DE102010031746A1

DE102010031746A1 - Antriebseinheit

Info

Publication number: DE102010031746A1
Application number: DE102010031746A
Authority: DE
Inventors: Thorsten BIERMANN; Dr. Smetana Tomas
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2030-07-22
Also published as: DE102010031746B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit (1, 19) mit wenigstens einem Elektromotor (2), mit einem Differenzial (3) für zwei Abtriebswellen (4, 5) und mit einem im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor (2) und dem Differenzial (3) angeordneten ersten Planetentrieb (6), wobei das Differenzial (3) über den Planetentrieb (6) von einer mit dem Elektromotor wirkverbundenen Antriebswelle (7) um eine Antriebsrotationsachse (8) der Antriebswelle (7) drehbar antreibbar ist und wobei in dem ersten Planetentrieb (6) ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse (8) angeordnetes erstes Sonnenrad (9), mit Abstand zur Antriebsrotationsachse (8) angeordnete erste Planetenräder (10) und ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse (8) angeordnetes erstes Hohlrad (11) miteinander im Zahneingriff stehen und dabei die ersten Planetenräder (10) um die eigene Rotationsachse (12) drehbar an einem um die Antriebsrotationsachse (8) relativ zur Antriebswelle (7) drehbaren ersten Planetenträger gelagert sind, wobei das erste Sonnenrad (9) mit der Antriebswelle (7) koppelbar und der erste Planetenträger (13) um die Antriebsrotationsachse (8) drehfest mit einem relativ zur Antriebswelle (7) um die koaxial zur Antriebsrotationsachse (8) drehbaren Summenwelle (15) des Differenzials (3) koppelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit mit wenigstens einem Elektromotor, mit einem Differenzial für zwei Abtriebswellen und mit einem im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor und dem Differenzial angeordneten ersten Planetentrieb, wobei das Differenzial über den Planetentrieb von einer mit dem Elektromotor wirkverbundenen Antriebswelle um eine Antriebsrotationsachse der Antriebswelle drehbar antreibbar ist und wobei in dem ersten Planetentrieb ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse angeordnetes erstes Sonnenrad, mit Abstand zur Antriebsrotationsachse angeordnete erste Planetenräder und ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse angeordnetes erstes Hohlrad miteinander im Zahneingriff stehen und dabei die ersten Planetenräder um die eigene Rotationsachse drehbar an einem um die Antriebsrotationsachse relativ zur Antriebswelle drehbaren ersten Planetenträger gelagert sind, wobei das erste Sonnenrad mit der Antriebswelle koppelbar und der erste Planetenträger um die Antriebsrotationsachse drehfest mit einem relativ zur Antriebswelle um die koaxial zur Antriebsrotationsachse drehbaren Differentialkorb des Differenzials koppelbar ist.
Hintergrund der Erfindung
DE 198 41 159 A1 zeigt eine Antriebseinheit mit einem Elektromotor und mit einem Differenzial. Mit dem Differenzial sind Drehmomente und Drehzahlen auf zwei durch den Elektromotor angetriebene Abtriebswellen verteilbar. Ein Planetentrieb zwischen der als Rotorwelle bezeichneten Antriebswelle und dem Differenzial geschaltet, so dass die Leistung vom Elektromotor zum Differenzial über den Planetentrieb fließt. Dazu ist die Antriebswelle endseitig mit einer Verzahnung versehen. Die Verzahnung ist an einem Sonnenrad des Planetentriebs ausgebildet. Das Sonnenrad steht im Eingriff mit Planetenrädern des Planetentriebs. Die Planetenräder stützen sich gegen eine Verzahnung eines Hohlrads ab. Die Verzahnung des Hohlrads ist ortsfest und nicht um die Antriebsrotationsachse der Sonne bzw. des Rotorwelle des Elektromotors drehbar am Gehäuse der Antriebseinheit abgestützt. Die Planetenräder sind auf Planetenbolzen gelagert. Die Planetenbolzen sitzen in einem Planetenträger, der gleichzeitig Differenzialkorb eines koaxial zu dem Antriebsmotor angeordneten Differenzials ist. Die Planetenräder laufen auf einer Kreisbahn mit radialen Abstand zur Antriebsrotationsachse um die Antriebsrotationsachse um.
