DE102012007623B4 - motor-gear unit - Google Patents

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Abstract

Motor-Getriebe-Einheit (6) für eine zumindest teilweise elektrische Antriebsvorrichtung (12), mit1.1 einer elektrischen Maschine (10), und1.2 einem mit der elektrischen Maschine (10) verbundenen Planetengetriebe (11), mit einem Sonnenrad (16), mit mehreren auf einem umlaufenden Planetenträger (19) gelagerten Planetenrädern (18) und mit einem als Hohlrad ausgebildeten Außenkranz (21), wobei1.3 das Sonnenrad (16) mit einer Welle (15) der elektrischen Maschine (10) fest verbunden ist, wobei1.4 der Planetenträger (19) mit einer Abtriebswelle (7) fest verbunden ist,1.5 eine Schalteinrichtung (23), über welche wahlweise eine erste Gangstufe, eine zweite Gangstufe oder eine Neutralstufe schaltbar ist, vorgesehen ist, wobei1.6 über die Schalteinrichtung (23) in der ersten Gangstufe der Außenkranz (21) mit einem feststehenden Bauteil (25) verbunden ist, wobei1.7 über die Schalteinrichtung (23) in der zweiten Gangstufe der Außenkranz (21) mit dem Planetenträger (19) verbunden ist, und wobei1.8 über die Schalteinrichtung (23) in der Neutralstufe der Außenkranz (21) freigegeben ist, wobei1.9 der Planetenträger (19) auf dem Sonnenrad (16) und/oder der Welle (15) der elektrischen Maschine (10) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass1.10 die Schalteinrichtung (23) als Klauenschaltung ausgebildet ist, wobei1.11 die elektrische Maschine (10) und das Planetengetriebe (11) in einem gemeinsamen Gehäuse (13) angeordnet sind, und wobei1.12 die elektrische Maschine (10) und das Planetengetriebe (11) einen gemeinsamen Ölkreislauf zur Schmierung und/oder Kühlung aufweisen.Motor-gear unit (6) for an at least partially electric drive device (12), with 1.1 an electric machine (10), and 1.2 a planetary gear (11) connected to the electric machine (10), with a sun gear (16 ), with several planet gears (18) mounted on a revolving planet carrier (19) and with an outer ring (21) designed as a ring gear, wherein1.3 the sun gear (16) is firmly connected to a shaft (15) of the electrical machine (10). , whereby1.4 the planetary carrier (19) is firmly connected to an output shaft (7),1.5 a switching device (23) via which a first gear stage, a second gear stage or a neutral stage can be selected is provided, whereby1.6 via the Shifting device (23) in the first gear, the outer ring (21) is connected to a fixed component (25), wherein1.7 the outer ring (21) is connected to the planet carrier (19) via the switching device (23) in the second gear, and where1.8 above sea level The outer ring (21) is released via the switching device (23) in the neutral stage, with the planetary carrier (19) being mounted on the sun gear (16) and/or the shaft (15) of the electrical machine (10), characterized that1.10 the switching device (23) is designed as a claw circuit, wherein1.11 the electric machine (10) and the planetary gear (11) are arranged in a common housing (13), and wherein1.12 the electric machine (10) and the planetary gear (11) have a common oil circuit for lubrication and/or cooling.

Description

Die Erfindung betrifft eine Motor-Getriebe-Einheit für eine zumindest teilweise elektrische Antriebsvorrichtung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung eine Antriebsvorrichtung mit einer solchen Motor-Getriebe-Einheit. Letztlich betrifft die Erfindung außerdem ein Nutzfahrzeug mit einer derartigen Antriebsvorrichtung.The invention relates to a motor-gear unit for an at least partially electric drive device according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1. The invention also relates to a drive device with such a motor-gear unit. Ultimately, the invention also relates to a utility vehicle with such a drive device.

Die Kombination von elektrischen Maschinen mit Getrieben zu einer Motor-Getriebe-Einheit ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Solche Motor-Getriebe-Einheiten können insbesondere in zumindest teilweise elektrischen Antriebsvorrichtungen vorgesehen sein, wie sie beispielsweise für Hybridfahrzeuge oder rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge eingesetzt werden. Bei ausreichendem Bauraumbedarf kann das Getriebe dabei als Planetengetriebe ausgebildet sein. Bei einem geringeren Bauraumangebot ist typischerweise eine einfache nicht schaltbare Getriebestufe vorgesehen.The combination of electrical machines with gears to form a motor-gear unit is known from the general state of the art. Such motor-transmission units can be provided in particular in at least partially electric drive devices, such as those used for hybrid vehicles or purely electrically powered vehicles. If there is sufficient installation space, the gear can be designed as a planetary gear. If there is less installation space, a simple, non-shiftable gear stage is typically provided.

Als Beispiel für eine solche Motor-Getriebe-Einheit soll auf die DE 197 56 083 A1 verwiesen werden, welche Aufbauten mit Motor und Generator zeigt und welche für diese jeweiligen Aufbauten die Ausführung als Motor-Getriebe-Einheit beschreibt. Ferner ist aus der US 2009 / 0 247 346 A1 ein Schaltgetriebe für einen direkten elektrischen Antrieb bekannt, welche über ein Platengetriebe zwei Gangstufen und einen neutralen Gang ermöglicht. Ähnliche Aufbauten sind auch aus der US 1 598 586 A1 und der DE 10 2009 046 366 A1 bekannt.As an example of such a motor-gear unit is on the DE 197 56 083 A1 be referenced, which shows structures with engine and generator and which describes the design as a motor-gear unit for these respective structures. Furthermore, from the U.S. 2009/0 247 346 A1 a manual transmission for a direct electric drive is known, which allows two gears and a neutral gear via a plate gear. Similar structures are also from the U.S. 1,598,586 A1 and the DE 10 2009 046 366 A1 known.

