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CN111566384A - 用于机动车尤其是汽车的传动装置 - Google Patents

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CN111566384A CN201880085728.5A CN201880085728A CN111566384A CN 111566384 A CN111566384 A CN 111566384A CN 201880085728 A CN201880085728 A CN 201880085728A CN 111566384 A CN111566384 A CN 111566384A
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的传动装置(10)，其具有壳体(12)和行星齿轮传动机构(14)，该行星齿轮传动机构具有：容放在壳体(12)中的第一行星齿轮组(16)，该第一行星齿轮组具有第一太阳轮(18)、第一行星齿轮架(20)和第一齿圈(22)；容放在壳体(12)中的第二行星齿轮组(26)，该第二行星齿轮组具有第二太阳轮(28)、第二行星齿轮架(30)和第二齿圈(32)，该第二齿圈通过行星齿轮传动机构(14)的内轴(36)以不能相对转动的方式连接到第一行星齿轮架(20)；能将转矩传入行星齿轮传动机构(14)的驱动轴(40)；第一切换元件(46)，借助于该第一切换元件能将驱动轴(40)以不能相对转动的方式连接到第一齿圈(22)；第二切换元件(48)，借助于该第二切换元件能将该驱动轴(40)以不能相对转动的方式连接到第一太阳轮(18)；和以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架(30)的第一从动轴(50)，通过该第一从动轴能由行星齿轮传动机构(14)提供转矩。

Description

用于机动车尤其是汽车的传动装置
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尤其是汽车的传动装置。
背景技术
这种用于机动车尤其是汽车的传动装置例如已由EP 1 416 193 B1公开。该传动装置包括壳体和行星齿轮传动机构，行星齿轮传动机构具有容放在壳体中的第一行星齿轮组，该第一行星齿轮组包括第一太阳轮、第一行星齿轮架和第一齿圈。另外，行星齿轮传动机构包括容放在壳体中的第二行星齿轮组，其包括第二太阳轮、第二行星齿轮架和第二齿圈。行星齿轮传动机构还包括行星齿轮传动机构的内轴，借助于该内容能使第二齿圈以不能相对转动的方式连接到第一行星齿轮架。行星齿轮传动机构还具有驱动轴，转矩借此可被传入行星齿轮传动机构。该驱动轴也被称为输入轴。行星齿轮传动机构包括第一切换元件，借此可将驱动轴以不能相对转动的方式连接到第一齿圈。另外，行星齿轮传动机构具有第二切换元件，借此可以将驱动轴以不能相对转动的方式连接到第一太阳轮。因此，驱动轴可借助第一切换元件和第二切换元件可以选择性地、例如交替地连接至第一齿圈和第一太阳轮。行星齿轮传动机构还包括以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架的从动轴，转矩可经此由行星齿轮传动机构提供或可从行星齿轮传动机构输出。
发明内容
本发明的任务是如此改进上述类型的传动装置，即，可以实现很有利的驾驶性能/机动性/驾驶灵活性。
该任务通过具有权利要求1的特征的传动装置完成。在从属权利要求中指出了具有合适发明改进方案的有利设计。
为了如此改进如权利要求1的前序部分所述类型的传动装置，即，可以实现传动装置的或机动车的很有利的驾驶性能，本发明规定了一种电机，借助于该电机可提供转矩，经由第二太阳轮可将转矩传入行星齿轮传动机构。就是说，借助电机、尤其借助电机转子可驱动太阳轮，因此例如电机、尤其是转子至少间接地、尤其直接地能接合到或最好接合到第二太阳轮。第一太阳轮、第一行星齿轮架、第一齿圈、第二太阳轮、第二行星齿轮架和第二齿圈例如是行星齿轮传动机构的各部件，或者也被称为行星齿轮传动机构的部件。参照从电机朝向行星齿轮传动机构传递、特别是传递至行星齿轮传动机构的转矩流，就所述部件而言第二太阳轮最好是第一部件，从电机、尤其通过其转子提供的、沿着从电机朝向行星齿轮传动机构传递、特别是传至行星齿轮传动机构的转矩流而延伸或被引导的转矩被传输至该第一部件，从而尤其当行星齿轮传动机构借助电机特别是借助电机转子被驱动时，由电机提供的转矩关于行星齿轮传动机构的所述部件首先被传递至或作用于第二太阳轮，必要时仅在此后才被传递至或作用于除第二太阳轮以外的其它部件或至少其中一个其它部件。
在此，行星齿轮传动机构例如如此被电机驱动，即，由电机提供的转矩被传入行星齿轮传动机构。借助电机例如可驱动机动车的至少一个车轮。尤其可例如借助电机来驱动机动车的多个车轮。因此，例如可以借助电机来电动驱动机动车。
本发明还规定，传动装置尤其是行星齿轮传动机构具有第三切换元件，借助该第三切换元件可将第一太阳轮以不能相对转动的方式连接到第二太阳轮。所述部件、壳体、也称为输入轴的驱动轴以及也称为输出轴的第一从动轴例如是传动装置的各构件或者也被称为结构元件。所述部件、即第一从动轴和驱动轴例如是传动装置的各构件或者也被称为结构元件。例如尤其在各结构元件未以不能相对转动的方式连接到壳体时、即未以不能相对转动的方式固定在壳体上时，各结构元件绕例如也称为主转动轴线的转动轴线相对于壳体可转动。还可以想到，例如相应至少其中两个构件在未以不能相对转动的方式相互连接的情况下，所述相应两个构件时尤其绕主转动轴线可相对转动。
