DE102014209943A1 - Antriebsvorrichtung, umfassend eine Getriebeanordnung mit zwei reduzierten Koppelsätzen - Google Patents

Antriebsvorrichtung, umfassend eine Getriebeanordnung mit zwei reduzierten Koppelsätzen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Getriebeanordnung (1), wobei die Einleitung eines Antriebsdrehmoments und einer Antriebsleistung von einem Antriebsmotor (2) in die Getriebeanordnung (1) über eine Antriebswelle (3) mit einer ersten Sonne (4) erfolgt, wobei die Getriebeanordnung (1) ein Überlagerungsgetriebe (5) zur hälftigen Verteilung der Antriebsleistung auf einer mit einer ersten Abtriebswelle (6a) verbundene zweite Sonne (7), und einem mittelbar mit einer zweiten Abtriebswelle (6b) verbundenen ersten Hohlrad (8), sowie ein über dem ersten Hohlrad (8) mit dem Überlagerungsgetriebe (5) getrieblich verbundenem Wendegetriebe (9) zur hälftigen Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die erste und die zweite Abtriebswelle (6a, 6b) umfasst, wobei ferner ein erster Planetensatz (10a) auf einem Planetenträger (12) des Überlagerungsgetriebes (5) gelagert ist und zwischen der ersten Sonne (4) und dem ersten Hohlrad (8) kämmt. Erfindungsgemäß weist das Überlagerungsgetriebe (5) einen zweiten Planetensatz (10b) auf, der mit der zweiten Sonne (7) kämmt und zusammen mit dem ersten Planetensatz (10a) auf dem Planetenträger (12) gelagert ist, wobei die beiden Planetensätze (10a, 10b) miteinander kämmen, und wobei das Wendegetriebe (9) einen ersten und einen zweiten Planetensatz (11a, 11b) aufweist, die auf einem gemeinsamen Planetenträger (13) gelagert sind und miteinander kämmen.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Getriebeanordnung, wobei die Einleitung eines Antriebsdrehmoments und einer Antriebsleistung von einem Antriebsmotor in die Getriebeanordnung über eine Antriebswelle mit einer ersten Sonne erfolgt, wobei die Getriebeanordnung ein Überlagerungsgetriebe zur hälftigen Verteilung der Antriebsleistung auf einer mit einer ersten Abtriebswelle verbundene zweite Sonne, und einem mittelbar mit einer zweiten Abtriebswelle verbundenen ersten Hohlrad, sowie ein über dem ersten Hohlrad mit dem Überlagerungsgetriebe getrieblich verbundenem Wendegetriebe zur hälftigen Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die erste und die zweite Abtriebswelle umfasst, wobei ferner ein erster Planetensatz auf einem Planetenträger des Überlagerungsgetriebes gelagert ist und zwischen der ersten Sonne und dem ersten Hohlrad kämmt.
  • Aus der US 5,845,732 ist ein Umlaufrädergetriebe bekannt. Die Leistungsverzweigung innerhalb des Getriebes wird hier durch eine Überlagerungsgetriebestufe bewerkstelligt, die ein Sonnenrad, einen mit Planeten bestückten Planetenträger und ein Hohlrad umfasst. Die seitens eines Motors bereitgestellte Antriebsleistung wird über das insoweit als Leistungseingang fungierende Sonnenrad in das Getriebe eingeleitet, wobei die Leistungsverzweigung auf den Planetenträger sowie auf das Hohlrad erfolgt. Der Planetenträger ist hierbei mit einer ersten Ausgangswelle gekoppelt. Das Hohlrad ist mit dem Sonnenrad der zweiten Planetenstufe gekoppelt. Die Wendegetriebestufe umfasst ein stationäres Hohlrad sowie einen mit einem Stufenplaneten bestückten Planetenträger. Dieser Planetenträger ist mit einer zweiten Ausgangswelle gekoppelt.
  • Aufgabenstellung
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung, umfassend eine Getriebeanordnung mit negativer oder positiver Gesamtübersetzung zu schaffen, die eine vereinfachte Fertigung und Montage der Getriebeanordnung realisiert.
