带有执行器组件的换挡传动机构，用于控制所述换挡传动机构的方法和带有换挡传动机构的电驱动

摘要

本发明涉及用于机动车辆的换挡传动机构（2）。所述换挡传动机构（2）包括驱动轴（3）、从动轴（4）、第一换挡等级（5）、第二换挡等级（6）、接合器（7），所述接合器能够被转移到三个接合器位置（Cl、CO、C2）中，以使所述驱动轴（3）和所述从动轴（4）经由所述第一或第二换挡等级（5、6）与彼此根据驱动地连接或从彼此脱离，和带有能够运动的调节元件（9）的驱使组件（8），所述调节元件能够运动到三个调节位置（S1、S2、S3）中并且与所述接合器（7）的能够运动的接合器部件（10）连接，其中，所述驱使组件具有第一和第二能够电磁地操纵的执行器（12、12'），所述执行器能够独立于彼此被操纵并且如下地共同作用于所述调节元件（9），使得所述第一和第二执行器（12、12'）的调节元件（9）能够被转移到三个调节位置（S1、S2、S3）中。此外，本发明涉及带有这种换挡传动机构的电驱动（20）。

说明书

技术领域

本发明涉及用于机动车辆驱动系的带有执行器组件的换挡传动机构以及带有这种换挡传动机构的电驱动。换挡传动机构例如被应用在电驱动中，以能够以不同的转速范围驱动所述机动车辆的电动马达驱动的轴。在此，换挡传动机构通常包括能够转动地驱动的驱动轴、从动轴和至少一个第一换挡等级以及第二换挡等级。通过所述第一和第二换挡等级的传递转矩的零部件的相应的设计，转矩能够以不同的传动比例从所述驱动轴传递到所述从动轴上。所述电驱动能够用作用于所述机动车辆的唯一的驱动或能够附加地设置内燃机。在这种情况下，所述电驱动和所述内燃机能够相应地单独或共同重叠地驱动所述机动车辆。

背景技术

电驱动通常包括电机以及放置在后的减速传动机构，所述减速传动机构将转动运动从快转化到慢。所述减速传动机构能够是可换挡的并且然后还被称为换挡传动机构。从所述减速传动机构所述转矩被传递到所述机动车辆的驱动系上，例如到放置在转矩流动中的减速传动机构后的差速传动机构上。差速传动机构能够分配引入的转矩到两个输出轴上，所述两个输出轴相互之间具有平衡的作用。

从DE102005022926B3已知用于机动车辆的驱动单元，带有电马达、具有至少两个档位等级和差速器的变速传动机构。所述马达经由中间轴驱动所述差速器。为了操纵所述两个档位等级设置执行器组件，所述执行器组件具有能够转动地驱动的换挡滚筒。借助于所述换挡滚筒操纵换挡套管，所述换挡套管操纵两个换挡接合器。

从WO2015/149875A1已知用于在换挡传动机构中的接合器的驱使组件。所述驱使组件包括电动马达驱动的滚珠丝杠传动。借助于所述滚珠丝杠传动，所述接合器能够有选择地被转移到三个换挡位置中，即第一换挡等级、第二换挡等级和到中性位置中。

从WO2012/007031A1已知用于带有电动马达和传动机构单元的机动车辆的电驱动。所述传动机构单元按顺序包括以圆柱齿轮传动或链传动形式的第一传动机构等级、以行星传动机构和差速传动机构形式的第二传动机构等级。所述行星传动机构的太阳轮能够借助于接合器有选择地与所述空心轮转动固定地连接或在地点固定的壳体部件处转动固定地支撑或被转移到空转位置中。

从WO2012/007030A1已知用于带有电动马达和传动机构单元的机动车辆的电驱动。所述传动机构单元具有行星传动机构和差速传动机构，所述行星传动机构和差速传动机构相对于彼此同轴地布置。设置有换挡接合器，所述换挡接合器能够被转移到三个换挡位置中，更确切地说能够被转移到两个不同的换挡等级以及一个空转位置中。

带有换挡传动机构的电驱动需要显著的构建的费用用于所述接合器和所述执行器。此外，对于所述换挡传动机构或所述执行器在由于不可预见的结果发生功能失效的情况下提出严格的要求，即所谓的“失效安全”功能。

发明内容

本发明基于如下任务，即提出带有执行器组件的换挡传动机构，所述换挡传动机构简单地且成本适宜地构建，实现可靠地换挡或还在不期望地发生的功能失效的情况下促使安全的换挡性能。此外，所述任务存在于，提出带有这种换挡传动机构的电驱动，所述换挡传动机构具有设计上简单的结构并且实现健全的换挡功能。

解决方案存在于如下换挡传动机构，尤其用于机动车辆的驱动系，包括：驱动轴、能够由所述驱动轴转动地驱动的从动轴、第一换挡等级、第二换挡等级、接合器（所述接合器能够被转移到三个接合器位置中并且设计用于将所述驱动轴和所述从动轴选择地经由所述第一换挡等级或所述第二换挡等级与彼此根据驱动地连接或从彼此脱离）、用于操纵所述接合器的驱使组件，其中，所述驱使组件具有能够运动的调节元件，所述调节元件能够运动到三个调节位置中并且与所述接合器的能够运动的接合器部件连接；其中，所述驱使组件具有第一能够电磁地被操纵的执行器和第二能够电磁地被操纵的执行器，所述第一能够电磁地被操纵的执行器和第二能够电磁地被操纵的执行器能够独立于彼此被操纵并且如下地共同作用于所述调节元件，使得所述调节元件能够由所述第一和第二执行器有选择地被转移到三个调节位置中的一个中。

