KR20130091776A - 트랜스미션 기어 및 차동 기어，그리고 모터 유닛 및 기어 유닛 - Google Patents

트랜스미션 기어 및 차동 기어，그리고 모터 유닛 및 기어 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 입력 샤프트(25), 및 상기 입력 샤프트(25)와 동축으로 배치된 2개의 출력 샤프트(52, 54)를 포함하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어에 관한 것이며, 상기 트랜스미션 기어 및 차동 기어는 하우징을 포함하고, 상기 하우징 내에 적어도 하나의 유성 단(18, 22)을 포함하는 트랜스미션 섹션, 및 스퍼 기어 디퍼렌셜(22)로서 형성된 차동 섹션이 배치된다. 본 발명은, 트랜스미션 섹션이 2개의 유성 단(18, 20), 즉 입력 샤프트(25)와 연결되거나 또는 결합 가능한 선 기어(22)를 가진 입력 단(18), 및 하우징에 고정된 링 기어(40)를 가진 부하 단(20)을 포함하고, 상기 부하 단(20)의 선 기어(38)는 입력 단(18)의 유성 캐리어(28)와 연결되고 상기 부하 단(20)의 유성 캐리어(34)는 입력 단(18)의 링 기어(32)와 연결되고, 스퍼 기어 디퍼렌셜(22)은 포지티브 고정 기어 비를 가진 유성 기어로서 형성되고, 그것의 링 기어(44)는 부하 단(20)의 유성 캐리어와 연결되고 그것의 유성 캐리어(46) 및 그것의 선 기어(50)는 각각 출력 샤프트들(52, 54) 중 하나와 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

트랜스미션 기어 및 차동 기어，그리고 모터 유닛 및 기어 유닛{TRANSMISSION GEAR AND DIFFERENTIAL GEAR，AND MOTOR UNIT AND GEAR UNIT}
본 발명은 하나의 입력 샤프트, 및 상기 입력 샤프트와 동축으로 배치된 2개의 출력 샤프트를 포함하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어로서, 하우징을 포함하고, 상기 하우징 내에 적어도 하나의 유성 단을 포함하는 트랜스미션 섹션, 및 스퍼 기어 디퍼렌셜로서 형성된 차동 섹션이 배치된, 트랜스미션 기어 및 차동 기어에 관한 것이다.
본 발명은 또한 전기 모터 및 상기 전기 모터에 동축으로 플랜지 연결된 전술한 방식의 트랜스미션 기어 및 차동 기어를 포함하는 모터 유닛 및 기어 유닛으로서, 전기 모터의 코일에 대해 동축으로 배치된 전기 모터의 모터 출력 샤프트는 기어의 입력 샤프트와 연결되며, 상기 기어의 출력 샤프트들 중 적어도 하나에 의해 동축으로 관통되는 중공 샤프트로서 형성되는, 모터 유닛 및 기어 유닛에 관한 것이다.
전기 차 내의 기어의 통상적인 구성은 내연기관과의 커플링을 위해 설계된 종래의 기어의 구성에 의존한다. 이 경우, 구조적으로 기능 "트랜스미션 기어" 및 "차동 기어"(디퍼렌셜) 간의 예리한 분리가 실시된다. 전형적으로 전기 모터의 모터 출력 샤프트가 구동되는 축에 대해 평행하게 놓인다. 모터 출력 샤프트가 트랜스미션 기어의 입력 샤프트와 연결되거나 또는 예컨대 커플링에 의해 결합될 수 있다. 트랜스미션 기어의 출력 샤프트는 입력 샤프트에 대해 평행한 축 오프셋을 갖고, 구조적으로 분리된 차동 기어의 디퍼렌셜 케이지를 구동하며, 그것의 2개의 출력 샤프트가 축 플랜지 샤프트로서 토크를 구동되는 축의, 상기 샤프트와 연결된 출력 휠로 분배한다. 이러한 배치는 필요한 설치 공간과 관련해서 매우 바람직하지 않다.
