CN114641635A - 执行器装置和具有这样的执行器装置的传动机构装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对机动车辆的驱动系中的两个切换单元进行操纵的执行器装置,其包括:壳体(8)、执行器驱动器(3);布置在壳体(8)中的切换杆(4),并且该执行器驱动器(3)能够使该切换杆沿轴向运动到三个位置中;在切换杆上沿轴向能运动地布置的第一切换元件(6)和第二切换元件(7);将第一切换元件(6)对着第一轴止挡(18)并且将第二切换元件(7)对着第二轴止挡(19)加载的弹簧元件(17);第一壳体止挡(24),第一切换元件(6)能够沿轴向对着该第一壳体止挡进行支撑;和第二壳体止挡(25),第二切换元件(7)能够沿轴向对着该第二壳体止挡进行支撑。本发明此外涉及一种具有这样的执行器装置(2)的传动机构装置(20)。

Description

执行器装置和具有这样的执行器装置的传动机构装置
技术领域
本发明涉及一种用于对尤其用于机动车辆的驱动系的多个切换单元进行操纵的执行器装置以及一种具有这样的执行器装置的传动机构装置。
背景技术
能控制的切换单元能够用在机动车辆的驱动系中,例如用于用来连接和分离驱动系区段的联接器、用于用来置入不同的挡位的换挡传动机构、用于用来对传动机构的不同的构件的补偿的运动进行锁定或释放的行星齿轮传动机构和/或用于驻车锁定装置。
由DE 695 16 766 T2已知一种具有线性执行器和用于换挡传动机构的切换拨叉的切换装置。切换拨叉的运动通过由线性执行器来推移的多个弹簧来发起。
由DE 21 38 657 C3 已知一种具有用于中间轴齿轮变速传动机构的联接器的切换装置。该联接器包括两个联接器构件,它们由弹簧沿轴向与彼此远离地加载。
由DE 10 2007 040 040 A1已知一种切换元件,该切换元件包括用于切换两个变速级的三个切换位置。该切换元件包括两个切换套筒半部,它们能够被切换拨叉操纵。
由WO 2012 007031 A1已知一种用于机动车辆的电驱动器,该电驱动器包括电动马达和传动机构单元。传动机构单元具有彼此同轴地布置的行星齿轮传动机构和差速传动机构以及切换联接器,该切换联接器能够借助于执行器转化到三个切换位置中。借助于切换联接器能够将行星齿轮传动机构的太阳轮可选地与齿圈抗转动地连接或者在位置固定的壳体部件处抗转动地得以支撑或者转化到空转位置中。
由WO 2015/149875 A1已知一种用于换挡传动机构中的联接器的执行装置。该执行装置包括电动马达式地驱动的滚珠丝杠传动装置。借助于滚珠丝杠传动装置能够将联接器可选地转化到三个切换位置中,即第一切换等级、第二切换等级和中性位置。
由WO 2019/063227 A1已知一种机动车辆传动机构,该机动车辆传动机构具有带有两个凹槽轨道的能转动的切换鼓。第一凹槽轨道具有前方的轨道区段、后方轨道区段和侧部区段,该侧部区段构造为死路。轨迹跟随元件接合到第一凹槽轨道中,该轨迹跟随元件与驻车锁定装置如此耦接,使得轨迹跟随元件的在侧部区段中的布置引起驻车锁定装置的被置入的状态。第二轨迹跟随元件接合到第二凹槽轨道中,所述第二轨迹跟随元件与用于切换机动车辆的前进挡的切换拨叉相耦接。
由WO 2010/027584 A2已知一种具有能切断的输入轴的力传递单元。为此设置有联接器,该联接器能够借助于执行器装置转化到闭合位置或者松开位置中。
由DE 10 2016 204 133 A1已知一种线性的伺服驱动器,该线性的伺服驱动器具有带有自锁的第一主轴和第一螺母的第一螺纹传动装置、带有非自锁的第二主轴和第二螺母的第二螺纹传动装置以及传动机构,该传动机构使得第一和第二主轴的旋转运动彼此耦接并且与彼此解除耦接。
由DE 10 2007 055 307 A1已知一种用于啮合传动机构的带有切换拨叉的操纵单元,该切换拨叉能够在第一挡位级与中性位置之间沿轴向推移。在位置轴处用于切换拨叉的两个定位元件能够沿轴向推移,然而以不可扭转的方式得以支承。
多级的、自动化的车辆传动机构能够通过中央液压单元或者多个机电的伺服驱动器来切换。在此,应该实现尽可能短的、也部分地无负载的交叉切换,以便确保与之相关的显著的行驶舒适性和高的功率。
发明内容
本发明的任务是,提出一种执行器装置,该执行器装置能够实现对机动车辆的驱动系中的多个切换单元进行切换并且具有简单的在结构方面的构造。此外任务还在于,提出一种具有这样的简单地构造的执行器装置的传动机构装置。
为了解决该任务,提出了一种用于对用于机动车辆驱动系的多个切换单元进行操纵的执行器装置,其包括:壳体;执行器驱动器;切换杆,该切换杆布置在壳体中并且执行器驱动器能够使得该切换杆运动到至少三个位置中;在切换杆上能沿轴向运动地布置的第一切换元件和第二切换元件;弹簧元件,该弹簧元件将第一切换元件对着第一轴止挡并且将第二切换元件对着第二轴止挡沿相反设置的轴向方向来加载;第一壳体止挡,当切换杆沿从弹簧元件作用到第一切换元件上的力方向运动时,第一切换元件对着该第一壳体止挡沿轴向进行支撑;第二壳体止挡,当切换杆沿从弹簧元件作用到第二切换元件上的力方向运动时,第二切换元件沿轴向对着该第二壳体止挡进行支撑。
