專利名稱：用于車輛附件的驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的至少一個輔助設備的驅動裝置，該內(nèi)燃機具有發(fā)動機缸體和旋轉輸出構件，其中，該驅動裝置包括周轉輪系，該周轉輪系具有由太陽輪、齒圈和行星架組成的三個主部件，并且其中-第一部件連接到發(fā)動機旋轉輸出構件，-第二部件連接到第一電機的轉子，該第一電機還具有定子，并且-第三部件連接到所述至少一個輔助設備。
背景技術：
這種驅動裝置尤其能夠用于作為車輛牽引發(fā)動機的、安裝在車輛上的發(fā)動機裝置，但也能用于固定式發(fā)動機。專利文獻US-2008/0020887公開了上述類型的驅動裝置。這種裝置是非常有用的，以便能夠獨立于牽引發(fā)動機的速度來調節(jié)所述輔助設備的速度。實際上，在先前的驅動裝置中，附件在大多數(shù)情況下將由發(fā)動機通過等速比傳動件直接驅動。因此，所述輔助設備的速度將追隨于發(fā)動機的速度。然而不幸的是，在許多情況下，所述輔助設備的最佳速度曲線與發(fā)動機的最佳速度曲線之間不存在直接聯(lián)系。從根本上說，在車輛中，發(fā)動機速度與車輛速度有聯(lián)系。因此，當車輛以高速行駛時，發(fā)動機也以相對高速運轉。另一方面，此時可能不需要以高速來驅動所述附件。例如，當車輛處于高速時，發(fā)動機冷卻風扇不需要運轉，這是因為在大多數(shù)情況下，僅由車輛速度所產(chǎn)生的氣流就足以實現(xiàn)對發(fā)動機的有效冷卻。類似地，同時，如果諸如車輛頭燈、除霧電阻器、風擋刮水器等的主要耗電部件不運轉，則向車載附件輸送電力的交流發(fā)電機不一定需要輸送其全部功率。當然，發(fā)動機速度還與變速箱所接合的檔位相關，在許多情況下，這與所述輔助件的需求并無直接聯(lián)系。因此，在許多情況下，先前的由發(fā)動機直接驅動所述輔助設備的系統(tǒng)易于產(chǎn)生功率損失，因為所述輔助設備未以正確的速度被驅動。相反，這些輔助設備需要被過度設計，以便在發(fā)動機處于低速的情況下、使所述輔助設備在以低速被驅動的同時提供足夠的性能。因此，如US-2008/0020887中的驅動系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢即，它允許以更適當?shù)乃俣葋硎顾鲚o助設備運轉，無論發(fā)動機的瞬時運轉速度如何。然而，如US-2008/0020887中的驅動系統(tǒng)由于其部件數(shù)量過多而十分復雜。另外，該系統(tǒng)的若干個部分安裝在不同的靜態(tài)部分上，由于這些部分通過傳動裝置而配合，所以它們需要彼此對準，因此，為了確保適當?shù)膶?，需要非常嚴格的尺寸要求以使該系統(tǒng)適當?shù)剡\轉。專利文獻DE-102. 14. 637公開了一種類似類型的驅動裝置。該驅動裝置專用于對泵進行驅動。該驅動裝置的設計適于如下事實這樣的泵通過其外殼剛性地固定到發(fā)動機。因此，該驅動裝置構造成圍繞所述泵的外殼。同樣，為了使該系統(tǒng)的許多部分能夠適當對準，也需要非常嚴格的空間要求。鑒于上述的現(xiàn)有技術，對于具有上述類型的、但具有能夠以更簡單方式實施的結構的驅動系統(tǒng)仍然存在著需求。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于該目的，提出了一種上述類型的驅動系統(tǒng)，其特征在于，與發(fā)動機的所述旋轉輸出構件連接的該第一部件被絕對樞轉連接件引導而在發(fā)動機缸體上旋轉，并且該第一部件包括剛性組件，該剛性組件支撐所述三個主部件中的其它兩個部件；并且，所述第一電機的定子固定在保持器上，該保持器被絕對樞轉連接件引導而直接或間接地在所述第一部件的剛性組件上旋轉；并且，所述第一部件被引導而與所述保持器獨立地在發(fā)動機缸體上旋轉。


圖I是示出了用于對輔助設備進行驅動的驅動裝置的安裝結構的示意圖，該輔助 設備例如是冷卻風扇。圖2至圖6以非常示意性的方式示出了根據(jù)本發(fā)明的驅動裝置的五個實施例的截面圖。在這些副圖中，僅示出了位于該裝置的主軸線上方的上半部分。
