本发明涉及一种用于机动车的驱动系的传动装置，该传动装置包括输入轴、第一输出轴、第二输出轴和有效地布置在输入轴与两个输出轴之间的具有至少两个行星轮组的差速器。此外，本发明涉及一种用于机动车的驱动系，该驱动系包括这样的传动装置和与之作用连接的驱动机。此外，本发明涉及一种具有至少一个这样的驱动系的机动车。
背景技术：
1、从us 5845732a得到一种用于电动车的驱动系，其包括发动机；两个从动轴，其中一个从动轴延伸穿过发动机；和传递机构，该传递机构与从动轴同轴布置，以便降低发动机的转速并且将具有降低的速度的转动传递到从动轴上。该传递机构包括第一行星传动单元，该第一行星传动单元具有与发动机耦联的第一传动元件、与其中一个从动轴耦联的第二传动元件以及第三传动元件。此外，设置有第二行星传动单元，其具有与第一行星传动单元的第三齿轮元件耦联的第四齿轮元件、固定不动的第五齿轮元件和与另外的驱动轴耦联的第六齿轮元件。
技术实现思路
1、本发明的任务是，提供一种用于驱动系的传动装置，该传动装置在径向上更紧凑地构造或者在相同的结构空间中能够实现更高的传动比。该任务利用具有权利要求1的特征的传动装置、具有权利要求10的特征的驱动系和具有权利要求12的特征的机动车来解决。多个实施方式是从属权利要求的主题。
2、根据本发明的第一方面，用于机动车的驱动系的传动装置包括输入轴、第一输出轴、第二输出轴和有效地布置在输入轴与两个输出轴之间的差速器，其中，差速器包括具有多个轮组元件的第一行星轮组和至少一个与之作用连接的具有多个轮组元件的第二行星轮组，其中，第一行星轮组的第一轮组元件抗相对转动地与输入轴连接，其中，第一行星轮组的第二轮组元件至少间接抗相对转动地与第一输出轴连接，其中，第一行星轮组的构造为齿圈的第三轮组元件至少间接抗相对转动地与第二行星轮组的构造为太阳轮的第一轮组元件连接，其中，第二行星轮组的第二轮组元件抗相对转动地与位置固定的结构元件连接，并且其中，第二行星轮组的第三轮组元件至少间接抗相对转动地与第二输出轴连接，其中，第二行星轮组的太阳轮和第一行星轮组的齿圈通过连接构件抗相对转动地相互连接，并且其中，连接构件和第一行星轮组的齿圈材料锁合地相互连接。第一行星轮组的齿圈通过连接构件抗相对转动地与第二行星轮组的太阳轮连接。
3、借助第一行星轮组，第一输出力矩能够至少间接传递到第一输出轴上，其中，第一行星轮组的支撑力矩能在第二行星轮组中转换，使得对应于第一输出力矩的第二输出力矩能传递到第二输出轴上。
4、输入轴优选被设计成用于至少间接抗相对转动地与驱动机的驱动轴连接。驱动机产生驱动功率，该驱动功率通过驱动轴传递到输入轴上。驱动机的驱动轴可以抗相对转动地与输入轴连接。替选地，驱动机的驱动轴和传动装置的输入轴是整体的或一体式的构件。根据驱动系的构造也可以设置有两个或更多个输入轴，尤其是当驱动系是混合动力驱动系并且因此设置有两个或更多个驱动机时。
5、根据传动装置的构造，输入轴可以构造为实心轴或空心轴。输入轴优选构造为空心轴。因此，其中一个输出轴、优选第一输出轴可以轴向地引导穿过输入轴。优选地，其中一个输出轴、尤其是第一输出轴引导穿过传动装置并且必要时引导穿过驱动机。因此，相应的输出轴可以说“嵌套地”引导穿过传动装置，以便将驱动功率传递到与之作用连接的车轮上。在该情况下，输出轴有利地彼此同轴地布置。通过输出轴的同轴布置可以实现传动装置的径向上狭窄的结构形式。输出轴的平行错开的布置(例如通过设置实现轴线错位的另外的传动级)也是可想到的。
