專利名稱：用于汽車特別是全輪驅(qū)動汽車的差速機(jī)構(gòu)的制作方法
用于汽車特別是全輪驅(qū)動汽車的差速機(jī)構(gòu)
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前序部分所述的用于汽車特別是全輪驅(qū)動汽車的差速機(jī)構(gòu)。
全輪驅(qū)動汽車具有一分動器，它將由發(fā)動機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩分配到前橋和后橋上。在兩車橋的每一個(gè)上，附加地還需要一車軸傳動裝置或差速傳動裝置，它在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)能夠在彎道內(nèi)車輪與彎道外車輪之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速平衡。對于現(xiàn)代的全輪驅(qū)動汽車，常常提出這樣的要求，即，轉(zhuǎn)矩應(yīng)該能完全可變地可分配到前橋和后橋上。雖然傳統(tǒng)的汽車的車軸傳動裝置起到"轉(zhuǎn)矩均衡"的作用，亦即總是將相同的轉(zhuǎn)矩傳遞到兩個(gè)輸出軸上，然而，特別是對于全輪驅(qū)動汽車，越來越要求往一個(gè)車橋的兩個(gè)車輪上實(shí)現(xiàn)一種個(gè)別化的亦即適配于相應(yīng)行駛情況的轉(zhuǎn)矩分配。
本發(fā)明的目的是提供一種用于汽車的差速機(jī)構(gòu)-它能使傳入的轉(zhuǎn)矩任意地分配到兩個(gè)從動輪上，-它特別適用于全輪驅(qū)動汽車，能將所具有的轉(zhuǎn)矩任意地分配到前橋和后橋上，以及
-它可切換到"超速-模式"。
上述目的通過權(quán)利要求1的特征得以實(shí)現(xiàn)。由各從屬權(quán)利要求可得知本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)和發(fā)展。
本發(fā)明出發(fā)點(diǎn)是這樣一種差速機(jī)構(gòu)，它包括一驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置例如可以由一驅(qū)動圓錐小齒輪構(gòu)成。此驅(qū)動裝置構(gòu)成差速機(jī)構(gòu)的"輸入端"。當(dāng)然，差速機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)輸出端，亦即一左邊的輸出軸和一右邊的輸出軸，以及一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支承的"籠架"，該籠架由"驅(qū)動裝置"驅(qū)動?；\架經(jīng)由一左邊的疊加傳動裝置耦聯(lián)于左邊的輸出軸，以及經(jīng)由一右邊的疊加傳動裝置耦聯(lián)于右邊的輸出軸。不同于傳統(tǒng)差速機(jī)構(gòu)，該差速機(jī)構(gòu)還具有一個(gè)"雙行星齒輪傳動"。所述雙行星齒輪傳動又具有一個(gè)在籠架上設(shè)置的內(nèi)齒輪，以及徑向靠外的行星齒輪， 它們與所述內(nèi)齒輪相嚙合，還具有徑向靠內(nèi)的行星齒輪，它們與各徑 向靠外的行星齒輪并與一齒輪相嚙合，該齒輪與兩輸出軸中的一個(gè)"第 一，，輸出軸連接，還具有一個(gè)行星架，各徑向靠內(nèi)的行星齒輪和各徑 向靠外的行星齒輪支承在該行星架上。所述行星架相對于一條由兩輸 出軸所構(gòu)成的軸線可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。
本發(fā)明的核心在于，行星架經(jīng)由一離合器可耦聯(lián)于兩輸出軸中的 "第二"輸出軸。
