CN118055866A - 用于机动车、尤其是汽车的电驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的电驱动装置(10),具有:壳体(20);设计用于驱动机动车的、具有转子(16)的电机(12);至少部分安置在壳体(20)内的行星齿轮传动机构(22),它具有第一行星齿轮组(24)和第二行星齿轮组(26),该第一行星齿轮组包括以不能相对转动的方式连接至转子(16)的第一中心齿轮(28)、第一行星齿轮架(30)和第一齿圈(32),该第二行星齿轮组包括以不能相对转动的方式连接至第一行星齿轮架(30)的第二行星齿轮架(34)和第二齿圈(36);至少两个用于对至少两个传动挡进行换挡的换挡件(S1、S2);以及差速器(42),它具有一个差速器输入轴(44)和两个输出轴(46、48),其中,第二行星齿轮组(26)具有第二中心齿轮(56),第二齿圈(36)以不能相对转动的方式连接至差速器输入轴(44)。

Description

用于机动车、尤其是汽车的电驱动装置
技术领域
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的电驱动装置。本发明还涉及一种机动车且尤其是汽车。
背景技术
DE 10 2013 225 519 A1公开一种用于机动车的行星齿轮传动机构,其具有形成中心齿轮的输入轴、承载一组行星齿轮和第二组行星齿轮的行星齿轮架、配属于第一组行星齿轮的第一齿圈和配属于第二组行星齿轮的第二齿圈。也设有第一止动部件,借此可以将第一齿圈止动。另外设有第二止动部件,借此可以将第二齿圈止动。
DE 10 2020 104 727 B3公开一种类似的传动机构方案,在此,也设有两个行星齿轮组,其中,这两个行星齿轮组的行星齿轮架以不能相对转动的方式相互连接,第一齿圈以不能相对转动的方式连接至一个壳体,第二中心齿轮借助换挡件以不能相对转动的方式可连接至该壳体。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于机动车的电驱动装置,从而可以实现损失特别小的紧凑结构。
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。在其余权利要求中说明具有合适的发明改进方案的有利设计。
本发明的第一方面涉及一种用于机动车、尤其是设计成轿车的汽车的电驱动装置。这意味着,优选设计成汽车、尤其是轿车的机动车在其制造完成状态下具有该电驱动装置且借助电驱动装置可以尤其单纯地电驱动。对此,电驱动装置包括壳体和至少一个电机,借助电机可以尤其单纯电驱动该机动车。电机具有转子。例如电机也具有定子,借助定子可以驱动转子和由此绕电机转动轴线相对于定子可转动。电机尤其可以通过其转子提供用于驱动机动车的驱动扭矩。例如可以借助电机且尤其借助转子驱动机动车的一个车桥的至少或正好两个也简称为轮的车轮,使得机动车可被驱动。
此外,电驱动装置包括行星齿轮传动机构,其具有第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。第一行星齿轮组具有第一中心齿轮,它尤其永久地以不能相对转动的方式连接至转子。另外,第一行星齿轮组包括也称为第一行星架的第一行星齿轮架以及第一齿圈。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传动件。第二行星齿轮组具有第二行星齿轮架,其也被称为第二行星架。另外,第二行星齿轮组包括第二齿圈。行星齿轮传动机构和进而行星齿轮组至少部分、尤其是至少主要且因此至少超过一半地或者甚至完全地布置在壳体内。第二行星齿轮架尤其永久地以不能相对转动的方式连接至第一行星齿轮架。第二行星齿轮架和第二齿圈是第二行星齿轮组的第二传动件。尤其当相应的传动件没有以不能相对转动的方式连接至壳体且例如被驱动,尤其以将相应的驱动扭矩、甚至是源于相应驱动扭矩的相应扭矩施加到相应传动件的方式,相应的传动件尤其绕传动件转动轴线相对于壳体可转动。尤其可以想到的是第一传动件相互同轴布置。替代地或附加地,例如第二传动件相互同轴布置。