6、“轴”应该理解为传动装置的可旋转的构件，通过该构件，传动装置的每个相关的部件抗相对转动地相互连接，或通过该构件在操纵相应的切换元件时建立这种连接。在此，相应的轴可以使部件在轴向或径向上或者在轴向和径向上相互连接。轴不仅应该理解为例如柱体的、以能转动的方式受支承的、用于传递转矩的机器元件，而且也应该理解为使各个构件或元件彼此连接的通常的连接元件、尤其是使多个元件抗相对转动地相互连接的连接元件。
7、在本发明的意义中，传动装置的两个结构元件抗相对转动地“连接”或“耦联”或“相互连接”意味着这些结构元件的永久耦联，从而使得它们不能独立于彼此地旋转。因此，这理解为持久的转动连接。尤其地，在这些结构元件(其可能是差速器的元件和/或轴和/或传动装置的抗相对转动的结构元件)之间没有设置切换元件，而是相应的结构元件牢固地彼此耦联。两个构件之间的转动弹性的连接也理解为牢固的或抗相对转动的。
8、在本发明的意义中的连接构件是用于连接第一行星轮组的齿圈和第二行星轮组的太阳轮的构件。连接构件一方面被设置成用于在两个行星轮组之间或在第一行星轮组的齿圈与第二行星轮组的太阳轮之间传递转矩。此外，连接构件被设置成用于实现第一行星轮组的齿圈相对于第二行星轮组的太阳轮(或者反过来)的轴向定位。因此，第一行星轮组的齿圈和第二行星轮组的太阳轮通过连接构件在轴向上彼此间不可移动地布置。
9、在本发明的范围内，材料锁合的连接理解为两个构件之间的如下这种连接：该连接通过原子或分子层面上的结合力导致。这尤其包括粘附和化学结合。材料锁合的连接的优选示例是通过粘合、钎焊、铆接或熔焊的连接。具有至少一个焊缝的熔焊连接可被视为连接构件与第一行星轮组的齿圈之间的有利的材料锁合的连接。还可想到的是具有至少一个粘合缝的粘合连接。由于第一行星轮组的齿圈与连接构件之间的材料锁合的连接，轴向力和切向力可以在行星轮组之间可靠地传递。通过材料锁合的连接实现了转矩传递和构件的轴向固定。
10、连接构件和第一行星轮组的齿圈可以在初始状态下，即在安装传动装置之前多件式地、优选两件式地构造，并且在制造或安装传动装置期间才通过材料锁合连接为整体的部件。
11、优选地，连接构件和第二行星轮组的太阳轮一件式地构造。因此，连接构件是太阳轮的一部分并且因此是第二行星轮组的一部分。连接构件和第二行星轮组的太阳轮可以一件地制成。替选地，连接构件和第二行星轮组的太阳轮可以在初始状态下，即在安装传动装置之前两件式地构造，并且可以在传动装置的制造或安装期间才例如通过形状锁合和/或材料锁合连接为整体的部件。连接构件和第二行星轮组的太阳轮的两件式的构造可以取决于制造地、尤其是对于太阳轮的齿部的制造是更有利的。通过两件式的且随后建立的连接，传动装置、尤其是第二行星轮组的太阳轮可以更简单且更廉价地制造。
12、具有至少一个焊缝的熔焊连接可被视为第二行星轮组的太阳轮和连接构件之间的有利的材料锁合的连接。还可想到的是具有至少一个粘合缝的粘合连接。当连接构件与太阳轮一件式地连接时，在传动装置的安装状态下，第二行星轮组的太阳轮和第一行星轮组的齿圈是传动装置的整体的构件。通过第二行星轮组的太阳轮与连接构件之间的材料锁合的连接，轴向力和切向力可以在两个构件之间可靠地传递。
13、连接构件例如实施为法兰状的构件，该构件尤其能够弥补第二行星轮组的太阳轮与第一行星轮组的齿圈之间的径向的直径差。因此，连接构件包括基本上径向延伸的区段。为了弥补轴向的距离或自由空间，连接构件还可以具有基本上轴向延伸的区段。连接构件例如构造为第一行星轮组的齿圈与第二行星轮组的太阳轮之间的耦联轴。
