本专利公开涉及用于双驱动车辆传动系的传动系统的齿轮总成，特别是末级齿轮总成，用于包括齿轮总成的双驱动车辆传动系的传动系统，包括传动系统的双驱动车辆传动系和包括至少一个双驱动车辆传动系的车辆。
背景技术：
1、在现代车辆中，特别是在电动车辆中，越来越流行的传动系类型包括每个车轴两个马达，使得每个轮可以由其自己的马达直接驱动。这允许例如转矩矢量化和抛弃差速器。然而，挑战是以成本有效的方式提供可以有效地集成到车辆中的传动系。
技术实现思路
1、除其他目的外，本专利公开的目的是提供用于双驱动车辆传动系的传动系统的齿轮总成，特别是末级齿轮总成，该齿轮总成更紧凑且更加成本有效，使得其至少部分地缓解上面提到的问题中的至少一个。
2、根据第一方面，提供了用于双驱动车辆传动系的传动系统的齿轮总成，特别是平行轴线齿轮系统的末级齿轮总成，包括：
3、第一齿轮和第二齿轮，其中所述第一齿轮和所述第二齿轮相对于第一轴线同轴地布置，其中所述第一齿轮布置为邻近所述第二齿轮并且通过中间轴承装置联接到所述第二齿轮，中间轴承装置允许第一齿轮相对于第二齿轮绕所述第一轴线的相对旋转；
4、其中中间轴承装置包括第一中间轴承；和
5、其中所述第一齿轮由所述第二齿轮通过第一中间轴承径向地支撑，并且其中所述第二齿轮由所述第一齿轮通过第一中间轴承径向地支撑。
6、在齿轮总成仅包括如上所述的两个同轴布置的齿轮的情况下，齿轮总成也被称为双齿轮总成。然而，本专利公开不限于包括两个同轴布置的齿轮的齿轮总成，而是还可以包括多于两个的齿轮。特别地，第一齿轮通过中间轴承由第二齿轮在第一轮的面向第二齿轮的一侧至少径向地支撑，反之亦然。换言之，齿轮总成优选地使得相应的齿轮彼此直接支撑在相应的齿轮的面对彼此的一侧上。因此，不需要用于径向地支撑齿轮的分离的共同车轴或分离的单独车轴。优选地，仅相应的齿轮的面向另一个齿轮的一侧由另一个齿轮(至少)径向地支撑，反之亦然。然后，背离另一个齿轮的另一侧可以优选地通过外部支撑轴承直接地支撑在优选地传动系统的壳体构件和/或框架构件上。
7、在根据现有技术的齿轮总成中，每个齿轮典型地通过布置在壳体构件和/或框架构件的两侧上的相应的轴承在齿轮的任一侧上支撑。在这种传统的齿轮总成，特别是在传统的双齿轮总成中，如沿着第一轴线所见，总共两个齿轮和四个轴承将相邻地布置，使得用于将齿轮支撑到壳体构件和/或框架构件上的至少两个相邻地布置的支撑轴承将布置在齿轮之间。在根据本专利公开的齿轮总成中，齿轮在彼此面对的相应的侧上由彼此直接地支撑，使得可以获得如沿着第一轴线所见的更紧凑的布置。由此，减小了齿轮总成所需的安装空间，从而减小了传动系统的尺寸(即，获得了更紧凑的传动系统)。
8、一种平行轴线齿轮系统，其不同于行星齿轮系统，平行轴线齿轮系统包括至少单个齿轮级，单个齿轮级包括接合的小齿轮和齿轮，其中小齿轮和齿轮围绕间隔开且基本上彼此平行的相应的自身轴线旋转。此外，相应的轴线布置为相对于彼此静止。
9、在优选实施例中，中间轴承装置优选地完全布置在第一齿轮和第二齿轮之间，使得所述中间轴承装置仅连接到第一齿轮和第二齿轮。由此，齿轮可以更近地间隔在一起(如沿着第一轴线所见)，从而获得更紧凑的齿轮总成，如上所述。
10、优选的是，第一中间轴承包括球轴承和/或滚子轴承，因为这些轴承相对紧凑并且适合于以不同的旋转速度运行，这与车辆的驱动速度有关，同时还提供足够的刚度以应对马达传送的变化的扭矩。因此，这使得能够提供如上所述的紧凑的传动系统。
