CN113167378A - 用于具有反向驱动装置的机动车辆的传动单元以及包括所述传动单元的机动车辆 - Google Patents

用于具有反向驱动装置的机动车辆的传动单元以及包括所述传动单元的机动车辆 Download PDF

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Abstract

用于机动车辆(1)的传动单元(15)包括驱动轮的轴(23)，所述驱动轮的轴(23)操作地连接至主驱动装置(19，97)以控制正向驱动，以及反向驱动电动马达(21)。所述传动单元进一步包括通过所述反向驱动电动马达(21)旋转的控制套筒(47)，以及操作地连接至所述驱动轮的轴(23)的从动传动套筒(63)。设置致动器(121)，所述致动器(121)用于控制所述控制套筒(47)与所述从动传动套筒(63)之间的相互联接，以将所述反向驱动电动马达(21)的运动传递至所述驱动轮的轴(23)。

Description

用于具有反向驱动装置的机动车辆的传动单元以及包括所述 传动单元的机动车辆
技术领域
本发明涉及一种具有反向驱动的传动单元，所述传动单元特别地但不仅仅被用于具有两个或三个轮的机动车辆。本发明进一步涉及一种包括上述传动单元的机动车辆。
背景技术
众所周知，机动车辆、特别地摩托车通常不配备有反向驱动。因此，当向后运行时，由于它们为笨重的且难以运动，所以使它们运动是相当困难的，尤其是在驾驶员跨骑在鞍座上的情况下。离开鞍座以手动地推动机动车辆也是困难的。当乘客也坐在机动车辆上时，该操作变得特别地复杂。如果机动车辆不在光滑的、平坦的地面上，则手动推动操作变得几乎不可能。
为了克服这些缺点，一些摩托车、尤其是大质量的摩托车配备有反向驱动，所述反向驱动使用齿轮箱，所述齿轮箱与汽车工业中使用的那些非常相似。然而，这些解决方案是昂贵的并且必然需要使用齿轮传动装置。因此，它们不适用于使用变速器传动装置的摩托车。
US 4,923,028公开一种具有控制反向驱动的电动马达的摩托车。所述电动马达与主万向轴机械连接，所述主万向轴从控制正向驱动的吸热发动机获得它的运动。所述系统为复杂的，必须使用万向轴并且本质上是不安全的。
US 9,926,040公开一种用于机动车辆的反向驱动的机构，所述机构使用辅助电动马达，所述辅助电动马达将运动传递至减速齿轮，所述减速齿轮可以接合于轴上，所述轴用于借助于致动器将运动传递至驱动轮。从电动马达至减速齿轮的运动通过柔性轴传递。所述系统为复杂的、庞大的并且功能较差的。
因此，需要提供一种传动单元，所述传动单元完全地或部分地克服或减少已知的传动装置的缺点和限制。
发明内容
为了克服或减轻现有技术的带有反向驱动的传动单元的一个或多个限制和缺点，提供一种用于机动车辆的传动单元，所述传动单元包括驱动轮的轴，所述驱动轮的轴操作地连接至用于控制正向驱动的主传动装置，以及反向驱动电动马达。所述传动单元进一步包括通过所述反向驱动电动马达旋转的控制套筒，以及操作地连接至所述驱动轮的轴的从动传动套筒。还提供一种致动器，所述致动器用于控制所述控制套筒与所述从动传动套筒之间的相互联接，以将所述反向驱动电动马达的运动传递至所述驱动轮的轴。
以这种方式，利用所述致动器可以控制所述反向驱动装置的接合，并且可以通过所述电动马达使所述驱动轮的轴沿与用于正向驱动的正常的旋转方向相反的方向旋转。
在本文中所公开的实施例中，所述致动器优选地为线性致动器，亦即设置有可根据平移轴线运动的致动元件。所述致动器可以为具有致动元件的电致动器，例如螺线管致动器，所述致动元件可以包括锚固件，可通过磁体所生成的电磁力的作用使所述锚固件运动。
在有利的实施例中，所述控制套筒和所述从动传动套筒与所述驱动轮的轴同轴并且在反向驱动期间随所述驱动轮的轴围绕旋转轴线旋转。
在本文中所公开的实施例中，所述控制套筒借助于辅助驱动装置连接至所述反向驱动电动马达。该驱动装置在电动马达与控制套筒之间提供正确的齿轮比。在特别有利的实施例中，所述辅助驱动装置包括齿轮系、亦即一系列成对的相互啮合的齿轮，并且优选地包括至少一个辅助轴以及优选地两个辅助轴，在所述辅助轴中的每一个上分别花键连接有成对的齿轮。在有利的实施例中，所述驱动装置使得所述电动马达的旋转轴线平行于所述驱动轮的轴的旋转轴线。在这种情况下，所述驱动装置应当包括一系列正齿轮。