该执行器装置的优点是,该执行器装置具有简单且成本低廉的结构。通过将两个切换元件以所说明的方式布置在切换杆上,能够用切换杆的运动来设定这两个切换元件的多个不同的切换位置。以有利的方式仅需要一个旋转驱动器,以便针对不同的切换操作来操纵这两个切换元件。这些切换元件能够是机动车辆的驱动系中的切换单元、例如传动机构、联接器、尤其是切断联接器和/或驻车锁定装置的部件。在具有多个驱动源以及切换-或者说多模式-传动机构的驱动装置中能够利用不同的马达,以便在切换过程中克服驱动功率的扰动。在这种情况下可行的是,放弃按负载切换并且使用针对挡位或者模式切换的串联的切换过程。这样的切换过程能够以简单的方式借助于当前的执行器装置来实现。特别简单的且因此成本低廉的结构能够通过使用形状锁合的联接器作为切换单元来实现,该切换单元相对于传统的同步器或者联接器仅需要类似较小的切换力。
执行器驱动器能够根据结构空间关系和技术要求来选择并且例如以电动马达式驱动器、电磁驱动器或者液压驱动器的形式来设计或者说包括这样的驱动器。该驱动器能够设计为线性驱动器或者旋转驱动器。
在使用旋转驱动器的情况下,切换杆转动地驱动并且在这一点上也能够被称为切换轴。在此,尤其能够设置螺杆机构,该螺杆机构将导入到切换杆中的旋转运动转换成切换杆的轴向运动。在一种具有能转动的切换杆的实施方式中,两个切换元件优选地能转动地支承在切换杆上,从而当切换杆被旋转驱动器扭转时所述两个切换元件保持它们的旋转位置。旋转驱动器设计用于沿两个旋转方向转动地驱动该切换杆。优选地,旋转驱动器以机电的伺服马达或者说电动马达的形式来设计,其中,其他的旋转驱动器、如液压的或者气动的驱动器也是可行的。
执行器驱动器和切换杆能够沿轴向与彼此间隔开,与彼此同轴地或者相对于彼此正交地布置。在旋转驱动器与切换杆之间能够设置具有两个或更多个驱动件的变速级。在功率路径中布置在旋转驱动器与切换杆之间的驱动件能够相对于与之处于接合之中的驱动件沿轴向能推移地设计。驱动件能够例如是齿轮。
两个切换元件能够分别对着切换杆并且对着位置固定的止挡进行支撑,该止挡也能够被称为壳体止挡。作为位置固定的止挡能够使用下述任何止挡,相应的切换元件在推移所述轴时能够对着所述止挡沿轴向支撑。该止挡例如能够是壳体的区段或者与壳体相连接的构件。
从中部位置出发,切换杆能够运动到第一轴向位置中,其中,第一切换元件对着第一壳体止挡进行支撑,并且第二切换元件被第二轴止挡带动并且从第二壳体止挡离开。相应于此,切换杆能够从中部位置出发运动到相反设置的第二轴向位置中,其中,第二切换元件对着第二壳体止挡来支撑,并且第一切换元件被第一轴止挡带动并且从第一壳体止挡离开。在使用旋转驱动器和螺杆机构的情况下,切换杆的轴向运动通过相应的沿第一旋转方向或者说相反设置的第二旋转方向借助于螺杆机构进行转动来引起。
按照一种实施方式,弹簧元件能够将第一切换元件和第二切换元件与彼此远离地沿轴向加载,其中,第一壳体止挡和第二壳体止挡在这种情况下优选地沿轴向指向彼此。然而相反的布置也是可行的,在这种布置中两个切换元件借助于一个或多个弹簧朝向彼此加载。在这种情况下,位置固定的止挡与彼此远离地指向。弹簧元件尤其能够在切换杆上布置在第一切换元件与第二切换元件之间并且例如设计为螺旋弹簧,其中,弹簧的其他的布置和设计方案也是可行的。
根据一种可行的实施方式,第一切换元件和第二切换元件中的至少一个切换元件能够以切换拨叉的形式来设计,该切换拨叉设计用于轴向地推移切换套筒。此外,第一切换元件能够用于操纵第一切换单元并且第二切换元件用于操纵第二切换单元。这些切换单元中的至少一个切换单元能够具有形状锁合的联接器并且/或者设计用于在驱动方面耦接或者解耦差速传动机构并且/或者用于锁定或者释放行星齿轮传动机构。
切换杆能够在壳体中沿轴向运动并且根据执行器驱动器在必要时能转动地支承。在一种具有旋转驱动器和螺杆机构的实施方式中,切换杆能够在一个端部处借助于螺杆机构并且在其他端部处借助于滑动轴承在壳体中围绕转动轴线能转动地支承。在此,切换杆的支承部位与螺杆传动装置的固定的部分相连接。以这种方式实现切换杆的支承部位并且将驱动器的旋转运动转化成构件中的轴向的运动。此外,通过构件的小的惯性矩能够实现快速的切换时间。对置的支承部位通过滑动轴承结构来构成,该滑动轴承结构允许轴的轴向的可移动性。
螺杆机构能够具有与壳体抗转动地且沿轴向固定地连接的支撑件以及与切换杆固定连接的旋转件。该旋转件与支撑件螺旋连接,从而切换杆和与之连接的旋转件的相对于支撑件的转动引起了切换杆的轴向的推移。
上面所提及的任务另外通过一种用于机动车辆的带有执行器装置的传动机构装置来解决,该执行器装置能够按照上述的实施方式中的一个或多个实施方式来设计,该传动机构装置包括:差速传动机构,该差速传动机构具有能够由驱动件来转动地驱动的差速器壳以及用于驱动第一驱动轴的第一差速器-输出件和用于驱动第二驱动轴的第二差速器-输出件;布置在驱动件与差速器壳之间的第一切换单元,以便使差速器壳选择性地与驱动件为了转矩传递而连接或者与之分离;以及第二切换单元,第一差速器-输出件或者说第二差速器-输出件能够利用该第二切换单元与第一输出轴或者说第二输出轴为了转矩传递而连接或者能够与之分离。
传动机构装置具有相应地与执行器装置相同的优点,从而简要地参阅上述说明。所有结合执行器装置所说明的特征能够在传动机构装置中得以实现。传动机构装置能够是带有电机和内燃机的混合驱动器的部件,该电机和内燃机能够分别单独地或者共同地重叠地驱动该差速传动机构。
