用於具有沿縱向配置的混合驅動裝置的汽車的傳動機組的製作方法

2023-06-02 10:49:11

專利名稱：用於具有沿縱向配置的混合驅動裝置的汽車的傳動機組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於汽車的傳動機組，該汽車具有混合驅動裝置和沿縱向配置的傳動系，該傳動系還包括內燃機、傳動第一車軸的縱軸和變速器，以及所述傳動機組設在內燃機與第一車軸之間，並由機殼、主動軸、圍繞主動軸的電機以及在電機前的第一離合器和在電機後的第二離合器組成。在這樣的縱向配置中，持續被驅動的在這裡的第一車軸通常為後軸亦即後橋。
由DE2943554C2已知這種在那裡顯然僅示意表示的傳動系。無法得知其轉速狀況和結構特徵。電機肯定既用作驅動裝置或附加驅動裝置，也用作起動機和發電機。雖然由EP775607B1可得知略多一些有關橫向結構方式的傳動系的情況。但在那裡電機轉速較高，以及如同內燃機那樣，通過行星齒輪裝置與軸傳動裝置連接。行星齒輪裝置是一種疊加式傳動裝置，其中兩個傳動扭矩相加。其缺點是，若僅兩個傳動裝置之一工作，則另一個必須鎖止，以提供支承力矩。此外在那裡添加一個第二車軸的純電機驅動裝置。為了將這種附加的驅動裝置安裝在後軸上，若不作結構性改變在那裡的地方太小。若在按縱向結構方式的傳動系中第二從動軸應是前軸，則無法解決所述的空間問題而且還要求整輛汽車作徹底改變。
因此本發明的目的是，在具有沿縱向配置的傳動系的汽車中，在成本儘可能低和對汽車的改變儘可能少的情況下，提供第二車軸(通常前軸)附加的電驅動裝置。傳動機組還應能模塊化(也就是說按不同的狀況)安裝和找到足夠的在普通的全輪驅動汽車中提供同於分動器的空間。也就是說它也不會更長。
按本發明為達到此目的採取的措施是，第一電機在結構上與第一離合器聯合；以及，為了傳動第二車軸，傳動機組包括圍繞主動軸的第二電機，它通過第三離合器和偏置傳動機構與通往第二從動軸的軸傳動連接。因此，尤其當第二電機在結構上也與第三離合器聯合時(權利要求2)，安裝長度僅由兩個直接相鄰的電機決定，從而與偏置傳動機構一起維持了分動器的輪廓形狀。不再需要對汽車進行改變，因為與傳動機組連接的傳動系是常規的。
將離合器裝在電機內部是有利的，因為電動機的轉速設計為與發動機的轉速相配，以及由於轉子較大的半徑因而可以設計得很狹窄。
按本發明的進一步設計，第一電機和第二電機分別安裝在一個由圓柱形殼套和與車軸正交的壁組成的機殼內；以及，圓柱形殼套用螺釘互相連接(權利要求4)。因此創造了模塊化安裝的前提條件，使兩個同軸模塊的裝配更加容易以及安裝長度進一步縮短。
若電機由固定在機殼內的定子和轉子組成，以及，若離合器分別是一個由內部和外部組成的片式離合器，則按本發明思想的進一步發展，不僅第一而且第二轉子均支承在機殼的與車軸正交的壁上的軸承中，以及有可更換的與離合器外部旋轉固定連接的連接盤，其中，離合器設在軸承與連接盤之間(權利要求5)。所述可更換的連接盤提供可能性，兩個電機可以使用一致的轉子，它們通過安裝各自適用的連接盤來與它們的裝入狀況相適應。
按一種特別有利的實施形式，第一離合器的內部裝在與內燃機傳動連接的第一軸上，以及，第一離合器的外部與第二軸(它作為主動軸)旋轉固定連接，此軸穿過第二電機並通向第二離合器(權利要求6)；以及，第二離合器的內部通過空心軸與偏置傳動機構的一次齒輪旋轉固定連接，以及第二離合器的外部與第二電機的連接盤旋轉固定連接(權利要求7)。因此，此傳動機組完全模塊化，具有第一電機的單元是第一模塊以及具有第二電機的單元是第二模塊。因此當組合式汽車只配備一根從動軸時，可以單獨使用例如第一模塊。
