CN107076274B - 联接组件和传动组件 - Google Patents
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Abstract
一种用于传动组件(18)、尤其是用于多级行星传动机构的联接组件(24),其中,所述传动组件(18)具有两个彼此耦联的变速传动机构(20、22),所述联接组件具有第一轴(42)和第二轴(44),所述第一轴和第二轴能与所述变速传动机构(20、22)之一耦联,其中,通过分别锁止所述轴(42、44)中的一个轴可切换传动组件(18)的两个切换级,并且所述联接组件具有第三轴(46),其中,设有第一切换元件(26)和第二切换元件(28),所述第一切换元件和第二切换元件分别将第一轴(42)和第二轴(44)与第三轴(46)耦联,并且设有可制动和/或锁止第三轴(46)的第三切换元件(30)。此外还设有一种传动组件(18),其包括输入轴(14)、输出轴(34)、两个彼此耦联的变速传动机构(20、22)和这种联接组件(24)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于传动组件、尤其是用于多级行星传动机构的联接组件,其中,所述传动组件具有两个彼此耦联的变速传动机构。本发明还涉及一种尤其是用于车辆的驱动装置的、尤其是用于具有电动机的车辆的传动组件,所述传动组件具有输入轴、输出轴、两个彼此耦联的变速传动机构并且具有联接组件。
背景技术
由现有技术已知具有多个变速传动机构的传动组件。通过各变速传动机构相互间的相应耦联可切换多个传动比。作为变速传动机构例如使用彼此耦联的行星传动机构,其中,通过切换元件、如制动器或离合器可以制动或锁止一个或两个行星传动机构的个别元件。在此如在其它传动机构的情况下那样,在使用适合的离合器时也能够无负载中断地实现各个挡位的切换。
例如已知一种多级行星传动机构,在该多级行星传动机构中,第一行星传动机构的太阳轮与输入轴耦联,并且支承行星齿轮的行星架与输出轴耦联。两个行星传动机构的行星架分别与另一行星传动机构的齿圈耦联。第一切换元件可以锁住第二行星传动机构的行星架,并且第二切换元件可以锁住第二行星传动机构的太阳轮。
如果操作第一切换元件,则第二行星传动机构的行星架被锁住并且第一行星传动机构的与该行星架耦联的齿圈因此被锁住。力流直接从第一行星传动机构的太阳轮经由第一行星传动机构的行星齿轮和行星架传递到输出轴上。
而通过锁住第二切换元件仅第二行星传动机构的太阳轮被锁住。所有其它构件可运动,从而力流通过两个行星传动机构实现,由此实现第二挡位。但是,挡位数量的增加仅能够利用多个行星传动机构来实现,因此需要更大的结构空间。
总的来说,在由现有技术已知的传动组件中,要么挡位数量非常有限、要么需要多个切换元件和/或变速传动机构,以便切换各个挡位,因此传动组件的结构和控制非常耗费。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于这种传动组件的联接组件,其具有更简单的结构并且能实现多个挡位的切换。此外,本发明的任务是提供一种传动组件,其具有更简单的结构并且借助该传动组件利用少量切换元件可切换尽可能大数量的挡位。
为了解决所述任务设置一种用于传动组件、尤其是用于多级行星传动机构的联接组件,其中,所述传动组件具有两个彼此耦联的变速传动机构,所述联接组件具有能与所述变速传动机构之一耦联的第一轴和第二轴,其中,通过分别锁止所述轴中的一个轴可切换传动组件的两个切换级,并且所述联接组件具有第三轴,其中,设有第一切换元件和第二切换元件,所述第一切换元件和第二切换元件分别将第一轴和第二轴与第三轴耦联,并且设有可制动和/或锁止第三轴的第三切换元件。
利用按照本发明的联接组件能在两个变速传动机构的情况下利用三个切换元件切换总共三个挡位。在第三切换元件被锁止时可以通过接通第一和第二切换元件实现两个挡位。第三挡位可以通过如下方式提供,即,接通第一和第二切换元件,而通过第三切换元件释放第三轴。在该接通状态下,第一和第二轴彼此耦联,从而通过在所述轴上连接的各变速传动机构的耦联来实现第三挡位、即第三传动比。