具體實施例方式圖I中示出了例如能夠安裝在車輛上的安裝結構10。該安裝結構包括主發(fā)動機或牽引發(fā)動機12，在大多數(shù)情況下，該主發(fā)動機或牽引發(fā)動機12是內(nèi)燃機，例如柴油機。所述牽引發(fā)動機是車輛的主要機械動力源，從而通過未示出的適當?shù)淖兯倨魈峁┕β蕘眚寗榆囕v。該變速器可以是機械的、液壓的、電的或這些類型的組合等。該安裝結構包括至少一個輔助設備，在本文公開的實例中，該輔助設備是用于發(fā)動機12的冷卻風扇14并需要被以機械方式驅動，在該安裝結構中，冷卻風扇14將至少部分地由發(fā)動機12以機械方式驅動。當然，諸如空氣壓縮機、液壓泵等的其它輔助設備也可以由這種驅動裝置驅動。根據(jù)本發(fā)明，輔助設備14由發(fā)動機12通過周轉輪系16驅動，該周轉輪系16具有由太陽輪18、齒圈20和行星架22組成的三個主部件，這三個主部件繞軸線Al同軸并且分別與三個輸入輸出聯(lián)接件中的一個相關聯(lián)。該太陽輪、齒圈和行星架能夠繞它們的公共軸線相互旋轉，并且，該行星架承載有可旋轉的行星齒輪24，這些行星齒輪24與太陽輪18及齒圈20嚙合。在這樣的輪系中，三個輸入/輸出端的速度以如下方式相互關聯(lián)例如，這三個輸入/輸出端中的一個輸入/輸出端的速度是其它兩個輸入/輸出端的速度的線性組合。如圖I所示，周轉輪系16的第一部件通過第一聯(lián)接件26連接到牽引發(fā)動機12，更準確地說，連接到該發(fā)動機的旋轉輸出構件，第二部件通過第二聯(lián)接件28連接到第一電機32，而第三部件通過第三聯(lián)接件30連接到輔助設備14。在上述的每一種情況下，所述聯(lián)接件均可以是如下任何類型的傳動裝置該傳動裝置能夠將所述周轉輪系的旋轉運動分別傳遞到發(fā)動機、電機和所述輔助設備以及從發(fā)動機、電機和所述輔助設備傳遞該周轉輪系的旋轉運動。這樣的聯(lián)接件例如可以包括軸、和/或齒輪傳動件、和/或帶輪傳動件等。該聯(lián)接件分別能夠確保所述部件與發(fā)動機、電機及所述輔助設備之間的固定速比，或者確保分級的或連續(xù)的可變速比。第一電機32優(yōu)選是可逆的，例如是電動機/發(fā)電機，并且它連接到電力網(wǎng)絡34，該電力網(wǎng)絡34可專用于該驅動裝置，或者優(yōu)選地，例如通過電力控制單元36而與車輛的其它元件共用。電力網(wǎng)絡34可包括諸如電池等的電能儲存系統(tǒng)。所述第一電機包括轉子32R和定子32S。這種驅動裝置的主要目的是眾所周知的，因為它在發(fā)動機12和輔助設備14之間形成了一種具有連續(xù)可變速比的傳動件，該連續(xù)可變速比傳動件的速比能夠通過控制第一電機32的速度來控制。如下文將更詳細地討論的，該驅動裝置還可包括機械鎖定件38，該機械鎖定件用于鎖定與第一電機32連接的所述第二部件，以防止周轉輪系16的所述第二部件繞該周轉輪系的軸線的任何旋轉。當該第二部件被鎖定時，所述驅動裝置在發(fā)動機12和輔助設備14之間形成固定速比傳動，其中，該速比僅僅由周轉輪系16的各個部件的相應幾何尺寸來確定。當這樣的速比滿足了發(fā)動機和所述輔助設備兩者的最佳運轉速度時，鎖定該機械鎖定件避免了所述驅動裝置中的任何電力損失。另外，還可設置有第二電機40，該第二電機40的轉子連接到輔助設備14和所述第 三部件。因此，該第二電機優(yōu)選通過電力控制單元電連接到電力網(wǎng)絡34。該第二電機優(yōu)選是可逆的并且可具有若干用途，但最重要的是當所述第一電機用作電動機時，該第二電機能夠用作發(fā)電機，反之亦然，從而使該驅動裝置以各種方式與所述電力網(wǎng)絡互換電能的需求最小化?，F(xiàn)在將結合圖2來描述本發(fā)明的第一實施例。在該實例中，與發(fā)動機12連接的第一部件是行星架22，與第一電機32連接的第二部件是齒圈20，而與輔助設備14連接的第三部件是太陽輪18。所述第一部件包括剛性組件，如下文將看到的，該剛性組件支撐所述周轉輪系16的其它兩個部件。