在本文中所公开的实施例中，所述控制套筒扭转地联接至选择器，所述选择器可相对于所述控制套筒轴向地运动并且功能性地联接至所述致动器。术语“可轴向地运动”意味着所述选择器可平行于它自己的旋转轴线运动。当所述选择器和所述控制套筒彼此同轴并且与所述传动轮的轴同轴时，所述选择器的轴向运动为平行于所述驱动轮的轴的以及所述控制套筒的共同的旋转轴线的运动。
在有利的实施例中，所述机动车辆的驱动轮不直接地连接至所述驱动轮的轴。相反，可以设置与所述驱动轮同轴的轮轴，所述轮轴通过另外的传动装置、优选地齿轮传动装置连接至所述驱动轮的轴。这些可以为正齿轮，以相互平行地布置所述驱动轮的轴以及所述驱动轮的轮轴。
所述选择器可以可轴向地运动以：相对于所述从动传动套筒采取第一脱开位置，其中所述选择器仅仅扭转地联接至所述控制套筒；以及相对于所述从动传动套筒采取第二接合位置，其中所述选择器扭转地联接至所述控制套筒以及所述从动传动套筒，以将扭矩从所述控制套筒传递至所述从动传动套筒。
所述选择器可以包括第一接合齿，所述第一接合齿适于与与所述从动传动套筒成一体的第二接合齿共同作用，以将所述控制套筒的旋转传递至所述从动传动套筒。所述接合齿可以为前接合齿并且可以例如为斜面的，以在所述从动套筒倾向于以大于所述选择器的和所述控制套筒的旋转速度的角速度旋转时容许所述选择器和所述从动套筒远离彼此运动。
所述传动单元可以包括安全系统，所述安全系统适于在所述驱动轮的轴沿正向运动方向转动的情况下防止反向驱动致动。所述安全系统例如可以为基于离心作用的安全系统。
在某些实施例中，所述安全系统包括至少一个离心质量块，以及优选地一对离心质量块，所述离心质量块随所述驱动轮的轴旋转并且由于离心力而可相对于所述驱动轮的轴从缩回位置径向地运动至抽出位置，在所述抽出位置中，所述离心质量块防止反向驱动致动。在有利的实施例中，所述安全系统被构造成在所述驱动轮的轴以大于最小安全值的速度沿正向运动方向旋转的情况下防止所述选择器与所述从动传动套筒之间的相互接合。
为了控制反向驱动装置的接合和脱开，在有利的实施例中，可以设置活动叉，所述活动叉操作地连接至所述致动器和所述选择器以便容许启动和停用所述反向驱动装置。
在有利的实施例中，所述叉可以与销或柄成一体，或者它可以包括与所述叉的平移轴线平行的柄或销，所述平移运动由上述致动器施加，以控制所述反向驱动装置的接合和脱开。
当所述致动器为设置有可根据所述致动器的轴线运动的元件的线性致动器时，所述叉的平移轴线有利地平行于所述致动器的轴线。
在某些实施例中，所述选择器相对于所述叉为扭转地自由的，亦即所述选择器以能够围绕它自己的旋转轴线相对于不旋转的叉旋转的方式紧固至所述叉。而且，有利地，所述选择器可以轴向地紧固至所述叉，以使得所述叉的运动、例如所述叉的由所述致动器施加的轴向运动确定所述选择器的沿着所述选择器的旋转轴线的运动。
为了将所述致动器的运动传递至所述叉，有利的是提供一种控制杆，所述控制杆适于围绕铰接销旋转并且功能性地连接至所述致动器和所述叉，以将所述致动器的运动传递至所述叉。所述杆可以被构造成力倍增杆。特别地，在特别有利的实施例中，所述铰接销布置于所述杆的至所述致动器的第一约束部与所述杆的至所述叉的第二约束部之间的中间位置中。在所述两个约束部的至所述杆的旋转轴线的距离(由所述销限定)之间具有适当的比率的情况下，获得由所述致动器所生成的力的倍增，以更容易控制所述叉。
在本文中所公开的实施例中，所述电动马达以及控制所述反向驱动装置的接合和脱开的致动器可以安装于壳体上，在所述壳体中容纳有将所述吸热发动机的动力传递至所述驱动轮的主驱动装置，特别地并且有利地是带有具有传动比的无极变速器的驱动装置。
在本文中所公开的实施例中，所述致动器可以安装于所述壳体外部。在某些实施例中，所述电动马达可以安装于所述壳体内部。所述壳体可以容纳所述驱动轮的轴以及所述驱动轮轮轴，以及与所述驱动轮的轴同轴的构件，特别是所述控制套筒和所述从动传动套筒，以及所述选择器，其中所述叉用于控制接合和脱开运动。所述电动马达与所述控制套筒之间的传动装置、优选地齿轮传动装置，以及从所述驱动轮的轴至所述驱动轮轮轴的传动装置，可以安装于所述壳体中。
