DE102007021359B4 - Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug mit Planetengetriebesätzen und Planetendifferential - Google Patents

Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug mit Planetengetriebesätzen und Planetendifferential Download PDF

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Abstract

Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, umfassend:
– einen elektrischen Motor (20) mit einem drehfest angeordneten Stator (62) und einem auf dem Stator (62) ausgerichteten Rotor (64),
– erste und zweite Abtriebswellen (12, 14),
– eine Getriebeeinheit (48), die einen ersten (68) und einen zweiten (78) einfachen Planetengetriebesatz sowie ein Mehrfach-Planetengetriebe des Differentialtyps (88) umfasst,
• wobei jeder Planetengetriebesatz (68, 78) aus einem Sonnenrad (70, 80), einem Hohlrad (72, 82), einem Träger (74, 84) und einem Satz Planetenritzel (76, 86) besteht, die auf dem Träger (74, 84) gelagert sind und in das Sonnenrad (70, 80) und das Hohlrad (72, 82) des entsprechenden Planetengetriebesatzes eingreifen,
• wobei jeder Planetengetriebesatz (68, 78) einen Ausgang und einen Eingang hat, wobei der Eingang des ersten Getriebesatzes (68) eine Antriebsverbindung zu dem Motor (20) hat und der Ausgang des
ersten Planetengetriebesatzes (68) eine Antriebsverbindung zu dem Eingang des zweiten Planetengetriebesatzes...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Antriebseinheit ist aus DE 602 24 020 T2 bekannt.”
  • Um die Menge der Schadstoffe zu verringern, die von Kraftfahrzeugantriebssystemen, die ausschließlich von Verbrennungsmotoren angetrieben werden, in die Luft abgegeben werden, wurden Hybridantriebssysteme entwickelt, die einen elektrischen Motor und einen Verbrennungsmotor umfassen, die unabhängig voneinander oder gemeinsam betrieben werden.
  • Gegenwärtig werden Hybrid-Elektroantriebssysteme für die Verwendung bei Fahrzeugen mit Allradantrieb entwickelt, so dass der Motor und die Verbrennungsmaschine Kraft sowohl auf einen vorderen Satz angetriebener Räder als auch auf einen hinteren Satz angetriebener Räder übertragen können. Hybridantriebssysteme für Allradantrieb stellen den Fahrzeugdesigner jedoch vor Schwierigkeiten bezüglich der Unterbringung. Bei der Unterbringung einer Antriebseinheit mit elektrischem Motor für eine Vorderachse oder eine Hinterachse wird die Motorantriebseinheit zur möglichst effizienten Unterbringung vorzugsweise auf der Mittellinie der Achse platziert.
  • Aus der DE 602 24 020 T2 ist eine Elektromotorantriebsachse mit integriertem Untersetzungs- und Differentialgetriebe bekannt. Diese Elektromotorantriebsachse umfasst einen elektrischen Motor mit einem drehfest angeordneten Stator und einem auf dem Stator ausgerichteten Rotor, erste und zweite Abtriebswellen und eine Getriebeeinheit, die einen ersten und einen zweiten einfachen Planetengetriebesatz sowie ein Mehrfach-Planetengetriebe des Differentialtyps enthält. Jeder Planetengetriebesatz besteht aus einem Sonnenrad, einem Hohlrad, einem Träger und einem Satz Planetenritzel, die auf dem Träger gelagert sind und in das Sonnenrad und das Hohlrad des entsprechenden Planetengetriebesatzes eingreifen. Jeder Planetengetriebesatz hat einen Ausgang und einen Eingang hat, wobei der Eingang des ersten Getriebesatzes eine Antriebsverbindung zu dem Motor hat und der Ausgang des ersten Planetengetriebesatzes eine Antriebsverbindung zu dem Eingang des zweiten Planetengetriebesatzes. Das Mehrfach-Planetengetriebe des Differentialtyps weist einen Eingang auf, der eine Antriebsverbindung zu dem Ausgang des zweiten Planetengetriebesatzes hat, sowie einen ersten Differentialausgang, der eine Antriebsverbindung zu der ersten Abtriebswelle hat und einen zweiten Differentialausgang, der eine Antriebsverbindung zu der zweiten Abtriebswelle hat.
