DE102012209858A1 - Drive device for a vehicle and vehicle with the drive device - Google Patents

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DE102012209858A1
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Tomas Smetana
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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche verbesserte Funktionseigenschaften aufweist. Hierzu wird eine Antriebseinrichtung 2 für ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebswelle 9 zur Übertragung eines Hauptantriebsdrehmoments von einem Hauptmotor 7 an eine Fahrzeugachse 5 des Fahrzeugs 1, mit einem Elektromotor 8 zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments, mit einem Untersetzungstriebe 12 zur Untersetzung des Antriebsdrehmoments, und mit einer Kupplungseinrichtung 13, wobei die Kupplungseinrichtung 13 in einem Momentenfluss zwischen dem Untersetzungsgetriebe 12 und der Antriebswelle 9 angeordnet ist und wobei die Kupplungseinrichtung 13 ausgebildet ist, das Antriebsdrehmoment und das Hauptdrehmoment in der Antriebswelle 9 zusammenzuführen, vorgeschlagen, wobei die Kupplungseinrichtung 13 eine Kupplungsaktorik 34 und eine Hauptkupplung 13a aufweist, wobei die Hauptkupplung 13a einen Ausgang des Untersetzungstriebes 12 mit der Antriebswelle 9 kuppelt, wobei die Kupplungsaktorik 34 eine Axialverstelleinrichtung 35, die eine Drehbewegung in eine Axialbewegung zum Betätigen der Hauptkupplung 12a, eine Hilfskupplung 36, wobei die Hilfskupplung 36 einen Eingang der Axialverstelleinrichtung 35 mit der Antriebswelle 9 kuppelt, und eine elektromagnetische Aktorik 37 aufweist, welche die Hilfskupplung 36 betätigt.The invention has for its object to provide a drive device for a vehicle, which has improved functional properties. For this purpose, a drive device 2 for a vehicle 1 with a drive shaft 9 for transmitting a main drive torque from a main motor 7 to a vehicle axle 5 of the vehicle 1, with an electric motor 8 for generating a drive torque, with a reduction gear 12 for reducing the drive torque, and with a Coupling device 13, wherein the coupling device 13 is arranged in a torque flow between the reduction gear 12 and the drive shaft 9 and wherein the coupling device 13 is designed to merge the drive torque and the main torque in the drive shaft 9, proposed, wherein the coupling device 13, a Kupplungsaktorik 34 and a Main clutch 13a, wherein the main clutch 13a an output of the reduction gear 12 with the drive shaft 9 couples, wherein the Kupplungsaktorik 34 an Axialverstelleinrichtung 35, the rotational movement in an axial movement for actuating the Haup tkupplung 12 a, an auxiliary clutch 36, wherein the auxiliary clutch 36 an input of Axialverstelleinrichtung 35 with the drive shaft 9 couples, and an electromagnetic actuator 37 which actuates the auxiliary clutch 36.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Antriebswelle zur Übertragung eines Hauptantriebsdrehmoments von einem Hauptmotor an eine Fahrzeugachse des Fahrzeugs, mit einem Elektromotor zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments, mit einem Untersetzungsgetriebe zur Untersetzung des Antriebsdrehmoments und mit einer Kupplungseinrichtung, wobei die Kupplungseinrichtung in dem Momentenfluss zwischen dem Untersetzungsgetriebe und der Antriebswelle angeordnet ist und wobei die Kupplungseinrichtung ausgebildet ist, das Antriebsdrehmoment und das Hauptdrehmoment in der Antriebswelle zusammenzuführen. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit der Antriebseinrichtung.The invention relates to a drive device for a vehicle having a drive shaft for transmitting a main drive torque from a main motor to a vehicle axle of the vehicle, with an electric motor for generating a drive torque, with a reduction gear for the reduction of the drive torque and with a clutch device, wherein the clutch device in the torque flow is arranged between the reduction gear and the drive shaft and wherein the coupling means is adapted to merge the drive torque and the main torque in the drive shaft. The invention also relates to a vehicle with the drive device.

Hybridfahrzeuge weisen zwei unterschiedliche Motorenarten auf, wobei oftmals ein Verbrennungsmotor zur Bereitstellung einer Grundleistung des Fahrzeugs und ein Elektromotor zur Bereitstellung einer Hilfsleistung zum Antrieb des Fahrzeugs vorgesehen sind. Die Hauptleistung und die Hilfsleistung können alternativ oder auch einander ergänzend zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden. Im letztgenannten Fall wird oftmals im Antriebsstrang die Hilfsleistung mit der Hauptleistung vereinigt und die vereinigte Leistung zum Antrieb des Fahrzeugs eingesetzt.Hybrid vehicles have two different types of engines, often including an internal combustion engine to provide basic power to the vehicle and an electric motor to provide auxiliary power to propel the vehicle. The main power and the auxiliary power can be used alternatively or as a supplement to the drive of the vehicle. In the latter case, the auxiliary power is often combined with the main power in the drive train and the combined power used to drive the vehicle.

Beispielsweise zeigt die Offenlegungsschrift DE 10 2008 020 999 A1 eine steuerbare Kupplungsanordnung, welche zum Zuschalten einer bedarfsweise antreibbaren sekundären Antriebsachse an eine permanent angetriebene primäre Antriebsachse verwendet wird. Die Kupplungsanordnung umfasst eine Hauptkupplung und eine Steuerkupplung, wobei die Steuerkupplung mittels eines Elektromagneten angesteuert wird. Die Magnetspule ist an einem ortsfesten Gehäuse gehalten und erzeugt beim Betätigen ein Magnetfeld, das die Ankerplatte anzieht, sodass die Steuerkupplung beaufschlagt wird. Durch Schließen der Steuerkupplung wird eine Kugelrampenanordnung betätigt, welche wiederum die Hauptkupplung beaufschlagt.For example, the published patent application DE 10 2008 020 999 A1 a controllable clutch assembly, which is used to connect a demand driven secondary drive axle to a permanently driven primary drive axle. The clutch assembly comprises a main clutch and a control clutch, wherein the control clutch is controlled by means of an electromagnet. The magnetic coil is held on a stationary housing and generates a magnetic field when actuated, which attracts the armature plate, so that the control clutch is acted upon. By closing the control clutch a ball ramp assembly is actuated, which in turn acts on the main clutch.

Die Druckschrift WO 2009/021574 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, das eine erste und eine zweite Achse aufweist, wobei eine Antriebseinheit im Bereich der ersten Achse angeordnet ist, wobei der Antriebsstrang ferner eine elektrische Maschine aufweist, die mit der zweiten Achse verbindbar ist und wobei die elektrische Maschine in Längsrichtung koaxial zu einer Eingangswelle eines Querdifferenzials der zweiten Achse angeordnet ist.The publication WO 2009/021574 , which is probably the closest prior art discloses a drive train for a motor vehicle, having a first and a second axis, wherein a drive unit is arranged in the region of the first axis, wherein the drive train further comprises an electric machine with the second Axis is connectable and wherein the electric machine is arranged in the longitudinal direction coaxial with an input shaft of a transverse differential of the second axis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche verbesserte Funktionseigenschaften aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.The invention has for its object to provide a drive device for a vehicle, which has improved functional properties. This object is achieved by a drive device having the features of claim 1 and by a vehicle having the features of claim 10. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Im Rahmen der Erfindung wird eine Antriebseinrichtung vorgeschlagen, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Das Fahrzeug ist bevorzugt als ein Personenkraftwagen ausgebildet, bei abgewandelten Ausführungsformen kann es sich auch um einen Lastkraftwagen, einen Bus, etc. handeln. Die Antriebseinrichtung dient zum Antrieb des Fahrzeugs im Straßenverkehr.In the context of the invention, a drive device is proposed which is suitable and / or designed for a vehicle. The vehicle is preferably designed as a passenger car, in modified embodiments, it may also be a truck, a bus, etc. The drive device serves to drive the vehicle in traffic.