“两个元件以不能相对转动的方式连接”在本发明范围内是指，这两个元件彼此同轴布置且如此相互连接，即，它们以相同的角速度转动。“元件与壳体以不能相对转动的方式连接”是指，该元件如此连接至该壳体，即，它不能相对于壳体转动。两个元件以不能相对转动的方式连接不排除：两个元件可以或能在轴向上相对移动。
“第二齿圈通过行星齿轮传动机构的内轴以不能相对转动的方式连接到第一行星齿轮架”这一特征可特别是指，第二齿圈通过内轴永久以不能相对转动的方式连接到第一行星齿轮架。为此，例如内轴尤其永久地以不能相对转动的方式连接到第二齿圈，并且尤其永久地以不能相对转动的方式连接到第一行星齿轮架。“第一从动轴以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架”这一特征可尤其指第一从动轴永久以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架。“在至少其中两个所述构件之间、在此例如在第二齿圈与第一行星齿轮架之间或在第二行星齿轮架与第一从动轴之间的所述或这种永久以不能相对转动的方式连接”可尤其指永久以不能相对转动的方式相互连接的构件总是或持续即永久地以不能相对转动的方式相互连接，因此比如没有设置如下的切换元件，其能交替消除和建立两个构件之间的永久的不能相对转动的方式的连接，而是永久以不能相对转动的方式的连接总是存在。与此不同，各切换元件允许相应的不能相对转动方式的连接或接合被被选择性地、可逆地、即无损地多次先后交替地建立和又分离，从而可以根据需要来建立或分离不能相对转动方式的连接或不能相对转动方式的接合。
在此，第一切换元件例如可以在第一连接状态和第一释放状态之间切换。第一连接状态例如对应于至少一个第一连接位置，其中，第一释放状态例如对应于至少一个第一释放位置。在此，第一切换元件尤其相对于壳体和/或平移地可在第一连接位置和第一释放位置之间运动。在第一连接状态中，驱动轴借助第一切换元件以不能相对转动的方式连接到第一齿圈，从而尤其即便在行星齿轮传动机构被驱动、即在转矩被传入行星齿轮传动机构时，驱动轴也不会尤其绕主转动轴线相对于第一齿圈转动。而在第一释放状态中，第一切换元件释放驱动轴以使其能相对于第一齿圈特别是绕主转动轴线转动，从而尤其在行星齿轮传动机构被驱动时，第一切换元件尤其绕主转动轴线相对于驱动轴转动或可转动。
因此，例如第二切换元件可在第二连接状态和第二释放状态之间切换。第二连接状态例如对应于至少一个第二连接位置，其中，第二释放状态例如对应于至少一个第二释放位置。在此，第二切换元件例如特别是相对于壳体和/或平移地可在第二连接位置和第二释放位置之间运动。在第二连接状态中，例如驱动轴借助第二切换元件以不能相对转动的方式连接到第一太阳轮，从而尤其即便在行星齿轮传动机构被驱动时，驱动轴也不尤其绕主转动轴线相对于第一太阳轮转动或不能转动。而在第二释放状态中，第二切换元件释放驱动轴以使其能相对于太阳轮尤其绕主转动轴线转动，从而尤其在行星齿轮传动机构被驱动时，驱动轴相对于第一太阳轮特别是绕主转动轴线转动或可转动。
与此相应地，第三切换元件例如可以在第三连接状态和第三释放状态之间切换。第三连接状态例如对应于至少一个第三连接位置，其中，第三释放状态例如对应于至少一个第三释放位置。在此，例如第三切换元件特别是平移地和/或相对于壳体可在第三连接位置和第三释放位置之间运动。在第三连接状态中，例如第一太阳轮借助第三切换元件以不能相对转动的方式连接到第二太阳轮，从而特别是即便在行星齿轮传动机构被驱动时，第一太阳轮也不相对于第二太阳轮特别是绕主转动轴线转动或不能转动。而在第三释放状态中，第三切换元件释放第一太阳轮以使其能相对于第二太阳轮特别是绕主转动轴线转动，从而例如特别是当行星齿轮传动机构被驱动时，第一太阳轮相对于第二太阳轮特别是绕主转动轴线转动或可转动。
通过驱动轴或通过第二太阳轮可被传入行星齿轮传动机构的相应转矩也被称为驱动转矩或驱动力矩。可经由第一从动轴由行星齿轮传动机构提供的转矩也被称为输出力矩或输出转矩。例如行星齿轮传动机构特别是在至少一个状态、尤其是切换状态中具有如下传动比，该传动比例如就数值而言不等于1。由此，例如相应的驱动力矩被转换为不同于相应驱动力矩的相应输出力矩。换言之，例如相应的驱动力矩具有第一值，在这里，由于相应的驱动力矩借助该传动比或者说借助该行星齿轮传动机构被转换，故源于相应的驱动力矩的相应输出力矩例如具有不同于第一值的第二值。行星齿轮传动机构此时可以通过第一从动轴提供相应的输出力矩。
尤其是规定电机具有转子和定子，其中，转子可被定子驱动并由此可绕电机的机器转动轴线相对于定子转动。机器转动轴线例如平行于主转动轴线延伸，其中，机器转动轴线可以与主转动轴线重合。在此例如规定，转子至少间接地、特别是直接地永久以不能相对转动的方式连接到第二太阳轮。
在本发明的传动装置中允许以特别紧凑高效的方式实现多个特别是可切换的挡位，从而可以实现很有利的驾驶性能。尤其例如可实现六个挡位、特别是前进挡，在此，六个挡例如是内燃机驱动的挡位、特别是前进挡。这例如意味着机动车可通过六个内燃机驱动的挡位、特别是前进挡借助尤其呈内燃机形式的动力装置驱动，由此前进行驶。还例如可能的是，具有至少或恰好三个电动挡以及各种不同的无级变速范围。此外可以获得很大的传动比/开度(Spreizung)。对此，例如使用两个或三个单排行星齿轮组和例如五个切换元件就够了。
