专利名称：用于车辆的毂单元和传动系的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括适于驱动车轮的电机的毂单元。本发明进一 步涉及包括这种毂单元的重型车辆和工程机械。
背景技术：
术语"重型车辆"包括不同类型的商用运输车辆，例如卡车、大 客车和工程机械。术语"工程机械"包括不同类型的材料处理车辆，
例如建筑机械，如轮式装载机、铰接式倾斜车、挖掘装载机、自动平 地机和挖掘机。下面将针对其应用于轮式装载机的情况来描述本发明。 这仅应认为是优选应用的例子。
工程机械的毂单元通常包括所谓的主减速器或轮毂安装的减速齿 轮。车轮旋转地刚性布置在毂上且行星齿轮组连接在横向驱动轴和毂 之间。该横向驱动轴由伞齿轮或中心齿轮驱动，该伞齿轮或中心齿轮 又由内燃机(柴油机)通过传动系统来驱动。将行星齿轮组以此方式 布置在每个驱动轮上引起从横向驱动轴到毂的旋转速度的降低，和从 横向驱动轴到毂的扭矩的增加。
增加的能源价格和降低的石油获取在未来将导致对于通过电力驱 动的车辆的增加的需求。已知包括在每个车轮处设有电机的毂单元的 车辆。该车辆包括发电装置，该发电装置连接到毂单元内的电机，用 于向电机供电。发电装置可以包括内燃机(例如柴油机)和用于产生 电能的发电机。通过将电机布置在每个车轮处，可以单独控制车轮的 旋转。另外，可以省去连接内燃机和车轮的传动系
发明内容
本发明的目的是实现包括电机和减速齿轮的毂单元，且所述毂单 元适于工程机械运行。本发明的另外的目的是为沿轴向方向上的紧凑 设计创造条件，以装配到轮毂内。
此目的的实现在于所述毂单元包括在电机和轮毂之间串联联接的 至少两个行星齿轮，以及用于分别连接所述行星齿轮之一和将其从驱 动地连接到电机的状态变为脱离连接的换档装置。
行星齿轮构造为调整输入扭矩和车轮速度。每个行星齿轮优选包 括一个太阳轮、 一个齿圈、 一个行星架和旋转地支承在行星架上且与 太阳轮和齿圈接合的多个行星轮。
借助于换档装置，可在高速档和低速档之间换档。当使用具有有 限的最大旋转速度的电机时这是有利的，该最大旋转速度例如为4000
rpm。根据行星齿轮组的某一具体设计，此最大旋转速度对应于所述机 械的最大速度IO km/h。由于换档装置，行星齿轮组之一被断开且所述 机械的最大速度显著增加。
换句话说，换档装置适于在从电机到轮毂的动力传递路径内的所 述行星齿轮之一处于断开状态时将其旁通。
优选地，太阳轮形成每个行星齿轮的输入，而行星架形成每个行 星齿轮的输出。
根据本发明的优选实施例，行星齿轮构件形成上游行星齿轮内的 行星架和下游行星齿轮内的太阳轮。因此，上游行星齿轮内的行星架 和下游行星齿轮内的太阳轮以相等的速度旋转。该行星齿轮构件可以 形成为单件式单元或由多个部分组装而成。
根据本发明的另外的优选实施例，毂单元包括在电机和轮毂之间串联联接的三个行星齿轮。以此方式，电机的输出速度降低到合适的 车轮速度，用于工程机械的运行。
根据本发明的另外的优选实施例，上游行星齿轮轴向布置在下游 行星齿轮的外侧。词语"上游"参考从电机到轮毂的动力传递路径来 定义。优选地，电机轴向布置在行星齿轮系列的内侧。因此，动力传 递路径从电机轴向向外延伸到上游行星齿轮，并然后轴向向内延伸到 下游行星齿轮。行星齿轮的这种构造为沿轴向方向的紧凑式毂单元创 造了条件。
根据对最后提及的实施例的进一步扩展，串联联接中最后的行星 齿轮内的行星架本体包括在上游行星齿轮的外侧径向延伸的且适于旋 转地刚性连接到轮毂的部分。这种构造为沿轴向方向更紧凑的毂单元 创造了条件。优选地，对于带有串联的三个行星齿轮的实施例，串联 联接中第一行星齿轮和第二行星齿轮的每一个内的行星架被定位为使 得行星轮支承销沿轴向向外的方向从行星架本体延伸，且串联连接中 的第三行星齿轮的行星架被定位为使得行星轮支承销沿轴向向内的方 向从行星架本体延伸。这种构造对于轴向方向的紧凑性特别有利。