Die Antriebseinrichtung umfasst eine Antriebswelle, welche ein Hauptantriebsdrehmoment von einem Hauptmotor an eine Fahrzeugsachse des Fahrzeugs überträgt. Der Hauptmotor ist besonders bevorzugt als ein Verbrennungsmotor ausgebildet. Konstruktiv betrachtet kann der Hauptmotor im Bereich der anderen Fahrzeugachse des Fahrzeugs angeordnet sein. Bei Ausgestaltungen der Erfindung ist es möglich, dass die Antriebswelle als eine Kardanwelle ausgebildet ist. Optional ist der Hauptmotor mit der Antriebswelle über eine Kupplungseinrichtung verbunden, sodass der Hauptmotor von der Antriebswelle zumindest temporär abgekuppelt werden kann. Alternativ ist es auch möglich, dass der Hauptmotor in ständiger Wirkverbindung mit der Antriebswelle ist. Die Fahrzeugachse umfasst zwei Räder, welche durch das Hauptantriebsdrehmoment antreibbar sind.The drive device comprises a drive shaft, which transmits a main drive torque from a main engine to a vehicle axle of the vehicle. The main engine is particularly preferably designed as an internal combustion engine. In terms of design, the main engine can be arranged in the region of the other vehicle axle of the vehicle. In embodiments of the invention, it is possible that the drive shaft is designed as a propeller shaft. Optionally, the main motor is connected to the drive shaft via a coupling device, so that the main motor can be disconnected from the drive shaft at least temporarily. Alternatively, it is also possible that the main motor is in constant operative connection with the drive shaft. The vehicle axle includes two wheels that are drivable by the main drive torque.

Ferner umfasst die Antriebseinrichtung einen Elektromotor, welcher zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments ausgebildet ist. Der Elektromotor weist vorzugsweise eine Leistung größer als 20 kW, insbesondere größer als 30 kW auf.Furthermore, the drive device comprises an electric motor, which is designed to generate a drive torque. The electric motor preferably has a power greater than 20 kW, in particular greater than 30 kW.

Zur Untersetzung des Antriebsdrehmoments umfasst die Antriebseinrichtung ein Untersetzungsgetriebe. Das Untersetzungsgetriebe dient insbesondere dazu, eine hohe Drehzahl und/oder Winkelgeschwindigkeit am Ausgang des Elektromotors in eine kleinere Drehzahl und/oder Winkelgeschwindigkeit am Ausgang des Untersetzungsgetriebes zu untersetzen. Diese Untersetzung ist sinnvoll, um den üblicherweise hochdrehenden Elektromotor an die Drehzahlerfordernisse der Antriebswelle anzugleichen.To reduce the drive torque, the drive device comprises a reduction gear. The reduction gear is used in particular to set a high speed and / or angular speed at the output of the electric motor in a smaller speed and / or angular speed at the output of the reduction gear. This reduction is useful to match the usually high-speed electric motor to the speed requirements of the drive shaft.

Die Antriebseinrichtung umfasst ferner eine Kupplungseinrichtung, welche in dem Momentenfluss – oder auch Kraftfluss oder Leistungsfluss – zwischen dem Untersetzungsgetriebe und der Antriebswelle angeordnet ist. Die Kupplungseinrichtung ist ausgebildet, das Antriebsdrehmoment und das Hauptantriebsdrehmoment in der Antriebswelle zusammenzuführen. Insbesondere dient die Kupplungseinrichtung dazu, im eingekuppelten Zustand das Antriebsdrehmoment auf die Antriebswelle zu leiten und im ausgekuppelten Zustand das Antriebsdrehmoment und/oder das Untersetzungsgetriebe von der Antriebswelle zu entkoppeln. Konstruktiv betrachtet dient die Kupplungseinrichtung dazu, den Ausgang des Untersetzungsgetriebes mit der Antriebswelle in Wirkverbindung zu setzen oder zu trennen.The drive device further comprises a coupling device, which in the flow of torque - or power flow or power flow - between the reduction gear and the Drive shaft is arranged. The clutch device is configured to combine the drive torque and the main drive torque in the drive shaft. In particular, the clutch device serves to guide the drive torque to the drive shaft in the engaged state and to decouple the drive torque and / or the reduction gear from the drive shaft in the disengaged state. Structurally speaking, the coupling device serves to put the output of the reduction gear in operative connection with the drive shaft or to separate.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinrichtung eine Kupplungsaktorik und eine Hauptkupplung aufweist. Die Hauptkupplung kuppelt einen Ausgang des Untersetzungsgetriebes mit der Antriebswelle, sodass der Ausgang des Untersetzungsgetriebes wahlweise mit der Antriebswelle in Wirkverbindung steht oder entkoppelt ist. Die Kupplungsaktorik weist eine Axialverstelleinrichtung auf, die eine Drehbewegung in einer Axialbewegung zum Betätigen der Hauptkupplung umsetzt. Die Hauptkupplung ist besonders bevorzugt als eine Reibkupplung, insbesondere als eine Hauptlamellenkupplung ausgebildet. Durch die Axialbewegung wird die Hauptkupplung geschlossen und die Wirkverbindung zwischen dem Ausgang des Untersetzungsgetriebes und der Antriebswelle hergestellt. Die Kupplungseinrichtung umfasst ferner eine Hilfskupplung, wobei die Hilfskupplung einen Eingang der Axialverstelleinrichtung mit der Antriebswelle kuppelt. Die Hilfskupplung kann als eine Hilfslamellenkupplung ausgebildet sein. Ferner weist die Kupplungsaktorik eine elektromagnetische Aktorik auf, welche die Hilfskupplung betätigt. Für den Fall, dass die Antriebswelle durch den Hauptmotor in Rotation versetzt wird, wird über die elektromagnetische Aktorik die Hilfskupplung geschlossen, sodass eine Drehbewegung auf die Axialverstelleinrichtung übertragen wird. Die Axialverstelleinrichtung wandelt die Drehbewegung in eine Axialbewegung, insbesondere einen Axialhub, um und betätigt die Hauptkupplung, die dadurch geschlossen wird. Durch das Schließen der Hauptkupplung wird der Ausgang des Untersetzungsgetriebes mit der Antriebswelle gekuppelt.In the context of the invention, it is proposed that the coupling device has a clutch actuator and a main clutch. The main clutch couples an output of the reduction gear to the drive shaft so that the output of the reduction gear is selectively engaged or decoupled with the drive shaft. The clutch actuator has an Axialverstelleinrichtung that converts a rotational movement in an axial movement for actuating the main clutch. The main clutch is particularly preferably designed as a friction clutch, in particular as a main disk clutch. The axial movement closes the main clutch and establishes the operative connection between the output of the reduction gear and the drive shaft. The clutch device further comprises an auxiliary clutch, wherein the auxiliary clutch couples an input of the Axialverstelleinrichtung with the drive shaft. The auxiliary clutch may be formed as an auxiliary disk clutch. Furthermore, the clutch actuator has an electromagnetic actuator which actuates the auxiliary clutch. In the event that the drive shaft is rotated by the main motor, the auxiliary clutch is closed via the electromagnetic actuator, so that a rotational movement is transmitted to the Axialverstelleinrichtung. The Axialverstelleinrichtung converts the rotational movement in an axial movement, in particular an axial stroke, and actuates the main clutch, which is thereby closed. By closing the main clutch, the output of the reduction gear is coupled to the drive shaft.

