DE102021119354A1

DE102021119354A1 - Transmission device with a traction mechanism

Info

Publication number: DE102021119354A1
Application number: DE102021119354.0A
Authority: DE
Inventors: Vivek Singh; Prajod Ayyappath
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2023-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung (10) zur Drehmomentübertragung zwischen einem Elektromotor (12) und einem Abtriebselement (14) und aufweisend einen um eine Eingangsdrehachse (30) drehbaren und mit dem Elektromotor (12) drehmomentübertragbar verbundenen Getriebeeingang (18), eine erste Übersetzungsvorrichtung (44), die eine erste Übersetzungsstufe (62) zwischen dem Getriebeeingang (18) und dem Abtriebselement (14) bildet, eine Freilaufkupplung (48) in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang (18) und der ersten Übersetzungsvorrichtung (44), eine parallel zu der ersten Übersetzungsvorrichtung (44) wirksame zweite Übersetzungsvorrichtung (46), die eine zweite Übersetzungsstufe (73) zwischen dem Getriebeeingang (18) und dem Abtriebselement (14) bildet, eine Reibkupplung (50) in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang (18) und der zweiten Übersetzungsvorrichtung (46) und ein Zugmittelgetriebe (20) in Reihe wirksam zwischen dem Elektromotor (12) und dem Getriebeeingang (18).

The invention relates to a transmission device (10) for torque transmission between an electric motor (12) and an output element (14) and having a transmission input (18) which can be rotated about an input axis of rotation (30) and is connected to the electric motor (12) in a torque-transmittable manner, a first transmission device ( 44), which forms a first transmission stage (62) between the transmission input (18) and the output element (14), an overrunning clutch (48) operative in series between the transmission input (18) and the first transmission device (44), one parallel to the first transmission device (44) effective second transmission device (46), which forms a second transmission stage (73) between the transmission input (18) and the output element (14), a friction clutch (50) effective in series between the transmission input (18) and the second Translation device (46) and a traction mechanism (20) in series effective between the electric motor (12) and the transmission input ( 18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung nach Anspruch 1.The invention relates to a transmission device according to claim 1.

In US 2005/006967 A1 ist eine Getriebevorrichtung einer motorgetriebenen Achse beschrieben, mit einem Achsgehäuse und einem ein Schmiermittel enthaltenden Zwischengehäuse, in dem ein mit einem Differenzial gekoppeltes Untersetzungsgetriebe gelagert ist. Ein Elektromotor ist mit einer Welle, deren erstes Ende sich in das Gehäuse erstreckt, mit einem Eingangsritzel der Untersetzungseinheit verbunden.In U.S. 2005/006967 A1 describes a transmission device of a motor-driven axle, with an axle housing and an intermediate housing containing a lubricant, in which a reduction gear coupled to a differential is mounted. An electric motor is connected to an input pinion gear of the speed reducer by a shaft having a first end extending into the housing.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Getriebevorrichtung platzsparender und kostengünstiger auszuführen. Die Getriebevorrichtung soll flexibler mit dem Elektromotor verbunden werden können. Der Energieverbrauch der Getriebevorrichtung soll verringert werden.The object of the present invention is to make the transmission device more space-saving and cost-effective. The transmission device should be able to be connected more flexibly to the electric motor. The energy consumption of the transmission device should be reduced.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Getriebevorrichtung flexibler mit dem Elektromotor verbunden werden und bauraumsparender und kostengünstiger ausgeführt werden. Die Anordnung der Getriebevorrichtung kann flexibler erfolgen.At least one of these objects is solved by a transmission device having the features of claim 1. As a result, the transmission device can be connected more flexibly to the electric motor and can be designed to save space and cost. The arrangement of the transmission device can be made more flexible.

Die Getriebevorrichtung kann in einem Fahrzeug angeordnet sein. Das Fahrzeug kann wenigstens zwei Fahrzeugräder, insbesondere drei, bevorzugt vier Fahrzeugräder, aufweisen. Die Getriebevorrichtung kann in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet sein. Das Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug sein.The transmission device can be arranged in a vehicle. The vehicle can have at least two vehicle wheels, in particular three, preferably four vehicle wheels. The transmission device can be arranged in a drive train of the vehicle. The vehicle can be an electric vehicle.

Der Elektromotor kann ein Antriebsdrehmoment zur Drehmomentübertragung über die Getriebevorrichtung und zur Fortbewegung des Fahrzeugs bewirken. Der Elektromotor kann ein bürstenloser Gleichstrommotor sein.The electric motor can provide drive torque for transferring torque through the transmission device and propelling the vehicle. The electric motor can be a brushless DC motor.

Die Getriebevorrichtung kann auch mehr als zwei Übersetzungsstufen aufweisen. Ein Antriebsdrehmoment zur Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs kann über die erste oder zweite Übersetzungsstufe übertragbar sein.The transmission device can also have more than two gear ratios. A drive torque for moving the vehicle backwards can be transmittable via the first or second gear ratio.

Das Abtriebselement kann ein Differentialgetriebe sein. Das Differentialgetriebe kann ausgangsseitig an wenigstens zwei Fahrzeugräder einer Fahrzeugachse des Fahrzeugs drehmomentübertragbar angeschlossen sein. Die Fahrzeugachse kann achsparallel zu der Eingangsdrehachse angeordnet sein.The output element can be a differential gear. The differential gear can be connected on the output side to at least two vehicle wheels of a vehicle axle of the vehicle in a torque-transmittable manner. The vehicle axle can be arranged axially parallel to the input axis of rotation.

Die erste Übersetzungsvorrichtung kann parallel wirksam zu der Reibkupplung angeordnet sein. Die erste Übersetzungsvorrichtung kann ein antriebsseitiges Zahnrad aufweisen. Das antriebsseitige Zahnrad kann mit einem abtriebsseitigen Zahnrad der ersten Übersetzungsvorrichtung verzahnt drehmomentübertragbar verbunden sein. Das antriebsseitige und abtriebsseitige Zahnrad können in verzahntem Dauereingriff miteinander stehen. Das abtriebsseitige Zahnrad kann in verzahntem Dauereingriff mit dem Abtriebselement stehen.The first transmission device can be arranged in parallel with the effective friction clutch. The first transmission device may include a drive-side gear. The drive-side gear wheel can be connected to an output-side gear wheel of the first transmission device so that it can transmit torque. The drive-side and driven-side gears can be in continuous meshing engagement with each other. The gear on the output side can be in permanent meshing engagement with the output element.

Die zweite Übersetzungsvorrichtung kann parallel wirksam zu der Freilaufkupplung angeordnet sein. Die zweite Übersetzungsvorrichtung kann ein antriebsseitiges Zahnrad aufweisen. Das antriebsseitige Zahnrad kann mit einem abtriebsseitigen Zahnrad der zweiten Übersetzungsvorrichtung verzahnt drehmomentübertragbar verbunden sein. Das antriebsseitige und abtriebsseitige Zahnrad können in verzahntem Dauereingriff miteinander stehen. Das abtriebsseitige Zahnrad kann in verzahntem Dauereingriff mit dem Abtriebselement stehen.The second transmission device can be arranged in parallel with the overrunning clutch. The second transmission device may include a drive-side gear. The drive-side gear wheel can be connected to an output-side gear wheel of the second transmission device so that it can transmit torque. The drive-side and driven-side gears can be in continuous meshing engagement with each other. The gear on the output side can be in permanent meshing engagement with the output element.