尤其可作为混动挡实现六个挡、特别是前进挡，在此，可具有例如为5.8的传动比/开度(Spreizung)。替代地或附加地，所述三个电动挡可作为虚拟挡提供。还可能的是，传动装置特别是行星齿轮传动机构作为采用电控可变传动的无级变速器、即EVT变速器形式工作，以便例如将EVT变速器作为起动EVT变速器实现，借此可很有利地尤其借助电机起动机动车。另外可行的是行星齿轮组被设计成单排行星齿轮组，由此可将传动装置的复杂性和成本保持在很低的范围内。
例如为了能实现很有利的切換能力、进而实现很有利的驾驶性能，在本发明的一个有利设计中设有第四切换元件，借此可以将第一齿圈以不能相对转动的方式连接到壳体。在此，第四切换元件例如可以在第四连接状态和第四释放状态之间切换。第四连接状态例如对应于至少一个第四连接位置，其中，例如第四释放状态对应于至少一个第四释放位置。在此，例如第四切换元件可以在第四连接位置和第四释放位置之间特别是相对于壳体和/或平移地运动。在第四连接状态中，第一齿圈借助第四切换元件以不能相对转动的方式连接到壳体，进而被以不能相对转动的方式固定在壳体上，使得特别是即便在行星齿轮传动机构被驱动时，第一齿圈也不相对于壳体特别是绕主转动轴线转动或不能转动。而在第四释放状态中，第四切换元件释放第一齿圈以使其能相对于壳体特别是绕主转动轴线转动，从而例如特别是在行星齿轮传动机构被驱动时，第一齿圈特别是绕主转动轴线相对于壳体转动或者可转动。
在本发明的其它设计中规定，行星齿轮传动机构的内轴不引起除第一行星齿轮架和第二齿圈以外的齿轮组元件或切换元件的连接。换言之规定，该内轴不使其它的齿轮组元件或切换元件相连接，因此通过内轴仅或只将第二齿圈以不能相对转动的方式连接到第一行星齿轮架。由此可以保持很低的复杂性，从而能以高效且结构空间有利的方式实现有利的驾驶性能。
另一个实施方式的特点是，行星齿轮传动机构具有第二从动轴，例如行星齿轮传动机构可以借此提供转矩、特别是输出转矩。另外，传动装置包括传动级，借此将第一从动轴接合或可接合至第二从动轴。
在本发明其它特别优选的实施方式中，该传动级被设计成第三行星齿轮组，其具有第三太阳轮、第三行星齿轮架和第三齿圈。在此，第三行星齿轮架以不能相对转动的方式连接到或可连接至第二行星齿轮架。通过使用第三行星齿轮组，能以结构空间和重量有利的方式提供至少一个或多个有利传动比，从而可展现出很有利的驾驶性能。在本发明范围内最好规定，第三行星齿轮组不是行星齿轮传动机构的组成部分，故第三行星齿轮组例如是不同于行星齿轮传动机构的且处于行星齿轮传动机构外部的结构单元，在这里，第三行星齿轮组可容放在壳体中。在此可以规定第三行星齿轮组可被行星齿轮传动机构通过第二行星齿轮架驱动，从而例如行星齿轮传动机构可通过第二行星齿轮架提供转矩，转矩可被传向、尤其传至第三行星齿轮组且同时尤其传向或传至第三行星齿轮架。各自行星齿轮架也被称为行星架。
为了能实现很有利的驾驶性能，在本发明的其它设计中规定，第三齿圈以不能相对转动的方式连接或可连接至第二太阳轮。
另一个实施方式的特点是第三太阳轮以不能相对转动的方式连接或可连接至壳体，由此可通过尤其结构空间有利的方式实现一个很有利的传动比或多个有利的传动比。
还被证明尤其有利的是设有特别是作为齿轮构成的从动轮，例如传动装置可以借此提供转矩以驱动机动车的至少一个车轮或多个车轮。为此，从动轮例如以不能相对转动的方式连接到至少其中一个所述从动轴。为了在此可以特别是在传动装置轴向上保持很低的结构空间需求，还在本发明范围内规定，在传动装置的轴向上，第三行星齿轮组跟随从动轮，第一行星齿轮组跟随第三行星齿轮组，而第二行星齿轮组跟随第一行星齿轮组。换言之最好规定，所述从动轮和行星齿轮组在传动装置的轴向上以如下顺序先后或前后相继布置：从动轮，第三行星齿轮组，第一行星齿轮组，第二行星齿轮组。在此，传动装置轴向例如与主转动轴线重合。尤其在此规定，这三个行星齿轮组彼此同轴地且同时前后相继地布置。还规定该电机分别至少部分地、特别是至少大部分地或完全地包围所述第一行星齿轮组和/或第二行星齿轮组。换言之，例如规定第一行星齿轮组和/或第二行星齿轮组特别是在传动装置轴向上至少部分地、特别是至少大部分地或完全地容放在电机中。因此，例如第一行星齿轮组和/或第二行星齿轮组分别至少部分地、特别是至少大部分地或完全在传动装置径向上向外被电机覆盖。该径向此时垂直于轴向延伸。
在本发明的另一个实施方式中规定，在传动装置的轴向上，第一行星齿轮组跟随从动轮，第二行星齿轮组跟随第一行星齿轮组，第三行星齿轮组跟随第二行星齿轮组，其中，该电机至少部分地包围第三行星齿轮组。换言之，在此规定，行星齿轮组和从动轮在传动装置轴向上按照以下顺序先后或前后相继地布置：从动轮，第一行星齿轮组，第二行星齿轮组，第三行星齿轮组。在此，第三行星齿轮组在轴向上至少部分地、特别是至少大部分地或完全布置在电机之内，从而例如第三行星齿轮组在传动装置的径向上向外至少部分地、特别是至少大部分地或完全被电机遮盖。由此，该传动装置的特别是在轴向上的结构空间需求可以保持很低。
在本发明的一个特别有利的实施方式中，传动级被接合至传动级切换元件，其设置用于切换该传动级。该传动级切换元件允许调节出至少两个经由传动级的不同的传动比。
该传动级有利地接合至恰好一个切换元件，即传动级切换元件。
作为传动级实施方式的第三行星齿轮组最好被接合至传动级切换元件。传动级切换元件设计用于使第三行星齿轮组从自动力装置至车桥传动机构的转矩流中脱离。“从转矩流中脱离”这一表述是指，在传动级切换元件的第一切换位置中在第三行星齿轮组的不同部件之间实现转矩流，而在传动级切换元件的第二切换位置中，在第三行星齿轮组的不同部件之间不实现转矩流。在第二切换位置中，第三行星齿轮组从动力装置与车桥传动机构之间的转矩流中脱离。