Aus der DE 10 2004 025 763 A1 ist in anderem Zusammenhang ferner die gemeinsame Kühlung und Schmierung von Hydromotoren und der diese mit Arbeitsmedium versorgenden Hydropumpe in einem Aufbau bekannt, in welchem die Hydromotoren ein Getriebe antreiben.From the DE 10 2004 025 763 A1 in another context, the joint cooling and lubrication of hydraulic motors and the hydraulic pump supplying them with working medium is also known in a structure in which the hydraulic motors drive a gear.

Zum weiteren allgemeinen Stand der Technik kann ferner auf die WO 2011 / 098 594 A1 sowie die GB 1 294 548 A und die DE 10 2004 003 213 A1 verwiesen werden. For further general prior art can also on the WO 2011 / 098 594 A1 as well as the GB 1 294 548 A and the DE 10 2004 003 213 A1 to get expelled.

Die US 2005 / 0 211 490 A1 beschreibt eine Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Motor zum Antrieb von Rädern, einen Wechselrichter zum Antrieb des Motors, einen Drehpositionssensor zum Erfassen der Drehung des Motors, einen Getriebemechanismus zum Übertragen einer Leistung des Motors auf die Räder, eine Ölpumpe zum Umwälzen von Öl, und Gehäuse für Motor, Wechselrichter, Drehpositionssensor, Getriebe und Ölpumpe. Der Motor, der Wechselrichter, die Getriebeölpumpe des Drehstellungssensors und die Gehäuse sind als eine integrale Struktur ausgebildet.The U.S. 2005/0 211 490 A1 describes a vehicle drive device having a motor for driving wheels, an inverter for driving the motor, a rotational position sensor for detecting the rotation of the motor, a gear mechanism for transmitting a power of the motor to the wheels, an oil pump for circulating oil, and housing for motor , inverter, rotary position sensor, gearbox and oil pump. The motor, inverter, rotary position sensor transmission oil pump and housings are formed as an integral structure.

Ferner zeigt die DE 20 59 351 A ein Planetengetriebe mit großem Übersetzungssprung. Dieses kann als Ergänzung zu einem Hauptgetriebe mit feiner Getriebeabstufung zum Einsatz kommen.Furthermore, the DE 20 59 351 A a planetary gear with a large ratio jump. This can be used as a supplement to a main gear with fine gear grading.

Ferner beschreibt die DE 198 10 592 A1 einen Starter/Generator für ein Kraftfahrzeug, der die Merkmale im Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt.Also describes the DE 198 10 592 A1 a motor vehicle starter/generator showing the features of the preamble of claim 1.

Soll eine derartige Motor-Getriebe-Einheit nun mit möglichst geringem Platzbedarf, insbesondere mit möglichst geringem Platzbedarf in ihrer axialen Richtung realisiert werden, dann muss meist auf ein einstufiges Getriebe zurückgegriffen werden. Dies macht den Aufbau der elektrischen Maschine entsprechend komplex, da diese eine sehr hohe Drehzahlspreizung ermöglichen muss, um mit dem einstufigen Getriebe der Motor-Getriebe-Einheit den für die Anwendung typischerweise benötigten Drehzahlbereich bereitstellen zu können. Dies ist entsprechend aufwändig und teuer.If such a motor-gear unit is to be implemented with the smallest possible space requirement, in particular with the smallest possible space requirement in its axial direction, then a single-stage gear must usually be used. This makes the structure of the electric machine correspondingly complex, since it must allow a very high speed spread in order to be able to provide the speed range typically required for the application with the single-stage gear of the motor-gear unit. This is correspondingly complex and expensive.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Motor-Getriebe-Einheit anzugeben, welche, insbesondere in axialer Richtung, außerordentlich kompakt baut, und welche dennoch einen hohen Drehzahlbereich abdecken kann.The object of the present invention is to specify a motor-gear unit which is extremely compact, particularly in the axial direction, and which can nevertheless cover a high speed range.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by the features in the characterizing part of claim 1. Advantageous developments of the solution according to the invention result from the dependent subclaims.

Die Motor-Getriebe-Einheit gemäß der Erfindung umfasst eine elektrische Maschine und ein mit der elektrischen Maschine verbundenes Planetengetriebe. Erfindungsgemäß ist außerdem eine Schalteinrichtung vorgesehen, sodass das Planetengetriebe zwischen einer ersten Gangstufe, einer zweiten Gangstufe und einer Neutralstufe schaltbar ist. Erfindungsgemäß ist dabei das Sonnenrad des Planetengetriebes mit der Welle der elektrischen Maschine fest verbunden und der Planetenträger ist mit einer Abtriebswelle der Motor-Getriebe-Einheit fest verbunden. Die Schalteinrichtung ermöglicht es, den Außenkranz entweder mit einem feststehenden Bauteil zu verbinden, also gegenüber den anderen Bauteilen des Planetengetriebes festzuhalten, diesen Außenkranz mit dem Planetenträger und damit mit dem Abtrieb beziehungsweise der Abtriebswelle zu verbinden oder den Außenkranz gänzlich freizugeben. Dieser spezielle Aufbau des Planetengetriebes mit den drei beschriebenen Schaltstufen lässt sich außerordentlich kompakt realisieren und ermöglicht somit einen in axialer Richtung sehr kurzen Aufbau der Motor-Getriebe-Einheit. Insbesondere benötigt dieser Aufbau nicht mehr Raum, als es ein einfaches nicht schaltbares Getriebe ebenfalls benötigen würde.The motor-gear unit according to the invention comprises an electric machine and a planetary gear connected to the electric machine. According to the invention, a switching device is also provided, so that the planetary gear can be switched between a first gear, a second gear and a neutral gear. According to the invention, the sun gear of the planetary gear is firmly connected to the shaft of the electric machine and the planet carrier is firmly connected to an output shaft of the motor-gear unit. The switching device makes it possible to either connect the outer rim to a fixed component, i.e. to hold it in place relative to the other components of the planetary gear, to connect this outer rim to the planet carrier and thus to the output or the output shaft, or to release the outer rim entirely. This special design of the planetary gear with the three switching stages described can be implemented in an extremely compact manner and thus enables the motor-gear unit to be very short in the axial direction. In particular, this structure requires no more space than a simple non-shiftable transmission would also require.