14、在这样的传动装置中，两个车轮力矩的总和不会联合或组合成旋转的构件中的共同的车桥力矩。更确切地说，导入输入轴中的驱动功率在差速器中被分配，并且根据行星轮组的构造和接驳转送到与之作用连接的输出轴中。因此，由于相应的比较小的转矩，差速器的构件可以更薄地构造。此外，还实现了构件减少和重量减轻。因此提供一种传动装置，该传动装置可以借助整合的差速器，通过唯一的整合的结构组件来体现转矩转换和转矩分配这两个功能，这两个功能迄今通过两个单独的结构组件解决。因此，本发明涉及一种组合式的速比传动和差速传动装置，其一方面实现了转矩转换，且另一方面实现了转矩到输出轴上的分配，其中，还实现了功率分流。
15、差速器应理解为整合的差速器，其中，传动装置因此是差速传动装置。在本发明的范围内，整合的差速器应理解为具有第一行星轮组和至少一个与第一行星轮组作用连接的另外的行星轮组的差速器。
16、对于具有恰好两个行星轮组的差速器适用的是，第一行星轮组与输入轴、第二行星轮组驱动作用地连接并且至少间接与第一输出轴驱动作用地连接。此外，第二行星轮组与第二输出轴驱动作用地连接。借助这样的整合的差速器，在输入轴上的输入力矩能转换，并且能以限定的比例分配或传递到两个输出轴上。优选地，输入力矩各50％地、即对半地被传递到输出轴上。因此，差速器不具有在其上存在两个输出力矩之和的旋转的构件。换句话说，防止总转矩的形成。此外，在输出轴的输出转速相同的情况下，差速器不具有整体周转的或无滚动运动地周转的齿部。因此，与输出轴的输出转速无关地，差速器的相互齿啮合的构件始终进行相对运动。
17、可想到的是，差速器还包括三个或更多个相互作用连接的行星轮组。在该情况下，其中一个行星轮组布置在驱动侧，并且与另外两个行星轮组驱动作用地连接，通过这些行星轮组来实现到第一和/或第二输出轴上的输出。在此，差速器也不具有在其上存在两个输出力矩之和的旋转的构件，从而防止形成总转矩。
18、传动装置的输出轴尤其被设计成用于与车辆的车轮作用连接。相应的输出轴可以直接或非间接或者间接或非直接地，即例如通过万向节和/或轮毂，与相关的车轮连接。
19、差速器构造为行星传动装置，该行星传动装置具有至少两个行星轮组和轮组元件，即太阳轮、齿圈和多个由行星架在围绕太阳轮的圆形轨道上引导的行星轮。“行星轮组”理解为具有形式为太阳轮、齿圈和行星架的多个轮组元件的单元，其中，由行星架在围绕太阳轮的圆形轨道上引导的至少一个行星轮、优选多个行星轮以能转动的方式布置在行星架上，其中，一个或多个行星轮根据各自的行星轮组的设计方案与齿圈和/或太阳轮齿啮合。
20、在本发明的意义中，传动装置的抗相对转动的且轴向固定的构件、例如传动装置壳体，被理解为位置固定的结构元件。因此，位置固定的结构元件可以相对壳体固定地布置。术语“相对壳体固定”应理解为，在相应的相对壳体固定的轮组元件和传动装置的位置固定的结构元件之间不发生或不能发生相对运动。
21、优选地，两个行星轮组在轴向上彼此相邻地布置。换言之，行星轮组在轴向上前后相继地布置，从而可以实现在径向上紧凑地构建的传动装置。
22、优选地，第一行星轮组的齿圈的外直径大于第二行星轮组的至少间接抗相对转动地与之连接的太阳轮的内直径。因此，行星轮组虽然同轴地布置，但在径向方向上重叠地布置，其中，第二行星轮组在其外尺寸中大于第一行星轮组。第二行星轮组的径向内部的空间可以进一步用于传动装置或驱动系的构件，例如用于轴支承件等。通过行星轮组的这种布置，与常规的径向嵌套的行星轮组相比，仍然可以节省径向的结构空间。替选地或补充地，在与常规的径向嵌套的行星轮组相比相同的径向的结构空间的情况下，可以提高传动装置的传动比。因此，通过这种传动装置可以在同时高的功率密度和效率的情况下实现高的传动比。此外，可以优化传动装置的结构空间耗费。
