DE102014201245A1

DE102014201245A1 - Electromechanical final drive for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102014201245A1
Application number: DE102014201245.7A
Authority: DE
Inventors: Franz Kurth; Thorsten BIERMANN
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2015-07-23
Anticipated expiration: 2034-01-24
Also published as: DE102014201245B4

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf einen elektromechanischen Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug mit: einem Elektromotor, der einen zum Umlauf um einen Getriebeachse vorgesehenen Rotor aufweist, einer als Umlaufrädergetriebe ausgeführten Verzweigungsgetriebestufe zur Verzweigung der seitens des Elektromotor bereitgestellten Antriebsleistung auf einen ersten Lastweg und auf einen zweiten Lastweg, sowie wenigstens einer in einem der Lastwege vorgesehenen Wendegetriebestufe zum Ausgleich der Verzweigungswirkung der Verzweigungsgetriebestufe derart, dass sich am Ausgang des jeweiligen Lastwegs gleiche Antriebsmomente und gleiche Drehrichtungen ergeben, wobei die Verzweigungsgetriebestufe ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger, eine daran gelagerte erste Planetenanordnung, sowie ein erstes Hohlrad umfasst, die Wendegetriebestufe ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger, daran gelagerte zweite Planeten, sowie ein zweites Hohlrad umfasst, und die kinematische Koppelung des ersten Sonnenrades der Verzweigungsgetriebestufe mit dem Rotor des Elektromotors durch ein Bauteil bewerkstelligt ist, das sich in einem axial zwischen der Verzweigungsgetriebestufe und der Wendegetriebestufe liegenden Bereich radial zwischen dem Rotor und dem ersten Sonnenrad erstreckt.The invention relates to an electromechanical axle drive for a motor vehicle, comprising: an electric motor having a rotor provided for circulation about a transmission axis, a branching gear stage designed as a planetary gearbox for branching the drive power provided by the electric motor to a first load path and to a second load path; and at least one provided in one of the load paths reversing gear stage to compensate for the branching effect of the branching gear stage such that arise at the output of the respective load path equal drive torque and same directions of rotation, wherein the branching gear stage a first sun gear, a first planet carrier, a first planetary arrangement mounted thereon, and a first ring gear includes the reverse gear stage includes a second sun gear, a second planet carrier, second planet mounted thereon, and a second ring gear, and the kinematic coupling de s first sun gear of the branching gear stage is accomplished with the rotor of the electric motor by a component which extends in a region lying axially between the branching gear stage and the reverse gear stage radially between the rotor and the first sun gear.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung richtet sich auf einen elektromechanischen Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer als Umlaufrädergetriebe ausgeführten Verzweigungsgetriebestufe, zur Verzweigung der seitens eines Elektromotor bereitgestellten Antriebsleistung auf einen jeweils zu einem Rad einer Fahrzeugachse führenden ersten und zweiten Lastweg, sowie wenigstens einer in einem der Lastwege vorgesehenen Wendegetriebestufe, zum Ausgleich der Verzweigungswirkung der Verzweigungsgetriebestufe derart, dass sich an den beiden angetriebenen Rädern gleiche Radantriebsmomente ergeben.The invention is directed to an electromechanical final drive for a motor vehicle having a branching gear stage designed as an epicyclic gear unit, for branching the drive power provided by an electric motor to a first and second load path respectively leading to a wheel of a vehicle axle, and at least one reversing gear stage provided in one of the load paths. to compensate for the branching effect of the branching gear stage such that arise on the two driven wheels same Radantriebsmomente.

Aus DE 10 2011 102 749 A1 ist eine Getriebeanordnung der eingangsgenannten Art bekannt. Die Einkoppelung der seitens des Elektromotors bereitgestellten Antriebsleistung in die Verzweigungsgetriebestufe erfolgt hierbei über einen Wellenzapfen der von einer der Wendegetriebestufe abgewandten Seite aus in die Verzweigungsgetriebestufe eintaucht und ein Sonnenrad der Verzweigungsgetriebestufe antreibt. Der Wellenzapfen ist als Hohlwelle gestaltet. Durch diese Hohlwelle ist eine Radantriebswelle hindurchgeführt. Diese Radantriebswelle ist auf einer dem Elektromotor abgewandten Seite an einen Planetenträger der Verzweigungsgetriebestufe angebunden. Die Wendegetriebestufe wird über das Hohlrad der Verzweigungsgetriebestufe angetrieben. Out DE 10 2011 102 749 A1 is a transmission arrangement of the type mentioned above known. The coupling of the drive power provided by the electric motor in the branching gear stage takes place here via a shaft journal of the side facing away from the reverse gear stage in the branching gear stage and drives a sun gear of the branching gear stage. The shaft journal is designed as a hollow shaft. Through this hollow shaft a wheel drive shaft is passed. This wheel drive shaft is connected on a side facing away from the electric motor to a planet carrier of the branching gear stage. The reverse gear stage is driven via the ring gear of the branching gear stage.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen robusten und in seinem Aufbau kompakten, sowie kostengünstig realisierbaren elektromechanischen Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei welchem die geforderte Verzweigung der durch einen Elektromotor bereitgestellten Antriebsleistung, sowie eine geforderte Übersetzungswirkung vorteilhaft erreicht wird.The invention has for its object to provide a robust and compact in its construction, and inexpensive realizable electromechanical final drive for a motor vehicle, in which the required branching of the drive power provided by an electric motor, and a required translation effect is advantageously achieved.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektromechanischen Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug mit:

– einem Elektromotor, der einen zum Umlauf um einen Getriebeachse vorgesehenen Rotor aufweist,
– einer als Umlaufrädergetriebe ausgeführten Verzweigungsgetriebestufe zur Verzweigung der seitens des Elektromotor bereitgestellten Antriebsleistung auf einen ersten Lastweg und auf einen zweiten Lastweg, sowie
– wenigstens einer in einem der Lastwege vorgesehenen Wendegetriebestufe, zum Ausgleich der Verzweigungswirkung der Verzweigungsgetriebestufe derart, dass sich am Ausgang des jeweiligen Lastwegs gleiche Antriebsmomente und gleiche Drehrichtungen ergeben, wobei
– die Verzweigungsgetriebestufe ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger, eine daran gelagerte erste Planetenanordnung, sowie ein erstes Hohlrad umfasst,
– die Wendegetriebestufe ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger, daran gelagerte zweite Planeten, sowie ein zweites Hohlrad umfasst, und
– die kinematische Koppelung des ersten Sonnenrades der Verzweigungsgetriebestufe mit dem Rotor des Elektromotors durch ein Bauteil bewerkstelligt ist, das sich in einem axial zwischen der Verzweigungsgetriebestufe und der Wendegetriebestufe liegenden Bereich radial zwischen dem Rotor und dem ersten Sonnenrad erstreckt.