动力装置例如是电机或者是除了电机外所设的动力装置，其例如可以被设计成其它电机或内燃机。各自动力装置可以提供转矩，其例如可以通过行星齿轮传动机构和/或第三行星齿轮组被传递至可作为传动装置组成部分的车桥传动机构。由动力装置提供的转矩此时沿着前述的转矩流从相应的动力装置被传递至车桥传动机构。传动级切换元件在此例如可以在第五连接状态和第五释放状态之间切换。第五连接状态例如对应于至少一个第五连接位置，其中，第五释放状态对应于至少一个第五释放位置。在此，例如该传动级切换元件可以特别是相对于壳体和/或平移地在第五连接位置和第五释放位置之间运动。在第五连接状态中，第三行星齿轮组借助传动级切换元件加入从动力装置至车桥传动机构的转矩流，从而例如第三行星齿轮组通过该传动级切换元件被并入或集成到从动力装置到车桥传动机构的转矩流中。但在第五释放状态中，第三行星齿轮组借助该传动级切换元件从自动力装置至车桥传动机构的转矩流中脱离，从而由动力装置提供的且沿着从动力装置至车桥传动机构的转矩流方向传递的转矩不经由第三行星齿轮组来传输。
在本发明的一个特别有利的实施方式中，第一从动轴通过至少一个啮合结构永久连接至传动装置的一个车桥传动机构或所述车桥传动机构，由此能以结构空间和重量有利的方式展现很有利的驾驶性能。
特别有利的是，第一从动轴通过恰好一个啮合结构永久连接至车桥传动机构。
车桥传动机构因此可以是传动装置的组成部分，并且例如配属于机动车的车桥，在这里，该车桥具有至少两个在车辆横向上相互间隔开的车轮。车轮可通过车桥传动机构和通过行星齿轮传动机构被电机或被至少其中一个动力装置或这些动力装置驱动。车桥传动机构此时是差速传动机构，其也被称为差速器。车桥传动机构例如被设计成锥齿轮差速器。车桥传动机构、尤其是其功能早已经从现有技术中公开了。特别是车桥传动机构至少应有以下功能，即，在机动车弯道行驶时允许车桥车轮之间的转速平衡，从而例如弯道外侧的车轮能以比弯道内侧的车轮更高的转速转动。
最后被证明特别有利的是，该传动装置具有圆柱齿轮分动器，其包括作为固定齿轮构成的第一齿轮和作为固定齿轮或浮动齿轮构成的第二齿轮，其中，第一齿轮接合至第二行星齿轮架的轴，并且其中，第二齿轮接合或可接合至第二太阳轮的轴。各齿轮因此例如布置在相应的传动轴上。如果相应的齿轮例如设计成固定齿轮，则相应的齿轮永久以不能相对转动的方式与相应的传动轴连接。但如果相应的齿轮例如设计成浮动齿轮，则相应的齿轮或浮动齿轮能够被以不能相对转动的方式连接到各自传动轴。为此，浮动齿轮例如配属有接合件，接合件可以在接合状态和分离状态之间切换。在接合状态中，浮动齿轮通过接合件以不能相对转动的方式连接到传动轴，从而转矩可以在浮动齿轮和传动轴之间被传递。而在分离状态中，接合件释放浮动齿轮以允许相对于传动轴的转动，从而浮动齿轮能相对于传动轴转动，且从而转矩不会在浮动齿轮和传动轴之间传递。
本发明的传动装置尤其可以设计成基于互连的行星齿轮组的多挡变速器，在此，可以保持很低的损耗功率。特别是例如可以实现六个前进挡，其可以是受内燃机驱动的前进挡，因为例如机动车可以通过六个受内燃机驱动的前进挡借助内燃机被驱动，且因此前进行驶。
“第一从动轴通过传动级与第二从动轴连接”这一特征可以尤其是指，第一从动轴通过传动级永久地、特别是以传递转矩的方式与第二从动轴相连，从而可永久地在从动轴之间传递转矩。因此如果例如其中一个所述从动轴被转动，则另一个从动轴总是通过传动级被这一个从动轴驱动，使得另一个从动轴随着这一个从动轴转动。
“第一从动轴通过传动级可连接至第二从动轴”这一特征可以尤其是指，设置有传动级切换元件用于所述可连接性。在此，例如该传动级切换元件可以在第五连接位置和第五释放位置之间特别是相对于壳体和/或平移地运动。在第五连接状态中，第一从动轴可借助传动级切换元件通过该传动级以传递转矩的方式连接至第二从动轴，从而当其中一个所述从动轴被驱动且因此例如绕主转动轴线相对于壳体转动时，转矩从这一个从动轴经由切换元件和该传动级被传递至另一个从动轴，并且例如相应的另一个从动轴经由所述传动级和传动级切换元件被这一个从动轴驱动。而在第五释放状态中，例如第一从动轴与第二从动轴分离或反之，从而例如当传动级切换元件处于第五释放状态中并且其中一个所述从动轴被驱动时，通过该传动级和该传动级切换元件不会由这一个从动轴造成各自另一个从动轴被驱动。因此，所述从动轴可以借助该传动级切换元件根据需要相互连接和相互分离。
“第三行星齿轮架以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架”这一特征可以特别是指，第三行星齿轮架永久以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架。“第三行星齿轮架能以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架”这一特征可以尤其是指，例如设有第七切换元件，其例如可以在第七连接状态和第七释放状态之间切换。第七连接状态对应于例如至少一个第七连接位置，其中，第七释放状态例如对应于至少一个第七释放位置。在此，例如第七切换元件可以特别是相对于壳体和/或平移地在第七连接位置和第七释放位置之间运动。在第七连接状态中，第三行星齿轮架借助第七切换元件以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架，从而特别是即便在行星齿轮传动机构被驱动时，第三行星齿轮架也不相对于第二行星齿轮架特别是绕主转动轴线转动或不能转动。而在第七释放状态中，第七切换元件释放第三行星齿轮架以使其能相对于第二行星齿轮架特别是绕主转动轴线转动，从而例如特别是当行星齿轮传动机构被驱动时，第三行星齿轮架相对于第二行星齿轮架尤其绕主转动轴线转动或可转动。
