[發明專利]具有橫向自由度的傳動單元

無效

• 申請號: 201080012928.1
• 申請日: 2010-03-15
• 公開（公告）號: CN102361773A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: F·霍伊斯勒
• 申請（專利權）人: ZF腓特烈斯哈芬股份公司
• 主分類號: B60K17/04
• 分類號: B60K17/04;F16H1/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟

技術領域

本發明涉及一種特別是用于驅動車輪的傳動單元，其中該傳動 單元的驅動軸和輸出軸可相對于彼此橫向運動。

背景技術

已知用于傳遞驅動扭矩的傳動單元，在該傳動單元中驅動軸可 相對于輸出軸沿橫向或平移地運動，換句話說驅動軸和輸出軸在同 時傳遞扭矩時可以基本上平行地相對于彼此移動。這種傳動單元的 例子有在車輪懸架裝置或萬向節軸上的半軸、或具有鏈條或皮帶的 特定的傳動系統。

然而，這種已知的具有平移運動自由度的傳動單元一方面十分 昂貴，另一方面需要極大的結構空間大小(特別是沿軸向和縱向) 以實現兩個軸相對于彼此的橫向運動性。此外，如果不采取用于對 力傳遞元件(皮帶、鏈條、萬向節頭)進行長度補償的措施(這些 措施又意味著額外的結構成本)，則根據實施方式，這種已知的傳 動單元還被限制為圍繞旋轉點的確定的、通常是旋轉的擺動運動， 并且因此嚴格來說不能實現兩個軸的運動的純平移的運動學。

此外，在將這種傳動單元用于驅動機動車輛車輪的示例情況下， 將整個系統視為由傳動系和車輪懸架裝置/車輪導向裝置構成，其中 對于車輪導向所需的車輪懸架裝置通常具有多個拉桿例如縱拉桿、 傾斜拉桿、橫拉桿或組合拉桿。

在機動車輛上，附屬的傳動系通常包括：內燃機，該內燃機具 有用法蘭連接的變速器或自動變速器；一個或兩個驅動軸；以及一 個或多個差速器，該差速器具有附屬的引至車輪的半軸。特別是就 這些組件包括車輪導向拉桿以及半軸，以及由此這些組件被分配給 車輪懸架裝置而言，這些組件在機動車輛的車輪區域內占據極大的 結構空間，該結構空間不可再用于其它目的，因此減小了可用于乘 客、行李或技術上的組件的空間。

在此處，包含在傳統的傳動系內的組件，特別是車輪導向拉桿 和驅動軸不可任意地縮小或者說縮短，因為由此會在車輪彈性壓縮 運動時出現不利的運動學情況。

此外，對于傳動系或機動車輛驅動裝置的研究日益向混合動力 概念的方向發展。特別地，串聯混和動力也屬于此混合動力概念， 在串聯混合動力車輛中內燃機與驅動輪之間不再有機械連接。替代 地，在串聯混合動力車輛中內燃機可以例如驅動發電機，該發電機 又給與驅動輪連接的電動機供電，必要時通過蓄電池進行緩沖。相 似的構造也可以用在純電動車輛中，其中在此處能量不是由內燃機 提供，而是由電力儲能裝置提供；也可考慮或已經存在的是串聯混 合動力車輛與電動車輛間的多種混合變型。

為了使對于傳動單元來說所必需的部件的數量盡可能得少以及 使這些部件的結構空間要求和重量盡可能得小，在這些車輛概念中 一部分進行了如下嘗試，即將牽引馬達直接分配給車輪并將其設置 為盡可能靠近車輪或本身作為輪轂馬達設置在車輪中。通過此方式， 傳統傳動系的大量部件可以被省去，或通過在機動車輛的能量發生 器與輪轂馬達之間的易于靈活鋪設的電導線來代替。

還已努力嘗試過的是，將車輪懸架裝置本身與相應的彈簧/減振 單元設置在輪輞的內腔中或設置在車輪緊挨著的附近，以通過這種 方式贏得更多結構空間，不然該結構空間在傳統的車輪懸架裝置中 對于已知的拉桿結構來說是必需的。

由DE?698?06?444?T2已知一種可集成在車輪的輪輞中的車輪懸 架裝置，在該車輪懸架裝置中附加地也可以將例如驅動馬達至少部 分設置在輪輞的內腔中。然而，在這種已知的車輪懸架裝置中，電 驅動馬達總是固定地用法蘭連接在輪架上，因此，驅動馬達的質量 必然會增加車輪懸架裝置的未支撐在彈簧上的質量。因為可用于機 動車輛的輪轂驅動裝置的電動機由于所需的有效功率而具有很大的 質量，由此車輪懸架裝置的未支撐在彈簧上的質量顯著增大，行駛 舒適性和懸架乘坐舒適性明顯受此不利影響，特別地，因為基于很 大的未支撐在彈簧上的質量而必須安裝硬得多的減震器。

由US?2,182,417已知一種用于車輛的傳動單元，其中曾嘗試通 過如下方式解決輪轂驅動裝置的驅動軸和從動軸的所期望的橫向相 對運動性的問題：即通過在驅動小齒輪與設置在從動軸上的從動齒 圈之間設置行星齒輪，其中行星齒輪分別通過一個支撐臂可擺動地 與驅動軸連接。通過這種方式，即使在驅動小齒輪與齒圈之間同時 (例如通過車輪的彈性跳動運動)進行橫向運動，仍可實現從驅動 小齒輪經由行星齒輪至齒圈的持續的力傳遞。