Das Differenzial ist ein klassisches Kegelraddifferenzial. Der Differenzialkorb ist die Summenwelle des Differenzials, an der die höchsten Drehmomente anliegen, die im Differenzial auf zwei als Abtriebswellen bezeichnete Differenzwellen verteilt werden. Alternativ werden über die Abtriebswellen ins Differenzial eingebrachte Drehmomente an der Summenwelle wieder zusammengeführt. Der Differenzialkorb ist relativ zu der Rotorwelle um die Antriebsrotationsachse und konzentrisch zu den Rotationsachsen der Abtriebswellen drehbar und dazu relativ zu dem Gehäuse ortsfest in dem Gehäuse gelagert. In dem Differenzialkorb sind Ausgleichskegelräder drehbar gelagert und stehen mit Achswellenrädern im Eingriff. Die Achswellenräder sind drehmomentfest mit den Abtriebswellen verbunden.
Zum Antrieb der Abtriebswellen wird das Sonnenrad mittels der Antriebswelle in Drehung um die Antriebsrotationsachse versetzt. Damit werden die mit dem Sonnenrad im Eingriff stehenden Planetenräder angetrieben. Die Planetenräder wälzen und stützen sich im Zahneingriff mit der Verzahnung des Hohlrades an dem Hohlrad ab, so dass der Planetenträger, also der Korb des Differenzials, in Bewegung versetzt wird, wobei durch das Differenzial in bekannter Weise Drehmomente bzw. Drehzahlen auf die Abtriebswellen aufgeteilt werden.
Durch die Auslegung des Planetengetriebes, also Festlegung von Anzahl der Zähne der Elemente Sonne, Planeten und Hohlrad des Planetentriebs, kann in der beschrieben Antriebseinheit nur eine Über- bzw. Untersetzung geschaffen werden.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte und kostengünstig herzustellende Antriebseinheit mit variablen Unter- bzw. Übersetzungen zu schaffen.
Diese Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung sieht vor, dass zwischen der Antriebswelle und der Summenwelle eine ein- und ausrückbare erste Kupplung angeordnet ist, über die eine direkte wiederholt trennbare Verbindung zwischen der Antriebswelle und beispielsweise dem als Summenwelle ausgeführten Differenzialkorb herstellbar ist. Eine derartige Kupplung ist eine Trockenkupplung oder eine Nasskupplung, die hydraulisch oder mechanisch ein- und ausrückbar ist. Durch eine derartig angeordnete Kupplung können mit der Antriebseinheit mindestens zwei Betriebsarten gefahren, dass heißt mindestens zwei Gänge geschaltet werden. Ein erster Gang kann durch eine Verbindung zwischen Rotorwelle und Antriebswelle und über die Sonne durch den ersten Planetentrieb zum Träger und damit zur Summenwelle des Differenzials, z. B. dem Differenzialkorb, hergestellt werden. Die Kupplung ist in diesem Falle ausgerückt. Die Über- oder Untersetzung der Drehzahlen und Momente kann durch die Auslegung der Anzahl der Zähne der Elemente Sonnenrad, Planetenräder und Hohlrad vorgenommen werden. Ein zweiter Gang kann durch Einrücken der Kupplung als eine direkte drehmomentfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Differenzial hergestellt werden, so dass die Drehzahl des Differenzialkorbs mit der Drehzahl der Rotorwelle übereinstimmen kann, wenn die Antriebswelle die Rotorwelle ist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erste Kupplung zwischen der Antriebswelle und dem Planetenträger angeordnet ist, wobei über die Kupplung und den Planetenträger die direkte wiederholt trennbare Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Differenzialkorb herstellbar ist. Mit einer derartig angeordneten ersten Kupplung ist die Übertragung von Drehmomenten zwischen dem Sonnenrad und den Planeten überbrückt. In diesem Falle ist es erforderlich, die drehmomentfeste Kopplung des ersten Sonnenrades von der Antriebswelle durch eine zweite Kupplung aufzuheben. Die zweite Kupplung ist schaltbar oder ist vorzugsweise ein Freilauf, der schaltbar oder frei wirkend ausgeführt werden kann.
Die Antriebswelle kann, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, eine Rotorwelle des Elektromotors sein.