一种用于操纵当前的执行器装置的方法能够包括以下步骤:在切换杆的中部位置中,两个切换元件被弹簧元件对着相应的轴止挡或者说壳体止挡加载,其中,这两个切换元件占据其相应的第一切换位置(S6a、S7a);在切换杆沿第一轴向方向运动时,第二切换元件被第二轴止挡沿轴向带动并且转化到第二切换元件的第二切换位置(S7b)中,其中,第一切换元件对着第一壳体止挡沿轴向得以支撑并且占据第一切换元件的第一切换位置(S6a);并且在切换杆沿第二轴向方向运动时,第一切换元件被第一轴止挡沿轴向带动并且转化到第一切换元件的第二切换位置(S6b)中,其中,第二切换元件对着第二壳体止挡沿轴向得以支撑并且占据第二切换元件的第一切换位置(S7a)。
附图说明
优选的实施例接下来根据附图来阐释。在此示出了:
图1以第一实施方式示出了按照本发明的执行器装置,其用于操纵用于机动车辆的驱动系的两个切换单元;
图2A示出了按照图1的执行器装置的切换组件在切换杆的第一切换位置(P1)中的情况;
图2B示出了按照图1的执行器装置的切换组件在切换杆的中部的切换位置(P0)中的情况;
图2C示出了按照图1的执行器装置的切换组件在切换杆的第二切换位置(P2)中的情况;
图3以截面示图示出了具有按照图1的执行器装置的传动机构单元;
图4以示意图示出了具有按照图1的执行器装置的混合驱动器;并且
图5以另一实施方式示出了按照本发明的执行器装置,其用于操纵用于机动车辆的驱动系的两个切换单元。
具体实施方式
接下来被一起说明的图1至图3示出了用于操纵用于机动车辆(未被示出)的驱动系的至少两个切换单元的执行器装置2。执行器装置2能够使用用于切换多个切换单元,例如用于对换挡传动机构的至少两个挡位进行切换、用于操纵驻车锁定装置、用于操纵切换联接器和/或用于锁定差速传动机构。旋转驱动器3例如能够以电动马达的形式来设计,而不应限制于此。
执行器装置2具有执行器驱动器3、能被该执行器驱动器驱动而沿轴向运动的切换杆4以及与切换杆4连接的两个切换元件6、7。在当前的实施方式中,执行器驱动器3以旋转驱动器的形式来设计、尤其以机电的伺服马达的形式来设计,该执行器驱动器转动地驱动切换杆4。螺杆机构5将切换杆4的旋转运动转化为轴向运动。旋转驱动器3能够沿第一旋转方向R1和相反设置的第二旋转方向R2转动地驱动,从而使得与之驱动连接的切换杆4相应地同样能够沿两个旋转方向扭转。不言而喻的是,带有替代的驱动器或者说没有螺杆传动的其他的实施方案也是可行的,例如带有电磁驱动器,该电磁驱动器平移地作用于切换杆。
在当前的实施方式中,旋转驱动器3和切换杆4在两个平行的轴线A3、A4上布置在此处仅部分地示出的壳体8中。为了将旋转运动从旋转驱动器的马达轴9传递到切换杆4,在当前的实施方式中设置有可选的传动机构10或者说变速级。该传动机构包括与马达轴9固定连接的第一齿轮12以及与第一齿轮12咬合的第二齿轮13,该第二齿轮与切换杆4固定连接。不言而喻的是,旋转运动的从旋转驱动器3到切换杆4的转化能够按照结构空间关系和技术要求来设计。
切换杆4在壳体8中能沿轴向运动地并且能围绕转动轴线A4转动地支承。该支承在切换杆4的端部处借助于螺杆机构5并且在相反设置的端部处借助于滑动轴承14来实现。通过螺杆机构5来实现切换杆4的支承部位并且实现将旋转运动转化成构件中的轴向的运动。
螺杆机构5包括与壳体8抗转动地且沿轴向固定地连接的支撑件15以及与切换杆4固定连接的旋转件16。旋转件16和支撑件15如此设计并且彼此连接,使得这两个部件的相对于彼此的相对的旋转运动引起相对的推移运动。为此,支撑件15当前以螺杆螺母形式来设计,并且旋转件16以螺杆轴或者说螺杆轴区段的形式来设计。螺杆轴区段16与螺杆螺母15螺旋连接,从而使得切换杆4的以及与之连接的螺杆区段16的相对于螺杆螺母15的转动引起切换杆4的轴向的推移。
第一切换元件6和第二切换元件7分别在切换杆4上能转动地支承并且沿轴向能运动地布置。在两个切换元件6、7之间有效地布置有弹簧元件17,该弹簧元件将第一切换元件6对着第一轴止挡18并且将第二切换元件7对着第二轴止挡19彼此远离地沿轴向加载。弹簧元件17当前设计为螺旋弹簧,该螺旋弹簧与切换杆4同轴地布置。切换元件6、7在当前的实施方式中分别具有所配属的支架套管22、23,这些支架套管在切换杆4上能转动地且沿轴向能推移地得以支承。支架套管22、23分别具有套管区段,螺旋弹簧17用其端部区段在该套管区段上推移。于是阻止了螺旋弹簧与切换杆发生接触。切换元件6、7尤其以切换拨叉的形式来设计,这些切换元件能够设计用于轴向地推移所配属的切换套筒。
设置有位置固定的第一止挡24,当切换杆4沿由弹簧元件17作用到第一切换元件6上的力方向F1运动时,第一切换元件6能够沿轴向对着该第一止挡进行支撑。相应地,位置固定的第二止挡25设置用于第二切换元件7,当切换杆4沿由弹簧元件17作用到第二切换元件7上的相反设置的力方向F2运动时,该第二切换元件能够沿轴向对着该第二止挡进行支撑。
执行器装置的功能方式如下所述:
在切换杆4的在图1和图2B中所示出的中部位置P0中,第一切换元件6和第二切换元件7位于相应的第一切换位置S6a、S7a中。
从中部位置P0出发,切换杆4能够通过沿第一旋转方向借助于螺杆机构5进行的转动来运动到第一轴向位置P1中,该第一轴向位置在图2A中被示出。在切换杆4轴向运动时,第一切换元件6对着第一壳体止挡24沿轴向进行支撑,而切换杆4相对于该第一壳体止挡沿轴向继续运动。也就是说,第一支撑元件6停留在其第一切换位置S6a中。与此相对,第二切换元件7被第二轴止挡19沿轴向带动并且与切换杆4一起沿轴向方向运动,其中,该第二切换元件从第二壳体止挡25沿轴向离开并且占据第二切换位置S7b(图2A)。