Die elektromagnetisch-mechanisch betätigte Hauptkupplung weist in dem beschriebenen Antriebsstrang zwei Vorteile auf. Zum einen wird durch den zweistufigen Kupplungsvorgang das System synchronisiert, insbesondere wird eine Drehzahl des Ausgangs des Untersetzungsgetriebes an die Drehzahl der Antriebswelle angeglichen, sodass das Zuschalten des Antriebsdrehmoments von dem Elektromotor ruckfrei erfolgen kann. Zudem ermöglicht die elektromagnetisch-mechanisch betätigte Hauptkupplung ein extrem schnelles Zuschalten bzw. Abschalten des Elektromotors zum Antriebsstrang. Somit ist die Antriebseinrichtung z.B. für die Start-Stopp-Funktionalität im Segelbetrieb des Fahrzeugs besonders gut geeignet. Beim Abschalten vom Antriebsstrang im Segelbetrieb wird der Elektromotor gegen Drehzahl Null geregelt. Wird der Elektromotor zur weiteren Beschleunigung des Fahrzeugs benötigt, wird die Kupplungseinrichtung wieder aktiviert. Durch die Synchronisation von Untersetzungsgetriebe und Antriebswelle bildet die Antriebseinrichtung eine einfache Lösung, insbesondere ist kein geregelter Aktuator zur Angleichung der Drehzahlen erforderlich. Im Segelbetrieb, d.h. mit abgekuppeltem Elektromotor, wird ein hoher Wirkungsgrad erreicht, da der Elektromotor sowie das Untersetzungsgetriebe vom Antriebsstrang abgetrennt sind und nicht benötigte Massen beschleunigt sein müssen. Zudem ist die Antriebseinrichtung einfach in vorhandene Antriebsstränge integrierbar, sodass eine Zusatzelektrifizierung des Antriebsstrangs erreicht werden kann.The electromagnetically-mechanically actuated main clutch has two advantages in the drive train described. On the one hand, the system is synchronized by the two-stage coupling process, in particular, a speed of the output of the reduction gear is adapted to the speed of the drive shaft, so that the connection of the drive torque can be made smoothly by the electric motor. In addition, the electromagnetically-mechanically actuated main clutch allows an extremely fast connection or disconnection of the electric motor to the drive train. Thus, the drive means is e.g. particularly well suited for the start-stop functionality in sailing operation of the vehicle. When switching off the drive train in sail mode, the electric motor is controlled against zero speed. If the electric motor is required for further acceleration of the vehicle, the clutch device is reactivated. Due to the synchronization of reduction gear and drive shaft, the drive device forms a simple solution, in particular, no controlled actuator for equalizing the speeds is required. In sail mode, i. with uncoupled electric motor, a high efficiency is achieved because the electric motor and the reduction gear are separated from the drive train and unnecessary masses must be accelerated. In addition, the drive device can be easily integrated into existing drive trains, so that an additional electrification of the drive train can be achieved.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die elektromagnetische Aktorik einen Elektromagneten und ein Magnetteil, insbesondere ein Ankerteil, welches von dem Elektromagneten angezogen werden kann. Die Hilfskupplung weist ein Hilfslamellenpaket auf, welches zwischen dem Magnetteil und dem Elektromagneten angeordnet ist. Das Hilfslamellenmagnetteil umfasst mindestens eine Hilfsinnenlamelle und mindestens eine Hilfsaußenlamelle, wobei die mindestens eine Hilfsinnenlamelle mit der Antriebswelle drehfest verbunden ist und die mindestens eine Hilfsaußenlamelle und die Axialverstelleinrichtung drehfest verbunden sind. Das Hilfslamellenpaket ist zwischen dem Magnetteil und dem Elektromagneten so angeordnet, dass bei einer Aktivierung des Elektromagneten das Magnetteil gegen das Hilfslamellenpaket gezogen wird und eine Reibschlussverbindung zwischen der Antriebswelle und dem Eingang der Axialverstelleinrichtung hergestellt ist. Besonders bevorzugt ist der Elektromagnet berührungsfrei gegenüber der Hilfskupplung ausgebildet. Diese Anordnung ist in der Betätigung sehr schnell und in vorteilhafter Weise in Bezug auf die elektromagnetische Aktorik verschleißarm bzw. verschließfrei ausgebildet.In a particularly preferred embodiment of the invention, the electromagnetic actuator comprises an electromagnet and a magnet part, in particular an anchor part, which can be attracted by the electromagnet. The auxiliary clutch has an auxiliary disk pack, which is arranged between the magnet part and the electromagnet. The auxiliary disk magnet part comprises at least one auxiliary inner disk and at least one auxiliary outer disk, wherein the at least one auxiliary inner disk is rotatably connected to the drive shaft and the at least one auxiliary outer disk and the Axialverstelleinrichtung are rotatably connected. The auxiliary disk pack is arranged between the magnet part and the electromagnet so that upon activation of the electromagnet, the magnet part is pulled against the auxiliary disk set and a frictional connection between the drive shaft and the input of Axialverstelleinrichtung is made. Particularly preferably, the electromagnet is formed without contact with respect to the auxiliary clutch. This arrangement is formed in the operation very quickly and advantageously with respect to the electromagnetic actuators wear-resistant or seal-free.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist die Axialverstelleinrichtung als eine Rampeneinrichtung mit mindestens einer Rampenscheibe ausgebildet. Die Rampeneinrichtung umfasst eine Mehrzahl von Klemmelementen, wie z.B. in Rollen oder Kugeln, welche auf Rillen der Rampenscheibe angeordnet sind. Die Rillen sind in Umlaufrichtung nicht mit einer einheitlichen Rillentiefe ausgeführt, sondern bilden Rampenabschnitte. Ferner umfasst die Rampeneinrichtung eine zweite Scheibe, welche optional hinsichtlich der Rille spiegelbildlich zu der Rampenscheibe ausgebildet sein kann. Eine der Rampenscheiben bildet den Eingang der Axialverstelleinrichtung, wobei durch eine Verdrehung der beiden Rampenscheiben zueinander die Klemmelemente an den Rampen hochgefahren werden und auf diese Weise der Axialhub bzw. die Axialbewegung erzeugt werden. Beispielsweise sind drei oder vier Klemmelemente in Umlaufrichtung in der Rampeneinrichtung verteilt, sodass z.B. spätestens nach einer Verdrehung von 90 Grad der volle Axialhub und die Betätigung der Hauptkupplung gegeben sind.In a preferred structural embodiment of the invention, the Axialverstelleinrichtung is designed as a ramp device with at least one ramp disc. The ramp device comprises a plurality of clamping elements, such as in rollers or balls, which are arranged on grooves of the ramp disc. The grooves are not designed in the direction of rotation with a uniform groove depth, but form ramp sections. Further, the ramp means comprises a second disc, which may optionally be formed with respect to the groove mirror image of the ramp disc. One of the ramp discs forms the entrance of Axialverstelleinrichtung, wherein by a Rotation of the two ramp discs to each other, the clamping elements are raised to the ramps and in this way the Axialhub or the axial movement can be generated. For example, three or four clamping elements are distributed in the circumferential direction in the ramp device, so that, for example, at the latest after a rotation of 90 degrees of the full Axialhub and the operation of the main clutch are given.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Integration ist vorgesehen, dass der Fluss des Antriebsdrehmoments von dem Elektromotor über das Untersetzungsgetriebe und vor der Kupplungseinrichtung in eine erste Richtung verläuft, insbesondere parallel zur Fahrzeugslängsachse, und nach der Kupplungseinrichtung zu der Fahrzeugsachse durch den Elektromotor hindurch in einer zweiten Richtung verläuft, welche wiederum parallel zur Fahrzeugslängsachse ausgerichtet ist, jedoch gegengleich ausgebildet ist. Insbesondere bildet die Kupplungseinrichtung einen Umkehrpunkt des Flusses des Antriebsdrehmoments. Statt des Flusses des Antriebsdrehmoments kann auch vom Leistungsfluss oder Kraftfluss gesprochen werden. Durch einen derartigen gefalteten Verlauf des Flusses werden mehrere Vorteile erreicht: Zum einen ist die Antriebseinrichtung sehr kompakt aufgebaut, da der Bauraum in Richtung der Längsachse doppelt ausgenutzt wird. Zum zweiten ist der Elektromotor stark in Richtung der Fahrzeugachse versetzt, sodass die Masse des Elektromotors unmittelbar in die Fahrzeugsachse eingeleitet werden kann. Dies führt zu einer Belastung der Fahrzeugsachse, was zu einer besseren Bodenhaftung der Räder führt.In a preferred structural integration, it is provided that the flow of the drive torque from the electric motor via the reduction gear and before the coupling device in a first direction, in particular parallel to the vehicle longitudinal axis, and after the coupling device extends to the vehicle axle through the electric motor in a second direction , which in turn is aligned parallel to the vehicle longitudinal axis, but is formed opposite. In particular, the coupling device forms a reversal point of the flow of the driving torque. Instead of the flow of driving torque can also be spoken of the power flow or power flow. By virtue of such a folded course of the flow, a number of advantages are achieved: Firstly, the drive device has a very compact design, since the installation space is doubly utilized in the direction of the longitudinal axis. Second, the electric motor is strongly offset in the direction of the vehicle axle, so that the mass of the electric motor can be introduced directly into the vehicle axle. This leads to a load on the vehicle axle, which leads to a better grip of the wheels.