필요한 설치 공간과 관련해서는, 전기 모터에 동축으로 플랜지 연결 가능한 소위 인라인 기어가 더 바람직하다. 전기 모터에 대해 전형적인 방식으로, 모터 출력 샤프트는 모터 코일과 동축으로 놓인다. 기어는, 모터 출력 샤프트가 기어 입력 샤프트와 동축으로 연결되도록, 모터에 플랜지 연결된다. 기어는 트랜스미션 섹션, 즉 "트랜스미션"의 기능을 실시하는 기어 부분, 및 후속 접속된 차동 섹션, 즉 "디퍼렌셜"의 기능을 실시하는 기어 부분을 하우징 내에 통합할 수 있다. 2개의 디퍼렌셜 출력 샤프트는 서로에 대해 그리고 입력 샤프트 및 모터 출력 샤프트에 대해 동축으로 정렬될 수 있다. 디퍼렌셜 출력 샤프트들 중 하나는 중공 샤프트로서 형성된, 기어 입력 샤프트 및 모터 출력 샤프트를 관통한다. 이러한 구성 방식에 대한 예는 Volkswagen AG의 타입 HyMotion Ⅲ의 연료 전지 차량의 기어 구조이다. 기어의 트랜스미션 섹션은 스텝형 유성을 가진 유성 단으로서 형성되고, 입력 측에서 더 큰 유성 단이 입력 샤프트와 연결된 선 기어에 의해 구동되고, 출력 측에서 더 작은 유성 단이 하우징에 고정된 링 기어와 맞물린다. 트랜스미션 단의 구동 장치로서 작용하는 유성 캐리어는 휠 구동 장치로서 2개의 선 기어를 가진 구성인 스퍼 기어 디퍼렌셜의 유성 캐리어와 직접 연결된다. 이 기어 구조는 여러 가지 단점을 갖는다. 첫째로는 필요한 매우 큰 톱니 결합 공차로 인해 바람직하지 않은 소음을 발생한다는 것이고, 둘째로는 장착시 스텝 유성의 위치 설정에 문제가 있다는 것이며, 셋째로는 설치 공간 때문에 파킹 록의 간단한 통합이 불가능하다는 것이다.
본 발명의 과제는 전술한 단점을 갖지 않으면서 추가의 설치 공간이 필요하지 않은 상기 방식의 트랜스미션 기어 및 차동 기어를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 상응하게 개선된 모터 유닛 및 기어 유닛을 제공하는 것이다.
상기 제 1 과제는 청구항 제1항의 전제부와 관련해서, 트랜스미션 섹션이 2개의 유성 단, 즉 입력 샤프트와 연결되거나 또는 결합 가능한 선 기어를 가진 입력 단, 및 하우징에 고정된 링 기어를 가진 부하 단을 포함하고, 상기 링 기어의 선 기어는 입력 단의 유성 캐리어와 연결되며, 상기 링 기어의 유성 캐리어는 입력단의 링 기어와 연결되고, 스퍼 기어 디퍼렌셜이 포지티브 고정 기어 비를 가진 유성 기어로서 형성되며, 그것의 링 기어는 부하 단의 유성 캐리어와 연결되고 그것의 유성 캐리어 및 그것의 선 기어는 각각 출력 샤프트들 중 하나와 연결됨으로써 달성된다.
상기 제 2 과제는 청구항 제10항의 특징과 함께, 모터 유닛 및 기어 유닛의 기어로서 본 발명에 따른 트랜스미션 기어 및 차동 기어를 사용함으로써 달성된다.