另外的优选实施例将从另外的权利要求、如下描述和附图中显见。
下面将参照在附图中示出的实施例说明本发明，其中 图l以剖视图示出根据第一实施例的毂单元， 图2以侧视图示意性示出轮式装载机， 图3示出轮式装载机的轴，
图4示出用于轮式装载机内的动力分配的系统， 图5以剖视图示出根据第二实施例的毂单元，和
图6至13以示意性剖视图示出根据另外的实施例的毂单元。
具体实施例方式
图1示出包括适于产生输入动力以驱动车轮的电机102的毂单元
100。毂单元包括在电机102和轮毂110之间串联联接的至少两个行星齿 轮104、 106、 108。电机102轴向布置在行星齿轮104、 106、 108系列的 内侧。毂单元I00还包括用于分别连接所述行星齿轮之一104和将其从 驱动地连接在电机102和轮毂110之间的状态变为脱离连接的换档装置 112。
更具体地，毂单元100包括在电机102和轮毂110之间串联联接的三 个行星齿轮104、 106、 108。首先参考行星齿轮系列中的上游(第一) 行星齿轮104和下游(第二)行星齿轮106。术语"上游"和"下游" 参考从电机102至轮毂110的动力传递路径来限定。
上游行星齿轮104内的行星架I14旋转地刚性连接到下游行星齿轮 106内的太阳轮。换句话说，行星齿轮构件114、 116形成上游行星齿轮 内的行星架114和下游行星齿轮内的太阳轮116。
上游行星齿轮104轴向布置在下游行星齿轮106的外侧。在图l的优 选实施例中，电机102轴向布置在行星齿轮104、 106、 108的内侧。因 此，动力传动路径从电机102轴向向外延伸到上游行星齿轮104并然后 轴向向内延伸到下游行星齿轮106、 108。另外，太阳轮116、 118、 120 形成每个行星齿轮104、 106、 108的输入，而行星架114、 122、 124形 成每个行星齿轮104、 106、 108的输出。
轮毂110旋转地刚性连接到串联连接中最后的行星齿轮108内的行 星架124，其中轮穀110和该行星架形成以车轮速度旋转的结构。
轴承装置126旋转地支承轮毂110。串联联接中最后的行星齿轮108 内的齿圈128是静止的。以车轮速度旋转的轮毂和行星架结构IIO、 124 相对于齿圈128安装在轴承装置126内。更具体地，以车轮速度旋转的结构IIO、 124在齿圈128的径向外侧安装在轴承装置126内。轴承装置 126包括至少一行球130，该至少一行球130布置在以车轮速度旋转的结 构IIO、 124和齿圈128的相对部分内的座圈之间。
换档装置112适于分别连接上游(第一)行星齿轮104和将其从驱 动地连接到轮毂1I0的状态变为脱离连接。换档装置112适于将上游(第 一)行星齿轮104内的太阳轮118和下游(第二)行星齿轮106内的太阳 轮116选择性驱动地连接到适于传递来自电机102的动力的驱动轴132。
第一驱动轴134旋转地刚性连接到串联联接中的第一行星齿轮104 内的太阳轮118。与第一轴134同轴布置的第二轴136旋转地刚性连接到 串联联接中的第二行星齿轮106内的太阳轮116。换档装置112包括用于 将所述第一和第二轴134、 136之一选择性驱动地连接到适于传递来自 电机102的动力的驱动轴132的装置138。换档装置132的连接装置138包 括换档套，该换档套可沿轴向方向移位并包括用于每次接合所述第一 和第二轴134、 136之一的部分140、 142。第一和第二轴134、 136中的 每一个均包括相应地构造的带有花键或其他接合结构的凸缘形式的接 合部141、 143。第一和第二轴134、 136的带花键的凸缘141、 143布置 为彼此有一定的轴向距离，且换档套布置在带有花键的凸缘之间，用 于在收回的位置上与第一轴134接合，并在前进的位置上与第二轴136 接合。