优点是，基于所述电磁的执行器，所述换挡传动机构技术上简单地被构建。以两个执行器能够可靠地实现所述换挡传动机构的三个换挡位置，其中，在不期望的功能失效如电流停止的情况下所述驱动系的安全性和功能能力还保持被保证。以这种方式能够放弃用于停止安全（“失效安全”功能）的另外的技术上的消耗的结构元件。

优选地，所述能够电磁地操纵的执行器如下地设计，使得其能够精确地占据两个驱使位置，即第一驱使位置和第二驱使位置。由于所述执行器的这种简单的结构，在所述第一和第二驱使位置之间不设置中间位置。所述两个位置例如涉及可调整的执行器部件的驶出的位置和驶入的位置，例如能够运动的棒杆的驶出的位置和驶入的位置。

在所述调节元件和所述能够运动的接合器部件之间的连接能够原则上任意地设计，也就是说包括每个合适的技术上的耦联或所述调节元件的调节位置到所述能够运动的接合器部件上的传递。在此，所述连接能够直接地或还间接地经由插入的传递零部件进行。根据可行的设计方案，在所述调节元件和所述能够运动的接合器部件之间设置传递零部件，所述传递零部件传递所述调节元件的运动到所述能够运动的接合器部件上。

根据一实施方式，所述调节元件能够具有第一区段和第二区段，所述第一区段与所述第一执行器有效连接，所述第二区段与所述第二执行器有效连接。所述第一区段和所述第二区段与彼此隔开，其中，所述第一执行器的第一力作用线和所述第二执行器的第二力作用线通过相应地从属的第一或第二区段伸延。以这种方式，所述第一执行器和所述第二执行器在所述调节元件的不同的区段处作用于所述调节元件，从而所述第一执行器的操纵以与所述第二执行器的操纵不同的方式使所述调节元件运动。通过所述第一和第二执行器的运动构件的重叠，所述调节元件能够被转移到三个不同的调节位置中。根据可行的具体说明，所述第一力作用线和所述第二力作用线能够平行地或以相对于彼此的间距布置。

所述调节元件能够尤其以能够摆动的等臂杆的形式设计，所述等臂杆能够围绕摆动轴线摆动。所述摆动轴线优选地在所述第一区段和所述第二区段之间布置，也就是说，所述两个执行器的力作用线处于所述摆动轴线的不同的侧上并且具有相对于其的间距。优选地，所述能够运动的接合器部件在所述摆动轴线的区域中与所述调节元件有效连接。通过这个设计方案或布置能够实现所述调节元件的不同的运动学的运动，所述运动能够根据对于具体的技术上的要求的需求设计。

根据一设计方案，所述第一和所述第二执行器相应地具有电磁铁和棒杆，其中，所述棒杆在操纵所述电磁铁时能够移动。所述执行器能够例如由电子的调节单元（电子控制单元，ECU）操控，所述电子的调节单元用于调节所述机动车辆的行驶动力学。在此，所述执行器将所述调节单元的电信号转换成能够运动的执行器部件的机械的运动。以这种方式调整所述换挡传动机构的对于所述机动车辆的行驶动力学的期望的或必需的换挡位置。

所述接合器能够借助于所述执行器组件有选择地被转移到第一接合器位置中，在所述第一接合器位置中转矩通过所述第一换挡等级从所述驱动轴被传递到所述从动轴上，进一步到中性位置中，在所述中性位置中所述驱动轴和所述从动轴能够自由地相对于彼此转动；以及到第二接合器位置中，在所述第二接合器位置中转矩通过所述第二换挡等级从所述驱动轴被传递到所述从动轴上。

根据第一实施方式，所述第一和所述第二执行器中的至少一个能够以单稳态的执行器的形式设计。以此在当前的公开的意义上尤其指的是如下执行器，其棒杆在所述电磁铁通电流时沿第一方向被力加载并且在所述电磁铁的无电流的状态中没有力。在此，能够根据优选的具体说明设置如下弹簧，所述弹簧沿相反的第二方向加载所述棒杆，从而其在所述电磁铁的无电流的状态中又占据输出位置。

根据第一可行方案，所述第一和所述第二执行器能够如下地布置，使得所述两个棒杆在所述相应地从属的电磁铁通电流的情况下沿相同的方向被加载。在此设置成，所述第一和所述第二执行器能够相应地被转移到第一驱使位置中和到与其不同的第二驱使位置中。以这种布置能够在具体的实施方案中例如实现所述调节元件的下面的换挡：所述调节元件的第一调节位置能够以如下方式调整，即所述第一执行器和所述第二执行器相应地在所述第一驱使位置中；所述调节元件的第二调节位置能够以如下方式调整，即所述第一和第二执行器中的一个在所述第一驱使位置中并且所述第一和第二执行器中的另一个在所述第二驱使位置中；并且所述调节元件的第三调节位置能够以如下方式调整，即所述第一执行器和所述第二执行器相应地在所述第二驱使位置中。所述第一和第二驱使位置能够例如是所述相应的执行器棒杆的驶入的和驶出的位置（或相反）。

