CN1874925A - 用于具有滑动转向装置的车辆的电驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于具有滑动转向装置的车辆的电驱动系统，它在左边和右边分别具有一个同类的电驱动装置和一个同类的累加变速器(16、18)，后者由分别配属的驱动装置(2、4)驱动并且经由一个输出法兰(28、40)驱动一条履带或一个驱动轮。左边的累加变速器(16)的两个并不构成输出轴的传动元件(26、24)分别通过一个机械的传动链交叉式地在传动上直接与右边的累加变速器的两个不构成输出轴的传动元件(36、38)连接。

Description

用于具有滑动转向装置的车辆的电驱动系统
技术领域
本发明涉及一种按照主权利要求的前序部分所述的用于具有滑动转向装置的车辆的电驱动系统。
背景技术
具有滑动转向装置的车辆是履带式车辆或轮式车辆，其中为了弯道行驶，总是使弯道内部的履带或弯道内部的驱动轮相对于弯道外部的履带或弯道外部的驱动轮减速。特别在重型履带式车辆中为此在弯道内部的履带上需要很大的制动功率。
已知各种系统，它们允许通过将制动功率供给弯道外部的履带而对制动功率加以利用。在一种机械的或流体静压-机械的包括一个转向传动部分和一个行驶传动部分的叠加转向传动中，如在DE 38 33784 A1中公开的那样，为此设置一个由转向传动部分驱动的零位轴并且机械地经由行驶传动部分实现从弯道内部的履带向弯道外部的履带的功率交换。
在DE 100 05 527 A公开的柴油机电动驱动设备中，两条履带的每一条都配备有一个自身的电动驱动设备，在它们之间没有机械连接。只以电的方式实现左边与右边之间的功率传输，这可以节省驱动元件设置的结构空间，不过需要一个相应的功率大的电设备和功率强劲的电驱动装置。
EP 0 304 594 A也披露了一种柴油机电动驱动设备，该驱动设备另外还具有一个机械的叠加转向传动。为了行驶驱动和转向驱动，分别设置一个不同结构尺寸的驱动电机。在该驱动设备中，只机械地实现左边与右边之间的功率传输。但该已知的驱动设备耗费是很大的并且在结构空间上也不是最好的，因为不仅需要一台柴油机和一个复杂的机械的叠加转向传动，而且另外还需要一台功率较强的发电机和两个电驱动装置。在直线向前行驶时，只由行驶驱动电机负担，而不调取在转向驱动电机中设置的功率。
WO 02/083483 A披露一种驱动设备，其中在每一边设置同类的电动的行驶驱动装置并且另外还设置一个中心的第三电机作为转向电机，最后，US 5,445,234披露一种被视为最近的现有技术的用于具有滑动转向装置的车辆的驱动系统。该驱动系统具有一个左边的和一个同类的右边的电驱动装置。在该电驱动系统中，两个电驱动装置同时不仅用作行驶驱动而且用作转向驱动。全部设置的电驱动功率供直线向前行驶之用。部分机械地和部分电动地实现左边与右边之间的功率传输。
在每一边设置一个构成为行星齿轮传动装置的累加变速器。两个累加变速器的行星齿轮架构成两根输出轴，它们对各履带起作用。左边的累加变速器的中心齿轮经由一个圆柱齿轮级由左边的驱动装置驱动，而右边的累加变速器的中心齿轮经由一个圆柱齿轮级由右边的驱动装置驱动。左边的和右边的累加变速器的两个内齿轮借助于一根连接轴扭转刚性地相互连接。此外，在左边的累加变速器的中心齿轮与右边的累加变速器的中心齿轮之间设置一个传动链，该传动链还相互连接两个驱动装置。为了在弯道行驶时使两个驱动装置可以以不同的转速运转，该传动链在中间具有一个差速传动装置。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种此类的用于具有滑动转向装置的车辆的驱动系统，该驱动系统没有这样的中间的差速传动装置也行。
从一同一种的驱动系统出发，通过主权利要求的特征部分所说明的特征达到该目的。两个累加变速器的每一个具有两个传动元件，它们并不配属于相关的输出轴。将输出轴由行星齿轮架构成时，这两个传动元件是中心齿轮和内齿轮。这些传动元件之一可称为“第一”而这些传动元件的另一个可称为“第二”。按照本发明左边的累加变速器的第一传动元件，亦即第一左边的传动元件通过一个第一机械的传动链传动上直接与右边的累加变速器的第二传动元件连接，亦即第二右边的传动元件并且第一右边的传动元件通过一个第二机械的传动链传动上直接与第二左边的传动元件连接。因此两个传动链分别在两个累加变速器的不同的传动元件之间交叉式相互传动上直接连接，亦即没有补偿元件如一差速传动装置。