Das Zugmittelgetriebe kann ein Riemengetriebe mit einem Riemen als Zugmittel oder ein Kettengetriebe mit einer Kette als Zugmittel sein.The traction drive can be a belt drive with a belt as the traction device or a chain drive with a chain as the traction device.

Die Freilaufkupplung kann die Schleppverluste bei einer Drehmomentübertragung zwischen dem Getriebeeingang und dem Abtriebselement über einen zu der Freilaufkupplung parallelen Drehmomentübertragungsweg verringern.The overrunning clutch can reduce the drag losses during torque transmission between the transmission input and the output element via a torque transmission path that is parallel to the overrunning clutch.

Die Drehmomentübertragung zwischen dem Getriebeeingang und dem Abtriebselement kann entweder über die erste Übersetzungsvorrichtung oder die zweite Übersetzungsvorrichtung erfolgen. Bei einer Drehmomentübertragung über die erste Übersetzungsvorrichtung kann die Drehmomentübertragung über die Freilaufkupplung bei geöffneter Reibkupplung erfolgen. Bei einer Drehmomentübertragung über die zweite Übersetzungsvorrichtung kann die Drehmomentübertragung über die geschlossene Reibkupplung erfolgen. Die Freilaufkupplung kann dabei die zweite Relativdrehrichtung aufweisen.The torque can be transmitted between the transmission input and the output element either via the first transmission device or the second transmission device. When torque is transmitted via the first transmission device, the torque can be transmitted via the overrunning clutch when the friction clutch is open. When torque is transmitted via the second transmission device, the torque can be transmitted via the closed friction clutch. The one-way clutch can have the second relative direction of rotation.

Die Zuordnung der Reibkupplung zu der Drehmomentübertragung über die zweite Übersetzungsvorrichtung hat den Vorteil, dass bei einer Drehmomentübertragung über die erste Übersetzungsvorrichtung und geöffneter Reibkupplung die Schleppverluste in der Reibkupplung durch die verringerte Drehzahl bei der Drehmomentübertragung über die erste Übersetzungsvorrichtung im Vergleich zu einer umgekehrten Anordnung, bei der die Reibkupplung der Drehmomentübertragung über die erste Übersetzungsvorrichtung zugeordnet und bei einer Drehmomentübertragung über die zweite Übersetzungsvorrichtung geöffnet wäre, verringert sind.The assignment of the friction clutch to the torque transmission via the second transmission device has the advantage that when torque is transmitted via the first transmission device and the friction clutch is open, the drag losses in the friction clutch due to the reduced speed during torque transmission via the first transmission device compared to a reverse arrangement associated with the friction clutch of the torque transmission via the first transmission device and would be open in a torque transmission via the second transmission device, are reduced.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn eine von der Eingangsdrehachse verschiedene Rotordrehachse eines Rotors des Elektromotors achsparallel zu der Eingangsdrehachse angeordnet ist. Dadurch kann der Elektromotor oberhalb von der Getriebevorrichtung angeordnet werden. Der Rotor kann mit einem ersten Antriebsrad des Zugmittelgetriebes drehfest verbunden, bevorzugt einteilig ausgeführt, sein. Das erste Antriebsrad kann über ein Zugmittel, beispielsweise einen Riemen oder eine Kette, mit einem zweiten Antriebsrad drehmomentübertragbar verbunden sein. Das zweite Antriebsrad kann mit dem Getriebeeingang drehfest verbunden, bevorzugt einteilig ausgeführt, sein.In a preferred embodiment of the invention, it is advantageous if a rotor axis of rotation, which differs from the input axis of rotation, of a rotor of the electric motor is arranged axially parallel to the input axis of rotation. As a result, the electric motor can be arranged above the transmission device. The rotor can be non-rotatably connected to a first drive wheel of the traction drive, preferably designed in one piece. The first drive wheel can be connected in a torque-transmittable manner to a second drive wheel via a traction mechanism, for example a belt or a chain. The second drive wheel can be non-rotatably connected to the transmission input, preferably in one piece.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der die Getriebevorrichtung eine um eine von der Eingangsdrehachse verschiedene Hauptdrehachse drehbare Hauptwelle aufweist, die achsparallel zu der Eingangsdrehachse angeordnet, mit dem Getriebeeingang drehmomentübertragbar verbunden und zur Drehmomentübertragung unter Umgehung der Freilaufkupplung mit der Reibkupplung verbunden ist. Die Hauptwelle kann konzentrisch zu dem antriebsseitigen Zahnrad der ersten Übersetzungsvorrichtung und/oder dem antriebsseitigen Zahnrad der zweiten Übersetzungsvorrichtung angeordnet sein. Das antriebsseitige Zahnrad der ersten Übersetzungsvorrichtung und das antriebsseitige Zahnrad der zweiten Übersetzungsvorrichtung können in Bezug auf die Hauptdrehachse axial versetzt zueinander angeordnet sein.A preferred embodiment of the invention is advantageous, in which the transmission device has a main shaft that can be rotated about a main axis of rotation that is different from the input axis of rotation, which is arranged axially parallel to the input axis of rotation, is connected to the transmission input in a torque-transmittable manner, and is connected to the friction clutch for torque transmission, bypassing the overrunning clutch. The main shaft can be arranged concentrically to the drive-side gear wheel of the first transmission device and/or the drive-side gear wheel of the second transmission device. The drive-side gear wheel of the first transmission device and the drive-side gear wheel of the second transmission device can be arranged axially offset from one another with respect to the main axis of rotation.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reibkupplung ein drehbares erstes Kupplungsbauteil und ein drehbares zweites Kupplungsbauteil aufweist, die abhängig von einem Kupplungsbetätigungszustand über einen Reibbereich reibschlüssig miteinander drehmomentübertragbar verbunden sind, wobei das erste Kupplungsbauteil drehfest mit der Hauptwelle verbunden ist. Das erste Kupplungsbauteil kann einteilig mit der Hauptwelle ausgeführt sein. Bei geschlossener Reibkupplung kann der Reibbereich zur Drehmomentübertragung zwischen dem ersten und zweiten Kupplungsbauteil mit einer Betätigungskraft beaufschlagt sein. Die Betätigungskraft kann durch eine Betätigungsvorrichtung aufgebracht werden.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the friction clutch has a rotatable first clutch component and a rotatable second clutch component which, depending on a clutch actuation state, are frictionally connected to one another in a torque-transmittable manner via a friction area, with the first clutch component being connected to the main shaft in a torque-proof manner. The first clutch component can be made in one piece with the main shaft. When the friction clutch is closed, an actuating force can be applied to the friction area for torque transmission between the first and second clutch component. The actuating force can be applied by an actuating device.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das zweite Kupplungsbauteil mit einem antriebsseitigen Zahnrad der zweiten Übersetzungsvorrichtung drehfest verbunden ist. Das zweite Kupplungsbauteil und das antriebsseitige Zahnrad der zweiten Übersetzungsvorrichtung können einteilig ausgeführt sein. Das zweite Kupplungsbauteil und das antriebsseitige Zahnrad der zweiten Übersetzungsvorrichtung können koaxial zueinander angeordnet sein.A preferred embodiment of the invention is advantageous in which the second clutch component is non-rotatably connected to a drive-side gear wheel of the second transmission device. The second clutch component and the drive-side gear wheel of the second transmission device can be made in one piece. The second clutch component and the drive-side gear wheel of the second transmission device can be arranged coaxially with one another.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reibkupplung in Bezug auf eine Drehmomentübertragung zwischen dem Getriebeeingang und dem Abtriebselement parallel wirksam zu der Freilaufkupplung angeordnet ist. Die Reibkupplung kann axial versetzt zu der ersten und/oder zweiten Übersetzungsvorrichtung angeordnet sein. Die Reibkupplung kann auf einer dem Zugmittelgetriebe axial gegenüberliegenden Seite der Getriebevorrichtung angeordnet sein. Die Reibkupplung kann auf einer der Freilaufkupplung axial gegenüberliegenden Seite der Getriebevorrichtung angeordnet sein. Die erste und/oder zweite Übersetzungsvorrichtung kann axial zwischen dem Zugmittelgetriebe und/oder der Freilaufkupplung und der Reibkupplung angeordnet sein.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the friction clutch is arranged to be effective parallel to the overrunning clutch with respect to torque transmission between the transmission input and the output element. The friction clutch can be arranged offset axially to the first and/or second transmission device. The friction clutch can be arranged on a side of the transmission device that is axially opposite to the traction mechanism. The friction clutch can be arranged on a side of the transmission device which is axially opposite to the overrunning clutch. The first and/or second transmission device can be arranged axially between the traction mechanism and/or the overrunning clutch and the friction clutch.

Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn die Freilaufkupplung ein drehbares erstes Freilaufbauteil und ein drehbares zweites Freilaufbauteil aufweist, die bei einer jeweils zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil vorliegenden ersten Relativdrehrichtung über Koppelmittel drehmomentübertragbar miteinander verbunden und bei einer entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung gegeneinander drehbar sind. Das erste und zweite Freilaufbauteil können konzentrisch zu der Hauptwelle angeordnet sein. Das erste und zweite Freilaufbauteil können axial zwischen dem Zugmittelgetriebe und der ersten Übersetzungsvorrichtung, der zweiten Übersetzungsvorrichtung und/oder der Reibkupplung angeordnet sein.In a specific embodiment of the invention, it is advantageous if the overrunning clutch has a rotatable first freewheel component and a rotatable second freewheel component, which are connected to one another in a torque-transmittable manner via coupling means when there is a first relative direction of rotation between the first and second freewheel components, and to one another when there is an opposite second relative direction of rotation are rotatable. The first and second one-way clutch components may be concentric with the mainshaft. The first and second freewheel components can be arranged axially between the traction mechanism and the first transmission device, the second transmission device and/or the friction clutch.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Freilaufkupplung durch eine Schaltvorrichtung zwischen einem Überbrückungszustand, bei dem das erste und zweite Freilaufbauteil auch bei der zweiten Relativdrehrichtung drehmomentübertragbar miteinander verbunden sind und einem Freigabezustand, bei dem das erste und zweite Freilaufbauteil bei der zweiten Relativdrehrichtung gegeneinander drehbar sind, umschaltbar ist. Dadurch kann eine Drehmomentübertragung über die Freilaufkupplung auch bei der zweiten Relativdrehrichtung, beispielsweise bei einem Antrieb des Fahrzeugs für eine Rückwärtsbewegung oder bei einer Rekuperation mit einer Drehmomentübertragung über die erste Übersetzungsvorrichtung, erfolgen.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the one-way clutch is switched by a switching device between a bridging state in which the first and second freewheel components are connected to one another in a torque-transmittable manner even in the second relative direction of rotation and a release state in which the first and second freewheel components are in the second relative direction of rotation are mutually rotatable, is switchable. As a result, torque can also be transmitted via the overrunning clutch in the second relative direction of rotation, for example when the vehicle is driven for a reverse movement or during recuperation with a torque transmission via the first transmission device.

Die Schaltvorrichtung kann ein bewegbares Schaltelement zur Umschaltung zwischen dem Überbrückungszustand und dem Freigabezustand aufweisen. Das Schaltelement kann bei dem Überbrückungszustand eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil zur Drehmomentübertragung umsetzen.The switching device can have a movable switching element for switching between the lock-up state and the release state. In the lock-up state, the switching element can implement a form-fitting connection between the first and second freewheel components for torque transmission.

Die Schaltvorrichtung kann ausschließlich in Verbindung mit der Kupplungsbetätigung schaltbar sein. Eine Kupplungsbetätigung kann dabei immer begleitet von einer Umschaltung der Schaltvorrichtung sein. Dadurch kann ein Blockieren der Getriebevorrichtung durch eine gleichzeitige Übertragung über die erste und zweite Übersetzungsvorrichtung verhindert werden.The switching device can only be switched in connection with the clutch actuation. A clutch actuation can always be accompanied by a switchover of the shifting device. As a result, the transmission device can be prevented from being locked up by simultaneous transmission via the first and second transmission devices.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Zugmittelgetriebe eine eingangsseitige Übersetzungsstufe in Reihe zu der ersten und zweiten Übersetzungsstufe bildet. Dadurch kann die Übersetzung der Getriebevorrichtung einfach und kostengünstig angepasst werden.In a preferred embodiment of the invention, it is advantageous if the traction mechanism forms an input-side transmission step in series with the first and second transmission step. As a result, the translation of the transmission device can be easily and inexpensively adjusted.

Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass in Reihe wirksam zwischen der eingangsseitigen Übersetzungsstufe und der ersten und/oder zweiten Übersetzungsstufe eine zwischengeschaltete Übersetzungsstufe angeordnet ist. Die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe kann zwischen dem Getriebeeingang und der Hauptwelle angeordnet sein. Die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe kann ein antriebsseitiges Zahnrad und ein verzahnt in Dauereingriff mit diesem verbundenes abtriebsseitiges Zahnrad aufweisen. Das antriebsseitige Zahnrad kann um die Eingangsdrehachse drehbar angeordnet sein. Das abtriebsseitige Zahnrad kann um die Hauptdrehachse drehbar angeordnet sein. Eine Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor und dem Abtriebselement über die erste oder zweite Übersetzungsvorrichtung kann immer auch über die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe erfolgen.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that an intermediate transmission stage is arranged in series between the transmission stage on the input side and the first and/or second transmission stage. The intermediate transmission stage can be arranged between the transmission input and the main shaft. The intermediate gear stage may have an input gear and an output gear meshedly connected thereto in constant mesh. The drive-side gear wheel can be arranged so as to be rotatable about the input axis of rotation. The gear on the output side can be arranged so as to be rotatable about the main axis of rotation. Torque can always be transmitted between the electric motor and the output element via the first or second transmission device via the intermediate transmission stage.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.Further advantages and advantageous configurations of the invention result from the description of the figures and the illustrations.

Figurenlistecharacter list

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

1: Ein Funktionsschaltbild einer Getriebevorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
2 bis 5: Einen Drehmomentübertragungsweg der Getriebevorrichtung aus 1 jeweils bei unterschiedlichen Fahrzuständen.
6: Einen Querschnitt einer Getriebevorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
7 bis 11: Jeweils einen Ausschnitt eines Querschnitts der Getriebevorrichtung aus 6.