类似地,切换杆4又能够从中部位置P0出发通过沿相反设置的第二旋转方向借助于螺杆机构5进行的转动来运动到第二轴向位置P2中,第二轴向位置在图2C中被示出。在切换杆4轴向运动时,第二切换元件7对着第二壳体止挡25沿轴向进行支撑,而切换杆4相对于该第二壳体止挡沿轴向继续运动。也就是说,第二支撑元件7停留在其第一切换位置S7a中,而第一切换元件6被第一轴止挡18沿轴向带动并且与切换杆4一起沿轴向方向运动,其中,该第一切换元件从第一壳体止挡24沿轴向离开并且占据第二切换位置S6b(图2C)。
图3示出了用于按照本发明的执行器装置的应用实例,更确切地说示出了在传动机构装置20方面与图1相比稍加更改的实施方式。执行器装置2的结构和功能方式是类似的,从而简要地参考上述说明。在此,相同的具体细节设有与图1和图2中相同的附图标记。当前的传动机构装置20包括差速传动机构26和两个切换单元27、28,它们能借助于执行器装置2来操纵。
差速传动机构26包括差速器壳29,该差速器壳借助于轴承30、30`围绕转动轴线A29在驱动件31中能转动地得以支承。差速器设置用于将导入到差速器壳29中的驱动力矩均匀地传递到机动车辆的右侧的和左侧的半轴上。差速传动机构26包括与差速器壳29一起围绕转动轴线A29进行环绕的多个差速齿轮32以及与差速齿轮32啮合接合的两个半轴齿轮33、33`。半轴齿轮33、33`用作差速器的输出件并且能够通过中间轴34、35与机动车辆的相应的半轴驱动连接。
在当前的实施方式中,能控制的第一切换单元27设置在驱动件31与差速器壳29之间。切换单元27包括:具有第一联接器部件36的形状锁合联接器,该第一联接器部件与能转动的驱动件31固定连接;以及抗转动地与差速器壳29连接的第二联接器部件37;以及耦接元件38,以便使得两个联接器部件36、37可选地彼此连接或者彼此分离。耦接元件38以滑动套筒的形式来设计,该滑动套筒与第二联接器部件37抗转动地且沿轴向能运动地连接。滑动套筒与执行器装置2的第一切换元件6连接。在联接器27的打开位置中,驱动件31和差速器壳29能够自由地彼此相对地转动,而它们在联接器的闭合位置中彼此抗转动地连接并且一起围绕转动轴线A29旋转。
第二切换单元28在功率路径中布置在半轴齿轮33`与车轴的所配属的半轴之间。第二切换单元28设置用于可选地在差速传动机构26与驱动轴的半轴之间传递转矩或者使得所提及的组件彼此解耦。第二切换单元28尤其包括具有第一联接器部件39、第二联接器部件40以及耦接元件43的形状锁合联接器,该第一联接器部件抗转动地与半轴齿轮33`相连接,该第二联接器部件与轴件42抗转动地连接。第一和第二联接器部件39、40借助于耦接元件43能够可选地彼此连接,以便将转矩传递到驱动轴上,或者能够彼此分离,从而使得驱动轴与位于其前的功率路径解耦。耦接元件43以滑动套筒的形式来设计,该滑动套筒抗转动地且能沿轴向运动地与第一联接器部件39连接。第一联接器部件39沿径向在外部构造在中间轴44的法兰区段处,该中间轴与半轴齿轮33`抗转动地连接。轴件42借助于轴承45在位置固定的壳体8中能转动地得以支承并且用于将传递转矩到配属的半轴上。
第一和第二联接器27、28当前能够被执行器装置2操纵,该执行器装置在结构和功能方式方面对应于按照图1和图2的实施方式,就这点而言简要地参阅对该实施方式的说明。
利用执行器装置2能够实现下述切换位置:在切换杆4的在图3中所示出的中间位置P0中,两个切换元件6、7对着相应的端部止挡24、25(未示出)沿轴向得以支撑,从而两个联接器27、28闭合。在切换杆4的第一轴向位置P1中,第一切换元件6对着第一端部止挡进行支撑,其中,第一联接器27借助于第一切换元件6来闭合。第二切换元件7从第二端部止挡离开,其中,第二联接器28借助于第二切换元件7来打开。在切换杆4的第二轴向位置P2中,第二切换元件7对着第二端部止挡进行支撑,其中,第二联接器28闭合。第一切换元件6从第一端部止挡离开,其中,第一联接器27打开。
图4示出了用于驱动车轴的按照本发明的传动机构装置20或者说混合驱动装置50。混合驱动装置50包括内燃机51、电机52和带有按照本发明的执行器装置2的传动机构装置20。
传动机构装置20设计用于将第一驱动力矩从内燃机51和/或将第二驱动力矩从电机52传递到车辆的驱动轴上。为此,传动机构装置20具有配属于内燃机的第一传动机构单元53、配属于电机的第二传动机构单元54、叠加传动机构55,该叠加传动机构具有:与第一传动机构单元53连接的第一输入件56、与第二传动机构单元54连接的第二输入件57以及与功率路径中后置的差速传动机构26连接的输出件58。能控制的第一联接器27设置用于使得叠加传动机构5的第一输入件56和输出件58可选地彼此耦接或者彼此分离。能控制的第二联接器28在功率路径中布置在差速传动机构26之后、也就是说布置在该差速传动机构与车轴的半轴中的一个半轴之间并且用作半轴切断装置。
第一传动机构单元53在当前的实施方式中设计为分级传动机构,而不应限制于此。分级传动机构53能够以不同的传动比实现从内燃机51到叠加传动机构56上的功率传递或者说中断功率传递。能控制的切换联接器59设置用于进行切换,该切换联接器也能够被称为切换单元。