Alternativ weist die Antriebseinheit wenigstens einen mit dem ersten Planetentrieb und dem Elektromotor wirkverbindbaren zweiten Planetentrieb auf, welcher zwischen Elektromotor bzw. dessen Rotorwelle und der Antriebswelle angeordnet ist, so dass der Leistungsfluss vom Elektromotor zum Differenzial wahlweise über über den zweiten Planetensatz, über eine zweite Kupplung sowie über den ersten Planetensatz und die Summenwelle eine erste Drehmomente übertragende Wirkverbindung und über den zweiten Planetensatz, die erste Kupplung sowie über die Summenwelle eine Drehmomente übertragende zweite Wirkverbindung herstellbar ist. Die zweite Kupplung ist zwischen dem ersten Sonnenrad und der Antriebswelle angeordnet, so dass im Falle der Überbrückung des Leistungsflusses zwischen erstem Sonnenrad und dem Planetenträger das Sonnenrad von der Antriebswelle getrennt werden kann.
Demnach ist eine Antriebseinheit vorgesehen, die zwischen dem Elektromotor und dem Differenzial ein mindestens zweistufiges Getriebe aufweist, welches im ersten Gang aus zumindest zwei Planetentrieben gebildet ist und welches im zweiten Gang durch den zweiten Planetentrieb und die direkte Verbindung zwischen dem zweiten Planetentrieb und der Summenwelle bzw. dem Planetenträger über die Kupplung gebildet ist. Die Planetensätze beanspruchen relativ wenig Bauraum und können beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zweiten Planetenräder um die eigene Rotationsachse drehbar an einem um die Antriebsrotationsachse relativ zur Antriebswelle drehbaren zweiten Planetenträger gelagert sind. Das zweite Sonnenrad ist dabei mit der Rotorwelle des Elektromotors gekoppelt und der zweite Planetenträger ist über die Antriebswelle um die Antriebsrotationsachse drehfest mit dem ersten Sonnenrad gekoppelt oder über die erste Kupplung mit der Summenwelle koppelbar.
Die Hohlräder sind wahlweise um die Antriebsrotationsachse rotierbar und gegenüber dieser durch Bremsen festlegbar. Alternativ ist, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, wenigstens eines der Hohlräder oder sind beide Hohlräder relativ zur Antriebsrotationsachse drehfest angeordnet.
Mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad die gleiche Anzahl an Zähnen aufweisen. So ist es möglich, beide Planetensätze platzsparend in einer gemeinsamen Trommel oder einem Gehäuse unterzubringen, welche innen nur eine Verzahnung für beide Hohlräder aufweist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste Sonnenrad eine andere Anzahl an Zähnen aufweist als das zweite Sonnenrad. Wenn die Hohlräder beider Planetentriebe die gleiche Anzahl an Zähnen aufweisen, unterscheiden sich dadurch auch die Zähnezahlen der Planeten des einen Planetentriebs von denen der anderen. Innerhalb eines Planetentriebs sind somit gegenüber dem anderen Planetentrieb unterschiedliche Unter- bzw. Übersetzungen wählbar.
Mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit sind beispielsweise wahlweise Standübersetzungen von i = –1,5 (z. B. Anzahl der Zähne des Hohlrades z = 129 und die des Sonnenrades z = 87) des ersten Planetentriebs und i = –4,5 (die Anzahl der Zähne des Hohlrads z = 129 und die des Sonnenrades z = 29) des zweiten Planetentriebs realisierbar, wobei eine Standübersetzung das Verhältnis der Zähnezahlen des Hohlrades zu denen der Sonne bei stehendem Steg ist. Wenn diese Planetentriebe im ersten Gang miteinander gekoppelt sind, ergibt sich damit bei festen Hohlrädern eine Gesamtübersetzung von 14.
Im zweiten Gang wird das Sonnenrad des ersten Planetentriebs durch einen Freilauf oder eine andere Kupplung entkoppelt, wenn über die erste Kupplung eine direkte Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Planetenträger bzw. Differenzial hergestellt wird. Das Schalten der Gänge kann ohne Zugkraftunterbrechung vorgenommen werden, da der Freilauf als Überholkupplung ausgelegt ist.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend mit den 1 und 2 anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die 1a oder 2b zeigen die Betriebszustände der jeweiligen Antriebseinheit im ersten Gang. Die 1b und 2b die Betriebszustände der jeweiligen Antriebseinheit im zweiten Gang.