  • Die Unterbringung eines elektrischen Motors auf einer Achse und der Fortfall der Notwendigkeit, ein Differential mit einem 90-Grad-Kegelrad vorzusehen, stellt ein Elektro-Hybridantriebssystem mit einer erheblichen Verbesserung bezüglich der Effizienz der Unterbringung zur Verfügung. Die Effizienz der Unterbringung geht einher mit einer Leistungsverbesserung und einer höheren Wirtschaftlichkeit bezüglich des Kraftstoffverbrauchs.
  • Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe darin, insbesondere bei einem Hybridantriebssystem den erforderlichen Bauraum zu minimieren und die Herstellungs- und Montagekosten zu verringern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebseinheit mit den Merkmalen nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Eine hier beschriebene elektrische Motorantriebseinheit stellt einen elektrischen Motor, kompakte Getriebesätze und einen Zwischenrad-Differentialgetriebemechanismus zur Verfügung. Die Geschwindigkeit des Motors wird durch die Wirkung von zwei einfachen Planetengetriebesätzen um ungefähr 8–10:1 reduziert. Die Spitzengeschwindigkeit des Fahrzeugs und die Größe der Reifen tragen zum Erreichen der maximalen Motorgeschwindigkeit und der maximalen Geschwindigkeit des Getriebes bei.
  • Durch Verwendung von Beta-Verhältnissen, d. h. des Verhältnisses des Teilkreisdurchmessers des Sonnenrades zum Teilkreisdurchmesser des Hohlrades, von ungefähr 2,0–2,5 wird der Durchmesser des elektrischen Motorantriebs klein gehalten, wobei es möglich ist, die Getriebesätze in den Rotor des Motors einzubauen. Diese Anordnung führt zu niedrigeren Ritzelgeschwindigkeiten im Vergleich zu vergleichbaren Anordnungen, wobei der Raum für die Unterbringung vergleichbar ist.
  • Die bevorzugten Ausführungsformen stellen ein Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug mit Allradantrieb zur Verfügung. Der Aufbau eliminiert die Notwendigkeit, ein Differential mit einem 90-Grad-Kegelrad vorzusehen und bietet die bestmögliche Unterbringungseffektivität, Leistung und Wirtschaftlichkeit bezüglich des Kraftstoffverbrauchs.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Antriebssystems für ein Hybrid-Elektrofahrzeug, dessen vordere Halbwellen durch eine elektrische Motorantriebseinheit angetrieben werden;
  • 2 ist eine schematische Ansicht eines Antriebssystems für ein Hybrid-Elektrofahrzeug, dessen hintere Achswellen oder Halbwellen durch eine elektrische Motorantriebseinheit angetrieben werden;
  • 3 ist eine Schnittansicht der elektrischen Motorantriebseinheit, die eine erste Ausführungsform der Getriebeeinheit zeigt;
  • 4 ist eine Schnittansicht der elektrischen Motorantriebseinheit, die eine zweite Ausführungsform der Getriebeeinheit zeigt;
  • 5 ist eine Schnittansicht der elektrischen Motorantriebseinheit, die eine dritte Ausführungsform der Getriebeeinheit zeigt, und
  • 6 ist eine Schnittansicht der elektrischen Motorantriebseinheit, die eine vierte Ausführungsform der Getriebeeinheit zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf zunächst die 1 umfasst ein Antriebssystem 10 für ein Hybrid-Elektrofahrzeug ein Vorderrad-Antriebssystem, das vordere Halbwellen 12, 14 aufweist, die jeweils eine Antriebsverbindung zu den Vorderrädern 16, 18 haben, wobei die Achsen von einer elektrischen Motorantriebseinheit 20 angetrieben werden. Das Antriebssystem 10 umfasst auch ein Hinterrad-Antriebssystem 22, das hintere Antriebswellen 24, 26 aufweist, die eine Antriebsverbindung zu den Hinterrädern 28 bzw. 30 haben. Die hinteren Antriebswellen können durch Halbwellen ersetzt werden. Ein Verbrennungsmotor 32 treibt die hinteren Antriebswellen 24, 26 über ein Getriebe 34, eine Hinterachswelle 36 und einen Zwischenrad-Differentialgetriebemechanismus 38, der die Kraft differenziert auf die Hinterräder 28, 30 überträgt, an.