該剛性組件具有徑向部22R，該徑向部22R從軸線Al徑向延伸。徑向部22R保持至少一個行星齒輪銷，該行星齒輪銷平行于軸線Al，行星齒輪24繞該行星齒輪銷的軸線Apl可旋轉地安裝在該行星齒輪銷上。優(yōu)選地，周轉輪系16具有若干個行星齒輪24，例如三個，因此，徑向部22R可保持若干個與軸線Al平行并繞軸線Al呈角度地分布的行星齒輪銷，并且每個行星齒輪銷均接納一個行星齒輪。所述剛性組件還包括軸向部22A，該軸向部在近端和遠端之間沿著軸線Al延伸。該剛性組件的軸向部22A為軸的形式，其上可以形成有樞轉連接部，用于以絕對樞轉連接的方式直接或間接地支撐該驅動組件的所有其它部件。在本文中，“近”是指沿軸向朝著發(fā)動機缸體，即朝著各個圖中的右側，而“遠”是指遠離發(fā)動機缸體，即朝著各個圖中的左側。該剛性組件的徑向部和軸向部可以由一個部分形成，或者如圖2所示地由若干個部分形成，所述若干個部分彼此剛性連接，在它們之間基本不存在任何移動自由度，從而形成一個剛性體。在該第一實施例中，所述行星齒輪銷及其所接納的行星齒輪位于該行星架部件的徑向部22R的遠側。此第一部件連接到發(fā)動機的旋轉輸出構件，并且被絕對樞轉連接件引導而在發(fā)動機缸體上旋轉。關于“絕對樞轉連接件”，是指該連接件僅允許一個移動自由度即，繞周轉輪系16的軸線Al旋轉。在一優(yōu)選實施例中，該第一部件剛性地直接或間接安裝在發(fā)動機曲軸上，因為該曲軸實際上被絕對樞轉連接件引導而在發(fā)動機缸體上旋轉。在圖2的實施例中，所述剛性組件的軸向部22A的近端具有徑向凸緣部22F，所述剛性組件通過該徑向凸緣部、例如利用一系列螺釘而固定到帶輪42的前表面。帶輪42可以是公知的帶輪，它安裝于發(fā)動機曲軸44的前端并用于通過皮帶來驅動其它附件。因此，在此實例中，可以認為所述剛性組件通過其軸向部22A的近端、利用帶輪42直接安裝在發(fā)動機曲軸上。換言之，所述第一部件的剛性組件作為延伸部而附接到發(fā)動機的輸出軸。因此，該剛性組件的軸線Al (它也是周轉輪系16的軸線)與發(fā)動機曲軸的軸線同軸，并且容易理解的是，發(fā)動機曲軸因此直接驅動所述第一部件的旋轉。在另一個實施例中，該剛性組件能夠安裝在發(fā)動機缸體上的另一位置。例如，該剛性組件能夠安裝到正時齒輪之一上，這些正時齒輪通常通過絕對樞轉連接件安裝在發(fā)動機缸體的前面。在這樣的情況下，所述第一部件的軸線Al將不同于發(fā)動機曲軸的軸線，并且，所述第一部件將以與其所安裝到的正時齒輪相同的速度被驅動。在另一個實施例中，該剛性組件能夠通過專用的絕對樞轉連接件安裝在發(fā)動機缸體上。在這種情況下，它能夠通過與正時齒輪組相當?shù)募壜?lián)齒輪組或通過帶輪傳動件來驅動。在任一情況下，所述第一部件要么由發(fā)動機曲軸直接驅動，要么由諸如凸輪軸或任何其它功率輸出裝置的、任何其它發(fā)動機旋轉輸出構件來間接驅動。如上所述，所述周轉輪系的其它兩個部件由該剛性組件支撐，該剛性組件是所述第一部件的一部分。優(yōu)選地，所述第二主部件和第三主部件均直接安裝在或通過單個剛性體上的絕對樞轉連接件間接安裝在所述第一部件的剛性組件上。在圖2的實例中，可以看到，齒圈部件20具有圓柱形嚙合部20A，該圓柱形嚙合·部20A具有用于與行星齒輪接合的內(nèi)側嚙合齒；以及樞轉部20B，該樞轉部20B形成為管狀，它朝著近端方向與圓柱形嚙合部20A沿軸向偏移并通過徑向連接部連接到該嚙合部。圓柱形嚙合部20A包圍行星架的徑向部22R和行星齒輪24。所述齒圈部件20的樞轉部20B通過兩個球軸承安裝在所述剛性組件的軸向部22A的相應樞轉連接部上，該樞轉連接部從徑向部22R沿軸向朝著近端延伸。太陽輪部件18也具有管狀樞轉部18A，該管狀樞轉部18A通過兩個球軸承安裝在所述剛性組件的軸向部22A的相應樞轉連接部上，該樞轉連接部從徑向部22R沿軸向朝著遠端延伸。太陽輪部件18的樞轉部18A在其近端的外表面上具有用于與行星齒輪24接合的太陽輪嚙合齒。在樞轉部18A的遠端處，太陽輪部件18的樞轉部18A具有徑向部，該徑向部用作聯(lián)接件30，風扇的葉片能夠安裝在該聯(lián)接件30上。