본 발명은 2개의 중요한 특징 복합을 포함한다. 첫째로는 스텝형 유성으로 구현된, 공지된 트랜스미션 섹션이 2개의 간단한 유성 단으로 대체되고, 상기 유성 단은 그 기능에 따라 여기서는 입력 단 및 부하 단이라고 한다. 입력 단의 선 기어는 입력 샤프트와 연결되거나 또는 하기에서 본 발명의 개선예에 대해 상세히 설명하는 바와 같이, 예컨대 커플링에 의해 결합될 수 있다. 본 발명에 따른 기어의 입력 부재로서 입력 단의 선 기어의 사용은 전기 모터에 동축 플랜지 연결과 관련해서 특히 바람직하다. 입력 단은 선 기어, 유성 캐리어 및 링 기어를 가진 적절한 유성 단으로서 형성되고, 유성 캐리어 상에 간단한 유성 휠들의 세트가 지지된다. 이러한 유성 단은 네거티브 고정 기어 비를 가지며, 특히 -2 ± 10%의 고정 기어 비가 바람직한 것으로 나타났다. 입력 단 바로 옆에 부하 단이 간단한 유성 세트를 가진 다른 적절한 유성 단으로서 형성된다. 입력 단의 유성 캐리어는 부하 단의 선 기어와 연결되며, 입력 단의 링 기어는 부하 단의 유성 캐리어와 연결된다. 부하 단의 링 기어는 하우징에 고정된다. 부하 단에 대해 -3 ± 10%의 고정 기어 비가 바람직한 것으로 나타났다. 이러한 고정 기어 비에 의해, 약 8 내지 12 범위의 총 변속이 달성될 수 있고, 이는 전형적인 전기 차축 구동에 바람직하다. 메인 부하는 더 큰 부하 단에 의해 흡수된다. 더 작은 입력 단은 훨씬 더 작은 부하를 받는다. 전술한 트랜스미션 섹션의 구동 장치로는 부하 단의 유성 캐리어가 사용된다.
본 발명의 제 2 특징 복합은 차동 섹션, 즉 디퍼렌셜의 형성에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기어의 트랜스미션 섹션이 선행 기술의 트랜스미션 섹션보다 축방향으로 더 큰 설치 공간을 차지하기 때문에, 2개의 선 기어를 가진 공지된 스퍼 기어 디퍼렌셜 구성의 수용에 문제가 없다. 본 발명은 포지티브 고정 기어 비를 가진 완전한 유성 기어로서 형성된 스퍼 기어 디퍼렌셜을 차동 섹션으로서 사용한다. 부하 단의 유성 캐리어에 의해 공급되는 입력 토크는 스퍼 기어 디퍼렌셜의 링 기어를 통해 도입된다. 그것의 유성 캐리어는 서로 맞물리는 유성의 2 세트를 지지하므로, 포지티브 고정 기어 비, 특히 +2 의 고정 기어 비가 구현된다. 디퍼렌셜의 유성 캐리어 및 선 기어는 출력 부재로서 사용되고, 기어 출력 샤프트들의 각각 하나와 연결된다. 기어 출력 샤프트들 중 하나는 바람직하게 중공 샤프트로서 형성된 입력 샤프트를 관통한다. 상기 하나의 기어 출력 샤프트는 바람직하게는 스퍼 기어 디퍼렌셜의 선 기어와 연결된 출력 샤프트이다.
바람직하게는 입력 단의 링 기어, 부하 단의 유성 캐리어 및 스퍼 기어 디퍼렌셜의 링 기어를 지지하는 연속 커플링 샤프트는 트랜스미션 섹션 및 차동 섹션의 전체의 양측에서 하우징에 지지된다. 따라서, 상기 지지는 회전 부재와 밀봉 방식으로 패킹된 기어의 영역 외부로 변위될 수 있고, 이로 인해 특히 컴팩트한 구성이 주어진다.
본 발명의 개선예에서, 입력 단의 유성 캐리어는 연장 샤프트와 연결되고, 상기 연장 샤프트는 커플링 샤프트의 입력단 측 베어링을 지나 돌출한다. 상기 연장 샤프트는 본 발명에 따른 기어 구조에 대한 작용을 위해 쉽게 접근 가능하고 다중으로 이용 가능한 접촉점을 제공한다. 이용 가능성들 중 2개가 하기에 설명된다.