11、然后优选的是，球轴承和/或滚子轴承包括第一滚道和第二滚道，其中在第一滚道和第二滚道之间布置有相应的轴承的多个滚珠或滚子；和
12、其中第一滚道连接至第一齿轮，第二滚道连接至第二齿轮。这样的构造使得相应的齿轮能够在相应的齿轮的彼此面对的一侧上彼此直接地支撑，其中轴承设置在相应的齿轮之间的空间中。这至少在沿着第一轴线所见的方向上导致齿轮总成的紧凑布置，并且如上所述。
13、在优选实施例中，所述第一齿轮包括在朝向第二齿轮的方向上延伸的同轴圆柱形突起，其中第一中间轴承布置在同轴圆柱形突起上；并且其中所述第二齿轮包括同轴圆柱形凹槽，同轴圆柱形凹槽布置为用于接收和保持所述同轴圆柱形突起和所述第一中间轴承。在这种布置中，轴承可以放置在同轴圆柱形突起和同轴圆柱形凹槽之间，从而获得紧凑的布置。
14、在优选实施例中，所述第一中间轴承至少是径向轴承，用于在相应的第一齿轮和第二齿轮之间传递垂直于第一轴线的力；其中，所述径向轴承优选为径向滚针轴承。滚针轴承是使用类似针的长、细圆柱滚子的特殊类型的滚子轴承。滚针轴承具有与滚道接触的大的表面积，因此它们可以支撑大的径向载荷并具有相对较高的径向刚度。此外，由于它们相对较薄，它们需要齿轮之间相对较小的间隙(如在径向方向上所见)，从而获得齿轮总成的紧凑且径向刚性的布置。
15、优选地，所述第一齿轮由所述第二齿轮通过中间轴承装置被轴向地支撑，其中所述第二齿轮由所述第一齿轮通过中间轴承装置被轴向地支撑。由于齿轮通常是螺旋齿轮，即具有倾斜齿线的一种圆柱齿轮，作用在齿轮的倾斜齿上的力包括平行于第一轴线的横向分量。然而，要注意的是，本公开不限于螺旋齿轮，而是例如也可以包括具有直齿的齿轮。因此，这种横向分量引入轴向力，但也引入弯曲(即倾斜)力矩，弯曲力矩优选地由中间轴承装置来适应。由于中间轴承装置被布置为用于将齿轮中的一个轴向地支撑在齿轮中另一个上，反之亦然，因此轴向载荷可以由齿轮总成来适应。同样在直齿的情况下，由于仅单个输入小齿轮的齿与齿轮的齿相互作用，所以引入了显著的径向力，使得这些力不平衡，例如行星齿轮系统的太阳轮的情况就是如此，其中围绕太阳轮的三个、四个或更多个行星齿轮引入相似大小的径向力，从而导致太阳轮上的力平衡。由于中间轴承装置和齿轮上施加力的位置之间的臂(即距离)，在相应的齿轮上引入的合成径向力因此导致作用在齿轮上并且需要由中间轴承装置抵消的倾斜力矩。
16、在此要注意的是，根据当前专利公开的齿轮总成还可以包括在相应的齿轮之间的轴向支撑，如下面进一步公开的，而不包括到目前为止所讨论的在相应的齿轮之间的径向支撑。可替换地，根据当前专利公开的齿轮总成可以仅包括在相应齿轮之间的轴向支撑，而没有径向支撑和/或仅包括在相应的齿轮之间的径向支撑，而没有轴向支撑。
17、然后优选的是，中间轴承装置包括与第一中间轴承分离的第二中间轴承，第二中间轴承被布置为用于传递平行于第一轴线的力。这允许应用专用轴向轴承和专用径向轴承，这可以在紧凑性、性能和所需刚度方面进行优化，而不必在单个轴承中结合这两种可能性，使得在这些方面需要权衡。需要注意的是，在实施例中，专用轴向轴承和专用径向轴承也可以是两个不同的轴承，其中至少一个轴承(或者甚至两个轴承)结合了两种功能，使得至少一个轴承能够用作径向和轴向轴承。