1 zeigt ein Schaltschema einer Antriebseinheit 1 mit wenigstens einem Elektromotor 2, mit einem Differenzial 3 für zwei Abtriebswellen 4 und 5 und mit einem im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor 2 und dem Differenzial 3 angeordneten ersten Planetentrieb 6. Das Differenzial 3 ist von einer Antriebswelle 7, welche mit der Rotorwelle 7a des Elektromotors 2 verbunden ist, über den ersten Planetentrieb 6 um eine Antriebsrotationsachse 8 der Antriebswelle 7 antreibbar.
In dem ersten Planetentrieb 6 stehen ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse 8 angeordnetes erstes Sonnenrad 9, mit Abstand zur Antriebsrotationsachse angeordnete erste Planetenräder 10 und ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse 8 angeordnetes erstes Hohlrad 11 miteinander im Zahneingriff. Die ersten Planetenräder 10 sind um die eigene Rotationsachse 12 drehbar an einem um die Antriebsrotationsachse 8 relativ zur Antriebswelle 7 drehbaren ersten Planetenträger 13 auf Planetenbolzen 14 gelagert.
Das erste Sonnenrad ist mit der Antriebswelle 7 über eine als Freilauf 26 ausgeführte zweite Kupplung 26a koppelbar und von dieser trennbar und der erste Planetenträger 13 ist um die Antriebsrotationsachse 8 drehfest mit einem relativ zur Antriebswelle 7 koaxialen und um Antriebsrotationsachse drehbaren Differentialkorb 15 des Differenzials 3 gekoppelt.
Das Differenzial 3 ist ein klassisches Kegelraddifferenzial mit Ausgleichskegelrädern 16, die in dem als Summenwelle 15 ausgeführten Differenzialkorb drehbar gelagert sind, mit Achswellenkegelrädern 17, die mit den Ausgleichkegelrädern 16 kämmen und die mit den Abtriebswellen 4 bzw. 5 drehbar verbunden sind. Das Differenzial kann alternativ ein Planetentrieb mit Stirnrädern sein, bei dem die Summenwelle das Gehäuse/ein Planetenträger ist, an dem oder in dem die Planetenräder drehbar gelagert sind.
Eine Kupplung 18 ist zwischen der Antriebswelle 7 und dem Planetenträger 13 angeordnet, so dass eine drehmomentfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle 7 und dem Planetenträger 13 wiederholt ein- und ausrückbar ist. Elektromotor 2, Kupplung 18 und Differenzial 3 sind koaxial zueinander angeordnet.
In 1a ist der Leistungsfluss vom Elektromotor 2 zum Differenzial 3 in einem ersten Gang mit Verlaufspfeilen symbolisiert. Die Kupplung 18 ist offen.. Der Freilauf 26 ist gesperrt, so dass der Elektromotor über die Rotorwelle 7a und die mit dieser verbundenen Antriebswelle 7 das Sonnenrad 9 des ersten Planetentriebs 6 antreibt. Das Sonnenrad 9 treibt die Planetenräder 10 an, die sich am Hohlrad 11 abstützen und somit den Planetenträger 13 in Bewegung setzen. Da der Planetenträger 13 drehfest mit dem als Summenwelle 15 ausgeführten Differenzialkorb 15 gekoppelt ist, treibt der Planetenträge 13 den als Summenwelle fungierenden Differenzialkorb an. Im Differenzial 3 wird die Leistung auf die Abtriebswellen 4 und 5 verteilt, die beispielsweise die Antriebswellen für Fahrzeugräder sind.
In Figur 1b ist der Leistungsfluss vom Elektromotor 2 zum Differenzial 3 in einem zweiten Gang mit Verlaufspfeilen symbolisiert. Die Kupplung 18 ist geschlossen. Die Rotorwelle 7a treibt die Antriebswelle 7 an. Die Sperrung des Freilaufs 26 ist aufgehoben. Mit der Antriebswelle 7 wird der Planetenträger 13 angetrieben. Da der Planetenträger 13 drehfest mit dem als Summenwelle 15 ausgeführten Differenzialkorb gekoppelt ist, treibt der Planetenträge 13 den als Summenwelle 15 fungierenden Differenzialkorb an. Im Differenzial 3 wird die Leistung auf die Abtriebswellen 4 und 5 verteilt, die beispielsweise die Antriebswellen für Fahrzeugräder sind.