根據(jù)另一結構，第一電機32的定子32S固定在保持器46上，所述保持器被絕對樞轉連接件引導而直接或間接地在所述第一部件的剛性組件上旋轉。在圖2的實施例中，實際上，保持器46被兩個球軸承引導而在所述第三部件的樞轉部18A的外表面上旋轉，在此情況下，該第三部件是上述太陽輪部件18。因此，在該情況下，保持器46被間接地引導在所述第一部件的剛性組件上，但值得注意的是，該保持器46通過絕對樞轉連接件安裝在單個剛性體上，這里，該單個剛性體是所述第三部件，該第三部件本身也通過絕對樞轉連接件安裝在如下的單個剛性體上，即安裝在第一部件22的剛性組件上。因此，每個元件均安裝在單個剛性體上，從制造角度來講，非常便于確保所有這些元件之間的適當軸向對準。此特征是有利的，因為如圖2可見，第一電機32的轉子32R安裝在齒圈部件20的圓柱形嚙合部20A的外表面上。因此，上述的該特征允許確保該轉子32R相對于電機32的定子32S的、適當?shù)耐S位置，而不會施加過于嚴格的制造限制。還值得注意的是，在保持器46通過所述周轉輪系的另一部件間接安裝到所述剛性組件上的此間接安裝結構中，保持器46的、位于該另一部件上的樞轉部與該另一部件的樞轉部基本上沿軸向定位在所述剛性組件上，并且，保持器46的位于該另一部件上的樞轉部環(huán)繞該另一部件的樞轉部。因此，由于這兩個樞轉部不沿軸向偏移，所以，這為此間接安裝提供了更高的剛度和緊湊性。
因此，所述第一部件(這里是指包括所述剛性組件的行星架部件22)被引導而與所述保持器獨立地在發(fā)動機缸體上旋轉。換言之，所述第一部件的軸的位置主要由其在發(fā)動機缸體上的樞轉連接件決定，而非由它與保持器的連接件決定。相反，當提到其軸的位置時，保持所述定子32S的保持器46不直接連接到發(fā)動機缸體，而是緊密地連接到所述第一部件，從而，其軸的位置緊密地連接到所述第一部件的位置。這使得第一電機的轉子和定子之間所需的軸向對準變得容易。雖然如此說，但仍需要將保持器46鎖定在繞主軸線Al旋轉的狀態(tài)。優(yōu)選地，這通過與發(fā)動機缸體或任何其它靜態(tài)部分直接或間接連接的連桿或系纜48來實現(xiàn)。另一方面，當要在所有與主軸Al垂直的方向上限定保持器46的位置時，該連桿連接件優(yōu)選被構造成比保持器46的與發(fā)動機缸體連接的直接或間接樞轉連接件的剛度低。換言之，定子32S相對于發(fā)動機缸體繞主軸線Al的角位置由連桿48固定，而定子32S的軸相對于發(fā)動機缸體的位置通過保持器46的樞轉連接部而獨立地限定。連桿48可以是桿的形式，但也可由以如下方式定向的兩根線纜形成即，無論施加到電機定子的扭矩的方向如何，這兩根線纜中 的一個被張緊。在所示的實施例中，保持器46具有內(nèi)側管狀部46A，該內(nèi)側管狀部46A形成樞轉連接部，保持器46通過該樞轉連接部間接安裝在所述第一部件的剛性組件上；外側管狀部46B，該外側管狀部46B保持第一電機32的定子32S ；以及徑向部46C，該徑向部46C在所述兩個管狀部之間延伸。優(yōu)選地，該外側管狀部46B從徑向部46C沿軸向朝著近端延伸并形成了內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間容納了齒圈部件20的圓柱形嚙合部20A，該圓柱形嚙合部保持第一電機32的轉子32R并且其本身包圍了行星齒輪24和行星架22的徑向部22R。因此，第一電機32與行星齒輪24及行星架22的徑向部22R同心地布置，從而有助于軸向的緊湊布置。另一方面，內(nèi)側管狀部46A從徑向部46C朝著遠端延伸。在該驅動裝置如上所述地還包括第二電機40的情況下，有利的是使得其定子40S固定在承載了第一電機32的定子32S的同一保持器46上。在圖2的實施例中，可以看到，保持器46的外側管狀部46B還具有從徑向部46C朝著遠端延伸的延伸部，用于保持第二電機40的定子40S。第二電機40優(yōu)選繞保持器46的位于所述第三部件上的樞轉部46A以及該第三部件的位于所述剛性組件上的樞轉部18A同心地布置，即，彼此不沿軸向偏移。另一方面，這兩個定子32S和40S分別沿軸向定位在保持器的徑向部46C的一側。另外，這兩個定子例如可以具有同一直徑。最后，這兩個電機