一些有利的進一步發展在於，一個包含環形活塞用於離合器的致動缸固定在與車軸正交的壁上，以及，環形活塞通過推力軸承與離合器的壓板配合作用(權利要求8)；以及，第一和/或第二電機各有一個固定在與車軸正交的壁上的轉速傳感器，以及在轉子上安裝一個轉速傳感器環(權利要求9)。第一，允許在旋轉部分內旋轉的情況下操縱離合器；第二，可以實施一種使離合器的壓入設計為取決於轉速狀況的控制。
下面藉助附圖表示和說明本發明。其中

圖1表示具有按本發明的傳動機組的傳動系的簡圖；圖2表示按本發明的傳動機組的縱剖面；以及圖3表示圖2中的局部。
圖1中用1表示汽車的內燃機。它通過必要時在一飛輪上的減振器2和第一離合器3與主動軸4連接。主動軸4通過第二離合器5和變速器6傳動第一從動軸7*、在這裡它的軸減速器7並因而在圖示的實施例中後輪8。
按本發明的傳動機組由第一模塊10和與之直接連接的第二模塊12組成。第一電機11處於第一模塊10中以及第二電機13處於第二模塊12中。後者通過第三離合器14和偏置傳動機構15傳動通向第二從動軸17*並因而通過軸減速器17通向前輪18的萬向軸16。為了控制這兩臺電機11、13，存在與蓄能器20例如蓄電池連接的功率電子設備19。
圖2表示由兩個模塊10、12組合而成的傳動機組。第一模塊的機殼由圓柱形殼套21和與車軸正交的壁22組成，第二模塊12的機殼由圓柱形殼套23和與車軸正交的壁24組成。第一電機11的第一定子繞組25固定在外套21內，第二電機13的第二定子繞組26固定在外套23內。它們的轉子用27和28表示。這兩個模塊10、12的兩個外套21、23藉助一些螺栓29互相連接成一個共同的機殼。
在第二模塊12的外套23上連接其中含有偏置傳動機構15的機殼蓋31。它由一個可通過離合器14由第二轉子28傳動的一次齒輪32和一個在這裡通過齒形鏈35傳動的二次齒輪36。取代齒形鏈，也可以採用其他牽引機構或中間齒輪。一次齒輪32的兩側設軸承33、34。二次齒輪37(？)支承在軸承37內並與一個連接在萬向軸16上的法蘭38旋轉固定連接。與一次齒輪32同軸還設一個第二離合器5(圖1)與之連接的從動法蘭39。
現在藉助圖3詳細說明這兩個模塊10、12的內容物。通過減振器2傳動的第一軸40一端藉助軸承41支承在機殼的壁22內。它旋轉固定地與第一離合器3的內部42連接。第一離合器3的外部43與一個包含滾針軸承62的接合段45旋轉固定連接，第一軸40的另一端支承在此滾針軸承內。同樣，連接盤46與接合段45旋轉固定連接，在這裡通過焊接。因此，離合器外部43、接合段45和連接盤46構成一個焊接單元。連接盤46藉助螺栓47與第一轉子27固定連接。如圖還表示的那樣，這兩個轉子27、28結構相同。它們的差別僅在於連接盤46的形狀，因為藉助螺檢47固定，所以它可以根據今後的使用選擇。
第一離合器3按已知的方式包含一個摩擦片組44，在它和它的盤形彈簧49上作用一塊壓板48。它由致動器通過推力軸承50加載，致動器由固定在機殼上的環形缸52和環形活塞51組成。在機殼的壁22內還設有缸52的供油孔53和滾針軸承54，轉子盤55支承在此滾針軸承上。第一離合器3因而安裝在第一轉子27內部以及在連接盤46與轉子盤55之間。帶有適當的齒的轉速傳感器環57固定在轉子盤55上，它與固定在機殼上的轉速傳感器58配合作用。轉速傳感器58的輸出信號可以被控制裝置利用來根據存在的轉速差影響離合器的壓入。
第二模塊12含有第二軸60，它與第一模塊的接合段45旋轉固定連接並支承在部分在機殼內和部分在第二離合器14內的不同滾針軸承69中。第二模塊12內的第三離合器14仍由外部63和內部67以及在它們之間的摩擦片組64組成。與連接盤66一樣，外部63也與軸承環65焊接。因為軸承環65有比第一模塊10的接合段45大的直徑，所以在這裡使用另一個連接盤66以及離合器3外部63的內徑較大。第二電機13轉子28與第一電機11轉子的區別僅在於不同的用螺釘固定的連接盤66。第二離合器14的內部67支承在滾針軸承69內的第二軸60上並延續為空心軸68，如圖2所示，在此空心軸上旋轉固定地安裝偏置傳動機構15的一次齒輪32。