23、优选地，第一止推部有效地构造在连接构件与第一行星轮组的至少一个第一行星轮之间。优选地，第二止推部有效地构造在轴向固定地布置在第一行星轮组的齿圈上的止推盘与第一行星轮组的至少一个第一行星轮之间。止推部被设置成用于相对于第一行星轮组的齿圈轴向固定第一行星轮组的至少一个第一行星轮。
24、优选地，第一止推部包括构造在连接构件上的第一配合运行面和构造在第一行星轮组的至少第一行星轮的面对连接构件的侧上的第二配合运行面。优选地，第二止推部包括构造在止推盘上的第三配合运行面和构造在第一行星轮组的至少第一行星轮的面对止推盘的侧上的第四配合运行面，其中，止推盘轴向固定在第一行星轮组的齿圈上。
25、因此，两个配合运行面形成配合运行面对，用于实现相应的止推部，其中，配合运行面互补地构造，从而产生尽可能低的损耗功率。第一或第二止推部的配合运行面构造为使得其在正常运行中不彼此贴靠，以便避免连接构件与第一行星轮组的至少第一行星轮之间的不期望的摩擦损耗。在正常运行中，在两个配合运行面对之间存在气隙。然而，例如在负载变化或负载峰值时可能发生的是，第一行星轮组的至少第一行星轮相对于第一行星轮组的第一齿圈轴向运动。在该情况下，根据第一行星轮组的至少第一行星轮的运动方向，第一和第二配合运行面或第三和第四配合运行面可以相互贴靠。通过配合运行面对或止推部，即使在与正常运行所不同的运行情况下，第一行星轮组的至少第一行星轮也保持或固定在其轴向定位中。
26、因此，在第二行星轮组的太阳轮上实现功能集成，即太阳轮构造为第二行星轮组的轮组元件，通过与之牢固地、优选一件式地连接的连接构件，转矩在第一行星轮组中的齿圈与第二行星轮组的太阳轮之间传递，并且在连接构件上构造出用于实现上述的止推部功能的配合运行面。
27、止推盘可以以挡圈等的形式构造。因此，止推盘优选构造为环盘形的。第一行星轮组的齿圈可以具有环绕的槽，止推盘径向容纳并因此轴向固定在该槽中。替选地，止推盘可以是刚性的环盘形的元件，其通过单独的挡圈等轴向固定。在该意义中，挡圈可以布置并且容纳在第一行星轮组的齿圈上的槽中。在该意义中，止推盘通过第一挡圈轴向固定在第一行星轮组的齿圈上。
28、根据实施例，第一行星轮组的第一轮组元件也构造为太阳轮，其中，各自的第二轮组元件是差速器的各自的行星轮组的行星架，并且其中，第二行星轮组的第三轮组元件也构造为齿圈。因此，输入轴抗相对转动地与第一行星轮组的太阳轮连接，其中，第一行星轮组的行星架至少间接抗相对转动地与第一输出轴连接。输入轴和第一行星轮组的太阳轮可以一件式地构造，只要在输入轴之间不有效地布置另外的传动装置构件或传动装置构件组。此外，在该意义中，第二行星轮组的行星架位置固定地放置，例如放置在传动装置的壳体上，其中，第二行星轮组的齿圈至少间接抗相对转动地与第二输出轴连接。
29、除了通过连接构件彼此抗相对转动地连接的第一行星轮组的齿圈和第二行星轮组的太阳轮之外，轮组元件的接驳可以根据对传动比的要求任意调换。换言之，轮组元件的接驳可以任意改变。在上述的构件、即差速器的行星轮组的轮组元件之间，还可以布置另外的构件、例如中间轴或耦联轴。
30、优选地，第一行星轮组构造为负行星轮组。第二行星轮组可以构造为负行星轮组或正行星轮组。