The invention is described in detail below with reference to the figures. They show in detail:

1 : A functional diagram of a transmission device in a special embodiment of the invention.
2 until 5 : A torque transmission path of the transmission device 1 in each case under different driving conditions.
6 : A cross section of a transmission device in another specific embodiment of the invention.
7 until 11 : In each case a section of a cross section of the transmission device 6 .

1 zeigt ein Funktionsschaltbild einer Getriebevorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Getriebevorrichtung 10 ist in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs zur Drehmomentübertragung zwischen einem Elektromotor 12 und einem Abtriebselement 14, hier einem Differentialgetriebe 16, angeordnet. Die Getriebevorrichtung 10 umfasst einen Getriebeeingang 18, der bevorzugt als Getriebeeingangswelle ausgeführt ist. Ein Zugmittelgetriebe 20 ist in Reihe wirksam zwischen dem Elektromotor 12 und dem Getriebeeingang 18 angeordnet. Das Zugmittelgetriebe 20 ermöglicht eine eingangsseitige Übersetzungsstufe 22. Ein erstes Antriebsrad 24 des Zugmittelgetriebes 20 ist mit einem Rotor des Elektromotors 12 drehfest verbunden. Ein zweites Antriebsrad 26 ist mit dem Getriebeeingang 18 drehfest verbunden. Ein Zugmittel 28, beispielsweise ein Riemen, ist zur Drehmomentübertragung zwischen dem ersten und zweiten Antriebsrad 24, 26 angeordnet. 1 shows a functional circuit diagram of a transmission device in a special embodiment of the invention. The transmission device 10 is arranged in a drive train of a vehicle for torque transmission between an electric motor 12 and an output element 14 , here a differential gear 16 . The transmission device 10 includes a transmission input 18, which is preferably designed as a transmission input shaft. A traction mechanism 20 is arranged in series between the electric motor 12 and the transmission input 18 . The traction mechanism 20 enables an input-side translation step 22. A first drive wheel 24 of the traction mechanism 20 is non-rotatably connected to a rotor of the electric motor 12. A second drive wheel 26 is non-rotatably connected to the transmission input 18 . A traction device 28, for example a belt, is arranged between the first and second drive wheels 24, 26 for torque transmission.

Der Getriebeeingang 18 und das zweite Antriebsrad 26 sind um eine Eingangsdrehachse 30 drehbar. Ein Rotor des Elektromotors 12 und das erste Antriebsrad 24 sind um eine achsparallel zu der Eingangsdrehachse 30 angeordnete Rotordrehachse 32 drehbar. Der Getriebeeingang 18 ist über eine zwischengeschaltete Übersetzungsstufe 34 mit einer Hauptwelle 36, die um eine Hauptdrehachse 38 drehbar ist, drehmomentübertragbar verbunden. Hierfür umfasst der Getriebeeingang 18 ein konzentrisch zu der Eingangsdrehachse 30 drehbares, antriebsseitiges Zahnrad 40, das mit einem an der Hauptwelle 36 angeordneten abtriebsseitigen Zahnrad 42 zur Ausbildung der zwischengeschalteten Übersetzungsstufe 34 drehmomentübertragbar verbunden ist. Das abtriebsseitige Zahnrad 42 ist mit der Hauptwelle 36 drehfest verbunden.The transmission input 18 and the second drive wheel 26 can be rotated about an input axis of rotation 30 . A rotor of the electric motor 12 and the first drive wheel 24 can be rotated about a rotor axis of rotation 32 arranged axially parallel to the input axis of rotation 30 . The transmission input 18 is connected in a torque-transmittable manner to a main shaft 36 , which can be rotated about a main axis of rotation 38 , via an interposed transmission stage 34 . For this purpose, the transmission input 18 includes a drive-side gear wheel 40 that can rotate concentrically to the input axis of rotation 30 and that is connected in a torque-transmittable manner to a drive-side gear wheel 42 that is arranged on the main shaft 36 to form the intermediate gear ratio stage 34 . The gear wheel 42 on the output side is connected to the main shaft 36 in a rotationally fixed manner.

Die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe 34 ist mit einer ersten Übersetzungsvorrichtung 44 und einer parallel zu der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 angeordneten zweiten Übersetzungsvorrichtung 46 drehmomentübertragbar verbunden. Eine Freilaufkupplung 48 ist in Reihe wirksam zwischen der zwischengeschalteten Übersetzungsstufe 34 und der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 und eine Reibkupplung 50 ist in Reihe wirksam zwischen der zwischengeschalteten Übersetzungsstufe 34 und der zweiten Übersetzungsvorrichtung 46 angeordnet.The intermediate transmission stage 34 is connected in a torque-transmittable manner to a first transmission device 44 and to a second transmission device 46 arranged parallel to the first transmission device 44 . A one-way clutch 48 is operative in series between the intermediate gear stage 34 and the first gear device 44 and a friction clutch 50 is operative in series between the intermediate gear stage 34 and the second gear device 46 .

Die Freilaufkupplung 48 umfasst ein erstes Freilaufbauteil 52, das um die Hauptdrehachse 38 drehbar ist und mit dem abtriebsseitigen Zahnrad 42 der zwischengeschalteten Übersetzungsstufe 34 drehfest verbunden ist und ein zweites Freilaufbauteil 54, das um die Hauptdrehachse 38 drehbar ist und mit einem antriebsseitigen Zahnrad 56 der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 drehfest verbunden ist. Das erste und zweite Freilaufbauteil 52, 54 sind bei einer jeweils zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54 vorliegenden ersten Relativdrehrichtung über Koppelmittel 58 drehmomentübertragbar miteinander verbunden und bei einer entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung gegeneinander drehbar. Das antriebsseitige Zahnrad 56 der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 ist mit einem abtriebsseitigen Zahnrad 60 der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 zur Ausbildung einer ersten Übersetzungsstufe 62 drehmomentübertragbar verbunden.The overrunning clutch 48 comprises a first overrunning component 52, which is rotatable about the main axis of rotation 38 and is non-rotatably connected to the output-side gear 42 of the intermediate transmission stage 34, and a second overrunning component 54, which is rotatable about the main axis of rotation 38 and is connected to a drive-side gear 56 of the first Translation device 44 rotatably connected is. The first and second freewheel components 52, 54 are connected to one another in a torque-transmittable manner via coupling means 58 when there is a first relative direction of rotation between the first and second freewheel components 52, 54 and can be rotated counter to one another when there is an opposite second relative direction of rotation. The drive-side gear 56 of the first transmission device 44 is connected in a torque-transmittable manner to an output-side gear 60 of the first transmission device 44 to form a first transmission stage 62 .

Die Freilaufkupplung 48 ist durch eine Schaltvorrichtung 64 umschaltbar zwischen einem Überbrückungszustand, bei dem das erste und zweite Freilaufbauteil 52, 54 auch bei der zweiten Relativdrehrichtung drehmomentübertragbar miteinander verbunden sind und einem Freigabezustand, bei dem das erste und zweite Freilaufbauteil 52, 54 bei der zweiten Relativdrehrichtung gegeneinander drehbar sind, ausgeführt. Die Umschaltung wird durch ein axial verschiebbares Schaltelement 66 bewirkt.The overrunning clutch 48 can be switched over by a switching device 64 between a bridging state, in which the first and second freewheeling components 52, 54 are also connected to one another in a torque-transmittable manner in the second relative direction of rotation, and a release state in which the first and second freewheeling components 52, 54 in the second relative direction of rotation are mutually rotatable executed. Switching is effected by an axially displaceable switching element 66 .