優(yōu)選地，為兩疊加傳動裝置中的每一個(gè)疊加傳動裝置分別配置一 個(gè)疊加傳動離合器，該疊加傳動離合器分別為此設(shè)置，即，接通或斷 開在籠架與相應(yīng)輸出軸之間所配置的轉(zhuǎn)矩路線。
通過總共這三個(gè)組合于差速機(jī)構(gòu)中的離合器，能得到不同的運(yùn)行
工況，結(jié)合附圖對它們作更加詳細(xì)地說明。其中

圖1 按照本發(fā)明的差速機(jī)構(gòu)的示意圖； 圖2全輪驅(qū)動汽車，帶有按圖1的后橋傳動裝置； 圖3、 4圖1所示差速機(jī)構(gòu)的不同運(yùn)行工況的示意圖。 圖l示出了一差速機(jī)構(gòu)l，它安置于殼體2中并且它具有一個(gè)包 括圓錐小齒輪4的傳動輸入端3以及一左邊的輸出軸5和一右邊的輸 出軸6。圓錐小齒輪4與一盤形齒輪7相嚙合，該盤形齒輪設(shè)置在"籠 架"8上?；\架8圍繞一軸線9可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于殼體2中。
籠架8具有一內(nèi)齒輪10，該內(nèi)齒輪是雙行星齒輪傳動11的部件。 除內(nèi)齒輪10外，雙行星齒輪傳動11還具有徑向靠外的行星齒輪12 和徑向靠內(nèi)的行星齒輪13。徑向靠外的行星齒輪12與內(nèi)齒輪10以及 與各徑向靠內(nèi)的行星齒輪13相嚙合。各徑向靠外的行星齒輪12和各 徑向靠內(nèi)的行星齒輪13可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在一個(gè)共同的系桿或行星架14 上。行星架14則又相對于軸線9可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在殼體2中。徑向靠內(nèi) 的行星齒輪13還與一齒輪15嚙合，該齒輪15旋轉(zhuǎn)固定地與左邊的輸 出軸5連接。
此外，差速機(jī)構(gòu)1還具有一左邊的疊加傳動裝置16和一右邊的疊加傳動裝置17。左邊的疊加傳動裝置16具有一行星齒輪軸18，它可 旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在一系桿19上，該系桿則又相對于軸線9可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在 傳動裝置殼體2中并且借助于第一離合器K1能夠相對于殼體2固定。 在行星齒輪軸18上，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置了兩個(gè)彼此旋轉(zhuǎn)耦聯(lián)的中間齒輪 20、 21。中間齒輪20與一齒輪22相嚙合，該齒輪22與籠架8連接或 設(shè)置在籠架8上。中間齒輪21與一旋轉(zhuǎn)固定地連接于輸出軸5的齒輪 23相嚙合。
疊加傳動裝置17是"對稱地"構(gòu)造的，并且具有一行星齒輪軸 24，該行星齒輪軸支承在一系桿25上，系桿25則又借助于離合器K2 可相對殼體2固定。在行星齒輪軸24上，設(shè)置了兩個(gè)彼此旋轉(zhuǎn)耦聯(lián)的 中間齒輪26、 27。中間齒輪27與一齒輪28相嚙合，該齒輪28與籠 架8連接或設(shè)置在籠架8上。而中間齒輪26則與一齒輪29相嚙合， 該齒輪旋轉(zhuǎn)固定地與右邊的輸出軸6連接。
結(jié)合圖3、 4進(jìn)一步詳細(xì)地說明差速機(jī)構(gòu)1的功能。
圖2示出全輪驅(qū)動汽車30，其包括前輪31、 32和后輪33、 34。 全輪驅(qū)動汽車30由內(nèi)燃機(jī)35通過一個(gè)在其上法蘭方式連接的變速箱 36進(jìn)行驅(qū)動，其中，該變速箱例如可以是自動變速箱、手動換檔變速 箱、自動化的手動換檔變速箱等。