2 zeigt ein Schaltschema einer Antriebseinheit 19 mit wenigstens einem Elektromotor 2, mit einem Differenzial 3 für zwei Abtriebswellen 4 und 5 und mit einem im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor 2 und dem Differenzial 3 angeordneten ersten Planetentrieb 6. Zwischen der Rotorwelle 7a und der Antriebswelle 7 ist ein zweiter Planetentrieb 20 angeordnet. Der zweite Planetentrieb ist im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor 2 und dem Differenzial 3 dem ersten Planetentrieb 6 vorgeschaltet. Zwischen der Antriebswelle 7 und dem Planetenträger 13 des ersten Planetentriebs 6 ist eine erste Kupplung 18 angeordnet.
In dem ersten Planetentrieb 6 stehen ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse 8 angeordnetes erstes Sonnenrad 9, mit Abstand zur Antriebsrotationsachse 8 angeordnete erste Planetenräder 10 und ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse 8 angeordnetes erstes Hohlrad 11 miteinander im Zahneingriff. Zwischen dem Sonnenrad 9 und der Antriebswelle 7 ist eine als Freilauf 26 ausgeführte zweite Kupplung 26a angeordnet, über die die Antriebsweile 7 und das Sonnenrad 9 miteinander gekuppelt oder getrennt werden können. Die ersten Planetenräder 10 sind um die eigene Rotationsachse 12 drehbar an einem um die Antriebsrotationsachse 8 relativ zur Antriebswelle 7 drehbaren ersten Planetenträger 13 auf Planetenbolzen 14 gelagert. Das erste Sonnenrad 9 ist mit der Antriebswelle 7 drehfest oder freilaufend über die erste Kupplung 26a wirkverbunden und der erste Planetenträger 13 ist um die Antriebsrotationsachse 8 drehfest mit einem relativ zur Antriebswelle 7 koaxialen und um Antriebsrotationsachse 8 drehbaren Differentialkorb 15 des Differenzials 3 gekoppelt.
Das Differenzial 3 ist ein klassisches Kegelraddifferenzial mit Ausgleichskegelrädern 16, die in dem als Summenwelle 15 ausgeführten Differenzialkorb drehbar gelagert sind, mit Achswellenkegelrädern 17, die mit den Ausgleichkegelrädern 16 kämmen und die mit den Abtriebswellen 4 bzw. 5 drehbar verbunden sind. Das Differenzial kann alternativ ein Planetentrieb mit Stirnrädern sein, bei dem die Summenwelle das Gehäuse/ein Planetenträger ist, an dem oder in dem die Planetenräder drehbar gelagert sind.
Die Antriebseinheit 19 weist einen mit dem dem Elektromotor 2 und dem ersten Planetentrieb wirkverbundenen zweiten Planetentrieb 20 auf, welcher in den Leistungsfluss zwischen der Rotorwelle 7a und dem Differenzial 3 dem ersten Planetentrieb 6 vorgeschaltet ist. In dem zweiten Planetentrieb 20 stehen ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse 8 angeordnetes zweites Sonnenrad 21, mit Abstand zur Antriebsrotationsachse angeordnete zweite Planetenräder 22 und ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse 8 angeordnetes zweites Hohlrad 23 miteinander im Zahneingriff. Die zweiten Planetenräder 22 sind um die eigene Rotationsachse 24 drehbar an einem um die Antriebsrotationsachse 8 relativ zur Antriebswelle 7 drehbaren zweiten Planetenträger 25 gelagert. Das zweite Sonnenrad 21 ist über die Rotorwelle 7a des Elektromotors 2 antreibbar. Der zweite Planetenträger 25 ist um die Antriebsrotationsachse 8 drehfest mit der Antriebswelle 7 verbunden.