  • Die 2 zeigt eine alternative Ausführungsform mit einem Frontantriebssystem, bei dem die Vorderräder 16, 18 von dem Motor 32 angetrieben werden, und einem Hinterrad-Antriebssystem, bei dem die Hinterräder 28, 30 von der elektrischen Motorantriebseinheit 20 angetrieben werden. Bei der Ausführungsform der 2 umfasst das Vorderrad-Antriebssystem 40 ein Getriebe 42 in Transaxle-Bauweise, das antriebstechnisch zwischen dem Ausgang des Motors 32 und den rechten und linken vorderen Halbwellen 12, 14 eingebunden ist. Das Transaxle-Getriebe 42 umfasst ein Getriebe und einen Zwischenrad-Differentialgetriebemechanismus und kann ein Automatik-, Schalt- oder Halbautomatikgetriebe oder ein stufenloses Getriebe (CVT) mit Riemenantrieb, Kettenantrieb oder Schubgliederbandantrieb sein. Das Hinterrad-Antriebssystem umfasst die elektrische Motorantriebseinheit 32, die die hinteren Antriebswellen 24, 26 und die Hinterräder 28, 30 antreibt. Die hinteren Antriebswellen können durch Halbwellen ersetzt werden.
  • Die Hybrid-Antriebseinheit umfasst zwei Kraftquellen, nämlich den Verbrennungsmotor 32 und einen elektrischen Motor 46. Der Motor 46 hat eine Antriebsverbindung zu einer Getriebeeinheit 48 und ist mit einer Getriebeeinheit in der elektrischen Motorantriebseinheit 20 untergebracht. Der Motor 46, der mit einer elektrischen Speicherbatterie 50 verbunden ist, kann in einem Fahrzustand, einem Ladezustand und einem ausgeschalteten Zustand betrieben werden. Wenn der Motor im Fahrzustand betrieben wird, fungiert die elektrische Motorantriebseinheit 20 als Motorantriebseinheit, deren Kraftquelle eine elektrische Speicherbatterie 50 ist. Wenn der Motor im Ladezustand betrieben wird, fungiert die elektrische Motorantriebseinheit 20 als elektrischer Generator und speichert elektrische Energie in der Batterie 50. Wenn der Motor im ausgeschalteten Zustand ist, ist der elektrische Motor 46 deaktiviert und seine Motorwelle ist frei drehbar.
  • Die 3 zeigt die elektrische Motorantriebseinheit 20, die innerhalb ihres Gehäuses 60 den elektrischen Motor 46 und die Getriebeeinheit 48 einschließt. Die 3 zeigt die Getriebeeinheit 48 mit einem bezüglich der Unterbringung relativ großen Platzbedarf, wobei ihr Räderwerk radial innerhalb des Stators 62 und des Rotors 64 des Motors untergebracht ist. Die elektrische Motorantriebseinheit 20 wird unter Bezugnahme auf die Ausführungsform der 1 beschrieben, sie ist jedoch auch für die Ausführungsform der 2 verwendbar.