Wird der Außenkranz nun festgehalten, so entsteht die gewünschte Übersetzung des Planetengetriebes. Wird er mit dem Abtrieb beziehungsweise dem Planetenträger verbunden, dann läuft der Außenkranz und der Planetenträger gemeinsam um, sodass eine Übersetzung von 1 : 1, also ein Direktgang, entsteht. Wird der Außenkranz dagegen losgelassen, dann erfolgt keine Kraftübertragung, sodass eine Neutralstellung des Getriebes erzielt wird. Dies ist bei teilweise elektrischen Antriebsvorrichtungen, insbesondere bei hybridisierten Antriebssträngen, in bestimmten Fahrsituationen von Vorteil, da hierdurch eine Abkopplung der elektrischen Maschine erzielt werden kann. All dies kann ohne zusätzliche Kupplung außerordentlich bauraumsparend innerhalb der Motor-Getriebe-Einheit direkt erfolgen. Dabei ist der Planetenträger auf der Sonne und/oder der Welle der elektrischen Maschine gelagert, um so einen in Axialrichtung kompakten Aufbau zu erhalten.If the outer rim is now held, the desired translation of the planetary gear is created. If it is connected to the output or the planetary carrier, the outer ring and the planetary carrier rotate together, resulting in a ratio of 1:1, i.e. a direct gear. If, on the other hand, the outer rim is released, no power transmission takes place, so that the transmission is in a neutral position. In the case of partially electric drive devices, in particular in the case of hybridized drive trains, this is advantageous in certain driving situations, since the electric machine can be decoupled as a result. All of this can be done directly within the motor-gear unit without an additional clutch, saving a great deal of installation space. In this case, the planetary carrier is mounted on the sun and/or the shaft of the electrical machine in order to obtain a compact structure in the axial direction.

Bei der erfindungsgemäßen Motor-Getriebe-Einheit ist es vorgesehen, dass die Schalteinrichtung als Klauenschaltung ausgebildet ist. Eine solche Klauenschaltung zur Verbindung des Außenkranzes entweder mit einem feststehenden Bauteil oder dem Planetenträger sowie in einer Zwischenstellung zum „Loslassen“ des Außenkranzes ist besonders einfach und effizient. Sie lässt sich außerordentlich kompakt realisieren und dient dabei ebenfalls dem möglichst kompakten Aufbau der Motor-Getriebe-Einheit.In the motor-gear unit according to the invention, it is provided that the shifting device is designed as a claw shift. Such a claw circuit for connecting the outer ring either to a stationary component or to the planet carrier and in an intermediate position for “letting go” of the outer ring is particularly simple and efficient. It can be implemented in an extremely compact manner and also serves to make the motor-gear unit as compact as possible.

Ferner is es gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Motor-Getriebe-Einheit so ausgebildet ist, dass die elektrische Maschine und das Planetengetriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Auch dies dient einem möglichst kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Motor-Getriebe-Einheit.Furthermore, it is provided according to the invention that the motor-gear unit is designed in such a way that the electric machine and the planetary gear are arranged in a common housing. This also serves to make the motor-gear unit according to the invention as compact as possible.

Bei der erfindungsgemäßen Motor-Getriebe-Einheit weisen die elektrische Maschine und das Planetengetriebe einen gemeinsamen Ölkreislauf zur Schmierung und/oder Kühlung auf. Die in dem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Bauteile der Motor-Getriebe-Einheit können über einen gemeinsamen Ölkreislauf geschmiert und/oder gekühlt werden. Insbesondere zur Schmierung ist ein gemeinsamer Ölkreislauf von besonderem Vorteil. Im Sinne einer sehr kompakten Ausgestaltung ist es jedoch auch vorgesehen, dass nicht nur die Schmierung, sondern auch die Kühlung über den einen gemeinsamen Ölkreislauf realisiert ist.In the motor-gear unit according to the invention, the electric machine and the planetary gear have a common oil circuit for lubrication and/or cooling. The components of the motor-transmission unit arranged in the common housing can be lubricated and/or cooled via a common oil circuit. A common oil circuit is particularly advantageous for lubrication. In terms of a very compact design, however, it is also provided that not only the lubrication but also the cooling is implemented via the one common oil circuit.