  • Erfindungsgemäße Lösung
  • Erfindungsgemäß weist das Überlagerungsgetriebe einen zweiten Planetensatz auf, der mit der zweiten Sonne kämmt und zusammen mit dem ersten Planetensatz auf dem Planetenträger gelagert ist, wobei die beiden Planetensätze miteinander kämmen, und wobei das Wendegetriebe einen ersten und einen zweiten Planetensatz aufweist, die auf einem gemeinsamen Planetenträger gelagert sind und miteinander kämmen.
  • Mit anderen Worten umfasst das Überlagerungsgetriebe einen Planetenträger auf dem zwei Planetensätze gelagert sind, wobei das Wendegetriebe ebenso einen Planetenträger umfasst auf dem zwei Planetensätze gelagert sind. Vorteilhafterweise sind die beiden jeweiligen Planetensätze in Umfangsrichtung verschoben.
  • Wie nachfolgend erläutert wird, kann die Koppelung zwischen dem Überlagerungsgetriebe und dem Wendegetriebe, sowie die Einleitung und Ausleitung das Drehmomentes und der Drehzahl, über unterschiedliche Getriebeelemente erfolgen. Besonders bevorzugt ist die Antriebsanordnung als Achsantrieb ausgebildet, so dass die beiden Abtriebswellen mit jeweils einem Antriebrad eines Fahrzeugs verbunden sind. Je nach Ausführungsform ist eine positive oder negative Gesamtübersetzung realisierbar.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigt
  • 1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel,
  • 4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel,
  • 5 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel,
  • 6 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel, und
  • 7 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem siebten Ausführungsbeispiel.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Gemäß 1 weist die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug einen Antriebsmotor 2 und eine damit verbundene Getriebeanordnung 1 auf. Über eine Antriebswelle 3 mit einer ersten Sonne 4 werden das Antriebsdrehmoment und die Antriebsleistung des Antriebsmotors 2 in die Getriebeanordnung 1 eingeleitet. Die Getriebeanordnung 1 weist ein Überlagerungsgetriebe 5 und ein Wendegetriebe 9 auf, wobei das Überlagerungsgetriebe 5 zur hälftigen Verteilung der Antriebsleistung auf zwei Abtriebswellen 6a, 6b vorgesehen ist und das Wendegetriebe 9 zur hälftigen Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die beiden Abtriebswellen 6a, 6b vorgesehen ist.
  • Das Überlagerungsgetriebe 5 weist einen ersten und einen zweiten Planetensatz 10a, 10b auf, die auf einem gemeinsamen Planetenträger 12 gelagert sind. Die beiden Planetensätze 10a, 10b kämmen miteinander. Ferner kämmt der erste Planetensatz 10a mit der ersten Sonne 4, wobei der zweite Planetensatz 10b radial zwischen einer zweiten Sonne 7 und einem ersten Hohlrad 8 kämmt. Die zweite Sonne 7 ist unmittelbar mit der ersten Abtriebswelle 6a verbunden und stellt somit einen ersten Leistungsausgang der Getriebeanordnung 1 dar. Ferner ist die zweite Sonne 7 auch gleichzeitig ein erster Leistungsausgang des Überlagerungsgetriebes 5.
  • Das Wendegetriebe 9 weist ebenso wie das Überlagerungsgetriebe 5 einen ersten und einen zweiten Planetensatz 11a, 11b auf, wobei die beiden Planetensätze 11a, 11b auf einem gemeinsamen Planetenträger 13 gelagert sind und miteinander kämmen.
  • Das erste Hohlrad 8 des Überlagerungsgetriebes 5 ist mit einem zweiten Hohlrad 14 verbunden, wobei der erste Planetensatz 11a des Wendegetriebes 9 radial zwischen dem zweiten Hohlrad 14 und einer mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundenen dritten Sonne 16a kämmt. Somit dient das erste Hohlrad 8 als zweiter Leistungsausgang des Überlagerungsgetriebes 5, wobei die dritte Sonne 16a als zweiter Leistungsausgang der Getriebeanordnung 1 dient. Der zweite Planetensatz 11b des Wendegetriebes 9 kämmt mit einem stationär an einem Gehäuseteil 19a festgelegtem Hohlrad 15a.