32、40可以相同。第二電機40的轉子40R安裝在環(huán)狀凸起上，該環(huán)狀凸起從太陽輪部件18的徑向凸緣30沿軸向朝著近端方向突出。第二轉子40R被接納在限定于保持器46的外側管狀部和內(nèi)側管狀部之間的空間內(nèi)。在圖2所示的實例中，因為與第一電機32連接的所述第二部件是齒圈20，所以機械鎖定件38布置在保持器46的外側管狀部46B和齒圈20的圓柱形嚙合部20A之間。例如，該機械鎖定件38被構造為摩擦制動器或爪形離合器，并且它能夠沿軸向定位在保持器46的徑向部46C與第一電機32之間。圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的驅動裝置的第二實施例。對于讀者來說顯而易見的是，已經(jīng)參考圖2描述過的許多元件同樣適用于該第二實施例，因此將不再重復。在此，將僅僅強調這兩個實施例之間的主要區(qū)別。類似元件將被賦予相同的名稱并將用相同的附圖標記表示，但在百位數(shù)上增加了前綴2。在該第二實施例中，與第一電機32連接的所述第二部件是太陽輪218，而所述輔助設備連接到齒圈220，因此，該齒圈220可以視為所述周轉輪系的第三部件。與第一實施例中一樣，連接到發(fā)動機的所述第一部件仍然是行星架222，該行星架222在結構上與第一實施例中的行星架非常類似。唯一的區(qū)別在于行星齒輪銷及其所接納的行星齒輪224位于所述剛性組件的徑向部222R的近側。這兩個實施例之間的主要的結構區(qū)別在于太陽輪部件218從行星齒輪224的平面沿軸向朝著近側方向延伸，而齒圈220從行星齒輪224的平面沿軸向朝著遠側方向延伸。太陽輪218具有內(nèi)側管狀部218A，太陽輪218通過該內(nèi)側管狀部218A、利用兩個球軸承安裝在所述剛性組件的軸向部222A上，從而形成絕對樞轉連接。在其遠端處，內(nèi)側管狀部218A承載了太陽輪嚙合齒，而在其近端處，用于將內(nèi)側管狀部218A連接到外側管狀 部218B的徑向凸緣218C承載機械鎖定件238和第一電機的轉子232R。外側管狀部218B從徑向部218C沿軸向朝著遠端方向延伸。 齒圈220具有內(nèi)側管狀部220A，該齒圈220通過該內(nèi)側管狀部220A、利用兩個球軸承安裝在所述剛性組件的軸向部222A的遠端上，從而形成絕對樞轉連接。在其近端處，齒圈部件220的樞轉部具有徑向部，該徑向部用作聯(lián)接件230，風扇的葉片能夠安裝在該聯(lián)接件230上。第二電機240的轉子240R安裝在環(huán)狀凸起上，該環(huán)狀凸起從齒圈部件220的徑向凸緣230沿軸向朝著近端方向突出。該環(huán)狀凸起還在其內(nèi)表面上承載有齒圈嚙合齒。保持器246與保持器46的唯一區(qū)別在于保持器246的內(nèi)側管狀部246A從其徑向部246C沿軸向朝著近端方向延伸，并且，保持器246通過絕對樞轉連接件安裝在太陽輪部件218的樞轉部218A上。在該實施例中，可以看到，第二電機40與行星齒輪224及行星架222的徑向部222R同心地布置。與第一實施例相比，該第二實施例可優(yōu)選用于驅動相對低速的輔助設備和/或用于使用相對高速的第一電機來控制所述輔助設備的速度。圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的驅動裝置的第三實施例。對于讀者來說顯而易見的是，已經(jīng)參考圖2描述過的許多元件同樣適用于該第三實施例，因此將不再重復。在此，將僅僅強調這兩個實施例之間的主要區(qū)別。類似元件將被賦予相同的名稱并將用相同的附圖標記表示，但在百位數(shù)上增加了前綴3。在該第三實施例中，所述周轉輪系的與發(fā)動機連接的第一部件是太陽輪部件318。與第一電機332的轉子332R連接的第二部件是齒圈部件320，而與所述輔助設備連接的行星架322是第三部件。太陽輪部件318基本上是與第一實施例的軸向部22A類似的剛性組件，S卩，它是具有樞轉連接部的、軸向延伸的軸部的形式，但其中徑向部22R被太陽輪嚙合齒取代。齒圈部件320基本類似于第一實施例中的齒圈部件。