18、在应用第二中间轴承的情况下，优选地，所述第一齿轮和第二齿轮中的每一者包括径向壁，径向壁相对于第一轴线朝向包括齿的外周壁径向向外延伸，其中所述第一齿轮和第二齿轮中的每一者的径向壁包括面向所述第一齿轮和第二齿轮中的另一者的内侧的内侧；
19、其中所述第二中间轴承是轴向轴承，优选地是轴向滚针轴承；和
20、其中所述第二中间轴承与第一轴线同轴地布置在齿轮的相应的内侧之间。
21、由此可以获得既因为第二中间轴承也布置在相应的齿轮之间而紧凑，又在轴向方向上刚性的齿轮总成。在齿轮是螺旋齿轮的情况下，这尤其令人感兴趣，因为在这种情况下，力的横向分量也在齿轮上产生基本上平行于第一轴线作用的弯曲力矩。或者换句话说，齿轮与输入小齿轮相互作用的点将被迫使侧向弯曲(即在平行于第一轴线的方向上)。通过将轴承布置在齿轮的相应的径向壁之间，获得了能够抵消所引起的弯曲的相对刚性的支撑。特别地，与能够承受大的载荷的、刚性的且紧凑的轴向滚针轴承相结合，获得了齿轮总成的紧凑的且轴向刚性的布置。
22、优选地，第一齿轮和/或第二齿轮具有半径；并且其中第二中间轴承布置在(即径向向外延伸至)距第一轴线一定距离处，其中所述距离是半径的至少20％，优选地是半径的至少40％，更优选地是半径的至少60％。通过在径向向外的方向上尽可能多地布置第二中间轴承，作用在齿轮上的倾斜力矩(如上所述)以改进的方式被中间轴承装置抵消，并且可以获得(轴向地和弯曲地)尽可能刚性的仍然紧凑的齿轮总成，如上所述。
23、在优选实施例中，所述齿轮总成包括外轴承装置，其中所述外轴承装置被布置为用于将所述第一齿轮和第二齿轮轴向地和径向地支撑在壳体构件和/或框架构件上，使得所述第一齿轮和第二齿轮布置成绕所述第一轴线相对于所述壳体构件和/或框体构件旋转。通过将齿轮与外轴承装置如所述地一起布置，紧凑的齿轮组可以布置在紧凑的壳体构件和/或框架构件内。优选地，所述外轴承装置直接连接到传动系统的外(即整体)壳体，使得轴承装置相对于传动系统的外壳体是固定的，即静止的。
24、在此，优选的是所述第一齿轮和第二齿轮中的每一者包括径向壁，径向壁相对于第一轴线朝向包括齿的外周壁径向向外延伸，其中所述第一齿轮和所述第二齿轮中的每一者的径向壁包括面向所述第一齿轮和第二齿轮中的另一者的内侧的内侧和与内侧相对的外侧；其中所述外轴承装置包括第一外轴承和第二外轴承，其中所述第一外轴承在所述第一齿轮的外侧处连接到第一齿轮，并且其中第二外轴承在第二齿轮的外侧处连接到第二齿轮。由此，如沿着第一轴线所见，齿轮布置在第一外轴承和第二外轴承之间，使得获得由壳体构件和/或框架构件可靠地支撑的紧凑设置。
25、优选地，所述外轴承装置布置有轴向压缩预载荷，使得所述第一齿轮被推到所述第二齿轮，反之亦然。特别是与第二(即轴向)中间轴承相结合，可以获得刚性的且紧凑的齿轮总成，因为压缩预载荷确保第二中间轴承保持受压缩，从而可靠地起作用。这能够使用紧凑且刚性但简单的轴向滚针轴承，轴向滚针轴承在轴向压缩预载荷下发挥最佳作用，从而能够获得紧凑且可靠的齿轮总成。在外轴承装置直接连接到外壳体的情况下，由于预载荷的反作用力直接传递到外壳体，从而获得刚性的布置。