在所述调节元件与所述接合器如下地连接，使得第二换挡位置相应于所述接合器的空转位置时，所述两个执行器中的一个的不期望的功能失效导致所述调节元件自动地运动到所述第二换挡位置中并且所述接合器相应地被打开。

根据第二可行方案，所述第一和所述第二执行器能够如下地布置，使得所述两个棒杆在所述相应地从属的电磁铁的通电流的情况下沿相反的方向被加载。以这种布置能够在具体的实施方案中实现例如所述调节元件的下面的换挡：所述调节元件的第一调节位置能够以如下方式调整，即所述第一和第二执行器中的一个在所述第一驱使位置中并且所述第一和第二执行器中的另一个在所述第二驱使位置中；所述调节元件的中性调节的位置能够以如下方式调整，即所述第一执行器和所述第二执行器两者都在所述第一驱使位置中或在所述第二驱使位置中；并且所述调节元件的第二调节位置能够以如下方式调整，即所述第一和第二执行器中的一个在所述第二驱使位置中并且所述第一和第二执行器中的另一个在所述第一驱使位置中。

在所述调节元件与所述接合器如下地连接，使得所述第二换挡位置相应于所述接合器的空转位置时，所述两个执行器例如在电流停止时的不期望的功能失效导致所述调节元件自动地运动到所述第二换挡位置中并且所述接合器相应地被打开。

根据第二实施方式，所述第一和第二执行器中的至少一个能够以双稳态的执行器的形式设计。以此在当前的公开的意义上尤其指的是如下的执行器，其棒杆在所述电磁铁以第一极性通电流时被转移到第一驱使位置中并且在所述电磁铁以第二极性通电流时转移到第二驱使位置中。如果所述电磁铁无电流接通，那么所述棒杆保持在相应地直线邻近的第一或第二驱使位置中。双稳态的执行器由此不需要回位弹簧。

本身理解的是，根据第三实施方式能够如下地考虑所述第一和第二实施方式的组合，使得所述两个执行器中的一个作为单稳态的执行器设计并且另一个作为双稳态的执行器设计。

上面提及的任务的解决方案进一步存在于用于机动车辆的电驱动组件中，包括：用于驱动所述机动车辆的电机、能够由所述电机驱动的换挡传动机构（所述换挡传动机构根据上面提及的实施方式中的一个设计）和能够由所述换挡传动机构驱动的差速传动机构，其中，所述换挡传动机构的驱动轴与所述电机驱动连接并且所述换挡传动机构的从动轴与所述差速传动机构驱动连接。

所述电驱动的电机转换能量并且能够作为马达或发电机工作。在马达运行中，所述电机将电能量转换为机械能量，从而所述机动车辆的驱动系能够被驱动。在发电机运行中，所述电机转换机械的能量为电能，所述电能然后能够被储存在电池中。这个过程还被称为回收，在所述过程中所述机动车辆的制动能量被重新利用。

用于控制所述换挡传动机构的根据本发明的方法特征能够在于，所述第一执行器能够被转移到精确地两个位置中，即第一驱使位置和第二驱使位置，并且所述第二执行器能够被转移到精确地两个位置中，即第一驱使位置和第二驱使位置。通过带有执行器的这个设计方案（所述执行器能够调准到相应地精确地两个位置上），所述调节元件能够以技术上简单的方式被转移到精确地三个调节位置中。

例如能够根据第一方法引导设置成，通过所述第一执行器和所述第二执行器相应地被调准到第一驱使位置，所述调节元件被转移到第一调节位置中；通过所述第一和第二执行器中的一个被调整到第一驱使位置中并且所述第一和第二执行器的另一个被调准到第二驱使位置，所述调节元件被转移到中性调节位置中；并且通过所述第一执行器和所述第二执行器相应地被调准到第二驱使位置，所述调节元件被转移到第二调节位置中。

根据备选的第二方法引导能够设置成，通过所述第一和第二执行器中的一个在所述第一驱使位置中被调整并且所述第一和第二执行器中的另一个在所述第二驱使位置中被调整，所述调节元件被转移到第一调节位置中；通过所述第一执行器和所述第二执行器两者都被调准到所述第一驱使位置或所述第二驱使位置，所述调节元件被转移到中性的调节位置中；并且通过所述第一和第二执行器中的一个被调准到所述第二驱使位置并且所述第一和第二执行器中的另一个被调准到所述第一驱使位置，所述调节元件被转移到第二调节位置中。

本身理解的是，另外的方法引导能够被考虑，所述另外的方法引导能够根据对于所述换挡传动机构（尤其还对于在不期望的功能失效的情况下的性能）的相应的技术上的要求设计。

附图说明

在下面根据附图图片阐释优选的实施方式。其中:

图1示出以第一实施方式的根据本发明的换挡传动机构；

图2示出根据图1的换挡传动机构的可行的换挡示意图；

图3详细地示出来自图1的换挡传动机构的执行器组件

A) 在第一换挡位置中；

B) 在第二换挡位置中；

C) 在第三换挡位置中；

图4示出用于驱动带有根据图1的换挡传动机构的机动车辆的根据本发明的电驱动组件；

图5示出以第二实施方式的根据本发明的换挡传动机构；

图6示出根据图5的换挡传动机构的可能的换挡示意图；

图7详细地示出来自图5的换挡传动机构的执行器组件

A)在第一换挡位置中；

B)在第二换挡位置中；

C)在第三换挡位置中；

图8示出以第三实施方式的根据本发明的换挡传动机构；

图9示出根据图8的换挡传动机构的可行的换挡示意图；

图10详细地示出来自图8的换挡传动机构的执行器组件

A) 在第一换挡位置中；

B) 在第二换挡位置中；

C) 在第三换挡位置中；

图11示出带有以另外的实施方式的根据本发明的换挡传动机构的电驱动组件；并且

图12示出带有以另外的实施方式的根据本发明的换挡传动机构的电驱动组件。

具体实施方式

在下面共同被描述的图1至4示出以第一实施方式的根据本发明的换挡传动机构2。所述换挡传动机构2包括驱动轴3、第一换挡等级5、第二换挡等级6、从动轴4、接合器7和驱使组件8。所述两个换挡等级5、6实现，能够将导入到所述换挡传动机构中的转矩以两个不同的传动比例i1、i2从所述驱动轴3传递到所述从动轴4上。所述两个换挡等级5、6相应地具有多个传递转矩的零部件。

所述驱动轴3能够由驱动源转动地驱动，从而转矩能够被引入到所述换挡传动机构2中。能够尤其设置电机作为驱动源。引入到所述换挡传动机构2中的转矩能够借助于所述接合器7有选择地经由所述第一换挡等级5或所述第二换挡等级6被传递到所述从动轴4上。为此，所述接合器7如下地设计，使得其能够根据接合器位置将所述第一换挡等级5的零部件或所述第二换挡等级6的零部件与所述驱动轴3根据驱动地连接或从其松开。

所述驱使组件8用于操纵所述接合器7，所述驱使组件作为功能的结构组合件能够还被称为执行器单元。所述驱使组件8能够例如能够由电子的调节单元（未示出）控制，所述电子的调节单元用于调节所述机动车辆的行驶动力学。所述使组件8包括能够运动的调节元件9以及第一能够电磁地操纵的执行器12和第二能够电磁地操纵的执行器12'。所述调节元件9与运动学地与所述执行器12、12'有效连接并且所述执行器12、12'能够使其运动到三个调节位置S1、S2、S3中。

此外，所述调节元件9与所述接合器7的能够运动的接合器部件10连接，所述接合器部件能够相应地被转移到三个接合器位置C1、CO、C2中。所述两个执行器12、12'能够独立于彼此地被操控并且相应地独立于彼此地作用于所述调节元件9。根据所述两个执行器12、12'的单独的位置，所述调节元件9能够有选择地被转移到所述第一、第二或第三调节位置S1、S2、S3中，从而所述换挡传动机构2能够有选择地被换挡到第一档位、中性位置或第二档位中。

所述两个电磁的执行器12、12'优选地如下设计，使得其两者都能够相应地精确地占据两个驱使位置A1、A2。在此，以驱使位置指的是不同的位置，能够运动的执行器部件能够在操纵所述执行器时占据所述不同的位置。具体地，所述两个执行器12、12'能够相应地具有电磁铁13、13'和棒杆14、14'。在所述电磁铁13、13'通电流时，从属的棒杆14、14'从第一位置A1被移动到第二位置A2中，也就是说所述两个位置A1、A2通过相应的执行器的接上或断开被占据。同时，所述两个电磁铁13、13'促使附加的盈余，以避免在系统的不可预见地发生的功能失效时的不期望的换挡。

所述调节元件9以能够摆动的等臂杆的形式设计，所述等臂杆能够围绕摆动轴线X9摆动。在所述摆动轴线X9的对置的侧上，所述调节元件9具有第一区段15（所述第一能够电磁地操纵的执行器12作用于所述第一区段）和第二区段15'，所述第二能够电磁地操纵的执行器12'作用于所述第二区段。所述两个区段15、15'与彼此隔开地布置，从而从所述第一执行器12引入到所述第一区段15上的第一力和从所述第二执行器12'引入到所述第二区段15'的第二力促使所述调节元件9的不同的运动。在处于两个端部侧的执行器区段15、15'之间的调节区段16处联接有过渡元件18，所述过渡元件传递所述调节元件9的运动到所述可运动的接合器部件10上。所述调节区段16优选地处于中心，例如在所述调节元件9的摆动轴线X9的区域中并且能够就此而言还被称为中心区段。

通过所述第一和第二执行器12、12'的运动构件的重叠（所述运动构件能够相应地被转移到精确地两个位置中），所述调节元件9能够运动到三个不同的调节位置S1、S2、S3中，所述调节位置还能够被称为换挡位置。在当前的实施方式中，所述两个执行器12、12'的力作用线基本上平行于彼此伸延，其中，本身理解的是，有角度的取向同样在技术上可行。