In einer besonders günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Motor-Getriebe-Einheit ist es vorgesehen, dass das Planetengetriebe in der ersten Gangstufe eine Übersetzung von 1 : 2,5 - 3 und in der zweiten Gangstufe eine Übersetzung von 1 : 1 aufweist. Die maximale Drehzahl der elektrischen Maschine ist dabei um das 1,5 - 2-Fache größer als die maximale Ausgangsdrehzahl der Abtriebswelle der Motor-Getriebe-Einheit. Es hat sich gezeigt, dass eine solche Auslegung der ersten Gangstufe auf ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 2,5 - 3, vorzugsweise von 1 : 2,6 - 2,9, und die prinzipbedingte Ausgestaltung der zweiten Gangstufe als Direktgang zusammen mit einer elektrischen Maschine, welche eine größere maximale Drehzahl ermöglicht, als die maximale benötigte Drehzahl der Ausgangswelle, einen außerordentlich kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Motor-Getriebe-Einheit ermöglicht.In a particularly advantageous development of the motor-gear unit according to the invention, it is provided that the planetary gear has a gear ratio of 1:2.5-3 in the first gear and a gear ratio of 1:1 in the second gear. The maximum speed of the electric machine is 1.5 - 2 times higher than the maximum output speed of the output shaft of the motor-gear unit. It has been shown that such an interpretation of the first gear to a gear ratio of 1: 2.5 - 3, preferably 1: 2.6 - 2.9, and the principle-related configuration of the second gear as a direct gear together with an electric machine , Which allows a higher maximum speed than the maximum required speed of the output shaft, an extremely compact design of the motor-gear unit according to the invention.

In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung hiervon ist es ferner vorgesehen, dass die Klauenschaltung ohne mechanische Synchronisiereinrichtung ausgebildet ist. Dieser Verzicht auf eine mechanische Synchronisiereinrichtung erlaubt es, den Aufbau noch einfacher und kompakter auszuführen. Durch die unmittelbare Anbindung der Sonne an die elektrische Maschine lässt sich eine Synchronisierung der einfachen und sehr effizienten Klauenschaltung durch ein Beschleunigen oder Abbremsen der elektrischen Maschine mittels der sie steuernden Leistungselektronik sehr einfach und effizient realisieren. Hierdurch kann der zusätzliche Kosten- und Bauraumaufwand für eine mechanische Synchronisiereinrichtung sehr leicht eingespart werden.In a further very favorable embodiment of this, it is also provided that the dog clutch is designed without a mechanical synchronizing device. This omission of a mechanical synchronizing device allows the design to be made even simpler and more compact. Due to the direct connection of the sun to the electrical machine, the simple and very efficient claw circuit can be synchronized very easily and efficiently by accelerating or braking the electrical machine using the power electronics that control it. As a result, the additional cost and space required for a mechanical synchronizing device can be saved very easily.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann es außerdem vorgesehen sein, dass das gemeinsame Gehäuse zweiteilig ausgeführt ist, wobei der das Planetengetriebe umgebende Gehäuseteil in Richtung der elektrischen Maschine offen ausgebildet und an dem die elektrische Maschine umgebenden Gehäuseteil angeflanscht ist. Dieser Aufbau mit einseitig offenem Gehäuseteil um das Planetengetriebe ist hinsichtlich der Montage außerordentlich effizient. Die beiden Gehäuseteile können dann beispielsweise lösbar über eine Schraubverbindung aneinander angeflanscht werden und bilden dann das gemeinsame sehr kompakte Gehäuse der erfindungsgemäßen Motor-Getriebe-Einheit.According to an advantageous development, it can also be provided that the common housing is designed in two parts, the housing part surrounding the planetary gear being open in the direction of the electrical machine and being flanged to the housing part surrounding the electrical machine. This structure with a housing part open on one side around the planetary gear is extremely efficient in terms of assembly. The two housing parts can then, for example, be detachably flanged to one another via a screw connection and then form the common, very compact housing of the motor-gear unit according to the invention.

Die erfindungsgemäße Motor-Getriebe-Einheit bildet vorzugsweise einen Teil einer Antriebsvorrichtung für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug, also ein Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug. Die erfindungsgemäße Motor-Getriebe-Einheit benötigt in einer solchen erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung sehr wenig Bauraum und erlaubt den einfachen und effizienten Einsatz einer Elektromaschine, welche entsprechend einfach und effizient ausgelegt werden kann.The motor-gear unit according to the invention preferably forms part of a drive device for an at least partially electrically driven vehicle, ie a hybrid vehicle or electric vehicle. The motor-gear unit according to the invention requires very little installation space in such a drive device according to the invention and allows the simple and efficient use of an electric machine, which can be designed in a correspondingly simple and efficient manner.

Der bevorzugte Einsatzzweck einer solchen Antriebsvorrichtung liegt dabei vorzugsweise im Bereich von Nutzfahrzeugen, welche einen elektrischen Antrieb oder einen seriellen Hybridantrieb aufweisen und in deren Bereich die Antriebsvorrichtung besonders günstig und effizient eingesetzt werden kann. Solche Nutzfahrzeuge können beispielsweise Omnibusse sein, welche im Nahverkehr eingesetzt werden, wodurch beispielsweise mittels einer Hybridisierung ein besonderes Einsparpotenzial erzielt werden kann. Prinzipiell ist die Anwendung jedoch auch in Parallelhybriden oder in rein elektrisch angetriebenen Fahrzeugen möglich.The preferred application of such a drive device is preferably in the field of commercial vehicles, which have an electric have a rule drive or a serial hybrid drive and in which area the drive device can be used particularly cheaply and efficiently. Such commercial vehicles can be buses, for example, which are used in local transport, as a result of which a particular potential for savings can be achieved, for example, by means of hybridization. In principle, however, it can also be used in parallel hybrids or in purely electrically powered vehicles.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Motor-Getriebe-Einheit ergeben sich aus den restlichen abhängigen Ansprüchen und werden anhand des Ausführungsbeispiels deutlich, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben wird.Further advantageous refinements of the motor-gear unit according to the invention result from the remaining dependent claims and are clear from the exemplary embodiment, which is described in more detail below with reference to the figures.

