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行星齒輪傳動裝置及其轉換方法

文檔序號:5208018閱讀:844來源:國知局
專利名稱:行星齒輪傳動裝置及其轉換方法
技術領域
本發明涉及一種行星齒輪傳動裝置(Planetengetriebe),它具有一些組件殼體、太陽輪,內齒輪,具有一些行星齒輪的接板,一個離合器的兩個在打開及關閉上相反作用的離合器單元K1及K2,及一個離合器操作部件,其中一個第一組件構成第一傳動裝置連接部分及可與第一驅動機組-最好為一個內燃機-的驅動軸連接;及一個第二組件構成第二傳動裝置連接部分,它最好包括一個帶輪,其中第一及第二組件通過這些離合器單元K1或K2彼此構成傳力鏈地連接。
本發明還涉及用于具有兩個傳動裝置連接部分并包括兩個傳動比級的行星齒輪傳動裝置的有目的的轉換的方法。
背景技術
行星齒輪傳動裝置例如被安裝在內燃機的曲軸上,其中,在副輸出(Nebenabtrieb)中運行起動機-發電機,如在本申請人的德國專利申請DE 199 41 705 A1中對于起動機-發電機及包括內燃機的驅動單元所述的。在此情況下,傳動裝置傳動比級自動地作為傳動裝置或驅動單元的工作模式的函數被調節,由此例如當起動過程期間起動機-發電機以一個傳動裝置傳動比被減速。當內燃機運行時或起動機-發電機在助推工況(Boosterbetrieb)時則進行傳動裝置傳動比的降低,以避免作為發電機工作的起動機-發電機的轉速過高,或為了在助推工況中-其中起動機-發電機作為電動機支持內燃機-實現比起動轉速高的曲軸轉速。
此外還公知了具有行星齒輪傳動裝置的傳動單元,其中傳動裝置(Getriebe)的傳動比可從外部轉換。對于轉換離合器的一個例子被描述在DE-PS 41 12 215中。
在公知的行星齒輪傳動裝置上或是需要一個轉換傳動裝置的傳動比的致動器,由此形成附加的成本及易受干擾及提高了驅動單元的重量,或在自動轉換的傳動裝置上不能作到傳動裝置的有目的的轉換,由此例如在助推工況時不可能作到最佳適配要求的、有目的的選擋。

發明內容
本發明的任務在于,克服上述缺點及提供一種傳動裝置行星齒輪驅動裝置,它不需要在驅動單元中使用附加致動器來轉換傳動比及其中當工作期間可實現傳動比的轉換。
按照本發明,提出了一種行星齒輪傳動裝置,具有一些組件殼體、太陽輪,內齒輪,具有一些行星齒輪的接板,一個離合器的兩個在打開及關閉上相反作用的離合器單元K1及K2,及一個離合器操作部件,其中第一組件構成第一傳動裝置連接部分及可與第一驅動機組-最好一個內燃機-的驅動軸連接;及第二組件構成第二傳動裝置連接部分,它最好包括一個帶輪,其中第一及第二組件通過離合器單元K1或K2彼此構成傳力鏈地連接,其特征在于該離合器操作部件包括一個具有槽的槽盤及一個在槽盤的槽中導行的銷,其中槽盤及銷可彼此相對地在有限角度內轉動。
按照本發明,還提出了一種方法,該方法用于包括兩個傳動比級的行星齒輪傳動裝置的有目的的轉換,該行星齒輪傳動裝置具有兩個傳動裝置連接部分;一個包括槽的槽盤與一個在槽中導行的銷,用于傳動裝置控制及傳遞傳動裝置轉矩;該方法這樣地進行借助一個作用在第二傳動裝置連接部分上的、可轉速控制的驅動單元通過使其轉速相對第二連接部分的轉速有目的地加速或減速進行轉換,其方式是在槽盤的槽中導行的銷相對該槽盤轉動一個角度及根據該角度轉動的量操作一個離合器的、在打開及閉合上相反作用的兩個離合器單元K1及K2,它們可實現從一個傳動比級向另一傳動比級的轉換。
通過根據本發明的傳動裝置可有利地借助根據本發明的方法在一個驅動單元中在工作期間實現可能的傳動比級的有目的的調節。此外通過將槽盤作為離合器操作部件的一部分使用可得到其它的優點,這些優點將在下面借助優選實施例來描述。
最好槽盤設有一個徑向或軸向延伸的槽,其中當槽相對于槽盤軸向延伸時銷可在軸向上配合在槽中,或當槽徑向延伸時銷可在徑向上配合在槽中。因此有利地得到一個可能性,即銷的配合可這樣地適配行星齒輪傳動裝置的結構,以致在此情況下可保持緊湊的結構形式。在此情況下可視傳動裝置內部槽盤的配置如在內齒輪、太陽輪或接板上而定,出于空間的原因優選所述一個或另一個形式。
最好槽具有左側及右側的止擋點,以便限制當在其上向左側及右側相對轉動時槽盤與銷之間的轉角。該確定的相對轉動可有利地用于傳動裝置傳動比從一級向另一級轉換。因為銷在槽內一次向左一次向右接觸在槽盤的兩個確定位置上,向左及向右轉動的轉矩可借助銷-槽盤的組合來傳遞。
在另一優選實施形式中,槽盤在槽的至少一個止擋點的前面在槽內具有一個大致為楔形的回跳部分,其中回跳部分的升高的一側向著銷及在止擋點的方向上。因此可保證通過銷在槽的第一軌道上一旦達到的止擋點不可在相同的軌道上被離開。銷僅可在槽的另一軌道上離開該止擋點。因此可在一個轉換槽內可有利地產生一些槽,這些槽由銷例如僅可在一個方向上通過。因此借助一個回跳部分或多個回跳部分可通過銷與槽盤的相對轉動達到傳動裝置的確定的轉換順序,這類似于一個邏輯電路。此外回跳部分可這樣構成,即例如當銷靠置于一個偏離純徑向的槽區段中的回跳部分高端部上時該回跳部分可在槽盤與銷之間傳遞轉矩。此外槽本身可具有一個回跳部分,其方式是它在一個止擋點上構成小于90°的銳角。
在使用回跳部分的情況下槽有利地具有一個本身閉合的結構,以使得銷從槽內的一個點出發通過整個槽或該槽的一部分后再到達該同一點。由此可任意頻繁地達到每個點及由此達到槽內的每個止擋點,由此可任意頻繁地執行與槽位置相關的轉換及控制功能。
在另一優選實施形式中,槽盤包括多個相對槽中心點(Kulissenmittelpunkt)大致同心的或軸向彼此相鄰的槽區段,它們至少一次地彼此通過一個槽連接。因此尤其在這些槽閉合的情況下得到了多個控制可能性;尤其可作到為了從一個轉換狀態如從一個止擋點轉換在第二轉換狀態或止擋點,槽盤與銷的相對轉動必需大于一圈。此外左側及右側的止擋點可對稱布置。
最好這些槽以圓段形式被設置在一個最好圓形的槽盤上,其中這些圓區段的半徑在預定的角度間隔處改變。因此有利地開創了一個可能性,即在槽中導行的銷在通過槽后可執行控制功能,這不僅與其角度位置而且也與在槽盤上的徑向位置相關,由此可擴寬控制可能性。