파킹 록과의 상호 작용을 위해 특히 바람직한 시작점으로서, 입력 단의 유성 캐리어가 바람직한 것으로 나타났다. 본 발명의 개선예에서 입력 단의 유성 캐리어는 파킹 록 스퍼 기어와 연결되고, 상기 파킹 록 스퍼 기어는 하우징 내에 포함된 파킹 록 장치와 맞물린다. 파킹 록 장치, 즉 파킹 록 스퍼 기어가 블로킹되면, 입력 단의 유성 캐리어와 함께 부하 단의 선 기어가 고정된다. 따라서, 하우징에 고정된 각각 하나의 링 기어를 포함하는 전체 부하 단이 블로킹된다. 파킹 록의 부하는 강한 부하 단에 작용하므로, 더 작은 입력 단이 과부하되지 않는다.
본 발명의 상기 개선예는 특히 바람직하게 연장 샤프트를 가진 상기 변형예와 함께 구현된다. 파킹 록 스퍼 기어는 바람직하게 커플링 샤프트의 베어링을 지나 돌출한 연장 샤프트의 섹션 내에 배치된다. 달리 표현하면, 연장 샤프트에 의해 기어의 실제 작동 영역 밖으로 안내된, 파킹 록 장치와의 상호 작용을 위한 접촉점이 사용된다. 따라서, 파킹 록 장치는 달리 사용되지 않은 하우징 영역 내에 수용될 수 있다.
본 발명의 다른 개선예에서, 커플링 장치가 제공되고, 상기 커플링 장치는 제 1 커플링 위치에서 입력 단의 선 기어를 입력 샤프트와 결합하고, 제 2 커플링 위치에서는 입력 단의 유성 캐리어를 입력 샤프트와 결합하며, 제 3 커플링 위치에서는 입력 단을 완전히 분리한다. 즉, 본 발명에 따른 기어는 스위칭 가능한 2단 기어에 대한 추가의 커플링 장치에 의해 확장된다. 본 발명에 따른 기어의 입력 부재로서 대안으로서 입력 단의 선 기어 또는 입력 단의 유성 캐리어가 사용된다. 둘다 서로 대안으로서 커플링 장치에 의해 입력 샤프트와 결합 가능하다. 기어는 전술한 바와 같이 상기 제 1 커플링 위치에서 작용한다. 상기 제 2 커플링 위치에서는 부하 단만이 상응하게 더 작은 변속을 가진 트랜스미션 섹션으로서 작용한다. 상기 제 3 커플링 위치에서는 접속된 전기 모터가 기어로부터 완전히 분리된다.
본 발명의 상기 개선예도 바람직하게 연장 샤프트를 가진 전술한 변형예와 함께 구현된다. 여기서도 연장 샤프트는, 이 경우 바람직하게는 커플링 샤프트의 베어링을 지나 돌출한 연장 샤프트의 섹션에 고정된 커플링 장치를 위한 접근하기 쉬운 접촉점을 제공한다.
추가로 전술한 파킹 록 통합이 구현되어야 하면, 커플링 장치가 커플링 샤프트의 베어링으로부터 떨어진, 연장 샤프트의 돌출 섹션의 부분에 장착되는 것이 바람직하다. 달리 표현하면, 개별 부재들이 바람직하게는 하기 순서로 구분된다: 전기 모터, 커플링 장치, 파킹 록, 제 1 커플링 샤프트 베어링, 입력 단, 부하 단, 스퍼 기어 디퍼렌셜, 제 2 커플링 샤프트 베어링.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 하기 설명 및 도면에 제시된다.
본 발명에 의해, 선행 기술의 단점을 갖지 않으면서 추가의 설치 공간이 필요하지 않은 트랜스미션 기어 및 차동 기어가 제공된다.
또한, 본 발명에 의해, 상응하게 개선된 모터 유닛 및 기어 유닛이 제공된다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 본 발명의 모터 유닛 및 기어 유닛을 구비한 자동차의 구동 유닛의 개략도이다.
도 2는 도 1의 구동 유닛의 개선예이다.