毂单元100包括制动器144。制动器144适于制动最后的行星齿轮 108内的太阳轮。制动器144由湿式盘式制动器形成。该制动器包括旋 转地刚性连接到太阳轮120的制动盘147。该制动器还包括用于接合制 动盘147和复位弹簧构件的活塞形式的促动装置145。该制动器形成紧 急制动器和/或辅助制动器(主制动器功能通过电机实现)。
参见第一和第二行星齿轮104、 106，上游行星齿轮内的行星架114、 122定位为使得行星轮支承销146、 148沿轴向向外的方向从行星架本体150、 152延伸。另一方面，最后(下游)的第三行星齿轮108内的行星 架124定位为使得行星轮支承销154沿轴向向内的方向从行星架本体 156朝着电机102延伸。
串联联接中的第三(最后的)行星齿轮108内的行星架124包括部 分127，该部分127在第二 (上游)行星齿轮106的外侧径向延伸，且适 于旋转地刚性连接到轮毂110 (通过螺栓连接)。
图2公开了具有轮式装载机200形式的车架转向工程机械，该工程 机械具有铲斗形式的工具202。铲斗202布置在装载臂单元204上，用于 举升和降低铲斗202，且另外铲斗202能够相对于臂单元204倾斜或枢 转。轮式装载机200设有液压系统，该液压系统包括至少一个液压泵(未 示出)和用于操作臂单元204和伊斗202的工作缸205a、 205b、 206。此 外，该液压系统包括用于通过前车身208和后车身209的相对移动来使 轮式装载机转向的工作缸207a、 207b。在图2所示的实施例中，已知为 举升缸的两个工作缸205a、 205b布置为用于举升和降低臂单元204，而 已知为倾斜缸的另外的工作缸206布置为用于将铲斗202相对于臂单元 204内倾或外倾。另外，已知为转向缸的两个工作缸207a、 207b布置为 用于使轮式装载机200转向。
所述轮式装载机包括多个驱动轮210a、 210b、 212a、 212b。上述 毂单元100布置在所述驱动轮210a、 210b、 212a、 212b中的每一个处，
用于单独驱动每个车轮。
图3示意性地公开了轮式装载机200的轮轴300。 一对相互连接的横 向驱动轴302a、 302b沿相反的方向延伸，它们中的每一个均驱动所述车 轮210a、 210b之一。在每个车轮210a、 210b处指示了毂单元100a、 100b。 离合器304适于分别接合和分离横向驱动轴302a、 302b，以旋转地刚性 彼此连接。因此，在相对的车轮处的毂单元210a、 210b通过横向驱动轴 302a、 302b相互连接。以此方式，所述毂单元之一100a能够在提供动力以驱动其相关的车轮210b方面支持该毂单元100b。在第一轮210a不抓地 (即，自由滑动)而另一车轮210牢固抓地(即无滑动或很小的滑动) 的极端情形中这可能是有用的。在这种情形中，牢固抓地的车轮210b 能够传递比相关的毂单元100b能够供给的扭矩更多的扭矩。则能够控 制第一毂单元100a以供给额外的扭矩。
图4示意性地公开了工程机械200的控制系统410。控制系统410包 括发电装置402，该发电装置402连接到毂单元内的电机100a、 100b、 400a、 400b，用于向电机供电。控制系统410还包括电能储存装置404， 该电能储存装置404连接到毂单元内的电机100a、 100b、 400a、 400b， 用于交换电能。控制单元408布置为通过交叉模块406来控制向毂单元 内的电机100a、 100b、 400a、 400b和从所述电机的动力连通。
发电装置402包括设有发电机412的内燃机409。在本发明的范围 内，发电装置402能够以许多不同的方式设计，只要它能够提供电力。 一种选择是使用燃料电池来提供电力。另一个例子是使用设有发电机 的燃气涡轮机。
电能储存装置404适于储存来自发电装置402和/或来自毂单元内 的电机100a、 100b、 400a、 400b的电能。此电能储存装置404然后用于 向毂单元内的电机100a、 100b、 400a、 400b供电。