26、在优选实施例中，所述外轴承装置包括锥形滚子轴承、球轴承和/或向心球轴承，其中，优选地，所述轴向压缩预载荷是通过将所述锥形滚子轴承、球轴承和/或向心球轴承以轴向压缩预载荷安装在相应的齿轮上来布置的。由于锥形滚子轴承、球轴承和/或向心球轴承能够承受径向力和轴向力，因此单个轴承可以应用于齿轮总成的每侧，用于将齿轮总成连接到壳体构件和/或框架构件。此外，这些轴承可以以提供轴向压缩预载荷的方式安装在例如壳体构件和/或框架构件中，如上所述。
27、优选地，所述第一齿轮布置有中空圆柱形毂，中空圆柱形毂在两个轴向方向上相对于第一齿轮的内侧和外侧向外延伸，并且其中所述第二齿轮布置有中空圆柱形毂，中空圆柱形毂优选地仅相对于第二齿轮的外侧向外延伸，并且其中每个毂被布置为用于接收相应的驱动轴并且优选地包括与驱动轴花键连接的部段。然后，驱动轴可以通过中心毂的花键连接有效地连接到齿轮。
28、具有向外延伸的中空圆柱形毂的这种布置允许围绕中空圆柱形毂安装任何轴承，从而可以获得紧凑的布置。此外，如下所述，中间轴承由此也可以布置在中空圆柱形毂的一部分的外侧圆周上，该部分相对于第一齿轮的内侧(即面向第二齿轮的一侧)向外延伸。因此，该部分基本上起到旋转车轴的作用，第二齿轮可以围绕旋转车轴安装并由其支撑。优选地，如上面给出的实施例中所述的，同轴圆柱形突起布置在第一齿轮的中空圆柱形毂的径向外表面上。由此，毂的功能与中间轴承的布置相结合，从而可以获得紧凑的齿轮总成。
29、在第二方面，本专利公开提供了用于双驱动车辆传动系的传动系统，包括根据本专利公开的齿轮总成和相应的第一中间轴和第二中间轴，第一中间轴和第二中间轴中的每一者包括用于接收来自相应的第一马达或第二马达的扭矩的输入齿轮和与相应的第一齿轮和第二齿轮啮合的输出小齿轮，优选地，其中第一中间轴和第二中间轴的相应轴线中的每一个是静止的。根据本公开的更多齿轮总成允许由此也获得包括齿轮总成的更紧凑的传动系统。根据本发明的传动系统由此布置为使得第一齿轮能够仅由第一中间轴驱动并且第二齿轮能够仅由第二中间轴驱动。优选地，第一中间轴布置为由，优选地仅由，第一马达驱动，而第二中间轴布置为由，优选地仅由，第二马达驱动，使得第一齿轮和第二齿轮不能够由同一马达驱动。优选地，第一齿轮被布置为用于驱动第一驱动轴，第一驱动轴被布置为用于驱动第一从动轮，并且所述第二齿轮被布置为驱动第二驱动轴，第二驱动轴被布置为用于驱动第二从动轮。这允许获得双驱动车辆传动系，其中第一从动轮可以由，优选地仅由，第一马达驱动，而第二从动轮可以由，优选地仅由，第二马达驱动。因此，第一从动轮和第二从动轮不能够由同一马达驱动。
30、在传动系统的优选实施例中，第一中间轴和第二中间轴的相应的轴线平行于第一轴线布置，并且其中，如在垂直于第一轴线的平面中所见，包括两个线段的虚拟线从第一中间轴的轴线延伸到第一轴线(对于第一线段)并且随后延伸到第二中间轴的轴线(对于第二线段)，该虚拟线包括180度或小于180度，优选地小于120度的角(在虚拟线的相应的线段之间)。对于小的角，获得传动系统中更平衡的载荷分布。两轴之间的角越小，合力就越小。如果反作用力对齐，则不会有合成的倾斜力。另一方面，180度或小于180度，优选地小于120度的角允许获得传动系的更紧凑的设置，该传动系优选地包括连接到传动系统的两个优选地基本相同的马达。