在本發明的另一優選實施形式中,在槽盤上槽的至少一個位置上設有一個離心力阻擋器,當槽盤的一定轉速被高于或低于時它配合到槽中。由此通過離心力阻擋器限制了銷在槽內的運動。最好離心力阻擋器被設置在一個止擋點的附近,以便在一定轉速或轉速范圍上將銷保持在止擋點與離心力阻擋器之間。因此在槽盤中導行的銷除與角度及半徑相關外也與轉速相關地執行控制功能。
有利地,這些槽可被設置在帶輪的端面中,該帶輪例如圍繞行星齒輪傳動裝置布置,其中該端面也可用作槽盤,銷配合在該槽盤中以便控制。因此可節省作為獨立部件的槽盤。此外一個獨立的槽盤也可與內齒輪或與行星齒輪傳動裝置的其它可轉動部件(接板,太陽輪,帶輪)相連接。
離合器操作部件還有利地包括一個螺紋,以便使銷與槽盤之間的角度轉動轉換成軸向運動。因此例如可通過適當的杠桿來實現離合器單元的控制。離合器操作部件例如包括一個由螺紋在軸向導行的離合器環,當軸向運動時它使離合器單元K1及K2打開或閉合,這些離合器單元最好被構成片式離合器,由此可用簡單的方式在一個行星齒輪傳動裝置中這樣轉換不同的傳動比,以致通過銷與槽盤的相對轉動使一個角度運動轉換成直線的離合運動。
在行星齒輪傳動裝置上得到了使用各個組件作為傳動裝置連接部分的多個可能性。因此例如可使用接板作為構成第一傳動裝置連接部分的第一組件及使用太陽輪或內齒輪作為構成第二傳動裝置連接部分的第二組件,其中有利地在第一組件上連接內燃機及在第二組件上連接起動機發電機。
此外行星齒輪傳動裝置可在殼體與帶輪之間包括一個棘輪機構,帶有一個用于連接殼體與內齒輪的斜面環,和/或槽至少具有兩個徑向部分段及銷可與一個借助一個彈性部件預張緊的離心配重相連接,其中銷通過離心配重與轉速相關地導入槽的這些徑向部分段中。
在根據本發明的方法中,最好在第一傳動裝置連接部分上連接內燃機,其中行星齒輪傳動裝置例如安裝在內燃機曲軸上。作為轉速可控制的驅動單元最好使用起動機-發電機。在這種驅動單元中現在可有利的借助起動機-發電機有目的地轉換根據本發明的行星齒輪傳動裝置,例如根據需要轉換傳動裝置的傳動比。這例如可通過起動機-發電機轉速的改變來實現,以便使銷與槽的止擋點形成接觸,它的特點在于,在保留相同的轉速變化的情況下限制銷與槽盤之間的相對角度改變,由此使槽盤加速或減速或在銷與槽盤之間實現轉矩的傳遞。因此一方面有目的地調節了傳動裝置的傳動比及另一方面通過槽及銷實現了轉矩的傳遞。
最好在根據本發明的行星齒輪傳動裝置上及在根據本發明的方法中,銷與槽盤之間的角度轉動借助一個螺紋轉換成一個正比于角度轉動的軸向運動以打開或閉合離合器單元K1及K2。最好用于打開或閉合離合器單元K1及K2的相對角度轉動約為340°或約為700°,其中槽在約340°的角度距離中具有一些用于在銷與槽盤之間傳遞轉矩的、左側及右側的止擋點。此外通過起動機-發電機的有目的的轉速控制引起的銷與槽盤約到左側及右側的止擋點的角度中心上的角度轉動,可使兩個離合器單元K1及K2打開,由此到達一個空擋位置或空轉位置,這時在這些傳動裝置連接部分之間至多為離合器的拖動轉矩,而不進行實質性的轉矩傳遞。
根據本發明的方法的一個優選實施形式在于,在第一傳動裝置連接部分不轉動的情況下通過轉速可控制的驅動單元的重復轉向反向,在轉動的傳動裝置連接部分上的槽盤及銷與殼體連接。
在另一優選的方法實施形式中,當超過一轉速時操作一個作用在一個槽區段中的離心力阻擋器,它限制槽盤與銷的相對轉動。
在另一優選的方法中,通過與一個離心配重相連接的銷沿一個徑向延伸的槽區段徑向運動導致從第一向第二傳動裝置連接部分的轉矩傳遞的中斷,其中離心配重借助一個彈性部件加預壓。


以下將借助附圖來詳細說明本發明,其中在附圖中相同的或功能相似的部分使用相同的標號。附圖為圖1根據本發明的行星齒輪傳動裝置的第一實施例的一個截面圖,圖2用于根據本發明的行星齒輪傳動裝置的一個槽盤的實施形式的俯視圖,圖2a在一個槽的截面中示意出一個軸向回跳,圖3具有離心力阻擋器的槽盤,圖4圖1中傳動裝置的簡化線形示意圖,圖5圖1中傳動裝置的狀態圖,圖6在一個帶輪的端側加工出的槽,圖7圖6中槽的狀態圖,圖8另一槽盤,圖9,10,11,12及13行星齒輪傳動裝置的其它實施例,圖14具有牙嵌離合器的行星齒輪傳動裝置的一個實施形式,圖15行星齒輪傳動裝置的另一實施例的一個正視截面圖,圖16圖15中傳動裝置的側視截面圖,及圖17圖15的一個放大的部分圖。
具體實施例方式
圖1表示具有根據本發明的轉換機構的一個行星齒輪傳動裝置50。在一個軸2-例如一個內燃機的曲軸-上在端側借助一個螺紋軸2b固定著一個用于驅動凸輪軸的鏈輪或帶齒形帶輪帶輪2a。該固定例如借助由螺紋軸2b的旋緊在輪2a與軸2的端面之間形成的摩擦鎖合連接來實現。一個鍵2c用于輪2a與軸2的角度定位。在輪2a與軸2之間還可置入一個擋圈1b。在輪2a上還借助螺釘1c固定著一個轂(Tilger)1,該轂與軸2固定地連接及當軸2旋轉時與其一起轉動。行星齒輪傳動裝置50的附加主要部分可轉動地支承在螺紋軸2b上或固定地構造在該螺紋軸上。
在螺紋軸2b的前區域中與該螺紋軸固定地構造了一個行星齒輪傳動裝置的接板3。該接板3包圍一些軸16,在這些軸上可轉動地支承著一些行星齒輪16a。這些行星齒輪16a的齒與一個內齒輪20的內齒圈19相嚙合。一個構成根據本發明的轉換裝置的第一主要部分的槽盤8通過一個連接片21固定地與內齒輪20相連接,其中在連接板21與接板3之間在這些軸16的端面上裝有一個推力軸承17,用于調節行星齒輪16a的軸向間隙及減小摩擦。該推力軸承17最好為例如塑料制成的摩擦環。
同樣在螺紋軸2b的前區域中,在接板3的前面在該螺紋軸上可轉動地支承著行星齒輪傳動裝置50的太陽輪5。該支承例如借助滾針軸承,最好是滾針套筒15來實現,其中也可選擇其它的支承。在太陽輪5上,在其外側的端側上例如通過焊接固定地連接了一個帶輪4。軸2借助該帶輪4并通過帶與起動機-發電機(未示出)相連接,其中也可驅動其它的機組,如空調設備。螺紋軸2b在其端側用一個例如安裝在帶輪4上的蓋4b覆蓋。