  • Der Stator 62 des Motors ist an dem Gehäuse 60 befestigt und der Rotor 64 des Motors ist auf einer Längsachse 66, die koaxial zu der rechten Halbwelle 12 und der linken Halbwelle 14 ist, drehbar gelagert. Ein erster Planetengetriebesatz 68 umfasst ein an dem Rotor 64 befestigtes Sonnenrad 70, ein Hohlrad 72, einen drehfest an dem Gehäuse 60 befestigten Planetenritzelträger 74 und einen drehbar auf dem Träger gelagerten und in das Hohlrad und das Sonnenrad eingreifenden Satz Planetenritzel 76.
  • Ein zweiter Planetengetriebesatz 78 umfasst ein an dem Träger 74 befestigtes Sonnenrad 80, ein drehfest an dem Gehäuse 60 befestigtes Hohlrad 82, einen Planetenritzelträger und einen drehbar auf dem Träger 84 gelagerten und in das Hohlrad 82 und das Sonnenrad 80 eingreifenden Satz Planetenritzel 86.
  • Ein Differentialgetriebe mit zwei Planetenradsätzen umfasst ein Sonnenrad 90 mit einer Antriebsverbindung zu der linken Halbwelle 14, ein an dem Träger 84 befestigtes Hohlrad 92, einen Planetenritzelträger 94 mit einer Antriebsverbindung zu der rechten Halbwelle 12, eine ersten Satz Planetenritzel 96, die drehbar auf dem Träger 94 gelagert sind und in das Hohlrad 92 eingreifen, und einen zweiten Satz Planetenritzel 98, die drehbar auf dem Träger 94 gelagert sind und in das Sonnenrad 90 sowie die Ritzel 96 des ersten Planetenritzelsatzes eingreifen.
  • Der Rotor 64 treibt das Sonnenrad 70 an und der Träger 74 des ersten Getriebesatzes 68 wird im Vergleich zu der Geschwindigkeit des Rotors mit einer Drehzahlverringerung angetrieben. In ähnlicher Weise treibt der Träger 74 das Sonnenrad 80 an und der Träger 84 des zweiten Getriebesatzes 78 wird im Vergleich zu der Geschwindigkeit des Trägers 74 und des Sonnenrades 80 mit einer Drehzahlverringerung angetrieben. Das Hohlrad 92 des Differentialgetriebesatzes 88 wird durch den Träger 84 angetrieben. Der erste Ausgang wird von dem Träger 94 und seiner Halbwelle 12 gebildet; der zweite Ausgang wird von dem Sonnenrad 90 und seiner Halbwelle 14 gebildet.
  • Die 4 zeigt eine Getriebeeinheit 48, die so ausgebildet ist, dass ihre axiale Länge minimiert wird, indem die Getriebesätze 68, 78 axial fluchtend angeordnet werden und der Getriebesatz 78 radial außerhalb des Getriebesatzes 68 platziert wird. Die Verbindungen zwischen den Einzelteilen der Getriebesätze 68, 78, 88 und die Funktionsweise des Getriebesatzes werden unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben. Bei der Ausführungsform der 4 kann der Getriebesatz 78 radial innerhalb des Getriebesatzes 68 angeordnet werden.
  • Die 5 zeigt eine Getriebeeinheit 48, die so ausgebildet ist, dass ihre radiale Ausdehnung minimiert wird, indem die Getriebesätze 68, 78, 88 axial hintereinander angeordnet werden, wobei der Stator und der Rotor axial neben den Getriebesätzen liegend platziert sind und der Rotor radial innerhalb des Stators angeordnet ist. Die Verbindungen zwischen den Einzelteilen der Getriebesätze 68, 78, 88 und die Funktionsweise der Getriebesätze werden unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben.