31、负行星轮组对应于具有第一行星轮以能转动的方式支承在其上的行星架、太阳轮和齿圈的行星轮组，其中，至少其中一个行星轮的齿部不仅与太阳轮的齿部咬合，而且也与齿圈的齿部咬合，由此，当太阳轮在固定不动的行星架中旋转时，齿圈和太阳轮沿相反的方向旋转。正行星轮组与负行星轮组的不同之处在于，正行星轮组具有以能转动的方式支承在行星架上的第一和第二行星轮或内和外行星轮。第一行星轮或内行星轮的齿部在此一方面与太阳轮的齿部咬合，并且另一方面与第二行星轮或外行星轮的齿部咬合。此外，外行星轮的齿部与齿圈的齿部咬合。这导致的是，在行星架固定不动时，齿圈和太阳轮沿相同方向旋转。在其中一个或多个行星轮组构造为正行星轮组时，行星架和齿圈的接驳被调换，并且定轴传动比的值增加1。根据意义，如果应该设置负行星轮组而不是正行星轮组，那么这反过来也是可能的。
32、替选地也可想到的是，将一个或两个行星轮组构造为多级行星轮组。相应的多级行星轮组的每个多级行星轮优选包括第一齿轮和抗相对转动地与之连接的第二齿轮，其中，第一齿轮例如与太阳轮齿啮合，并且第二齿轮相应地与齿圈齿啮合，或者反过来。这两个齿轮例如可以通过中间轴或空心轴抗相对转动地相互连接。在空心轴的情况下，其可以以能转动的方式支承在行星架的销上。优选地，相应的多级行星轮的两个齿轮具有不同的直径和齿数，以便调整传动比。此外，组合式的行星轮组也是可想到的。
33、术语“作用连接”理解为两个构件之间的不可切换的连接，其设置用于永久传递驱动功率、尤其是转速和/或转矩。在此，连接可以直接，即作为抗相对转动的连接来实现，或可以通过固定传动比来实现。例如，连接可以通过固定的轴、齿部、尤其是圆柱齿轮齿部和/或缠绕机构(umschlingungsmittel)实现。
34、术语“至少间接”理解为，两个构件通过布置在两个构件之间的至少一个另外的构件相互(作用)连接，或直接并且因此非间接地相互连接。因此，还可以在轴或齿轮之间布置另外的构件，其与轴或齿轮作用连接。
35、根据本发明的第二方面，用于机动车的驱动系包括根据前述的权利要求中任一项所述的传动装置和与之作用连接的驱动机。驱动机优选是电机，其中，传动装置的输入轴是电机的转子或者与电机的转子或转子轴抗相对转动地连接或耦联。转子相对于电机的相对壳体固定的定子以能转动的方式受支承。电机优选与蓄电池连接，蓄电池给电机提供电能。此外，电机优选可以由功率电子器件控制或调节。如果驱动机是电机，则可以通过驱动系来实现对机动车的电驱动。替选地，驱动机也可以是内燃机，其中，输入轴在该情况下例如是曲轴或者与曲轴抗相对转动地连接或耦联。
36、优选地，驱动机与整合的差速器同轴布置。因此，不需要从驱动机的输入轴到转子轴或转子或曲轴的附加的传动。在该情况下，其中一个输出轴、优选第一输出轴轴向引导穿过驱动机。
37、例如构造为行星传动装置、圆柱齿轮传动装置、链传动装置、带传动装置、角传动装置、万向轴、扭转减振器、多挡位传动装置等的另外的接在中间的部件可以布置在传动装置的输入轴与驱动机之间。同样地，可以在相应的输出轴和与之作用连接的车轮之间布置另外的接在中间的部件，例如万向轴、速比传动装置、弹簧元件和阻尼元件等。
38、优选地，第一行星轮组轴向布置在驱动机与第二行星轮组之间。因此尤其地，优选径向较小的第一行星轮组轴向布置在与之相比较大的第二行星轮组与驱动机之间。这对于在机动车中存在的结构空间的最佳的充分利用来说可能是有利的。
39、根据本发明的第三方面，根据本发明的机动车设置至少一个根据本发明第二方面的驱动系。因此，根据本发明的驱动系可以用于机动车、尤其是汽车(例如重量小于3.5吨的乘用车)、公共汽车或载货车(例如重量大于3.5吨的公共汽车和载货车)中。如果驱动系的驱动机是电机，那么机动车尤其是电动车或混合动力车。机动车包括至少两个车桥，其中，其中一个车桥形成机动车的可借助驱动系驱动的车桥。根据本发明的驱动系有效地布置在该驱动桥上，其中，驱动机的驱动功率通过传动装置传递到机动车的与输出轴作用连接的车轮上。还可想到的是，为机动车的每个车桥设置根据本发明的驱动系，从而使得每个车桥均是可驱动的车桥。