另外,电驱动装置具有第一换挡件和第二换挡件。借助换挡件可以换挡所述电驱动装置、尤其是行星齿轮传动机构的至少两个传动挡。
在本发明的范围内,两个可转动的或可转动安装的部件的不能相对转动的连接是指,这两个部件彼此同轴布置且如此相互连接,即,尤其当其中一个部件且另一部件因此被驱动时,它们以相同的角速度尤其绕一个部件转动轴线和/或相对于壳体转动。尤其是,相应的部件可以是相应的传动件。优选地,该转子相对于也称为行星组的行星齿轮组同轴布置。例如部件转动轴线是上述传动件转动轴线。“部件永久以不能相对转动的方式相互连接或接合”的特征是指,比如没有设置如下的换挡件,其能够在将所述元件以不能相对转动的方式相互连接或接合的接合状态与使所述部件相互分离且可以彼此相对转动而无法在所述部件之间传递扭矩的分离状态之间切换,而是所述部件总是或始终且因此永久地以不能相对转动的方式相互连接或接合。
此外,电驱动装置包括差速器,其例如配属于前述车桥和进而例如车轮,它们借助电机通过转子可被驱动。尤其是,车轮可以通过差速器被转子驱动。如早就已知地,差速器例如具有如下功能,即,差速器在机动车拐弯行驶时允许车轮的按下述方式彼此不同的转速,即,尤其是当车轮通过差速器被转子且进而被电机可驱动或驱动时,弯道靠外的轮以比弯道靠内的轮更大的转速转动。
该差速器具有差速器输入轴,相应的驱动扭矩或源自相应的驱动扭矩的相应扭矩可借此被传入差速器,由此差速器且所述轮因其可被驱动。此外,差速器包括两个输出轴,它们可被差速器输入轴驱动。尤其是车轮可被输出轴驱动,尤其以如下方式,即,其中的第一轮可被其中的第一输出轴驱动,其中的第二轮可被第二输出轴驱动。
现在,为了能实现损失很小且紧凑的电驱动装置结构,本发明规定,第二行星齿轮组具有第二中心齿轮,其是第二行星齿轮组的另一第二传动件。此外,本发明规定,第二齿圈尤其是永久地以不能相对转动的方式连接至差速器输入轴,以及第二换挡件设计成联动/联锁(verblocken)第二行星齿轮组,由此能以损失很小且紧凑的方式展现出有利的多挡可能性。
例如,相应的第一传动件在其没有以不能相对转动的方式连接至壳体时可绕第一传动件转动轴线相对于壳体转动,其中,第一传动件转动轴线也被称为第一行星齿轮组转动轴线。可以想到的是相应的第二传动件尤其在其没有以不能相对转动的方式连接至壳体时可绕第二传动件转动轴线相对于该壳体转动,其中,第二传动件转动轴线也被称为第二行星齿轮组转动轴线。行星齿轮组可以相对彼此同轴布置,使得行星齿轮组转动轴线或传动件转动轴线重合。但可以想到的是行星齿轮组彼此偏轴布置,使得传动件转动轴线相互平行延伸且彼此间隔。
优选地,该转子相对于至少其中一个行星齿轮组、尤其是两个行星齿轮组同轴布置。尤其是,转子可绕电机转动轴线相对于定子且尤其是相对于壳体转动,其中,例如定子以不能相对转动的方式连接至壳体。因为转子优选同轴于行星齿轮组布置,故电机转动轴线和相应传动件转动轴线或行星齿轮组转动轴线重合。还优选规定,该转子尤其也相对于输出轴同轴布置。
为了能以紧凑且损失小的方式实现特别有利的行车性能,在本发明的一个实施方式中规定,第一换挡件被设计成将第二中心齿轮以不能相对转动的方式连接至壳体。这尤其是指第一换挡件在第一接合状态和第一分离状态之间可切换。在第一接合状态中借助第一换挡件将第二中心齿轮以不能相对转动的方式连接至壳体,因而以不能相对转动的方式固定在壳体上。故第二中心齿轮尤其也在第二中心齿轮被驱动时不会绕传动件转动轴线相对于壳体转动。在第一分离状态中第一换挡件允许第二中心齿轮相对于壳体绕传动件转动轴线做转动,使得第二中心齿轮尤其在第二中心齿轮被驱动时绕传动件转动轴线相对于壳体可转动或转动。
例如第一换挡件尤其是相对于壳体和/或可平移地在至少一个形成第一接合状态的第一接合位置与至少一个形成第一分离状态的第一分离位置之间可运动。还可以想到,第二换挡件可以在将行星齿轮传动机构联锁/联动的第二接合状态与行星齿轮传动机构未被联动的第二分离状态之间切换。例如在第二接合状态中,其中两个传动件借助第二换挡件以不能相对转动的方式相互连接。在第二分离状态中,第二换挡件允许这两个传动件尤其是绕传动件转动轴线进行相互相对转动。例如第二换挡件尤其可平移地和/或相对于壳体在至少一个造成第二接合状态的第二接合位置与至少一个造成第二分离状态的第二分离位置之间可运动。