在接板3與轂1之間設有一個空心軸9e,它構成本發明的轉換裝置的第二主要部分。該空心軸也可轉動地支承在螺紋軸2b上,其中它包括一個銷連接部分9a,以便與一個嚙合在槽盤8的槽中的銷9保持固定連接。空心軸9e僅在一個最小的軸承間隙的范圍中可在軸向上運動,該軸承間隙也可借助一個推力軸承25來調節。該推力軸承25也可由摩擦盤構成。此外空心軸9e包括一個外螺紋10,在其上可轉動地設置一個螺母10a。該螺母10a將通過一個內齒輪連接部分23與內齒輪20這樣地連接,以使得螺母10a通過在空心軸9e上的轉動可相對內齒輪20軸向地移動,其中在螺母10a與內齒輪20之間始終應存在轉動鎖合連接。這例如可這樣來實現內齒輪連接部分23的外部區域中的齒部分嚙合在內齒輪的齒圈19中,及內齒輪連接部分23的內部中的相應軸向齒部分嚙合在螺母外側上的與其互補的齒部分中。因此在內齒輪20與螺母10a之間形成連接,以致當空心軸9e與內齒輪20彼此相對轉動一個角度時,該轉動將導致螺母10a在空心軸9e上轉動相同的角度。因為空心軸9e在軸向上不能移動(至多有些軸承間隙),該螺母10a將借助螺紋10在軸向上移動。該軸向移動可用來轉換根據本發明的行星齒輪傳動裝置50,其中該轉換可通過空心軸9e與內齒輪20之間的相對角度運動來控制。當螺母轉動時內齒輪連接部分23將傳遞為此所需的轉矩(控制轉矩)。因為該轉矩小,內齒輪連接部分23可由塑料制成。擋圈22將內齒輪連接部分23軸向地固定在內齒輪20上。
為了轉換傳動裝置50,在螺母10a上可轉動支承地設有一個離合器環10b。在該實施例中該離合器環軸向上通過一個成型在螺母10a上的凸起及通過一個在該凸起對面的施加在螺母10a上的擋圈10c來固定。在此情況下,例如借助一個摩擦盤10e或用于軸向支承及軸承間隙調整的另一軸承件來調節它。離合器環10b可繞螺母10a并相對它轉動,但在軸向上,由于與螺母的軸向固定該離合器環與螺母一起運動。離合器環10b的一些徑向部分10d構成了離合器7的第一部分的一些壓緊板,這里該離合器由片式離合器構成。此外銷連接部分9a-在其上軸向上焊有一個穿孔件9c-借助該穿孔件9c穿過徑向上設置在離合器環10b上的孔。也可設置多個這樣的穿孔件及孔(例如星形地布置)。通過這些穿孔件9c及銷連接部分9a使空心軸9e轉動鎖合地與離合器環10b相連接,這就是說,阻止了空心軸9e相對離合器環10b的相對轉動。在穿孔件9c上借助一些彈性部件,如一些板簧9b來固定銷9,該銷9除了其作為用于轉換傳動裝置50的轉換部件的功能外,還起到在帶輪4與軸2之間傳遞轉矩的作用。離合器7的第二部分通過設置在轂1上的、徑向上向內伸的壓緊板1d及1e構成。因此離合器7包括兩個離合器單元K1及K2,其中離合器單元K1例如摩擦鎖合地閉合,其方式是離合器環10b的向著固定的殼體6的這些徑向部分10d被靠置在殼體6上。
離合器單元K2這樣地閉合,即離合器環10b用它的這些徑向部分10d與位于轂1上的壓緊板1a及1b形成接觸。
如果一個離合器單元閉合,則另一離合器單元打開。在此情況下離合器單元K1及K2的轉換,正如上述地,借助離合器環10b的軸向移動來實現,該離合器環跟隨著螺母10a的一個相應軸向移動,這時內齒輪20與空心軸9e在足夠大的程度上彼此相對轉動,這就是說,離合器環10b相對軸向上固定的空心軸9e移動及由此相對銷連接部分9a移動。
密封件14,24及24a密封著在油或油脂中運行的行星組件。
在所示的實施例中,由槽盤8,銷9,一些板簧9b,銷連接部分9a,空心軸9b,螺母10a,螺紋10,離合器環10b及穿孔件9c組成的槽轉換裝置設置在驅動裝置與從動裝置之間,由此它也可保證相應的構成傳力鏈的連接,即通過槽轉換裝置的一些部件(主要通過槽盤8,銷9,穿孔件9c及離合器環10b的一些部件)使轉矩從軸2傳遞到帶輪4上或相反地傳遞。
在圖示的例子中得到兩個不同的傳動裝置傳動比在第一情況下,當使內齒輪20與殼體6相連接的左離合器K1閉合時,得到從軸2到帶輪4的傳動比為3∶1。該傳動比例如當用軸2起動內燃機時被選擇。在第二情況下,當K1被打開及右離合器單元K2閉合時,得到的傳動比為1∶1。在此情況下借助離合器K2使內齒輪20與接板相連接。離合器K1及K2的轉換通過槽轉換裝置這樣來實現,即借助起動機-發電機通過其轉速相對帶輪轉速的有目的的調節產生出銷9與槽盤8之間的相對角度轉動,然后該相對角度轉動通過銷9、這些板簧9b、穿孔件9c、銷連接部分9d傳遞到空心軸9e上。并且離合器環10b也相應地轉動,因為它通過穿孔件9c與銷9形成旋轉鎖合的連接。借助使螺母10a與內齒輪形成轉動連接的內齒輪連接部分23將產生螺母10a在空心軸9e的螺紋10上的轉動。由此使離合器環10b軸向移動及可使離合器單元K1及K2打開或閉合。
在圖1的結構中這些離合器單元這樣設置,即總是僅一個離合器可閉合,另一個則打開。銷與槽盤之間的相對角度轉動通過槽盤中的止擋點來限制,由此可以有約340°的轉動。這同時為螺紋10的最大轉動及由此相應于離合器環徑向部分10d的運動,這些徑向部分起到壓緊板的作用及設置在離合器環10b的外圓周上。在圖1所示實施形式中螺紋10被有利地設置在很內部,以便在較大的軸向力時可產生盡可能小的螺紋摩擦轉矩。此外通過起動機-發電機的有目的的轉速控制可能性除了離合器裝置K1及K2的本身轉換外,還可附加地得到,在銷9與槽盤8約340°/2的一個角度移位時至多用克服螺紋10的螺紋摩擦的小拖動轉矩可使兩個離合器裝置K1及K2打開。