“第三齿圈以不能相对转动的方式连接到第二太阳轮”这一特征可以特别是指，第三齿圈永久以不能相对转动的方式连接到第二太阳轮。“第三齿圈能以不能相对转动的方式连接到第二太阳轮”这一特征可以尤其是指，例如设有第八切换元件，其例如可以在第八连接状态和第八释放状态之间切换。第八连接状态例如对应于至少一个第八连接位置，在此，第八释放状态例如对应于至少一个第八释放位置。在此，例如第八切换元件可以特别是相对于壳体和/或平移地在第八连接状态与第八释放状态之间运动。在第八连接状态中，第三齿圈借助第八切换元件以不能相对转动的方式连接到第二太阳轮，从而特别是即便在行星齿轮传动机构被驱动时，第三齿圈也不相对于第二太阳轮特别是绕主转动轴线转动或不能转动。而在第八释放状态中，第八切换元件释放第三齿圈以使其能相对于第二太阳轮特别是绕主转动轴线转动，从而特别是在行星齿轮传动机构被驱动时，第三齿圈相对于第二太阳轮特别是绕主转动轴线转动或能转动。
“第三太阳轮以不能相对转动的方式连接到壳体”这一特征可以特别是指，第三太阳轮永久以不能相对转动的方式连接到壳体，从而第三太阳轮永久抗以不能相对转动的方式固定在壳体上。“第三太阳轮可以不能相对转动的方式连接到壳体”这一特征可以特别是指，例如设有第九切换元件，它例如可以在第九连接状态和第九释放状态之间被切换。第九连接状态对应于例如至少一个第九连接位置，其中，第九释放状态例如对应于至少一个第九释放位置。在此，例如第九切换元件特别是可以平移地和/或相对于壳体在第九连接位置和第九释放位置之间运动。在第九连接状态中，第三太阳轮借助第九切换元件以不能相对转动的方式连接到壳体，从而特别是即便在行星齿轮传动机构被驱动时，第三太阳轮也不相对于壳体特别是绕主转动轴线转动或不能转动。而在第九释放状态中，第九切换元件释放第三太阳轮以使其能相对于壳体特别是绕主转动轴线转动，从而特别是当行星齿轮传动机构被驱动时，第三太阳轮相对于壳体特别是绕主转动轴线转动或能转动。
“第二齿轮与第二太阳轮的轴连接”这一特征可以特别是指，第二齿轮与第二太阳轮的轴永久以不能相对转动的方式连接或接合。“第二齿轮可与第二太阳轮的轴接合”这一特征可以特别是指，例如设有第十切换元件，其例如可以在第十连接状态和第十释放状态之间切换。第十连接状态例如对应于至少一个第十连接位置，其中，第十释放状态例如对应于至少一个第十释放位置。在此，例如第十切换元件可以特别是相对于壳体和/或平移地在第十连接位置与第十释放位置之间运动。在第十连接状态中，第二齿轮借助第十切换元件以不能相对转动的方式连接或接合至第二太阳轮的轴且进而例如第二太阳轮，从而例如即便在行星齿轮传动机构被驱动时，第二齿轮也不相对于第二太阳轮的轴或相对于第二太阳轮特别是绕主转动轴线转动或不能转动。而在第十释放状态中，例如第十切换元件释放第二齿轮以使其能相对于该轴或相对于第二太阳轮特别是绕主转动轴线转动，从而特别是当行星齿轮传动机构被驱动时，第二齿轮相对于该轴或者相对于第二太阳轮特别是绕主转动轴线转动或者能转动。
特别是可以想到，至少其中一个所述切换元件或至少其中两个所述切换元件或所有的切换元件被设计成一个或多个形锁合的切换元件且同时特别是牙嵌式或爪式离合器，以实现效率特别有利的不能相对转动的方式连接。相应的形锁合的切换元件此时可以配备有或不带有同步单元，以实现进一步损耗降低。还可以想到，各自切换元件例如被设计成力锁合或摩擦锁合的切换元件且在此例如设计成摩擦离合器或膜片式离合器。特别是，相应的切换元件可以被设计成制动器且在此例如作为摩擦锁合的或力锁合的切换元件。此外，例如可以借助本发明的传动装置实现如下优点：
-高的啮合效率，
-同轴布置，
-集成有齿轮组的电机，
-换挡逻辑，基于此可以将至少两个切换元件设计成形锁合的切换元件，
-其它爪式切换元件或形锁合的切换元件通过使用电机而可行，
-车桥传动机构可以前置，
-可以很好地接近内部切换元件，
-切换元件的转矩负荷很低，
-行星轮差速器转速很低。
特别是，传动装置可以被设计成混动变速器，因为例如机动车可以通过电机以及替代地或附加地通过内燃机被驱动。换言之，本发明的传动装置可以特别有利地被用于混合动力动力传动系，其具有所述电机和内燃机，因此该机动车通过该传动装置并借助电机和借助内燃机可被驱动。
附图说明
从以下对优选实施例的说明以及结合附图得到本发明的其它优点、特征和细节。之前在说明书中提到的特征和特征组合以及随后在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅在各自所述的组合中、也在其它组合中或单独地可采用，而没有脱离本发明范围，附图示出了：
图1是根据第一实施方式的本发明传动装置的示意图；
图2是根据第二实施方式的传动装置的示意图；
图3是根据第三实施方式的传动装置的示意图；
图4是根据第四实施方式的传动装置的示意图。
具体实施方式
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。
图1以示意图示出用于机动车、特别是汽车、例如乘用车的传动装置10的第一实施方式。传动装置10包括如图1尤其示意性所示的壳体12和行星齿轮传动机构14。行星齿轮传动机构14包括布置或容放在壳体12中的第一行星齿轮组16，其具有第一太阳轮18、第一行星齿轮架20和第一齿圈22。另外，第一行星齿轮组16包括至少一个第一行星齿轮24，其可转动地安装在第一行星齿轮架20上，并且一方面与第一太阳轮18啮合且另一方面与第一齿圈22啮合。行星齿轮传动机构14还包括容放或布置在壳体12中的第二行星齿轮组26，其具有第二太阳轮28、第二行星齿轮架30和第二齿圈23。第二行星齿轮组26还具有至少一个第二行星齿轮34，其可转动地安装在第二行星齿轮架30上，并且一方面与太阳轮28啮合且另一方面与第二齿圈32啮合。