40、根据意义，根据本发明第一方面的根据本发明的传动装置的技术效果、优点和有利的实施方式的上述的限定和实施方案也适用于根据本发明的第二方面的根据本发明的驱动系和根据本发明的第三方面的根据本发明的机动车，并且反之亦然。
1.用于机动车(20)的驱动系(1)的传动装置(3)，所述传动装置包括输入轴(4)、第一输出轴(5)、第二输出轴(6)和有效地布置在所述输入轴(4)与这两个输出轴(5、6)之间的差速器(7)，其中，
2.根据权利要求1所述的传动装置(3)，其中，两个行星轮组(p1、p2)彼此轴向相邻地布置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的传动装置(3)，其中，所述第一行星轮组(p1)的齿圈(p1.3)的外直径大于所述第二行星轮组(p2)的至少间接抗相对转动地与之连接的太阳轮(p2.1)的内直径。
4.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置(3)，其中，第一止推部(8)有效地构造在所述连接构件(14)与所述第一行星轮组(p1)的至少一个第一行星轮(p1.4)之间。
5.根据权利要求4所述的传动装置(3)，其中，所述第一止推部(8)包括构造在连接构件(14)上的第一配合运行面(9)和构造在所述第一行星轮组(p1)的至少第一行星轮(p1.4)的面对所述连接构件(14)的侧上的第二配合运行面(10)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置(3)，其中，第二止推部(18)有效地构造在轴向固定地布置在所述第一行星轮组(p1)的齿圈(p1.3)上的止推盘(17)与所述第一行星轮组(p1)的至少一个第一行星轮(p1.4)之间。
7.根据权利要求6所述的传动装置(3)，其中，所述第二止推部(18)包括构造在止推盘(17)上的第三配合运行面(21)和构造在所述第一行星轮组(p1)的至少第一行星轮(p1.4)的面对所述止推盘(17)的侧上的第四配合运行面(22)，其中，所述止推盘(17)轴向固定在所述第一行星轮组(p1)的齿圈(p1.3)上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置(3)，其中，所述连接构件(14)和所述第二行星轮组(p2)的太阳轮(p2.1)一件式地构造。
9.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置(3)，其中，所述第一行星轮组(p1)的第一轮组元件是太阳轮(p1.1)，各自的行星轮组(p1、p2)的各自的第二轮组元件是行星架(p1.2、p2.2)，并且所述第二行星轮组(p2)的第三轮组元件是齿圈(p2.3)。
10.用于机动车(20)的驱动系(1)，所述驱动系包括根据前述权利要求中任一项所述的传动装置(3)和与之作用连接的驱动机(2)。
11.根据权利要求10所述的驱动系(1)，其中，第一行星轮组(p1)轴向布置在所述驱动机(2)与第二行星轮组(p2)之间。
12.机动车(20)，所述机动车包括至少一个根据权利要求10或权利要求11所述的驱动系(1)。