現在將確切地用圖2來詳細描述借助槽盤的轉換機構的功能。槽盤8包括一個最好平身閉合的槽8a。如該實施例中所示,其中各個槽段可逐段地幾乎彼此同心地布置。當槽及銷轉動時銷9在槽中被導向。如果內燃機通過該傳動裝置將功率傳遞到帶輪4上,則銷9靠置于槽的位置1上,及轉矩將傳遞到該止擋點上。在此情況下槽8在順時針方向上轉動及可以說帶動銷。對于圖1中所示的傳動裝置這里得到1∶1的傳動比,即功率從曲軸傳遞到作為發電機工作的起動機-發電機上。該起動機-發電機由此被驅動,因此這個狀態被簡稱為“拉力1∶1”。圖2中的槽形狀允許在槽8上的位置2中的助推工況(Boosterbetrieb),即功率及轉矩從起動機-發電機傳遞到槽上。為此該起動機-發電機作為電動機被控制在比用于“拉力1∶1”工作高的轉速上。銷離開被示為位置1的止擋點及通過槽轉動到一個在槽轉動方向上轉動的止擋點2上,通過該止擋點在接觸后銷將轉矩傳遞到內燃機或軸2上。該狀態被簡稱為“推力1∶1”,因為起動機-發電機施加了一個正的轉矩M+。在此情況下止擋點2僅離開止擋點1一些,以致通過槽及銷的該轉動使這些離合器單元基本保持在它們的位置中。這意味著,銷9的轉動及由此導致離合器環10b的軸向運動的螺母10a的轉動尚不足以使閉合著的離合器單元打開或使打開著的離合器單元閉合。通過起動機-發電機的轉速下降或通過內燃機相對起動機-發電機的加速使銷9又轉動到另一方向上及-通過槽導向(及回跳部分8c,見下圖)-到達槽位置3。這里也得到“拉力1∶1”狀態,因為位置3相對槽位置1的角度相同,及由此不發生離合器裝置的調節。
在圖2中所示的槽盤中,在每個止擋點的附近設有一個軸向回跳部分8c,它被概要地表示在圖2a中。回跳部分8c被構成楔形及配合在槽8a中,以使得銷9僅可在一個方向上通過槽8a,因為否則它會接觸在陡的端部上,該陡的端部最好被構成與槽8a相垂直。在此情況下楔8c構成了用于銷的一種止擋點,這時該楔大致在轉動方向上構成在槽中。回跳部分8c例如借助一個板8e被設置在銷配合部分的對立側上。這里回跳部分可彈性地保持在板8e上或槽盤8上或與其固定地連接。在第二情況下,由于彈性保持的銷9的回跳補償了銷(垂直于槽)的移動,該彈性保持例如可借助一些板簧9b,如由圖1中所示。
回跳部分8c主要用于銷9的導向。例如用來保證在銷離開止擋點后被確定地繼續導向,其中在封閉的槽軌道中只有在跑完槽8a后才到達同一止擋點。在圖2中這些回跳部分8c借助一些線8d來表示。
如果傳動裝置應從例如1∶1(K2閉合)轉換到3∶1(K1閉合),則銷9必需借助起動機-發電機例如由槽8上的轉換位置3在槽的轉動方向上加速。在圖示的槽(圖2)中銷9在轉動約半圈后到達一個止擋點4。該止擋點4再借助一個軸向回跳部分8c止擋住銷9的回轉。因為在止擋點4上銷9及槽8轉過約半圈,螺母10a也在螺紋10上一起轉動,由此使離合器環10b軸向移動及離合器單元K2打開。在此情況下離合器環的移動不足以使離合器裝置K1閉合。因此兩個離合器裝置均打開。該轉換位置4將被保持,直到起動機-發電機達到用于傳動比例如3∶1的更高轉速。這是必要的,因為現在螺紋10必需支承離合器K1的拖動轉矩。為了實現銷與槽之間在相同方向上的繼續轉動,起動機-發電機的轉速必需被以傳動裝置的傳動比倍數增高。在軸2的轉速與以傳動裝置傳動比增高的轉速之間的轉速范圍中兩個離合器單元K1及K2保持打開,即軸2與帶輪4分開。
傳動比的變化不僅可通過起動機-發電機的加速而且也可通過軸2的強減速被強制地達到,因為這時同樣可得到銷9與槽8的相應轉動。該情況例如為,設有上述傳動單元的機動車以置入的擋進行強制動(例如ABS制動)或在換到高擋時。這會在副輸出中導致不希望的高制動加速度及部件可能的過載。為了避免這些,在槽盤8的槽8a中將一直保持離合器的打開狀態,直到制動過程結束為止。在圖2所示的槽8中這將通過槽8a中回跳部分8f來達到,該回跳部分8f在狀態“拉力1∶1”中朝著與槽轉動方向相反的方向上。由此起動機-發電機必需先使其轉速有所降低,以便再離開槽的轉換位置4。然后起動機-發電機可運行到轉換狀態3或轉換狀態5中。因此通過回跳部分8f可保證當發動機快速制動(軸2制動)時僅通過有目的的發電機控制才可離開離合器的打開狀態。變換地,該效應也可通過與轉速相關的離心力阻擋器來實現,該阻擋器可配合在槽軌道的這樣的槽區域中,即該槽區域的槽區段導向具有高傳動比(3∶1)的轉換位置及從一個非關鍵的轉速起才釋放該槽區域。
在圖3中表示出具有離心力阻擋器的槽盤的一個實施形式。這里一個離心力阻擋器13在高轉速上配合在槽8a的一個區域中及阻擋銷9在向著高傳動比級的轉換位置5的方向上轉動。離心力阻擋器在一個端部上借助一個軸承13b可轉動地固定在槽盤8上及用一個彈簧13a徑向向內地加預張緊,由此它在小轉速時不起作用。當高轉速時,這時離心力足夠高,離心力阻擋器轉動到槽8a中。由此可阻止例如在高轉速時從低向高傳動比的轉換。并附加地給出一種可能性在高轉速上,即在離心力阻擋器作用在槽中的轉速時,該傳動裝置用低的傳動比工作在助推工況中,即起動機-發電機支持內燃機,其方式是起動機-發電機提供附加轉矩。在此情況下銷9與離心力阻擋器13形成接觸。
如果現在銷9通過起動機-發電機轉動到圖2中所示的槽8的轉換位置5上,則離合器1閉合,由此可在小轉速時進行內燃機的起動或助推工況。這省略了在槽轉動方向上的一個槽回跳部分,該回跳部分會引起以高傳動比“拉力3∶1”來拉發電機。然后發電機會在高負荷運行中工作(及帶動可能的輔助機組如空調裝置及伺服泵)。但所需的是,當內燃機快速加速時發電機及輔助機組立即以1∶1的傳動比工作,如在槽上的轉換位置1中所得到的。因為當內燃機快速加速時發電機不再產生推力轉矩及在內燃機加速期間保持在回跳部分中的位置3∶1上,由此輔助機組可能有超速的危險。當內燃機(軸2)轉速升高時離合器單元K1及K2打開,這相應于槽盤上的位置6,這時帶輪仍大致以傳動裝置傳動比(3∶1)比軸2轉動得快。僅當帶輪4與軸2的兩者的轉速大約相同時,用于傳動比i=1∶1的離合器才閉合。
此外在圖2中槽上的、兩個離合器單元被打開的轉換位置6/7中設置了一個軸向回跳部分8g。因此在該位置上當內燃機(軸2)停止時,這時兩個離合器為打開,通過起動機-發電機可驅動處于帶輪上的輔助機組,例如空調裝置(轉換位置7)。在此情況下僅是離合器的拖動轉矩或其一部分傳遞到軸2上,其中發電機在該工作狀態中不利地必需施加該拖動轉矩,由此使輔助機組驅動時的效率變差。為了使拖動轉矩最小化,這些離合器可被設計成不疊加轉矩。在該情況下,用于支持空心軸9e或螺母10a所需的拖動轉矩通過附加的摩擦裝置來施加。由此可更好地控制拖動轉矩。作為摩擦裝置例如可使用彈簧板11(圖1)。為了使拖動轉矩作為轉向的函數來控制,該彈簧板11例如徑向上可被移動一點,其方式是銷在徑向上可有些移動,以便與殼體上的一種棘輪結構12形成接觸。銷在槽8a上的徑向移動這樣來達到,即它接近槽的邊緣。棘輪結構這樣地構成,即當輔助機組被驅動時在離合器單元K1及K2打開的情況下,在發電機的正轉動方向上(輔助機組的驅動方向)僅有小的拖動轉矩被產生出來,由此起動機-發電機受到行星齒輪傳動裝置很小的負荷。相反地在另一方向上拖動轉矩更高,以便更好地克服螺紋10中的摩擦,由此才可實現轉換。