  • Die 6 zeigt eine Getriebeeinheit 48, die so ausgebildet ist, dass ihre axiale Ausdehnung verkürzt ist, indem die Getriebesätze 68, 78, 88 axial hintereinander angeordnet werden, wobei der Stator und der Rotor axial fluchtend ausgerichtet sind und die Getriebesätze radial innerhalb des Stators und des Rotors platziert werden. Die Verbindungen zwischen den Einzelteilen der Getriebesätze 68, 78, 88 und die Funktionsweise der Getriebesätze werden unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben, mit der Ausnahme, dass die Hohlräder 72, 82 an dem Stator 62 befestigt sind, der drehfest vorzugsweise auf dem Gehäuse 60 angeordnet ist, während der Rotor 64 radial außerhalb des Stators 62 angeordnet ist.
  • Das Anordnen des elektrischen Motors 46 und der Getriebeeinheit 48 in einem einzigen Gehäuse 60 vereinfacht das Austauschen einer konventionellen Achseneinheit gegen die elektrische Motorantriebseinheit 20. Auf diese Weise können konventionelle Hinterrad-Antriebssysteme und Vorderrad-Antriebssysteme in Kombination mit einer elektrischen Motorantriebseinheit verwendet werden, um ein Hybrid-Elektroantriebssystem für ein Fahrzeug mit Allradantrieb herzustellen.

Claims (4)

  1. Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, umfassend: – einen elektrischen Motor (20) mit einem drehfest angeordneten Stator (62) und einem auf dem Stator (62) ausgerichteten Rotor (64), – erste und zweite Abtriebswellen (12, 14), – eine Getriebeeinheit (48), die einen ersten (68) und einen zweiten (78) einfachen Planetengetriebesatz sowie ein Mehrfach-Planetengetriebe des Differentialtyps (88) umfasst, • wobei jeder Planetengetriebesatz (68, 78) aus einem Sonnenrad (70, 80), einem Hohlrad (72, 82), einem Träger (74, 84) und einem Satz Planetenritzel (76, 86) besteht, die auf dem Träger (74, 84) gelagert sind und in das Sonnenrad (70, 80) und das Hohlrad (72, 82) des entsprechenden Planetengetriebesatzes eingreifen, • wobei jeder Planetengetriebesatz (68, 78) einen Ausgang und einen Eingang hat, wobei der Eingang des ersten Getriebesatzes (68) eine Antriebsverbindung zu dem Motor (20) hat und der Ausgang des ersten Planetengetriebesatzes (68) eine Antriebsverbindung zu dem Eingang des zweiten Planetengetriebesatzes (78) hat; und • das Mehrfach-Planetengetriebe des Differentialtyps (88) einen Eingang hat, der eine Antriebsverbindung zu dem Ausgang des zweiten Planetengetriebesatzes (78) hat, sowie einen ersten Differentialausgang, der eine Antriebsverbindung zu der ersten Abtriebswelle (12) hat und einen zweiten Differentialausgang, der eine Antriebsverbindung zu der zweiten Abtriebswelle (14) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (48) radial innerhalb des Stators (62) und Rotors (64) angeordnet ist, wobei die Hohlräder (72, 82) der ersten und zweiten Planetengetriebesätze (68, 78) an dem Stator (62) befestigt sind und der Rotor (64) radial außerhalb des Stators (62) angeordnet ist.
