486A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018008939.9 2018-11-12
DE102018008939.9A DE102018008939B3 (de) 2018-11-12 2018-11-12 Elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
PCT/EP2019/079837 WO2020099137A1 (de) 2018-11-12 2019-10-31 Elektrische antriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113165486A true CN113165486A (zh) 2021-07-23

Family

ID=68542594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980074252.XA Pending CN113165486A (zh) 2018-11-12 2019-10-31 用于机动车尤其是汽车的电驱动装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11351849B2 (zh)
CN (1) CN113165486A (zh)
DE (1) DE102018008939B3 (zh)
WO (1) WO2020099137A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019119949B4 (de) * 2019-07-24 2023-04-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit drehfester Hohlrad-Sonnenrad- und Planetenradträger-Hohlrad-Bindung
DE102020000661A1 (de) 2020-01-31 2021-08-05 Daimler Ag Elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102020000664A1 (de) * 2020-01-31 2021-08-05 Daimler Ag Elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
US11623510B2 (en) * 2020-12-28 2023-04-11 Dana Automotive Systems Group, Llc Vehicle electric drive axle
DE102021105604B3 (de) 2021-03-09 2022-05-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrisch betreibbarer Achsantriebsstrang
DE102021002327A1 (de) * 2021-05-03 2022-11-03 Daimler Truck AG Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug
DE102021004159B3 (de) * 2021-08-12 2022-11-24 Mercedes-Benz Group AG Elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102022003330A1 (de) 2021-09-22 2023-03-23 Mercedes-Benz Group AG Radialschaltanordnung für Getriebe in Fahrzeugen
DE102022001138A1 (de) 2022-04-01 2023-06-22 Mercedes-Benz Group AG Elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102022003207A1 (de) 2022-09-01 2023-10-05 Mercedes-Benz Group AG Elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug
DE102022003206A1 (de) 2022-09-01 2024-03-07 Mercedes-Benz Group AG Elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeuge
DE102022004848B3 (de) 2022-12-21 2024-03-07 Mercedes-Benz Group AG Elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4799158A (en) * 1986-05-27 1989-01-17 Ford Motor Company System for computer controlled shifting of an automatic transmission
US20090118051A1 (en) * 2006-05-12 2009-05-07 Alois Bock Transmission device for distributing a drive torque to at least two output shafts
CN103429450A (zh) * 2011-03-15 2013-12-04 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 机动车混合动力驱动装置
CN104044451A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 E-Aam传动系统公司 具有扭矩分配驱动机构的车轴组件
CN106794749A (zh) * 2014-10-08 2017-05-31 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 变速器装置
DE102016004373A1 (de) * 2016-04-09 2017-10-12 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531428A (en) * 1983-01-10 1985-07-30 Caterpillar Tractor Co. Planetary transmission
JPH05116549A (ja) 1991-10-24 1993-05-14 Aisin Aw Co Ltd 電気自動車用駆動装置
US8465386B2 (en) * 2008-05-02 2013-06-18 Chrysler Group Llc Semi-power split hybrid transmission with multiple modes and fixed gears
DE102012017352B4 (de) * 2012-08-31 2016-09-08 Bayerische Motorenwerke Aktiengesellschaft Antriebsvorrichtung für eine elektrisch angetriebene Achse eines Kraftfahrzeugs
JP5777654B2 (ja) * 2013-03-19 2015-09-09 本田技研工業株式会社 自動変速機
DE102017006266A1 (de) 2017-07-01 2019-01-03 Daimler Ag Getriebevorrichtung für einen elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs, sowie elektrischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug
DE102018000436B3 (de) 2018-01-19 2019-04-25 Daimler Ag Getriebeeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4799158A (en) * 1986-05-27 1989-01-17 Ford Motor Company System for computer controlled shifting of an automatic transmission
US20090118051A1 (en) * 2006-05-12 2009-05-07 Alois Bock Transmission device for distributing a drive torque to at least two output shafts
CN103429450A (zh) * 2011-03-15 2013-12-04 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 机动车混合动力驱动装置
CN104044451A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 E-Aam传动系统公司 具有扭矩分配驱动机构的车轴组件
CN106794749A (zh) * 2014-10-08 2017-05-31 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 变速器装置
DE102016004373A1 (de) * 2016-04-09 2017-10-12 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018008939B3 (de) 2019-12-05
US11351849B2 (en) 2022-06-07
WO2020099137A1 (de) 2020-05-22
US20210394602A1 (en) 2021-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113165486A (zh) 用于机动车尤其是汽车的电驱动装置
CN109890642B (zh) 电动驱动桥动力路径和由其制成的驱动桥
KR101990659B1 (ko) 순수하게 전기적으로 구동 가능한 자동차의 구동 트레인
EP3715669B1 (en) Multi-speed gearbox and the drive axle made therewith
US8876643B2 (en) Device for driving a vehicle
EP2655926B1 (en) Multi-speed transaxle for electric and hybrid vehicle application
CN111344171B (zh) 用于机动车的电动驱动设备
CN109804180B (zh) 用于机动车辆的驱动装置
CN111699099B (zh) 用于机动车、尤其是汽车的电驱动装置
EP3630521B1 (en) Electric drive unit assembly
JP2013512646A (ja) 電気駆動システム
CN110832225B (zh) 用于机动车电动动力传动设备的传动装置以及机动车用电动动力传动设备
CN107152507A (zh) 电动全轮驱动双速分离式双级减速行星齿轮
US11945311B2 (en) Shifting device for a hybrid drive system of a motor vehicle, drive system, and motor vehicle
CN111566384B (zh) 用于机动车尤其是汽车的传动装置
CN106476605A (zh) 电动全轮驱动
CN112292279A (zh) 用于电力可驱动机动车辆的动力传动系的驱动单元、以及驱动总成
CN115052772A (zh) 用于机动车的电驱动装置
CN115087555A (zh) 具有多挡位的变速器装置的混合动力驱动系统以及机动车
CN105620259A (zh) 一种具有变速功能的电轴驱动系统及机动车
CN108688464B (zh) 混合分动箱
US11739815B2 (en) Gear assembly for use in electric drive transmissions
CN109804183B (zh) 用于机动车的变速器
JP7415040B2 (ja) 多段変速装置を備えるハイブリッド駆動システムおよび自動車
CN112313429B (zh) 用于机动车尤其是汽车的传动设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Stuttgart, Germany

Applicant after: Mercedes Benz Group Co.,Ltd.

Address before: Stuttgart, Germany

Applicant before: DAIMLER AG

CB02 Change of applicant information