在有利的实施例中，对于缺少反向驱动的传动单元而言，所述反向驱动装置的构件的相对于所述壳体的布置使得不需要相对于现有技术的壳体进行改变。
在本文中还公开一种机动车辆，所述机动车辆包括如上所限定的传动单元以及通过所述主驱动装置操作地连接至所述驱动轮的轴的内燃机。
在下文和所附权利要求中描述另外的有利的特征和实施例。
附图说明
根据说明和附图，将更好地理解本发明，所述说明和附图示出本发明的示例性而非限制性实施例。更特别地，在图中，所述图示出：
图1为具有根据本发明的传动单元的机动车辆的侧视图；
图2为容纳所述传动单元的壳体的盖的外部图；
图3为图2的盖的内部图；
图4为从所述反向驱动电动马达至所述驱动轮的轴的运动的传动装置的等距视图；
图6为根据包含所述驱动轮的轴的旋转轴线以及用于接合和脱开所述反向驱动装置的机构的旋转轴线的平面的截面；
图7为所述控制套筒的等距视图；
图8为根据包含所述从动传动套筒的旋转轴线、用于接合所述反向驱动装置的选择器的旋转轴线以及具有离心质量块的安全系统的旋转轴线的平面的截面；
图9A和9B为所述安全系统的根据图8的线IX-IX的两个视图，其中离心质量块在所述离心质量块的两个不同的位置中；
图10为所述从动传动套筒与所述安全系统的相关的离心质量块的等距视图；
图11为用于接合所述反向驱动装置的选择器的等距视图；
图12为用于控制所述选择器的叉的等距视图；以及
图13为用于致动所述反向驱动装置的传动装置的致动器的等距视图。
具体实施方式
图1示出机动车辆1、在所示示例中小型摩托车的侧视图，可以将根据本发明的传动单元应用至所述机动车辆1。机动车辆包括具有鞍座5的底盘3，控制一个或两个前转向轮9的转向的车把7，后驱动轮11以及吸热发动机13，所述吸热发动机13生成使车辆向前前进所需的机械动力。附图标记15整体上表示将机械动力从吸热发动机传递至驱动轮11的传动单元。所述传动单元包括壳体17，在壳体17内容纳有从吸热发动机13至驱动轮11的机械动力传动装置以及用于改变从吸热发动机13至驱动轮11的传动比的装置，例如无级变速传动装置(简称CVT)。
图2和3示出壳体17的盖18的外侧和内侧。附图标记A和B分别表示花键连接于吸热发动机13的动力输出装置上的驱动皮带轮(未示出)的轴线以及无级变速传动装置的从动皮带轮19(图5)的轴线。无级变速传动装置的特征可以为本身已知的类型，并且在本文中不对它们进行详细描述。
在壳体17内部容纳有反向驱动电动马达21，所述反向驱动电动马达21通过整体上用附图标记22(图4)表示的齿轮传动装置将运动传递至下面详细描述的反向驱动控制套筒。所述反向驱动控制套筒为用于接合反向驱动装置的机构或装置的一部分，在图4中整体上用附图标记24表示并且在下面详细描述所述机构或装置。
用于接合反向驱动装置的机构将齿轮传动装置22连接至驱动轮11的轴23(图4、5)。轴23的端23A通过端轴承22(图5)支撑于壳体17中。
特别地，如图3中所示，相对于轴23，反向驱动电动马达21安装于与主驱动装置(未详细示出)相对的侧上，所述主驱动装置从轴线A延伸至轴线B。
在壳体17的盖18的外侧上应用有致动单元25，在下文中特别地参考图13对所述致动单元25进行详细描述，并且所述致动单元25控制反向驱动装置的接合和脱开。
在图4中整体上可以看到将运动从反向驱动电动马达21传递至接合机构24的齿轮传动装置22。在图5中可更好地看到形成齿轮传动装置的各个齿轮。更特别地，反向驱动电动马达21的输出轴31包括小齿轮33，所述小齿轮33与花键连接于第一轴37上的第一齿轮或大齿轮35啮合，所述第一轴37被安装成在壳体17中空转地旋转。第二齿轮39被花键连接于轴37上并且继而与齿轮41啮合，所述齿轮41花键连接于第二轴42上，所述第二轴42被安装成在壳体17中空转地旋转，在所述第二轴42上花键连接有第四齿轮45。所述第四齿轮45将旋转运动传递至反向驱动接合机构24的控制套筒47。控制套筒47在图6的截面中也被示出并且在图7中的等距视图中被单独地示出。
