用于机动车的传动系统的制作方法

本发明涉及一种用于机动车的传动系统，其包括：传动装置壳体；第一主动齿轮轴；与第一主动齿轮轴同轴布置的第二主动齿轮轴；以及第一传动装置输出轴和第二传动装置输出轴，第一主动齿轮轴借助第一轴承支承在传动装置壳体上，第二主动齿轮轴借助第二轴承支承在传动装置壳体上，在第一主动齿轮轴上以不能相对转动的方式设置有与在第一传动装置输出轴上布置的第一冠齿轮啮合的第一主动齿轮，在第二主动齿轮轴上以不能相对转动的方式设置有与在第二传动装置输出轴布置的第二冠齿轮啮合的第二主动齿轮。

背景技术：

传动系统优选形成了机动车的动力传动系的组成部分。通过传动系统使得第一主动齿轮轴与第一传动装置输出轴作用连接或耦联，使第二主动齿轮轴与第二传动装置输出轴作用连接或耦联。为此，在第一主动齿轮轴上布置的主动齿轮与第一传动装置输出轴的第一冠齿轮啮合，而在第二主动齿轮轴上布置的第二主动齿轮与第二传动装置输出轴的第二冠齿轮啮合。第一主动齿轮轴和第二主动齿轮轴彼此同轴布置。为此，第一主动齿轮轴优选设计成空心轴，其中同轴地布置第二主动齿轮轴。就此而言，第二主动齿轮轴至少部分地容置在第一主动齿轮轴中。

两个传动装置输出轴优选配属于机动车的一个车桥、尤其是前桥或后桥。例如，两个传动装置输出轴用于将车桥的多个车轮连接到主动齿轮轴。例如，车桥的第一车轮与第一传动装置输出轴耦联或至少能耦联，并且第二车轮与第二传动装置输出轴耦联或至少能耦联。传动系统的两个主动齿轮轴优选与差速器、尤其是车桥差速器耦联。例如，主动齿轮轴通过彼此同轴布置的万向节轴与差速器连接。由于两个主动齿轮轴同轴布置，其旋转轴线彼此重合。

可以规定，第一传动装置输出轴的旋转轴线与第二传动装置输出轴的旋转轴线平行、尤其是彼此间隔开地平行。然而，(两)传动装置输出轴的旋转轴线也可以重合。传动装置输出轴的旋转轴线优选相对于主动齿轮轴的旋转轴线呈角度，尤其是传动装置输出轴的旋转轴线垂直于主动齿轮轴的旋转轴线。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提出一种用于机动车的传动系统，该传动系统相对于已知的传动系统具有下述优点：尤其能可靠地补偿热膨胀应力或者说热胀应力。

该目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的传动系统来实现。在此规定，第一轴承或第二轴承通过热膨胀补偿元件与传动装置壳体连接并且能沿以主动齿轮轴的旋转轴线为基准的轴向方向由热膨胀补偿元件移位。

第一轴承用于将第一主动齿轮轴支承在传动装置壳体中或上，第二轴承用于将第二主动齿轮轴支承在传动装置壳体中或上。传动装置壳体具有第一热膨胀系数，或者说由具有第一热膨胀系数的第一种材料制成。两个主动齿轮轴中的至少一个、然而优选两个主动齿轮轴都具有第二热膨胀系数，或者说由具有第二热膨胀系数的第二种材料制成。第二热膨胀系数与第一热膨胀系数不同，例如因为第二种材料与第一材料不同。作为第一种材料例如使用轻金属、尤其是铝或铝合金，并且作为第二种材料例如使用铁或铁合金、例如钢。

因此，与两个主动齿轮轴相比，传动装置壳体具有不同的热膨胀性能，从而必须设置相应的补偿。这种补偿能以特别优选的方式和方法通过下述方式实现：或者第一轴承、或者第二轴承通过热膨胀补偿元件连接到传动装置壳体上。例如，热膨胀补偿元件位于相应的轴承与传动装置壳体、或传动装置壳体的壁之间，从而轴承通过热膨胀补偿元件支承在传动装置壳体或其壁上。