在變速箱36上通過法蘭連接著一個(gè)分動器37，它將變速箱36的 傳動輸出端持久耦聯(lián)于前橋差速器38。"持久"在這方面意味著，分 動器37例如經(jīng)由一鏈傳動或一齒輪傳動級耦聯(lián)于前橋差速器38，并 且無可切換之離合器地設(shè)定一個(gè)在分動器37與前輪31、 32之間的轉(zhuǎn) 矩路線。
通過萬向軸39，分動器37與圖1所示的差速機(jī)構(gòu)1的傳動輸入 端3相耦聯(lián)。
借助圖3、 4中所示的圖表，更詳細(xì)地說明圖1所示差速機(jī)構(gòu)1 的功能方式。
在第一運(yùn)行工況中，兩離合器Kl和K2是脫開的，而離合器K3 是接合的。如由圖3的圖表第一行可見，經(jīng)由傳動輸入端3傳入差速機(jī)構(gòu)1中的轉(zhuǎn)矩被平均地分配給兩個(gè)輸出軸5、 6。因此，差速機(jī)構(gòu)1 在該運(yùn)行工況下起到轉(zhuǎn)矩均衡的作用，類似于傳統(tǒng)的差速機(jī)構(gòu)。從全 部三個(gè)離合器K1、 K2、 K3都脫開的工況開始，可以在單純后輪驅(qū)動 的汽車中進(jìn)行起動(起步)。在具有全輪驅(qū)動的汽車中，通過離合器 K3的逐步的接合將轉(zhuǎn)矩從前橋向后橋"分流"。
在圖3的圖表第二行中示出了這樣一種工況，在該工況，通過離 合器Kl的部分接合實(shí)現(xiàn)一種"不對稱的"轉(zhuǎn)矩分配。在該運(yùn)行工況 下離合器K1是部分接合的，離合器K2是脫開的，而離合器K3是接 合的。從通過輸入軸3傳入的轉(zhuǎn)矩，其為例如1000Nm，將例如200Nm 的部分轉(zhuǎn)矩分流到左邊的疊加傳動裝置16。剩余800Nm大的轉(zhuǎn)矩通 過雙行星齒輪傳動11被等分地分配給左邊的和右邊的輸出軸5或6。 因此，右邊的輸出軸6的輸出轉(zhuǎn)矩在該實(shí)例中為400Nm,而左邊的輸 出軸5的輸出轉(zhuǎn)矩為600Nm，因?yàn)榻?jīng)由疊加傳動裝置16分流的200Nm 也同樣被供給左邊的輸出軸5。
因此，可以通過離合器Kl的部分接合，針對性地將轉(zhuǎn)矩從右邊 的輸出軸"移動"到左邊的輸出軸，由此在臨界行駛工況下能使汽車 穩(wěn)定或者在駛過具有p分離條件(n-Spmbedingungen)的車行道時(shí)改 善牽引狀況。
在圖3的圖表第三行中示出相反的情況，其中，離合器K1是脫 開的，離合器K2是部分接合的，離合器K3也同樣是接合的。通過離 合器K2的部分接合，可以將轉(zhuǎn)矩從左邊的輸出軸"移動"到右邊的 輸出軸6。功能原理與圖3的圖表第二行是相同的。
圖4的圖表第一行描述了這樣一種工況，其中，三個(gè)離合器K1、 K2、 K3都是完全脫開的。這便導(dǎo)致經(jīng)由后輪33、 34不可能傳遞轉(zhuǎn) 矩。因此，在前輪驅(qū)動的汽車中，全部三個(gè)離合器K1、 K2、 K3的脫 開致使由變速箱36提供的所有轉(zhuǎn)矩經(jīng)由前橋差速器38被傳遞到兩 個(gè)前輪，而兩個(gè)后輪33、 34則"無驅(qū)動地"跟著運(yùn)行。
在這種運(yùn)行工況下，后輪驅(qū)動的汽車就會停駛，即，其未被驅(qū)動。
圖4的圖表第二行示出一種所謂"超速，，工況。在超速工況下，兩離合器K1、 K2是接合的，而離合器K3是脫開的。因此，兩疊加 傳動裝置16、 17都產(chǎn)生一個(gè)附加的"超速"傳動比，亦即達(dá)到快速的 傳動比。
權(quán)利要求