更详细地，控制套筒47包括大齿轮49，所述大齿轮49与齿轮或大齿轮45啮合并且所述大齿轮49形成于盘状主体51的外围边缘上。盘状主体51在中心开孔并且具有从盘状主体51的一侧凸出的第一大致圆柱形部分53以及从盘状主体51的相对侧凸出的第二大致圆柱形部分55(参见图6)。部分53和55与盘状主体51同轴。在大致圆柱形部分53中安装有轴承57，控制套筒47通过轴承57被支撑于驱动轮11的轴23上。在形成于壳体17中的安装底座与控制套筒47的大致圆柱形部分53之间插置有额外的轴承59。驱动轮11的轴23的第二端23B被插入于轴承57内部，以使得所述轴23不仅通过端23A处的轴承22(图5)而且通过端23B处的轴承57、59的组合被可旋转地支撑于壳体17中。
如图7中所示，大致圆柱形部分55形成用于控制套筒47与选择器61(图5和6)之间的扭转联接的花键轮廓55A，所述选择器61用于反向驱动装置的接合和脱开，如将进一步阐明的。选择器61在图5和6中被显示为安装的并且在图11中的等距视图中被显示为单独的。选择器61具有大致环形形状并且它具有花键轮廓61A，所述花键轮廓61A联接至控制套筒47的花键轮廓55A。
如在图11和图8(其中选择器61安装于进一步详细描述的从动传动套筒63上)中特别地示出的，选择器61具有圆周槽65，在所述圆周槽65中接合有控制叉67的接合插脚67A，所述控制叉67功能性地连接至致动单元25，以按进一步描述的方式控制反向驱动装置的接合和脱开。在图12中以等距视图单独地示出控制叉67。
在图10中以等距视图单独地示出从动传动套筒63，连同形成安全系统的构件，所述安全系统在机动车辆1向前运动的情况下防止反向驱动装置的接合。将进一步描述所述安全系统。图8在根据包含从动传动套筒63的以及选择器61的旋转轴线X的平面的截面中示出从动传动套筒63和选择器61。如在图8和10中特别地示出的，从动传动套筒63包括具有环形凸起71的盘状主体69，斜面前齿73从所述环形凸起71突出，所述斜面前齿73限定接合齿。斜面前齿73能够与接合齿共同作用，所述接合齿包括与选择器61成一体的接合斜面前齿75，特别地在图11中可看见所述接合斜面前齿75。前齿75从选择器61的朝向从动传动套筒63定向的表面61B突出，环形凸起77也从表面61B突出，所述环形凸起77具有的直径小于这样的直径：选择器61的前齿75沿着该直径定位。如特别地在图8的截面中所示出的，环形突起可以由设置于选择器61的主体中所形成的底座中的环形成。
从动传动套筒63花键连接至套筒79，在所述套筒79内获得花键轮廓81，如特别地在图8中所示出的。在安装时，将套筒79与花键连接于其上的传动套筒63覆盖于驱动轮的轴23上。套筒79的花键轮廓81接合形成于驱动轮的轴23上的相对应的带槽的轮廓83。这样，从动传动套筒63、套筒79以及驱动轮11的轴23同轴并且被扭转地结合至彼此以一体地旋转。
从动传动套筒63与安全系统相关联，所述安全系统在机动车辆1沿正向行进方向前进时以及在任何情况下在驱动轮11以高于某个阈值的角速度旋转时防止反向驱动装置的接合。在所示实施例中，安全系统为离心系统。简而言之，安全系统包括随从动传动套筒63和驱动轮11的轴23一起旋转的质量块。如果轴23的旋转速度高于阈值速度，则作用于旋转质量块上的离心力连同从动传动套筒63以及轴23布置于远离旋转轴线(X轴线)的径向位置中，从而防止反向驱动装置的接合。
更特别地，在本文中所示的实施例中，两个质量块84通过相应的铰接销85铰接至从动传动套筒63(特别地参见图8、9A，9B)。例如，质量块84可以具有弓形形状并且可以容纳于从动传动套筒63的环形底座87中，如特别地在图8、9A、9B中所示出的。环形底座87具有足够的径向尺寸以容许质量块84围绕销85从图9A和9B中所示的两个位置中的一个摆动至另一个。更特别地，在图9A中，质量块处于距旋转轴线X最小距离的位置中。弹性构件91、例如螺旋形牵引弹簧91可以固定至质量块84的与其中质量块84通过销85铰接至从动传动套筒63的端相反的端。弹性构件91对处于图9A的位置中的质量块84施加应力，所述位置为具有最小能量的位置。当质量块84围绕从动传动套筒63的轴线X旋转时，它们所受到的离心力趋于使质量块84从图9A的位置运动至图9B的位置，从而克服弹性构件91的弹力。