齒圈部件320具有圓柱形嚙合部320A，該圓柱形嚙合部320A具有用于與行星齒輪接合的內(nèi)側嚙合齒；以及樞轉部320B,該樞轉部320B形成為管狀，它從圓柱形嚙合部320A沿軸向朝著近端方向偏移，并且通過徑向連接部320C連接到所述嚙合部。圓柱形嚙合部320A包圍行星齒輪24。齒圈部件320的樞轉部320B通過兩個球軸承安裝在所述剛性組件的軸部的相應樞轉連接部上，該樞轉連接部從太陽輪嚙合齒沿軸向朝著近端延伸。行星架部件322具有內(nèi)側管狀部322A，該行星架部件322通過該管狀部322A、利用兩個球軸承安裝在所述剛性組件的軸部的遠端上，從而形成絕對樞轉連接。在其近端處，行星架部件322的樞轉部322A具有徑向部322C，該徑向部從軸線Al徑向延伸并保持至少一個與軸線Al平行的行星齒輪銷，行星齒輪324繞該行星齒輪銷的軸線Apl可旋轉地安裝。該行星齒輪銷從徑向部322C朝著近端方向延伸，從而行星齒輪324位于行星架322的近側。外側管狀部322B從徑向部322C的外周沿軸向朝著遠端方向延伸并保持第二電機340的轉子340R。另一徑向部從外側管狀部322C的遠端邊緣延伸，該另一徑向部用作聯(lián)接件330，風扇的葉片能夠安裝在該聯(lián)接件330上。保持器346具有內(nèi)側管狀部346A，該內(nèi)側管狀部346A形成樞轉連接部，保持器346通過該樞轉連接部、經(jīng)由兩個球軸承安裝在齒圈部320件的樞轉部320B上并因此間接安裝在所述第一部件的剛性組件上。保持器346還包括外側管狀部346B，該外側管狀部346B保持第一電機332的定子332S并且還保持第二電機340的定子340S ；以及徑向 部346C，該徑向部346C從樞轉部346A的遠端在所述兩個管狀部之間延伸。這兩個管狀部346A、346B分別在徑向部346C的一側基本上沿軸向偏移，因此，兩個定子332S和340S均在軸向上定位在保持器346的徑向部346C的同一側。圖5中示出了根據(jù)本發(fā)明的驅動裝置的第四實施例。對于讀者來說顯而易見的是，已經(jīng)參考圖2描述過的許多元件同樣適用于該第四實施例，因此將不再重復。在此，將僅僅強調這兩個實施例之間的主要區(qū)別。類似元件將被賦予相同的名稱并將用相同的附圖標記表示，但在百位數(shù)上增加了前綴4。與第三實施例中一樣，在此第四實施例中，所述周轉輪系的與發(fā)動機連接的第一部件是太陽輪部件418。與第一電機432的轉子432R連接的第二部件是齒圈部件420，而與所述輔助設備連接的行星架422是第三部件。與第一實施例相比，齒圈部件420具有相同的結構，并且保持器446具有相同的結構且仍然安裝在所述第三部件的樞轉連接部上，唯一的區(qū)別在于這里，所述第三部件是行星架部件422。該行星架部件422具有基本上與第一實施例的太陽輪部件相同的結構，不同之處在于在行星架部件422的樞轉部422A的近端處，行星架部件422具有用于保持行星齒輪銷的徑向部422C，而非太陽輪嚙合齒。太陽輪部件418與上述第三實施例的太陽輪部件相同。圖6中示出了根據(jù)本發(fā)明的驅動裝置的第五實施例。對于讀者來說顯而易見的是，已經(jīng)參考圖2描述過的許多元件同樣適用于該第五實施例，因此將不再重復。在此，將僅僅強調這兩個實施例之間的主要區(qū)別。類似元件將被賦予相同的名稱并將用相同的附圖標記表示，但在百位數(shù)上增加了前綴5。在該第五實施例中，所述周轉輪系的與發(fā)動機連接的第一部件是太陽輪部件518。與第一電機532的轉子532R連接的第二部件是行星架部件522，而與所述輔助設備連接的齒圈520是第三部件。太陽輪部件518類似于第三實施例和第四實施例中的太陽輪部件，而齒圈部件520類似于第二實施例中的齒圈部件。行星架522具有形成其樞轉連接部的內(nèi)側管狀部522A，行星架522通過該樞轉連接部安裝在太陽輪部件518的軸部上。徑向部522C從樞轉部522A的遠端、從軸線Al延伸并保持行星齒輪銷，所述行星齒輪銷接納行星齒輪。這些行星齒輪銷從徑向部522C朝著遠端方向延伸。外側管狀部522B從徑向部522C的外周沿軸向朝著近端方向延伸并保持第一電機532的轉子532R以及機械鎖定件538。