沒有必要詳細說明第二模塊12，因為這兩個模塊設計有絕大多數相同的部分。例如第二轉子28的滾針軸承74與第一轉子27的滾針軸承54是一致的。差別僅在於不同的軸和離合器內部42、67與外部43、63和接合段45及軸承環65的軸的連接。由於所述的模塊結構，也可以僅單獨使用第一模塊10(針對只有一根從動軸的汽車)或僅單獨使用第二模塊12(針對有傳統的軸驅動傳置和第二車軸附加的電驅動裝置的汽車)。總之，所說明的傳動機組的輪廓並不比傳統的分動器大。
權利要求
1.一種用於汽車的傳動機組，該汽車具有混合驅動裝置和沿縱向配置的傳動系，該傳動系還包括內燃機(1)、用於傳動第一車軸(7*)的縱軸(9)和變速器(6)，以及所述傳動機組設在內燃機與第一車軸之間，並由機殼、主動軸、圍繞主動軸的電機以及在電機前的第一離合器和在電機後的第二離合器(5)組成，其特徵為第一電機(11)在結構上與第一離合器(3)聯合；以及，為了傳動第二車軸(17*)，所述傳動機組包括圍繞主動軸(60)的第二電機(13)，它通過第三離合器(14)和偏置傳動機構(15)與通往第二車軸(17*)的軸(16)傳動連接。
2.按照權利要求1所述的傳動機組，其特徵為，所述第二電機(13)在結構上與第三離合器(14)聯合。
3.按照權利要求1或2所述的傳動機組，其特徵為，所述離合器(3；14；3、14)安裝在所述電機(11；13；11、13)內部。
4.按照權利要求1所述的傳動機組，其特徵為，所述第一電機(11)和第二電機(13)分別安裝在一個由一個圓柱形殼套(21、23)和一個與車軸正交的壁(22、24)組成的機殼內；以及，所述圓柱形殼套(21、23)用螺釘互相連接。
5.按照權利要求1所述的傳動機組，其中，所述電機(11；13)分別由一個固定在機殼內的定子(25；26)和一個轉子(27；28)組成，以及，所述離合器(3；14)分別是一個由內部(42；67)和外部(43；63)組成的片式離合器，其特徵為，所述轉子(27；28)支承在機殼的與車軸正交的壁(22、24)上的軸承(54；74)中，以及有可更換的與離合器外部(43；63)旋轉固定連接的連接盤(46；66)，其中，所述離合器(3；14)在空間上設在所述軸承(54；74)與連接盤(46；66)之間。
6.按照權利要求5所述的傳動機組，其特徵為，所述第一離合器(3)的內部(42)裝在與內燃機(1)傳動連接的第一軸(40)上；以及，外部(43)與第二軸(60)旋轉固定連接，該第二軸(60)穿過第二電機(13)並通向第二離合器。
7.按照權利要求5所述的傳動機組，其特徵為，所述第三離合器(14)的內部(67)通過空心軸(68)與偏置傳動機構(15)的一次齒輪(32)旋轉固定連接，以及外部(43)與第二電機(13)的連接盤(66)旋轉固定連接。
8.按照權利要求4所述的傳動機組，其特徵為，一個包含環形活塞(51)用於離合器(3；14)的致動缸(52)固定在與車軸正交的壁(22、24)上，以及，該環形活塞(51)通過推力軸承(50)與離合器(3；14)的壓板(48)配合作用。
9.按照權利要求1所述的傳動機組，其特徵為，所述電機(11；13)有一個固定在與車軸正交的壁(22、24)上的轉速傳感器(58)，以及在所述轉子(55)上安裝有一個轉速傳感器環(57)。
全文摘要
本發明涉及一種用於汽車的傳動機組，該汽車具有混合驅動裝置和沿縱向配置的傳動系，所述傳動機組設在內燃機與第一車軸(文檔編號B60K1/02GK101065264SQ200580040239
公開日2007年10月31日 申請日期2005年9月27日 優先權日2004年9月27日
發明者弗朗茲·佐勒, 康斯坦丁·厄傑韋茨, 彼得·皮克勒 申請人:馬格納斯泰爾汽車技術兩合公司