第一、第二和/或第三切换元件可以分别由制动器构成,该制动器锁止、即完全固定相应的轴。
但第一、第二和/或第三切换元件也可分别由离合器构成,从而能够实现缓慢地耦联或锁止相应的轴并且因此能够实现各传动比、即各个挡位之间的平缓的过渡。
离合器优选构成为膜片式离合器,通过该膜片式离合器能够在结构空间小的情况下实现良好的力传递。
为了确保无损耗的驱动,优选为第一、第二和第三轴分别设置支承部,从而所述第一、第二和第三轴能够小摩擦地转动。
为了解决所述任务还设置一种尤其是用于车辆的驱动装置、尤其是用于具有电动机的车辆的传动组件,所述传动组件具有输入轴、输出轴以及两个彼此耦联的变速传动机构并且具有按照本发明的联接组件,其中,第一和第二轴与第一和/或第二变速传动机构耦联,并且通过选择性地切换三个切换元件在输入轴与输出轴之间可切换三个传动比。
变速传动机构例如是行星传动机构,其分别包括一个太阳轮、多个支承在一个行星架上的行星齿轮以及一个齿圈。这些行星传动机构能实现传动组件的非常紧凑的结构,其中,能够无负载中断地实现挡位的切换。
在这种传动组件中,第一变速传动机构的行星架优选与第二变速传动机构的齿圈耦联,并且第二变速传动机构的行星架与第一变速传动机构的齿圈耦联。根据切换元件的切换或设置可以仅使用第一行星传动机构用于变速,或者负载路径从第一行星传动机构通过第二行星传动机构实现。
在一种优选的实施方式中,联接组件的第一轴与第二变速传动机构的行星架耦联,并且联接组件的第二轴与第二变速传动机构的太阳轮耦联。在第三轴被锁住时可接通第一挡位,其方式是:第一切换元件锁止第二变速传动机构的行星架并且因此锁止第一变速传动机构的齿圈。力流直接从第一行星传动机构的太阳轮经由该第一行星传动机构的行星传动机构和行星架传递到输出轴上。如果第二轴被第二切换元件锁止,则仅第二变速传动机构的太阳轮被固定,从而力流通过两个行星传动机构实现。通过释放第三轴、即打开第三切换元件同时关闭第一和第二切换元件来接通第三挡位。由此,第一轴与第二轴耦联,其中,通过所述耦联来锁止各行星传动机构,从而两个行星传动机构共同转动并且接通第三挡位。
输入轴优选与第一变速传动机构的太阳轮耦联,并且输出轴与第一变速传动机构的行星架耦联。
附图说明
其它优点和特征由以下结合附图的说明得出。其中:
图1示出按照本发明的传动组件的原理图;
图2示出图1中的传动组件的联接组件的原理图;
图3示出图2中的联接组件的细节图;
图4示出按照本发明的联接组件的第二实施方式的原理图;以及图5示出按照本发明的联接组件的第三实施方式的原理图。
具体实施方式
在图1中示出用于车辆、尤其是电动车辆的驱动装置10。驱动装置10具有驱动输入轴14的马达12。输入轴14具有支承部16,输入轴14借助该支承部支承在车辆中。
此外设有传动组件18,借助该传动组件能如以下所阐述的那样切换多个传动比。传动组件18具有第一变速传动机构20、第二变速传动机构22以及联接组件24,该联接组件具有第一切换元件26、第二切换元件28、第三切换元件30以及三个轴42、44、46。
在传动组件18下游是利用轴承32可转动地支承的输出轴34,该输出轴通过第三变速传动机构36和差速器38对驱动轴40进行驱动。
第一变速传动机构20、第二变速传动机构22以及第三变速传动机构36分别构成为具有太阳轮20d、22d、36d、分别支承在行星架20c、22c、36c上的行星齿轮20b、22b、36b并且具有齿圈20a、22a、36a的行星传动机构。
输入轴14与第一变速传动机构20的太阳轮20d连接。输出轴34与第一变速传动机构20的行星架20c连接。
第一变速传动机构20的齿圈20a与第二变速传动机构22的支承太阳轮22d的行星架22c连接。第二变速传动机构22的齿圈22a与第一变速传动机构20的行星架20c连接。