分级传动机构53尤其包括:在输入轴60上能转动地得以支承的第一驱动齿轮61和第二驱动齿轮62、以及与输入轴60平行的中间轴63,该中间轴具有与第一驱动齿轮61接合的第一中间齿轮64以及与第二驱动齿轮62接合的第二中间齿轮65。切换联接器59设置用于可选地使第一驱动齿轮61或者第二驱动齿轮62与输入轴60相连接或者从该输入轴分离。第一切换等级通过第一齿轮对(61、64)来构成,以便用第一传动比将转矩从输入轴60传递到叠加传动机构55的第一输入件56上(第一挡位)。第二切换等级通过第二齿轮对(62、65)构成,利用该第二切换等级能够用第二传动比将转矩传递到叠加传动机构55上(第二挡位)。在中性的位置中,两个驱动齿轮61、62与输入轴60解耦。
中间轴63平行于叠加传动机构55的或者说差速传动机构26的转动轴线A26、A55来布置。为了进行功率传递,第一中间齿轮64与环形齿轮66接合以用于驱动叠加传动机构55的第一输入件56。环形齿轮66与叠加传动机构5的支架元件31固定连接,该支架元件相对于叠加传动机构55的输出件58能转动地得以支承并且能够与该输出件通过联接器27驱动连接。支架元件31在这一点上也能够被称为驱动件。
第二传动机构单元54与电机52驱动连接。电机52尤其具有定子和相对于此能转动的转子,该转子在给机器通电时转动地驱动驱动轴67。驱动轴67通过第二传动机构单元54与叠加传动机构55的第二输入件57驱动连接。第二传动机构单元54优选地设计为减速传动机构、尤其设计为正齿轮传动机构,以便将从电机52导入的旋转运动从快速转化成慢速。减速传动机构54或者说正齿轮传动机构具有带有第一驱动齿轮68和与之咬合的第一中间齿轮69的第一变速级以及带有第二中间齿轮70和与之咬合的第二驱动齿轮72的第二变速级。第二驱动齿轮72通过空心轴73与第二输入件57连接。
叠加传动机构55当前设计为行星齿轮传动机构,其具有:作为第一输入件的齿圈56;与齿圈同轴地布置的太阳轮57以作为第二输入件;与太阳轮和齿圈接合的多个行星齿轮71;以及作为输出件58的行星齿轮架,行星齿轮能转动地支承在该行星齿轮架处。行星齿轮架58与差速器壳29固定连接,其中,这两个构件一起也能够被称为支架元件。通过支架元件31与支架元件或者说行星齿轮架58耦接来限定叠加传动机构55的转动自由度,也就是说取消了相对的旋转运动。在联接器27的闭合的状态中,叠加传动机构55的部件56、57、58彼此锁止并且一起围绕共同的转动轴线A55转动。
第一联接器27和第二联接器28能够被按照本发明的执行器装置2操纵,该执行器装置当前仅示意性地示出。结构和功能方式对应于在图1至3中所示出的实施方式,从而在共同点方面简要地参考上述的说明。在此,相同的具体细节设有相同的附图标记。
当前的传动机构装置20或者说带有内燃机51和电机52的混合驱动器50以有利的方式尤其提供了下述技术特性:无级变速传动机构(Continuously VariableTransmission(无级传动机构),CVT)、借助于两个驱动源即内燃机和电机实现的并联驱动、反向驱动、内燃机的拖拉启动、无负载的可切换性、电池的借助于内燃机在车辆停止时的充电可行性、以及内燃机的借助于电机在机动车辆停止时的启动功能。总体上,传动机构装置因此在简单且紧凑的结构的情况下同时兼有一系列的运行模式。在此,这些运行模式能够以简单的方式借助于仅仅单个执行器装置2来实现,该执行器装置能够将联接器27、28通过相应的切换元件6、7转化到其“闭合”位置或者说“打开”位置中。
图5以第二实施方式示出了按照本发明的执行器装置2,该第二实施方式大部分对应于按照图1至图4的实施方式,从而在共同点方面参考上述的说明。在此,相同的或者说彼此相应的具体细节设有相同的附图标记。按照图5的当前的实施方式的区别在于,切换杆4与马达轴9同轴地布置并且通过连接器件46与该马达轴抗转动地连接。在此没有设置传动机构传动比。
附图标记列表:
2 执行器装置
3 执行器驱动器
4 切换杆
5 螺杆机构
6 第一切换元件
7 第二切换元件
8 壳体
9 马达轴
10 传动机构
12 第一齿轮
13 第二齿轮
14 滑动轴承
15 支撑件
16 旋转件
17 弹簧元件
18 第一轴止挡
19 第二轴止挡
20 传动机构装置
22 第一支架套管
23 第二支架套管
24 第一壳体止挡
25 第二壳体止挡
26 差速传动机构
27 第一切换单元
28 第二切换单元
29 差速器壳
30、30` 轴承
31 驱动件/支架元件
32 差速齿轮
33、33` 输出件/半轴齿轮
34 中间轴
35 中间轴
36 第一联接器部件
37 第二联接器部件
38 耦接元件
39 第一联接器部件
40 第二联接器部件
42 轴件
43 耦接元件
44 中间轴
45 轴承
46 连接器件
50 混合驱动装置
51 内燃机
52 电机
53 第一传动机构单元/分级传动机构
54 第二传动机构单元/减速传动机构
55 叠加传动机构
56 第一输入件
57 第二输入件
58 输出件
59 切换联接器
60 输入轴
61 第一驱动齿轮
62 第二驱动齿轮
63 中间轴
64 第一中间齿轮
65 第二中间齿轮
66 输出件/环形齿轮
67 输入件/驱动轴
68 第一驱动齿轮
69 第一中间齿轮
70 第二中间齿轮
71 行星齿轮
72 第二驱动齿轮
73 输出件/空心轴
A 轴线
F 力方向
P 轴位置
R 旋转方向
S 切换位置。

Claims (15)

1.用于对机动车辆的驱动系中的两个切换单元进行操纵的执行器装置,其包括:
壳体(8),