Beide Hohlräder 11 und 23 sind relativ zur Antriebsrotationsachse drehfest und zueinander koaxial angeordnet und weisen jeweils z. B. eine Zähnezahl von z = 129 auf. Das Sonnenrad 9 des ersten Planetentriebs 6 ist größer als das Sonnenrad 21 des ersten Planetentriebs 9 und weist dementsprechend mit z = 87 gegenüber z = 29 des zweiten Sonnenrads 21 eine größere Zähnezahl auf. Da beide Hohlräder 11, 23 den gleichen Durchmesser aufweisen, müssen sich dementsprechend die Zähnezahlen der der Planetenräder 10 und 22 voneinander unterscheiden. Die Anzahl der Zähne der Planetenräder 22 ist in diesem Fall z = 50 und die der Planenräder 10 jeweils z = 21.
Die Rotorwelle 7a ist mit dem zweiten Sonnenrad 21 des zweiten Planetentriebs 20 verbunden. Das zweite Sonnenrad 21 ist über die Planetenräder 22 und den zweiten Planetenträger 25 mit der Antriebswelle wirkverbunden. Die Antriebswelle 7 ist mit über den Freilauf 26 oder eine Kupplung 26a mit dem Sonnenrad 9 des ersten Planetentriebs 6 verbindbar und von diesen trennbar. Elektromotor 2, Kupplung 18 und Differenzial 3 sind koaxial zueinander angeordnet.
In 2a ist der Leistungsfluss vom Elektromotor 2 zum Differenzial 3 in einem ersten Gang mit Verlaufspfeilen symbolisiert. Die Rotorwelle 7a treibt das Sonnenrad 21 des zweiten Planetentriebs 20 an. Die Kupplung 18 ist offen. Das Sonnenrad 21 treibt die Planetenräder 22 an, die sich am Hohlrad 23 abstützen und somit den Planetenträger 25 in Bewegung setzen. Der Freilauf 26 ist gesperrt bzw. eine andere Kupplung 26a ist geschlossen, so dass der Planetenträger 25 über die Antriebswelle 7 das Sonnenrad 9 des ersten Planetentriebs 6 antreibt. Das Sonnenrad 9 treibt die Planetenräder 10 an, die sich am Hohlrad 11 abstützen und somit den Planetenträger 13 in Bewegung setzen. Da der Planetenträger 13 drehfest mit dem als Summenwelle 15 ausgeführten Differenzialkorb gekoppelt ist, treibt der Planetenträge 13 den als Summenwelle fungierenden Differenzialkorb 15 an. Im Differenzial 3 wird die Leistung auf die Abtriebswellen 4 und 5 verteilt, die beispielsweise die Antriebswellen für Fahrzeugräder sind.

in 2b ist der Leistungsfluss vom Elektromotor 2 zum Differenzial 3 in einem zweiten Gang mit Verlaufspfeilen symbolisiert. Die Rotorwelle 7a treibt das Sonnenrad 21 des zweiten Planetentriebs 20 an. Die Kupplung 18 ist geschlossen. Das Sonnenrad 21 treibt die Planetenräder 22 an, die sich am Hohlrad 23 abstützen und somit den Planetenträger 25 in Bewegung setzen. Der Freilauf 26 ist frei bzw. eine andere Kupplung 26a ist ausgerückt, so dass der Planetenträger 25 über die Antriebswelle 7 den Planetenträger 13 in Bewegung setzt. Da der Planetenträger 13 drehfest mit dem Differenzialkorb gekoppelt ist, treibt der Planetenträge 13 den als Summenwelle 15 fungierenden Differenzialkorb an. Im Differenzial 3 wird die Leistung auf die Abtriebswellen 4 und 5 verteilt, die beispielsweise die Antriebswellen für Fahrzeugräder sind.