Die Hauptwelle 36 ist über die Reibkupplung 50 mit der zweiten Übersetzungsvorrichtung 46 abhängig von einem Kupplungsbetätigungszustand der Reibkupplung 50 drehmomentübertragbar verbunden. Ein erstes Kupplungsbauteil 68 ist abhängig von dem Kupplungsbetätigungszustand über einen Reibbereich 70 reibschlüssig mit einem zweiten Kupplungsbauteil 72 drehmomentübertragbar verbunden. Der Kupplungsbetätigungszustand wird durch eine Betätigungsvorrichtung 74 verändert, die eine Betätigungskraft auf den Reibbereich 70 ausübt und damit den Reibbereich 70 zur reibschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Kupplungsbauteil 68, 72 beaufschlagt. Bei anliegender Betätigungskraft ist die Reibkupplung 50 geschlossen. Bei geöffneter Reibkupplung 50 sind das erste und zweite Kupplungsbauteil 68, 72 gegeneinander drehbar.The main shaft 36 is connected via the friction clutch 50 to the second transmission device 46 in a torque-transmittable manner depending on a clutch actuation state of the friction clutch 50 . A first clutch component 68 is connected to a second clutch component 72 via a friction region 70 in a friction-locked manner, depending on the clutch actuation state, so that torque can be transmitted. The clutch actuation state is changed by an actuation device 74 which exerts an actuation force on the friction area 70 and thus acts on the friction area 70 for the frictional connection between the first and second clutch components 68 , 72 . When the actuating force is applied, the friction clutch 50 is closed. When the friction clutch 50 is open, the first and second clutch components 68, 72 can be rotated in opposite directions.

Das zweite Kupplungsbauteil 72 ist mit einem antriebsseitigen Zahnrad 76 der zweiten Übersetzungsvorrichtung 46 drehfest verbunden. Das antriebsseitige Zahnrad 76 ist um die Hauptdrehachse 38 drehbar angeordnet. Das antriebsseitige Zahnrad 76 ist mit einem abtriebsseitigen Zahnrad 78 der zweiten Übersetzungsvorrichtung 46 zur Ausbildung einer zweiten Übersetzungsstufe 73 drehmomentübertragbar verbunden. Die abtriebsseitigen Zahnräder 60, 78 der ersten und zweiten Übersetzungsstufe 62, 73 sind drehfest miteinander und mit dem Differentialgetriebe 16 verzahnt in Dauereingriff verbunden.The second clutch component 72 is non-rotatably connected to a drive-side gear 76 of the second transmission device 46 . The drive-side gear wheel 76 is arranged such that it can rotate about the main axis of rotation 38 . The drive-side gear 76 is connected in a torque-transmittable manner to an output-side gear 78 of the second transmission device 46 to form a second transmission stage 73 . The output-side gears 60, 78 of the first and second transmission stage 62, 73 are rotatably connected to each other and meshed with the differential gear 16 in permanent engagement.

Das Differentialgetriebe 16 ist ausgangsseitig an wenigstens zwei Fahrzeugräder einer Fahrzeugachse 80 des Fahrzeugs angeschlossen. Die Fahrzeugachse 80 ist achsparallel zu der Eingangsdrehachse 30 angeordnet.The differential gear 16 is connected on the output side to at least two vehicle wheels of a vehicle axle 80 of the vehicle. The vehicle axle 80 is arranged axially parallel to the input axis of rotation 30 .

In 2 ist ein Drehmomentübertragungsweg 82 dargestellt, bei dem ein von dem Elektromotor 12 ausgehendes Antriebsdrehmoment zur Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs über das Zugmittelgetriebe 20, die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe 34, die Freilaufkupplung 48, die dabei eine erste Relativdrehrichtung zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54 aufweist und damit ein Drehmoment zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54 überträgt und die nachgeschaltete erste Übersetzungsvorrichtung 44 an das Abtriebselement 14, das als Differentialgetriebe 16 ausgeführt ist, übertragen.In 2 a torque transmission path 82 is shown, in which a drive torque emanating from electric motor 12 for the forward movement of the vehicle via traction mechanism 20, intermediate transmission stage 34, overrunning clutch 48, which in this case has a first relative direction of rotation between first and second overrunning component 52, 54 and thus a torque between the first and second freewheel component 52, 54 and the downstream first transmission device 44 to the output element 14, which is designed as a differential gear 16, transmitted.

Die mit der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 umgesetzte erste Übersetzungsstufe 62 entspricht dabei einem ersten Gang der Getriebevorrichtung 10. Dabei ist die Reibkupplung 50 geöffnet und damit eine Drehmomentübertragung ausgehend von dem Getriebeeingang 18 über die zweite Übersetzungsvorrichtung 46 unterbrochen.The first transmission step 62 implemented with the first transmission device 44 corresponds to a first gear of the transmission device 10. The friction clutch 50 is opened and thus a torque transmission from the transmission input 18 via the second transmission device 46 is interrupted.

Eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs weist den gleichen Drehmomentübertragungsweg 82 auf, allerdings mit umgekehrter Drehrichtung des Antriebsdrehmoments. Das von dem Elektromotor 12 ausgehende Antriebsdrehmoment wird zur Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs von dem Elektromotor 12 in eine entgegengesetzte Drehrichtung auf das Zugmittelgetriebe 20 eingeleitet. Dabei liegt an der Freilaufkupplung 48 die zweite Relativdrehrichtung vor, bei der die Freilaufkupplung 48 eine Drehmomentübertragung zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54 unterbinden würde. Um die Drehmomentübertragung zur Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs über die Freilaufkupplung 48 dennoch zu ermöglichen, ist die Schaltvorrichtung 64 in einem Überbrückungszustand geschaltet, bei dem das erste und zweite Freilaufbauteil 52, 54 auch bei der zweiten Relativdrehrichtung drehmomentübertragbar miteinander verbunden sind. Dadurch kann das Antriebsdrehmoment ausgehend von dem Elektromotor 12 über das Zugmittelgetriebe 20, die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe 34, die Freilaufkupplung 48 und die erste Übersetzungsvorrichtung 44 zu dem Differentialgetriebe 16 übertragen werden.Reverse movement of the vehicle has the same torque transmission path 82, but with the direction of rotation of the driving torque reversed. The drive torque emanating from the electric motor 12 is introduced from the electric motor 12 in an opposite direction of rotation to the traction mechanism 20 for the reverse movement of the vehicle. In this case, the second relative direction of rotation is present at the one-way clutch 48 , in which the one-way clutch 48 would prevent torque transmission between the first and second free-wheel components 52 , 54 . In order to still enable the torque transmission to move the vehicle backwards via the one-way clutch 48, the switching device 64 is switched to a lock-up state in which the first and second freewheel components 52, 54 are also connected to one another in a torque-transmittable manner in the second relative direction of rotation. As a result, the drive torque can be transmitted from the electric motor 12 via the traction mechanism 20, the intermediate transmission stage 34, the overrunning clutch 48 and the first transmission device 44 to the differential gear 16.