包括另外的电机(未示出)的用于驱动泵的液压系统414操作地连 接到发电装置402。控制单元408构造为用于控制在电机100a、 100b、 400a、400b和液压系统414以及电能储存装置404之间的电能交换。例如， 在减速期间，能量可以通过电机100a、 100b、 400a、 400b回收，且在降 低和阻滞负载期间通过液压系统414回收。所回收的能量可以储存在电 能储存装置404内，以用于随后的加速或举升动作。
在图5中示出了毂单元的第二实施例500。穀单元的第二实施例500与毂单元的第一实施例100的区别在于换档装置502的设计。换档装置
502包括两个离合器盘组504、 506形式的连接装置，该两个离合器盘组 504、 506适于每次接合第一轴508和第二轴510之一。
第一离合器盘组504包括旋转地刚性连接到第二轴510的至少一个 旋转盘，且第二离合器盘组506包括旋转地刚性连接到第一轴508的至 少一个旋转盘。
电机502包括转子512。离合器盘组504、 506布置在转子512的相对 侧上，用于每次接合一个转子。弹簧构件514适于影响第一盘组504， 用于与转子512接合。活塞形式的制动促动装置516布置为挤压第二盘 组506，用于与所述转子接合。另外，为至少一个刚性杆形式的传力构 件518操作地布置在制动促动装置516和弹簧构件514之间，使得受弹簧
影响的盘组在另一盘组处于挤压状态时被释放。优选地，多个周向隔 开的杆布置在制动促动装置516和弹簧构件514之间。
在图6中示出了毂单元的第三实施例600。毂单元的第三实施例600 与毂单元的第二实施例500的区别在于湿式盘式制动器644适于制动以 车轮速度旋转的部分624而不是制动最后的行星齿轮内的太阳轮。更具 体地，车轮速度部分624旋转地刚性连接到轮毂610。更具体地，车轮 速度部分624形成最后的行星齿轮级内的行星架的一部分。行星轮支承 销646沿轴向方向从行星架本体延伸，且所述湿式盘式制动器定位在行 星轮的相对于行星架本体的相对侧上。湿式盘式制动器适于与轴向延 伸的行星轮支承销646接合，以制动行星架624的旋转且因此也制动轮 毂610。
制动器644包括第一组制动盘，该组制动盘旋转地刚性连接到行 星轮支承销646;和第二组制动盘，该组制动盘布置为旋转地刚性连接 到轴壳体形式的静止壳体。第二组中的制动盘因此由所谓的静止盘组 成。所述制动盘布置为使得每个其他的制动盘均形成第一组的一部分，而每个第二制动盘均形成第二组的一部分。第一组内的制动盘可在轴 向方向上沿行星轮支承销646移位。第二组内的制动盘布置在壳体内， 使得它们也可沿轴向方向移位。
在图7中示出毂单元的第四实施例700。第一行星齿轮704沿轴向方 向布置在第二和第三行星齿轮706、 708内。更具体地，第一行星齿轮 704布置在电机702的外壳内。电机702的转子712通过管状轴717旋转地 刚性连接到第一行星齿轮704的太阳轮718，该管状轴717与连接到第二 行星齿轮706的驱动轴736同轴。
换档装置713适于分别连接第一行星齿轮704和将其从驱动地连接 到电机的状态变为脱离连接。更具体地，换档装置713适于将第一行星 齿轮704的输出分别连接到驱动轴736和与之断开，该驱动轴736适于驱 动第二行星齿轮706内的太阳轮716。第一行星齿轮704的所述输出由行 星架形成。
换档装置713包括两个离合器盘组705、 707形式的连接装置，该两 个离合器盘705、 707组适于每次将所述行星架和管状轴717之一连接到 驱动轴736。以此方式，当第一离合器盘组705将行星架连接到第二行 星齿轮的太阳轮716时(通过驱动轴736)，实现了低速档。当第二离 合器盘组707将电机702的转子712通过太阳轮718连接到第二行星齿轮 的太阳轮716时(通过驱动轴736)，实现了高速档。更具体地，换档 装置713包括盘式行星架715，该盘式行星架715旋转地刚性连接到驱动 轴736并承载两个离合器盘组，其中这些离合器盘组中的每一个均形成 离合器盘组705、 707的一部分。
