本发明涉及一种扭矩向量装置，用于将扭矩分配到车辆的车轮。更具体地，本发明涉及一种扭矩向量装置，其包括用于在车辆的前车轴及/或后车轴的车轮之间分配扭矩的电动机。
背景技术：
在现代四轮车辆中，例如汽车，电动机可以通过所谓的转矩向量来提供驱动转矩分布的附加控制，其中所述电动机根据差速器控制输出轴之间的转矩差。在对车辆安全系统的需求增加的同时，开发改良的传动系统是有必要的。随着转矩向量改善了车辆的驾驶特性，将这种装置结合到车辆的传动系统中变得越来越普遍。为了能够将扭矩向量装置装配到更多的车辆上，需要通过例如减小装置所需的物理空间，通过提高耐用性并降低装置的复杂性来改进所述装置。相关背景技术可以在美国专利第us20070123383a1号中找到。
技术实现要素：
本文教示的目的是提供一种扭矩向量装置，其可以减轻现有技术中的一些问题。本发明的另一目的是提供一种包括所述扭矩向量装置的车轴以及使用所述车轴的车辆，相对于现有技术进行改进。通过具有在所附的独立权利要求中阐述的特征的概念来实现所述目的，其中优选实施例在相关从属权利要求中定义。
根据本文的教示的一第一方面，提供了一种用于一车辆的扭矩向量装置，包括电动机，所述电动机通过一第一行星齿轮组及一第二行星齿轮组连接至一差速机构；所述第一行星齿轮组及第二行星齿轮组共用一公共齿圈；所述第一行星齿轮组连接所述电动机至所述差速机构的一保持架；所述第二行星齿轮组连接所述电动机至一输出轴；所述第一行星齿轮组及所述第二行星的旋转轴被配置为远离所述输出轴。所述第一行星齿轮组及所述第二行星齿轮组的旋转轴相对于所述输出轴的远程布置，在增加所述扭矩向量装置的合适应用数量方面提供了好处。通过分开这些部件，可以减小装置的物理空间，特别是在输出轴的纵向方向上。所述扭矩向量装的另一有益效果是，在实现扭矩引导的同时降低了装置的复杂性以及其中的部件数量。装置中齿轮之间的啮合次数保持较低，从而提高了装置的整体效率。
所述第一行星齿轮组及所述保持架之间的连接通过一齿轮传动而形成。所述齿轮传动提供有效的动力传递以及大的传动比范围。
在一实施例中，所述第一行星齿轮组及所述保持架之间的连接通过一链条传动或一皮带传动而组成，从而允许所述第一行星齿轮组与所述保持架的旋转轴线之间有较大的间隔。
所述第二行星齿轮组及所述输出轴之间的连接通过一齿轮传动而形成。所述齿轮传动提供有效的动力传递以及大的传动比范围。
所述第二行星齿轮组及所述输出轴之间的连接通过一链条传动或一皮带传动而组成，从而允许所述第二行星齿轮组及所述保持架的旋转轴线之间有较大的间隔。
在一实施例中，所述电动机的一输出机轴的一小齿轮与一第一减速齿轮啮合；所述第一减速齿轮与所述第一行星齿轮组的一第一太阳齿轮一起旋转。在所述第一行星齿轮组及电动机之间具有所述第一减速齿轮的布置，便于转矩向量的控制，因为所述电动机能够以更高的每分钟转速(revolutionperminute,rpm)运行并且提供更高的转矩水平。所述第一减速齿轮也提高了控制的准确性。
在一实施例中，所述第二行星齿轮组的太阳齿轮被固定。所述第一行星齿轮组及所述保持架之间的所述连接通过一第二减速齿轮而形成，所述第二减速齿轮啮合一齿轮，所述齿轮与所述第一行星齿轮组的行星齿轮固定地连接且同轴转动，所述第二减速齿轮与所述保持架固定地连接且同轴旋转。
所述第二行星齿轮组及所述输出轴之间的所述连接通过一第三减速齿轮而形成，所述第三减速齿轮啮合一齿轮，所述齿轮与所述第二行星齿轮组的行星齿轮固定地连接且同轴转动，所述第三减速齿轮与所述输出轴固定地连接且同轴转动。