Zur konstruktiven Umsetzung wird als bevorzugte Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem Untersetzungsgetriebe als eine Hohlwelle ausgebildet ist, wobei die Antriebswelle durch die Hohlwelle verläuft. Durch diese Ausgestaltung können Rotorwelle und Antriebswelle kollisionsfrei ineinander geführt werden. In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Elektromagnet der elektromagnetischen Aktorik in der Kupplungseinrichtung auf der dem Untersetzungsgetriebe abgewandten Seite angeordnet. Der Elektromagnet bildet damit einen Endbereich der Baugruppe Elektromotor, Untersetzungsgetriebe und Kupplungseinrichtung, sodass dieser frei zugänglich ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da der Elektromagnet bevorzugt stationär in dem Fahrzeug angeordnet ist und durch seine außen liegende Lage einfach montiert werden kann.For constructive implementation, it is proposed as a preferred embodiment that the connection between the electric motor and the reduction gear is designed as a hollow shaft, wherein the drive shaft extends through the hollow shaft. As a result of this configuration, the rotor shaft and drive shaft can be guided into one another without collision. In a preferred embodiment, the electromagnet of the electromagnetic actuator in the coupling device is arranged on the side facing away from the reduction gear. The electromagnet thus forms an end region of the assembly electric motor, reduction gear and clutch device, so that it is freely accessible. This is particularly advantageous because the electromagnet is preferably arranged stationarily in the vehicle and can be easily mounted by its outer layer.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst Hauptkupplung einen Außenlamellenträger und einen Innenlamellenträger auf, wobei der Innenlamellenträger mit der Antriebswelle drehfest verbunden ist. Das Untersetzungsgetriebe ist bevorzugt als ein Planetengetriebe, insbesondere als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet. In dieser Ausgestaltung umfasst das Planetengetriebe mindestens ein Sonnenrad, wobei das Sonnenrad mit dem Elektromotor drehfest gekoppelt ist. Es kann sich dabei um eine schaltbare Kopplung handeln, wobei die drehfeste Kopplung lösbar ist oder – wie es besonders bevorzugt ist – die Kopplung ist dauerhaft ausgebildet, sodass das Sonnenrad ständig mit dem Elektromotor, insbesondere dem Rotor des Elektromotors drehfest gekoppelt ist. Besonders bevorzugt ist ein Rotor des Elektromotors mit einer Welle, insbesondere einer Hohlwelle, gekoppelt, welche unmittelbar mit dem Sonnenrad drehfest verbunden ist. Es wird ergänzend vorgeschlagen, dass der Außenlamellenträger mit einem Hohlrad des Planetengetriebes drehfest verbunden ist. Es liegt somit eine unmittelbare Kopplung zwischen Außenlamellenträger und Hohlrad des Planetengetriebes vor. Bei einer ersten Ausführungsalternative sind Außenlamellenträger und Hohlrad zwei unterschiedliche Bauteile, welche miteinander lösbar oder unlösbar verbunden sind. Insbesondere sind Außenlamellenträger und Hohlrad des Planetengetriebes starr miteinander verbunden. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind Außenlamellenträger und Hohlrad des Planetengetriebes einstückig ausgebildet. Ergänzend wird vorgeschlagen, dass Außenlamellenträger und das Hohlrad gemeinsam ein Grundgerüst bilden, welches besonders bevorzugt eine tonnenförmige Gestalt aufweist, wobei optional die Außendurchmesser von Außenlamellenträger und Hohlrad zueinander gestuft ausgebildet sind. Mit dem Grundgerüst wird eine Basis in der Antriebseinrichtung gebildet, welche neben der Grundfunktion als Außenlamellenträger und Hohlrad weitere Funktionen aufnehmen kann, ohne den benötigten Bauraum in dem Fahrzeug stark zu vergrößern. So ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Grundgerüst über mindestens oder genau zwei Hauptlagerungen gegenüber einer Umgebungskonstruktion des Fahrzeugs abstützbar ist. Die zwei Hauptlagerungen sind vorzugsweise an den axialen Endseiten des Grundgerüstes angeordnet. Insbesondere sind die Hauptlagerungen als Radiallager ausgebildet. Es ist besonders bevorzugt, dass das Grundgerüst zwischen den zwei Hauptlagerungen selbsttragend ausgebildet ist, also dass das Grundgerüst zumindest keine tragenden Abstützungen zwischen den Hauptlagerungen aufweist. Mit dem erfindungsgemäßen Konzept ist es somit möglich, mit einer sehr geringen Anzahl von Lagerungen auszukommen, was den benötigten Bauraum weiter verringert und die Montage und Reparatur der Antriebseinrichtung vereinfacht.In a preferred embodiment of the invention, the main clutch comprises an outer disk carrier and an inner disk carrier, wherein the inner disk carrier is rotatably connected to the drive shaft. The reduction gear is preferably designed as a planetary gear, in particular as a Stirnradplanetengetriebe. In this embodiment, the planetary gear comprises at least one sun gear, wherein the sun gear is rotatably coupled to the electric motor. It may be a switchable coupling, wherein the non-rotatable coupling is releasable or - as it is particularly preferred - the coupling is permanently formed so that the sun is constantly rotatably coupled to the electric motor, in particular the rotor of the electric motor. Particularly preferably, a rotor of the electric motor is coupled to a shaft, in particular a hollow shaft, which is connected directly to the sun gear in a rotationally fixed manner. It is additionally proposed that the outer disk carrier is rotatably connected to a ring gear of the planetary gear. There is thus an immediate coupling between the outer disk carrier and the ring gear of the planetary gear. In a first alternative embodiment, outer disk carrier and ring gear are two different components, which are detachably or non-detachably connected to each other. In particular, outer disk carrier and ring gear of the planetary gear are rigidly interconnected. In an alternative embodiment of the invention outer disk carrier and ring gear of the planetary gear are integrally formed. In addition, it is proposed that the outer disk carrier and the ring gear together form a skeleton, which particularly preferably has a barrel-shaped configuration, wherein optionally the outer diameter of outer disk carrier and ring gear are stepped to one another. With the skeleton, a base is formed in the drive device, which can accommodate other functions in addition to the basic function as outer disc carrier and ring gear without greatly increasing the space required in the vehicle. So it is particularly preferably provided that the backbone over at least or exactly two main bearings with respect to a surrounding structure of the vehicle can be supported. The two main bearings are preferably arranged on the axial end sides of the skeleton. In particular, the main bearings are designed as radial bearings. It is particularly preferred that the backbone between the two main bearings is self-supporting, so that the backbone has at least no supporting supports between the main bearings. With the inventive concept, it is thus possible to make do with a very small number of bearings, which further reduces the space required and simplifies the installation and repair of the drive device.

Die Vorteile dieser Weiterbildung ist in dem sehr kompakten Aufbau der Antriebseinrichtung zu sehen, da durch die unmittelbare Kopplung von Außenlamellenträger und Hohlrad auf den Einsatz von momentenübertragenden Zwischengetriebeabschnitten verzichtet werden kann, so dass die Funktionseigenschaften der Antriebseinrichtung weiter verbessert ist. The advantages of this development can be seen in the very compact design of the drive device, as by the direct coupling of outer disk carrier and ring gear on the use of torque transmitting Intermediate gear sections can be omitted, so that the functional properties of the drive device is further improved.