行星齿轮传动机构14还具有至少部分、特别是至少大部分地或完全容放在壳体12中的内轴36，借助该内轴将第二齿圈32特别是永久地以不能相对转动的方式连接到第一行星齿轮架20。为此，例如内轴36特别是永久地以不能相对转动的方式连接到第二齿圈32，并且特别是永久地以不能相对转动的方式连接到第一行星齿轮架20。通过将第二齿圈32和第一行星齿轮架20如此以不能相对转动的方式连接，例如特别是当行星齿轮传动机构14被驱动时、即当转矩被传入行星齿轮传动机构14时，第一行星齿轮架20和第二齿圈32共同地、进而作为整体地特别是绕也称为主转动轴线的转动轴线38转动。就是说，特别是当行星齿轮传动机构14被驱动时，第一行星齿轮架20和第二齿圈32共同、因此同时绕转动轴线38相对于壳体12转动，特别是此时第一行星齿轮架20和第二齿圈32不被以不能相对转动的方式固定在壳体12上。
此外，行星齿轮传动机构14具有也称为输入轴的驱动轴40，借此可以将也称为驱动力矩或驱动转矩的转矩传入行星齿轮传动机构14。其中一个驱动力矩在图1中由箭头42示出。相应的驱动力矩例如由第一动力装置44提供，其例如被设计成内燃机或内燃发动机。换言之，动力装置44可以特别是通过动力装置44的从动轴提供相应的驱动力矩，在此，由动力装置44提供的驱动力矩可被传递至驱动轴40。
在此，行星齿轮传动机构14包括第一切换元件46，借此可以将驱动轴40以不能相对转动的方式连接到第一齿圈22。行星齿轮传动机构14还包括第二切换元件48，借此可以将驱动轴40以不能相对转动的方式连接到第一太阳轮18。就是说，驱动轴40例如可以选择性地借助切换元件46、48与第一太阳轮18和第一齿圈22连接，使得例如由驱动轴40提供的驱动力矩可以选择性地经第一太阳轮18或经第一齿圈22被传入行星齿轮传动机构14。
行星齿轮传动机构14还具有第一从动轴50，行星齿轮传动机构14经此可以提供也称为输出力矩或输出转矩的转矩。第一从动轴50在此特别是永久地以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架30，使得行星齿轮传动机构14通过第二行星齿轮架30提供相应的输出力矩并将其传递给第一从动轴50。
为了现在实现特别有利的驾驶性能，传动装置10包括例如作为第二动力装置构成的电机54，借此可以提供呈第二驱动力矩形式的转矩。为此，电机54例如包括定子56和转子58，转子可绕机器转动轴线相对于定子56转动。特别是，转子58可以被定子56驱动并由此绕机器转动轴线相对于定子56转动。机器转动轴线例如平行于转动轴线38延伸或者与转动轴线38重合。在此规定，由电机54特别是经转子58提供的第二驱动力矩通过第二太阳轮28可被传入行星齿轮传动机构14。为此，电机54且特别是转子58至少间接或直接地接合至第二太阳轮28。在此可以规定，转子58以不能相对转动的方式连接或可连接至太阳轮28，使得由电机54经转子58提供的第二驱动力矩通过太阳轮28可被传入行星齿轮传动机构14。在图1所示的第一实施方式中规定，转子58至少间接地永久以不能相对转动的方式连接到太阳轮28。
另外，传动装置10特别是行星齿轮传动机构14包括第三切换元件60，可借此将第一太阳轮18以不能相对转动的方式连接到太阳轮28。在第一实施方式中还设有第四切换元件62，可借此将第一齿圈22以不能相对转动的方式固定在壳体12上，就是说可以不能相对转动的方式连接到壳体12。尤其清楚地可从图1中看到，通过内轴36并未使除第一行星齿轮架20和第二齿圈32以外的齿轮组元件或切换元件相连接，从而借助内轴36只或者说仅仅将第一行星齿轮架20和第二齿圈32特别是永久地抗转动相连。
此外，传动装置10特别是行星齿轮传动机构14包括第二从动轴64，例如行星齿轮传动机构14可经此提供特别是其它输出转矩。在此设有传动级66，第一从动轴50经此连接或在此是可连接至第二从动轴64。传动级66在第一实施方式中被设计成第三行星齿轮组68，其具有第三太阳轮70、第三行星齿轮架72和第三齿圈74。另外，第三行星齿轮组68包括至少一个第三行星齿轮76，其可转动地安装在行星齿轮架72上，并且一方面与第三太阳轮70啮合，另一方面与齿圈74啮合。在此，第三行星齿轮架72尤其通过第一从动轴50永久以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架30。换言之，例如第一从动轴50永久以不能相对转动的方式连接到行星齿轮架72且永久以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架30，使得例如由行星齿轮传动机构14经由第一从动轴50提供的转矩可以通过行星齿轮架72被传入第三行星齿轮组68。
在所有实施方式中都设有传动级切换元件，借此可以切换传动级66。
在图1的实施方式中，可利用作为第五切换元件78构成的传动级切换元件将第三行星齿轮组68的齿圈74以不能相对转动的方式连接到太阳轮28。另外，第三太阳轮70永久以不能相对转动的方式连接到壳体12。例如还可通过第四切换元件62将第一齿圈22以不能相对转动的方式连接到第三太阳轮70。尤其例如规定第三行星齿轮组68被接合至恰好一个切换元件，即呈第五切换元件78形式的传动级切换元件。此时，作为第五切换元件78构成的传动级切换元件被设计用于使第三行星齿轮组68从自至少其中一个动力装置朝向图1未示出的车桥传动机构的转矩流中脱离和加入所述转矩流。