The aforementioned object is achieved by an electromechanical final drive for a motor vehicle with:

An electric motor having a rotor provided for circulation about a transmission axis,
- A running as a planetary gear branching gear stage for branching the provided by the electric motor drive power to a first load path and a second load path, and
- At least one provided in one of the load paths reversing gear stage, to compensate for the branching effect of the branching gear stage such that arise at the output of the respective load path equal drive torque and same directions of rotation, wherein
The branching gear stage comprises a first sun gear, a first planet carrier, a first planetary arrangement mounted thereon, and a first ring gear,
- The reversing gear stage includes a second sun gear, a second planet carrier, second planet mounted thereon, and a second ring gear, and
- The kinematic coupling of the first sun gear of the branching gear stage is accomplished with the rotor of the electric motor by a component which extends in an axially located between the branching gear stage and the reverse gear range radially between the rotor and the first sun gear.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, einen kompakten und in seinem Aufbau robusten elektromechanischen Achsantrieb zu schaffen, dessen Getriebekomponenten überwiegend im Innenbereich eines Rotors untergebracht werden können und bei welchem keine Durchführung der zu einem angetriebenen Rad führenden Welle durch das Antriebssonnenrad der Verzweigungsgetriebestufe erforderlich ist. In vorteilhafter Weise kann jenes Antriebssonnenrad auf einer Verbindungswelle zwischen der Verzweigungsgetriebestufe und der Wendegetriebestufe gelagert werden. dass bei Ihrer Erfindung der Antrieb des zur Leistungsverzweigung herangezogenen Überlagerungsgetriebes über einen Zwischenbereich erfolgt, der zwischen dem Überlagerungsgetriebe und dem Wendegetriebe liegt. Durch das erfindungsgemäße Konzept wird es möglich, die Verzweigungsgetriebestufe und die Wendegetriebestufe vorteilhaft im Rotor unterzubringen und um eine unvorteilhafte Wellenschachtelung zu vermeiden. Die Drehmomente wachsen praktisch nach außen zu den Radantriebswellen hin und das vom Rotor getriebenen erste Sonnenrad kann einen relativ kleinen Kopfkreisdurchmesser erhalten.This advantageously makes it possible to provide a compact and structurally robust electromechanical final drive whose transmission components can be accommodated predominantly in the interior of a rotor and in which no implementation of the shaft leading to a driven wheel by the drive sun gear of the branching gear stage is required. Advantageously, that drive sun gear may be supported on a connecting shaft between the branching gear stage and the reverse gear stage. that in your invention the drive of the superposition gear used for power branching takes place via an intermediate region which lies between the superposition gearing and the reverse gearing. The concept according to the invention makes it possible to advantageously accommodate the branching gear stage and the reverse gear stage in the rotor and to avoid unfavorable shaft packing. The torques practically increase outward toward the wheel drive shafts, and the first sun gear driven by the rotor can obtain a relatively small tip diameter.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Achsantrieb derart ausgebildet, dass das erste Sonnenrad über einen Tellerkorpus angetrieben wird, auf welchem der Rotor des als Innenläufermotor ausgeführten Elektromotors sitzt. Dieser Tellerkorpus dient primär der Übertragung des am Rotor anliegenden Drehmomentes auf das erste Sonnenrad und kann zur Vermeidung von statischen Überbestimmungen auch aus partiell flexibel, insbesondere als Blechumformteil aus einem Stahlmaterial gefertigt werden. Dieser Tellerkorpus kann über eine Verzahnung in einen das erste Sonnerad treibenden Wellenzapfen eingreifen, oder ggf. auch integral mir dem ersten Sonnenrad ausgebildet sein. Der Rotor selbst kann über weitere Lagereinrichtungen drehbar gelagert werden. Es ist auch möglich, die Lagerung des ersten Sonnenrades, sowie des dieses ggf. führenden und mit dem Tellerkorpus verbindenden Hohlwellenzapfens so zu gestalten, dass diese Lagerung den Rotor zur Gänze zuverlässig trägt. Die Anbindungsstelle des Rotors an den Eingang des Überlagerungsgetriebes liegt also axial zwischen der Überlagerungsgetriebestufe und der Wendegetriebestufe und der Rotor sitzt axial über diesem bestufe und der Wendegetriebestufe und der Rotor sitzt axial über diesem Anbindungsbereich.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the final drive is designed such that the first sun gear is driven by a plate body, on which sits the rotor of the electric motor designed as an internal rotor motor. This plate body serves primarily to transmit the torque applied to the rotor to the first sun gear and can be made of partially flexible material, in particular as sheet metal forming part of a steel material to avoid static over-determination. This plate body can engage via a toothing in a shaft journal driving the first sun gear, or possibly also integrally formed with the first sun gear. The rotor itself can be rotatably supported by other storage facilities. It is also possible to make the storage of the first sun gear, as well as this possibly leading and connecting with the plate body hollow shaft journal so that this storage carries the rotor completely reliable. The connection point of the rotor to the input of the superposition gear is thus axially between the superposition gear stage and the reverse gear stage and the rotor sits axially above this level and the reverse gear stage and the rotor sits axially above this connection area.

Der erfindungsgemäße Achsantrieb ist weiterhin vorzugsweise so gestaltet, dass der zweite Planetenträger stationär festgelegt ist. Die Wendegetriebestufe fungiert hierbei im Grunde als reine Stirnradstufe mit mehreren, am zweiten Hohlrad angreifenden und mit dem Planetenträger stationär gelagerten Planeten. The axle drive according to the invention is further preferably designed so that the second planetary carrier is fixed stationary. The reversing gear stage basically acts as a pure spur gear with several attacking on the second ring gear and stationary with the planet carrier planet.

Der erfindungsgemäße elektromechanische Achsantrieb kann in vorteilhafter Weise so ausgebildet sein, dass das erste Hohlrad den Leistungsausgang des ersten Lastweges darstellt, und dass das zweite Hohlrad den Leistungsausgang des zweiten Lastweges darstellt. Die kinematische Koppelung dieses Achsgetriebes mit den angetriebenen Rädern eines entsprechenden Fahrzeuges erfolgt dann über Radantriebswellen die ggf. baugleich ausgeführt werden können. Insgesamt führt der erfindungsgemäße Aufbau des Achsgetriebes dazu, dass die Anbindung desselben an die angetriebenen Räder durch relativ kurze und im wesentlichen gleich lang bemessene Antriebswellen bewerkstelligt werden kann, da das Getriebe praktisch von der axialen Rotormitte aus in beide Axialrichtungen gleichmäßig baut. The electromechanical axle drive according to the invention can be designed in an advantageous manner so that the first ring gear represents the power output of the first load path, and that the second ring gear represents the power output of the second load path. The kinematic coupling of this axle drive with the driven wheels of a corresponding vehicle then takes place via wheel drive shafts which can possibly be made identical. Overall, the structure of the axle drive according to the invention leads to the fact that the connection of the same to the driven wheels can be accomplished by relatively short and substantially equal sized drive shafts, since the transmission builds practically evenly from the axial rotor center in both axial directions.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Verzweigungsgetriebe in der Art eines Ravigneaux-Satzes aufgebaut werden, wobei dieser Ravigneaux-Satz ein drittes Sonnenrad umfasst und dieses dritte Sonnenrad drehfest mit dem zweiten Sonnenrad der Wendegetriebestufe gekoppelt ist. Der Aufbau dieses Ravigneaux-Satzes wird in der Figurenbeschreibung noch weiter vertieft werden, es sind insbesondere zwei Konfigurationen möglich die sich hinsichtlich der erreichten Übersetzungswirkung unterscheiden. Der erfindungsgemäße Achsantrieb kann als Baukastensystem realisiert werden das es erlaubt, unter geringer Baugruppenmodifikation, unterschiedliche Übersetzungswirkungen bereitzustellen.According to a particular aspect of the present invention, the branching gear can be constructed in the manner of a Ravigneaux set, this Ravigneaux set comprising a third sun gear and this third sun gear rotatably coupled to the second sun gear of the reverse gear stage. The structure of this Ravigneaux theorem will be further elaborated in the figure description, in particular two configurations are possible which differ with regard to the achieved translation effect. The axle drive according to the invention can be realized as a modular system that allows to provide different translation effects with a small module modification.