在驱动轮11的轴23上花键连接有带有柔性联接器93的离合器，所述离合器从空心轴95接收输入运动，在所述空心轴95上花键连接有无级变速传动装置的从动皮带轮19，特别地参见图5。附图标记97表示带有梯形截面的皮带，所述皮带从无级变速器的驱动皮带轮(未示出)接收运动并且传递至从动皮带轮19。当机动车辆1必须沿正向行进方向前进时，由无级变速传动装置提供的旋转运动通过具有柔性联接器93的离合器传递至驱动轮11的轴23。
在所示实施例中，驱动轮11的轴23通过一系列齿轮机械地联接至驱动轮11的轮轴101(参见图5)。轮轴101通过轴承102、104支撑于壳体17中。在所示实施例中，轴23与轮轴101之间的传动装置包括与轴23成一体或与其形成单个部件的第一齿轮103。第一齿轮103与花键连接至中间轴的齿轮105啮合，所述中间轴被安装成在壳体17中空转地旋转并且花键连接至额外的齿轮107。额外的齿轮107与花键连接至从动轮11的轴101的齿轮109啮合。
迄今所描述的传动单元的操作如下。
在机动车辆1的正向行进期间，吸热发动机13通过包括变速器的传动装置为后驱动轮11提供机械动力，所述变速器包括驱动皮带轮(未示出)、皮带97以及从动皮带轮19。运动被通过空心轴95以及带有柔性联接器93的离合器从从动皮带轮19传递至轴23，并且被通过齿轮103、105、107、109从轴23传递至驱动轮11的轮轴101。
在车辆1的正向行进期间，反向驱动装置为无效的。控制叉67处于向后位置中，其中它被压缩弹簧111(图5和6)推动，所述压缩弹簧111根据箭头f67偏置控制叉67。在该位置中，控制叉67将选择器61维持于图5和6中所示的无效位置中。在该无效位置中，选择器61的前齿75从与从动传动套筒63成一体的前齿73脱开。反向驱动电动马达21的任何旋转都不会对驱动轮11具有影响。
当机动车辆1以正向行进前进时，轴23的旋转使离心质量块84被维持于图9B的扩展位置中。在该位置中，质量块84阻止选择器61的至从动传动套筒63的任何接近运动。在图9B的扩展位置中，质量块84处于与选择器61成一体的环形凸起77前面，如在图8中详细示出的。阻止选择器61的朝向从动传动套筒63的任何轴向运动，因为质量块84与环形凸起77抵接。以这种方式，如果机动车辆1的控制单元的操作失误或故障将使选择器61被通过控制叉67推动，则这样的推动将不会引起前齿73、75的相互接合。
因此，仅仅在机动车辆1静止的情况下，或者另外仅仅在驱动轮11的轮轴101以及因此驱动轮11的轴23以使得质量块84处于图9A中所示的具有最小能量的位置中的这样的低速度(最小速度阈值)旋转的情况下，才可以接合反向驱动装置。
为了接合反向驱动装置并且使机动车辆1向后行进，一旦正向行进运动停止，控制叉67就沿与箭头f67相反的方向运动(图6)。所述运动由进一步描述的致动器提供，通过所述致动器克服压缩弹簧111的力。叉67的沿与箭头f67相反的方向的运动引起选择器61的平行于驱动轮11的轴23的旋转轴线X的轴向滑动，所述旋转轴线X与控制套筒47的、从动传动套筒63的以及选择器61的旋转轴线一致。通过选择器61的花键轮廓61A以及控制套筒47的花键轮廓55A之间的联接容许滑动。
通过该轴向运动，选择器61的前齿75与从动传动套筒63的前齿73接合。
一旦执行选择器61的朝向从动传动套筒63的轴向移动，就可以启动反向驱动电动马达21。这通过齿轮33、35、39、41驱动控制套筒47旋转。花键轮廓55A和61A之间的联接将运动传递至选择器61，并且前齿75与前齿73之间的联接将旋转运动传递至从动传动套筒63。从动传动套筒63通过与轴23的带槽的轮廓83啮合的花键轮廓81将旋转运动传递至驱动轮11的轴23。然后，轴23通过一系列齿轮103、105、107、109和轮轴101将运动传递至驱动轮11。