在当前的实施方式中，所述两个执行器12、12'以单稳态的执行器的形式设计。所述执行器的棒杆14、14'在所述从属的电磁铁13、13'通电流的情况下被力加载并在所述电磁铁的无电流状态中没有力。在当前的实施方式中布置为如下方式，使得所述执行器12、12'在所述调节元件9的通电流的情况下沿方向R1加载到所述传动机构上。每个执行器12、12'设置弹簧17、17'，所述弹簧沿相对于所述电磁铁的力相反的方向R2作用于所述从属的棒杆14、14'，也就是说，当前从所述传动机构离开。由此，所述棒杆14、14'在断开的电磁铁情况下由所述弹簧17、17'又被加载回到输出位置中。本身理解的是，所述执行器12、12'或所述弹簧17、17'的作用方向还能够相反。

对此，在进一步参考图2和3的情况下，描述根据图1的换挡传动机构2的可行的换挡布置或运动动态。所述第一和所述第二执行器12、12'能够通过将所述从属的电磁铁13、13'通电流相应地被转移到第一驱使位置A1中和到与其不同的第二驱使位置A2中。具体地，在当前的实施方式的情况下进一步设置成，所述第一和所述第二执行器12、12'如下地布置，使得所述两个棒杆14、14'在所述相应地从属的电磁铁13、13'通电流的情况下沿相同的方向R1被加载。

在当前实施方式中，所述调节元件9的第一调节位置S1能够以如下方式调整，即所述第一执行器12和所述第二执行器12'相应地在所述第一驱使位置A1中，如在图3A中示出的那样。所述调节元件9的中心的区段16处于端部位置（在图3A中的左边的位置），从而与其连接的传递零部件18同样相应地占据相应的端部位置。所述能够运动的接合器零部件10被移动到所述第一接合器位置C1中，从而转矩经由所述第一换挡等级5从所述输入轴3被传递到所述输出轴4上。

通过如下地操纵所述执行器12、12'，使得一个在所述第一驱使位置A1中并且另一个在所述第二驱使位置A2中，所述调节元件9运动到第二调节位置S2中，所述第二调节位置在图1和3B中示出。与所述调节元件9连接的传递零部件18与所述调节区段16一起从所述端部位置运动到中间的位置中。相应地，与所述传递零部件18连接的接合器零部件10被转移到中性的接合器位置C0中，从而所述输入轴3和所述输出轴4与彼此脱离并且能够自由地相对于彼此转动。

所述调节元件9的第三调节位置S3能够以如下方式调整，即所述第一执行器12和所述第二执行器12'两者都在所述第二驱使位置A2中。所述位置在图3C中示出。所述调节元件9的中心的区段16处于第二端部位置（在图3C中的右边的位置）中，从而与其连接的传递零部件18同样占据相应的端部位置。所述能够运动的接合器零部件10被移动到所述第二接合器位置C2中，从而转矩通过所述第二换挡等级6从所述输入轴3被传递到所述输出轴4上。

带有能够运动的调节元件9和两个作用于其的执行器12、12'的驱使组件8的优点是，能够实现所述调节元件的不同的运动学的运动或换挡过程，所述运动或换挡过程能够根据需求灵活地匹配具体的技术上的要求。

由此，关于所述驱使组件和所述驱动系的安全功能的单独的解决方案能够被实现，如其例如在电流停止或不可预见的技术上的功能失效的情况下必需的那样。

在图4中示出带有来自图1的根据本发明的换挡传动机构2的根据本发明的电驱动20。所述电驱动20包括电机21、带有驱使组件8的换挡传动机构2和差速传动机构22。所述电驱动20用于驱动机动车辆的驱动轴23。在此，所述电驱动20能够作为唯一的驱动源或带有附加的驱动源应用。

所述电机21包括定子24和能够相对于其转动的转子25，所述转子在所述电动马达通电流时转动地驱动马达轴26。所述马达轴26的转动运动被传递到所述换挡传动机构2的驱动轴3上。所述电机21由电池（未示出）供应电流，其中，还能够设置成，所述电池在电机的发电机运行中被充电。

如上面描述的那样，所述换挡传动机构2具有两个换挡等级5、6，从而由所述电机21引入的转矩能够以两个不同的传动比例i1、i2从所述驱动轴3被传递到所述从动轴4上。所述从动轴4（还能够被称为中间轴）与所述差速传动机构22的差速托架27驱动连接。借助于所述差速传动机构22，所述引入的转矩被分配到两个侧轴28、29上用于驱动车辆轮。

所述换挡传动机构2作为减速传动机构设计，从而由所述电动马达21引入的转动运动被从快转化到慢。所述第一换挡等级5（还能够被称为挡位换挡等级或传动等级）包括作为传递转矩的零部件的能够在所述驱动轴3上转动地支承的第一驱动轮32和转动固定地与所述中间轴4连接的第一中间轮33，所述第一驱动轮和第一中间轮彼此处于啮合接合。第一驱动轮32和第一中间轮33形成具有第一传动比例i1的第一轮组。所述第二传动等级包括作为传递转矩的零部件的能够在所述驱动轴3上转动地支承的第二驱动轮34和转动固定地与所述中间轴4连接的第二中间轮35，所述第二驱动轮和第二中间轮彼此处于啮合接合。第二驱动轮34和第二中间轮35形成具有第二传动比例i2的第二轮组。第三传动等级包括与所述中间轴4转动固定地连接的从动轮36和与其啮合的固定地与所述差速托架11连接的环轮37。在此，所述中间轴4的从动轮36和所述环轮37形成具有第三传动比例i3的第三轮组。