3 zeigt einen Drehmomentübertragungsweg 82 mit einer Drehmomentübertragung bei einem zweiten Gang der Getriebevorrichtung 10. Dabei ist die Reibkupplung 50 geschlossen und damit das erste und zweite Kupplungsbauteil 68, 72 drehmomentübertragbar miteinander verbunden. An der Freilaufkupplung 48 liegt die zweite Relativdrehrichtung vor, da die Hauptwelle 36 schneller als der Getriebeeingang 18 dreht. Bei der zweiten Relativdrehrichtung ist eine Drehmomentübertragung zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54 unterbrochen. Das von dem Elektromotor 12 ausgehende Antriebsdrehmoment wird über die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe 34 auf die Hauptwelle 36, die geschlossene Reibkupplung 50 und die zweite Übersetzungsvorrichtung 46 zu dem Differentialgetriebe 16 übertragen. Die Schaltvorrichtung 64 weist einen Freigabezustand auf, mit dem eine Drehmomentübertragung über die Freilaufkupplung 48 bei vorliegender zweiter Relativdrehrichtung unterbrochen ist. 3 shows a torque transmission path 82 with a torque transmission in a second gear of the transmission device 10. The friction clutch 50 is closed and thus the first and second clutch components 68, 72 are connected to one another in a torque-transmittable manner. The second relative direction of rotation is present at the overrunning clutch 48, since the main shaft 36 is faster than the Transmission input 18 rotates. In the second relative direction of rotation, torque transmission between the first and second freewheel components 52, 54 is interrupted. The drive torque emanating from the electric motor 12 is transmitted to the main shaft 36, the closed friction clutch 50 and the second transmission device 46 to the differential gear 16 via the intermediate transmission stage 34. The switching device 64 has a release state, with which a torque transmission via the overrunning clutch 48 is interrupted when the second relative direction of rotation is present.

In 4 ist ein Drehmomentübertragungsweg 82 bei einem Rekuperationsbetrieb abgebildet, bei dem ein von dem Abtriebselement 14 ausgehendes Drehmoment über die erste Übersetzungsvorrichtung 44 und die Freilaufkupplung 48 über die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe 34 und das Zugmittelgetriebe 20 auf den Elektromotor 12 übertragen wird und damit Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Dabei ist die Reibkupplung 50 geöffnet und die Schaltvorrichtung 64 in dem Überbrückungszustand, bei dem ein Drehmoment über die Freilaufkupplung 48 übertragen wird, obwohl die zweite Relativdrehrichtung zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54 vorliegt.In 4 a torque transmission path 82 is shown during recuperation operation, in which a torque emanating from the output element 14 is transmitted via the first transmission device 44 and the overrunning clutch 48 via the intermediate transmission stage 34 and the traction mechanism 20 to the electric motor 12, and kinetic energy is thus converted into electrical energy can. The friction clutch 50 is open and the switching device 64 is in the lock-up state, in which a torque is transmitted via the overrunning clutch 48, although the second relative direction of rotation between the first and second overrunning components 52, 54 is present.

5 zeigt einen Drehmomentübertragungsweg 82 bei einem Rekuperationsbetrieb über den zweiten Gang der Getriebevorrichtung 10. Die Reibkupplung 50 ist geschlossen und die Schaltvorrichtung 64 in dem Freigabezustand. Das von dem Abtriebselement 14 ausgehende Drehmoment wird über die zweite Übersetzungsvorrichtung 46, die Reibkupplung 50, die Hauptwelle 36, die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe 34 und das Zugmittelgetriebe 20 auf den Elektromotor 12 übertragen. 5 shows a torque transmission path 82 in a recuperation operation via the second gear of the transmission device 10. The friction clutch 50 is closed and the switching device 64 is in the release state. The torque emanating from the output element 14 is transmitted to the electric motor 12 via the second transmission device 46, the friction clutch 50, the main shaft 36, the intermediate transmission stage 34 and the traction mechanism 20.

6 zeigt einen Querschnitt einer Getriebevorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Getriebevorrichtung 10 umfasst das Zugmittelgetriebe 20 mit dem hier dargestellten zweiten Antriebsrad 26. Das zweite Antriebsrad 26 ist als Riemenscheibe ausgeführt und mit einer den Getriebeeingang 18 bildenden Getriebeeingangswelle 84 drehfest verbunden. An der Getriebeeingangswelle 84 ist ein antriebsseitiges Zahnrad 40 der zwischengeschaltete Übersetzungsstufe 34 drehfest angeordnet. Das antriebsseitige Zahnrad 40 ist verzahnt mit einem abtriebsseitigen Zahnrad 42 der zwischengeschalteten Übersetzungsstufe 34 verbunden. 6 shows a cross section of a transmission device in a further special embodiment of the invention. The transmission device 10 includes the traction mechanism 20 with the second drive wheel 26 shown here. The second drive wheel 26 is designed as a belt pulley and is non-rotatably connected to a transmission input shaft 84 forming the transmission input 18 . On the transmission input shaft 84, a drive-side gear 40 of the intermediate transmission stage 34 is arranged in a rotationally fixed manner. The drive-side gear 40 is connected in a toothed manner to a driven-side gear 42 of the intermediate transmission stage 34 .

Die Freilaufkupplung 48 ist in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang 18 und der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 angeordnet. Die Freilaufkupplung 48 umfasst Koppelmittel 58, beispielsweise Rollen, die bei der ersten Relativdrehrichtung zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54 eine Drehmomentübertragung ermöglichen und bei der zweiten Relativdrehrichtung das erste und zweite Freilaufbauteil 52, 54 drehbar gegeneinander freistellen.The one-way clutch 48 is operatively arranged in series between the transmission input 18 and the first transmission device 44 . The one-way clutch 48 includes coupling means 58, for example rollers, which enable torque transmission between the first and second freewheel components 52, 54 in the first relative direction of rotation and release the first and second freewheel components 52, 54 so that they can rotate relative to one another in the second relative direction of rotation.

Die Schaltvorrichtung 64 weist ein bewegbares Schaltelement 66 auf, das zwischen dem Überbrückungszustand und dem Freigabezustand umschaltet und bei dem Überbrückungszustand eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54 bewirkt und bei dem Freigabezustand eine Drehbewegung zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54 zulässt. Das zweite Freilaufbauteil 54 ist mit einem antriebsseitigen Zahnrad 56 der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 drehfest verbunden. Das antriebsseitige Zahnrad 56 ist verzahnt mit einem abtriebsseitigen Zahnrad 60 der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 zur Ausbildung der ersten Übersetzungsstufe 62 verbunden. Das abtriebsseitige Zahnrad 60 ist mit dem Differentialgetriebe 16 verzahnt in Dauereingriff verbunden.The switching device 64 has a movable switching element 66, which switches between the lock-up state and the release state and, in the lock-up state, brings about a positive connection between the first and second freewheel components 52, 54 and, in the release state, a rotational movement between the first and second freewheel components 52, 54 allows. The second freewheel component 54 is connected to a drive-side gear wheel 56 of the first transmission device 44 in a torque-proof manner. The drive-side gear 56 is connected in a toothed manner to a driven-side gear 60 of the first transmission device 44 to form the first transmission stage 62 . The output-side gear 60 is meshed with the differential gear 16 in constant mesh.