一旦完成了期望的反向行进，例如停放车辆，就可以使反向驱动电动马达21停止并且使选择器61向后运动，从而在停用接合反向驱动装置的致动器之后通过压缩弹簧111所实现的推动的效应使控制叉67处于脱开位置中。
如果在反向驱动期间从动传动套筒63的旋转速度变得大于选择器61的和控制套筒47的旋转速度，则前接合齿75、73的斜面形状使从动传动套筒63能够反超选择器61的旋转，从而避免上述反向驱动系统的构件破损的风险。
为了控制控制叉67的运动，提供致动单元25，所述致动单元25优选地安装于壳体17外部，如图2中所示。致动单元25在图13中的等距视图中也是可见的并且与壳体17分离。
在所示实施例中，致动单元25包括致动器121、优选地线性致动器，亦即具有可根据平移轴线运动的元件。例如，致动器121可以为具有可运动的锚固件121A的螺线管致动器。致动器121可以安装于与壳体17成一体的板128上。致动器121作用于杆125的第一端125A上，所述杆125围绕与板128成一体并且因此与壳体17成一体的销126枢转。旋转销126处于杆125的端125A、125B之间的中间位置中。这些端限定杆125与致动器121之间的约束部，以及杆125与叉67之间的约束部。螺线管致动器121的可运动的锚固件121A的根据箭头f121(图13)的运动引起杆125的围绕销126的摆动以及杆125的第二端125B的根据f125的相对应的运动。杆125的第二端125B按压抵靠与控制叉67成一体的销或柄127(参见图12和6)。
在有利的实施例中，柄或销127大致上正交于控制叉67的主体，所述主体形成两个插脚67A。在特别有利的实施例中，销127的轴线平行于轴23的轴线。
销127的轴线限定叉的平移方向，所述平移方向优选地平行于轴23的、控制套筒47的、选择器61的以及从动传动套筒63的旋转轴线。而且，销127的轴线优选地平行于并且远离(亦即，不同轴)致动器121的可运动的锚固件121A的轴线；亦即，它平行于致动器121的运动轴线。控制叉67的和致动器121的这种特定的平行布置容许相对于其中致动器相对于控制叉67的柄127同轴地安装并且安装于头部处的实施例优化马达组的整体体积。
然后，大致上，螺线管致动器121被构造成克服压力弹簧111的力通过倍增杆125将控制叉67推动至有效位置。
为了提高反向驱动装置的安全性，可以设置能够感测致动器的和叉67的位置的安全传感器。例如，如果设置杆125，则传感器123可以与杆125相关联，以检测杆本身的实际位置并且因此检测反向驱动装置的实际(接合或脱开)位置。传感器123可以例如与中央电子控制单元接合，所述中央电子控制单元仅仅在杆125处于脱开的反向驱动位置中时对机动车辆1的正向行进提供授权。传感器123还可以提供授权反向驱动电动马达21的起动的信号。仅仅在中央控制单元(未示出)从传感器123接收到选择器61通过控制叉67完全地接合的信号的情况下才提供所述授权。优选地，传感器123定位于杆125的其上还定位有控制叉67和致动器的同一侧上，并且传感器123的轴线平行于控制叉67和致动器中的一个。换句话说，例如如图2和13中所示，致动器121、传感器123以及带有相关的控制叉67的柄127定位于叉的朝向壳体17的内部定向的侧上。控制叉67的、致动器121的以及传感器123的这种特定的布置容许紧凑化控制套筒47的致动单元并且最小化车辆的侧向体积。
使用插置于致动器121与控制叉67之间的倍增杆125容许减小致动器121所需的力并且因此减小致动器的成本和尺寸。

Claims (25)

1.一种用于机动车辆(1)的具有无级变速传动装置的传动单元(15)，包括：
驱动轮的轴(23)，所述驱动轮的轴(23)操作地连接至主驱动装置(19，97)以控制正向驱动；
反向驱动电动马达(21)；
通过所述反向驱动电动马达(21)旋转的控制套筒(47)；
从动传动套筒(63)，所述从动传动套筒(63)操作地连接至所述驱动轮的轴(23)；
致动器(121)，所述致动器(121)用于控制所述控制套筒(47)与所述从动传动套筒(63)之间的相互联接，以将所述反向驱动电动马达(21)的运动传递至所述驱动轮的轴(23)。