  2. Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, umfassend: – einen elektrischen Motor (20) mit einem drehfest angeordneten Stator (62) und einem auf dem Stator (62) ausgerichteten Rotor (64), – erste und zweite Abtriebswellen (12, 14), – eine Getriebeeinheit (48), die einen ersten (68) und einen zweiten (78) einfachen Planetengetriebesatz sowie ein Mehrfach-Planetengetriebe des Differentialtyps (88) umfasst, • wobei jeder Planetengetriebesatz (68, 78) aus einem Sonnenrad (70, 80), einem Hohlrad (72, 82), einem Träger (74, 84) und einem Satz Planetenritzel (76, 86) besteht, die auf dem Träger (74, 84) gelagert sind und in das Sonnenrad (70, 80) und das Hohlrad (72, 82) des entsprechenden Planetengetriebesatzes eingreifen, • wobei jeder Planetengetriebesatz (68, 78) einen Ausgang und einen Eingang hat, wobei der Eingang des ersten Getriebesatzes (68) eine Antriebsverbindung zu dem Motor (20) hat und der Ausgang des ersten Planetengetriebesatzes (68) eine Antriebsverbindung zu dem Eingang des zweiten Planetengetriebesatzes (78) hat; und • das Mehrfach-Planetengetriebe des Differentialtyps (88) einen Eingang hat, der eine Antriebsverbindung zu dem Ausgang des zweiten Planetengetriebesatzes (78) hat, sowie einen ersten Differentialausgang, der eine Antriebsverbindung zu der ersten Abtriebswelle (12) hat und einen zweiten Differentialausgang, der eine Antriebsverbindung zu der zweiten Abtriebswelle (14) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (48) axial neben dem elektrischen Motor (20) angeordnet wird, wobei die Planetengetriebesatze (68, 78) axial fluchtend angeordnet werden und einer der beiden Planetengetriebesatze radial außerhalb des anderen Planetengetriebesatzes platziert wird und das Mehrfach-Planetengetriebe vom Differentialtyp (88) mit axialem Abstand zu den ersten und zweiten Planetengetriebesätzen (68, 78) angeordnet ist.
  3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (70) des ersten Planetengetriebesatzes (68) eine Antriebsverbindung zu dem Rotor (64) hat und der Träger (74) des ersten Getriebesatzes (68) eine Antriebsverbindung zu dem Sonnenrad (80) des zweiten Getriebesatzes (78) hat.
  4. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrfach-Planetengetriebe des Differentialtyps (88) umfasst: ein Sonnenrad (90); ein Hohlrad (92), das eine Antriebsverbindung zu dem Träger (84) des zweiten Planetengetriebesatzes (78) hat; einen Träger (94), einen ersten Satz Planetenritzel (98), die auf dem Träger (94) gelagert sind und in das Sonnenrad (90) eingreifen; einen zweiten Satz Planetenritzel (96), die auf dem Träger (94) gelagert sind und in das Hohlrad (92) und die Planetenritzel (86) des zweiten Planetengetriebesatzes (78) eingreifen, wobei der Träger (94) eine Antriebsverbindung zu der ersten Abtriebswelle (12) und das Sonnenrad (90) eine Antriebsverbindung zu der zweiten Abtriebswelle (14) hat.
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US11/429,550 US7384357B2 (en) 2006-05-05 2006-05-05 Speed reduction gear train with planetary differential for electric motor axle drive

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GB (1) GB2440405B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4279307A1 (de) 2022-05-20 2023-11-22 Tatus, Andreas Antriebseinheit
DE102022112798A1 (de) 2022-05-20 2023-11-23 Andreas Tatus Antriebseinheit

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7624828B2 (en) * 2006-05-04 2009-12-01 Ford Global Technologies, Llc Vehicle power transfer system and method, and vehicle using the same
JP4637136B2 (ja) * 2007-05-23 2011-02-23 本田技研工業株式会社 動力装置
KR100946492B1 (ko) * 2007-10-29 2010-03-10 현대자동차주식회사 4륜 구동 하이브리드 차량의 후륜 구동장치