31、在第三方面，本专利公开提供了双驱动车辆传动系，包括根据本公开的传动系统并且包括第一马达和第二马达，其中所述马达优选地基本上彼此相同，特别是电动马达，第一马达和第二马达优选地直接可操作地联接到相应的第一中间轴和第二中间轴。由此获得紧凑的双驱动车辆传动系，其中第一从动轮可以由，优选地仅由，第一马达驱动，而第二从动轮可以由，优选地仅由，第二马达驱动。因此，第一从动轮和第二从动轮不能够由同一马达驱动。
32、在第四方面，本专利公开提供了包括至少一个根据本公开的双驱动车辆传动系的车辆，其中所述双驱动车辆传动系布置在前车轴或后车轴中，或者其中相应的双驱动车辆传动系布置在前车轴和后车轴中；
33、其中相应的前车轴和/或后车轴包括两个(从动)车轮；和
34、其中所述第一齿轮通过相应的第一驱动轴可操作地联接到相应的前车轴或后车轴的第一(从动)车轮，并且其中所述第二齿轮通过相应的第二驱动轴可操作地联接到相应的前车轴或后车轴的第二(从动)车轮。因此，第一从动轮可以由，优选地仅由，第一马达驱动，而第二从动轮可以由，优选地仅由，第二马达驱动。或者换句话说，第一从动轮和第二从动轮不能够由同一马达驱动。
35、由此，获得车辆的空间的更有效的使用。其次，车辆设计者被给予了更大的设计自由度，因为传动系是更紧凑的系统，其只需要有限的空间就可以集成到车辆中，例如卡车、多用途货车或客车。
1.用于双驱动车辆传动系的传动系统的齿轮总成，特别是末级齿轮总成，包括：
2.根据权利要求1所述的齿轮总成，其中，所述中间轴承装置优选地完全地布置在所述第一齿轮和第二齿轮之间，使得所述中间轴承装置仅连接至所述第一齿轮和第二齿轮。
3.根据权利要求1或2所述的齿轮总成，其中，所述第一中间轴承包括球轴承和/或滚子轴承。
4.根据权利要求3所述的齿轮总成，其中，所述球轴承和/或所述滚子轴承包括第一滚道和第二滚道，在所述第一滚道和所述第二滚道之间布置相应的轴承的多个滚珠或滚子；和
5.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮总成，其中，所述第一齿轮包括在朝向所述第二齿轮的方向上延伸的同轴圆柱形突起，其中所述第一中间轴承布置在所述同轴圆柱形突起上；并且其中所述第二齿轮包括同轴圆柱形凹槽，所述同轴圆柱形凹槽布置为用于接收和保持所述同轴圆柱形突起和所述第一中间轴承。
6.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮总成，其中，所述第一中间轴承至少是径向轴承，用于在相应的所述第一齿轮和所述第二齿轮之间传递垂直于所述第一轴线的力；其中所述径向轴承优选地为径向滚针轴承。
7.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮总成，其中，所述第一齿轮由所述第二齿轮通过所述中间轴承装置被轴向地支撑，并且其中所述第二齿轮由所述第一齿轮通过所述中间轴承装置被轴向地支撑。
8.根据权利要求7所述的齿轮总成，其中，所述中间轴承装置包括与所述第一中间轴承分离的第二中间轴承，所述第二中间轴承被布置为用于传递平行于所述第一轴线的力。
9.根据权利要求8所述的齿轮总成，其中，所述第一齿轮和所述第二齿轮中的每一者包括径向壁，所述径向壁相对于所述第一轴线朝向包括齿的外周壁径向向外延伸，其中所述第一齿轮和所述第二齿轮中的每一者的所述径向壁包括面向所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一者的内侧的内侧；