在一第二方面，提供了一种车辆车轴，包括根据所述第一方面的扭矩向量装置。因此，可以减小车辆车轴的物理空间，同时仍然提供转矩向量。
在一第三方面中，提供了一种车辆，包括根据所述第二方面的车辆车轴。通过减小车辆车轴所需的空间，可以将车辆车轴装配到更多种类的车辆中。由于当今车辆的空间非常宝贵，因此节省的空间可以被利用。
附图说明
下面将参照附图进一步详细描述本发明，其中：
图1显示根据一实施例的扭矩向量装置的示意剖视图。
具体实施方式
如图1所示，显示扭矩向量装置的的一实施例。所述扭矩向量装置适于安装在车辆的前车轴及/或后车轴上。所述装置提供了在车辆的车轮之间向量扭矩的可能性，用以在操作车辆时改善驱动特性及安全性。例如，所述扭矩向量装置100可以被布置为在检测到车辆处于转向过度状态时，通过改变车辆后车轴的左右车轮之间的扭矩比来进行干预。可以布置一控制单元(未绘示)，以检测来自车轮传感器或转角传感器等的传感器信号，并确定需要主动扭矩向量以改善操作，从而相应地控制所述转矩向量装置。所述控制单元被布置为控制所述扭矩向量装置100的电动机110。
如图1所示的所述扭矩向量装置100，包括所述电动机110。所述扭矩向量装置100进一步配置为使所述电动机110连接到差速的保持架22以及差速机构20的多个输出轴24之一，因此允许所述电动机110控制或向量化这些部件之间的扭矩。
所述差速机构20可以是例如从一主推进单元接收驱动扭矩。所述主推进单元可以是内燃机或混合动力发动机或电动机，用于推进车辆的主要装置。所述扭矩可选地通过变速器(未绘示)从发动机传递至差速的保持架22，并进一步传递至差速机构20的多个输出轴24。所述多个输出轴24连接至车辆的前车轮或后车轮。
所述电动机110通过二行星齿轮组120、130连接到所述保持架22及连接到所述输出轴24，所述二行星齿轮组120、130共用一公共齿圈126。所述电动机110驱动所述第一行星齿轮组120的一太阳齿轮122，并且所述第一行星齿轮组120的行星齿轮124连接至所述保持架22。
所述第二行星齿轮组130的行星齿轮134连接到所述输出轴24。
一第一减速齿轮140设置在所述电动机110与二行星齿轮组120、130之间。所述第一减速齿轮140与所述第一行星齿轮组120的太阳齿轮122一体形成，并由此与其同轴旋转。要注意的是，所述第一减速齿轮140未与所述太阳齿轮122一体制成，它们可以通过螺纹连接等简单地彼此连接。所述第一减速齿轮140优选地具有比所述太阳齿轮122更大的节圆直径。所述电动机110优选地通过布置在所述电动机110的输出机轴上的一小齿轮111与所述第一减速齿轮140啮合。
一第二减速齿轮150及一第三减速齿轮160可分别设置在行星齿轮组120、130与所述保持架22/输出轴24之间。所述第二减速齿轮150固定地连接至差速的保持架22，并与其同轴地旋转，而所述第三减速齿轮160固定地连接至所述输出轴24，并与其同轴地旋转。
所述第一行星齿轮组120的行星齿轮124与所述保持架22之间的形成齿轮减速的连接151，例如可以是齿轮传动。可以使用如图1所示的齿轮及/或皮带或链条驱动来实现。在齿轮连接151的情况下，所述第二减速齿轮150与固定地连接到所述第一行星齿轮组120的行星齿轮124，并与其同轴旋转的齿轮啮合。
所述二行星齿轮组130的行星齿轮134与所述输出轴24之间的形成齿轮减速的连接161，例如可以是齿轮传动。可以使用如图1所示的齿轮及/或皮带或链条驱动来实现。在齿轮连接161的情况下，所述第三减速齿轮160与固定地连接到所述第二行星齿轮组130的行星齿轮134，并与其同轴旋转的齿轮啮合。