第一轴42与第二变速传动机构22的行星架22c耦联,第二轴44与第二变速传动机构22的太阳轮22d耦联。
第一切换元件26设置在第一轴42与第三轴46之间并且可以将它们彼此耦联。第二切换元件28设置在第二轴44与第三轴46之间并且可以将它们耦联。
第三切换元件可以制动和/或锁止第三轴。
所述三个切换元件26、28、30分别构成为膜片式离合器。但也可想到使用其它的离合器类型或制动器类型。
以下阐述按照本发明的传动组件18或按照本发明的联接组件24的切换可能性。
为了头两个挡位,关闭第三切换元件30,即,锁止第三轴46。
通过关闭第一切换元件26,第一轴42与第三轴46耦联、即第一轴同样被锁止。第二变速传动机构22的行星架22c由此被固定,从而第一变速传动机构20的与该行星架22c耦联的齿圈20a也被固定。
第一变速传动机构20的由输入轴14驱动的太阳轮20d驱动行星齿轮20b,所述行星齿轮在被锁止的齿圈20a中滚动并且因此围绕太阳轮20d回转。行星架20c随着围绕太阳轮回转的行星齿轮20b一起运动并且驱动输出轴34。因此,传动比取决于太阳轮20d与行星齿轮20b的传动比以及行星齿轮20b与齿圈20a的传动比。
为了接通第二挡位,打开第一切换元件26并且关闭第二切换元件28,从而第二轴44与被锁止的第三轴46耦联。第二变速传动机构22的太阳轮22d由此被锁止,而两个变速传动机构20、22的所有其它构件可运动。
力流从输入轴14经由太阳轮20d传递到行星齿轮20b上并且从那里经由齿圈20a传递到第二变速传动机构22的行星架22c上。该力流从那里经由行星齿轮22b、齿圈22a传递到第一变速传动机构20的行星架20c上并且进一步传递到输出轴34上。
为了第三挡位,打开第三切换元件30,从而第三轴46可转动。关闭第一切换元件26和第二切换元件28,从而第一轴42与第二轴44耦联。
行星架22c由此与太阳轮22d耦联。行星齿轮22b通过行星架22c相对于太阳轮22d被锁止,从而所述行星齿轮与太阳轮22d一起围绕第二轴44转动。基于被这样锁止的行星齿轮22b,齿圈22a也与太阳轮22d或行星架22c固定耦联。因此,整个第二变速传动机构22自身被锁止,但可以作为整体单元基于打开或者说释放的第三轴46而转动。
由于第一变速传动机构20的齿圈20a与行星架22c耦联以及行星架20c与齿圈22a耦联,所以第一变速传动机构的齿圈和行星架也与第二变速传动机构22固定连接并且可以随该第二变速传动机构共同转动。由于齿圈20a和行星架20c通过该连接相对彼此固定,所以行星齿轮20b也相对于齿圈20a或行星架20c固定。
输入轴14驱动太阳轮20d,该太阳轮驱动整个剩余的相互锁止的单元,该单元包括第二变速传动机构22以及第一变速传动机构的行星齿轮20b、行星架20c和齿圈20a。在该情况下,传动比仅取决于第一变速传动机构20的行星齿轮20b以及太阳轮20d。
因此,通过组合不同切换元件26、28、30利用两个变速传动机构20、22可切换三个不同的传动比,由此能够实现传动组件18的紧凑的结构。
在图2和3中详细示出联接组件24。
图2仅简化地示出联接组件24,该联接组件具有第一轴42、第二轴44以及第三轴46并且具有第一切换元件26、第二切换元件28以及第三切换元件30,其中还示出第三轴46的固定于壳体的支承部48。
在图3中示出该联接组件24的具体结构。
切换元件26、28、30在此分别构成为膜片式制动器,它们分别具有两个膜片组26a、28a、30a以及26b、28b、30b并且分别具有一个可液压式运动的操作元件26c、28c、30c。在第三轴46上分别设置用于液压管路的转动通过部(Drehdurchführung)30d、26d、28d,以便对操作元件26c、28c、30c进行操作。
备选地,操作元件26c、28c、30c也可以由固定的部件或支架来操纵,从而不需要这样的转动通过部。在该情况下,系统的损耗功率减少,因为液压管路的密封更简单。