在左边的与右边的累加变速器之间只须设置两根轴，它们只占用不大的结构空间。
术语“左边的”和“右边的”驱动装置结合本发明应该理解为，“左边的”驱动装置与左边的累加变速器的一个第一传动元件相连接，而“右边的”驱动装置与右边的累加变速器的一个相应的传动元件相连接。
两个驱动装置在车辆中不一定必须设置在一车辆中心的左边和右边，而是根据车辆构形也可以例如在中心串联地或在中心上下相叠地设置。
虽然也可以采用其他的构造形式，但有利的是，将每一累加变速器构成为行星齿轮传动装置，具有多个行星齿轮，这些行星齿轮可旋转地支承在一个行星齿轮架上并且同时与一个中心齿轮和一个内齿轮相啮合，其中行星齿轮架分别构成输出元件，内齿轮构成第一传动元件而中心齿轮构成第二传动元件。
在本发明的一种有利的实施形式中，第一机械的传动链包括一个抗转地与左边的累加变速器的内齿轮连接的第一圆柱齿轮、一个抗转地与右边的累加变速器的中心齿轮连接的第二圆柱齿轮和一根连接轴，该连接轴在其各端具有一个第三和一个第四圆柱齿轮，其中，第三与第一而第四与第二圆柱齿轮相啮合。相应地，第二机械的传动链包括一个抗转地与右边的累加变速器的内齿轮连接的第五圆柱齿轮、一个抗转地与左边的累加变速器的中心齿轮连接的第六圆柱齿轮和一根第二连接轴，该连接轴在其各端具有一个第七和一个第八圆柱齿轮，其中第七与第五而第八与第六圆柱齿轮相啮合。为了更好地利用能量，可以在左边的与右边的电驱动装置之间设置电连接装置，这些电连接装置至少在规定的运转状态下将电功率从用作为发电机的左边的驱动装置传向用作为电机的右边的驱动装置，反之亦然。
最后要求权利保护一个累加变速器，该累加变速器构成用于一个按照本发明的电驱动系统。
附图说明
借助附图更详细地说明本发明，其中，
附图1示意示出一本发明的用于具有滑动转向装置的车辆的电驱动系统。
具体实施方式
其中用2标记左边的电驱动装置和用4标记右边的电驱动装置。电能源6可以包括一台柴油机与一台发电机的组合或也包括一个蓄电池或燃料电池。电控制装置8包括控制硬件和软件以及一个功率电子系统。根据由车辆司机通过操纵未示出的操作元件而产生的控制输入信号10，经由导线12、14控制两个电驱动装置2、4上取决于控制输入信号10的相应的转速。左边的累加变速器16具有多个行星齿轮20，其可旋转地支承在行星齿轮架22上。各行星齿轮20与中心齿轮24和内齿轮26同时相啮合。行星齿轮架22构成输出元件并经由法兰28与未示出的履带传动机构的星轮连接。内齿轮26经由轴30与左边的驱动装置2连接。在同类的右边的累加变速器18中行星齿轮用32，行星齿轮架用34标记，中心齿轮用36标记，内齿轮用38标记和输出法兰用40标记，轴42连接右边的驱动装置4与内齿轮38。
左边的累加变速器的内齿轮26传动上直接与右边的累加变速器的中心齿轮36连接。为此使用一个机械的传动链，该传动链包括抗转地与内齿轮26连接的圆柱齿轮44、抗转地与右边的累加变速器18的中心齿轮36连接的圆柱齿轮46和连接轴48，该连接轴在其各端具有圆柱齿轮50和圆柱齿轮52。圆柱齿轮50与圆柱齿轮44和圆柱齿轮52与圆柱齿轮46持续地齿啮合。
以相应的方式右边的累加变速器的内齿轮38传动上直接与左边的累加变速器的中心齿轮24连接。在其中间设置的机械的传动链包括抗转地与右边的累加变速器18的内齿轮38连接的圆柱齿轮54、抗转地与左边的累加变速器16的中心齿轮24连接的圆柱齿轮56和连接轴58，该连接轴在其各端具有圆柱齿轮60和圆柱齿轮62。圆柱齿轮60与圆柱齿轮54和圆柱齿轮62与圆柱齿轮56持续地齿啮合。
在直线向前行驶时，每一电驱动装置2、4的驱动功率的最大部分传递到各配属的输出法兰28、40上。但在一定部分上，左边的电驱动装置也驱动右边的履带并且右边的电驱动装置也驱动左边的履带。相反，在弯道行驶时，更多功率从弯道内部的驱动电机流向弯道外部的输出法兰，从而形成一向弯道外部的履带的机械的净功率流。此外，经由导线12、14也可以将电功率从弯道内部的驱动装置传向弯道外部的驱动装置。
在车辆的中心的车辆驾驶室区域，尽可能保持没有传动元件，因为只有两个连接轴48、58在那里延伸。这两根连接轴可以设置在累加变速器的一条中轴线的相对置的两侧或根据车辆构形的要求也可以与该中轴线形成一个小于180°的角度。
附图标记清单
2    电驱动装置             34    行星齿轮架