将第一行星齿轮704直接定位在电机702附近的一个优点是当高速 档接合时内驱动轴736将以相对低的速度旋转。这导致对于损耗的增加 的效率，使得相关的轴承更少受到应力，并导致离合器的良好可控性。与毂单元的第四实施例700相关的另外的优点是将第一行星齿轮
704定位在电机702的外壳内为更紧凑的设计创造了条件。
在图8中示出了毂单元的第五实施例800。该第五实施例与第四实 施例的差异在于电机802的位置和布置结构。第五实施例中的电机802 相对于第四实施例中的电机702调转方向，使得转子812轴向布置在第 一行星齿轮804外侧。更具体地，电机802相对于第一行星齿轮804与换 档装置813—起改变位置。转子812通过驱动轴817旋转地刚性连接到第 一行星齿轮804的太阳轮。此外，换档装置813内的第二离合器盘组807 将电机802的转子812通过驱动轴817连接到驱动轴836，该驱动轴836连 接到第二行星齿轮806。
在图9中示出了毂单元的第六实施例900。第六实施例与第四实施 例的区别在于换档装置913的位置和布置结构。转子912通过管状轴917 旋转地刚性连接到第一行星齿轮卯4的太阳轮。换档装置913内的第一 离合器盘组905将齿圈909连接到静止的外壳911。此外，换档装置913 内的第二离合器盘组卯7通过管状驱动轴917将电机902的转子912连接 到驱动轴936，该驱动轴936连接到第二行星齿轮906。因此，第一离合 器盘组905形成制动器。以此方式，当第一离合器盘组卯5将齿圈909连 接到静止壳体911时，实现了低速档。当第二离合器盘组907将电机902 的转子912连接到驱动轴936时，实现了高速档。第二和第三实施例中 所示的制动器替代方案中的任一个均可用。
使第一离合器盘组905形成制动器的一个优点是能够通过静止装 置来施加用于离合器施加的油压和力。换句话说，不必以旋转方式施 加油压和力。制动器905的设计的另外优点是制动器卯5为具有降低的 扭矩创造了条件。
在图IO中示出本发明的第七实施例IOOO。第七实施例与第六实施 例的差异在于电机1002的位置和布置结构，第七实施例中的电机1002相对于第六实施例中的电机902调转方向，其方式类似于以上针对第五 实施例描述的方法。
在图11中示出毂单元的第八实施例1100。第八实施例与第六实施
例的差异在于轴承装置1126。轴承装置1126包括两个轴向隔开的滚子 轴承1128、 1130。轮毂11I0通过滚子轴承1128、 1130安装到静止壳体 1132。湿式盘式制动器1144适于制动以车轮速度旋转的部分1124。更 具体地，车轮速度部分1124旋转地刚性连接到轮毂1110。此类型的轴 承装置的一个优点是它创造了用于湿式盘式制动器的足够空间。
在图12中示出毂单元的第九实施1200例。第九实施例与第八实施 例的差异在于第二离合器盘组1207的位置。换档装置内的第二离合器 盘组1207将电机1202的转子1212通过管状驱动轴1217连接到驱动轴 1236，该驱动轴1236连接到第二行星齿轮1206。第二离合器盘组1207 轴向定位在电机1202外侧。更具体地，第二离合器盘组1207径向定位 在轴承装置1226内侧。
在图13中示出穀单元的第十实施例1300。第十实施例与第八实施 例的差异在于最后的(第三)行星齿轮1308的齿圈1309旋转地刚性连 接到轮毂1310，用于驱动该轮毂。最后的行星齿轮1308的行星架1324 旋转地刚性连接到静止的外壳1332。更具体地，轮毂1310通过一对轴 向隔开的滚子轴承安装到静止的外壳1332。更具体地，轮毂1310旋转 地刚性连接到管状部分1311，该管状部分1311通过所述滚子轴承安装 到静止的外壳1332。