Die einzelnen Figuren zeigen:

  • 1 eine Prinzipdarstellung eines Nutzfahrzeugs in einer möglichen Ausgestaltung gemäß der Erfindung; und
  • 2 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung durch die obere Hälfte einer erfindungsgemäßen Motor-Getriebe-Einheit.
The individual figures show:
  • 1 a schematic representation of a commercial vehicle in a possible embodiment according to the invention; and
  • 2 a basic sectional view through the upper half of a motor-gear unit according to the invention.

In der Darstellung der 1 ist stark schematisiert ein Fahrzeug 1, insbesondere ein Nutzfahrzeug beispielsweise ein Omnibus, zu erkennen. Zum Antrieb des Fahrzeugs 1 dient eine Antriebsvorrichtung 2, welche hier als sogenannter serieller Hybrid ausgebildet sein soll. Dies ist rein beispielhaft zu verstehen.In the representation of 1 a vehicle 1, in particular a commercial vehicle, for example a bus, can be seen in a highly schematic manner. A drive device 2 is used to drive the vehicle 1, which is designed here as a so-called serial hybrid. This is to be understood purely as an example.

Die Antriebsvorrichtung 2 umfasst einen Verbrennungsmotor 3, beispielsweise einen Dieselmotor. Dieser treibt einen elektrischen Generator 4 an, welcher über eine Leistungselektronikeinheit 5, welche überdies elektrische Energiespeicher mit aufweisen kann, mit einer Motor-Getriebe-Einheit 6 in Verbindung steht. Über eine Abtriebswelle 7 der Motor-Getriebe-Einheit 6 werden dann direkt oder, wie hier dargestellt, über ein Differential 8 Räder 9 des Nutzfahrzeugs 1 angetrieben. Der Kern der hier dargestellten Antriebsvorrichtung 2 des Nutzfahrzeugs 1 ist die Motor-Getriebe-Einheit 6. Diese weist, wie es bereits in der 1 prinzipmäßig angedeutet ist, eine elektrische Maschine 10 und ein Getriebe 11 auf. Dieses Getriebe 11 ist als Planetengetriebe 11 ausgebildet.The drive device 2 includes an internal combustion engine 3, for example a diesel engine. This drives an electrical generator 4, which is connected to a motor-gear unit 6 via a power electronics unit 5, which can also have electrical energy stores. Wheels 9 of commercial vehicle 1 are then driven directly or, as shown here, via a differential 8 via an output shaft 7 of motor-gear unit 6 . The core of the drive device 2 of the commercial vehicle 1 shown here is the engine-transmission unit 6. This has, as already shown in FIG 1 is indicated in principle, an electric machine 10 and a gear 11 on. This gear 11 is designed as a planetary gear 11 .

In der Schnittdarstellung der 2 ist nun stark schematisiert die obere Hälfte der Motor-Getriebe-Einheit 6 nochmals in einer Schnittdarstellung angedeutet. Die elektrische Maschine 10, welche sowohl motorisch und bei Bedarf auch generatorisch zur Rekuperation von Bremsenergie betrieben werden kann, umfasst einen Stator 12, welcher drehfest in einem Gehäuse 13 angeordnet ist und einen Rotor 14 umgibt. Der Rotor 14 läuft mit einer Welle 15 um. In der Darstellung der 2 schließt sich in axialer Richtung auf der rechten Seite an diese Welle 15 das Planetengetriebe 11 mit der Abtriebswelle 7 der Motor-Getriebe-Einheit 6 an. Eine Sonne beziehungsweise ein Sonnenrad 16 des Planetengetriebes 11 ist fest mit der Welle 15 der elektrischen Maschine 10 verbunden und gemeinsam mit dieser über die angedeuteten Lager 17 gelagert. Um das Sonnenrad 16 laufen mehrere Planetenräder 18 um, welche in einen gemeinsamen Planetenträger 19 aufgenommen sind. Der Planetenträger 19 stützt sich in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Lagerung 20 ebenfalls auf der Welle 15 ab. Ferner ist ein Außenkranz 21 vorgesehen, welcher in der üblichen Art und Weise als Hohlrad ausgebildet ist, und welcher sich über eine Lagerung 22 beispielsweise auf dem Planetenträger 19 abstützt.In the sectional view of the 2 the upper half of the motor-transmission unit 6 is now indicated again in a sectional view in a highly schematic manner. The electrical machine 10, which can be operated both as a motor and, if necessary, also as a generator for the recuperation of braking energy, comprises a stator 12, which is arranged in a housing 13 in a rotationally fixed manner and surrounds a rotor 14. The rotor 14 rotates with a shaft 15. In the representation of 2 the planetary gear 11 with the output shaft 7 of the motor-gear unit 6 adjoins this shaft 15 in the axial direction on the right-hand side. A sun or a sun gear 16 of the planetary gear 11 is fixedly connected to the shaft 15 of the electric machine 10 and is mounted together with it via the bearings 17 indicated. A plurality of planet gears 18 , which are accommodated in a common planet carrier 19 , revolve around the sun gear 16 . In the exemplary embodiment shown here, the planet carrier 19 is also supported on the shaft 15 via a bearing 20 . Furthermore, an outer rim 21 is provided, which is designed in the usual way as a ring gear and which is supported via a bearing 22, for example on the planetary carrier 19.