这样，热膨胀补偿元件能使轴承沿以主动齿轮轴的旋转轴线为基准的轴向方向移位。热膨胀补偿元件沿轴向方向在不同的温度下具有不同的尺寸，从而例如与在第二温度下相比热膨胀补偿元件在第一温度下将轴承推压得距传动装置壳体或壁更近，或者反之与在第一温度下相比在第二温度下将轴承推压得距传动装置壳体更远。热膨胀补偿元件例如由弹性体、尤其是含氟弹性体、特别优选氟橡胶(viton)制成。

通过热膨胀补偿元件连接到传动装置壳体上的轴承可以设计成固定轴承或者替代地设计成径向轴承，所述轴承可以在至少一个方向上沿轴向方向承受力。然而原则上，轴承的设计方案可以是任意的。

本发明的另一种设计方案提出，第一轴承配备有热膨胀补偿元件，第二轴承配备有另一个热膨胀补偿元件。相应地，两个轴承分别配备有这种热膨胀补偿元件。另一个热膨胀补偿元件优选类似于热膨胀补偿元件构成，从而参考相应的实施方式。

本发明的另一种设计方案提出，热膨胀补偿元件布置在第一轴承的背离第一主动齿轮的一侧，或另一个热膨胀补偿元件布置在第二轴承的背离第二主动齿轮的一侧。热膨胀补偿元件和另一个热膨胀补偿元件优选布置在轴承的沿轴向方向对置的(两)侧。就此而言，热膨胀补偿元件和另一个热膨胀补偿元件沿轴向方向在其之间接纳两个轴承。

在本发明的另一种设计方案的范围内规定，第一轴承朝向热膨胀补偿元件的方向被施加预载。为此，例如第一轴承借助弹簧力被加载，该弹簧力朝向热膨胀补偿元件挤压第一轴承或者说将其压靠到该热膨胀补偿元件上。弹簧力例如可以作用到第一主动齿轮轴上并且通过该第一主动齿轮轴作用到第一轴承上。例如弹簧力以下述方式取向：该弹簧力沿轴向方向使第一主动齿轮轴和第二主动齿轮轴或第一主动齿轮和第二主动齿轮彼此远离。

如果除了热膨胀补偿元件之外还设置另一个热膨胀补偿元件，则弹簧力例如朝向热膨胀补偿元件挤压第一轴承或者说使第一轴承压靠到热膨胀补偿元件上，同时弹簧力朝向另一个热膨胀补偿元件挤压第二轴承或者说使第二轴承压靠到另一个热膨胀补偿元件上。相应地，利用作用到两个主动齿轮上的弹簧力朝向各个热膨胀补偿元件的方向对第一轴承和第二轴承施加预载。

本发明的另一种优选实施方式提出，第一轴承和第二轴承形成了支承结构、尤其是x支承结构(轴承面对面排列结构)或o支承结构(轴承背对背排列结构)或固定-浮动-支承结构，和/或朝向第二主动齿轮的方向或沿与第二主动齿轮相背离的方向对第二轴承施加弹性预载。该支承结构的特征在于，两个轴承分别设计成可以沿相反的方向承受轴向力的径向轴承。从而第一轴承限定了第一主动齿轮轴沿轴向方向在第一方向上的移位，并且第二轴承限定了第二主动齿轮轴沿轴向方向在与第一方向相反的第二方向上的移位。

在x支承结构的情况下，轴承限定了主动齿轮轴或者说主动齿轮彼此远离的移位，而在o支承结构的情况下限定了或者说主动齿轮彼此靠近的移位。替代地，两个轴承还可以形成固定-浮动-支承结构，其中轴承之一、例如第一轴承设计成固定轴承，并且轴承中的另一个、即例如第二轴承设计成浮动轴承。固定轴承沿轴向方向固定了相应的主动齿轮轴，而浮动轴承允许各个主动齿轮轴沿轴向方向移位。

附加地或替代地，第二轴承可以被施加弹性预载，即由借助弹簧元件引起的弹簧力来加载。弹簧力优选仅沿轴向方向起作用。在此，该弹簧力可以指向第二主动齿轮的方向或指向背离该第二主动齿轮的方向。例如，弹簧力借助盘簧引起。该弹簧力或者可以作用在第二轴承的背离第二主动齿轮的一侧，或者可以作用在第二轴承的朝向第二主动齿轮的一侧。在第一种情况下，第二轴承朝向第二主动齿轮被施加弹性预载，在另一种情况下沿背离的方向被施加弹性预载。