可以想到,至少其中一个换挡件例如像第二换挡件被设计成形状配合式换挡件,例如像爪式离合器,或者具有形状配合式换挡件,例如像爪式离合器。还可以想到,至少其中一个换挡件例如像第一换挡件被设计成传力配合式或摩擦接合式换挡件或者具有这种传力配合式或摩擦接合式换挡件,借此例如可以通过传力配合或摩擦配合而以传递扭矩且尤其不能相对转动的方式将其中一个传动件连接至另一传动件或壳体。摩擦接合式换挡件也被称为摩擦离合器并且例如可以设计成盘式离合器。形状配合式换挡件也被称为形状配合式离合器并且例如可以被设计成爪式离合器。形状配合式换挡件尤其被设计成通过至少一个形状配合而以不能相对转动的方式相互连接其中两个传动件或连接其中一个传动件与壳体,所述形状配合例如是如此构成的,即,至少两个固体在至少一个或两个绕传动件转动轴线延伸的转动方向上相互搭接。相应地,摩擦式换挡件可以按下述方式尤其仅通过摩擦或摩擦力以不能相对转动的方式相互连接两个传动件或连接其中一个传动件至壳体,即,例如至少两个摩擦副传递扭矩地尤其是以不能相对转动的方式相互连接,但例如摩擦副和传动件转动轴线没有相互搭接。摩擦式换挡件例如像第一换挡件尤其是有利的,因为由此能至少基本上实现动力换挡可能性,或许伴随一定的牵引力减小,但没有牵引力中断,从而例如从传动挡中的第一挡能够例如在负载下切换到传动挡中的第二挡和/或反向换挡。
为了能保持很低的损失,在本发明的另一设计中规定,第二换挡件具有爪式离合器,从而例如可以借助第二换挡件形状配合地将行星齿轮传动机构联动/联锁,尤其在至少或正好一个绕传动件转动轴线延伸的转动方向上。
事实表明特别有利的是第二换挡件具有平行于爪式离合器布置的自由轮式离合器/超越离合器。自由轮式离合器也被简称为自由轮。借助自由轮式离合器,例如可以在绕传动件转动轴线延伸的第一转动方向上以不能相对转动的方式相互连接其中两个传动件或连接其中一个传动件与壳体,其中,该自由轮式离合器在绕传动件转动轴线延伸的与第一转动方向相反的第二转动方向上允许在传动件之间的或在传动件与壳体之间的相对转动。由此能以重量、成本且结构空间都特别有利的方式实现很有利的运行。
在本发明的另一个特别有利的实施方式中规定,第二换挡件被设计成将第二中心齿轮以不能相对转动的方式连接至第二齿圈。由此可以通过很紧凑且损失小的方式实现出多挡可能性和很有利的行车性能。
为了能保持很低的成本、结构空间需求和重量,在本发明的另一设计中规定将第一齿圈永久以不能相对转动的方式连接至壳体。
为了能尤其在行星齿轮传动机构的轴向上且因而沿传动件转动轴线看将结构空间需求保持在很低的范围内,在本发明的另一实施方式中规定,第二行星齿轮组在轴向上相对于差速器重叠/搭接布置。这尤其是指,第二行星齿轮组在第二行星齿轮组的径向上且因此沿垂直于传动件转动轴线延伸的方向向外地且因而例如从第二中心齿轮朝第二齿圈看地至少部分、尤其是至少主要或甚至完全被差速器搭接或覆盖,尤其以第二行星齿轮组的沿行星齿轮传动机构的轴向延伸的延伸范围为基准。
为了以损失特别小且结构空间有利的方式能实现很有利的机动车运行,在本发明的另一设计中规定,电驱动装置具有驻车锁齿轮,它尤其是永久地以不能相对转动的方式连接至第二齿圈。驻车锁齿轮例如是可被启用和停用的驻车锁的组成部分。如果驻车锁被启用,则阻止驻车锁齿轮且通过该驻车锁齿轮阻止第二齿圈相对于壳体绕传动件转动轴线进行转动,由此尤其当机动车停放在坡面上时例如可以避免或将避免机动车意外溜车。如果驻车锁被停用,则驻车锁齿轮且第二齿圈因此可以相对于壳体绕传动件转动轴线转动,使得例如机动车滚动下坡。
最后,事实表明对于实现很小的结构空间需求特别有利的是,在行星齿轮传动机构的轴向上看按照以下顺序先后、即依次布置所述电机、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和驻车锁齿轮:电机-第一行星齿轮组-第二行星齿轮组-驻车锁齿轮。