圖1中所示實施形式的一個特殊的優點是,僅是行星齒輪傳動裝置在潤滑油中運行,但其它部件不用,尤其是離合器及槽轉換部分不用在潤滑油中運行;由此使油量保持很少。此外離合器尤其以高的干摩擦系數工作,由此所需的壓緊力小。另外拖動損耗小于在油槽中工作的離合器上出現的拖動損耗。再者用于密封行星齒輪組的徑向軸密封件24和14被設置在很內部,因此在行星齒輪組中產生出很小的拖動轉矩及由此改善了效率。
由圖1中所示實施形式的轂得到了另外的優點,其中行星齒輪傳動裝置以簡單方式借助螺紋軸2b安裝,利用成型在其上的內六角孔可旋入軸2中。這里在螺紋軸上支撐行星支架及帶輪并構成一個部件。
圖4表示圖1中根據本發明的行星齒輪傳動裝置的一個簡化線形示意圖。其中表示從曲軸2(KW)到帶輪4(RS)的轉矩傳遞。并且表示出離合器K1及K2,它們在傳動裝置轉換時借助螺紋10被移動。轉矩首先由軸2傳遞到接板3上。根據所屬的傳動比,在接板3上一部分轉矩借助這些行星齒輪16a傳遞到內齒輪20上及一部分轉矩傳遞到太陽輪5上。在內齒輪20上固定著槽盤8,在槽盤中配合著銷9。該槽盤8例如相應于圖2中所示的槽盤。如果銷9例如從槽盤8的轉換位置1向轉換位置5運動,則K1閉合及K2打開。這可線形地通過這些離合器單元沿螺距(Steigung)10(螺紋)的移動來表示。在槽盤中同樣表示出在轉換位置6/7中的軸向回跳部分8g。還附加地表示了轉換位置4,但無在圖2的槽盤中所包含的槽回跳部分,為了輔助機組的保險因此這里象征地表示出一個離心力阻擋器13。該離心力阻擋器可類似圖3中所示地構成。
圖5表示一個狀態圖,它表示具有圖2中槽盤的圖1的行星齒輪傳動裝置的不同轉換狀態。該圖上圓圈內的標號說明槽的相應轉換狀態。MKW及MRS為曲軸2及帶輪4上的相應轉矩,其中“+”表示轉矩增加及“-”表示轉矩減小。MSchlepp表示離合器的拖動轉矩,它可為正“+”或負“-”并為轉速的函數(f(delta n))。銷9與槽盤8之間的調節角總地用Dj表示,及當傳動比為1∶1時由曲軸2及帶輪4轉速(nKW及nRS)之差的時間積分得到,否則必需考慮傳動裝置的傳動比(iPlanet)。在圖5中給出的Dj是為了達到槽盤8上的相應轉換狀態所需的角轉動量。該狀態圖表示,各個狀態由于這些軸向回跳僅可在一個方向上通過,其中轉換狀態4中給出兩個可能的路徑。如果起動機-發電機比軸2轉動慢,則槽區域8b(圖2)導向槽盤上的轉換位置1。如果起動機-發電機在帶輪轉速nRS與軸轉速乘以傳動裝置的傳動比iPlanet即nRS*iPlanet之間的轉速范圍中旋轉,則如以上所描述的,不能調節到更高的傳動比,這就是說,帶輪必需近似用乘以傳動比的軸轉速轉動,以便能滿足圖5中給出的轉換角DjSchalt4方面的積分關系,由此達到轉換狀態5。可附加地借助離心力阻擋器(nKW<300)阻止在軸轉速過高時轉換到高傳動比級。在轉換狀態6中由于軸向回跳也可得到兩個狀態,這些狀態可借助起動機-發電機在滿足角度差方面的給定積分關系的情況下被控制。
圖6表示用于本發明的傳動裝置的另一槽盤。與圖2中所示的槽盤不同,在轉換位置4上在槽中未設有回跳部分,因此在槽區段8b中設置離心力阻擋器13,該槽區段從低傳動比轉換到傳動裝置的高傳動比。離心力阻擋器13在高轉速時閉鎖槽8b,以致傳動比不能向上轉換。該槽盤的一個特點在于,它為帶輪4的端面的一部分,其中槽8a被開設在帶輪端面中。此外,該槽盤包括槽8a中的一個附加回跳部分8h,由此可以轉換發電機的高負荷運行(轉換位置5’),這就是說起動機-發電機及輔助機組以3∶1或以傳動裝置的傳動比被驅動(“推力3∶1”)。槽區段8i及8k用于更快地達到這些外轉換位置1及5,而無需經過整個槽。因此例如可從轉換位置3中的“拉力1∶1”更快速地轉換到轉換位置2中的“推力1∶1”,而在此情況下不用打開這些離合器單元。同樣可不打開這些離合器單元從外轉換位置5中的“推力3∶1”轉換到“拉力3∶1”。
圖7表示類似于圖5的屬于圖6的狀態圖。如上所述地,通過回跳部分8h具有一個新的轉換狀態5’,在該狀態中起動機-發電機工作在高負荷工況(Hochbetrieb)。由于轉換狀態5’得到另一轉換狀態5(外部),在該狀態中可為“推力3∶1”,這就是說,在該狀態中起動機-發電機驅動軸2。對回跳部分8h變換地,可使用離心力阻擋器,它在軸轉速小于500轉/分鐘時作用到槽中及銷與它相接觸,由此轉換到“推力3∶1”運行。如果軸轉速超過一個臨界轉速,則離心力阻擋器打開槽及進行例如從3∶1向1∶1的傳動比轉換,由此保護了輔助機組免于超轉速。
圖8中表示類似于圖6的槽盤8,它具有相同的轉換狀態而無離心力阻擋器,但它也可被安裝。與圖6中槽盤的區別在于,為了在離合器單元K1及K2之間進行轉換,銷9與槽盤8之間必需轉動約700°。由此當螺紋10的螺距相同時離合器環可移動雙倍大的軸向距離。但該方案不利地與銷9及槽8a上的高摩擦磨損相關。
圖9表示根據本發明的傳動裝置的另一實施例,其中內齒輪20持久地與固定的殼體6相連接。軸2(曲軸)與接板3固定地相連接。對于高傳動裝置傳動比(3∶1)接板3與太陽輪5相連接,及在低傳動比(1∶1)時帶輪4直接與接板3相連接。該實施形式的優點由于位于很里面的離合器單元及位于里面的螺紋給出,由此可實現小的摩擦轉矩。但缺點在于,在小傳動比(1∶1)時行星齒輪空轉,由此形成摩擦損耗。在該實施形式中,在其中作用著銷9的槽盤8開設在帶輪4的端面上。銷9通過彈性地構成的銷連接部分9a來保持,后者被安裝在一個穿孔件9c上,該穿孔件(例如星形)穿過一個離合器環10b,該離合器環攜帶用于打開及關閉離合器單元K1及K2的壓緊板。對于軸向移動,穿孔件9c借助一個擋圈22或一個相應的推力軸承來防止軸向移動;并設有一個螺紋套管15,它位于一個設在傳動裝置中心的螺釘14a上。該螺釘14a軸向可運動及包括一個螺紋10及另一帶有相反斜度的螺紋10’。如果現在銷9相對槽盤8轉動,則穿孔件9c轉動及由此中心螺釘14a借助螺紋10’轉動,因為它軸向支承在螺紋套管15上。中心螺釘14a軸向運動及在該同一方向上帶動離合器環10b。因為離合器環10b本身位于具有反向斜度的螺紋上及與穿孔件9c轉動鎖合,因此它與中心螺釘14a相比移動雙倍的軸向距離。因此可實現離合器K1及K2的打開及關閉。