执行器驱动器(3),
切换杆(4),该切换杆布置在所述壳体(8)中,并且所述执行器驱动器(3)能够使得所述切换杆沿轴向运动到至少三个位置(P0、P1、P2)中,
第一切换元件(6)和第二切换元件(7),它们在所述切换杆上能沿轴向运动地布置,
弹簧元件(17),该弹簧元件将所述第一切换元件(6)对着第一轴止挡(18)并且将所述第二切换元件(7)对着第二轴止挡(19)沿相反设置的轴向方向加载,
第一壳体止挡(24),当所述切换杆(4)沿从所述弹簧元件(17)作用到所述第一切换元件(6)上的力方向(F1)运动时,所述第一切换元件(6)对着所述第一壳体止挡沿轴向进行支撑,
第二壳体止挡(25),当所述切换杆(4)沿从所述弹簧元件(17)作用到第二切换元件(7)上的力方向(F2)运动时,所述第二切换元件(7)对着所述第二壳体止挡沿轴向进行支撑。
2.根据权利要求1所述的执行器装置,
其特征在于,
所述执行器驱动器(3)以旋转驱动器的形式来设计,其中,所述切换杆(4)能够被旋转驱动器转动地驱动,并且其中,设置有螺杆机构(5),所述螺杆机构将所述切换杆(4)的旋转运动转换成所述切换杆(4)的轴向运动。
3.根据权利要求1或者2所述的执行器装置,
其特征在于,
所述执行器驱动器(3)能够使得所述切换杆(4)从中部位置(P0)出发运动到第一轴向位置(P1)中,其中,所述第一切换元件(6)对着所述第一壳体止挡(24)进行支撑,并且所述第二切换元件(7)与所述第二壳体止挡(25)间隔开,并且
所述执行器驱动器(3)能够使得所述切换杆(4)从所述中部位置(P0)出发运动到相反设置的第二轴向位置(P2)中,其中,所述第二切换元件(7)对着所述第二壳体止挡(25)进行支撑,并且所述第一切换元件(6)与所述第一壳体止挡(24)间隔开。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的执行器装置,
其特征在于,
所述弹簧元件(17)彼此远离地沿轴向加载所述第一切换元件(6)和所述第二切换元件(7),其中,所述第一壳体止挡(24)和所述第二壳体止挡(25)沿轴向指向彼此。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的执行器装置,
其特征在于,
所述弹簧元件(17)在所述切换杆(4)上布置在所述第一切换元件(6)与所述第二切换元件(7)之间,其中,所述弹簧元件(17)尤其以螺旋弹簧的形式来设计。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的执行器装置,
其特征在于,
所述第一切换元件(6)和所述第二切换元件(7)中的至少一个切换元件以切换拨叉的形式来设计,该切换元件设计用于轴向地推移切换套筒。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的执行器装置,
其特征在于,
所述第一切换元件(6)用于操纵第一切换单元(27)并且所述第二切换元件(7)用于操纵第二切换单元(28)。
8.根据权利要求7所述的执行器装置,
其特征在于,
所述第一切换单元和所述第二切换单元(27、28)中的至少一个切换单元具有形状锁合的联接器。
9.根据权利要求7或者8中任一项所述的执行器装置,
其特征在于,
所述第一切换单元和所述第二切换单元(27、28)中的至少一个切换单元设计用于在驱动方面耦接或者解耦差速传动机构(26)。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的执行器装置,
其特征在于,
所述切换杆(4)在一端部处借助于所述螺杆机构(5)并且在其他端部处借助于滑动轴承(14)在壳体(8)中围绕转动轴线(A4)能转动地得以支承。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的执行器装置,
其特征在于,
所述螺杆机构(5)具有:支撑件(15),所述支撑件与所述壳体(8)抗转动地且沿轴向固定地连接;和旋转件(16),该旋转件与所述切换杆(4)固定连接并且与所述支撑件(15)螺旋连接,从而所述切换杆(4)的以及与之连接的旋转件(16)的相对于所述支撑件(15)的转动引起所述切换杆(4)的轴向的推移。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的执行器装置,
其特征在于,
在功率路径中布置在所述旋转驱动器与所述切换杆(4)之间的驱动元件(12)能够相对于与之处于接合的驱动元件(13)沿轴向推移。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的执行器装置,
其特征在于,
在所述执行器驱动器与所述切换杆(4)之间设置变速级。
14.带有根据权利要求1至13中任一项所述的执行器装置(2)的传动机构装置,其包括:
差速传动机构(26),该差速传动机构具有能转动驱动的差速器壳(29)、以及用于驱动第一半轴的第一差速器-输出件(33)和用于驱动第二半轴的第二差速器-输出件(33`);
第一切换单元(27),所述第一切换单元布置在所述差速器壳(29)与驱动件(31)之间,以便使所述差速器壳(29)选择性地与所述驱动件(31)为了转矩传递而连接或者与之分离;以及