Der erfindungsgemäße Achsantrieb kann in vorteilhafter Weise so aufgebaut werden, dass das erste Hohlrad der Verzweigungsgetriebestufe und der Rotor des Innenläufermotors über eine Wälzlagerung radial gegeneinander abgestützt sind. Insgesamt können die umlaufenden Komponenten des Verzweigungsgetriebes und des wenigstens einen Wendegetriebes durch Lagereinrichtungen, insbesondere Wälzlagereinrichtungen radial gegeneinander abgestützt werden.The axle drive according to the invention can be constructed in an advantageous manner so that the first ring gear of the branching gear stage and the rotor of the internal rotor motor are radially supported against each other via a rolling bearing. Overall, the rotating components of the branching gear and the at least one reversing gear can be supported by bearing devices, in particular rolling bearing devices radially against each other.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Achsantrieb auch so ausgebildet werden, dass in den ersten Lastweg ein zweites Wendegetriebe eingebunden ist, und dass dieses zweite Wendegetriebe ein Sonnenrad aufweist, das über das Hohlrad der Verzweigungsgetriebestufe getrieben wird. Bei dieser Variante kann dann der Planetenträger der zweiten Wendegetriebestufe den Ausgang des ersten Lastwegs darstellen. Weiterhin ist es möglich, das zweite Wendegetriebe so auszubilden, dass dieses ein Hohlrad aufweist das stationär festgelegt ist.According to a further embodiment of the invention, the final drive can also be designed so that in the first load path, a second reversing gear is involved, and that this second reversing gear has a sun gear, which is driven via the ring gear of the branching gear stage. In this variant, the planet carrier of the second reversing gear stage can then represent the output of the first load path. Furthermore, it is possible to design the second reverse gear in such a way that it has a ring gear which is fixed in a stationary manner.

Sowohl die Verzweigungsgetriebestufe als auch die Wendegetriebestufe sind jeweils als Stirnradgetriebe ausgebildet. Both the branching gear stage and the reverse gear stage are each designed as a spur gear.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:

1a eine erste Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen elektromechanisch angetriebenen Achsgetriebes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, mit einem in der Art eines Ravigneaux-Satzes ausgebildeten Verzweigungsgetriebe; 1a a first schematic representation to illustrate the structure of an inventive electromechanically driven axle drive according to a first embodiment of the invention, with a trained in the manner of a Ravigneaux set branching gear;

1b eine zweite Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen elektromechanisch angetriebenen Achsgetriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, ebenfalls mit einem in der Art eines Ravigneaux-Satzes aufgebauten, jedoch kinematisch von der Variante nach 1a abweichend eingebundenen Verzweigungsgetriebe; 1b a second schematic representation to illustrate the structure of an electromechanically driven axle drive according to the invention according to a second embodiment of the invention, also with a constructed in the manner of a Ravigneaux set, but kinematically of the variant 1a Deviating integrated branching gear;

2a eine dritte Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen elektromechanisch angetriebenen Achsgetriebes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, nunmehr mit einem im ersten sowie im zweiten Lastweg jeweils angeordneten Wendegetriebe; 2a a third schematic representation to illustrate the structure of an inventive electromechanically driven axle drive according to a third embodiment of the invention, now with a respective first and in the second load path reversing gear;

2b eine vierte Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen elektromechanisch angetriebenen Achsgetriebes gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, ähnlich der Variante nach 2a, jedoch mit einer abweichenden kinematischen Anbindung der beiden Wendegetriebestufen an die Verzweigungsgetriebestufe. 2 B a fourth schematic representation to illustrate the structure of an electromechanically driven axle drive according to the invention according to a fourth embodiment of the invention, similar to the variant according to 2a , but with a different kinematic connection of the two reverse gear stages to the branching gear stage.

Ausführliche Beschreibung der Figuren Detailed description of the figures

Die Darstellung nach 1a zeigt einen erfindungsgemäßen Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer als Umlaufrädergetriebe ausgeführten Verzweigungsgetriebestufe G1 zur Verzweigung der seitens des Rotors R eines Elektromotor bereitgestellten Antriebsleistung auf einen ersten Lastweg L1 und auf einen zweiten Lastweg L2, sowie wenigstens einer in wenigstens einem der Lastwege – hier dem zweiten Lastweg L2 – vorgesehenen Wendegetriebestufe G2 zum Ausgleich der Verzweigungswirkung der Verzweigungsgetriebestufe G1 derart, dass am jeweiligen angetriebenen Rad R1, R2 eines entsprechenden Kraftfahrzeuges gleiche Antriebsmomente ergeben.The representation after 1a shows an axle drive according to the invention for a motor vehicle with a running as planetary gearbox branching gear stage G1 for branching the side provided by the rotor R of an electric motor drive power to a first load path L1 and a second load path L2, and at least one in at least one of the load paths - here the second load path L2 - provided turning gear G2 to compensate for the branching effect of the branching gear G1 such that give the same driven wheel R1, R2 of a corresponding motor vehicle same drive torque.

Die Verzweigungsgetriebestufe G1 ist derart aufgebaut, dass diese ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger C1, eine daran gelagerte erste Planetenanordnung P1, sowie ein erstes Hohlrad H1 umfasst. Die Wendegetriebestufe G2 weist ein zweites Sonnenrad S2, einen zweiten Planetenträger C2, daran gelagerte zweite Planeten P2, sowie ein zweites Hohlrad H2 auf.The branching gear stage G1 is constructed such that it comprises a first sun gear, a first planetary carrier C1, a first planetary arrangement P1 mounted thereon, and a first ring gear H1. The reversing gear stage G2 has a second sun gear S2, a second planet carrier C2, second planet P2 mounted thereon, and a second ring gear H2.

