[发明专利]变速和差速传动装置以及发动机和传动装置单元

说明书

本发明涉及一种变速和差速传动装置，其具有壳体、输入轴和两个与所述输入轴共轴布置的输出轴，其中，设有变速区段和差速区段，其中，所述变速区段具有两个行星级，即具有输入级和负载级，其中，输入级的太阳轮与输入轴有效连接，其中，负载级具有壳体固定的齿圈并且其太阳轮能通过行星架与输入级的至少一个行星齿轮有效连接或者相连，并且其中，负载级的至少一个行星齿轮通过行星架与差速区段的输入轴有效连接。本发明还涉及一种发动机和传动装置单元，其具有电动机和共轴地法兰连接在所述电动机上的前述变速和差速传动装置。

电动交通工具(E 交通工具)中的传动装置的普遍构造形式和用于与内燃机耦连的传统传动装置类似。这些传动装置在输入轴和输出轴之间、即在电动机(E 电动机)的转子轴与轮轴之间具有轴错移。连接至车轮的法兰轴基本上与驱动机(E 电动机或者内燃机)轴平行地相应从驱动机旁边导引经过。在此，驱动机的脱耦大多以经典方式实现，即通过直接布置在E电动机后方的摩擦配合式离合器实现。脱耦设备的这种设计例如在DE 10 2007 043 016 A1中描述。

对于很多电动交通工具应用或者混合驱动器来说，将只具有一个固定的传动装置变速比的E电动机连接到车轮上或者与车轮有效连接就够了。E电动机由交通工具/汽车的停机提供较高扭矩并且因此省去了在传统的(具有内燃机的)传动系中所需的启动元件。传动装置转换E电动机的扭矩，因此交通工具可以在其附着极限处启动。然而在一些交通工具应用中，由此确定的传动装置变速比不够用于在最大E电动机转速时达到期望的交通工具速度。在这些情况下，必须使用另一传动装置变速比，从而通过电动驱动器、也就是通过E电动机在所要求的“启动行为”之外最终也能实现期望的汽车最终速度。然而迄今，传动装置制造商的用于纯电动交通工具的“两挡传动装置”只能在上述轴平行的构造方式中实现。

因此，已知与电动机共轴构造的传动装置，其具有带两个行星级(行星齿轮传动装置)的变速区段。在此，变速区段具有单独的共轴地依次连接的行星齿轮传动装置，其中，这样构造的传动装置只需要较小的径向和轴向结构空间，但传动装置尤其毫无问题地实现所需的总变速比。当前研发并且继续开发了这种传动装置的不同实施方式，因此例如已知耦连设备，其将电动机与这种传动装置的传动系脱耦，其中，脱耦设备机电式地操作并且基本上能够“结构空间中性地”集成在传动装置中。

但在现有技术中还已知其它用于汽车的混合驱动系统。由DE 44 31 929 C1已知传动装置，其通过以下方式改善汽车的启动能力，因为在驱动小齿轮与另一齿轮之间在中间轴上布置单独的减速传动装置，例如行星齿轮传动装置。

此外，由EP 0 536 230 B1已知一种用于汽车的传动装置，其部分设计为行星齿轮传动装置，其中，借助耦连设备、尤其是移动衬套能够将行星齿轮传动装置的齿圈与不同部件耦连。

此外，由DE 32 30 121 A1已知用于交通工具的混合驱动系统，其中，为了实现这种驱动系统的特别高效且有效的功能，往复式活塞内燃机的无飞轮设计的曲轴通过第一联轴器直接与作为用于驱动电动机的飞轮质量的电动机转子相连并且其通过另一联轴器与传动装置的输入轴相连或者能够相连。然而在此的设计耗费非常大。

最后，由DE 199 03 936 A1已知一种用于汽车的传动装置，其具有两个行星齿轮传动装置，它们分别与传动装置轴耦连，在传动装置轴上布置有用于不同的传动装置变速比的输入齿轮。在此布置的行星齿轮传动装置布置在相同平面内，其中，每个行星齿轮传动装置应当与单独的电动机耦连。在此，尤其是两个待设置的E电动机的设计耗费也非常大。

最后，由DE 100 01 602 A1已知一种传动装置，其中使用行星齿轮组或者行星齿轮传动装置，以便使待实现的挡位数量加倍，以及由DE 197 23 776 A1已知一种用于交通工具的电动单轮驱动器，其应当实现交通工具的较大速度范围，其中，在电动机与端部驱动传动装置之间布置有变速传动装置，其可以在至少两个转速变速级之间切换。

在现有技术中已知的混合驱动器或为此使用的传动装置的问题在于，设计耗费和为此所需的结构空间非常大。这尤其适用于为了覆盖汽车的较大交通工具速度范围的情况，应将传动装置设计为“两挡”，也就是应通过相应的传动装置实现至少两挡或两个挡位级。在迄今已知的传动装置中，为此设置的换挡设备和其装置或部件需要非常大的结构空间。