本发明的一种改进方案提出，两个主动齿轮轴借助至少一个被施加弹性预载的轴向轴承相互支承，或两个主动齿轮轴借助多个轴向轴承相互支承，其中轴向轴承中的至少一个被施加弹性预载。至少一个轴向轴承可以设计成圆锥滚子轴承或者角接触球轴承，所述轴承能沿刚好一个方向承受轴向力。然而优选地，轴向轴承设计成纯轴向轴承。如已经说明的那样，轴向轴承可以仅沿一个方向承受轴向力，也就是说沿一个方向针对两个主动齿轮轴相对地形成一种“终端止挡”，而轴向轴承允许主动齿轮轴沿相反的方向移位。

如果设置多个轴向轴承，则该轴向轴承优选沿相反的轴向方向限定两个主动齿轮轴的移位。所述轴向轴承或多个轴向轴承中的至少一个被施加弹性预载。如果设置多个轴向轴承，则被施加弹性预载优选以下述方式实现，轴承中的多个沿轴向方向承受力，即防止两个主动齿轮轴彼此相对地进一步移位。

本发明的另一种优选实施方式提出，两个主动齿轮轴借助另一个轴向轴承相互支承，其中主动齿轮轴之一沿轴向方向刚性地与轴向轴承连接，并且主动齿轮轴中的另一个沿轴向方向通过热膨胀补偿套与另一个轴向轴承连接或支承在其上。沿轴向方向看，轴向轴承和热膨胀补偿套处于两个主动齿轮轴之间的作用连接中。这意味着，主动齿轮轴之一支承在轴向轴承上，热膨胀补偿套又在与主动齿轮轴对置的一侧支承在该轴向轴承上。

主动齿轮轴中的另一个在热膨胀补偿套的背离轴向轴承的一侧上抵靠在热膨胀补偿套上。如果轴向轴承或者说多个轴向轴承之一被施加弹性预载，则所述施加弹性预载优选以下述方式执行，主动齿轮轴之一压靠到另一个轴向轴承上，并且主动齿轮轴中的另一个压靠到热膨胀补偿套上，从而热膨胀补偿套总之还朝向另外的轴向轴承被挤压或者说被压靠到其上，从而热膨胀补偿套支承在另一个轴向轴承上。热膨胀补偿套优选在下述情况下设置：仅第一轴承或第二轴承配备有热膨胀补偿元件，即不存在另外的热膨胀补偿元件。

在本发明的另一种实施方式中可以规定，热膨胀补偿元件具有比传动装置壳体更大的热膨胀系数，和/或热膨胀补偿套具有与传动装置壳体不同的热膨胀系数。为此尤其是，一方面传动装置壳体以及另一方面热膨胀补偿元件和/或热膨胀补偿套由不同的材料制成、或者由具有不同的热膨胀系数的材料制成。热膨胀补偿元件和另一个热膨胀补偿元件的热膨胀系数优选以下述方式选择，补偿元件中的每一个分别补偿传动装置壳体的温度引起的膨胀的约一半。

如果膨胀补偿应借助热膨胀补偿元件和热膨胀补偿套来实现，则在此还适用，每个元件引起了大约一半的补偿。为此，热膨胀补偿套例如具有比传动装置壳体更高的或更低的热膨胀系数。然而下述情况可能足够：热膨胀补偿套具有与传动装置壳体相同的热膨胀系数。较高的或相同的膨胀系数例如通过热膨胀补偿套由轻金属、例如铝或铝合金制成的设计方案来实现。如果要实现较低的热膨胀系数，则例如因钢(不变钢)被考虑作为热膨胀补偿套的材料。

本发明的一种改进方案提出，引起弹性预载的弹簧元件以下述方式设计，在阈值温度下弹簧元件部分压缩。阈值温度例如是在传动系统运行期间预期的最高温度或者高于这个温度。在传动系统运行期间应防止完全压缩弹簧元件，以便避免在传动系统内的不希望的应力。出于这个原因，弹簧元件或者说其弹性预载以下述方式设计，使得在出现阈值温度时仅存在弹簧元件的部分压缩，从而在考虑温度的情况下实现了一定的安全距离。