4    电驱动装置             36    中心齿轮
6    能源                   38    内齿轮
8    控制装置               40    输出法兰
10   控制输入信号           42    轴
12   导线                   44    圆柱齿轮
14   导线                   46    圆柱齿轮
16   累加变速器             48    连接轴
18   累加变速器             50    圆柱齿轮
20   行星齿轮               52    圆柱齿轮
22   行星齿轮架             54    圆柱齿轮
24   中心齿轮               56    圆柱齿轮
26   内齿轮                 58    连接轴
28   输出法兰               60    圆柱齿轮
30   轴                     62    圆柱齿轮
32   行星齿轮

Claims (5)

1.用于具有滑动转向装置的车辆的电驱动系统，包括：
-至少一个左边的和一个同类的右边的电驱动装置(2、4)；
-一个电能源(6)；
-一个电控制装置(8)，用以独立地控制左边的和右边的驱动装置(2、4)的转速；
-一个左边的累加变速器(16)，该累加变速器包括一个与一个左边的驱动轮或一个左边的履带连接的左边的输出元件(22、28)、一个与左边的驱动装置(2)连接的第一左边的传动元件(26)和一个第二左边的传动元件(24)；
-一个同类的右边的累加变速器(18)，该累加变速器包括一个与一个右边的驱动轮或一个右边的履带连接的右边的输出元件(34、40)、一个与右边的驱动装置(4)连接的第一右边的传动元件(38)和一个第二右边的传动元件(36)；
其特征在于，第一左边的传动元件(26)通过一个第一机械的传动链(44、50、48、52、46)传动上直接与第二右边的传动元件(36)连接，并且第一右边的传动元件(38)通过一个第二机械的传动链(54、60、58、62、56)传动上直接与第二左边的传动元件(24)连接。
2.按照权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，每一累加变速器(16、18)构成为行星齿轮传动装置，具有多个行星齿轮(20、32)，这些行星齿轮可旋转地支承在一个行星齿轮架(22、24)上并且同时与一个中心齿轮(24、36)和一个内齿轮(26、38)相啮合，其中行星齿轮架(22、24)分别构成输出元件，内齿轮(26、28)构成第一传动元件而中心齿轮(24、36)构成第二传动元件。
3.按照权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，第一机械的传动链包括一个抗转地与左边的累加变速器(16)的内齿轮(26)连接的第一圆柱齿轮(44)、一个抗转地与右边的累加变速器(18)的中心齿轮(36)连接的第二圆柱齿轮(46)和一根第一连接轴(48)，该连接轴在其各端具有一个第三和一个第四圆柱齿轮(50、52)，其中第三圆柱齿轮(50)与第一圆柱齿轮(44)相啮合而第四圆柱齿轮(52)与第二圆柱齿轮(46)相啮合，并且第二机械的传动链包括一个抗转地与右边的累加变速器(18)的内齿轮(38)连接的第五圆柱齿轮(54)、一个抗转地与左边的累加变速器(16)的中心齿轮(24)连接的第六圆柱齿轮(56)和一根第二连接轴(58)，该连接轴在其各端具有一个第七圆柱齿轮(60)和一个第八圆柱齿轮(62)，其中第七圆柱齿轮(60)与第五圆柱齿轮(54)相啮合而第八圆柱齿轮(62)与第六圆柱齿轮(56)相啮合。
4.按照权利要求1至3之一项所述的驱动系统，其特征在于，在左边的与右边的电驱动装置(2、4)之间设置电连接装置(8、12、14)，这些电连接装置至少在规定的运转状态下将电功率从用作为发电机的左边的驱动装置(2)传向用作为电机的右边的驱动装置(4)，反之亦然。
5.累加变速器(16、18)，构成用于一个按照上述权利要求之一项所述的电驱动系统。
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Open date: 20061206