2.根据权利要求1所述的传动单元(15)，其特征在于，所述控制套筒(47)和所述从动传动套筒(63)与所述驱动轮的轴(23)同轴并且在反向驱动期间随所述驱动轮的轴(23)围绕旋转轴线(X)旋转。
3.根据权利要求1或2所述的传动单元(15)，其特征在于，所述控制套筒(47)借助于辅助驱动装置(33-45)操作地连接至所述反向驱动电动马达(21)。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的传动单元(15)，其特征在于，所述控制套筒(47)扭转地联接至选择器(61)，所述选择器(61)能相对于所述控制套筒(47)轴向地运动并且功能性地联接至所述致动器。
5.根据权利要求1所述的传动单元(15)，其特征在于：所述控制套筒(47)和所述从动传动套筒(63)与所述驱动轮的轴(23)同轴；所述从动传动套筒(63)扭转地联接至所述驱动轮的轴(23)；所述控制套筒(47)相对于所述驱动轮的轴(23)空转地安装；可运动的选择器(61)扭转地联接至所述控制套筒(47)并且能在所述致动器(121)的控制下相对于所述控制套筒(47)轴向地运动，以采取与所述从动传动套筒(63)接合的位置以及与所述从动传动套筒(63)脱开的位置；并且其中所述选择器(61)和所述从动传动套筒(63)设置有接合齿(75；73)。
6.根据权利要求5所述的传动单元(15)，进一步包括至少一个离心质量块(84)，所述至少一个离心质量块(84)安装于所述从动传动套筒(63)上并且联接至所述从动传动套筒(63)，以便能够在离心力的作用下从距所述从动传动套筒(63)的旋转轴线(X)较小距离处的第一径向位置运动至距所述从动传动套筒(63)的旋转轴线(X)较大距离处的第二径向位置；其中弹性构件(91)适于偏置所述至少一个离心质量块(84)处于所述第一径向位置中；并且其中当所述至少一个离心质量块(84)处于所述第二径向位置中时，所述离心质量块定位于所述选择器(61)的和所述从动传动套筒(63)的接合齿(75；73)之间，从而防止所述接合齿的相互接合。
7.根据权利要求4所述的传动单元(15)，其特征在于，所述选择器(61)与所述控制套筒(47)和所述从动传动套筒(63)同轴并且能平行于所述控制套筒(47)的和所述从动传动套筒(63)的旋转轴线(X)运动，以采取：与所述从动传动套筒(63)脱开的第一位置，其中所述选择器(61)仅仅扭转地联接至所述控制套筒(47)；以及与所述从动传动套筒(63)接合的第二位置，其中所述选择器(61)扭转地联接至所述控制套筒(47)和所述从动传动套筒(63)，以将扭矩从所述控制套筒(47)传递至所述从动传动套筒(63)。
8.根据权利要求4或7所述的传动单元(15)，其特征在于，所述选择器(61)包括第一接合齿(75)，所述第一接合齿(75)适于与与所述从动传动套筒(63)成一体的第二接合齿(73)共同作用以将所述控制套筒(47)的旋转传递至所述从动传动套筒(63)，优选地所述第一接合齿和第二接合齿中的每一个包括相应的前接合齿。
9.根据权利要求8所述的传动单元(15)，其特征在于，所述第一接合齿(75)和第二接合齿(73)中的每一个包括相应的斜面齿，以在所述驱动轮的轴(23)沿反向驱动旋转方向以大于所述从动传动套筒(63)的角速度旋转时容许所述从动传动套筒(63)使所述选择器(61)远离所述从动传动套筒(63)运动。
10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的传动单元(15)，包括安全系统，所述安全系统适于在所述驱动轮的轴(23)沿正向运动方向转动的情况下防止反向驱动装置致动。
11.根据权利要求10所述的传动单元(15)，其特征在于，所述安全系统包括至少一个离心质量块(84)，所述至少一个离心质量块(84)随所述驱动轮的轴(23)旋转并且由于离心力而能相对于所述驱动轮的轴(23)从缩回位置径向地运动至抽出位置，在所述抽出位置中，所述离心质量块(84)防止反向驱动装置致动。
12.根据当至少从属于权利要求4时的权利要求10所述的传动单元(15)，其特征在于，所述安全系统被构造成在所述驱动轮的轴(23)以大于最小安全值的速度沿正向运动方向旋转的情况下防止所述选择器(61)与所述从动传动套筒(63)之间的相互接合。