Der wesentliche Aspekt bei dem hier dargestellten Planetengetriebe 11 liegt nun darin, dass außerdem eine Schalteinrichtung 23 vorgesehen ist, welche vorzugsweise als Klauenschaltung ausgebildet ist. Die hier prinzipmäßig dargestellte Klauenschaltung weist eine Schaltklaue 24 auf, welche, wie durch den Doppelpfeil angedeutet, gegenüber der dargestellten Position in axialer Richtung in zwei weitere Positionen verschoben werden kann. Die hier dargestellte Position der Schaltklaue 24 zeigt einen Neutralgang der Motor-Getriebe-Einheit 6, bei welcher die elektrische Maschine 10 von der Abtriebswelle 7 abgekoppelt ist. Die Schaltklaue 24 steht so, dass diese lediglich mit dem Außenkranz 21 in Eingriff steht. Hierdurch ist der Außenkranz 21 lose und kann sich frei in dem Gehäuse 13 bewegen. Eine Kraftübertragung zwischen der mit der Welle 15 verbundenen Sonne 16 und dem mit der Abtriebswelle 7 verbundenen Planetenträger 19 findet in dieser Schaltstellung nicht statt.The essential aspect of the planetary gear 11 shown here is that a shifting device 23 is also provided, which is preferably designed as a claw shift. The principle of the claw shift shown here has a shift claw 24 which, as indicated by the double arrow, can be displaced in the axial direction into two further positions relative to the position shown. The position of the shifting claw 24 shown here shows a neutral gear of the motor-transmission unit 6, in which the electric machine 10 is decoupled from the output shaft 7. The shifting claw 24 is in such a way that it only engages with the outer rim 21 . As a result, the outer rim 21 is loose and can move freely in the housing 13 . A power transmission between the sun 16 connected to the shaft 15 and the planetary carrier 19 connected to the output shaft 7 does not take place in this switching position.

Wird die Schaltklaue 24 mit der Schalteinrichtung 23 nun in axialer Richtung in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel nach rechts verschoben, dann verbindet sie den Außenkranz 21 mit einem feststehenden Bauteil 25, welches drehfest an dem Gehäuse 13 angeordnet ist. Der Außenkranz 21 wird also „festgehalten“. Hierdurch ergibt sich eine erste Gangstufe der Motor-Getriebe-Einheit 6, welche durch das Verhältnis der Zähnezahl des Außenkranzes 21 und der Sonne 16 festgelegt wird. Um den Aufbau der Motor-Getriebe-Einheit 6 möglichst kompakt zu realisieren, soll diese Übersetzung vorzugsweise in der Größenordung von 1 : 2,5 - 3, besonders bevorzugt in der Größenordnung von 1: 2,6 - 2,9, realisiert sein. Die maximale Drehzahl der elektrischen Maschine 10 wird dann um das 1,5 - 2-fache gegenüber der gewünschten maximalen Drehzahl der Abtriebswelle 7 überhöht. Dieser Aufbau lässt sich außerordentlich kompakt realisieren.If the shifting claw 24 with the shifting device 23 is now shifted to the right in the axial direction in the exemplary embodiment shown here, then it connects the outer rim 21 to a fixed component 25 which is arranged on the housing 13 in a rotationally fixed manner. The outer rim 21 is thus “held in place”. This results in a first gear of the motor-gear unit 6, which is determined by the ratio of the number of teeth of the outer rim 21 and the sun 16. In order to make the structure of the motor-gear unit 6 as compact as possible, this translation should preferably be on the order of 1:2.5-3, particularly preferably on the order of 1:2.6-2.9. The maximum speed of the electric machine 10 is then increased by a factor of 1.5-2 compared to the desired maximum speed of the output shaft 7 . This structure can be implemented in an extremely compact manner.

Wird die Schaltklaue 24 nun aus ihrer Neutralposition in die andere Richtung, also in axialer Richtung in der Darstellung der 2 nach links verschoben, dann verbindet sie den Außenkranz 21 mit dem Planetenträger 19 beziehungsweise der mit dem Planetenträger 19 verbundenen Abtriebswelle 7. Planetenträger 19 und Außenkranz 21 bilden also eine gegeneinander feststehende Einheit, wodurch sich eine Übersetzung von 1 : 1 in dem Planetengetriebe 11 als zweite Gangstufe ergibt.If the shift dog 24 is now from its neutral position in the other direction, ie in the axial direction in the representation of 2 shifted to the left, then it connects the outer rim 21 with the planetary carrier 19 or the output shaft 7 connected to the planetary carrier 19. Planetary carrier 19 and outer rim 21 thus form a mutually fixed unit, resulting in a ratio of 1: 1 in the planetary gear 11 as the second grade results.