换言之,在行星齿轮传动机构的轴向上看,第一行星齿轮组跟在电机之后,第二行星齿轮组跟在第一行星齿轮组之后,驻车锁齿轮跟在第二行星齿轮组之后。
公开了或本发明的范围还包括一种优选设计成汽车、尤其是轿车的机动车,其具有至少或正好一个根据本发明的电驱动装置并且借助驱动装置尤其可被纯电驱动。电驱动装置的优点和有利设计应被视为机动车的优点和有利设计,反之亦然。
尤其可以通过本发明实现以下优点:
-损失优化的紧凑结构,
-至少其中一个换挡件可以被设计成形状配合式换挡件或者包括形状配合式换挡件且优选包括上述的自由轮,以由此能保持很低的损失。在改装成自由轮时,它可适应于不合适的内径,
-在换挡件的打开状态中的低相对转速,
-可以很好地接近换挡件,
-可以保持很小的换挡件荷载,
-尤其在第一挡中的良好的啮合效率,
-可在高速下保持低的电机转速,尤其得益于行星齿轮传动机构的多档位化。
例如,也简称为挡的传动挡在其传动比方面彼此不同,尤其是以如下方式,即,第一挡的传动比小于第二挡。
尤其关于在此应被视为一并涵盖或一并公开的运动学等同特征地可以规定,在一个行星齿轮组例如像第一行星齿轮组和/或第二行星齿轮组中,单排行星齿轮架可被双排行星齿轮架取代,尤其是同时这一行星齿轮组的另外两个部件的连接也被取代。例如可以在一个行星齿轮组中用“永久固定连接至壳体”取代例如设计成制动换挡件的尤其用于壳体固定连接的换挡件,尤其是例如同时将一个换挡件装入这一行星齿轮组的另外两个部件的固定连接中或者用一个换挡件取代固定连接。
差速器有利地被设计成尤其具有差速器笼的锥齿轮差速器,其中,差速器笼能尤其永久地以不能相对转动的方式连接至差速器输入轴,或者其中,该差速器笼可以形成差速器输入轴。
附图说明
从以下对优选实施例的说明中以及结合图得到本发明的其它优点、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/或在图中被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,而没有超出发明范围,附图中示出:
图1示出用于机动车的电驱动装置的第一实施方式的示意图;
图2示出电驱动装置的第二实施方式的示意图;
图3示出用于表明电驱动装置的可换挡的、即可摘挂的传动挡的换挡表。
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。
具体实施方式
图1以示意图示出用于机动车的电驱动装置10的第一实施方式。尤其设计成汽车的且更尤其是设计成轿车的机动车优选具有至少或正好两个在车辆纵向上前后相继的车桥,其也被称为车轴。相应的车桥具有至少或正好两个也称为车轮的轮,它们是机动车的触地件。各个车桥的各相应轮安置在机动车的沿车辆横向彼此对置的两侧。机动车通过设计成机动车触地件的轮在车辆竖向上向下可支承或支承在公路上。如果机动车借助驱动装置10尤其被纯电驱动,而机动车在车辆竖向上向下支承在公路上,则轮在公路上滚动。关于所述车桥,例如驱动装置10只配属于且因此配属于其中正好一个车桥,因此关于所述轮,例如借助驱动装置10,仅驱动装置10对应所属的车桥的轮能够被驱动。
驱动装置10具有电机12,电机具有定子14和转子16。转子16借助定子14可被驱动且由此绕电机转动轴线18相对于定子14和相对于电驱动装置10的壳体20可转动。通过转子16,电机12可以提供用于驱动电机12或驱动装置10对应所属的车桥的车轮的驱动扭矩。借助电机12可通过其转子16被驱动的车轮也被称为主动轮。驱动装置10也具有极其示意性示出的壳体20,其中,定子14尤其永久地以不能相对转动的方式连接至壳体20。
驱动装置10具有行星齿轮传动机构22,其包括第一行星齿轮组24和第二行星齿轮组26。每个行星齿轮组24、26最好至少部分、尤其至少主要且因此至少超过一半或者甚至完全地布置在壳体20内,使得行星齿轮传动机构22至少部分可布置在壳体20内。第一行星齿轮组24具有第一中心齿轮28、也称为第一行星架的第一行星齿轮架30和第一齿圈32,其中,中心齿轮28、行星齿轮架30和齿圈32也被称为第一传动件。尤其当相应的第一传动件没有以不能相对转动的方式连接至壳体20时,相应的第一传动件可绕第一传动件转动轴线相对于壳体20转动。