13.根据权利要求12所述的传动单元(15)，其特征在于，所述安全系统包括至少一个离心质量块(84)，所述至少一个离心质量块(84)安装于所述从动传动套筒(63)上并且连接至所述从动传动套筒(63)，以便能够在离心力的作用下从距所述从动传动套筒(63)的旋转轴线(X)较小距离处的第一径向位置运动至距所述从动传动套筒(63)的旋转轴线(X)较大距离处的第二径向位置；其中弹性构件(91)被构造成使所述离心质量块(84)返回至所述第一径向位置；并且其中当所述离心质量块(84)处于所述第二径向位置中时，所述离心质量块(84)防止所述选择器(61)与所述从动传动轴套(63)接合。
14.根据权利要求4至13中的一项或多项所述的传动单元(15)，进一步包括活动叉(67)，所述活动叉(67)操作地连接至所述致动器(121)以及所述选择器(61)，以便容许启动和停用所述反向驱动装置。
15.根据权利要求14所述的传动单元(15)，其特征在于，所述致动器(121)为线性致动器，所述线性致动器设置有能根据所述致动器的轴线运动的元件(121A)，并且其中所述叉(67)的平移轴线平行于所述致动器(121)的轴线。
16.根据权利要求14或15所述的传动单元(15)，其特征在于，所述选择器(61)相对于所述叉(67)为扭转地自由的，以便能够围绕所述选择器的旋转轴线(X)相对于所述叉(67)旋转，并且被轴向地约束至所述叉(67)，以使得所述叉的轴向运动引起所述选择器(61)的沿着所述选择器的旋转轴线(X)的运动；并且其中所述致动器(121)适于向所述叉(67)施加轴向运动。
17.根据权利要求14至16中的一项或多项所述的传动单元(15)，进一步包括控制杆(125)，所述控制杆(125)适于围绕铰接销(126)旋转并且功能性地连接至所述致动器(121)和所述叉(67)以将所述致动器(121)的运动传递至所述叉(67)，所述铰接销(126)优选地布置于所述控制杆(125)的至所述致动器(121)的第一约束部(125A)与所述控制杆(125)的至所述叉(67)的第二约束部(125B)之间的中间位置中。
18.根据权利要求17所述的传动单元(15)，其特征在于，所述叉(67)和所述致动器(121)被布置成在所述控制杆的同一侧上与所述控制杆(125)共同作用。
19.根据前述权利要求中的一项或多项所述的传动单元(15)，包括适于检测所述致动器(121)的位置的安全传感器(123)。
20.根据前述权利要求中的一项或多项所述的传动单元(15)，其特征在于，所述反向驱动电动马达(21)相对于所述驱动轮的轴布置于与所述主驱动装置相反的侧上。
21.根据前述权利要求中的一项或多项所述的传动单元(15)，其特征在于，所述反向驱动电动马达(21)和辅助驱动装置安装于所述传动单元的壳体(17)中，所述壳体容纳所述主驱动装置。
22.根据前述权利要求中的一项或多项所述的传动单元(15)，进一步包括在所述驱动轮的轴(23)与驱动轮轮轴(101)之间的传动装置(103-109)、优选地齿轮传动装置；并且其中优选地所述驱动轮的轴(23)和所述轮轴(101)彼此平行。
23.根据前述权利要求中的一项或多项所述的传动单元(15)，包括所述无级变速传动装置的从动皮带轮(19)，所述从动皮带轮(19)与所述驱动轮的轴(23)同轴并且所述无级变速传动装置的传动皮带(97)被围绕所述从动皮带轮(19)引导。
24.根据权利要求23所述的传动单元(15)，包括柔性联接器(93)，所述柔性联接器(93)从空心轴(95)接收输入运动，在所述空心轴(95)上花键连接有所述无级变速传动装置的从动皮带轮(19)；并且其中所述柔性联接器(93)的输出端机械地联接至所述驱动轮的轴(23)。
25.一种机动车辆(1)，包括根据前述权利要求中的任一项所述的传动单元(15)以及通过主驱动装置(19，97)操作地连接至驱动轮(11)的内燃发动机(13)。
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