도 1 및 도 2는 상세히 도시되지 않은 자동차의 구동 유닛(10)의 상이한 실시예를 도시한다. 도면들에서 동일한 도면 부호는 동일한 부재를 지시한다. 도시된 구동 유닛은 전기 모터(12)에 의해 생성된 토크를 구동된 차축의 출력 휠들(14)로 전달하기 위해 사용된다. 도 1 및 도 2의 개략도에서, 전기 모터(12) 및 이것에 연결된 기어(16)는 통상의 절반도로 도시된다. 특히, 도면에는 회전 대칭 장치의 "상부" 절반만이 도시된다. 이하에서는 먼저 도 1에 설명된 다음, 도 2와 관련해서는 도 1의 실시예와의 차이점만이 설명될 것이다.
전기 모터(12)의 토크를 출력 휠들(14)로 전달하기 위해 사용되는 기어(16)는 실질적으로 3개의 기능 그룹으로 이루어진다. 이는 입력 단(18), 부하 단(20), 및 여기서 디퍼렌셜이라고도 하는 차동 단(22)을 말한다. 개별 단들(18, 20, 22)은 순서대로 인접하며 서로 컴팩트하게 배치된다.
상세히 도시되지 않은 코일에 대해 동심으로 배치된 전기 모터(12)의 출력 샤프트(24)는 중공 샤프트로서 형성된다. 상기 샤프트에는 마찬가지로 중공 샤프트로서 형성된 기어(16)의 입력 샤프트(25)가 연결된다. 입력 샤프트는 간단한 유성 세트를 가진 완전한 유성 단으로서 형성된 입력 단(18)의 선 기어(26)와 연결된다. 입력 단(18)은 또한 유성 캐리어(28)를 포함하고, 상기 유성 캐리어 상에 유성 휠들(30)의 간단한 세트가 회전 가능하게 지지된다. 또한, 입력 단(18)은 링 기어(32)를 포함한다. 유성(30)은 한편으로는 선 기어(26)와 그리고 다른 한편으로는 링 기어(32)와 맞물린다.
입력 단(18)은 2개의 샤프트를 통해 부하 단(20)과 연결된다. 즉, 링 기어(32)의 샤프트에 의해 부하 단(20)의 유성 캐리어(34)와 연결되고, 중공 샤프트로서 형성되며 입력 단의 유성 캐리어(28)와 연결된 제 1 커플링 샤프트(36)에 의해 부하 단의 선 기어(38)와 연결된다. 간단한 유성 세트를 가진 완전한 유성 단으로서 형성된 부하 단(20)의 링 기어(40)는 상세히 도시되지 않은 기어 하우징에 고정된다. 유성 휠들(42)의 간단한 세트는 한편으로는 선 기어(38)와 그리고 다른 한편으로는 링 기어(40)와 맞물린다.
입력 단(18) 및 부하 단(20)은 함께, 적합한 설계시 igesamt = 8 내지 igesamt = 12 의 총 기어 비를 가능하게 하는 기어(16)의 트랜스미션 섹션을 형성한다. 하기에 특별한 설계예가 제시된다.
트랜스미션 섹션의 출력 부재로서 부하 단(20)의 유성 캐리어(34)가 사용된다. 상기 유성 캐리어를 통해 트랜스미션 섹션이 i0 = +2 의 포지티브 고정 기어 비를 가진 스퍼 기어 디퍼렌셜로서 형성된 차동 단(22)과 연결된다. 이러한 스퍼 기어 디퍼렌셜에서 그 링 기어(44)는 입력부재로서 작용한다. 유성 캐리어(46)는 서로 맞물리는 유성 휠들(48a), (48b)의 2중 세트를 지지한다. 추가로, 유성 휠들(48a)의 제 1 부분 세트는 링 기어(44)와 맞물리며, 유성 휠들(48b)의 제 2 부분 세트는 디퍼렌셜(22)의 선 기어(50)와 맞물린다. 디퍼렌셜(22)의 출력 부재로서는 한편으로는 유성 캐리어(46) 및 다른 한편으로는 선 기어(50)가 사용된다.