传动装置10还包括特别是呈齿轮、特别是圆柱齿轮形式构成的从动轮80，传动装置10借此能提供转矩用于驱动机动车的至少一个车轮，在这里，在图1中由箭头82表示其中一个转矩。在此，从动轮80和行星齿轮组16、26、68在传动装置10的轴向上以如下顺序先后或前后相继布置：从动轮80，第三行星齿轮组68，第一行星齿轮组16，第二行星齿轮组26。
从动轮80最好与车桥传动机构的未示出的齿轮啮合，尤其最好与车桥传动机构的驱动轮啮合，以将转矩传入车桥传动机构。
图2示出传动装置10的第二实施方式。根据第二实施方式的传动装置与第一实施方式的区别尤其在于：第三太阳轮70未永久以不能相对转动的方式连接到壳体12，而是在第二实施方式中传动装置10包括第六切换元件84，可借此将第三太阳轮70以不能相对转动的方式连接到壳体12。另外在第二实施方式中，与第一实施方式相比省掉了第五切换元件78，因此，齿圈74永久以不能相对转动的方式连接到第二太阳轮28，特别是通过第二从动轴64。在此，例如转子58永久以不能相对转动的方式连接到第二从动轴64并经此连接至第二太阳轮28以及永久以不能相对转动的方式连接到齿圈74。
在如图2所示的第二实施方式中，第六切换元件84是传动级切换元件，借此能切换传动级66。
图3示出传动装置的第三实施方式。在第三实施方式中，第三太阳轮70永久以不能相对转动的方式连接到壳体12。另外，设有第七切换元件86，借此可将第三行星齿轮架72以不能相对转动的方式连接到从动轮80，特别是通过第一从动轴50，使得例如第三行星齿轮架72借助第七切换元件86可以以不能相对转动的方式连接到第一从动轴50。另外，电机54特别是转子58永久以不能相对转动的方式连接到第三齿圈74。另外，转子58永久以不能相对转动的方式连接到第二太阳轮28，使得由电机54通过转子58提供的转矩被传递至第三齿圈74并通过第三齿圈74被传入第三行星齿轮组68，同时由电机54经由转子58提供的转矩被传递至第二太阳轮28并经此被传入行星齿轮传动机构14。例如在第二实施方式中，因为參照从第一从动轴50经由传动级66到第二从动轴64的或相反的转矩流在第一从动轴50和第二从动轴64之间未设置切换元件，故第一从动轴50通过传动级66以传递转矩的方式永久连接至第二从动轴64，而在第一实施方式中，从动轴50经由传动级66借助第五切换元件78可连接至第二从动轴64。在此情况下，在从第一从动轴50经传动级66到第二从动轴64的或相反的转矩流中，第五切换元件78布置在从动轴50和64之间。与此相应，在第三实施方式中，第一从动轴50通过传动级66可连接或接合至第二从动轴64，因为參照从第一从动轴50经传动级66到第二从动轴64的或相反的转矩流，在该转矩流内在从动轴50与64之间设置第七切换元件86。因此，在第三实施方式中可借助第七切换元件86将第二从动轴64与第一从动轴50以传递转矩的方式相连。
在如图3所示的第三实施方式中，第七切换元件86是传动级切换元件，借此可以切换传动级66。
图3所示的第三实施方式的特点是，借助第七切换元件86可以使从动轮80和进而还有与从动轮80连接的车桥传动机构完全与第一行星齿轮组16和第二行星齿轮组26以及传动级66分离。
最后，图4示出传动装置10的第四实施方式。第四实施方式与第一、第二和第三实施方式的区别尤其在于：传动级66被设计成圆柱齿轮分动器88，其具有至少一个或在此是多个圆柱齿轮级，即第一圆柱齿轮级90和第二圆柱齿轮级92。第一圆柱齿轮级90包括第一齿轮94和与之啮合的第二齿轮96，第二齿轮设计成固定齿轮且永久以不能相对转动的方式连接到圆柱齿轮分动器88的传动轴98。第二圆柱齿轮级92包括第三齿轮100和第四齿轮102，第四齿轮设计成固定齿轮且永久以不能相对转动的方式连接到传动轴98。在此，第一齿轮94永久以不能相对转动的方式连接到第一从动轴50并借此永久以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架30。另外，设有第八切换元件104，其起到离合器作用。借助第八切换元件104，第三齿轮100和进而例如与第三齿轮100特别是永久以不能相对转动的方式连接的轴可以不能相对转动的方式连接到第二从动轴64，特别是通过转子58。
圆柱齿轮分动器88还包括呈小齿轮状构成的第五齿轮106，它例如与传动装置10的车桥传动机构110的特别是呈锥齿轮108状的齿轮啮合。第五齿轮106例如是从动轮80或者说担负从动轮80的功能。在第四实施方式中，由行星齿轮传动机构14提供的转矩经由传动级66被传递至锥齿轮108，进而传递至车桥传动机构110，接着由其(如图4的箭头112所示)可以驱动机动车车桥的两个在车辆横向上彼此间隔的车轮。
在附图未示出的实施方式中可想到，作为替代方式将通过第八切换元件104构成的离合器布置在传动轴98之处或之上。于是，例如第四齿轮102不是作为固定齿轮而是作为浮动齿轮构成。第八切换元件104或离合器于是例如是接合件，它可在接合状态与分离状态之间切换。在接合件的分离状态中，第四齿轮102在传动轴98的轴向上或者说围绕传动轴98的轴向可相对于传动轴98转动，从而不会在第四齿轮102和传动轴98之间传递转矩。而在接合状态中第四齿轮102借助离合器或借助接合件以不能相对转动的方式连接到传动轴98，使转矩可在传动轴98和第四齿轮102之间传递。在附图未示出的实施方式和第四实施方式中，第八切换元件104应有相同功能，因为通过第八切换元件104可将第二从动轴64接合至传动轴98。在第四实施方式中，參照从第二从动轴64朝向或传至传动轴98的转矩流，第八切换元件布置在第三齿轮100和第二从动轴64之间，因此在第四齿轮102和第二从动轴64之间。在附图未示出的实施方式中，參照从第二从动轴64朝向且尤其传至传动轴98的转矩流，第八切换元件布置在传动轴98和第四齿轮102之间。由此可展现出结构空间有利的布置形式。