Der außerordentlich kompakte Aufbau ermöglicht sehr einfach und platzsparend die Anforderungen an eine Motor-Getriebe-Einheit 6 in einem hybridisierten oder elektrisch ausgestalteten Antriebsstrang ideal zu erfüllen. Der Aufbau der Motor-Getriebe-Einheit 6 kann dabei insbesondere in dem einen hier dargestellten Gehäuse 13 integriert sein, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem ersten Gehäuseteil 13.1 um die elektrische Maschine 10 und einem zweiten Gehäuseteil 13.2 um das Planetengetriebe 11 besteht. Das Gehäuseteil 13.2 kann dabei vorzugsweise in Richtung des anderen Gehäuseteils 13.1 offen ausgebildet sein, sodass eine einfache und effiziente Montage des Planetengetriebes 11 erfolgen kann. Die beiden Gehäuseteile 13.1 und 13.2 werden dann zu dem gemeinsamen Gehäuse 13 verbunden, beispielsweise über angedeutete Flansche, welche über Schrauben oder dergleichen, verbunden werden. Auch eine Schweißverbindung der Gehäuseteile 13.1 und 13.2 ist im Prinzip denkbar und möglich.The extraordinarily compact structure makes it possible to ideally meet the requirements of a motor-gear unit 6 in a hybridized or electrically configured drive train in a very simple and space-saving manner. The structure of the motor-gear unit 6 can be integrated in particular in the one housing 13 shown here, which in the illustrated embodiment consists of a first housing part 13.1 around the electric machine 10 and a second housing part 13.2 around the planetary gear 11. The housing part 13.2 can preferably be designed to be open in the direction of the other housing part 13.1, so that the planetary gear 11 can be assembled easily and efficiently. The two housing parts 13.1 and 13.2 are then connected to form the common housing 13, for example via indicated flanges which are connected via screws or the like. A welded connection of the housing parts 13.1 and 13.2 is also conceivable and possible in principle.

Die in dieser Art aufgebaute Motor-Getriebe-Einheit 6 lässt sich, wie bereits mehrfach erwähnt, außerordentlich kompakt realisieren. Dies gilt insbesondere dann, wenn die elektrische Maschine 10 und das Planetengetriebe 11 über einen gemeinsamen Ölkreislauf verfügen, welcher sowohl zur Schmierung als auch zur Kühlung der elektrischen Maschine 10 und des Planetengetriebes 11 eingesetzt wird.As already mentioned several times, the motor-gear unit 6 constructed in this way can be implemented in an extremely compact manner. This applies in particular when the electric machine 10 and the planetary gear 11 have a common oil circuit which is used both for lubricating and for cooling the electric machine 10 and the planetary gear 11 .

Claims (8)