Der erfindungsgemäße Achsantrieb zeichnet sich dadurch aus, dass der Antrieb des ersten Sonnenrades S1 der Verzweigungsgetriebestufe G1 über einen zwischen der Verzweigungsgetriebestufe G1 und der Wendegetriebestufe G2 liegenden Bereich bewerkstelligt ist. Die beiden Getriebestufen G1, G2 sind also entlang einer durch das erste das zweite Sonnenrad S1, S2 definierten Getriebeachse X axial abfolgend benachbart angeordnet, und die kinematische Anbindung des Rotors R an das erste Sonnenrad S1 wird durch ein radial von außen her zwischen die beiden Getriebestufen G1, G2 eingreifendes mechanisches Glied, insbesondere in Form eines scheibenartigen Bauteils bewerkstelligt. Dieses Bauteil ist hier als Tellerkorpus A1 ausgeführt, der zur Reduktion seiner Massenträgheit ggf. mit Durchbrüchen versehen sein kann, welche auch einen Schmierstoffaustausch zwischen den beiden Getriebestufen G1, G2 ermöglichen. The axle drive according to the invention is characterized in that the drive of the first sun gear S1 of the branching gear stage G1 is accomplished via an area lying between the branching gear stage G1 and the reverse gear stage G2. The two gear stages G1, G2 are thus arranged axially adjacent to one another along a transmission axis X defined by the first second sun gear S1, S2, and the kinematic connection of the rotor R to the first sun gear S1 is achieved by a radially from the outside between the two gear stages G1, G2 engaging mechanical member, in particular accomplished in the form of a disk-like member. This component is designed here as a plate body A1, which may be provided to reduce its inertia possibly with openings, which also allow a lubricant exchange between the two gear stages G1, G2.

Wie dargestellt wird das erste Sonnenrad S1 über jenen Tellerkorpus A1 angetrieben, auf welchem hier zudem der Rotor R eines in seinem Aufbau nicht weiter dargestellten, insbesondere als Drehfeldmotor ausgeführten Innenläufermotors sitzt. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Wendegetriebestufe G2 derart kinematisch in das Gesamtgetriebe eingebunden, dass der zweite Planetenträger C2 stationär festgelegt ist. Die Wendegetriebestufe G2 fungiert damit an sich nicht als Unlaufrädergetriebestufe im klassischen Sinne, sondern als Stirnradstufe mit entsprechend der Anzahl der Planeten P2 parallel tragenden Lastwegabschnitten zwischen dem innenliegenden Sonnenrad S2 und dem Hohlrad H2.As shown, the first sun gear S1 is driven via those plate body A1, on which the rotor R of an internal rotor motor (not shown in detail in its construction, in particular embodied as a rotary field motor) also sits. In the embodiment shown here, the first reversing gear G2 is kinematically involved in the overall transmission, that the second planet carrier C2 is fixed stationary. The reversing gear G2 thus does not act as a non-impeller gear in the classical sense, but as a spur gear with parallel according to the number of planets P2 load-bearing sections between the inner sun gear S2 and the ring gear H2.

Bei der dargestellten Ausführungsform stellt das erste Hohlrad H1 den ersten Leistungsausgang dar, d.h. führt das Antriebsmoment des Rades R1. Das zweite Hohlrad H2 stellt den zweiten Leistungsausgang dar, d.h. es führt das Antriebsmoment des Rades R2. Die Drehmomentenaufteilung auf die beiden Hohlräder H1, H2 und damit auf die Räder R1, R2 ist symmetrisch. In the illustrated embodiment, the first ring gear H1 represents the first power output, i. leads the drive torque of the wheel R1. The second ring gear H2 represents the second power output, i. it carries the driving torque of the wheel R2. The torque distribution to the two ring gears H1, H2 and thus to the wheels R1, R2 is symmetrical.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verzweigungsgetriebe G1 in der Art eines Ravigneaux-Satzes aufgebaut. Dieser Ravigneaux-Satz umfasst ein drittes Sonnenrad S3 welches über einen Wellenzapfen W1 drehfest mit dem zweiten Sonnenrad S2 der Wendegetriebestufe G2 gekoppelt ist. Das den Leistungseingang des Verzweigungsgetriebes G1 darstellende erste Sonnenrad S1 ist über eine hier nicht näher gezeigte Lagereinrichtung drehbar auf diesem Wellenzapfen W1 gelagert.In the embodiment shown here, the branching gear G1 is constructed in the manner of a Ravigneaux set. This Ravigneaux set comprises a third sun gear S3 which is rotatably coupled via a shaft journal W1 with the second sun gear S2 of the reverse gear stage G2. The first sun gear S1, which represents the power input of the branching gear G1, is rotatably mounted on this shaft journal W1 via a bearing device (not shown here).

Der Ravigneaux-Satz des Verzweigungsgetriebes ist derart aufgebaut, dass der Planetenträger C1 an sich frei umlaufen kann. Die daran gelagerte Planetenanordnung P1 umfasst einen Satz erster Planeten PR1 und einen Satz zweiter Planeten PR2. Die Planeten PR1,PR2 sind derart auf dem Planetenträger C1 angeordnet, dass jeweils ein Planet PR1 über seine Außenverzahnung in den Planeten PR2 eingreift. Die Planeten PR1 sind so angeordnet, dass diese durch das Antriebssonnenrad S1 getrieben werden, welches radial von innen her in die Außenverzahnung dieser Planeten PR1 eingreift. Die zweiten Planeten PR2 greifen radial von innen her in das erste Hohlrad H1, sowie radial von außen her in das dritte Sonnenrad S3 ein und weisen eine größere axiale Länge auf als die Planeten PR1. Der derart aufgebaute Ravigneaux-Satz bewirkt zunächst eine unsymmetrische Drehmomentenaufteilung auf das erste Hohlrad H1 und das dritte Sonnenrad S3. Diese unsymmetrische Drehmomentenaufteilung wird durch die Wendegetriebestufe G2 kompensiert. The Ravigneaux set of the branching transmission is constructed such that the planetary carrier C1 can circulate freely. The planetary assembly P1 mounted thereon comprises a set of first planets PR1 and a set of second planets PR2. The planets PR1, PR2 are arranged on the planet carrier C1 in such a way that in each case a planet PR1 engages via its external toothing in the planet PR2. The planets PR1 are arranged so that they are driven by the drive sun gear S1, which engages radially from the inside into the external teeth of these planets PR1. The second planet PR2 engage radially from the inside in the first ring gear H1, as well as radially from the outside into the third sun gear S3 and have a greater axial length than the planet PR1. The thus constructed Ravigneaux set initially causes an asymmetrical distribution of torque on the first ring gear H1 and the third sun gear S3. This unbalanced torque distribution is compensated by the reversing gear G2.

Für die Ausführungsform nach 1b gelten die obigen Ausführungen zu 1a abgesehen vom inneren Aufbau des Verzweigungsgetriebes G1, sinngemäß. So ist bei der Variante nach 1b das Verzweigungsgetriebe G1 wiederum in der Art eines Ravigneaux-Satzes aufgebaut, jedoch greift das erste Sonnenrad S1 nunmehr in jene Planeten PR2 die auch radial von innen her in das erste Hohlrad H1 eingreifen. Das dritte Sonnenrad wird nunmehr von den Planten PR1 angetrieben die vom Eingriff mit dem dritten Sonnenrad S3 abgesehen nur noch mit den Planeten PR2 in Eingriff stehen.For the embodiment according to 1b the above statements apply to 1a Apart from the internal structure of the branching gear G1, mutatis mutandis. So is the variant after 1b the branching gear G1 in turn constructed in the manner of a Ravigneaux set, however, the first sun gear S1 now engages in those planets PR2 which also engage radially from the inside into the first ring gear H1. The third sun gear is now driven by the planet PR1 apart from the engagement with the third sun gear S3 only with the planet PR2 are engaged.