Bei einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung ist die Axialverstelleinrichtung in dem Grundgerüst angeordnet ist und stützt sich gegenüber dem Grundgerüst ab. Diese bevorzugte Weiterentwicklung nutzt das stabile Grundgerüst, so dass die Antriebseinrichtung bei sehr geringer Baugröße sehr exakt schaltbar ist. In a preferred development of the invention, the Axialverstelleinrichtung is arranged in the skeleton and is supported against the skeleton. This preferred further development uses the stable basic framework, so that the drive device can be switched very precisely with a very small size.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit der Antriebseinrichtung, wie diese zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der Ansprüche 1 bis 9. Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug den Hauptmotor. Another object of the invention relates to a vehicle with the drive device, as described above or according to one of claims 1 to 9. Preferably, the vehicle comprises the main engine.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dabei zeigt:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention. Showing:

1 eine schematische Blockdarstellung eines Fahrzeugs mit einer Antriebseinrichtung als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic block diagram of a vehicle with a drive device as a first embodiment of the invention;

2 das Fahrzeug mit der Antriebseinrichtung in der 1 in einem anderen Kupplungszustand, 2 the vehicle with the drive device in the 1 in a different coupling state,

3 eine schematische dreidimensionale Darstellung der Axialverstelleinrichtung der vorhergehenden Figuren. 3 a schematic three-dimensional representation of Axialverstelleinrichtung the previous figures.

1 zeigt in einer schematischen Blockdarstellung ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebseinrichtung 2 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug ist nur stark schematisiert dargestellt und ist beispielsweise als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Es umfasst vier Räder 3, welche auf eine erste Achse 5 und eine zweite Achse 6 verteilt sind. Das Fahrzeug 1 ist hinsichtlich seines Antriebs als ein Hybridfahrzeug ausgebildet und weist einen Motor 7 auf, welcher beispielsweise als ein Verbrennungsmotor ausgebildet ist. Die Antriebseinrichtung 2 ist als ein Elektroantrieb ausgebildet und weist einen Elektromotor 8 auf, dessen Antriebsdrehmoment dem Hauptantriebsdrehmoment des Motors 7 überlagert werden kann. In anderen Ausführungsbeispielen können das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 8 und das Hauptantriebsdrehmoment des Motors 7 auch abwechselnd oder unabhängig voneinander genutzt werden. 1 shows a schematic block diagram of a vehicle 1 with a drive device 2 as an embodiment of the invention. The vehicle is shown only highly schematic and is designed for example as a passenger car. It includes four wheels 3 pointing to a first axis 5 and a second axis 6 are distributed. The vehicle 1 is designed in terms of its drive as a hybrid vehicle and has an engine 7 on, which is designed for example as an internal combustion engine. The drive device 2 is designed as an electric drive and has an electric motor 8th whose drive torque is the main drive torque of the motor 7 can be superimposed. In other embodiments, the drive torque of the electric motor 8th and the main drive torque of the engine 7 also be used alternately or independently.

Das Fahrzeug 1 weist eine Kardanwalle 9 auf, die eine Längsachse 4 definiert und über die das Antriebsdrehmoment des Motors 7 zu einem Querdifferenzial 10 der Achse 5 übertragbar ist. Die Kardanwelle 9 ist über ein Kegelradgetriebe 11 mit dem Querdifferenzial 10 gekoppelt.The vehicle 1 has a cardan 9 on, which is a longitudinal axis 4 defined and about the driving torque of the motor 7 to a transverse differential 10 the axis 5 is transferable. The cardan shaft 9 is via a bevel gear 11 with the transverse differential 10 coupled.

Die Antriebseinrichtung 2 umfasst den Elektromotor 8, ein Untersetzungsgetriebe 12, welches das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 8 untersetzt und an eine Kupplungseinrichtung 13 weiterleitet. Die Kupplungseinrichtung 13 ist ausgebildet, das Untersetzungsgetriebe 12 mit der Kardanwelle 9 zu koppeln, um das untersetzte Antriebsdrehmoment auf die Kardanwelle 9 und somit über das Kegelradgetriebe 11 und das Querdifferenzial 10 an die Räder 3 der Achse 5 zu leiten.The drive device 2 includes the electric motor 8th , a reduction gear 12 , which is the driving torque of the electric motor 8th stocky and to a coupling device 13 forwards. The coupling device 13 is formed, the reduction gear 12 with the cardan shaft 9 To couple the squat drive torque to the propshaft 9 and thus via the bevel gear 11 and the transverse differential 10 to the wheels 3 the axis 5 to lead.

Der Elektromotor 8 weist einen Stator 14 und einen Rotor 15 als Innenläufer auf, wobei der Stator 14 in einer Umgebungskonstruktion des Fahrzeugs 1 stationär aufgenommen ist. Der Rotor 15 sitzt in dem Stator 14 und ist mit einer Rotorwelle 16, welche als eine Hohlwelle ausgebildet ist, drehfest gekoppelt. Der Elektromotor 8 ist in Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet, sodass die Rotorwelle 16 bzw. der Rotor 15 koaxial zu der Längsachse 4 oder Kardanwelle 9 ausgerichtet sind. Die Kardanwelle 9 wird durch die Rotorwelle 16 und den Rotor 15 hindurchgeführt. Der Elektromotor 8 sitzt zwischen der Achse 5 bzw. dem Kegelradgetriebe 11 und dem Querdifferenzial 10 einerseits und auf der anderen Seite dem Untersetzungsgetriebe 12 und der Kupplungseinrichtung 13.The electric motor 8th has a stator 14 and a rotor 15 as an inner rotor, wherein the stator 14 in a surrounding construction of the vehicle 1 is recorded stationary. The rotor 15 sits in the stator 14 and is with a rotor shaft 16 , which is designed as a hollow shaft, rotatably coupled. The electric motor 8th is aligned in the longitudinal direction of the vehicle, so that the rotor shaft 16 or the rotor 15 coaxial with the longitudinal axis 4 or propshaft 9 are aligned. The cardan shaft 9 is through the rotor shaft 16 and the rotor 15 passed. The electric motor 8th sits between the axle 5 or the bevel gear 11 and the transverse differential 10 on the one hand and on the other side the reduction gearbox 12 and the coupling device 13 ,

Ausgehend von dem Elektromotor 8 wird das Antriebsdrehmoment über die Rotorwelle 16 an das Untersetzungsgetriebe 12 übertragen. Das Untersetzungsgetriebe 12 ist als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet und umfasst einen ersten Planetentrieb 17 und einen zweiten Planetentrieb 18. Der erste Planetentrieb 17 umfasst ein erstes Sonnenrad 19, einen ersten Satz Planeten 20 und ein Hohlrad 21. Das Sonnenrad 19 sitzt auf der Rotorwelle 16 und ist somit mit dem Rotor 15 über die Rotorwelle 16 unmittelbar verbunden. Der Satz Planeten 20 sitzt auf einem Planetenträger 22, sodass die Drehachsen der Planeten in einem Kreis um die Rotorwelle 16 bzw. die Kardanwelle 9 verteilt sind. Die Planeten 20 kämmen mit dem ersten Sonnenrad des ersten Planetentriebs 17. Ferner kämmen die Planeten 20 des ersten Planetentriebs 17 mit dem Hohlrad 21, welches eine nach innen gerichtete Verzahnung aufweist.Starting from the electric motor 8th is the drive torque through the rotor shaft 16 to the reduction gear 12 transfer. The reduction gear 12 is designed as a Stirnradplanetengetriebe and includes a first planetary gear 17 and a second planetary drive 18 , The first planetary drive 17 includes a first sun gear 19 , a first set of planets 20 and a ring gear 21 , The sun wheel 19 sits on the rotor shaft 16 and is thus with the rotor 15 over the rotor shaft 16 directly connected. The set of planets 20 sits on a planet carrier 22 so that the axes of rotation of the planets are in a circle around the rotor shaft 16 or the cardan shaft 9 are distributed. The planets 20 combing with the first sun gear of the first planetary drive 17 , Furthermore, the planets comb 20 of the first planetary drive 17 with the ring gear 21 which has an inwardly facing toothing.