Motor-Getriebe-Einheit (6) für eine zumindest teilweise elektrische Antriebsvorrichtung (12), mit 1.1 einer elektrischen Maschine (10), und 1.2 einem mit der elektrischen Maschine (10) verbundenen Planetengetriebe (11), mit einem Sonnenrad (16), mit mehreren auf einem umlaufenden Planetenträger (19) gelagerten Planetenrädern (18) und mit einem als Hohlrad ausgebildeten Außenkranz (21), wobei 1.3 das Sonnenrad (16) mit einer Welle (15) der elektrischen Maschine (10) fest verbunden ist, wobei 1.4 der Planetenträger (19) mit einer Abtriebswelle (7) fest verbunden ist, 1.5 eine Schalteinrichtung (23), über welche wahlweise eine erste Gangstufe, eine zweite Gangstufe oder eine Neutralstufe schaltbar ist, vorgesehen ist, wobei 1.6 über die Schalteinrichtung (23) in der ersten Gangstufe der Außenkranz (21) mit einem feststehenden Bauteil (25) verbunden ist, wobei 1.7 über die Schalteinrichtung (23) in der zweiten Gangstufe der Außenkranz (21) mit dem Planetenträger (19) verbunden ist, und wobei 1.8 über die Schalteinrichtung (23) in der Neutralstufe der Außenkranz (21) freigegeben ist, wobei 1.9 der Planetenträger (19) auf dem Sonnenrad (16) und/oder der Welle (15) der elektrischen Maschine (10) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass 1.10 die Schalteinrichtung (23) als Klauenschaltung ausgebildet ist, wobei 1.11 die elektrische Maschine (10) und das Planetengetriebe (11) in einem gemeinsamen Gehäuse (13) angeordnet sind, und wobei 1.12 die elektrische Maschine (10) und das Planetengetriebe (11) einen gemeinsamen Ölkreislauf zur Schmierung und/oder Kühlung aufweisen. Motor-gear unit (6) for an at least partially electric drive device (12), with 1.1 an electric machine (10), and 1.2 a planetary gear (11) connected to the electric machine (10), with a sun gear (16), with a plurality of planet wheels (18) mounted on a revolving planet carrier (19) and with an outer ring (21) designed as a ring gear, with 1.3 the sun wheel (16) being firmly connected to a shaft (15) of the electrical machine (10), with 1.4 the planet carrier (19) is firmly connected to an output shaft (7), 1.5 a switching device (23) is provided, via which a first gear stage, a second gear stage or a neutral stage can be shifted, 1.6 via the switching device (23) in the first gear the outer rim (21) is connected to a fixed component (25), wherein 1.7 the switching device (23) in the second gear the outer rim (21) is connected to the planetary carrier (19), and wob ei 1.8 the outer ring (21) is released via the switching device (23) in the neutral stage, with 1.9 the planetary carrier (19) being mounted on the sun gear (16) and/or the shaft (15) of the electrical machine (10), thereby characterized in that 1.10 the shifting device (23) is designed as a claw shift, 1.11 the electrical machine (10) and the planetary gear (11) being arranged in a common housing (13), and 1.12 the electrical machine (10) and the planetary gear (11) have a common oil circuit for lubrication and/or cooling. Motor-Getriebe-Einheit (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (11) in der ersten Gangstufe eine Übersetzung von 1 : 2,5 - 3 und in der zweiten Gangstufe eine Übersetzung von 1 : 1 aufweist, wobei die maximale Drehzahl der elektrischen Maschine (10) um das 1,5 - 2-Fache größer ist, als die maximale Drehzahl der Abtriebswelle (7).motor-gear unit (6). claim 1 , characterized in that the planetary gear (11) in the first gear has a translation of 1: 2.5 - 3 and in the second gear has a translation of 1: 1, the maximum speed of the electric machine (10) being 1 .5 - 2 times higher than the maximum speed of the output shaft (7). Motor-Getriebe-Einheit (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenschaltung ohne mechanische Synchronisiereinrichtungen ausgebildet ist.motor-gear unit (6). claim 1 or 2 , characterized in that the claw shift is designed without mechanical synchronizing devices. Motor-Getriebe-Einheit (6) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse (13) zweiteilig ausgeführt ist, wobei der das Planetengetriebe (11) umgebende Gehäuseteil (13.2) in Richtung der elektrischen Maschine (10) offen ausgebildet ist und an den die elektrische Maschine (10) umgebenden Gehäuseteil (13.1) angeflanscht ist.motor-gear unit (6). claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the common housing (13) is designed in two parts, the housing part (13.2) surrounding the planetary gear (11) being open in the direction of the electrical machine (10) and being connected to the housing part (13.2) surrounding the electrical machine (10). 13.1) is flanged. Motor-Getriebe-Einheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (16) mit der Welle (15) der elektrischen Maschine (10) verbunden und gemeinsam mit dieser gelagert ist.Motor-gear unit (6) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the sun wheel (16) is connected to the shaft (15) of the electrical machine (10) and is mounted together with it. Motor-Getriebe-Einheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkranz (21) auf der Abtriebswelle (7) und/oder dem Planetenträger (19) gelagert ist.Motor-gear unit (6) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the outer ring (21) on the output shaft (7) and / or the planet carrier (19) is mounted. Antriebsvorrichtung (12) für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug (1) mit einer Motor-Getriebe-Einheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Drive device (12) for an at least partially electrically powered vehicle (1). a motor-gear unit (6) according to one of Claims 1 until 6 . Nutzfahrzeug (1), vorzugsweise Omnibus, mit einer Antriebsvorrichtung (12) nach Anspruch 7.Commercial vehicle (1), preferably a bus, with a drive device (12). claim 7 .
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106641130B (en) * 2017-02-19 2024-03-15 广东新防科技有限责任公司 Planetary two-gear driving device and two-gear driving method thereof
DE102018001471B3 (en) * 2018-02-23 2019-03-28 Daimler Ag Electric drive for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1598586A (en) 1924-11-05 1926-08-31 Ducellier Soc Ets Electric apparatus serving as a dynamo or motor and as an engine starter
DE2059351A1 (en) 1969-12-04 1971-06-24 Praga Automobilove Zaavody Nar Mechanical additional planetary gear
DE19756083A1 (en) 1997-07-10 1999-02-04 Voith Turbo Kg Electric gear unit
DE19810592A1 (en) 1997-10-07 1999-07-08 Bosch Gmbh Robert Electrical machine
DE102004003213A1 (en) 2004-01-22 2005-08-11 Gilbarco Gmbh & Co. Kg Gas-filling process for vehicles and lorries involves measuring pressure value and/or mass flow value and comparing them with previously measured values to produce fault signals if differences are not correct
US20050211490A1 (en) 2004-03-03 2005-09-29 Hitachi, Ltd. Vehicle drive device and four-wheel drive with motor
DE102004025763A1 (en) 2004-05-26 2005-12-22 Zf Friedrichshafen Ag Drive arrangement for a vehicle
US20090247346A1 (en) 2008-03-25 2009-10-01 Djh Engineering Center, Inc. Two speed planetary electric shift gearbox
DE102009046366A1 (en) 2009-11-04 2011-05-05 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid vehicle transmission
WO2011098594A1 (en) 2010-02-12 2011-08-18 Magna Powertrain Ag & Co Kg Wheel hub drive for motor vehicles

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006003213A1 (en) * 2006-01-24 2007-07-26 Zf Friedrichshafen Ag Lubricating oil supplying device, has hollow shaft, within which ladling device is arranged, which protrudes into oil ring rotating in operation of rotary hollow shaft

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1598586A (en) 1924-11-05 1926-08-31 Ducellier Soc Ets Electric apparatus serving as a dynamo or motor and as an engine starter
DE2059351A1 (en) 1969-12-04 1971-06-24 Praga Automobilove Zaavody Nar Mechanical additional planetary gear
GB1294548A (en) 1969-12-04 1972-11-01 Praga Automobilove Zd Y Narodn Improvements in or relating to gear boxes
DE19756083A1 (en) 1997-07-10 1999-02-04 Voith Turbo Kg Electric gear unit
DE19810592A1 (en) 1997-10-07 1999-07-08 Bosch Gmbh Robert Electrical machine
DE102004003213A1 (en) 2004-01-22 2005-08-11 Gilbarco Gmbh & Co. Kg Gas-filling process for vehicles and lorries involves measuring pressure value and/or mass flow value and comparing them with previously measured values to produce fault signals if differences are not correct
US20050211490A1 (en) 2004-03-03 2005-09-29 Hitachi, Ltd. Vehicle drive device and four-wheel drive with motor
DE102004025763A1 (en) 2004-05-26 2005-12-22 Zf Friedrichshafen Ag Drive arrangement for a vehicle
US20090247346A1 (en) 2008-03-25 2009-10-01 Djh Engineering Center, Inc. Two speed planetary electric shift gearbox
DE102009046366A1 (en) 2009-11-04 2011-05-05 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid vehicle transmission
WO2011098594A1 (en) 2010-02-12 2011-08-18 Magna Powertrain Ag & Co Kg Wheel hub drive for motor vehicles

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