Das abtriebsseitige Zahnrad 42 der zwischengeschalteten Übersetzungsstufe 34 ist mit der Hauptwelle 36 drehfest verbunden. Die Hauptwelle 36 ist mit dem ersten Kupplungsbauteil 68 der Reibkupplung 50 drehfest verbunden. Der Reibbereich 70 ist wirksam zwischen dem ersten und zweiten Kupplungsbauteil 68, 72 angeordnet und durch eine von einer Betätigungsvorrichtung 74 bewirkte Betätigungskraft beaufschlagbar, um eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Kupplungsbauteil 68, 72 zu bewirken. Die Betätigungsvorrichtung 74 umfasst ein um eine Drehachse 86, die senkrecht zu der Hauptdrehachse 38 angeordnet ist, drehbares und mit einem Aktor zur Kupplungsbetätigung verbundenes Zahnrad 88, das verzahnt mit dem axial parallel zu der Hauptdrehachse 38 verschiebbaren Betätigungselement 90 verbunden ist. Eine Drehbewegung des Zahnrads 88 bewirkt dabei eine axiale Verschiebung des Betätigungselements 90 zur Veränderung des Kupplungsbetätigungszustands.The output-side gear 42 of the intermediate transmission stage 34 is non-rotatably connected to the main shaft 36 . The main shaft 36 is non-rotatably connected to the first clutch component 68 of the friction clutch 50 . The friction area 70 is operatively disposed between the first and second clutch components 68, 72 and can be acted upon by an actuating force caused by an actuating device 74 in order to cause a frictional connection between the first and second clutch components 68, 72. The actuating device 74 comprises a gear wheel 88 which can be rotated about an axis of rotation 86, which is arranged perpendicularly to the main axis of rotation 38, and which is connected to an actuator for actuating the clutch. A rotary movement of the gear 88 causes an axial displacement of the actuating element 90 to change the clutch actuation state.

Das zweite Kupplungsbauteil 72 ist über die zweite Übersetzungsvorrichtung 46 mit dem Differentialgetriebe 16 verbunden. Das Differentialgetriebe 16 ist abtriebsseitig mit Fahrzeugrädern einer Fahrzeugachse 80 verbunden.The second clutch component 72 is connected to the differential gear 16 via the second transmission device 46 . The differential gear 16 is connected to vehicle wheels of a vehicle axle 80 on the output side.

Die Getriebevorrichtung 10 weist ein Getriebegehäuse 92 auf, das die Getriebebauteile über Lagerelemente 93 gelagert aufnimmt, wie beispielsweise die Getriebeeingangswelle 84 und die Hauptwelle 36.The transmission device 10 has a transmission housing 92, which accommodates the transmission components mounted on bearing elements 93, such as the transmission input shaft 84 and the main shaft 36.

7 zeigt einen Ausschnitt der Getriebevorrichtung aus 6. Die Getriebeeingangswelle 84 ist über zwei Wälzlager 94 an dem Getriebegehäuse 92 gelagert. Die Hauptwelle 36 ist über ein Wälzlager 94 an dem Getriebegehäuse 92 gelagert. Das antriebsseitige Zahnrad 56 der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 ist über mehrere Nadellager 96 auf der Hauptwelle 36 aufgenommen. Das antriebsseitige Zahnrad 76 der zweiten Übersetzungsvorrichtung 46 ist über mehrere Nadellager 96 auf der Hauptwelle 36 aufgenommen. Zwischen dem antriebsseitigen Zahnrad 56 der ersten Übersetzungsvorrichtung 44 und dem antriebsseitigen Zahnrad 76 der zweiten Übersetzungsvorrichtung 46 ist ein Axiallager 98 angeordnet. 7 shows a section of the transmission device 6 . The transmission input shaft 84 is mounted on the transmission housing 92 via two roller bearings 94 . The main shaft 36 is mounted on the transmission housing 92 via a roller bearing 94 . The drive-side gear 56 of the first transmission device 44 is held on the main shaft 36 via a plurality of needle bearings 96 . The drive-side gear 76 of the second transmission device 46 is held on the main shaft 36 via a plurality of needle bearings 96 . An axial bearing 98 is arranged between the drive-side gear wheel 56 of the first transmission device 44 and the drive-side gear wheel 76 of the second transmission device 46 .

8 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts der Getriebevorrichtung aus 6. Das erste Antriebsrad 24 des Zugmittelgetriebes 20 ist um eine Rotordrehachse 32 drehbar und das zweite Antriebsrad 26 des Zugmittelgetriebes 20 ist um eine achsparallel zu der Rotordrehachse 32 angeordnete Eingangsdrehachse 30 drehbar. Das erste und zweite Antriebsrad 24, 26 sind über ein dazwischen angeordnetes Zugmittel 28 drehmomentübertragbar miteinander verbunden. 8th shows a detail of a cross section of the transmission device 6 . The first drive wheel 24 of the traction mechanism 20 can be rotated about a rotor axis of rotation 32 and the second drive wheel 26 of the traction mechanism 20 can be rotated about an input axis of rotation 30 arranged axially parallel to the rotor axis of rotation 32 . The first and second drive wheels 24, 26 are connected to one another in a torque-transmittable manner via a traction mechanism 28 arranged between them.

9 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts der Getriebevorrichtung aus 6. Die hier abgebildete Schaltvorrichtung 64 der Freilaufkupplung 48 umfasst eine bewegbare Schaltstange 99, die mit einer Gabel 100 verbunden ist. Die Gabel 100 ist mit einem Sperrelement 102 verbunden und bewirkt bei einer Bewegung der Schaltstange 99 eine Bewegung des Sperrelements 102 zur formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54 und bei einer entgegengesetzten Bewegung der Schaltstange 99 eine Bewegung des Sperrelements 102 zur Freigabe einer Drehbewegung zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 52, 54. Die Schaltstange 99 ist über eine Aufnahmehülse 104 in einem Aufnahmegehäuse 106, das bevorzugt mit dem Getriebegehäuse 92 fest verbunden ist, aufgenommen. 9 shows a detail of a cross section of the transmission device 6 . The shifting device 64 of the overrunning clutch 48 shown here comprises a movable shifting rod 99 which is connected to a fork 100 . The fork 100 is connected to a blocking element 102 and, when the shift rod 99 moves, causes a movement of the blocking element 102 to form a positive connection between the first and second freewheel components 52, 54 and, when the shift rod 99 moves in the opposite direction, causes a movement of the blocking element 102 to release a Rotational movement between the first and second freewheel components 52, 54. The shift rod 99 is received via a receiving sleeve 104 in a receiving housing 106, which is preferably firmly connected to the transmission housing 92.

10 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts der Getriebevorrichtung aus 6. Die Betätigungsvorrichtung 74 umfasst eine Betätigungsstange 108, die einen ersten Verzahnungsbereich 110 und einen zweiten Verzahnungsbereich 112 aufweist. Der erste Verzahnungsbereich 110 ist verzahnt mit einem Schneckengetriebe 114 verbunden, das bei einer Drehbewegung eine Auslenkung des ersten Verzahnungsbereichs 110 und damit eine Drehbewegung der Betätigungsstange 108 um die Drehachse 86 bewirkt. Der zweite Verzahnungsbereich 112 ist mit dem Betätigungselement verzahnt verbunden. 10 shows a detail of a cross section of the transmission device 6 . The actuating device 74 comprises an actuating rod 108 which has a first toothed area 110 and a second toothed area 112 . The first toothed area 110 is connected in a toothed manner to a worm gear 114 which, during a rotary movement, causes a deflection of the first toothed area 110 and thus a rotary movement of the actuating rod 108 about the axis of rotation 86 . The second toothed area 112 is connected to the actuating element in a toothed manner.