  • Sowohl das Überlagerungsgetriebe 5 als auch das Wendegetriebe 9 sind als reduzierter Koppelsatz ausgeführt. Aufgrund der großen Ähnlichkeit der beiden Getriebe 5, 9 zueinander ergibt sich eine vereinfachte Fertigung und Montage der Getriebeanordnung 1. Die Kombination des Überlagerungsgetriebe 5 und des Wendegetriebe 9 ergibt ein wälzendes Differential 1.
  • Gemäß 2 ist das erste Hohlrad 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit einer vierten Sonne 17a verbunden. Der erste Planetensatz 11a des Wendegetriebes 9 kämmt mit der vierten Sonne 17a und der zweite Planetensatz 11b des Wendegetriebes 9 kämmt radial zwischen einem stationär an dem Gehäuseteil 19a festgelegtem Hohlrad 15b und einer mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundenen dritten Sonne 16b.
  • Nach 3 ist das erste Hohlrad 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit einer vierten Sonne 17b verbunden. Der erste Planetensatz 11a des Wendegetriebes 9 kämmt radial zwischen einem stationär an dem Gehäuseteil 19a festgelegten Hohlrad 15c und der vierten Sonne 17b. Eine mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundene dritte Sonne 16c kämmt mit dem zweiten Planetensatz 11b des Wendegetriebes 9.
  • Gemäß 4 ist das erste Hohlrad 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit einer vierten Sonne 17c verbunden. Der erste Planetensatz 11a des Wendegetriebes 9 kämmt mit einem stationär an dem Gehäuseteil 19a festgelegten Hohlrad 15d, wobei der zweite Planetensatz 11b des Wendegetriebes 9 radial zwischen der dritten Sonne 17c und einem mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundenes drittes Hohlrad 18 kämmt.
  • Gemäß 5 ist das erste Hohlrad 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit einer vierten Sonne 17d verbunden. Der erste Planetensatz 11a des Wendegetriebes 9 kämmt mit der vierten Sonne 17d. Eine mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundene dritte Sonne 16d kämmt mit dem zweiten Planetensatz 11b des Wendegetriebes 9. Der Planetenträger 13 des Wendegetriebes 9 ist stationär an einem Gehäuseteil 19b festgelegt.
  • Nach 6 ist das erste Hohlrad 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit dem Planetenträger 13 des Wendegetriebes 9 verbunden. Eine mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundene dritte Sonne 16e kämmt mit dem ersten Planetensatz 11a des Wendegetriebes 9. Der zweite Planetensatz 11b des Wendegetriebes 9 kämmt mit einem stationär an dem Gehäuseteil 19a festgelegten Hohlrad 15e.
  • Nach 7 ist das erste Hohlrad 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit einer vierten Sonne 17e verbunden. Der erste Planetensatz 11a des Wendegetriebes 9 kämmt mit einem stationär an dem Gehäuseteil 19a festgelegten Hohlrad 15f. Der zweite Planetensatz 11b des Wendegetriebes 9 kämmt mit der dritten Sonne 17e. Der Planetenträger 13 des Wendegetriebes 9 ist mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbunden.
  • Gemäß dieser sieben Ausführungsbeispiele ist es unter Verwendung einfacher Getriebebauteile möglich, eine negative Gesamtübersetzung zu erzeugen, mit anderen Worten eine Übersetzung mit Drehrichtungsumkehr.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Getriebeanordnung
    2
    Antriebsmotor
    3
    Antriebswelle
    4
    erste Sonne
    5
    Überlagerungsgetriebe
    6a, 6b
    Abtriebswelle
    7
    zweite Sonne
    8
    erstes Hohlrad
    9
    Wendegetriebe
    10a, 10b
    Planetensatz
    11a, 11b
    Planetensatz
    12
    Planetenträger
    13
    Planetenträger
    14
    zweites Hohlrad
    15a–15f
    stationär festgelegtes Hohlrad
    16a–16e
    dritte Sonne
    17a–17e
    vierte Sonne
    18
    drittes Hohlrad
    19a, 19b
    Gehäuseteil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5845732 [0002]

Claims (10)

  1. Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Getriebeanordnung (1), wobei die Einleitung eines Antriebsdrehmoments und einer Antriebsleistung von einem Antriebsmotor (2) in die Getriebeanordnung (1) über eine Antriebswelle (3) mit einer ersten Sonne (4) erfolgt, wobei die Getriebeanordnung (1) ein Überlagerungsgetriebe (5) zur hälftigen Verteilung der Antriebsleistung auf einer mit einer ersten Abtriebswelle (6a) verbundene zweite Sonne (7), und einem mittelbar mit einer zweiten Abtriebswelle (6b) verbundenen ersten Hohlrad (8), sowie ein über dem ersten Hohlrad (8) mit dem Überlagerungsgetriebe (5) getrieblich verbundenem Wendegetriebe (9) zur hälftigen Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die erste und die zweite Abtriebswelle (6a, 6b) umfasst, wobei ferner ein erster Planetensatz (10a) auf einem Planetenträger (12) des Überlagerungsgetriebes (5) gelagert ist und mit der ersten Sonne (4) kämmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlagerungsgetriebe (5) einen zweiten Planetensatz (10b) aufweist, der radial zwischen der zweiten Sonne (7) und dem ersten Hohlrad (8) kämmt und zusammen mit dem ersten Planetensatz (10a) auf dem Planetenträger (12) gelagert ist, wobei die beiden Planetensätze (10a, 10b) miteinander kämmen, und wobei das Wendegetriebe (9) einen ersten und einen zweiten Planetensatz (11a, 11b) aufweist, die auf einem gemeinsamen Planetenträger (13) gelagert sind und miteinander kämmen.