在如图4所示的第四实施方式中，第八切换元件104是传动级切换元件，借此能切换传动级66。
附图标记列表
10 传动装置
12 壳体
14 行星齿轮传动机构
16 第一行星齿轮组
18 第一太阳轮
20 第一行星齿轮架
22 第一齿圈
24 第一行星齿轮
26 第二行星齿轮组
28 第二太阳轮
30 第二行星齿轮架
32 第二齿圈
34 第二行星齿轮
36 内轴
38 转动轴线
40 驱动轴
42 箭头
44 动力装置
46 第一切换元件
48 第二切换元件
50 第一从动轴
54 电机
56 定子
58 转子
60 第三切换元件
62 第四切换元件
64 第二从动轴
66 传动级
68 第三行星齿轮组
70 第三太阳轮
72 第三行星齿轮架
74 第三齿圈
76 第三行星齿轮
78 第五切换元件
80 从动轮
82 箭头
84 第六切换元件
86 第七切换元件
88 圆柱齿轮分动器
90 第一圆柱齿轮级
92 第二圆柱齿轮级
94 第一齿轮
96 第二齿轮
98 传动轴
100 第三齿轮
102 第四齿轮
104 第八切换元件
106 第五齿轮
108 锥齿轮
110 车桥传动机构
112 箭头

Claims (12)

1.一种用于机动车的传动装置(10)，其具有壳体(12)和行星齿轮传动机构(14)，该行星齿轮传动机构具有：
-容放在壳体(12)中的第一行星齿轮组(16)，该第一行星齿轮组具有第一太阳轮(18)、第一行星齿轮架(20)和第一齿圈(22)；
-容放在壳体(12)中的第二行星齿轮组(26)，该第二行星齿轮组具有第二太阳轮(28)、第二行星齿轮架(30)和第二齿圈(32)，该第二齿圈通过行星齿轮传动机构(14)的内轴(36)以不能相对转动的方式连接到第一行星齿轮架(20)；
-驱动轴(36)，借助该驱动轴能将转矩传入行星齿轮传动机构(14)；
-第一切换元件(46)，借助于该第一切换元件能将驱动轴(40)以不能相对转动的方式连接到第一齿圈(22)；
-第二切换元件(48)，借助于该第二切换元件能将该驱动轴(40)以不能相对转动的方式连接到第一太阳轮(18)；和
-以不能相对转动的方式连接到第二行星齿轮架(30)的第一从动轴(50)，通过该第一从动轴能由行星齿轮传动机构(14)提供转矩；
其特征是，
-设有能提供转矩的电机(54)，该转矩能通过第二太阳轮(28)被传入行星齿轮传动机构(14)；和
-设有第三切换元件(60)，借助于该第三切换元件能将第一太阳轮(18)以不能相对转动的方式连接到第二太阳轮(28)。
2.根据权利要求1的传动装置(10)，其特征是，设有第四切换元件(62)，借助于该第四切换元件能将第一齿圈(22)以不能相对转动的方式连接到壳体(12)。
3.根据权利要求1或2的传动装置(10)，其特征是，内轴(36)不引起除第一行星齿轮架(20)和第二齿圈(32)以外的齿轮组元件或切换元件的连接。
4.根据前述权利要求之一的传动装置(10)，其特征是，设有行星齿轮传动机构(14)的第二从动轴(64)和传动级(66)，通过该传动级使第一从动轴(50)连接至第二从动轴(64)或能使第一从动轴(50)连接至第二从动轴(64)。
5.根据前述权利要求之一的传动装置(10)，其特征是，设有第三行星齿轮组(68)，该第三行星齿轮组具有第三太阳轮(70)、第三行星齿轮架(72)和第三齿圈(74)，其中，第三行星齿轮架(72)与第二行星齿轮架(30)以不能相对转动的方式连接或能连接。
6.根据权利要求5的传动装置(10)，其特征是，第三齿圈(74)与第二太阳轮(28)以不能相对转动的方式连接或能连接。
7.根据权利要求5或6的传动装置(10)，其特征是，第三太阳轮(70)与壳体(12)以不能相对转动的方式连接或能连接。
8.根据权利要求5至7之一的传动装置(10)，其特征是，设有从动轮(80)，其中，在该传动装置(10)的轴向上，第三行星齿轮组(68)跟随从动轮(80)，第一行星齿轮组(16)跟随第三行星齿轮组(68)，第二行星齿轮组(26)跟随第一行星齿轮组(16)，电机(54)至少部分地包围第一行星齿轮组(16)和/或该第二行星齿轮组(26)。
9.根据权利要求5至7之一的传动装置(10)，其特征是，设有从动轮(80)，在传动装置(10)的轴向上，第一行星齿轮组(16)跟随从动轮(80)，第二行星齿轮组(26)跟随第一行星齿轮组(16)，第三行星齿轮组(68)跟随第二行星齿轮组(26)，电机(54)至少部分地包围第三行星齿轮组(68)。
10.根据权利要求4至9之一的传动装置(10)，其特征是，传动级(66)接合至恰好一个设计用于切换该传动级(66)的传动级切换元件(78,84,86,104)。
11.根据前述权利要求之一的传动装置(10)，其特征是，第一从动轴(50)通过恰好一个啮合结构永久连接至传动装置(10)的车桥传动机构。
12.根据权利要求1至4之一的传动装置(10)，其特征是，设有圆柱齿轮分动器(88)，该圆柱齿轮分动器具有构造为固定齿轮的第二齿轮(96)和构造为固定齿轮或浮动齿轮形式的第四齿轮(102)，第二齿轮(96)连接至第二行星齿轮架(30)的轴，第四齿轮(102)连接或能连接至第二太阳轮(28)的轴。
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