Die Funktionsweise dieser Variante ist wie folgt: Über den Rotor R wird ein Antriebsdrehmoment auf den Tellerkorpus A1 übertragen welcher zwischen den beiden Getriebestufen G1, G2 radial von außen her zum Nabenbereich des ersten Sonnenrades S1 hin vordringt und dieses treibt. Das erste Sonnenrad S1 greift radial von innen her in die Planeten PR2 ein. Diese Planeten PR2 stehen mit dem Hohlrad H1 und den Planeten PR1 in Eingriff. Die Planeten PR1, PR2 sind auf dem frei umlaufenden Planetenträger C1 gelagert. Diese Konstruktion führt dazu, dass das Getriebe G1 als Verzweigungs- oder Überlagerungsgetriebe fungiert das eine Verzweigung der am ersten Sonnenrad S1 anliegenden Leistung auf das erste Hohlrad H1 und das dritte Sonnenrad S3 bewirkt. Am ersten Hohlrad H1 und am dritten Sonnenrad stehen zunächst unterschiedliche Drehmomente an. Diese unterschiedlichen Drehmomente werden durch die Wendegetriebestufe G2 kompensiert. Der Antrieb der Wendegetriebestufe G2 erfolgt indem das zweite Sonnenrad S2 derselben drehstarr mit dem dritten Sonnenrad der Verzweigungsstufe G1 gekoppelt ist. Das zweite Sonnenrad S2 greift radial von innen her in die stationär auf dem Planetenträger C2 gelagerten Planeten P2 ein. Diese wiederum greifen radial von innen her in das zweite Hohlrad H2 ein und treiben selbiges an. Die Drehmomentenaufteilung auf die beiden Hohlräder H1, H2 ist aufgrund der Abstimmung der Getriebestufen G1, G2 aufeinander, ausgeglichen, d.h. symmetrisch.The operation of this variant is as follows: About the rotor R is a Drive torque transmitted to the plate body A1 which radially penetrates between the two gear stages G1, G2 from the outside to the hub portion of the first sun gear S1 and drives this. The first sun gear S1 engages radially from the inside into the planets PR2. These planets PR2 are engaged with the ring gear H1 and the planet PR1. The planets PR1, PR2 are mounted on the freely rotating planetary carrier C1. This construction causes the transmission G1 to function as a branching gear which causes a branching of the power applied to the first sun gear S1 to the first ring gear H1 and the third sun gear S3. At the first ring gear H1 and the third sun gear are initially different torques. These different torques are compensated by the reversing gear G2. The drive of the reverse gear stage G2 takes place in that the second sun gear S2 of the same is rotationally rigidly coupled to the third sun gear of the branching stage G1. The second sun gear S2 engages radially from the inside in the stationary mounted on the planet carrier C2 planet P2. These in turn engage radially from the inside into the second ring gear H2 and drive the same. The torque distribution to the two ring gears H1, H2 is due to the vote of the gear stages G1, G2 successive balanced, ie symmetrical.

Das Verzweigungsgetriebe G1 bewirkt eine Leistungsverzweigung auf zwei Lastwege L1, L2 die im Grunde bis zum jeweils angetriebenen rechten bzw. linken Rad R1, R2 führen. Bei den Ausführungsformen nach den vorangehend beschriebenen Darstellungen liegt am Hohlrad H1 des Verzweigungsgetriebes G1 bereits das zum Antrieb des rechten Fahrzeugrades R1 vorgesehene Moment an. Das am Sonnenrad S3 anliegenden Moment ist zunächst geringer. Dieses Moment wird durch das Wendegetriebe G2 derart erhöht, dass am Hohlrad H2 des Wendegetriebes G2 das gleiche Moment anliegt wie am ersten Hohlrad H1. Soweit im Kontext der vorliegenden Beschreibung der Begriff Lastweg verwendet wird, sind hierunter jene miteinander kinematisch gekoppelten Komponenten zu verstehen, welche den jeweiligen Ausgang des Verzweigungsgetriebes G1 mit dem zugeordneten Rad R1, R2 koppeln. Bei den Varianten nach den 1a und 1b ist lediglich im jeweils zweiten Lastweg ein Wendegetriebe G2 vorgesehen das letztlich zu einer symmetrischen Drehmomentenverteilung führt. The branching gear G1 causes a power split on two load paths L1, L2 which basically lead to the respective driven right and left wheels R1, R2. In the embodiments according to the representations described above, the torque provided for driving the right-hand vehicle wheel R1 is already applied to the ring gear H1 of the branching gear G1. The torque applied to the sun gear S3 is initially lower. This torque is increased by the reversing gear G2 such that at the ring gear H2 of the reversing gear G2 the same moment is applied as at the first ring gear H1. Insofar as the term load path is used in the context of the present description, this includes those components which are kinematically coupled with one another and which couple the respective output of the branching gear G1 to the assigned wheel R1, R2. At variants after 1a and 1b is only in each second load path, a reversing gear G2 provided which ultimately leads to a symmetrical torque distribution.

Die bereit erläuterten Darstellungen nach den 1a und 1b zeigen in Form einer Schemadarstellung den Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug. Der lediglich hinsichtlich seines Rotors R dargestellte Elektromotor besitzt einen gehäusefesten Stator und einen drehbar zum Gehäuse gelagerten Rotor. Ferner weist der Antriebsstrang eine Getriebeanordnung auf, die aus einem ersten und einem zweiten stirnverzahnten Planetengetriebe G1, G2 besteht. Das erste Planetengetriebe G1 besteht aus einem sog. Ravigneaux-Satz. Eine erste Sonne S1 des Ravigneaux-Satzes ist mit dem Rotor R des Elektromotors verbunden (Eingang). Der Steg (Planetenträger C) des Ravigneaux-Satzes dreht frei. Das Hohlrad H1 des Ravigneaux-Satzes ist mit der Getriebeausgangswelle und dem Rad R1 verbunden. Die zweite Sonne S3 des ersten Planetengetriebes G1 (Ravigneaux-Satz) ist als Koppelwelle ausgebildet und in diesem Ausführungsbeispiel mit der Sonne S2 des zweiten Planetengetriebes G2 verbunden. Das zweite Planetengetriebe G2 besitzt dabei einen gehäusefesten Steg. Der Abtrieb zum zweiten Rad R2 erfolgt über das Hohlrad H2. Die Planetengetriebe sind koaxial zum Elektromotor angeordnet vorzugsweise befinden sie sich radial innerhalb des Rotors R.The ready explained representations after the 1a and 1b show in the form of a schematic representation of the drive train for a motor vehicle. The electric motor shown only in terms of its rotor R has a stator fixed to the housing and a rotatably mounted to the housing rotor. Furthermore, the drive train has a gear arrangement, which consists of a first and a second end-toothed planetary gear G1, G2. The first planetary gear G1 consists of a so-called. Ravigneaux set. A first sun S1 of the Ravigneaux set is connected to the rotor R of the electric motor (input). The bridge (planet carrier C) of the Ravigneaux set turns freely. The ring gear H1 of the Ravigneaux set is connected to the transmission output shaft and the wheel R1. The second sun S3 of the first planetary gear G1 (Ravigneaux set) is formed as a coupling shaft and connected in this embodiment with the sun S2 of the second planetary gear G2. The second planetary gear G2 has a housing-fixed web. The output to the second wheel R2 via the ring gear H2. The planetary gears are arranged coaxially with the electric motor, preferably they are located radially inside the rotor R.