  2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einem zweiten Hohlrad (14) verbunden ist, wobei der erste Planetensatz (11a) des Wendegetriebes (9) radial zwischen dem zweiten Hohlrad (14) und einer mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundenen dritten Sonne (16a) kämmt, und wobei der zweite Planetensatz (11b) des Wendegetriebes (9) mit einem stationär festgelegtem Hohlrad (15a) kämmt.
  3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einer vierten Sonne (17a) verbunden ist, wobei der erste Planetensatz (11a) des Wendegetriebes (9) mit der vierten Sonne (17a) kämmt, und wobei der zweite Planetensatz (11b) des Wendegetriebes (9) radial zwischen einem stationär festgelegtem Hohlrad (15b) und einer mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundenen dritten Sonne (16b) kämmt.
  4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einer vierten Sonne (17b) verbunden ist, wobei der erste Planetensatz (11a) des Wendegetriebes (9) radial zwischen einem stationär festgelegten Hohlrad (15c) und der vierten Sonne (17b) kämmt, wobei ferner eine mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundene dritte Sonne (16c) mit dem zweiten Planetensatz (11b) des Wendegetriebes (9) kämmt.
  5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einer vierten Sonne (17c) verbunden ist, wobei der erste Planetensatz (11a) des Wendegetriebes (9) mit einem stationär festgelegten Hohlrad (15d) kämmt, wobei ferner der zweite Planetensatz (11b) des Wendegetriebes (9) radial zwischen der dritten Sonne (17c) und einem mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundenes drittes Hohlrad (18) kämmt.
  6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einer vierten Sonne (17d) verbunden ist, wobei der erste Planetensatz (11a) des Wendegetriebes (9) mit der vierten Sonne (17d) kämmt und eine mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundene dritte Sonne (16d) mit dem zweiten Planetensatz (11b) des Wendegetriebes (9) kämmt, wobei der Planetenträger (13) des Wendegetriebes (9) stationär festgelegt ist.
  7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit dem Planetenträger (13) des Wendegetriebes (9) verbunden ist, wobei eine mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundene dritte Sonne (16e) mit dem ersten Planetensatz (11a) des Wendegetriebes (9) kämmt und wobei der zweite Planetensatz (11b) des Wendegetriebes (9) mit einem stationär festgelegten Hohlrad (15e) kämmt.
  8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einer vierten Sonne (17e) verbunden ist, wobei der erste Planetensatz (11a) des Wendegetriebes (9) mit einem stationär festgelegten Hohlrad (15f) kämmt und der zweite Planetensatz (11b) des Wendegetriebes (9) mit der dritten Sonne (17e) kämmt, wobei ferner der Planetenträger (13) des Wendegetriebes (9) mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbunden ist.
  9. Antriebsvorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige stationär festgelegte Hohlrad (15a–15f) mit einem Gehäuseteil (19a) drehfest verbunden ist.
  10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (13) des Wendegetriebes (9) mit einem Gehäuseteil (19b) drehfest verbunden ist.
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