圖10表示根據本發明的行星齒輪傳動裝置的另一實施例,它具有與圖1類似的結構。但在此情況下螺紋10設置在外面及銷9與槽盤8在徑向上位于離合器單元K1,K2與內齒輪20之間,其中槽盤8被固定在內齒輪20上及銷9被固定在離合器支架上。為了使摩擦轉矩最小化使用了專門的彈簧帶螺紋30(“Raberfeder”),這是本申請人的一個專門開發的及詳細描述在DE 100 81 936中。在彈簧帶螺紋30中一個彈性的扁鋼(彈簧帶)被卷繞成螺旋形狀,其中它的扁平側布置在徑向上。當作為螺紋使用時,彈簧鋼例如借助兩個輥被卷繞在一個止擋的一側上。由此該止擋或輥支架運動。其優點是當彈簧運動時及由此螺紋調節時摩擦力很小,因為彈簧借助輥運動。借助該螺紋可有利地以高精確度實現很小的螺距。
圖11概要地表示根據本發明的與圖10中類似的一個實施例,其中離合器K1,K2及彈簧帶螺紋30以及槽盤8與銷9,9’(9及9’與未示出板簧9b相連接)被設置在另一位置上。
在圖12中表示出根據本發明的行星齒輪傳動裝置的另一實施形式,其中帶輪4與內齒輪20連接及曲軸2與接板3連接。太陽輪5被選擇性地與固定的殼體6(高傳動比如3∶1)或與接板(小傳動比如1∶1)相連接。此外太陽輪5通過三個階梯式行星齒輪16a對中及在內部構造有一個螺紋10。槽盤8通過空心軸9e支撐在殼體6上或支撐在接板3上,該空心軸包括一個外螺紋,該外螺紋與太陽輪5的螺紋10作用連接。銷9與太陽輪5相連接。如果銷9相對槽盤8被移動,則空心軸9e轉動及軸向移動。通過該軸向移動離合器K1及K2相應于以上實施例地移動。
如果太陽輪5與接板3相連接,則行星組件成塊地(im Block)旋轉。為了得到從2.5∶1至3∶1的所需傳動比,必需使用階梯式行星齒輪組。在該實施形式中調節螺紋10及離合器K1,K2可設置在行星齒輪組內部,其中在調節螺紋上得到小的摩擦轉矩及在外區域中是用于設置轂及減震器的空間。
在圖13中表示傳動裝置的另一實施例,它具有類似圖12的結構,其中槽盤具有一個徑向布置的槽。
圖14表示一個行星齒輪傳動裝置的實施例,在該傳動裝置中這些片式離合器被牙嵌式離合器41,42取代,其中離合器的轉換借助一個致動器40實現,該致動器取代了槽盤轉換裝置。牙嵌式離合器41,42的使用要求相應擋級的同步轉速可用起動機-發電機起動,以便牙嵌式離合器41,42可轉換到相應的槽口42中。其優點在于,在每個轉換狀態可任意頻繁地轉換及由此可實現從拉力至推力的轉換。同樣有利的是,當發動機停止時(軸2靜止),幾乎不出現拖動轉矩,由此輔助機組如空調裝置能以高的效率工作。
圖16及17表示一個傳動裝置,在該傳動裝置中使用圖15中的槽盤8,其中圖15總地表示圖16中一個截面的前視圖,圖16則表示根據本發明的行星齒輪傳動裝置的一個變型。圖17用放大的部分表示該變型的傳動裝置的各個功能部件。圖15中表示在用于傳動比1∶1的轉換位置中的槽盤8。槽軌道8a在轉換點1,3及5,5’上具有徑向延伸的槽區段,如果銷9到達該槽區段,則銷首先可不離開它。銷形狀鎖合地以很小的間隙由與該銷連接的一個離心配重67保持在該槽中。與以上槽軌道的實施例相比這里的間隙被構成小得多,由此銷在槽的邊界內部在拉力/推力轉換時(當前作用的轉矩反向)僅有很小的運動。由此得到很小的噪音發生。此外在工作中出現的振動不會引起無意的換擋。另外在一個轉換位置中無需起動機-發電機的作用可任意頻繁地在拉力/推力之間轉換。
傳動裝置的傳動比的轉換(換擋)總是在高于或低于一個極限轉速時進行的,其中銷9從內向外或相反地沿構成在徑向上的槽區段移動。由在銷上被傳遞的轉矩引起的摩擦力對該轉換過程的干擾通過持續存在的振動而下降,因為這引起銷的接觸轉換,由此總是以短時間的很小的摩擦力占優勢。在該時刻隨著離心力增大銷9可向外移動及隨著離心力減小可向內移動。在小轉速或軸靜止時銷可通過起動機-發電機由傳動比1∶1轉換到較高的傳動比(例如3∶1),因為銷現在位于內槽區段上。在此情況下,如上所述實施例中那樣,例如借助起動機-發電機的轉速調節通過銷及槽盤的相對轉動進行轉換過程。如果這時置入高傳動比如3∶1,則該傳動裝置不能通過起動機-發電機返回轉換,因為銷9由徑向延伸的槽區段限制或由一個軸向回跳8g限制。當轉速達到一個極限轉速-該極限轉速由離心配重67及其復位彈簧確定-時,銷9才可通過離心力向外達到一個位置,在該位置上銷通過起動機-發電機的轉速控制可再轉換到低傳動比級上。當達到極限轉速及由此達到推力位置5’時,可無拉力作用在起動機-發電機上,由此3∶1的發電機工況是不可能的(這適合所有的輔助機組),由此得到一個與外部影響(調節量)無關的安全功能。如果達到低轉速,則當低于極限轉速時通過適當的起動機-發電機轉速才可再達到高傳動比,因為這時銷9才可向內移動到導向高傳動比的槽區段。
在剛才所述的槽構型的情況下,當軸靜止時這些離合器單元可任意重復的轉換是不可能的,因為離心力配重在約一個槽通過后始終保留在內部,其中銷被“咬住”,即停留在轉換位置5上。由此不利地,當曲軸靜止時輔助機組如空調裝置不能工作,因為不是兩個離合器單元均被打開。為了使其仍可工作,槽盤再被改型。此外進行帶輪及殼體的變型。