Bei den nachfolgenden beschriebenen weiteren Ausführungsbeispielen ist in jedem der sich an die Ausgänge des Verzweigungsgetriebes G1 anschließenden Lastwege L1, L2 jeweils ein Wendegetriebe G2, G3 vorgesehen. In the subsequent embodiments described below, a reversing gear G2, G3 is provided in each of the load paths L1, L2 adjoining the outputs of the branching gear G1.

So zeigt die Darstellung nach 2a eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektromechanisch angetriebenen Achsgetriebes für ein Kraftfahrzeug. Auch diese Ausführungsform umfasst eine als Umlaufrädergetriebe ausgeführte Verzweigungsgetriebestufe G1 zur Verzweigung der seitens des Rotors R eines Elektromotors bereitgestellten Antriebsleistung auf einen ersten Lastweg L1 und auf einen zweiten Lastweg L2. Abweichend von den Ausführungsformen nach den 1a und 1b ist nunmehr sowohl im ersten Lastweg L1, als auch im zweiten Lastweg L2 jeweils eine Wendegetriebestufe G2, G3 vorgesehen, zum Ausgleich der Verzweigungswirkung der Verzweigungsgetriebestufe G1 derart, dass sich am jeweiligen angetriebenen Rad R1, R2 eines entsprechenden Kraftfahrzeuges gleiche Antriebsmomente ergeben.This is how the presentation follows 2a a third embodiment of an inventive electromechanically driven axle drive for a motor vehicle. This embodiment also comprises a branching gear stage G1 designed as a planetary gearbox for branching the drive power provided by the rotor R of an electric motor to a first load path L1 and to a second load path L2. Notwithstanding the embodiments of the 1a and 1b is now both in the first load path L1, as well as in the second load L2 each a reversing gear G2, G3 provided to compensate for the branching effect of the branching gear G1 such that arise on the respective driven wheel R1, R2 of a corresponding motor vehicle same drive torques.

Die Verzweigungsgetriebestufe G1 ist derart aufgebaut, dass diese ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger C1, eine daran gelagerte erste Planetenanordnung P1, sowie ein erstes Hohlrad H1 umfasst. Die im zweiten Lastweg L2 angeordnete erste Wendegetriebestufe G2 weist ein Sonnenrad G2S, einen Planetenträger G2C, daran gelagerte zweite Planeten G2P, sowie ein Hohlrad G2H auf. Die im ersten Lastweg L1 angeordnete zweite Wendegetriebestufe G3 weist ein Sonnenrad G3S, einen Planetenträger G3C, daran gelagerte zweite Planeten G3P, sowie ein Hohlrad G3H auf.The branching gear stage G1 is constructed such that it comprises a first sun gear, a first planetary carrier C1, a first planetary arrangement P1 mounted thereon, and a first ring gear H1. The first reversing gear stage G2 arranged in the second load path L2 has a sun gear G2S, a planet carrier G2C, second planets G2P mounted thereon, and a ring gear G2H. The second reversing gear stage G3 arranged in the first load path L1 has a sun gear G3S, a planet carrier G3C, second planet G3P mounted thereon, and a ring gear G3H.

Der erfindungsgemäße Achsantrieb zeichnet sich auch hier dadurch aus, dass der Antrieb des ersten Sonnenrades S1 der Verzweigungsgetriebestufe G1 über einen geometrisch zwischen der Verzweigungsgetriebestufe G1 und der ersten Wendegetriebestufe G2 liegenden Bereich erfolgt. Die beiden Getriebestufen G1, G2 sind also entlang einer durch das erste Sonnenrad S1 definierten Getriebeachse X axial abfolgend benachbart angeordnet, wobei die kinematische Anbindung des Rotors R an das erste Sonnenrad S1 durch einen radial von außen her zwischen die beiden Getriebestufen G1, G2 eingreifenden Tellerkorpus A1 bewerkstelligt wird. The axle drive according to the invention is also characterized in that the drive of the first sun gear S1 of the branching gear stage G1 via a geometrically between the branch gear stage G1 and the first Reversing gear G2 lying area. The two gear stages G1, G2 are thus arranged axially adjacent to one another along a transmission axis X defined by the first sun gear S1, wherein the kinematic connection of the rotor R to the first sun gear S1 is effected by a disk body engaging radially from the outside between the two gear stages G1, G2 A1 is accomplished.

Wie dargestellt wird das erste Sonnenrad S1 über jenen Tellerkorpus A1 angetrieben auf welchem hier zudem der Rotor R eines in seinem Aufbau nicht weiter dargestellten, insbesondere als Drehfeldmotor ausgeführten Innenläufermotors sitzt. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Wendegetriebestufe G2 derart kinematisch in das Gesamtgetriebe eingebunden, dass der zweite Planetenträger G2C stationär festgelegt ist. Die erste Wendegetriebestufe G2 fungiert damit an sich wiederum nicht als Unlaufrädergetriebestufe, sondern als reine Stirnradstufe mit entsprechend der Anzahl der Planeten G2P parallel tragenden Lastwegabschnitten zwischen dem innenliegenden Sonnenrad GS2 und dem Hohlrad G2H. Bei der zweiten Wendegetriebestufe G3 ist das Hohlrad G3H stationär im Getriebegehäuse GH festgelegt und das zum Antrieb des Rades R2 vorgesehene Antriebsmoment wird vom Planetenträger G3C abgegriffen.As shown, the first sun gear S1 is driven via those plate body A1 on which here also the rotor R of a not shown in its construction, in particular designed as a rotating field motor internal rotor motor sits. In the exemplary embodiment shown here, the first reversing gear stage G2 is kinematically integrated into the overall transmission in such a way that the second planet carrier G2C is fixed in a stationary manner. The first reversing gear G2 thus acts in turn not as a runner gear stage, but as a pure spur gear with parallel according to the number of planets G2P load-bearing sections between the inner sun gear GS2 and the ring gear G2H. In the second reversing gear stage G3, the ring gear G3H is fixed stationarily in the gear housing GH and the drive torque provided for driving the wheel R2 is picked up by the planet carrier G3C.

Bei der dargestellten Ausführungsform stellt der Planetenträger G3C des zweiten Wendegetriebes G3 den ersten, das linke Rad R2 treibenden Leistungsausgang dar, und das Hohlrad G2H des ersten Wendegetriebes stellt den zweiten, das in der Darstellung rechte Rad treibenden Leistungsausgang dar. Die Drehmomentenaufteilung auf den Planetenträger G3C und das Hohlrad G2H ist symmetrisch. In the illustrated embodiment, the planet carrier G3C of the second reversing gear G3 represents the first power output driving the left wheel R2, and the ring gear G2H of the first reversing gear represents the second power output driving the right wheel. The torque distribution to the planetary carrier G3C and the ring gear G2H is symmetrical.