最后，在本发明的一种优选实施方式中可以规定，两个传动装置输出轴相互对准或者轴线平行地彼此间隔开地布置。开头已经指出了这种配置。

附图说明

下面借助在附图中示出的实施例详细阐述本发明，而不对本发明构成限制。其中：

图1示出了用于机动车的传动系统的第一种实施方式，

图2以两个不同的变型示出了传动系统的第二种实施方式，以及

图3又以两个不同的变型示出了传动系统的第三种实施方式。

具体实施方式

图1示出了用于机动车的传动系统1的第一种实施方式。传动系统1具有传动装置壳体2，其在此仅示意性地示出。此外，传动装置1具有第一主动齿轮轴3以及同轴地布置在其上的第二主动齿轮轴4。第一主动齿轮轴3与第一主动齿轮5连接或与其一体构成，第二主动齿轮轴4与第二主动齿轮6连接或与其一体构成。第一主动齿轮5与第一冠齿轮7啮合，该第一冠齿轮与第一传动装置输出轴8连接。第一冠齿轮7和第一传动装置输出轴8以能围绕旋转轴线9转动的方式支承。而第二主动齿轮6与第二冠齿轮10啮合，该第二冠齿轮与第二传动装置输出轴11连接。

第二冠齿轮10和第二传动装置输出轴11以能围绕旋转轴线12转动的方式被支承。两个主动齿轮轴3和4且因此两个主动齿轮5和6由于其同轴布置而以能围绕共同的旋转轴线13转动的方式被支承。第一主动齿轮轴3的支承借助第一轴承14来实现，第二主动齿轮轴4的支承借助第二轴承15来实现。主动齿轮轴3和4通过轴承14和15支承在传动装置壳体2上。

传动装置壳体2具有热膨胀系数，其与第一主动齿轮轴3和/或第二主动齿轮轴4的热膨胀系数不同。相应地，用于热补偿或者说补偿传动装置壳体2和主动齿轮轴3和4的不同的热膨胀或热胀的措施是必要的。出于这个原因，第一轴承14通过热膨胀补偿元件16且第二轴承15通过另一个热膨胀补偿元件17与传动装置壳体2连接。尤其是，轴承14和15分别沿轴向方向通过各个热膨胀补偿元件16或17支承在传动装置壳体2上。相应地，能由热膨胀补偿元件16和17使轴承14和15沿以旋转轴线13为基准的轴向方向移位。

然而因为借助热膨胀补偿元件16和17进行的温度补偿仅能被精确地设定为唯一一种温度，所以规定，两个主动齿轮轴3和4借助多个轴向轴承、在此示出的实施例中两个轴向轴承18和19相互支承。轴向轴承18和19限定了主动齿轮轴3和4在轴向方向上彼此沿分别相反方向的移动。在此，轴向轴承19借助弹簧元件20进行被施加弹性预载。弹簧元件20优选设计成盘簧。该弹簧元件支承在第二主动齿轮轴4上并且在其背离主动齿轮轴4的一侧接合在轴向轴承19上，该轴向轴承本身沿轴向方向支承在第一主动齿轮轴3上。

就此而言，弹簧元件20沿轴向方向引起了弹簧力，该弹簧力压开两个主动齿轮5和6，从而两个轴承14和15沿轴向方向向外施加预载。尤其是，弹簧元件20以下述方式设计，主动齿轮轴3和4沿轴向方向如此移动，使得轴向轴承18沿轴向方向一方面抵靠在主动齿轮轴3上、另一方面抵靠在主动齿轮轴4上。

就此而言，弹簧元件20克服由热膨胀补偿元件16和17引起的轴承14和15的移动，或者在热膨胀补偿元件16和17沿轴向方向缩小尺寸时引起轴承14和15的复位。优选规定，轴向轴承18和19——沿轴向方向看——布置在第一主动齿轮5的不同侧。

可以看出，主动齿轮5和6具有相同的直径。这一点同样适用于冠齿轮7和10。然而这一点使下述情况成为必要，冠齿轮7和10或者说传动装置输出轴8和11的旋转轴线9和12错开地布置，即沿以旋转轴线13为基准的轴向方向彼此间隔开。就此而言，旋转轴线9和12并行地、特别是平行地彼此间隔开。优选地，旋转轴线9和12此外垂直于旋转轴线13所在的假设平面。还可以规定，旋转轴线9和12分别垂直于旋转轴线13本身。