Der zweite Planetentrieb 18 umfasst ein zweites Sonnenrad 23, einen zweiten Satz Planeten 24, ein zweites Hohlrad 25 und einen zweiten Planetenträger 26. Der erste Planetenträger 22 des ersten Planetentriebs 17 ist drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 23 des zweiten Planetentriebs verbunden. das erste Hohlrad des ersten Planetentriebs 17 ist mit dem zweiten Planetenträger 26 des zweiten Planetentriebs 18 drehfest verbunden. Das zweite Hohlrad 25 des zweiten Planetentriebs 18 ist stationär in einer Umgebungskonstruktion des Fahrzeugs angeordnet. Der Satz Planeten 24 sitzt auf dem zweiten Planetenträger 26, wobei die Drehachse der Planeten 24 in einem Kreis um die Rotorwelle 16 bzw. die Kardanwelle 9 angeordnet sind. Somit bildet das erste Sonnenrad 19 einen Eingang in das Untersetzungsgetriebe 12 und das erste Hohlrad 21 gemeinsam mit dem zweiten Planetenträger 26 einen Ausgang des Untersetzungsgetriebes 12, wobei eine Drehzahl am Ausgang des Untersetzungsgetriebes 12 kleiner ist als eine Drehzahl am Eingang des Untersetzungsgetriebes 12. The second planetary drive 18 includes a second sun gear 23 , a second set of planets 24 , a second ring gear 25 and a second planet carrier 26 , The first planet carrier 22 of the first planetary drive 17 is rotatable with the second sun gear 23 connected to the second planetary drive. the first ring gear of the first planetary gear 17 is with the second planetary carrier 26 of the second planetary drive 18 rotatably connected. The second ring gear 25 of the second planetary drive 18 is stationary in one Surrounding construction of the vehicle arranged. The set of planets 24 sits on the second planet carrier 26 , where the axis of rotation of the planets 24 in a circle around the rotor shaft 16 or the cardan shaft 9 are arranged. Thus, the first sun wheel forms 19 an input in the reduction gear 12 and the first ring gear 21 together with the second planet carrier 26 an output of the reduction gear 12 , wherein a speed at the output of the reduction gear 12 is less than a speed at the input of the reduction gear 12 ,

Die Kupplungseinrichtung 13 umfasst eine Hauptkupplung 13 a, welche eine Mehrzahl von Außenlamellen 27 sowie eine Mehrzahl von Innenlamellen 28 auf weist, welche koaxial zu der Kardanwelle 9 bzw. der Rotorwelle 16 bzw. der Längsachse 4 angeordnet sind, und welche bei einem Schließen der Kupplungseinrichtung 13 miteinander in Reibschluss kommen. Die Innenlamellen 28 sitzen auf einem Innenlamellenträger 29, welcher drehfest mit der Kardanwelle 9 verbunden ist. Die Außenlamellen 27 sitzen auf einem Außenlamellenträger 30. Der Innenlamellenträger 29 bildet somit einen Ausgang aus der Kupplungseinrichtung 13, der Außenlamellenträger 30 bildet einen Eingang der Kupplungseinrichtung 13. Der Außenlamellenträger 30 ist drehfest mit dem ersten Hohlrad 21 und zudem mit dem zweiten Planetenträger 26 verbunden. The coupling device 13 includes a main clutch 13 a, which is a plurality of outer plates 27 and a plurality of inner plates 28 points to which is coaxial with the cardan shaft 9 or the rotor shaft 16 or the longitudinal axis 4 are arranged, and which at a closing of the coupling device 13 get into frictional relationship with each other. The inner disks 28 sit on an inner disc carrier 29 , which rotatably with the cardan shaft 9 connected is. The outer disks 27 sit on an outer disc carrier 30 , The inner disc carrier 29 thus forms an output from the coupling device 13 , the outer disc carrier 30 forms an input of the coupling device 13 , The outer disc carrier 30 is non-rotatable with the first ring gear 21 and also with the second planet carrier 26 connected.

Genauer betrachtet bildet der Außenlamellenträger 30 zusammen mit dem Hohlrad 21 ein Grundgerüst 31, welches über zwei Hauptlagerungen 32 und 33 gegenüber der Umgebungskonstruktion des Fahrzeugs 1 abgestützt ist. Das Grundgerüst 31 ist zwischen den Hauptlagerungen 32, 33 starr ausgebildet, sodass es als eine selbsttragende Konstruktion realisiert ist. Die Hauptlagerungen 32, 33 sind z.B. als Wälzlager ausgebildet, wobei sich die Außenringbereiche an der Umgebungskonstruktion und die Innenringbereiche an dem Grundgerüst 31 abstützen. Die Hauptlagerungen 32, 33 sind an den freien Endbereichen des Grundgerüsts 31 angeordnet. More specifically, the outer disc carrier forms 30 together with the ring gear 21 a skeleton 31 which has two main bearings 32 and 33 towards the surrounding structure of the vehicle 1 is supported. The basic structure 31 is between the main bearings 32 . 33 rigidly designed so that it is realized as a self-supporting construction. The main bearings 32 . 33 For example, are designed as rolling bearings, wherein the outer ring areas on the surrounding structure and the inner ring areas on the skeleton 31 support. The main bearings 32 . 33 are at the free end portions of the backbone 31 arranged.

Ausgehend von der Hauptlagerung 32, welche benachbart zu dem Elektromotor 8 angeordnet ist, entwickelt sich das Grundgerüst 31 funktional betrachtet zunächst zu dem ersten Hohlrad 21, wird nachfolgend als der zweite Planetenträger 26 genutzt, nach einer Durchmesseränderung wird das Grundgerüst 31 als der Außenlamellenträger 30 eingesetzt, nachfolgend als Aufnahmeraum für Teile einer Kupplungsaktorik 34 und endet schließlich bei der Hauptlagerung 33. Es ist darauf hinzuweisen, dass das erste Hohlrad 21 in das Grundgerüst integriert ist, in dem es mit dem Grundgerüst 31 fest und/oder starr verbunden ist und dadurch einen Teil des Grundgerüsts 31 bildet. Starting from the main storage 32 which is adjacent to the electric motor 8th is arranged, the skeleton develops 31 Functionally considered first to the first ring gear 21 , hereinafter referred to as the second planetary carrier 26 used, after a change in diameter becomes the skeleton 31 as the outer disc carrier 30 used, below as a receiving space for parts of a clutch actuator 34 and finally ends at the main storage 33 , It should be noted that the first ring gear 21 integrated into the skeleton, in which it is connected to the skeleton 31 firmly and / or rigidly connected and thereby a part of the skeleton 31 forms.

Die Kupplungsaktorik 34 umfasst eine Rampenscheibenanordnung 35, welche über eine Hilfskupplung 36 betätigt wird, wobei die Hilfskupplung 36 über eine elektromagnetische Aktorik 37 gesteuert wird.The coupling actuator 34 includes a ramp disc assembly 35 , which via an auxiliary clutch 36 is actuated, wherein the auxiliary clutch 36 via an electromagnetic actuator 37 is controlled.