Die kinematischen Anbindung der beiden Wendegetriebestufen G2, G3 an die Verzweigungsgetriebestufe G1 ist derart bewerkstelligt, dass das Sonnenrad G3S der zweiten Wendegetriebestufe G3 über das Hohlrad H1 der Verzweigungsgetriebestufe G1 getrieben wird, und das Sonnenrad G2S der ersten Wendegetriebestufe G2 über den ersten Planetenträger C1 der Verzweigungsgetriebestufe G1 getrieben wird.The kinematic connection of the two reverse gear stages G2, G3 to the branching gear stage G1 is accomplished such that the sun gear G3S of the second gear shift stage G3 is driven via the ring gear H1 of the branch gear stage G1, and the sun gear G2S of the first gear shift stage G2 via the first planet carrier C1 of the branch gear stage G1 is driven.

Die Darstellung nach 2b zeigt eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektromechanisch angetriebenen Achsgetriebes für ein Kraftfahrzeug. Auch diese Ausführungsform umfasst eine als Umlaufrädergetriebe ausgeführte Verzweigungsgetriebestufe G1 zur Verzweigung der seitens des Rotors R eines Elektromotors bereitgestellten Antriebsleistung auf einen ersten Lastweg L1 und auf einen zweiten Lastweg L2. Abweichend von der Ausführungsformen nach 2a ist nunmehr bei der im zweiten Lastweg L2 angeordneten ersten Wendegetriebestufe G2 das Hohlrad G2H stationär im Getriebegehäuse festgelegt und der Planetenträger G2C führt das zum Antrieb des rechten Rades R1 vorgesehene Drehmoment. Zudem ist bei der im ersten Lastweg L1 angeordneten zweiten Wendegetriebestufe G3 der Planetenträger G3C stationär festgelegt und das zum Antrieb des linken Fahrzeugrades R2 vorgesehene Drehmoment liegt am Hohlrad G3H der zweiten Wendegetriebestufe G3 an. The representation after 2 B shows a fourth embodiment of an inventive electromechanically driven axle drive for a motor vehicle. This embodiment also comprises a branching gear stage G1 designed as a planetary gearbox for branching the drive power provided by the rotor R of an electric motor to a first load path L1 and to a second load path L2. Notwithstanding the embodiments according to 2a The ring gear G2H is now fixed stationary in the gear housing at the first reversing gear stage G2 arranged in the second load path L2, and the planet carrier G2C carries the torque provided for driving the right wheel R1. In addition, in the second load stage G3 arranged in the first load path L1, the planetary carrier G3C is stationary and the torque provided for driving the left vehicle wheel R2 is applied to the ring gear G3H of the second reversing gear stage G3.

Die erste Wendegetriebestufe G2 wird über deren Sonnenrad G2S angetrieben das drehstarr mit dem Planetenträger C1 des Verzweigungsgetriebes G1 gekoppelt ist. Der Antrieb des zweiten Wendegetriebes G3 erfolgt durch Antrieb des Sonnenrades G3S der zweiten Wendegetriebestufe das drehstarr mit dem Hohlrad H1 der Verzweigungsgetriebestufe G1 gekoppelt ist. Im Grunde sind gegenüber der Variante nach 2a die Grundformen der Wendegetriebe G2, G3, sowie die Anbindungen derselben an das Verzweigungsgetriebe G1 „vertauscht“.The first reversing gear stage G2 is driven via its sun gear G2S which is rotationally rigidly coupled to the planet carrier C1 of the branching gear G1. The drive of the second reversing gear G3 is effected by driving the sun gear G3S of the second reversing gear stage which is rotationally rigidly coupled to the ring gear H1 of the branching gear stage G1. Basically, they are opposite to the variant 2a the basic forms of the reversing gear G2, G3, as well as the connections of the same to the branching gear G1 "reversed".

Der erfindungsgemäße Achsantrieb zeichnet sich auch hier dadurch aus, dass der Antrieb des ersten Sonnenrades S1 der Verzweigungsgetriebestufe G1 über einen geometrisch zwischen der Verzweigungsgetriebestufe G1 und der ersten Wendegetriebestufe G2 liegenden Bereich erfolgt. Die beiden Getriebestufen G1, G2 sind also entlang einer durch das erste Sonnenrad S1 definierten Getriebeachse X axial abfolgend benachbart angeordnet, wobei die kinematische Anbindung des Rotors R an das erste Sonnenrad S1 durch einen radial von außen her zwischen die beiden Getriebestufen G1, G2 eingreifenden Tellerkorpus A1 bewerkstelligt wird. The axle drive according to the invention is also distinguished here in that the drive of the first sun gear S1 of the branching gear stage G1 takes place via a region lying geometrically between the branching gear stage G1 and the first reverse gear stage G2. The two gear stages G1, G2 are thus arranged axially adjacent to one another along a transmission axis X defined by the first sun gear S1, wherein the kinematic connection of the rotor R to the first sun gear S1 is effected by a disk body engaging radially from the outside between the two gear stages G1, G2 A1 is accomplished.

Die beschriebenen 2a und 2b zeigen lediglich in Form einer Schemadarstellung den Aufbau des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug. Der Elektromotor besitzt einen gehäusefesten Stator und einen drehbar zum Gehäuse gelagerten Rotor R. Ferner weist der Antriebsstrang eine Getriebeanordnung auf, die aus einem ersten, einem zweiten und einem dritten stirnverzahnten Planetengetriebe G1, G2, G3 besteht. Das erste Planetengetriebe G1 ist als sog. Dreiwellengetriebe ausgeführt, d.h. es besitzt zwei Koppelwellen. Die Sonne S1 des ersten Planetengetriebes G1 ist mit dem Rotor R des Elektromotors verbunden (Eingang). Das Hohlrad H1 ist als eine erste Koppelwelle mit der Eingangswelle des zweiten Planetengetriebes G3 in diesem Fall einer Sonne G3S verbunden. Der Steg C1 ist als zweite Koppelwelle mit der Eingangswelle des dritten Planetengetriebes G2 verbunden. Auch hier bildet die Sonne G2S den Getriebeeingang. Sowohl das zweite als auch das dritte Planetengetriebe G3, G2 sind als sog. Zweiwellengetriebe ausgeführt, d.h. der verbleibende Steg oder das Hohlrad sind drehfest gegenüber dem Gehäuse gelagert. Die Planetengetriebe G1, G2, G3 sind koaxial zum Elektromotor angeordnet vorzugsweise befinden sie sich radial innerhalb des Rotors R. Weiterhin ist eine besonders vorteilhafte Variante dadurch gekennzeichnet, dass alle Verzahnungen identisch gestaltet sind.The described 2a and 2 B show only in the form of a schematic representation of the structure of the drive train according to the invention for a motor vehicle. The electric motor has a housing-fixed stator and a rotor rotatably mounted to the housing R. Further, the drive train has a gear arrangement which consists of a first, a second and a third end-toothed planetary gear G1, G2, G3. The first planetary gear G1 is designed as a so-called. Three-shaft gear, ie it has two coupling shafts. The sun S1 of the first planetary gear G1 is connected to the rotor R of the electric motor (input). The ring gear H1 is connected as a first coupling shaft to the input shaft of the second planetary gear G3 in this case a sun G3S. The web C1 is connected as a second coupling shaft with the input shaft of the third planetary gear G2. Again, the sun G2S forms the transmission input. Both the second and the third planetary gear G3, G2 are designed as so-called. Two-shaft gear, ie the remaining web or the ring gear are rotatably mounted relative to the housing. The planetary gear G1, G2, G3 are arranged coaxially with the electric motor, preferably they are located radially Within the rotor R. Furthermore, a particularly advantageous variant is characterized in that all gears are designed identically.