1.差速機(jī)構(gòu)(1)，包括驅(qū)動裝置(3)，特別是一驅(qū)動圓錐小齒輪(4)；左邊的輸出軸(5)和右邊的輸出軸(6)；可旋轉(zhuǎn)地支承的籠架(8)，該籠架由驅(qū)動裝置(3、4)驅(qū)動，并且該籠架經(jīng)由一左邊的疊加傳動裝置(16)耦聯(lián)于左邊的輸出軸(5)以及經(jīng)由一右邊的疊加傳動裝置(17)耦聯(lián)于右邊的輸出軸(6)；雙行星齒輪傳動(11)，它具有在籠架(8)上設(shè)置的內(nèi)齒輪(10)，以及徑向靠外的行星齒輪(12)，它們與所述內(nèi)齒輪(10)相嚙合，徑向靠內(nèi)的行星齒輪(13)，它們與各徑向靠外的行星齒輪(12)并與一齒輪(15)相嚙合，該齒輪(15)與兩輸出軸中的一個(gè)第一輸出軸(5)連接，以及行星架(14)，各徑向靠內(nèi)的行星齒輪和各徑向靠外的行星齒輪(12、13)支承在該行星架上；其特征在于，所述行星架(14)經(jīng)由一離合器(K3)可耦聯(lián)于兩輸出軸(5、6)中的第二輸出軸。
2. 按照權(quán)利要求1所述的差速機(jī)構(gòu)，其特征在于，為兩疊加傳動 裝置(16、 17)中的每一個(gè)疊加傳動裝置分別配置一個(gè)疊加傳動離合 器(K1、 K2)，該疊加傳動離合器分別為此設(shè)置，即，接通或斷開在 籠架(8)與相應(yīng)輸出軸(5、 6)之間所配置的轉(zhuǎn)矩路線。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的差速機(jī)構(gòu)，其特征在于，兩疊加傳 動裝置(16、 17)的每一個(gè)疊加傳動裝置分別具有一個(gè)中間軸(18、 24)，該中間軸帶有第一和第二中間齒輪(20、 21， 26、 27)，其中，兩中間齒輪(20、 21， 26、 27)相互S走轉(zhuǎn)耦聯(lián)并且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置 在所述中間軸(18、 24)上，其中一個(gè)中間齒輪(20、 27)經(jīng)由一籠架嚙合部(22、 28)旋轉(zhuǎn)耦聯(lián)于籠架(8)，第二中間齒輪(21、 27)經(jīng)由一輸出軸嚙合部(23、 29)耦聯(lián)于 兩輸出軸(5、 6)之一。
4. 按照權(quán)利要求3所述的差速機(jī)構(gòu)，其特征在于，兩疊加傳動裝 置(16、 17)中的每一個(gè)疊加傳動裝置的中間軸(18、 24)分別可旋 轉(zhuǎn)地設(shè)置在一系桿(19、 25)上，該系桿則又圍繞一個(gè)由兩輸出軸(5、 6)所構(gòu)成的軸線(9)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，其中，通過相應(yīng)疊加傳動離合 器(Kl、 K2)的接合可固定相應(yīng)的系桿(19、 25)。
5. 汽車，其包括由按照權(quán)利要求1至4之一項(xiàng)所述的差速機(jī)構(gòu)構(gòu) 成的車軸傳動裝置。
全文摘要
一種差速機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動裝置，特別是一驅(qū)動圓錐小齒輪；左邊的輸出軸和右邊的輸出軸；可旋轉(zhuǎn)地支承的籠架，該籠架由驅(qū)動裝置驅(qū)動，并且該籠架經(jīng)由一左邊的疊加傳動裝置耦聯(lián)于左邊的輸出軸以及經(jīng)由一右邊的疊加傳動裝置耦聯(lián)于右邊的輸出軸；雙行星齒輪傳動，它具有在籠架上設(shè)置的內(nèi)齒輪，以及徑向靠外的行星齒輪，它們與所述內(nèi)齒輪相嚙合，徑向靠內(nèi)的行星齒輪，它們與各徑向靠外的行星齒輪并與一齒輪相嚙合，該齒輪與兩輸出軸中的一個(gè)第一輸出軸連接，以及行星架，各徑向靠內(nèi)的行星齒輪和各徑向靠外的行星齒輪支承在該行星架上。所述行星架經(jīng)由一離合器可耦聯(lián)于兩輸出軸中的第二輸出軸。
文檔編號F16H48/30GK101680519SQ200880013568
公開日2010年3月24日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者W·內(nèi)澤 申請人:寶馬股份公司