DE102007055883A1 (de) * 2007-12-20 2009-06-25 Forschungsgesellschaft für Zahnräder und Getriebe mbH Getriebevorrichtung mit wenigstens zwei Ausgangswellen
US8567540B2 (en) 2008-01-25 2013-10-29 Ford Global Technologies, Llc Drive unit for an electric hybrid vehicle
JP4968545B2 (ja) * 2008-08-29 2012-07-04 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 駆動装置
US9162558B2 (en) * 2009-06-15 2015-10-20 Polaris Industries Inc. Electric vehicle
DE102009031214B4 (de) * 2009-07-01 2023-03-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Achsgetriebe
DE102009036992A1 (de) 2009-08-12 2011-02-17 Benteler Automobiltechnik Gmbh Antrieb für ein Fahrzeug und Verfahren zum Antrieb eines Fahrzeugs
CN101648526A (zh) * 2009-09-11 2010-02-17 深圳市陆地方舟电动车有限公司 四驱电动汽车
DE102010048837A1 (de) * 2010-10-18 2012-04-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebsvorrichtung
BRPI1100551A2 (pt) * 2011-01-24 2013-04-30 Wellington Saad Larcipretti motor elÉtrico tracionÁrio de baixo custo com funÇço diferencial incorporada para utilizaÇço em veÍculos elÉtricos ou hÍbridos e com tolerÂncia a falhas
DE102011088892A1 (de) 2011-12-16 2013-06-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektromotorische Antriebseinheit
KR20140115360A (ko) * 2012-02-27 2014-09-30 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 차량용 구동 장치
DE102012212270B4 (de) * 2012-07-13 2015-10-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Achsantriebssystem für eine elektrische Achse
US8998766B1 (en) * 2013-09-30 2015-04-07 Ford Global Technologies, Llc Low profile vehicle axle
KR102130179B1 (ko) * 2014-01-16 2020-07-03 두산인프라코어 주식회사 하이브리드 건설기계의 휠 구동장치 및 휠 구동방법
DE102014220347B4 (de) * 2014-10-08 2022-06-02 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeanordnung
DE102015214339A1 (de) 2015-07-29 2017-02-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
US9400034B1 (en) * 2015-08-12 2016-07-26 Borgwarner Inc. Electric drive system
WO2017072551A1 (en) * 2015-10-26 2017-05-04 Furundzija Dragan A gear-box transmission system
US11001129B2 (en) 2015-12-30 2021-05-11 Nikola Corporation Cargo door for semi-truck
US10981609B2 (en) 2015-12-30 2021-04-20 Nikola Corporation Systems, methods, and devices for an automobile door or window
US10207751B2 (en) 2016-05-09 2019-02-19 Nikola Motor Company Llc Motor gearbox assembly
US10435075B2 (en) 2016-05-06 2019-10-08 Arvinmeritor Technology, Llc Suspension module having a subframe assembly
US10266025B2 (en) 2016-05-06 2019-04-23 Arvinmeritor Technology, Llc Suspension module having an air spring pedestal
AU2017284964B2 (en) 2016-06-14 2020-07-02 Polaris Industries, Inc. Hybrid utility vehicle
DE102017004931A1 (de) 2016-12-21 2018-06-21 Daimler Ag Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102017107803B3 (de) * 2017-04-11 2018-06-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102017111036B4 (de) * 2017-05-22 2019-01-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
US10457132B2 (en) 2017-07-21 2019-10-29 Ford Global Technologies, Llc Twin motor drive system for hybrid electric vehicle
JP6523392B2 (ja) * 2017-09-08 2019-05-29 本田技研工業株式会社 車両駆動装置
KR102406123B1 (ko) * 2017-12-11 2022-06-07 현대자동차 주식회사 토크 벡터링 장치
KR102406122B1 (ko) * 2017-12-11 2022-06-07 현대자동차 주식회사 토크 벡터링 장치
US10780770B2 (en) 2018-10-05 2020-09-22 Polaris Industries Inc. Hybrid utility vehicle
US10926596B2 (en) 2019-02-28 2021-02-23 Arvinmeritor Technology, Llc Suspension system
US10814917B2 (en) 2019-03-04 2020-10-27 Arvinmeritor Technology, Llc Assembly having a skid plate module
US10913321B2 (en) 2019-03-04 2021-02-09 Arvinmeritor Technology, Llc Suspension system
DE102019205750A1 (de) * 2019-04-23 2020-10-29 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe und Fahrzeug mit Getriebe