第二切换单元(28),所述差速器-输出件(33、33`)中的一个差速器-输出件能够利用该第二切换单元与配属的半轴为了转矩传递而连接或者能够与之分离,
其中,所述第一切换单元(27)能够被所述执行器装置(2)的第一切换元件(6)操纵,并且所述第二切换单元(28)能够被所述第二切换元件(7)操纵。
15.传动机构装置,其具有根据权利要求1至13中任一项所述的执行器装置(2),该传动机构装置用于带有内燃机和电机的混合驱动器,该传动机构装置包括:
分级传动机构(53),所述分级传动机构能够与内燃机(51)在驱动方面相连接并且具有切换联接器(59),以便使分级传动机构-输入件(60)和分级传动机构-输出件(66)可选地通过第一切换等级或者第二切换等级来连接或者彼此分离;
减速传动机构(54),所述减速传动机构具有能与所述电机(52)连接的变速传动机构-输入件(67)并且设计用于,将导入到所述变速传动机构-输入件(67)中的旋转运动朝变速传动机构-输出件(73)上变速成慢速;
叠加传动机构(55),该叠加传动机构带有与所述分级传动机构-输出件(66)驱动连接的第一输入件(56)、与所述叠加传动机构-输出件(73)驱动连接的第二输入件(57)以及输出件(58),其中,所述第一输入件(56)、所述第二输入件(57)和所述输出件(58)相互具有补偿的效果,
差速传动机构(26),其具有:差速器壳(29),该差速器壳与所述叠加传动机构(55)的输出件(58)驱动连接并且与所述输出件同轴地布置;以及用于驱动第一半轴的第一差速器-输出件(33)和用于驱动第二半轴的第二差速器-输出件(33`);
能控制的第一切换单元(27),所述第一切换单元有效地布置在所述叠加传动机构(55)的第一输入件(56)、第二输入件(57)和输出件(58)中的两个部件之间;以及
能控制的第二切换单元(28),所述第二切换单元在功率路径中布置在所述叠加传动机构(55)的输出件(58)与第一半轴和第二半轴中的一个半轴之间。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4215774A4 (en) * 2020-11-10 2024-04-17 Aisin Corp DRIVE TRANSMISSION DEVICE FOR A VEHICLE

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51101480U (zh) * 1975-02-12 1976-08-14
CN1050254A (zh) * 1990-07-24 1991-03-27 王俊卿 快速开合的钢球螺旋传动装置
JP2000081128A (ja) * 1998-09-03 2000-03-21 Denso Corp 自動車用動力伝達装置の制御装置
CN201511822U (zh) * 2009-09-11 2010-06-23 任跃明 一种汽车动能转换器电动拨叉
CN203585278U (zh) * 2013-12-05 2014-05-07 河北九顺机械制造有限公司 齿轮传动装置
US20150090062A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Honda Motor Co., Ltd. Drum type-variable speed drive
KR101530485B1 (ko) * 2014-06-27 2015-06-29 현대위아 주식회사 4륜 구동차량의 트랜스퍼 케이스의 동력 절환장치
CN105318001A (zh) * 2014-07-28 2016-02-10 浙江尤奈特电机有限公司 一种电动汽车用变速箱的电动或自动换档机构
CN108716539A (zh) * 2018-08-23 2018-10-30 苏殊 电动车电控换挡装置
US20180328487A1 (en) * 2016-12-01 2018-11-15 Kanzaki Kokyukoki Mfg Co, Ltd. Shift-drum speed change operation mechanism

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4843831Y1 (zh) * 1969-12-02 1973-12-17
AU461823B2 (en) * 1970-08-03 1975-06-05 Eaton Corporation Transmission with resiliently loaded main shaft gears
US5517876A (en) * 1994-08-04 1996-05-21 Eaton Corporation Transmission spring loaded shift device
US6802794B2 (en) 2003-02-21 2004-10-12 Borgwarner, Inc. Single actuator lost motion shift assembly
JP4845433B2 (ja) 2005-07-04 2011-12-28 ヤマハ発動機株式会社 車両用パワーユニット及び該パワーユニットを搭載した車両
JP2008281015A (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Takaaki Yokoyama 変速装置並びにそれを用いた電動軽自動車