保持器546基本上與第三實施例中的保持器相同，不同之處在于保持器546的樞轉部546A安裝在行星架522的樞轉部522A上。在上述所有實施例中，所述保持器僅間接安裝在第一部件上，實際上直接安裝在所述其它兩個部件中的一個上。這種設 置方式有利于軸向的緊湊性。然而，在一些應用中，將所述保持器直接安裝在所述剛性組件上可能是優(yōu)選的。另外，在上述所有實施例中，第二部件和第三部件均直接安裝在所述剛性組件上，但是，在一些應用中，可能優(yōu)選的是，將至少一個部件通過絕對樞轉連接件安裝在所述保持器上或安裝在其它部件上，從而間接安裝在所述剛性組件上。相比于現(xiàn)有技術，上述驅動裝置具有許多優(yōu)點。與US-2008/0020887中描述的系統(tǒng)相比，它避免了雙行星系統(tǒng)，并且其部件的設計相對簡單，因此易于制造且容易裝配。另夕卜，可意識到的是，電機的整合變得容易且能夠使用標準機械。能夠容易地實現(xiàn)對所述電機的定子的冷卻，尤其是如果散熱片50如圖所示地設置在保持器46的外表面上的話。另外，可以注意到的事故，上述兩個電機相對于該系統(tǒng)的輸出端位于同一側，在本示例中，相對于第三聯(lián)接件30處于同一側。這對于將電纜布置到電機定子是非常重要的，并且這意味著對于將線纜布置到例如安裝在發(fā)動機上的交流發(fā)電機來說，上述第三聯(lián)接件不會構成障礙。該線纜例如能夠附接到連桿48。如果情況并非如此，例如，圍繞風扇布置線纜可能會有問題，或至少將需要更昂貴的解決方案。在以上實施例中，兩個部分之間的絕對樞轉連接通過使用兩個球軸承來表示，因為這樣的布置是典型的絕對樞轉連接件，并且因為通過單個樞轉連接件的連接由于其不能適當?shù)貏傂赃B接與其軸線垂直地旋轉的兩個部分而在機械角度上通常被視為球型連接。當然，本領域的技術人員能夠構想出用于絕對樞轉連接件的其它構造，例如用滾柱軸承或軸襯取代該軸承中的至少一個。在本發(fā)明的上下文中，術語“車輛”不僅包括用于運送人員的運輸車輛，而且還包括諸如挖掘機、拖車、裝載機等的建筑設備機械。
權利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的至少一個輔助設備(14)的驅動裝置，所述內(nèi)燃機具有發(fā)動機缸體(12)和旋轉輸出構件，其中，所述驅動裝置包括周轉輪系(16)，所述周轉輪系(16)具有由太陽輪(18)、齒圈(20)和行星架(22)組成的三個主部件，并且其中 -第一部件連接到發(fā)動機的所述旋轉輸出構件， -第二部件連接到第一電機(32)的轉子，所述第一電機還具有定子，并且 -第三部件連接到所述至少一個輔助設備(14)， 其特征在于，與發(fā)動機的所述旋轉輸出構件連接的所述第一部件被絕對樞轉連接件引導而在所述發(fā)動機缸體上旋轉，并且所述第一部件包括剛性組件(22R, 222R, 318，418，518)，所述剛性組件(22R, 222R, 318，418，518)支撐所述三個主部件中的其它兩個部件；并且，所述第一電機(32)的定子固定在保持器(46)上，所述保持器被絕對樞轉連接件引導而直接或間接地在所述第一部件的剛性組件上旋轉；并且，所述第一部件被引導而與所述保持器獨立地在所述發(fā)動機缸體上旋轉。
2.根據(jù)權利要求I所述的驅動裝置，其特征在于，所述第二主部件和第三主部件均通過單個剛性體上的絕對樞轉連接件直接或間接安裝在所述第一部件的剛性組件上。
3.根據(jù)權利要求2所述的驅動裝置，其特征在于，所述第二主部件和/或所述第三主部件通過絕對樞轉連接件直接安裝在所述第一部件的剛性組件上。
4.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述保持器通過所述周轉輪系的另一部件間接安裝在所述剛性組件上，所述保持器的、位于所述另一部件上的絕對樞轉連接部與所述另一部件的絕對樞轉連接部一起基本上沿軸向定位在所述剛性組件上，并且，所述保持器的、位于所述另一部件上的絕對樞轉連接部環(huán)繞所述另一部件的絕對樞轉連接部。