10.根据权利要求8或9所述的齿轮总成，其中，所述第一齿轮和/或所述第二齿轮具有半径；和
11.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮总成，其中，所述齿轮总成包括外轴承装置，其中所述外轴承装置被布置为用于将所述第一齿轮和所述第二齿轮轴向地和径向地支撑在壳体构件和/或框架构件上，使得所述第一齿轮和所述第二齿轮布置成绕所述第一轴线相对于所述壳体构件和/或所述框体构件旋转。
12.根据权利要求11所述的齿轮总成，其中，所述第一齿轮和所述第二齿轮中的每一者包括径向壁，所述径向壁相对于所述第一轴线朝向包括齿的外周壁径向向外延伸，其中所述第一齿轮和所述第二齿轮中的每一者的所述径向壁包括面向所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一者的内侧的内侧和与所述内侧相对的外侧；
13.根据权利要求11或12所述的齿轮总成，其中，所述外轴承装置布置有轴向压缩预载荷，使得所述第一齿轮被推到所述第二齿轮，反之亦然。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的齿轮总成，其中，所述外轴承装置包括锥形滚子轴承、球轴承和/或向心球轴承，其中，优选地，所述轴向压缩预载荷是通过将所述锥形滚子轴承、球轴承和/或向心球轴承以轴向压缩预载荷安装在相应的所述齿轮上来布置的。
15.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮总成，其中，所述第一齿轮布置有中空圆柱形毂，所述中空圆柱形毂在两个轴向方向上相对于所述第一齿轮的内侧和外侧向外延伸，其中所述第二齿轮布置有中空圆柱形毂，所述中空圆柱形毂优选地仅相对于所述第二齿轮的外侧向外延伸，其中每个毂被布置为用于接收相应的驱动轴并且优选地包括与所述驱动轴花键连接的部段。
16.至少根据权利要求5和15所述的齿轮总成，其中，所述同轴圆柱形突起布置在所述第一齿轮的所述中空圆柱形毂的径向外表面上。
17.用于双驱动车辆传动系的传动系统，包括根据前述权利要求中任一项所述的齿轮总成和相应的第一中间轴和第二中间轴，所述第一中间轴和所述第二中间轴中的每一者包括用于接收来自相应的第一马达或第二马达的扭矩的输入齿轮和与相应的所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合的输出小齿轮。
18.根据权利要求17所述的传动系统，其中，所述第一中间轴和所述第二中间轴的相应的轴线平行于所述第一轴线布置，并且其中，如在垂直于所述第一轴线的平面中所见，从所述第一中间轴的轴线延伸到所述第一轴线，再到所述第二中间轴的轴线的虚拟线包括180度或小于180度，优选地小于120度的角。
19.双驱动车辆传动系，包括根据权利要求17或18所述的传动系统，并包括第一马达和第二马达，特别是电动马达，所述第一马达和所述第二马达可操作地联接到相应的所述第一中间轴和所述第二中间轴。
20.车辆，包括至少一个根据权利要求19所述的双驱动车辆传动系，其中所述双驱动车辆传动系布置在前车轴或后车轴中，或者其中相应的双驱动车辆传动系布置在前车轴和后车轴中；