第二行星齿轮组26具有也称为第二行星架的第二行星齿轮架34和第二齿圈36。行星齿轮架34和齿圈36也被称为第二行星齿轮组26的第二传动件。尤其当相应的第二传动件没有以不能相对转动的方式连接至壳体20时,相应的第二传动件绕第二传动件转动轴线相对于壳体20可转动。由于在第一实施方式中行星齿轮组24、26相互同轴布置,故传动件转动轴线重合,并且由于转子16或电机12相对于行星齿轮组24、26同轴布置,故传动件转动轴线与电机转动轴线18重合。
行星齿轮组24还具有一个或多个第一行星齿轮38。相应的第一行星齿轮38可转动地安装在第一行星齿轮架30上且例如分别直接啮合至中心齿轮28和齿圈32。第二行星齿轮组26具有至少一个或多个第二行星齿轮40。相应的第二行星齿轮40可转动地安装在第二行星齿轮架34上。相应的行星齿轮40分别直接啮合至齿圈36。
驱动装置10、尤其是行星齿轮传动机构22具有第一换挡件S1和第二换挡件S2。借助换挡件S1、S2,驱动装置10、尤其是行星齿轮传动机构22的至少或正好两个也简称为挡的传动挡能够被换挡、即摘挂。换言之可以想到,电驱动装置10具有至少或正好两个也简称为挡的传动挡,其借助换挡件S1、S2来展现且因此可摘挂。其中的第一传动挡也被称为第一挡G1,而其中的第二传动挡也被称为第二挡G2。传动挡尤其在其传动比方面彼此不同,尤其以如下方式,即,第一挡G1的传动比大于第二挡G2的传动比。故再换言之,换挡件S1和S2设计用于至少或正好两个传动挡的换挡。
驱动装置10还具有差速器42,其例如可以设计成锥齿轮差速器。差速器42具有差速器输入轴44,通过它能够将相应的驱动扭矩或源自相应的驱动扭矩的相应的扭矩传入差速器42。由此驱动也简称为输入轴的差速器输入轴44和进而驱动差速器42。另外,差速器42包括两个输出轴46、48,它们可被输入轴驱动。由此,输出轴46、48可以提供在图1中由箭头50表示的相应扭矩,借助该扭矩,驱动装置10对应所属的车桥的车轮能够被驱动。例如,差速器42包括差速轮52,其啮合至差速器42的输出齿轮54。在此,输出齿轮54是如下齿轮,它们尤其是永久地以不能相对转动的方式连接至输出轴46、48。差速轮52也是齿轮。优选规定,在此关于相互同轴设置的行星齿轮组24、26同轴布置的转子16也同轴于输出轴46、48布置。这尤其是指输出轴46、48可绕同一输出轴转动轴线相对于壳体20转动,其中,电机转动轴线18与输出轴转动轴线重合。
此外可以从图1中看到,第一中心齿轮28尤其是永久地以不能相对转动的方式连接至转子16,并且第二行星齿轮架34尤其永久地以不能相对转动的方式连接至第一行星齿轮架30。
现在,为了能实现驱动装置10的损失很小的紧凑结构,第二行星齿轮组26具有第二中心齿轮56,其中,相应的行星齿轮40分别同时且直接啮合至齿圈36和第二中心齿轮56。第二中心齿轮56是行星齿轮组26的另一第二传动件。还规定第二齿圈36尤其是永久地以不能相对转动的方式连接至差速器输入轴44。
在第一实施方式中,第一换挡件S1被设计成将第二中心齿轮56以不能相对转动的方式连接至壳体20。还在第一实施方式中规定,第一换挡件S1为或具有摩擦接合式或传力配合式换挡件。摩擦接合式换挡件例如是盘式离合器。故可以想到可借助摩擦接合式换挡件将第二中心齿轮56以不能相对转动的方式按摩擦配合的方式连接至壳体20。
第二换挡件S2是例如联动换挡件,可借此将行星齿轮传动机构22联动/联锁。在第一实施方式中,第二换挡件S2具有在此设计成爪式离合器58的形状配合式换挡件,借此可以将第二中心齿轮56在至少一个或正好一个或这两个绕传动件转动轴线延伸的转动方向上形状配合地以不能相对转动的方式连接至壳体20。还在第一实施方式中规定,换挡件S2具有也简称为自由轮的并行于爪式离合器58布置或接设的自由轮式离合器/超越离合器60。