图2以两个不同的变型示出了传动装置1的第二种实施方式，其中第一种变型在旋转轴线13上方示出，且第二种变型在旋转轴线13下方示出。原则上，参考第一种实施方式的上述实施例并且下面探讨不同之处。这种不同之处主要在于，仅设置热膨胀补偿元件16，然而未设置热膨胀补偿元件17。热膨胀补偿元件17的功能在第二种实施方式的范围内由热膨胀补偿套21承担。

该热膨胀补偿套针对第一种变型沿轴向方向设置在轴向轴承18和第一主动齿轮轴3、尤其是第一主动齿轮5之间。这意味着，热膨胀补偿套21一方面支承在第一主动齿轮轴3或者说第一主动齿轮5上且另一方面支承在轴向轴承18上，该轴向轴承又在其热膨胀补偿套21上沿轴向方向看抵靠在第二主动齿轮轴4上或者说支承在其上。热膨胀补偿套21优选具有与传动装置壳体2不同的热膨胀系数、尤其是更高的热膨胀系数。轴向轴承19又被弹簧元件20施加弹性预载，从而该轴向轴承将第一主动齿轮轴3或者说第一主动齿轮5沿轴向方向压靠到轴向轴承18上，并且该轴向轴承又沿轴向方向看压靠到第二主动齿轮轴4上。

此外规定，第二轴承15借助弹簧元件22——其又可以设计成盘簧——被施加弹性预载。对第二轴承15的弹性预载在此优选沿轴向方向朝向第一轴承14。弹簧元件22以下述方式设计，弹簧元件即使在出现阈值温度时也不导致弹簧元件22的完全压缩，而是仅部分压缩。弹簧元件22例如具有剩余弹簧行程限定装置，尤其是通过设计有形成锁定的套筒。

第二种实施方式的第二种变型与第一种变型的不同之处仅在于，热膨胀补偿套21现在沿轴向方向看布置在第一主动齿轮轴3或者说第一主动齿轮5与轴向轴承19之间，该第一主动齿轮轴在其背离热膨胀补偿套21的一侧处沿轴向方向支承在第二主动齿轮轴4上。此外，弹簧元件20现在配属于轴向轴承18，从而该轴向轴承被施加弹性预载。此外，参考针对第二种实施方式的第一种变型的评述。

图3又以两种变型示出了传动装置1的第三种实施方式。第一种变型在旋转轴线13上方示出，第二种变型在旋转轴线13下方示出。关于第三种实施方式参考针对第二种实施方式的评述并且整体上参考第二种实施方式。下面仅指出不同之处。除了还要阐述的不同之处之外，第三种实施方式的第一种变型相应于第二种实施方式的第一种变型，并且第三种实施方式的第二种变型相应于第二种实施方式的第二种变型。

与传动装置1的第二种实施方式的不同之处在于，第一轴承14设计成固定轴承，并且第二轴承15设计成浮动轴承。在此，两个轴承14和15在此以下述方式设计，它们能沿两个方向承受轴向力。轴承14和15原则上以能沿轴向方向移位的方式布置在传动装置壳体2中。第一轴承14设计成固定轴承，因为该第一轴承14固定地在热膨胀补偿元件16和弹簧元件23之间被上紧，从而该第一轴承仅能由于传动装置壳体2和/或热膨胀补偿元件16的温度引起的尺寸变化沿轴向方向移位。弹簧元件23在其沿轴向方向背离第一轴承14的侧面上支承在传动装置壳体2上，例如通过支承元件24、尤其是固定环或卡环。

第二轴承15原则上设计成浮动轴承。该第二轴承由弹簧元件22沿轴向方向施加弹性力，其中弹簧力沿轴向方向从第一轴承14推压第二轴承15。然而弹簧元件22仅具有较小的预载。第一轴承14和第二轴承15一起形成了主动齿轮轴3和4的固定-浮动-支承结构。

前述传动装置1能特别可靠地补偿温度引起的应力。尤其是，该传动装置能灵活设计，例如该传动装置允许灵活选择轴承配置结构。因此，第一轴承14和第二轴承15可以设计成例如借助第一和第二实施方式来说明的支承结构。但也可以实现根据第三种实施方式的固定-浮动-支承结构。