在所述第一及/或第二行星齿轮组120、130与差速的保持架22及/或输出轴24之间分别使用皮带或链条连接，将允许部件之间有更大的轴向间隔。这在某些应用中可能是有益的，例如在某些应用中，在齿轮不能提供足够的轴向间隔或由于其他原因而被认为不合适的情况下，相邻的零件需要扭矩向量装置占用的空间。
因此，所述第一行星齿轮组120及所述第二行星齿轮组130的旋转轴r布置成远离差速机构20的输出轴24。通过将所述电动机110以及所述行星齿轮组120、130非同轴地布置在输出轴上，可以实现更灵活的组装。
应当注意的是，本发明构思决不限于本文所述的实施例，并且在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，可以进行多种修改。
1.一种用于一车辆的扭矩向量装置，包括：
一电动机(110)，通过一第一行星齿轮组(120)及一第二行星齿轮组(130)连接至一差速机构(20)；所述第一行星齿轮组(120)及第二行星齿轮组(130)共用一公共齿圈(126)；
其中所述第一行星齿轮组(120)连接所述电动机(110)至所述差速(20)的一保持架(22)；所述第二行星齿轮组(130)连接所述电动机(110)至一输出轴(24)；及
其中所述第一行星齿轮组(120)及所述第二行星(130)的所述旋转轴(r)被配置为远离所述输出轴(24)。电动机110优选地通过布置在电动机110的输出轴上的小齿轮111与第一减速齿轮140接合。
2.如权利要求1所述的扭矩向量装置，其中：所述第一行星齿轮组(120)及所述保持架(22)之间的所述连接(151)通过一齿轮传动而形成。
3.如权利要求1所述的扭矩向量装置，其中：所述第一行星齿轮组(120)及所述保持架(22)之间的所述连接(151)通过一链条传动或一皮带传动而组成。
4.如权利要求1所述的扭矩向量装置，其中：所述第二行星齿轮组(130)及所述输出轴(24)之间的所述连接(161)通过一齿轮传动而形成。
5.如权利要求1所述的扭矩向量装置，其中：所述第二行星齿轮组(130)及所述输出轴(24)之间的所述连接(161)通过一链条传动或一皮带传动而组成。
6.如上述权利要求任一项所述的扭矩向量装置，其中：所述电动机(110)的一输出机轴的一小齿轮(111)与一第一减速齿轮(140)啮合；所述减速齿轮(140)与所述第一行星齿轮组(120)的一第一太阳齿轮(122)一起旋转。
7.如上述权利要求任一项所述的扭矩向量装置，其中：所述第二行星齿轮(130)的一太阳齿轮被固定。
8.如权利要求2所述的扭矩向量装置，其中：所述第一行星齿轮组(120)及所述保持架(22)之间的所述连接(151)通过一第二减速齿轮(150)而形成，所述第二减速齿轮(150)啮合一齿轮，所述齿轮与所述第一行星齿轮组(120)的所述行星齿轮(124)固定地连接且同轴转动，所述减速齿轮(150)与所述差速保持架(22)固定地连接且同轴旋转。
9.如权利要求4所述的扭矩向量装置，其中：所述第二行星齿轮组(130)及所述输出轴(24)之间的所述连接(161)通过一第三减速齿轮(160)而形成，所述第三减速齿轮(160)啮合一齿轮，所述齿轮与所述第二行星齿轮组(130)的所述行星齿轮(134)固定地连接且同轴转动，所述减速齿轮(160)与所述输出轴(24)固定地连接且同轴转动。
10.一种车辆轮轴，包含如上述权利要求任一项所述的扭矩向量装置(100)。
11.一种车辆，包含如权利要求10所述的车辆轮轴。
技术总结