在第一实施方式中,第二换挡件S2设计成将第二中心齿轮56连接至第二齿圈36,由此例如行星齿轮组26或行星齿轮传动机构22能够总体上联动。此外在第一实施方式中规定,第二行星齿轮组26在轴向上关于差速器42搭接地布置。另外设有驻车锁64的驻车锁齿轮62,其中,驻车锁齿轮62尤其是永久地以不能相对转动的方式连接至第二齿圈、进而在此也连接至差速器输入轴44。由此,当驻车锁64被启动且驻车锁齿轮62因此尤其按形状配合的方式以不能相对转动的方式连接至壳体20时,齿圈36和差速器输入轴44以及通过差速器输入轴使得所述输出轴46、48和进而驱动轮被阻止而无法相对于壳体20做转动,由此尤其在机动车停放且尤其是停驻在坡面上时阻止机动车意外溜车。
在第一实施方式中,换挡件S1是摩擦式换挡件且因此例如是盘式离合器,其中,换挡件S1尤其是没有形状配合式换挡件。还可以想到换挡件S2没有摩擦式换挡件,尤其是按下述方式,即,优选地,该自由轮也是形状配合的或以形状配合方式起作用。
在图中未示出的一实施方式中可以想到,换挡件S2是摩擦式换挡件,例如像盘式离合器且在此没有形状配合式换挡件,故例如所述自由轮和爪式离合器58可被尤其是正好一个摩擦式或传力配合式换挡件取代。还可以在一个实施方式中想到省掉自由轮,故例如关于自由轮和爪式离合器58,换挡件S2只具有爪式离合器58。故可以想到换挡件S2被设计成形状配合式换挡件例如像爪式离合器58且因此没有自由轮且没有摩擦式换挡件。还可以在一个实施方式中想到省掉爪式离合器58,使得换挡件S2例如是自由轮,如尤其是自由轮式离合器60,在此例如关于爪式离合器58和自由轮而言仅具有自由轮。此实施方式的一个优点尤其是可以保持很低的成本,因为未设置液压控制或机电控制的换挡件。但在能量回收的情况下可能会附带不利影响,因为在牵引滑行中和进而在能量回收时所述自由轮将是打开的,因而将会允许在齿圈36与第二中心齿轮56之间的绕传动件转动轴线相对于壳体20进行的相对转动。图1所示的“换挡件S2具有自由轮式离合器60和爪式离合器58”的第一实施方式以及“换挡件S2仅具有自由轮”的实施方式的优点是,在尤其从第一挡G1换挡到第二挡G2时,使得第二换挡件S2可以说是待摘离的离合器,第一换挡件S1是待挂入的离合器,尤其如果设有爪或形状配合式换挡件,则首先可以打开第二换挡件S2的爪,其中,一旦对第一换挡件S1传递扭矩、尤其是制动力矩作用于第一换挡件S1,则第二换挡件S2接着总是还通过自由轮被闭合,其中,第二换挡件S2是无荷载的且第二换挡件S2的自由轮自动地且在适当的时刻打开。原因尤其是形状配合式换挡件例如像爪式离合器通常无法便捷地被打开。
为了能保持很短的驱动装置10轴向长度,在行星齿轮传动机构22的轴向上看按以下顺序依次布置电机12、第一行星齿轮组24、第二行星齿轮组26和驻车锁齿轮62:电机12-第一行星齿轮组24-第二行星齿轮组26-驻车锁齿轮62。
图2示出驱动装置10的第二实施方式。在第二实施方式中,例如换挡件S2设计成尤其单纯的摩擦式或传力配合式换挡件。第二换挡件S2在第二实施方式中设计成将第二行星齿轮架34以不能相对转动的方式连接至第二中心齿轮56。故在第二实施方式中,第二换挡件S2也是用于第二行星齿轮组26的联动换挡件。在第一实施方式中,换挡件S1、S2在行星齿轮传动机构22的轴向上看布置在第二行星齿轮组26的背对第一行星齿轮组24的一侧,而在第二实施方式中规定,换挡件S1、S2在行星齿轮传动机构22的轴向上看布置在行星齿轮组24和26之间。
图3示出换挡表,在其中示出用于挡G1和G2的第一换挡件S1的和第二换挡件S2的状态。为了挂入第一挡G1,第二换挡件S2被闭合并且第一换挡件S1被打开。为了挂入第二挡G2,第一换挡件S1被闭合且第二换挡件S2被打开。例如第一挡G1的传动比在5(含)至6(含)的范围内,尤其在5(含)至5.5(含)的范围内。例如第二挡G2的传动比在3(含)至4(含)的范围内,尤其在3(含)至3.5(含)的范围内。例如挡速比范围在1.5(含)至2(含)的范围内。例如第一挡G1中的啮合效率为至少98%,第二挡G2中的啮合效率优选为至少97%。
附图标记列表
10 电驱动装置
12 电机
14 定子