Zur Erläuterung der Rampenscheibeneinrichtung 35 wird auf die 3 verwiesen. Die 3 zeigt eine Rampenscheibeneinrichtung 35, welche eine erste Rampenscheibe 38 und eine zweite Rampenscheibe 39 aufweist. Zwischen der ersten und der zweiten Rampenscheibe 38, 39 sind einige Wälzkugeln 40 als Klemmelemente angeordnet, welche in einer Rille 41 der ersten Rampenscheibe und einer Rille 42 der zweiten Rampenscheibe liegen, wobei die Rillen 41, 42 in einem Kreis koaxial zu einer zentralen Drehachse, die durch die Kardanwelle 9 bzw. die Längsachse 4 definiert wird, angeordnet sind. Die Tiefen der Rillen 41, 42 variieren über den Umfang, sodass Rampenabschnitte 43 entstehen, wobei die Rampenabschnitte 43 jeweils einen Übergang von einer niedrigen Rillentiefe zu einer großen Rillentiefe und dann wieder zu einer niedrigen Rillentiefe aufweisen. Bei einer Verdrehung der ersten und der zweiten Rampenscheibe 38, 39 zueinander werden die Rampenabschnitte 43 so verdreht, dass aus der Verdrehung in Umlaufrichtung ein axialer Hub der Rampenscheibeneinrichtung 37 resultiert und diese eine Axialverstelleinrichtung bildet. Ein weiteres Wälzlager 44 dient zur Drehentkopplung der Rampenscheibeneinrichtung 35.To explain the ramp disk device 35 will be on the 3 directed. The 3 shows a ramp disc device 35 , which is a first ramp disc 38 and a second ramp disc 39 having. Between the first and the second ramp disc 38 . 39 are some rolling balls 40 arranged as clamping elements, which in a groove 41 the first ramp disc and a groove 42 the second ramp disc lie, wherein the grooves 41 . 42 in a circle coaxial with a central axis of rotation passing through the cardan shaft 9 or the longitudinal axis 4 is defined are arranged. The depths of the grooves 41 . 42 vary over the circumference, so ramp sections 43 arise, with the ramp sections 43 each have a transition from a low groove depth to a large groove depth and then again to a low groove depth. With a rotation of the first and the second ramp disc 38 . 39 the ramp sections become one another 43 twisted so that from the rotation in the direction of rotation, an axial stroke of the ramp disk device 37 results and this forms an Axialverstelleinrichtung. Another rolling bearing 44 serves for the rotational decoupling of the ramp disc device 35 ,

Betrachtet man wieder die 1, so ist zu erkennen, dass die erste Rampenscheibe 38 benachbart zu dem Lamellenpaket umfassend die Innenlamellen 28 und die Außenlamellen 27 angeordnet ist, wobei bei einer axialen Verschiebung der ersten Rampenscheibe 38 in Richtung des Lamellenpakets dieses zusammengepresst wird, sodass die Außenlamellen 27 und die Innenlamellen 28 in Reibschluss kommen. Die zweite Rampenscheibe 39 ist über das Wälzlager 44 an dem Grundgerüst 31 abgestützt und z.B. über eine Innenverzahnung mit der Hilfskupplung 36, insbesondere mit einem Außenträger 45 der Hilfskupplung 36 drehfest verbunden. Die Hilfskupplung 36 umfasst ferner einen Innenträger 46, der mit der Kardanwelle 9 drehfest verbunden ist und beispielsweise als eine Lamellenscheibe ausgebildet ist. Die Lamellenscheibe wird von dem Außenträger 45 umgriffen, wobei die eine Seite des Außenträgers 45 starr ausgebildet ist und auf der anderen Seite des Außenträgers eine Ferritscheibe 47 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist. Die Ferritscheibe 47 bildet als ein Magnetteil oder Ankerteil einen ersten Teil der elektromagnetischen Aktorik 37. Ein zweiter Teil bildet ein stationär angeordneter Elektromagnet 48, welcher benachbart zu dem Außenträger 45 positioniert ist.Looking again at the 1 , it can be seen that the first ramp disc 38 adjacent to the disk pack comprising the inner disks 28 and the outer plates 27 is arranged, wherein at an axial displacement of the first ramp disc 38 in the direction of the disk pack this is pressed together so that the outer disks 27 and the inner plates 28 come in frictions. The second ramp disc 39 is about the rolling bearing 44 on the skeleton 31 supported and eg via an internal toothing with the auxiliary coupling 36 , in particular with an external support 45 the auxiliary clutch 36 rotatably connected. The auxiliary clutch 36 further comprises an inner support 46 that with the cardan shaft 9 is rotatably connected and, for example, designed as a disk disk. The slat disc is removed from the outer carrier 45 encompassing one side of the outer carrier 45 is rigid and on the other side of the outer carrier a ferrite disc 47 Is arranged displaceably in the axial direction. The ferrite disk 47 forms as a magnetic part or anchor part a first part of the electromagnetic actuator 37 , A second part forms a stationary arranged electromagnet 48 which is adjacent to the outer carrier 45 is positioned.

Bei einer Aktivierung des Elektromagneten 48 wird die Ferritscheibe 47 in Richtung des Elektromagneten 48 gezogen, wie dies in der 2 dargestellt ist. Als Folge ist der Innenträger 46 drehfest mit dem Außenträger 45 verbunden. Nachdem der Außenträger 45 drehfest mit der zweiten Rampenscheibe 39 verbunden ist, wird diese in Umlaufrichtung um die Kardanwelle 9 mitgenommen, sodass diese zunächst relativ zu der ersten Rampenscheibe 38 verdreht wird. Durch die Verdrehung der beiden Rampenscheiben 38, 39 zueinander wird ein Axialhub erzeugt, der das Lamellenpaket zusammendrückt, sodass die Hauptkupplung 13 a geschlossen ist und das untersetzte Antriebsdrehmoment von dem Untersetzungsgetriebe 12 auf die Kardanwelle 9 geleitet wird. Upon activation of the electromagnet 48 becomes the ferrite disk 47 in the direction of the electromagnet 48 pulled like this in the 2 is shown. As a result, the inner carrier 46 rotatably with the outer carrier 45 connected. After the outer carrier 45 rotatably with the second ramp disc 39 is connected, this is in the direction of rotation about the cardan shaft 9 taken so that they first relative to the first ramp disc 38 is twisted. By twisting the two ramp discs 38 . 39 to each other an axial stroke is generated, which compresses the disk set, so that the main clutch 13 a is closed and the reduced drive torque from the reduction gear 12 on the cardan shaft 9 is directed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeug vehicle
22
Antriebseinrichtung driving means
33
Rad wheel
44
Längsachse longitudinal axis
55
erste Achse first axis
66
zweite Achse second axis
77
Motor engine
88th
Elektromotor electric motor
99
Kardanwelle propeller shaft
1010
Querdifferenzial cross differential
1111
Kegelradgetriebe bevel gear
1212
Untersetzungsgetriebe Reduction gear
1313
Kupplungseinrichtung coupling device
13a13a
Hauptkupplung  main clutch
1414
Stator stator
1515
Rotor rotor
1616
Rotorwelle rotor shaft
1717
erster Planetentrieb first planetary drive
1818
zweiter Planetentrieb second planetary drive
1919
erstes Sonnenrad first sun gear
2020
erster Satz Planeten first set of planets
2121
Hohlrad ring gear
2222
Planetenträger planet carrier
2323
zweites Sonnenrad second sun wheel
2424
zweiter Satz Planeten second set of planets
2525
zweites Hohlrad second ring gear
2626
zweiter Planetenträger second planet carrier
2727
Außenlamelle outer plate
2828
Innenlamelle inner plate
2929
Innenlamellenträger Inner disk carrier
3030
Außenlamellenträger External disk carrier
3131
Grundgerüst backbone
3232
Hauptlagerung main storage
3333
Hauptlagerung main storage
3434
Kupplungsaktorik clutch actuator
3535
Rampenscheibeneinrichtung Ramp disk device
3636
Hilfskupplung auxiliary clutch
3737
elektromagnetische Aktorik electromagnetic actuators
3838
erste Rampenscheibe first ramp disc
3939
zweite Rampenscheibe second ramp disc
4040
Wälzkugeln rolling balls
4141
Rille groove
4242
Rille groove
4343
Rampenabschnitt ramp section
4444
Wälzlager roller bearing
4545
Außenträger balconnet
4646
Innenträger internal support
4747
Ferritscheibe ferrite
4848
Elektromagnet electromagnet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008020999 A1 [0003] DE 102008020999 A1 [0003]
  • WO 2009/021574 [0004] WO 2009/021574 [0004]