圖16表示與圖1類似的行星齒輪傳動裝置,但帶有變型的槽盤及殼體上與帶輪上一些附加的連接及控制元件。這里同樣的部分使用同樣的標號。在根據圖16的行星齒輪傳動裝置中,當螺紋軸2b靜止時內齒輪20與殼體分離,由此它可自由轉動。在此情況下借助一個支承環66及一些銷64進行內齒輪20與殼體的連接及釋放,其中這些銷64可配合到支承環66的孔69中。這些銷64為此可徑向運動地安裝在由彈簧板作的一個環65上,其中為了改善這些銷64的徑向可運動性該環在其圓周上設有缺口,由此實現這些銷的簧片狀的支架。環65同時用于支承轉矩及與殼體6連接。銷64與支承環66的連接及釋放借助一個可相對簧片環65轉動的斜面環63來實現。這里該斜面環63每轉動30°使簧片環65與支承環66之間的連接部分連接及釋放。該斜面環至少部分構造成彈性的,因為這些銷64及支承環66上的孔69不總是同步的,由此在需要時銷被預張緊,及再借助起動機-發電機可運動到正確的角度位置。為了節省用于控制斜面環63的致動器,該斜面環將有目的地由發電機來轉動。為此圍繞斜面環63設置了一個空轉板62,該空轉板借助一個環61固定在帶輪4上,及與它一起轉動。此外利用這樣的事實帶輪4在工作中相對殼體總是僅向右運動(工作方向),因此向另一方向的轉動可被利用來轉換。空轉板62包括彈性地構成的楔形部件,這些楔形部件視帶輪4的轉向而定將以不同的角度接觸在斜面環63上。因此實現了一個“棘輪機構”,借助它可以跳過斜面環63或使該斜面環轉動。如果帶輪4在工作方向上轉動,則斜面環63被跳過及維持它相對彈簧環的位置。如果帶輪4在另一方向上轉動,則帶動斜面環一起轉動及這些銷64可與支承環的孔69相連接,由此在內齒輪20與殼體6之間產生連接。在工作方向上高速轉動時可這樣地減小空轉板與斜面環之間的摩擦,即空轉板62的楔形部件通過離心力向外離開斜面環63。這可提高常規工作時的效率。
通過在圖15,16及17中所述的傳動裝置可得到多個優點。通過使用具有徑向槽區域及一個設置在離心配重上的銷的專門槽盤對于無意的換擋可得到傳動裝置的在轉速上不太關鍵的一些狀態,因為轉速本身預給定用于轉換的邊界條件。由此當達到臨鍵轉速時可實現強制的與轉速相關的轉換。通過在內燃機軸靜止時內齒輪與殼體之間的連接部分的分離,這些離合器可被設計成具有較高的轉矩覆蓋率,由此可實現更短的轉換行程。此外可任意頻繁地轉換狀態,即使在軸靜止時也如此。總地可實現防止由于轉速過高引起的過高材料負荷的廣泛安全性。所提出的與轉速相關的換擋可作為安全功能使用在通過致動器自由選擋的所有起動機-發電機傳動裝置中。
通過上述行星齒輪傳動裝置的實施形式可有利地借助副輸出中起動機-發電機的有目的的控制滿足五個功能或換擋狀態。
可以實現具有低傳動比(1∶1)及高傳動比(例如3∶1)的拉力運行。并且可用相同的傳動比實現推力運行,其中例如由機動車中的起動機-發電機驅動內燃機曲軸。此外在曲軸靜止時可通過起動機-發電機驅動輔助機組如空調裝置。
還可以具有根據本發明的傳動裝置的其它實施形式,它們同樣滿足上述功能及使用一個槽盤轉換裝置,因此本發明不應被限制在所述的實施例上。此外各個實施形式的特征可與其它實施形式的特征組合或交換。
參考標號表1轂 1b擋圈1c螺釘 1d壓緊板2軸,曲軸 2a鏈輪,齒形帶輪,輪2b螺紋軸3接板4帶輪 4b蓋5太陽輪 6殼體
7離合器 8槽,槽盤8a槽 8b槽,槽區域8c回跳 8d回跳,線8e板 8f槽中的回跳8g軸向回跳 8i槽區段8k槽區段 9銷9’銷9a銷連接部分9b板簧 9e空心軸10螺紋,外螺紋,調節螺紋 10’帶有反向斜度的螺紋10a螺母 10b離合器環10c擋圈 10d離合器環的徑向部件10e磨擦盤11彈簧板12棘輪結構 13離心力阻擋器13a彈簧 13b軸承14密封件 14a螺釘15螺紋套管 16軸16a行星齒輪,階梯式行星齒輪 17止推軸承19內齒圈 20內齒輪21連接板 22擋圈23內齒輪連接部分 24a密封件25止推軸承 30彈簧帶螺紋40致動器 41牙嵌式離合器42牙嵌式離合器 43槽50行星齒輪傳動裝置 61環62空轉板 63斜面環64銷 65簧片環66支承環 67離心配重68復位彈簧 69槽
權利要求
1.行星齒輪傳動裝置(50),具有一些組件殼體(6)、太陽輪(5),內齒輪(20),具有一些行星齒輪(16a)的接板(3),一個離合器的兩個在打開及關閉上相反作用的離合器單元K1及K2,及一個離合器操作部件,其中第一組件構成第一傳動裝置連接部分及可與第一驅動機組-最好一個內燃機-的驅動軸(2)連接;及第二組件構成第二傳動裝置連接部分,它最好包括一個帶輪(4),其中第一及第二組件通過離合器單元K1或K2彼此構成傳力鏈地連接,其特征在于該離合器操作部件包括一個具有槽(8a)的槽盤(8)及一個在槽盤的槽(8a)中導行的銷(9),其中槽盤(8)及銷(9)可彼此相對地在有限角度內轉動。
2.根據權利要求1的行星齒輪傳動裝置,其特征在于在槽盤中設有一個徑向延伸的槽(8a),由此銷(9)可在徑向上配合在槽(8a)中。
3.根據權利要求1的行星齒輪傳動裝置,其特征在于在槽盤中設有一個軸向延伸的槽(8a),由此銷(9)可在軸向上配合在槽(8a)中。
4.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于槽(8a)具有用于銷(9)的左側及右側的止擋點,以便限制槽盤(8)與銷(9)之間的轉角。
5.根據權利要求4的行星齒輪傳動裝置,其特征在于槽盤(8)在槽(8a)的至少一個止擋點的前面在槽(8a)內具有一個大致為楔形的回跳部分(8g),其中回跳部分(8g)的升高的一側向著銷(9)及在止擋點的方向上,和/或在一個止擋點上槽(8a)具有一個回跳部分(8c,8f),并使得其尖角小于90°。
6.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于用于銷(9)通過的槽(8a)具有一個本身閉合的結構,以使得銷(9)通過槽盤(8)及銷(9)的相對運動從一個開始點出發可再導回該開始點。
7.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于槽盤(8)包括多個大致同心的或軸向彼此相鄰的槽區段(8a,8b),它們至少一次地彼此通過一個槽連接。
8.根據權利要求4至7中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于左側及右側的止擋點相對一個軸對稱地布置。
