[发明专利]具有两挡传动装置的电动车桥

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有根据权利要求1的前序部分的特征的用于机动车的车桥驱动系统。这类车桥驱动系统例如应用在电驱动的车辆中或混合动力车辆中。这种类型的车桥驱动系统的特征在于，同轴布置用于电驱动而设置的电动驱动机、使转速降低的叠加传动装置和用于将由驱动机产生的转矩分配到输出轴上的分动器。上述的三个组件在这种类型的车桥驱动系统中具有共同的、横向于机动车行驶方向定向的旋转轴线。

背景技术

由DE102010036884A1公知了一种具有根据权利要求1的前序部分的特征的用于机动车的车桥驱动系统。车桥驱动系统的同轴结构形式和输出轴交错嵌套到构造为空心轴的转子轴中可以实现的是，在很小的结构空间上实现电驱动。

发明内容

因此，本发明的任务在于，能提供一种用于机动车的具有能换挡的两挡传动装置的特别紧凑的车桥驱动系统。

该任务通过具有根据权利要求1的特征的车桥驱动系统来解决。由从属权利要求可获知本发明的有利的实施方案。

首先，根据本发明的车桥驱动系统包括具有第一转子轴的电动驱动机，尤其是永久激励的同步机，在该转子轴上提供为了驱动机动车所必需的转矩。具有第一和第二传动装置级的能换挡的叠加传动装置在力矩流中联接在驱动机之后。能换挡的叠加传动装置尤其用于降低 驱动机的转速。按照有利方式可以设置转速降低，因为在相同功率下快速转动的电机拥有比具有相应更高的转矩的低速转动的电机更小的车桥高度。

此外，车桥驱动系统具有换挡执行机构，该换挡执行机构具有能轴向移动的、用于切换两个挡的移动套筒。叠加传动装置具有传动装置输入轴，其与驱动机的第一转子轴抗相对转动地连接并且可以借助上述的移动套筒可选地与第二传动装置级直接地作用连接或通过第一传动装置级与第二传动装置级间接地作用连接。传动装置输入轴例如通过插接齿部与第一转子轴连接，该插接齿部允许了两个轴彼此轴向指向的相对运动。由此，补偿了公差。此外，插接齿部引起的是，传动装置中可能的振动激励与电动机的解耦。

具有向第一输出轴输出的第一分动器轴和向第二输出轴输出的第二分动器轴的分动器联接在叠加传动装置之后。利用上述的分动器或差速器可以实现在左输出侧上和右输出侧上的不同转速。

根据本发明的车桥驱动系统的特征在于同轴的结构方式。即，分动器轴、输出轴和第一转子轴以能绕着共同的、横向于机动车行驶方向定向的旋转轴线旋转的方式布置。

根据本发明，车桥驱动系统通过如下方式特别紧凑地设计，即，换挡执行机构包括用于使移动套筒移动的电机并且换挡执行机构布置在沿驱动系统的轴向方向在一侧上通过第一传动装置级限定且在另一侧上通过第二传动装置级限定的结构空间中。因此，完整的换挡执行机构从轴向上来看位于叠加传动装置的两个能换挡的传动装置级之间。用于调节移动套筒的电机的延展从轴向方向上来看没有超出第一与第二传动装置级的轴向间距。

在本发明的有利的设计方案中，在该构思的情况下第一与第二传 动装置级之间的间距通过如下方式保持得特别小，即，电机具有横向于共同的旋转轴线定向的第二转子轴，并且换挡执行机构包括用于将第二转子轴的旋转转化为移动套筒的在轴向指向的平移的器件。由垂直于旋转轴线定向的第二转子轴产生的转矩例如在使用适合的角传动机构的情况下向具有与共同的旋转轴线平行地取向的轴传递，从这里出发转动运动最后必须转化为移动套筒的平移。

在本发明的有利的设计方案中，上述的器件包括具有滚珠丝杠传动机构的螺杆。如果在本发明的另外的有利的设计方案中，现在第二转子轴构造为小齿轮轴并且螺杆包括与小齿轮轴处于作用嵌接的冠状齿部，那么电机可以引起螺杆的轴向运动。

在此，上述的器件还可以包括以能枢转的方式支承的等臂杆用于将螺杆的轴向运动转化为移动套筒的轴向指向的平移。

包括具有其齿轮轴的电机、具有冠状齿部的螺杆、等臂杆以及以此处于作用嵌接的移动套筒的换挡执行机构的完整系统从轴向上来看位于在一侧上由第一传动装置级且在另一侧上由第二传动装置级限定的结构空间中。

在本发明的另一有利的构造方案中，通过如下方式进一步减少了针对车桥驱动系统所必需的结构空间，即，第一传动装置级直接与电动机的转子的端侧邻接，并且以如下方式布置在由驱动机的定子的绕组端部径向限定的结构空间中，即，该第一传动装置级在轴向方向上不超出上述的绕组端部。以这种类型和方式，第一传动装置级的存在没有增加车桥驱动系统的结构长度，因为由第一传动装置级在轴向上占据的结构空间终归不大于由定子的绕组端部在轴向上占据的结构空间。