Eine Drehbewegung der Betätigungsstange 108 bewirkt eine axiale Bewegung des Betätigungselements zur Betätigung der Reibkupplung. Die Betätigungsstange 108 ist über Nadellager 96 an dem Aufnahmegehäuse 106 gelagert.A rotary movement of the actuating rod 108 causes an axial movement of the actuating element to actuate the friction clutch. The actuating rod 108 is mounted on the receiving housing 106 via needle bearings 96 .

11 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts der Getriebevorrichtung aus 6. Die Betätigungsvorrichtung 74 umfasst einen Aktor 116 zur Kupplungsbetätigung, der mit dem Schneckengetriebe 114 verbunden ist und eine Drehbewegung zur Kupplungsbetätigung umsetzt. Das Schneckengetriebe 114 ist über Wälzlager 118 an dem Aufnahmegehäuse 106 gelagert. 11 shows a detail of a cross section of the transmission device 6 . The actuating device 74 includes an actuator 116 for clutch actuation, which is connected to the worm gear 114 and converts a rotational movement for clutch actuation. The worm gear 114 is mounted on the receiving housing 106 via roller bearings 118 .

BezugszeichenlisteReference List

1010: Getriebevorrichtunggear device
1212: Elektromotorelectric motor
1414: Abtriebselementoutput element
1616: Differentialgetriebedifferential gear
1818: Getriebeeinganggear input
2020: Zugmittelgetriebetraction mechanism
2222: eingangsseitige Übersetzungsstufeinput translation stage
2424: erstes Antriebsradfirst drive wheel
2626: zweites Antriebsradsecond drive wheel
2828: Zugmitteltraction means
3030: Eingangsdrehachseinput axis of rotation
3232: Rotordrehachserotor axis of rotation
3434: zwischengeschaltete Übersetzungsstufeintermediate translation stage
3636: Hauptwellemain shaft
3838: Hauptdrehachsemain axis of rotation
4040: antriebsseitiges Zahnraddrive side gear
4242: abtriebsseitiges Zahnradoutput gear
4444: erste Übersetzungsvorrichtungfirst translation device
4646: zweite Übersetzungsvorrichtungsecond translation device
4848: Freilaufkupplungoverrunning clutch
5050: Reibkupplungfriction clutch
5252: erstes Freilaufbauteilfirst freewheel component
5454: zweites Freilaufbauteilsecond freewheel component
5656: antriebsseitiges Zahnraddrive side gear
5858: Koppelmittelcouplant
6060: abtriebsseitiges Zahnradoutput gear
6262: erste Übersetzungsstufefirst translation stage
6464: Schaltvorrichtungswitching device
6666: Schaltelementswitching element
6868: erstes Kupplungsbauteilfirst clutch component
7070: Reibbereichfriction area
7272: zweites Kupplungsbauteilsecond clutch component
7373: zweite Übersetzungsstufesecond translation stage
7474: Betätigungsvorrichtungoperating device
7676: antriebsseitiges Zahnraddrive side gear
7878: abtriebsseitiges Zahnradoutput gear
8080: Fahrzeugachsevehicle axle
8282: Drehmomentübertragungswegtorque transmission path
8484: Getriebeeingangswelletransmission input shaft
8686: Drehachseaxis of rotation
8888: Zahnradgear
9090: Betätigungselementactuator
9292: Getriebegehäusegear case
9393: Lagerelementbearing element
9494: Wälzlagerroller bearing
9696: Nadellagerneedle bearing
9898: Axiallagerthrust bearing
9999: Schaltstangeshift rod
100100: GabelFork
102102: Sperrelementblocking element
104104: Aufnahmehülsereceiving sleeve
106106: Aufnahmegehäuserecording housing
108108: Betätigungsstangeoperating rod
110110: erster Verzahnungsbereichfirst gear area
112112: zweiter Verzahnungsbereichsecond gear area
114114: Schneckengetriebeworm gear
116116: Aktoractuator
118118: Wälzlagerroller bearing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US2005006967A1[0002]

Claims

Transmission device (10) for torque transmission between an electric motor (12) and an output element (14) and having a transmission input (18) which can be rotated about an input axis of rotation (30) and is connected to the electric motor (12) in a torque-transmitting manner, a first transmission device (44), which forms a first transmission stage (62) between the transmission input (18) and the output element (14), an overrunning clutch (48) operative in series between the transmission input (18) and the first transmission device (44), a second transmission device (46) acting parallel to the first transmission device (44) and forming a second transmission stage (73) between the transmission input (18) and the output element (14), a friction clutch (50) operative in series between the transmission input (18) and the second transmission device (46) and a traction mechanism (20) acting in series between the electric motor (12) and the transmission input (18).

Transmission device (10) after claim 1 , characterized in that one of the input axis of rotation (30) different rotor axis of rotation (32) of a rotor of the electric motor (12) is arranged axially parallel to the input axis of rotation (30).

Transmission device (10) after claim 1 or 2 , characterized in that the transmission device (10) has a main shaft (36) which is rotatable about a main axis of rotation (38) different from the input axis of rotation (30), which is arranged axially parallel to the input axis of rotation (30), is connected to the transmission input (18) in a torque-transmittable manner and is connected to the friction clutch (50) for torque transmission, bypassing the overrunning clutch (48).

Transmission device (10) after claim 3 , characterized in that the friction clutch (50) has a rotatable first clutch component (68) and a rotatable second clutch component (72), which are frictionally connected to one another in a torque-transmittable manner via a friction region (70) depending on a clutch actuation state, the first clutch component (68 ) is non-rotatably connected to the main shaft (36).

Transmission device (10) after claim 4 , characterized in that the second clutch component (72) is non-rotatably connected to a drive-side gear (78) of the second transmission device (46).

Transmission device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the friction clutch (50) is arranged to act parallel to the overrunning clutch (48) with regard to torque transmission between the transmission input (18) and the output element (14).

Transmission device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the overrunning clutch (48) has a rotatable first overrunning component (52) and a rotatable second overrunning component (54) which, at a respective position between the first and second overrunning components (52, 54 ) present first relative direction of rotation via coupling means (58) are connected to one another in a torque-transmittable manner and can be rotated in opposite directions in relation to one another in an opposite second relative direction of rotation.

Transmission device (10) after claim 7 , characterized in that the overrunning clutch (48) is switched by a switching device (64) between a bridging state in which the first and second freewheel components (52, 54) are connected to one another in a torque-transmittable manner even in the second relative direction of rotation and a release state in which the first and the second freewheel component (52, 54) can be rotated in relation to one another in the second relative direction of rotation, can be switched over.

Transmission device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the traction mechanism (20) forms an input-side transmission step (22) in series with the first and second transmission step (62, 73).

Transmission device (10) after claim 9 , characterized in that an intermediate transmission stage (34) is arranged in series between the input-side transmission stage (22) and the first and/or second transmission stage (62, 73).