도시된 실시예에서 선 기어(50)는 제 1 기어 출력 샤프트(52)와 연결되고, 상기 기어 출력 샤프트는 중앙에 연장하며, 제 1 커플링 샤프트(36), 기어 입력 샤프트(25) 및 모터 출력 샤프트(24)의 중공 샤프트를 동심으로 관통한다. 디퍼렌셜(22)의 유성 캐리어(46)는 제 2 기어 출력 샤프트(54)와 연결되고, 상기 기어 출력 샤프트는 제 1 기어 출력 샤프트에 대해 동축이지만 반대 방향으로 연장한다.
도시된 구성의 특별한 장점은 제 2 커플링 샤프트라고 하는 샤프트, 즉 입력 단의 링 기어(32), 부하 단의 유성 캐리어(34) 및 디퍼렌셜의 링 기어(44)를 지지하는 샤프트가 전체 기어를 관통한다는 것이다. 따라서, 상기 제 2 커플링 샤프트의 지지가 기능적 기어 구조 내에서 이루어질 필요가 없으며, 외부로 변위될 수 있다. 따라서, 상응하는 베어링들(56a, 56b)이 트랜스미션 섹션과 디퍼렌셜의 전체의 외부에서 양측에 배치된다.
도 1에 도시된 실시예에서, 추가의 기능 부재, 즉 파킹 록이 구현된다. 파킹 록의 통합의 어려움은 특히 그 설치 공간 필요에 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 파킹 록의 접촉점은 입력 단(18)의 유성 캐리어(28)와 연결된 연장 샤프트(58)에 의해 컴팩트하게 설치된 기능적 기어 유닛의 외부로 안내되고, 특히 연장 샤프트(58)가 입력 측 커플링 샤프트 베어링(56a)을 지나 연장된다. 연장 샤프트(58)는 큰 스퍼 기어(60)를 지지하고, 상세히 도시되지 않은 파킹 록 장치(62)의 작동 플레이트가 상기 스퍼 기어 내로 삽입될 수 있다. 파킹 록 스퍼 기어(60)가 파킹 록 장치(62)에 의해 블로킹되면, 입력 단(18)의 유성 캐리어(28)를 통해 부하 단(20)의 선 기어(38)가 블로킹된다. 따라서, 부하 단(20)의 3개의 부재들 중 2개의 부재, 즉 그 선 기어(38) 및 하우징에 고정된 그 링 기어(40)가 블로킹되므로, 전체 부하 단(20) 및 그에 따라 전체 기어(16)가 블로킹된다. 상기 부하는 상응하게 강하게 형성된 부하 단에만 놓인다.
도 1에 따른 장치의 예시적 설계로서, 하기 값들이 바람직한 것으로 나타났다: 입력 단(18)의 고정 기어 비 i01 = -2.09, 부하 단(20)의 고정 기어 비 i02 = -2.72, 스퍼 기어 디퍼렌셜의 고정 기어 비 i03 = +2.0. 이 설계에 의해 장치의 총 기어 비 igesamt = 9.4가 주어진다.
도 2는 스위칭 가능한 2단 기어에 대한 도 1의 구동 장치의 개선예를 도시한다. 이를 위해, 도 1의 시스템에 하나의 커플링 장치(64)가 추가되고, 상기 커플링 장치는 기어(16)의 입력 측에 배치된다. 이 실시예에서 기어(16)의 입력 샤프트(25)는 전기 모터(12)의 출력 샤프트(24)와 고정 연결되지 않고 커플링 장치(64)의 제 1 커플링(66)을 통해 결합된다. 2중 커플링으로서 설계된 커플링 장치(64)의 제 2 커플링(68)에 의해, 파킹 록 스퍼 기어(60)를 지나 연장되는 연장 샤프트(68)가 특히 입력 샤프트(25)에 대한 대안으로서 모터 출력 샤프트(24)와 결합될 수 있다.