9.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于兩個相鄰的止擋點沿槽(8a)具有大于360°的角度距離。
10.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于槽(8a)被構成圓段形式,其中它們的半徑在預定的角度間隔處改變。
11.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于在槽(8a)的至少一個位置上,一個設在槽盤(8)上的一個止擋點附近的離心力阻擋器(13)可配合到槽(8a)中,由此在傳遞轉矩時銷(9)可接觸在止擋點上或接觸在離心力阻擋器(13)上。
12.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于這些槽(8a)被設置在帶輪(4)的端面中,其中該端面用作槽盤(8)。
13.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于離合器操作部件包括一個螺紋(10),以便使銷(9)與槽盤(8)之間的角度轉動轉換成軸向運動。
14.根據權利要求13的行星齒輪傳動裝置,其特征在于離合器操作部件包括一個由螺紋(10)在軸向導行的離合器環(10b),該離合器環在軸向移動時使離合器單元K1及K2打開或閉合,其中這些離合器單元最好被構成片式離合器。
15.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于槽盤(8)與內齒輪(20)或太陽輪(5)或接板(3)相連接,或構成在帶輪(4)上。
16.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于第一組件是接板(20)及第二組件是太陽輪(5)或內齒輪(20)。
17.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于在殼體(6)與帶輪(4)之間構造有一個棘輪機構(61,62,63),帶有一個用于連接殼體(6)與內齒輪(4)的斜面環(63)。
18.根據以上權利要求中一項的行星齒輪傳動裝置,其特征在于槽(8a)至少具有兩個徑向部分段;及銷(9)與一個借助彈性部件(68)預張緊的離心配重(67)相連接,其中銷(9)通過離心配重(67)與轉速相關地導入槽(8a)的徑向部分段中。
19.用于有目的地轉換包括兩個傳動比級的行星齒輪傳動裝置(50)的方法,該行星齒輪傳動裝置具有兩個傳動裝置連接部分,一個包括一個槽(8a)的槽盤(8)與一個在槽(8a)中導行的銷(9),用于傳動裝置控制及傳遞傳動裝置轉矩,其中借助一個作用在第二傳動裝置連接部分上的、可轉速控制的驅動單元通過將其轉速相對第二傳動裝置連接部分的轉速有目的地加速或減速進行所述轉換,其方式是在槽盤(8)的槽(8a)中導行的銷(9)相對該槽盤轉動一個角度及根據該角度轉動的量操作一個離合器(7)的、在打開及閉合上相反作用的兩個離合器單元K1及K2,它們可實現從一個傳動比級向另一傳動比級的轉換。
20.根據權利要求19的方法,其特征為,設有一個作用在第一傳動裝置連接部分上的內燃機及一個由起動機-發電機構成的可轉速控制的驅動單元,該驅動單元最好工作在副輸出中。
21.根據權利要求20的方法,其特征為,改變起動機-發電機的轉速,以便使銷(9)與槽(8a)的一個止擋點形成接觸,它的特點在于,在保持相同的轉速變化的情況下限制銷(9)與槽盤(8)之間的相對角度改變,由此使槽盤(8)加速或減速或在銷(9)與槽盤(8)之間實現轉矩的傳遞。
22.根據權利要求20及21中一項的方法,其特征在于銷(9)與槽盤(8)之間的角度轉動借助一個螺紋(10)轉換成一個正比于該角度轉動的軸向運動以打開或閉合離合器單元K1及K2。
23.根據權利要求18的方法,其特征在于用于打開和閉合離合器單元K1及K2的相對角度轉動約為340°或約為700°,其中槽(8a)在約340°的角度距離上具有一些用于在銷(9)與槽盤(8)之間傳遞轉矩的、左側及右側的止擋點。
24.根據權利要求23的方法,其特征在于通過起動機-發電機的有目的的轉速控制引起銷(9)與槽盤(8)約在左側及右側的止擋點的角度中心上的角度轉動,以便使兩個離合器單元K1及K2打開。
25.根據權利要求19至24中一項的方法,其特征在于在第一傳動裝置連接部分(2)不轉動的情況下通過所述轉速可控制的驅動單元的重復轉向反向,在轉動的傳動裝置連接部分(4)上的槽盤(8)及銷(9)可與殼體(6)連接。
26.根據權利要求19至25中一項的方法,其特征在于當超過一轉速時操作一個作用在一個槽區段中的離心力阻擋器(13),以便限制槽盤(8)與銷(9)的相對轉動。
27.根據權利要求19至26中一項的方法,其特征在于與一個離心配重(67)相連接的銷(9)沿一個徑向延伸的槽區段徑向運動,該運動導致從第一向第二傳動裝置連接部分的轉矩傳遞的中斷,其中離心配重(67)借助一個彈性部件(68)預張緊。
全文摘要
行星齒輪傳動裝置,具有一個離合器操作部件,其中該離合器操作部件包括一個具有槽的槽盤與一個在槽盤的槽中導行的銷,槽盤與銷可彼此相對轉動一個有限的角度。在用于有目的地轉換該行星齒輪傳動裝置的一個方法中,借助一個轉速可控制的驅動單元通過將其轉速相對另一傳動裝置連接部分的轉速有目的地加速或減速進行轉換,其方式是在槽盤的槽中導行的銷相對該槽盤轉動一個角度及根據該角度轉動的量操作一個離合器的、在打開及閉合上相反作用的兩個離合器單元K1及K2,它們可實現從一個傳動比級向另一傳動比級的轉換。
文檔編號F02N11/04GK1641246SQ20051000567
公開日2005年7月20日 申請日期2005年1月17日 優先權日2004年1月16日
發明者沃爾夫岡·哈斯, 奧斯瓦爾德·弗里德曼 申請人:盧克摩擦片和離合器兩合公司
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