US11370266B2 (en) 2019-05-16 2022-06-28 Polaris Industries Inc. Hybrid utility vehicle
CN112440727A (zh) * 2019-08-27 2021-03-05 比亚迪股份有限公司 轮毂电驱动系统、驱动轮和车辆
CN112253718A (zh) * 2020-01-14 2021-01-22 浙江钛兴新能源汽车有限公司 一种电动汽车减速差速器
DE102021004237B4 (de) 2021-08-19 2024-03-28 Mercedes-Benz Group AG Elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug
DE102021004236A1 (de) 2021-08-19 2023-02-23 Mercedes-Benz Group AG Elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug
DE102022000042B3 (de) * 2022-01-03 2023-04-13 Mercedes-Benz Group AG Elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
WO2024044904A1 (zh) * 2022-08-29 2024-03-07 宁德时代(上海)智能科技有限公司 差速装置及用电装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19506147A1 (de) * 1994-03-03 1995-09-07 Volkswagen Ag Antriebsanordnung für ein von einem Elektromotor antreibbares Kraftfahrzeug
US5934395A (en) * 1995-10-18 1999-08-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle drive system having two motor/generator units and engine starting means
DE10342164A1 (de) * 2003-09-12 2005-04-28 Gkn Driveline Int Gmbh Getriebeanordnung
DE60224020T2 (de) * 2001-03-14 2008-12-04 New Venture Gear, Inc., Troy Elektromotorantriebsachse mit integriertem untersetzungs- und differentialgetriebe

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2962071B2 (ja) 1992-09-11 1999-10-12 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用駆動装置
US5558175A (en) 1994-12-13 1996-09-24 General Motors Corporation Hybrid power transmission
JP3538958B2 (ja) 1995-04-19 2004-06-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電気自動車用駆動装置
FR2774040B1 (fr) 1998-01-26 2000-03-24 Renault Groupe motopropulseur hybride comportant un double train epicycloidal
JP3844110B2 (ja) 2000-06-12 2006-11-08 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置
JP3859052B2 (ja) 2000-06-13 2006-12-20 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 駆動装置
JP2002154343A (ja) 2000-11-20 2002-05-28 Honda Motor Co Ltd 前後輪駆動車両の動力伝達機構
US6830529B2 (en) * 2002-06-14 2004-12-14 Visteon Global Technologies, Inc. Torque transfer assembly with planetary differential
JP3986494B2 (ja) * 2003-12-02 2007-10-03 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置、及びハイブリッド駆動装置を搭載した自動車
CN100390439C (zh) * 2004-04-08 2008-05-28 薛忠和 高效节能机电混合无级变速器
JP4059877B2 (ja) * 2004-10-14 2008-03-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置
US7344469B2 (en) * 2005-06-28 2008-03-18 Magna Powertrain Usa, Inc. Torque distributing drive mechanism with ravigneaux gearset
US7572201B2 (en) * 2005-10-20 2009-08-11 Ford Global Technologies, Llc Electric hybrid powertrain system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19506147A1 (de) * 1994-03-03 1995-09-07 Volkswagen Ag Antriebsanordnung für ein von einem Elektromotor antreibbares Kraftfahrzeug
US5934395A (en) * 1995-10-18 1999-08-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle drive system having two motor/generator units and engine starting means
DE60224020T2 (de) * 2001-03-14 2008-12-04 New Venture Gear, Inc., Troy Elektromotorantriebsachse mit integriertem untersetzungs- und differentialgetriebe
DE10342164A1 (de) * 2003-09-12 2005-04-28 Gkn Driveline Int Gmbh Getriebeanordnung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4279307A1 (de) 2022-05-20 2023-11-22 Tatus, Andreas Antriebseinheit
DE102022112798A1 (de) 2022-05-20 2023-11-23 Andreas Tatus Antriebseinheit

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Publication number Publication date
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GB2440405A (en) 2008-01-30
US7384357B2 (en) 2008-06-10
US20070259747A1 (en) 2007-11-08
CN101067438A (zh) 2007-11-07

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