根据毂单元的第二实施例的替代方案，第一离合器促动装置布置 为用于将第一盘组504挤压以与转子接合，而第二离合器促动装置布置 为将第二盘组506挤压以与转子接合。因此，第一和第二离合器促动装 置在此情况中布置为沿相反的方向工作，以挤压其相关的盘组504、 506。借助于这种设计，换档装置适于在两个离合器盘组同时接合转子时实现制动效果。
对于图6至13中的所有实施例，通过同时应用两个离合器实现了制 动效果。
应当指出，在整个申请中，术语"车轮"意思是包括用于与地面 直接接合的车轮以及用于驱动诸如轨带、履带等的地面接合构件的车 轮。
应当理解，本发明不限于上文描述且在附图中示出的实施例；而 是本领域普通技术人员将认识到可以在所附权利要求的范围内进行许 多改变和修改。
此外，在诸如轮式装载机的工程机械的制动操作期间，电机能够 用作制动器，并同时用作回收能量的发电机。来自发电马达的能量能 够直接供给到电机和液压系统，或储存在诸如电池或超级电容器的电 能储存装置内，以随后使用。
根据图1至5所示的实施例的替代方案，上游行星齿轮可以轴向布 置在下游行星齿轮的内侧。结果，行星齿轮可以布置为使得从电机到 轮毂的动力传递路径从电机轴向向外延伸到上游(第一)行星齿轮， 进一步轴向向外延伸到第二和第三行星齿轮，并进一步轴向向外延伸 到轮毂。
根据轮毂单元的轴承装置的替代方案，两个车轮轴承(例如滚子 轴承)可以以一定的轴向距离布置。
根据替代方案/补充方案，制动器可以构造为充当行车制动器和/ 或驻车制动器。
权利要求
1.一种毂单元(100、500)，包括适于驱动车轮的电机(102)，其特征在于，所述毂单元(100、500)包括在所述电机(102)和轮毂(110)之间串联联接的至少两个行星齿轮(104、106、108)，以及用于分别使所述行星齿轮之一驱动地连接到电机和脱离该连接的换档装置(112、502)。
2. 根据权利要求l所述的毂单元，其特征在于，行星齿轮构件形 成上游行星齿轮内的行星架(114、 122)和下游行星齿轮内的太阳轮(116、 120)。
3. 根据权利要求1或2所述的毂单元，其特征在于，所述毂单元包 括在所述电机(102)和所述轮毂(110)之间串联联接的三个行星齿 轮(104、 106、 108)。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于，所 述电机(102)沿轴向布置在所述行星齿轮(104、 106、 108)中的至 少一个的内侧。
5. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于，至 少一个上游行星齿轮(104)沿轴向布置在下游行星齿轮(106)的外
6. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于，太 阳轮(116、 118、 120)形成对每个行星齿轮(104、 106、 108)的输入。
7. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于，所 述换档装置(112、 502)适于分别连接上游行星齿轮(104)和将该上游行星齿轮(104)从驱动地连接到轮毂(110)的状态变为脱离连接。
8. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于，所 述换档装置(112、 502)适于将上游行星齿轮(104)内的输入行星齿 轮构件(118)或下游行星齿轮(106)的输入行星齿轮构件(116)选 择性驱动地连接到适于传递来自所述电机的动力的驱动轴(132)。
9. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于，第 一驱动轴(134、 508)适于将动力传递到串联联接中的第一行星齿轮(104)，与所述第一驱动轴(134、 508)同轴布置的第二轴(136、 510)适于将动力传递到串联联接中的第二行星齿轮(106)，且所述 换档装置(112、 502)包括用于将所述第一和第二轴之一选择性驱动 地连接到适于传递来自所述电机的动力的驱动轴(132)的装置。
10. 根据权利要求9所述的毂单元，其特征在于，所述第一驱动轴 (134、 508)旋转地刚性连接到串联联接中的第一行星齿轮(104)内的太阳轮(118)，而第二轴(136、 510)旋转地刚性连接到串联联接 中的第二行星齿轮(106)内的太阳轮(116)。
11. 根据权利要求9或10所述的毂单元，其特征在于，所述换档装 置的连接装置包括换档套(138)，该换档套(138)可沿轴向移位并 包括用于每次接合所述第一和第二轴之一的部分(140、 142)。
12. 根据权利要求9或10所述的毂单元，其特征在于，所述换档装 置的连接装置包括两个离合器盘组(504、 506)，该两个离合器盘组(504、 506)适于每次接合所述第一和第二轴之一。
13. 根据权利要求12所述的毂单元，其特征在于，所述第一离合 器盘组(504)包括旋转地刚性连接到所述第二驱动轴(510)的至少 一个旋转盘，且所述第二离合器盘组(506)包括旋转地刚性连接到所述第一驱动轴(508)的至少一个旋转盘。
14. 根据权利要求12或13所述的毂单元，其特征在于，所述电机 (102)包括转子(512)，且所述两个离合器盘组(504、 506)布置在所述转子的相对侧上，用于接合所述转子。
15. 根据权利要求14所述的毂单元，其特征在于，弹簧构件(514) 适于对所述第一和第二盘组中的一个(504)起作用，以便与转子(512) 接合，并且促动装置(516)布置为挤压所述第一和第二盘组中的另一个(506)，以便与所述转子接合，且力传递构件(518)操作地布置在 所述促动装置(516)和所述弹簧构件(514)之间，使得受弹簧作用 的盘组(504)在另一盘组(506)处于挤压状态时被释放。
16. 根据权利要求14所述的毂单元，其特征在于，第一促动装置 (516)布置为挤压所述第二盘组(506)，以便与转子(512)接合，且第二促动装置布置为用于挤压所述第一盘组(504)，以便与转子 (512)接合。
17. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于， 所述毂单元包括制动器(144、 504、 506)。
18. 根据权利要求12至14中的任一项所述的毂单元，其特征在于， 所述换档装置(502)适于在两个离合器盘组(504、 506)均处于接合 状态时实现制动效果。
19. 根据权利要求17或18所述的毂单元，其特征在于，所述制动 器(144)适于制动最后的行星齿轮(108)内的行星齿轮构件(120)。
20. 根据权利要求17至19中的任一项所述的毂单元，其特征在于， 所述制动器(144)适于制动所述行星齿轮之一内的太阳轮(120)。
21. 根据权利要求17至20中的任一项所述的毂单元，其特征在于， 所述制动器(144)由湿式盘式制动器形成。
22. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于， 轮毂(110)旋转地刚性连接到串联联接中的最后的行星齿轮(108) 内的行星齿轮构件(124)，其中所述轮毂和所述行星架形成以车轮速 度旋转的结构。
23. 根据权利要求22所述的毂单元，其特征在于，以车轮速度旋 转的所述结构安装在轴承装置(130)内。
24. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于， 串联联接中的最后的行星齿轮(108)内的齿圈(128)是静止的。