당업자는 2중 커플링(64)의 3가지 중요한 스위칭 상태를 알 수 있고, 상기 스위칭 상태의 전환은 적합한 커플링 관리에 의해 제어 가능하다. 제 1 스위칭 상태에서는 제 1 커플링(66)이 폐쇄되고, 제 2 커플링(68)은 개방된다. 이 상태에서 도 2의 기어(16)의 기능은 도 1의 기어(16)의 기능과 다르지 않다. 따라서, 설명이 반복되지 않는다. 제 2 커플링 위치에서는 제 2 커플링(68)이 폐쇄되고, 제 1 커플링(66)은 개방된다. 따라서, 모터 출력 샤프트(24)의 토크는 연장 샤프트(58)를 통해 입력 단(18)의 유성 캐리어(28)로 전달되지만, 상기 유성 캐리어는 자유로이 움직이는데, 그 이유는 선 기어(26)와 연결된 입력 샤프트(25)가 자유로이 움직이기 때문이다. 달리 표현하면, 입력 단(18)이 "스킵된다". 토크를 선 기어(38)로 전달하는 부하 단(20)은 하우징에 고정된 그 링 기어(40)로 간단한 트랜스미션 단으로서 사용되므로, 그 고정 기어 비는 구동 장치의 총 기어 비를 결정한다. 제 3 커플링 위치에서는 2중 커플링(64)의 2개의 커플링(66, 68)이 개방된다. 따라서, 전기 모터(12)는 기어로부터 완전히 분리된다.
예시적 설계로서 하기 값들이 바람직한 것으로 나타났다: 입력 단(18)의 고정 기어 비 i01 = -2.09, 부하 단(20)의 고정 기어 비 i02 = -2.97, 스퍼 기어 디퍼렌셜(22)의 고정 기어 비 i03 = +2.0. 따라서, 폐쇄된 제 1 커플링(66) 및 개방된 제 2 커플링(68)을 가진 "제 1 단" 이라고 하는 제 1 커플링 위치에서, 개방된 제 2 커플링(68)에서 중간 상대 속도가 입력 속도의 약 60%일 때 총 기어 비 igesamt = 10.18이 구현된다. 폐쇄된 제 2 커플링(68) 및 개방된 제 1 커플링(66)을 가진 "제 2 단" 이라고 하는 제 2 커플링 위치에서, 개방된 제 1 커플링(66)에서 중간 상대 속도가 입력 속도의 약 150%일 때 총 기어 비 igesamt = 3.97이 구현된다.
물론, 상세한 설명에 설명되고 도면에 도시된 실시예들은 본 발명을 예시적으로 보여준다. 당업자는 공개 내용의 넓은 변형 가능성을 알 수 있다. 특히, 개별 기어 단의 고정 기어 비의 특별한 설계는 특히 전기 모터(12)의 성능에 의해 영향을 받는 개별 경우의 상황에 맞춰질 수 있다.
10 구동 장치
12 전기 모터
14 출력 휠
16 기어
18 입력 단
20 부하 단
22 디퍼렌셜
24 모터 출력 샤프트
25 기어 입력 샤프트
26 18의 선 기어
28 18의 유성 캐리어
30 18의 유성 휠
32 18의 링 기어
34 20의 유성 캐리어
36 제 1 커플링 샤프트
38 20의 선 기어
40 20의 링 기어
42 20의 유성 휠
44 22의 링 기어
46 22의 유성 캐리어
48a, 48b 22의 유성 휠
50 22의 선 기어
52 제 1 기어 출력 샤프트
54 제 2 기어 출력 샤프트
56a, 56b 커플링 샤프트 베어링
58 연장 샤프트
60 파킹 록 스퍼 기어
62 2중 커플링
66 64의 제 1 커플링
68 64의 제 2 커플링

Claims (10)

  1. 하나의 입력 샤프트(25), 및 상기 입력 샤프트(25)와 동축으로 배치된 2개의 출력 샤프트(52, 54)를 포함하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어로서, 하우징을 포함하고, 상기 하우징 내에 적어도 하나의 유성 단(18, 22)을 포함하는 트랜스미션 섹션, 및 스퍼 기어 디퍼렌셜(22)로서 형성된 차동 섹션이 배치된, 트랜스미션 기어 및 차동 기어에 있어서,
    상기 트랜스미션 섹션이 2개의 유성 단(18, 20), 즉 상기 입력 샤프트(25)와 연결되거나 또는 결합 가능한 선 기어(26)를 가진 입력 단(18), 및 하우징에 고정된 링 기어(40)를 가진 부하 단(20)을 포함하고, 상기 부하 단의 선 기어(38)는 상기 입력 단(18)의 유성 캐리어(28)와 연결되며 상기 부하 단의 유성 캐리어(34)는 상기 입력 단(18)의 링 기어(32)와 연결되고,