16 转子
18 电机转动轴线
20 壳体
22 行星齿轮传动机构
24 第一行星齿轮组
26 第二行星齿轮组
28 第一中心齿轮
30 第一行星齿轮架
32 第一齿圈
34 第二行星齿轮架
36 第二齿圈
38 第一行星齿轮
40 第二行星齿轮
42 差速器
44 差速器输入轴
46 输出轴
48 输出轴
50 箭头
52 差速轮
54 输出齿轮
56 第二中心齿轮
58 爪式离合器
60 自由轮
62 驻车锁齿轮
64 驻车锁
G1 第一挡
G2 第二挡
S1 第一换挡件
S2 第二换挡件

Claims (9)

1.一种用于机动车的电驱动装置(10),具有:
壳体(20),
电机(12),该电机设计用于驱动所述机动车且具有转子(16),
至少部分安置在该壳体(20)内的行星齿轮传动机构(22),该行星齿轮传动机构具有第一行星齿轮组(24)和第二行星齿轮组(26),该第一行星齿轮组包括以不能相对转动的方式连接至该转子(16)的第一中心齿轮(28)、第一行星齿轮架(30)和第一齿圈(32),该第二行星齿轮组包括以不能相对转动的方式连接至该第一行星齿轮架(30)的第二行星齿轮架(34)和第二齿圈(36),
至少两个用于对至少两个传动挡进行换挡的换挡件(S1、S2),即,第一换挡件(S1)和第二换挡件(S2),以及
差速器(42),该差速器具有一个差速器输入轴(44)和两个输出轴(46、48),
其特征在于,
该第二行星齿轮组(26)具有第二中心齿轮(56),第二齿圈(36)以不能相对转动的方式连接至差速器输入轴(44),该第二换挡件(S2)设计成使该第二行星齿轮组(26)联锁。
2.根据权利要求1所述的电驱动装置(10),其特征在于,该一换挡件(S1)设计成将第二中心齿轮(56)以不能相对转动的方式连接至该壳体(20)。
3.根据权利要求1或2所述的电驱动装置(10),其特征在于,该第二换挡件(S2)具有爪式离合器(58)。
4.根据权利要求3所述的电驱动装置(10),其特征在于,该第二换挡件(S2)具有并行于该爪式离合器(58)布置的自由轮式离合器(60)。
5.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征在于,第二换挡件(S2)设计用于将第二中心齿轮(56)以不能相对转动的方式连接至该第二齿圈(36)。
6.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征在于,该第一齿圈(32)永久地以不能相对转动的方式连接至该壳体(20)。
7.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征在于,该第二行星齿轮组(26)在轴向上与该差速器(42)搭接地布置。
8.根据前述权利要求之一所述的电驱动装置(10),其特征在于,设有以不能相对转动的方式连接至该第二齿圈(36)的驻车锁齿轮(62)。
9.根据权利要求8所述的电驱动装置(10),其特征在于,在行星齿轮传动机构(22)的轴向上看,电机(12)、第一行星齿轮组(24)、第二行星齿轮组(26)和驻车锁齿轮(62)按以下顺序依次布置:电机(12)、第一行星齿轮组(24)、第二行星齿轮组(26)和驻车锁齿轮(62)。
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DE102017007088A1 (de) * 2017-07-27 2019-01-31 Daimler Ag Planetengetriebevorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem
DE102017011387A1 (de) * 2017-12-11 2019-06-13 Daimler Ag Elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
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