DE102007040040A1 (de) * 2007-08-24 2009-02-26 Zf Friedrichshafen Ag Schaltelement umfassend zumindest drei Schaltstellungen zum Schalten von zwei Übersetzungsstufen
DE102007055307A1 (de) * 2007-11-20 2009-05-28 Magna Powertrain Ag & Co Kg Betätigungseinheit für ein Klauengetriebe und Klauengetriebe mit einer solchen Betätigungseinheit
US8234955B2 (en) 2008-09-08 2012-08-07 Gkn Driveline North America, Inc. Power transfer unit with disconnecting input shaft
US8992366B2 (en) 2010-07-13 2015-03-31 GKN Driveline International GbmH Electric drive for a motor vehicle
US10233983B2 (en) 2014-04-04 2019-03-19 Gkn Automotive Limited Clutch actuating assembly
DE102016204133A1 (de) 2016-03-14 2017-09-14 Zf Friedrichshafen Ag Linearer Stellantrieb
US10683921B2 (en) * 2017-03-08 2020-06-16 Thomson Industries, Inc. Differential lock actuation and control
DE102017009029B4 (de) 2017-09-27 2019-11-21 Daimler Ag Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere für einen Kraftwagen
CN110388438A (zh) * 2018-04-19 2019-10-29 舍弗勒技术股份两合公司 用于差速器的差速锁止装置和差速器
DE102021112205B4 (de) * 2021-05-11 2023-03-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Betätigungsvorrichtung für zwei Kupplungen sowie Hybridgetriebe und Doppelkupplungsgetriebe

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51101480U (zh) * 1975-02-12 1976-08-14
CN1050254A (zh) * 1990-07-24 1991-03-27 王俊卿 快速开合的钢球螺旋传动装置
JP2000081128A (ja) * 1998-09-03 2000-03-21 Denso Corp 自動車用動力伝達装置の制御装置
CN201511822U (zh) * 2009-09-11 2010-06-23 任跃明 一种汽车动能转换器电动拨叉
US20150090062A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Honda Motor Co., Ltd. Drum type-variable speed drive
CN203585278U (zh) * 2013-12-05 2014-05-07 河北九顺机械制造有限公司 齿轮传动装置
KR101530485B1 (ko) * 2014-06-27 2015-06-29 현대위아 주식회사 4륜 구동차량의 트랜스퍼 케이스의 동력 절환장치
CN105318001A (zh) * 2014-07-28 2016-02-10 浙江尤奈特电机有限公司 一种电动汽车用变速箱的电动或自动换档机构
US20180328487A1 (en) * 2016-12-01 2018-11-15 Kanzaki Kokyukoki Mfg Co, Ltd. Shift-drum speed change operation mechanism
CN108716539A (zh) * 2018-08-23 2018-10-30 苏殊 电动车电控换挡装置

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Publication number Publication date
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US20220379711A1 (en) 2022-12-01
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