所述驱动轴3能够借助于合适的轴承在所述换挡传动机构2的壳体30中围绕第一转动轴线X3转动地支承。所述驱动轮32、34能够通过轴轴承在所述驱动轴3上转动地支承。所述中间轴4能够借助于合适的轴承在所述壳体30中围绕第二转动轴线X4转动地支承。所述从动轮36转动固定地与所述中间轴4连接并且轴向地在所述第一和第二中间轮33、35之间布置。所述中间轮33、35例如通过轴啮合（花键）与所述中间轴4转动固定地连接。所述驱动轴3、所述中间轴4和所述差速托架27的转动轴线X27平行于彼此伸延。

所述中间轴4的从动轮36与所述差速托架27的环轮37啮合，以将转矩引入到所述差速器22中。所述差速托架27（还被称为差速器壳）在所述壳体30中能够借助于合适的轴承围绕所述转动轴线X27转动地支承。所述差速器27包括多个差速轮38（所述差速轮在所述差速托架27中能够在相对于所述转动轴线X27垂直的轴线X38上转动地支承）以及两个侧轴轮39、40，所述侧轴轮相应地能够相对于所述转动轴线X27同轴地转动地布置并且与所述差速轮38处于啮合接合。从所述环轮37引入到所述差速托架27中的转矩经由所述差速轮38被传递到所述两个侧轴轮39、40上，在所述两个侧轴轮之间存在平衡的作用。所述侧轴轮39、40为了传递转矩与从属的侧轴28、29连接，所述从属的侧轴传递引入的转矩到所述机动车辆的轮42、43上。

所述换挡传动机构2借助于所述接合器7换挡，所述接合器由所述执行器单元8操纵。通过相应地操控所述执行器单元8，所述换挡传动机构2能够有选择地换挡到中性位置、所述第一挡位或所述第二挡位中。在图1中示出的换挡传动机构的变形方案中相反地布置所述执行器单元8，也就是说，当所述弹簧17、17'沿所述传动机构的方向R2起作用于所述调节元件9上时，所述两个执行器12、12'在通电流时沿方向R1向所述传动机构起作用。由此，关于操纵所述第一和第二执行器12、12'得出所述第一和第三换挡位置S1、S3的反转。此外，所述执行器单元8如在就此而言参考的图1和3中相同地构建。

所述接合器7轴向地在所述第一驱动轮32和所述第二驱动轮34之间布置；所述接合器能够还被称为接合器单元。所述接合器7具有输入部件44，所述输入部件与所述驱动轴3转动固定地连接并且轴向地固定，第一输出部件45，所述第一输出部件与所述第一驱动轮32固定地连接，和第二输出部件46，所述第二输出部件与所述第二驱动轮34固定地连接。所述输入部件44能够以所述能够运动的接合器部件10可选地与所述第一输出部件45或所述第二输出部件46为了传递转矩而连接。所述能够运动的接合器部件10（还能够被称为耦联元件）尤其以滑动套筒的形式设计，所述滑动套筒转动固定地并且能够轴向地移动地保持在所述输入部件46上。所述滑动套筒45的操纵经由所述传递零部件18借助于所述驱使组件8进行。所述传递零部件18能够轴向地移动并且能够就此而言还被称为移动部件。操纵元件48被固定在其处，所述操纵元件跟随所述传递零部件18的运动并且相应地操纵所述能够运动的接合器部件10。所述操纵元件48能够例如以换挡拨叉的形式设计，所述换挡拨叉轴向地形状配合地与所述能够运动的接合器部件连接，例如借助于两个滑动板块，所述滑动板块接入到所述滑动套筒10的环形槽口中。

所述接合器单元7能够各输出部件43、44地具有同步机制，所述同步机制在所述换挡之前进行要与彼此连接的结构部件的转速一致化，也就是说在所述输入部件42和所述相应的输出部件43、44之间。然而，还可以考虑的是，所述接合器单元8作为没有同步的纯形状配合接合器设计或作为摩擦接合器设计。

通过借助于所述执行器单元8相应地操控所述接合器单元7，转矩能够有选择地经由第一功率路径或备选地经由第二功率路径从所述电动马达21被传递到所述差速器22或所述驱动轴23上。在所述中性位置（CO）（所述中性位置在图1和4中示出并且还能够被称为空转位置）中，所述耦联元件10在中心的位置中。在这个位置中所述电动马达21和所述差速器22与彼此脱离，从而在所述电动马达21和所述侧轴82、29（或相反）之间不能够进行转矩传递。在所述第一换挡位置（C1）中，所述耦联元件10与所述第一输出部件45或第一驱动轮32转动固定地连接，从而转矩经由所述第一功率路径从所述电动马达21被传递到所述差速器22上。在所述第二换挡位置（C2）中，所述耦联元件10与所述第二输出部件46或第二驱动轮34耦联，从而转矩经由所述第二功率路径被传递。