Bei sämtlichen vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es möglich, das Verzweigungsgetriebe G1 und das eine, oder beide Wendegetriebe G2, G3 zu einem Einschub-artigen Modul zusammenzufassen das praktisch in den Rotor und ein den Stator tragendes Motorgehäuse eingeschoben werden kann. Dieser Einschub bildet drei Abschnitte. Die äußeren Abschnitte werden in Einbauposition drehfest im Motorgehäuse verankert und der mittlere Abschnitt greift in den Rotor und wird dabei mit diesem drehfest gekoppelt. Stirnseitig liegen dann die Anschlussflansche für die Radantriebswellen frei. Diese Anschlussflansche können so gestaltet sein, dass diese identische Anschlussgeometrien für die Radantriebswellen bieten. Die erfindungsgemäße elektromechanische Antriebseinheit kann derart mittig in einem Kraftfahrzeug im Bereich der Vorder- oder Hinterachse verbaut werden, dass beide Radantriebswellen identisch ausgeführt werden können. In all the embodiments described above, it is possible to combine the branching gear G1 and the one or both reversing gear G2, G3 to a plug-in module which can be inserted into the rotor and a motor housing supporting the stator practically. This slot forms three sections. The outer sections are rotatably anchored in the motor housing in the installed position and the middle section engages in the rotor and is thereby coupled with this rotation. The connection flanges for the wheel drive shafts are then free at the front. These connection flanges can be designed to provide identical connection geometries for the wheel drive shafts. The electromechanical drive unit according to the invention can be installed centrally in such a way in a motor vehicle in the region of the front or rear axle that both wheel drive shafts can be made identical.

Der erfindungsgemäße elektromechanische Achsantrieb eignet sich sowohl für gelenkte, als auch ungelenkte Fahrzeugachsen. Die Radantriebswellen sind vorzugsweise als Gelenkwellen ausgebildet und der erfindungsgemäße Achsantrieb ist über diese Gelenkwellen mit vorzugsweise vertikal gefedert geführten Radnaben gekoppelt.The electromechanical final drive according to the invention is suitable for both steered and unguided vehicle axles. The wheel drive shafts are preferably designed as drive shafts and the axle drive according to the invention is coupled via these drive shafts with preferably vertically sprung guided wheel hubs.

Der Rotor kann als mit mehreren Wicklungen bewickelter Rotor, oder insbesondere auch als mit Permanentmagneten bestückter Rotor ausgeführt sein. Die Axiallänge des Rotors kann derart groß gewählt werden, dass dieser sich ggf. über die gesamte Länge der axial abfolgenden Getriebestufen erstreckt. Der Rotor kann derart an die Getriebekomponenten angekoppelt werden, dass dieser über das Getriebe eine größere thermische Trägheit erhält und zudem über den Schmierkreis des Getriebes von innen her gekühlt wird.The rotor can be embodied as a rotor wound with several windings, or in particular also as a rotor fitted with permanent magnets. The axial length of the rotor can be chosen so large that it possibly extends over the entire length of the axially successive gear stages. The rotor can be coupled to the transmission components in such a way that it receives greater thermal inertia via the transmission and, moreover, is cooled from the inside via the lubrication circuit of the transmission.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011102749 A1 [0002]

Claims

Electromechanical final drive for a motor vehicle with: - An executed as a planetary gear branching gear stage (G1) for branching the part of the rotor (R) of an electric motor provided drive power to a first load path (L1) and a second load path (L2) and - At least one provided in at least one of the load paths (L1, L2) reversing gear (G2) to compensate for the branching effect of the branching gear stage (G1) such that at the respective via the load paths (L1, L2) driven wheels (R1, R2) the same Drive torques result, where The branching gear stage (G1) comprises a first sun gear (S1), a first planet carrier (C1), a first planetary gear arrangement (P1) mounted thereon and a first ring gear (H1), The reversing gear stage (G2) comprises a second sun gear (S2, G2S), a second planet carrier (C2, G2C), second planetary gears (P2, G2P) mounted thereon and a second ring gear (H2, G2H), and - The drive of the first sun gear (S1) of the branching gear stage (G1) via a branch between the gear stage (G1) and the reverse gear stage (G2) is carried out area.

Electromechanical final drive according to claim 1, characterized in that the first sun gear (S1) via a plate body (A1) is driven, on which the rotor (R) sits an internal rotor motor, said plate body axially between the branching gear stage (G1) and the reverse gear stage (G2) is located.

Electromechanical final drive according to claim 1 or 2, characterized in that the second planet carrier (C2, G2C) is fixed stationary.

Electromechanical final drive according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the first ring gear (H1) represents the first power output, and that the second ring gear (H2, G2H) represents a second power output.

Electromechanical final drive according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the branching gear (G1) is constructed in the manner of a Ravigneaux set, said Ravigneaux set comprises a third sun gear (S3) and this third sun gear (S3) rotationally fixed is coupled to the second sun gear (S2) of the reverse gear stage (G2).

Electromechanical final drive according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the first ring gear (H1) of the branching gear stage (G1) and the rotor (R) of the internal rotor motor are radially supported against each other via a rolling bearing.

Electromechanical final drive according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that in the first load path (L1), a second reversing gear (G3) is involved, and in that this second reversing gear (G3) has a sun gear (G3S), which over the first Ring gear (H1) of the branching gear stage (G1) is driven, and that the planet carrier (G3C) of the second reversing gear stage (G3) represents the output of the first load path (L1) and that the second reversing gear (G3) has a ring gear (G3H) is stationary.

Electromechanical final drive according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that in the first load path (L1), a second reversing gear (G3) is involved, and in that this second reversing gear (G3) has a sun gear (G3S), which over the first Ring gear (H1) of the branching gear stage (G1) is driven, and that the ring gear (G3H) of the second gear stage (G3) represents the output of the first load path (L1) and the planetary carrier (G3C) of this second gear stage (G3) is fixed.

Electromechanical final drive according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the branching gear stage and the reverse gear stage are each formed as a spur gear.

Electromechanical final drive according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the branching gear stage (G1) and at least one reversing gear stage (G2, G3) are at least partially received in an area encompassed by the rotor (R).