5.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述保持器(46)通過與靜態(tài)部分連接的連桿(48)而被鎖定在繞主軸線旋轉的狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求5所述的驅動裝置，其特征在于，所述保持器通過與所述發(fā)動機缸體直接或間接連接的連桿而被鎖定在繞所述主軸線旋轉的狀態(tài)；并且，該連桿連接件比所述保持器的與所述發(fā)動機缸體連接的直接或間接樞轉連接件的剛度低。
7.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述驅動裝置包括第二電機(40)，所述第二電機(40)連接到第三聯(lián)接件。
8.根據(jù)權利要求7所述的驅動裝置，其特征在于，所述第二電機(40)包括定子，所述第二電機(40)的定子被固定在承載所述第一電機(32)的定子的該同一保持器(46)上。
9.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述第一部件的剛性組件作為延伸部而直接附接到發(fā)動機輸出軸(44)。
10.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述第二部件設置有機械鎖定件(38)，所述機械鎖定件(38)能夠被控制，以鎖定所述第二部件繞所述周轉輪系(16)的軸線(Al)的旋轉。
11.根據(jù)權利要求10所述的驅動裝置，其特征在于，所述機械鎖定件(38)將所述第二部件鎖定到固定有所述第一電機(32)的定子的所述保持器(46)上。
12.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述行星架(22)具有至少一個徑向延伸部(22R)，所述至少一個徑向延伸部(22R)承載有至少一個行星齒輪
13.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述行星架(22)具有至少一個徑向延伸部(22R)，所述至少一個徑向延伸部(22R)承載有至少一個行星齒輪(24);并且，所述太陽輪(18)和齒圈(20)通過相應的絕對樞轉部(18A，20B)引導而相對于所述行星架旋轉；并且，所述太陽輪的絕對樞轉部和所述齒圈的絕對樞轉部分別基本上沿軸向定位在所述行星架的徑向延伸部(22R)的一側和另一側。
14.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述剛性組件包括沿著軸線(Al)延伸的、具有軸的形式的一部分，在所述一部分上形成有樞轉連接部，用于通過絕對樞轉連接件而直接或間接地支撐所述驅動裝置的所有其它部件。
15.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的驅動裝置，其特征在于，車輛的所述至少一個輔助設備包括發(fā)動機冷卻風扇(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動機的輔助設備(14)的驅動裝置，其中，該驅動裝置包括周轉輪系(16)，該周轉輪系(16)具有太陽輪(18)、齒圈(20)和行星架(22)，并且其中第一部件連接到發(fā)動機；第二部件連接到第一電機(32)；并且-第三部件連接到所述輔助設備(14)，該驅動裝置的特征在于，所述第一部件被引導而在發(fā)動機缸體上旋轉并包括剛性組件(22R,222R)，該剛性組件(22R,222R)支撐上述其它兩個部件；并且，該第一電機(32)的定子固定在保持器(46)上，所述保持器被引導而直接或間接地在所述第一部件的剛性組件上旋轉；并且，該第一部件被引導而與上述保持器獨立地在發(fā)動機缸體上旋轉。
文檔編號F01P5/04GK102725493SQ200980162854
公開日2012年10月10日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權日2009年12月10日
發(fā)明者托馬斯·賈斯廷 申請人:雷諾卡車公司