25. 根据权利要求23和24所述的毂单元，其特征在于，所述轴承 装置(130)布置为与所述静止的齿圈(128)接触。
26. 根据权利要求25所述的毂单元，其特征在于，以车轮速度旋 转的所述结构在齿圈(128)的径向外侧安装在轴承装置(130)内。
27. 根据权利要求24、 25或26所述的毂单元，其特征在于，所述 轴承装置(130)包括至少一行球或滚子，该至少一行球或滚子布置在 以车轮速度旋转的所述结构和所述齿圈的相对部分内的座圈之间。
28. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于， 串联联接中的最后的行星齿轮(108)内的输出行星齿轮构件(124) 包括这样一部分(127)，该部分(127)在上游行星齿轮(106)的外 侧径向延伸且适于旋转地刚性连接到所述轮毂(110)。
29. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于，上游行星齿轮(104)内的行星架(114)定位为使得行星轮支承销(146) 沿轴向向外的方向从行星架本体(150)延伸。
30. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于， 下游行星齿轮(108)内的行星架(122)定位为使得行星轮支承销(148) 沿轴向向内的方向从行星架本体(152)延伸。
31. 根据前述权利要求中的任一项所述的毂单元，其特征在于， 串联联接中的最后的行星齿轮(108)内的行星架(124)定位为使得 行星轮支承销(154)沿轴向向内的方向从行星架本体(156)延伸。
32. —种用于车辆(200)的传动系，其特征在于，所述传动系包 括多个驱动轮(210a、 210b、 212a、 212b)，其中根据前述权利要求任 一项所述的毂单元(100、 500)布置在所述多个轮中的至少一个处， 用于单独驱动相关的轮。
33. 根据权利要求32所述的传动系，其特征在于，所述传动系包 括沿相反方向延伸的一对相互连接的横向驱动轴(302a、 302b)，所 述驱动轴(302a、 302b)中的每一个均驱动所述轮(210a、 210b)之一； 和允许所述一对第一横向驱动轴以不同速度旋转的装置(304)。
34. 根据权利要求32或33所述的传动系，其特征在于，所述传动 系包括发电装置(402),该发电装置(402)连接到毂单元内的电机(100a、 100b、 400a、 400b)，用于向所述电机供电。
35. 根据权利要求32至34中的任一项所述的传动系，其特征在于， 工程机械包括适于单独控制每个电机的运行的控制单元(408)。
36. 根据权利要求32至35中的任一项所述的传动系，其特征在于，所述工程机械包括电能储存装置(404)，该电能储存装置(404)连 接到所述毂单元内的电机，用于电能的交换。
37. —种重型车辆，其特征在于，所述重型车辆包括根据权利要 求32至36中的任一项所述的传动系。
38. —种工程机械，其特征在于，所述工程机械包括根据权利要 求32至36中的任一项所述的传动系。
全文摘要
本发明涉及一种毂单元(100)，该毂单元(100)包括适于驱动车轮的电机(102)。该毂单元(100)包括在电机(102)和轮毂(110)之间串联联接的至少两个行星齿轮(104、106、108)，以及用于分别连接所述行星齿轮之一和将该行星齿轮之一从驱动地连接到电机的状态变为脱离连接的换档装置(12)。
文档编号B60K7/00GK101588938SQ200680056558
公开日2009年11月25日 申请日期2006年12月6日 优先权日2006年12月6日
发明者克里斯蒂安·瓦里哈, 马茨·阿克布卢姆 申请人:沃尔沃建筑设备公司