1	Antriebseinheit	21	Sonnenrad
2	Elektromotor	22	Planetenrad
3	Differenzial	23	Hohlrad
4	Abtriebswelle	24	Rotationsachse des Planetenrads
5	Abtriebswelle	25	Planetenträger
6	Planetentrieb	26	Freilauf
7a	Rotorwelle	26a	zweite Kupplung
7	Antriebswelle
8	Antriebsrotationsachse
9	Sonnenrad
10	Planetenrad
11	Hohlrad
12	Rotationsachse des Planetenrads
13	Planetenträger
14	Planetenbolzen
15	Summenwelle
16	Ausgleichskegelrad
17	Achswellenkegelrad
18	erste Kupplung
19	Antriebseinheit
20	Planetentrieb

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19841159 A1 [0002]

Claims

Antriebseinheit (1, 19) mit wenigstens einem Elektromotor (2), mit einem Differenzial (3) für zwei Abtriebswellen (4, 5) und mit einem im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor (2) und dem Differenzial (3) angeordneten ersten Planetentrieb (6), wobei das Differenzial (3) über den Planetentrieb (6) von einer mit dem Elektromotor wirkverbundenen Antriebswelle (7) um eine Antriebsrotationsachse (8) der Antriebswelle (7) drehbar antreibbar ist und wobei in dem ersten Planetentrieb (6) ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse (8) angeordnetes erstes Sonnenrad (9), mit Abstand zur Antriebsrotationsachse (8) angeordnete erste Planetenräder (10) und ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse (8) angeordnetes erstes Hohlrad (11) miteinander im Zahneingriff stehen und dabei die ersten Planetenräder (10) um die eigene Rotationsachse (12) drehbar an einem um die Antriebsrotationsachse (8) relativ zur Antriebswelle (7) drehbaren ersten Planetenträger gelagert sind, wobei das erste Sonnenrad (9) mit der Antriebswelle (7) koppelbar und der erste Planetenträger (13) um die Antriebsrotationsachse (8) drehfest mit einem relativ zur Antriebswelle (7) um die koaxial zur Antriebsrotationsachse (8) drehbaren Summenwelle (15) des Differenzials (3) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Antriebswelle (7) und dem Differenzialkorb (15) eine ein- und ausrückbare erste Kupplung (18) angeordnet ist, über die eine direkte wiederholt trennbare Verbindung zwischen der Antriebswelle (7) und der Summenwelle (15) herstellbar ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (18) zwischen der Antriebswelle (7) und dem ersten Planetenträger (13) angeordnet ist, wobei über die erste Kupplung (18) und den Planetenträger (13) die direkte wiederholt trennbare Verbindung zwischen der Antriebswelle (7) und der Summenwelle (15) herstellbar ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Sonnenrad (9) und der Antriebswelle (7) eine zweite Kupplung (26a) angeordnet ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Sonnenrad (9) und der Antriebswelle (7) eine zweite Kupplung (26a) angeordnet ist und dass die zweite Kupplung (26a) ein Freilauf (26) ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (7) die Rotorwelle (7a) des Elektromotors (2) ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Rotorwelle (7a) des Elektromotors (2) und der Antriebswelle (7) wenigstens ein zweiter Planetentrieb (20) angeordnet ist, so dass vom Elektromotor (2) zum Differenzial (3) wahlweise über den zweiten Planetentrieb (20) , über eine zweite Kupplung (26a) sowie über den ersten Planetentrieb (6) eine Drehmomente übertragende erste Wirkverbindung oder über den zweiten Planetensatz (20), die erste Kupplung (18) sowie über den ersten Planetenträger (13) und die Summenwelle (15) eine Drehmomente übertragende zweite Wirkverbindung herstellbar ist, wobei die zweite Kupplung (26a) zwischen dem ersten Sonnenrad (9) und der Antriebswelle (7) angeordnet ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Planetentrieb (20) ein mit der Rotorwelle (7a) koppelbares zweites Sonnenrad (21), mit Abstand zur Antriebsrotationsachse angeordnete zweite Planetenräder (22) und ein konzentrisch zur Antriebsrotationsachse (8) angeordnetes erstes Hohlrad (23) miteinander im Zahneingriff stehen und dabei die ersten Planetenräder (22) um die eigene Rotationsachse (24) drehbar an einem um die Antriebsrotationsachse (8) relativ zur Antriebswelle (7) drehbaren zweiten Planetenträger (23) gelagert sind, wobei das erste Sonnenrad (9) über Antriebswelle (7) mit dem zweiten Planetenträger (23) wirkverbunden ist und der erste Planetenträger (13) um die Antriebsrotationsachse (8) drehfest mit der Summenwelle (15) wirkverbunden ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (11) und das zweite Hohlrad (23) die gleiche Anzahl an Zähnen aufweisen.
Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräder (11, 23) relativ zu dem ersten Sonnenrad (9) und dem zweiten Sonnenrad (21) um die Antriebsrotationsachse (8) der Antriebswelle (7) drehfest gehalten sind.
Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (9) und das zweite Sonnenrad (21) zueinander unterschiedliche Anzahlen an Zähnen aufweisen.