Claims (10)

Antriebseinrichtung (2) für ein Fahrzeug (1) mit einer Antriebswelle (9) zur Übertragung eines Hauptantriebsdrehmoments von einem Hauptmotor (7) an eine Fahrzeugachse (5) des Fahrzeugs (1), mit einem Elektromotor (8) zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments, mit einem Untersetzungstriebe (12) zur Untersetzung des Antriebsdrehmoments, mit einer Kupplungseinrichtung (13), wobei die Kupplungseinrichtung (13) in einem Momentenfluss zwischen dem Untersetzungsgetriebe (12) und der Antriebswelle (9) angeordnet ist und wobei die Kupplungseinrichtung (13) ausgebildet ist, das Antriebsdrehmoment und das Hauptdrehmoment in der Antriebswelle (9) zusammenzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (13) eine Kupplungsaktorik (34) und eine Hauptkupplung (13a) aufweist, wobei die Hauptkupplung (13a) einen Ausgang des Untersetzungstriebes (12) mit der Antriebswelle (9) kuppelt, wobei die Kupplungsaktorik (34) eine Axialverstelleinrichtung (35), die eine Drehbewegung in eine Axialbewegung zum Betätigen der Hauptkupplung (12a), eine Hilfskupplung (36), wobei die Hilfskupplung (36) einen Eingang der Axialverstelleinrichtung (35) mit der Antriebswelle (9) kuppelt, und eine elektromagnetische Aktorik (37) aufweist, welche die Hilfskupplung (36) betätigt.Drive device ( 2 ) for a vehicle ( 1 ) with a drive shaft ( 9 ) for transmitting a main drive torque from a main engine ( 7 ) to a vehicle axle ( 5 ) of the vehicle ( 1 ), with an electric motor ( 8th ) for generating a drive torque, with a reduction gear ( 12 ) for the reduction of the drive torque, with a coupling device ( 13 ), wherein the coupling device ( 13 ) in a moment flux between the reduction gear ( 12 ) and the drive shaft ( 9 ) and wherein the coupling device ( 13 ) is formed, the drive torque and the main torque in the drive shaft ( 9 ), characterized in that the coupling device ( 13 ) a clutch actuator ( 34 ) and a main clutch ( 13a ), wherein the main clutch ( 13a ) an output of the reduction drive ( 12 ) with the drive shaft ( 9 ), wherein the clutch actuator ( 34 ) an axial adjustment device ( 35 ), which makes a rotational movement into an axial movement for actuating the main clutch ( 12a ), an auxiliary coupling ( 36 ), wherein the auxiliary coupling ( 36 ) an input of Axialverstelleinrichtung ( 35 ) with the drive shaft ( 9 ) and an electromagnetic actuator ( 37 ), which the auxiliary coupling ( 36 ). Antriebseinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Aktorik (37) einen Elektromagneten (48) und ein Magnetteil (47) aufweist, welches von dem Elektromagneten (48) angezogen werden kann, wobei die Hilfskupplung (36) ein Hilfslamellenpaket (45, 46) aufweist, welches zwischen dem Magnetteil (47) und dem Elektromagneten (48) angeordnet ist, so dass bei einer Aktivierung des Elektromagneten (48) das Magnetteil (47) gegen das Hilfslamellenpaket (45, 46) gezogen wird und eine Reibschlussverbindung zwischen der Antriebswelle (9) und dem Eingang der Axialverstelleinrichtung (35) hergestellt ist. Drive device ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the electromagnetic actuators ( 37 ) an electromagnet ( 48 ) and a magnetic part ( 47 ), which of the electromagnet ( 48 ), the auxiliary coupling ( 36 ) an auxiliary disc pack ( 45 . 46 ), which between the magnetic part ( 47 ) and the electromagnet ( 48 ) is arranged so that upon activation of the electromagnet ( 48 ) the magnetic part ( 47 ) against the auxiliary disk pack ( 45 . 46 ) and a frictional connection between the drive shaft ( 9 ) and the input of Axialverstelleinrichtung ( 35 ) is made. Antriebseinrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverstelleinrichtung als eine Rampeneinrichtung (35) mit mindestens einer Rampenscheibe (38, 39) ausgebildet ist. Drive device ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the Axialverstelleinrichtung as a ramp device ( 35 ) with at least one ramp disc ( 38 . 39 ) is trained. Antriebseinrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluss des Antriebsdrehmoments von dem Elektromotor (8) über das Untersetzungsgetriebe (12) und vor der Kupplungseinrichtung (13) in eine erste Richtung verläuft und nach der Kupplungseinrichtung (13) zu der Fahrzeugachse (5) durch den Elektromotor (8) hindurch in einer zweiten Richtung verläuft. Drive device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the flow of the driving torque from the electric motor ( 8th ) via the reduction gear ( 12 ) and before the coupling device ( 13 ) in a first direction and after the coupling device ( 13 ) to the vehicle axle ( 5 ) by the electric motor ( 8th ) passes through in a second direction. Antriebseinrichtung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Elektromotor (8) und dem Untersetzungsgetriebe (12) als eine Hohlwelle (16) ausgebildet ist, wobei die Antriebswelle (9) durch die Hohlwelle (16) verläuft. Drive device ( 2 ) according to claim 4, characterized in that the connection between the electric motor ( 8th ) and the reduction gear ( 12 ) as a hollow shaft ( 16 ) is formed, wherein the drive shaft ( 9 ) through the hollow shaft ( 16 ) runs. Antriebseinrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (48) in der Kupplungseinrichtung (13) auf der dem Untersetzungsgetriebe (12) abgewandten Seite angeordnet ist. Drive device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electromagnet ( 48 ) in the coupling device ( 13 ) on the reduction gear ( 12 ) facing away from the side. Antriebseinrichtung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (48) stationär angeordnet ist. Drive device ( 2 ) according to claim 6, characterized in that the electromagnet ( 48 ) is arranged stationary. Antriebseinrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkupplung (13a) einen Außenlamellenträger (30) und einen Innenlamellenträger (29) aufweist, wobei der Innenlamellenträger (29) mit der Antriebswelle (9) drehfest verbunden ist, und dass das Untersetzungsgetriebe (12) als ein Planetengetriebe ausgebildet ist, wobei ein Sonnenrad (19) des Planetengetriebes mit dem Elektromotor (8) drehfest gekoppelt ist, wobei der Außenlamellenträger (30) mit einem Hohlrad (21) des Planetengetriebes drehfest verbunden ist, wobei der Außenlamellenträger (30) und das Hohlrad (21) gemeinsam ein Grundgerüst (31) bilden, wobei das Grundgerüst (31) über mindestens oder genau zwei Hauptlagerungen (32, 33) gegenüber einer Umgebungskonstruktion abstützbar ist Drive device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the main clutch ( 13a ) an outer disc carrier ( 30 ) and an inner disc carrier ( 29 ), wherein the inner disk carrier ( 29 ) with the drive shaft ( 9 ) is rotatably connected, and that the reduction gear ( 12 ) is formed as a planetary gear, wherein a sun gear ( 19 ) of the planetary gear with the electric motor ( 8th ) is rotatably coupled, wherein the outer disk carrier ( 30 ) with a ring gear ( 21 ) of the planetary gear is rotatably connected, wherein the outer disk carrier ( 30 ) and the ring gear ( 21 ) together a basic framework ( 31 ), wherein the backbone ( 31 ) over at least or exactly two main bearings ( 32 . 33 ) Can be supported against a surrounding construction Antriebseinrichtung (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverstelleinrichtung (35) in dem Grundgerüst (31) angeordnet ist und sich gegenüber dem Grundgerüst (31) abstützt. Drive device ( 2 ) according to claim 8, characterized in that the Axialverstelleinrichtung ( 35 ) in the backbone ( 31 ) and opposite to the skeleton ( 31 ) is supported. Fahrzeug (1) mit einer Antriebseinrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle ( 1 ) with a drive device ( 2 ) according to any one of the preceding claims.
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