在所述两个执行器12、12'中的一个出现不期望的功能失效时，在当前的实施方式中，所述调节元件9通过所述弹簧17、17'运动到所述第二换挡位置S2中，从而所述接合器相应地被打开，也就是说被转移到所述中性位置CO中。

在下面一起被描述的图5至7示出以另外的实施方式的根据本发明的换挡传动机构2。其尤其相应于在图1至3中示出的换挡传动机构，从而关于共同点参考上面的描述。在此，相同的或彼此相应的单个部件设有如在图1至3中相同的参考数字。

唯一的区别存在于所述驱使组件2的设计方案中。所述两个执行器12、12'在所述实施方式中根据图5至7如下地布置，使得所述两个棒杆14、14'在相应地从属的电磁铁13、13'通电流的情况下沿相反的方向R1、R2被加载。以这种布置能够实现例如所述调节元件9的下面的换挡:

所述调节元件9的第一调节位置S1能够以如下方式调整，即所述第一执行器12被转移到所述第一驱使位置A1中并且所述第二执行器12'被转移到所述第二驱使位置A2中。这种换挡位置在图7A中示出。所述调节元件9的调节区段16处于端部位置（在图7A中左边的位置），从而与其连接的传递零部件18同样相应地占据相应的端部位置。所述能够运动的接合器零部件10被移动到第一接合器位置C1中，从而转矩通过所述第一换挡等级5从所述输入轴3被传递到所述输出轴4上。

通过如下地操纵所述执行器12、12'，使得所述两个棒杆14、14'占据所述第二驱使位置A2，所述调节元件9运动到第二调节位置S2中，所述第二调节位置在图5和7B中示出。与所述调节元件9连接的过渡元件18与所述调节区段16一起从所述端部位置运动到中间的位置中。相应地，与所述过渡元件18连接的接合器零部件10被转移到所述中性的接合器位置C0中，从而所述输入轴3和所述输出轴4与彼此脱离并且能够自由地相对于彼此转动。所述调节元件9的第二调节位置S2能够还以如下方式调整，即所述两个执行器12、12'被转移到所述第一驱使位置A1中。这只示意性地根据换挡图示出，即在第二列中（A1、A1、S2、C0）。

所述调节元件9的第三调节位置S3能够以如下方式调整，即所述第一执行器12被转移到所述第二驱使位置A2中并且所述第二执行器12'被转移到所述第一驱使位置A1中。这种换挡状态在图7C中示出。所述调节元件9的调节区段16处于第二端部位置（在图7C中的右边的位置）中，从而与其连接的传递零部件18同样占据相应的端部位置。所述能够运动的接合器零部件10被移动到所述第二接合器位置C2中，从而转矩经由所述第二换挡等级6从所述输入轴3被传递到所述输出轴4上。

在根据图5至7的当前的实施方式中，所述第一执行器位置A1借助于起作用于相应的端部区段15、15'上的弹簧17、17'在所述从属的电磁铁13、13'的无电流换挡之后被达到。相应地，所述两个执行器12、12'的无电流换挡（例如由于不期望的功能失效）自动地导致所述换挡传动机构2被转移到所述中性位置中，从而所述两个轴3、4能够自由地相对于彼此转动。

所述第一执行器12在通电流时产生沿从所述传动机构离开的第一方向R1的力，然而所述第二执行器12'在通电流时促使沿到所述传动机构上的第二方向R2的操纵力。本身理解的是，根据备选的变型方案，相反的布置还如下地可行，使得所述第一执行器12沿所述第二方向R2起作用并且所述第二执行器12'沿所述第一方向R1起作用。在这种情况下用于调整所述第一和第二接合器位置（C1、C2）的换挡状态相应地相反。

在下面一起被描述的图8至10示出以另外的实施方式的根据本发明的换挡传动机构2。其尤其相应于在图1至3中示出的换挡传动机构，从而关于共同点参考上面的描述。在此，相同的或彼此相应的单个部件设有如在图1至3中相同的参考数字。

唯一的区别存在于所述驱使组件2的设计方案中。在此采取的是，所述两个执行器12、12'作为双稳态的执行器设计。所述双稳态的执行器12、12'如下地设计，使得所述棒杆14、14'在所述从属的电磁铁13、13'以第一极性（+/-）通电流时被转移到第一驱使位置A1中并且在所述电磁铁13、13'以第二极性（-/+）通电流时被转移到第二驱使位置A2中。如果所述电磁铁13、13'被无电流地接通，所述棒杆14、14'保持在相应地直线邻近的驱使位置中。在应用双稳态的执行器时不必需回位弹簧。

此外，在图8至10中示出的实施方式尤其关于运动动力学和所述换挡等级的调整相应于根据图1至4的实施方式，从而关于此简化地参考上面的描述。本身理解的是，带有双稳态的执行器12、12'的当前的执行器组件8还能够应用于在图4中示出的电驱动。