    상기 스퍼 기어 디퍼렌셜(22)은 포지티브 고정 기어 비를 가진 유성 기어로서 형성되고, 상기 유성 기어의 링 기어(44)는 상기 부하 단(20)의 유성 캐리어와 연결되고 상기 유성 기어의 유성 캐리어(46) 및 상기 유성 기어의 선 기어(50)는 각각 상기 출력 샤프트들(52, 54) 중 하나와 연결되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 출력 샤프트들 중 하나의 출력 샤프트(52)는 중공 샤프트로서 형성된 상기 입력 샤프트(25)를 동축으로 관통하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입력 단(18)의 상기 링 기어(32), 상기 부하 단(20)의 상기 유성 캐리어(34) 및 상기 스퍼 기어 디퍼렌셜(22)의 상기 링 기어(44)를 지지하는 연속 커플링 샤프트는 상기 트랜스미션 섹션 및 상기 차동 섹션의 전체의 양측에서 상기 하우징에 지지되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어.
  4. 제3항에 있어서, 상기 입력 단(18)의 상기 유성 캐리어(32)는 연장 샤프트(58)와 연결되고, 상기 연장 샤프트는 상기 커플링 샤프트의 입력단 측 베어링(56a)을 지나 돌출하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 단(18)의 상기 유성 캐리어(32)는 파킹 록 스퍼 기어(60)와 연결되고, 상기 파킹 록 스퍼 기어는 상기 하우징 내에 포함되는 파킹 록 장치(62)와 맞물리는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어.
  6. 제4항을 인용하는 제5항에 있어서, 상기 파킹 록 스퍼 기어(60)는 상기 커플링 샤프트의 상기 베어링(56a)을 지나 돌출한, 상기 연장 샤프트의 섹션 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 커플링 장치(64)가 제공되고, 상기 커플링 장치는 제 1 커플링 위치에서 상기 입력 단(18)의 상기 선 기어(26)를 상기 입력 샤프트(25)와 결합하고, 제 2 커플링 위치에서 상기 입력 단(18)의 상기 유성 캐리어(28)를 상기 입력 샤프트(25)와 결합하며, 제 3 커플링 위치에서 상기 입력 단(18)을 완전히 분리하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어.
  8. 제4항을 인용하는 제7항에 있어서, 상기 커플링 장치(64)는 상기 커플링 샤프트의 상기 베어링(56a)을 지나 돌출하는, 상기 연장 샤프트(58)의 섹션에 고정되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어.
  9. 제6항을 인용하는 제8항에 있어서, 상기 커플링 장치(64)는 상기 커플링 샤프트의 상기 베어링(56a)으로부터 떨어진, 상기 연장 샤프트(58)의 돌출 섹션의 부분에 장착되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 기어 및 차동 기어.
  10. 전기 모터(22), 및 상기 전기 모터에 동축으로 플랜지 연결된, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 트랜스미션 기어 및 차동 기어(16)를 포함하는 모터 유닛 및 기어 유닛으로서, 상기 전기 모터(12)의 코일에 대해 동축으로 배치된 상기 전기 모터(12)의 모터 출력 샤프트(24)가 상기 기어(16)의 입력 샤프트(25)와 연결되고, 상기 기어의 출력 샤프트들 중 하나의 출력 샤프트(52)에 의해 동축으로 관통되는 중공 샤프트로서 형성되는, 모터 유닛 및 기어 유닛.
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