膜片组26a、28a、30a、26b、28b、30b或者说切换元件26、28、30可以分别构成为相同的,从而可以分别使用相同部件并且由此能够降低制造成本。
备选地,切换元件26、28、30也可以分别按照要传递的扭矩来确定尺寸,从而能够减小切换元件26、28、30的结构空间。
如在图1中可见的那样,联接组件24用于具有两个彼此耦联的行星传动机构以及两个轴42、44的传动组件18。
在图4中示出这样的联接组件24的另一种实施方式,在此,第三轴46变长,从而也可以在该轴上设置变速传动机构,由此增加传动组件的功能性或者说变速可能性。
在图5中示出另一种实施方式,其中,第三轴46的支承部在此与第三切换元件30的支承部分离。
Claims (13)
1.用于传动组件(18)的联接组件(24),其中,所述传动组件(18)具有两个彼此耦联的变速传动机构(20、22),所述联接组件具有第一轴(42)和第二轴(44),所述第一轴和第二轴能与所述变速传动机构(20、22)之一耦联,其中,通过分别锁止所述轴(42、44)中的一个轴能够对传动组件(18)的两个切换级进行切换,并且所述联接组件具有第三轴(46),其中,所述联接组件(24)具有第一切换元件(26)和第二切换元件(28),所述第一切换元件和第二切换元件分别将第一轴(42)和第二轴(44)与第三轴(46)耦联,并且所述联接组件(24)具有可制动和/或锁止第三轴(46)的第三切换元件(30)。
2.根据权利要求1所述的联接组件,其特征在于,所述传动组件(18)是多级行星传动机构。
3.根据权利要求1所述的联接组件,其特征在于,第一切换元件(26)、第二切换元件(28)和/或第三切换元件(30)分别由制动器构成。
4.根据权利要求1至3之一所述的联接组件,其特征在于,第一切换元件(26)、第二切换元件(28)和/或第三切换元件(30)分别由离合器构成。
5.根据权利要求4所述的联接组件,其特征在于,所述离合器是膜片式离合器。
6.根据权利要求1至3之一所述的联接组件,其特征在于,为第一轴、第二轴和第三轴分别设置一个支承部。
7.传动组件(18),所述传动组件具有输入轴(14)以及两个彼此耦联的变速传动机构(20、22)并且具有根据权利要求1至6之一所述的联接组件(24),其中,第一轴(42)和第二轴(44)与第一变速传动机构(20)和/或第二变速传动机构(22)耦联,并且通过选择性地切换所述三个切换元件(26、28、30)在输入轴(14)与输出轴(34)之间可切换三个传动比。
8.根据权利要求7所述的传动组件,其特征在于,所述传动组件(18)用于车辆的驱动装置(10)。
9.根据权利要求7所述的传动组件,其特征在于,所述传动组件(18)用于具有电机的车辆。
10.根据权利要求7至9之一所述的传动组件,其特征在于,所述变速传动机构(20、22)是行星传动机构,它们分别具有一个太阳轮(20d、22d)、多个支承在一个行星架(20c、22c)上的行星齿轮(20b、22b)以及一个齿圈(20a、22a)。
11.根据权利要求10所述的传动组件,其特征在于,第一变速传动机构(20)的行星架(20c)与第二变速传动机构(22)的齿圈(22a)耦联,并且第二变速传动机构(22)的行星架(22c)与第一变速传动机构(20)的齿圈(20a)耦联。
12.根据权利要求10所述的传动组件,其特征在于,联接组件(24)的第一轴(42)与第二变速传动机构(22)的行星架(22c)耦联,并且联接组件(24)的第二轴(44)与第二变速传动机构(22)的太阳轮(22d)耦联。
13.根据权利要求10所述的传动组件,其特征在于,输入轴(14)与第一变速传动机构(20)的太阳轮(20d)耦联,并且输出轴(34)与第一变速传动机构(20)的行星架(20c)耦联。
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