在图11中示出以另外的实施方式的电驱动，所述实施方式相似于根据图4的实施方式。彼此相应的或相似的单个部件因此设有如在图4中相同的附图标记。

所述电驱动2包括电动马达21、带有换挡传动机构2和差速传动机构22的传动机构单元，所述差速传动机构从所述电动马达21传递驱动力矩到两个侧轴28、29上。所述换挡传动机构2包括两个换挡等级5、6、接合器7和执行器组件8。通过这个设计方案，所述驱动轴23能够根据所述执行器12、12'或所述接合器7的换挡位置以不同的转速被驱动。

所述执行器组件8如在图1至4示出的执行器组件那样构建，从而关于此简化地参考上面的描述。所述电驱动（没有执行器组件）详细地在WO2012/007031A1被描述，WO2012/007031A1在这里全部内容地被包括在内。

所述接合器单元7能够由所述执行器组件8被转移到三个换挡位置中。在所述调节元件9的第一换挡位置S1中所述能够运动的接合器部件10处于第一接合器位置C1中。在这个接合器位置C1中所述太阳轮44转动固定地与地点固定的壳体30连接。由所述电驱动引入的转矩支撑在所述壳体30处，从而所述行星轮托架或与其连接的差速托架27以第一转速驱动。在所述调节元件9的第二换挡位置S2中，所述接合器7在空转中，即在接合器位置CO中。所述太阳轮44能够自由地转动，更确切地说不仅相对于所述能够转动地驱动的壳体49还相对于所述地点固定的壳体30能够自由地转动。在这个换挡位置中不发生在所述电动马达21和所述侧轴28、29之间的转矩传递。通过控制所述执行器组件8到所述第三换挡位置中，所述接合器7占据所述第二接合器位置C2，从而所述太阳轮44与所述能够转动地驱动的壳体49转动固定地连接。在所述第二接合器位置C2中所述能够转动地驱动的壳体49、空心轮、所述太阳轮44、所述行星托架和所述与其连接的差速器壳27一起围绕所述转动轴线X27转动。因此不发生通过所述行星传动机构47到慢速中的传动，从而相对于所述第一接合器位置得出其它的第二传动比例。

在图12中示出以另外的实施方式的电驱动，所述实施方式与根据图4的实施方式相似。彼此相应的或相似的单个部件因此设有如在图4中相同的附图标记。

所述电驱动2包括电动马达21、带有换挡传动机构2和差速传动机构22的传动机构单元，所述差速传动机构从所述电动马达21传递驱动转矩到两个侧轴28、29上。所述换挡传动机构2包括两个换挡等级5、6、接合器7和执行器组件8。通过这个设计方案，所述驱动轴23能够根据所述执行器12、12'或所述接合器7的换挡位置以不同的转速被驱动。

所述执行器组件8如在图1至4示出的执行器组件那样构建，从而关于此简化地参考上面的描述。所述电驱动（没有执行器组件）详细地在WO2012/007030A1中描述，WO2012/007030A1在这里完整内容地被包括在内。

在所述执行器单元8的第一换挡位置S1中，当所述第二空心轮46相对于所述地点固定的壳体能够自由地转动时，相应于所述接合器7的第一接合器位置C1，所述第一空心轮45转动固定地与所述地点固定的壳体30连接。在这个换挡位置中进行从所述空心轴3经由所述第一行星齿轮等级5到所述差速器壳27上的转矩传递。在所述执行器单元的第二换挡位置S2中，相应于所述接合器7的中性的接合器位置C0，所述两个空心轮45、46相对于所述壳体30能够自由地转动。在这个换挡位置中不发生在所述空心轴3和所述差速器壳27之间（也就是说在所述电动马达21和所述侧轴28、29之间）的转矩传递。在所述执行器单元8的第三换挡位置S3中，当所述第二空心轮46与所述地点固定的壳体30转动固定地连接时，相应于第二接合器位置C2，所述第一空心轮45相对于所述地点固定的壳体30能够自由地转动。在这个换挡位置中进行从所述空心轴3通过所述第二行星轮等级6到所述差速器壳27上的转矩传递。

根据图12和13的两个最后提及的使用只是示范性的。本身理解的是，所述执行器组件8能够在带有三个换挡等级的任意的其它的换挡传动机构2的情况下使用。

附图标记列表

2 换挡传动机构

3 驱动轴

4 从动轴

5 换挡等级

6 换挡等级

7 接合器

8 驱使组件

9 调节元件

10 接合器部件

11

12、12' 执行器

13、13' 电磁铁

14、14' 棒杆

15、15' 区段

16 调节区段

17、17' 弹簧

18 过渡元件

19

20 驱动组件

21 电机

22 差速传动机构

23 驱动轴

24 定子

25 转子

26 马达轴

27 差速托架

28 侧轴

29 侧轴

30 壳体

31

32 第一驱动轮

33 第一中间轮

34 第二驱动轮

35 第二中间轮

36 从动轮

37 环轮

38 差速轮

39 侧轴轮

40 侧轴轮

42 轮

43 轮

44 输入部件

45 第一输出部件

46 第二输出部件

47 行星传动机构

48 操纵元件

49 能够转动驱动的壳体

A1、A2 执行器位置

CO、C1、C2 接合器位置

R1、R2 方向

S1、S2、S3 调节位置

X 轴线。