DE102014217397A1

DE102014217397A1 - Antriebsanordnung

Info

Publication number: DE102014217397A1
Application number: DE102014217397.3A
Authority: DE
Inventors: Franz Kurth
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-09-01
Filing date: 2014-09-01
Publication date: 2016-03-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung mit einer Getriebevorrichtung (1), umfassend einen Antriebsmotor (2), der über einen Drehmomentwandler (3) ein kontinuierlich variables Getriebe (4) antreibt, wobei das kontinuierlich variable Getriebe (4) eine kontinuierlich variable Getriebestufe (5) mit variabler Übersetzung zwischen einer Leistungseingangswelle (6) und einer Leitungsausgangswelle (7) aufweist, die zumindest mittelbar mit einem Differential (8) getrieblich zusammenwirkt, wobei das Differential (8) mit einer ersten und einer zweiten Abtriebswelle (9a, 9b) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist das Differential (8) als wälzendes Differential mit einem Überlagerungsgetriebe (10) und einem Wendegetriebe (11) ausgebildet, wobei das Überlagerungsgetriebe (10) einen ersten Planetensatz (12a) und das Wendegetriebe (11) einen zweiten Planetensatz (12b) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung mit einer Getriebevorrichtung, umfassend einen Antriebsmotor, der über einen Drehmomentwandler ein kontinuierlich variables Getriebe antreibt, wobei das kontinuierlich variable Getriebe eine kontinuierlich variable Getriebestufe mit variabler Übersetzung zwischen einer Leistungseingangswelle und einer Leitungsausgangswelle aufweist, die zumindest mittelbar mit einem Differential getrieblich zusammenwirkt, wobei das Differential mit einer ersten und einer zweiten Abtriebswelle verbunden ist.
Gebiet der Erfindung
Aus der DE 101 03 559 A1 geht eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb hervor. Die Antriebseinheit weist eine Brennkraftmaschine auf, die als Antriebsquelle zum Fahren verwendet wird. Die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine wird von einem Drehmomentwandler zu einer Differentialzahnradeinrichtung über eine Vorwärts-/Rückwärtsantriebsschalteinrichtung, einem kontinuierlich variablen Getriebe und einem Untersetzungsgetriebe übertragen. Die auf die Differentialzahnradeinrichtung übertragene Ausgangsleistung wird dann zu linken und rechten Antriebsrädern verteilt.
Das kontinuierlich variable Getriebe weist eine eingangsseitige variable Riemenscheibe, eine ausgangsseitige variable Riemenscheibe und einen Antriebsriemen- bzw. eine Kette auf, der um die variablen Riemenscheiben gewickelt ist. Die eingangsseitige variable Riemenscheibe ist an der Eingangswelle angebracht und weist einen variablen effektiven Durchmesser auf. Die ausgangsseitige variable Riemenscheibe ist an der Ausgangswelle angebracht und weist einen variablen effektiven Durchmesser auf. Das Untersetzungsgetriebe ist als Zwischenwelle ausgebildet und verbindet die Ausgangswelle des kontinuierlich variablen Getriebes mit der Differentialzahnradeinrichtung.
Der Nachteil des zuvor genannten Standes der Technik besteht darin, dass die Zwischenwelle sowohl den Bauraum als auch das Gewicht und die Kosten der gesamten Fahrzeugantriebseinheit erhöht.
Aufgabenstellung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsanordnung mit einem Differential zu schaffen, die kompaktbauend und gewichtsoptimiert ist sowie fertigungstechnisch besonders einfach und günstig herzustellende Getriebeelemente aufweist.
Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß ist das Differential als wälzendes Differential mit einem Überlagerungsgetriebe und einem Wendegetriebe ausgebildet, wobei das Überlagerungsgetriebe einen ersten Planetensatz und das Wendegetriebe einen zweiten Planetensatz aufweist. Somit weisen das Überlagerungsgetriebe und das Wendegetriebe jeweils einen einfachen Planetensatz auf, umfassend mindestens drei Planeten. Die beiden Planetensätze sind fertigungstechnisch einfach herzustellen und besonders preiswert. Vorteilhafterweise sind die beiden Planetensätze identisch ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass die beiden Planetensätze unterschiedliche Zähnezahlen sowie unterschiedliche radiale und/oder axiale Abmaße aufweisen.
Allgemein wird unter einem wälzenden Differenzial ein Differenzial verstanden, dessen Ausgleichsglieder und Zentralwellen des Abtriebs (wie Planetenräder, Hohlräder, Planetenträger und Sonnenräder) auch bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs ohne Schlupf der angetriebenen Fahrzeugräder aneinander im Zahneingriff abwälzen bzw. rotieren. In klassischen Differenzialen dagegen laufen die Ausgleichsräder (wie Kegelräder oder Planetenräder), Abtriebswellen/räder (wie Kegelräder oder Sonnen- bzw. Hohlräder) und der Differenzialkorb bei Geradeausfahrt ohne Schlupf der über dieses Differenzial angetriebenen Fahrzeugräder miteinander im Block um und wälzen erst beim Ausgleich aneinander ab.
Vorzugsweise kämmt der erste Planetensatz radial zwischen einer ersten Sonne und einem ersten Hohlrad. Ferner ist der erste Planetensatz an einem drehbar mit der ersten Abtriebswelle verbundenen ersten Planetenträger drehbar gelagert. Mithin stellt das erste Hohlrad einen ersten Ausgang des Überlagerungsgetriebes dar. Der erste Planetenträger stellt gleichzeitig einen zweiten Ausgang des Überlagerungsgetriebes und einen ersten Ausgang des wälzenden Differentials dar. Ferner ist das Überlagerungsgetriebe als einfaches Minusgetriebe ausgebildet.
Des Weiteren bevorzugt kämmt der zweite Planetensatz radial zwischen einer zweiten Sonne und einem zweiten Hohlrad. Darüber hinaus ist der zweite Planetensatz an einem stationär festgelegten zweiten Planetenträger drehbar gelagert. Insbesondere ist der zweite Planetenträger an einem Gehäuse des wälzenden Differentials stationär festgelegt. Das zweite Hohlrad dient als zweiter Ausgang des wälzenden Differentials. Ferner ist das Wendegetriebe ebenfalls als einfaches Minusgetriebe ausgebildet. Vorzugsweise weist das Überlagerungsgetriebe eine andere Übersetzung als das Wendegetriebe auf. Insbesondere beträgt die Gesamtübersetzung des wälzenden Differentials –6. Eine alternative Gesamtübersetzung ist jedoch auch denkbar.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das erste Hohlrad drehfest mit der zweiten Sonne verbunden ist. Demgegenüber ist das zweite Hohlrad drehfest mit der zweiten Abtriebswelle verbunden. Mit anderen Worten ist das Überlagerungsgetriebe über das erste Hohlrad und die zweite Sonne mit dem Wendegetriebe getrieblich verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Drehmomentwandler und dem kontinuierlich variablen Getriebe eine Umkehrstufe angeordnet, die getrieblich mit dem Drehmomentwandler und dem kontinuierlich variablen Getriebe verbunden ist. Die Umkehrstufe ist schaltbar und bewirkt eine positive oder negative Übersetzung. Dadurch ist entweder eine Vorwärtsbewegung eines oder eine Rückwärtsbewegung eines Kraftfahrzeugs realisierbar.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Diese zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung mit einem wälzenden Differential.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Gemäß der einzigen Figur weist eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug einen Antriebsmotor 2 und eine damit verbundene Getriebevorrichtung 1 auf. Über eine Antriebswelle wird ein Antriebsdrehmoment und eine Antriebsleistung des Antriebsmotors 2 in die Getriebevorrichtung 1 eingeleitet. Die Getriebevorrichtung 1 umfasst einen Drehmomentwandler 3, der über eine schaltbare Umkehrstufe 16 zur Drehrichtungsumkehr ein kontinuierlich variables Getriebe 4 antreibt.
Das kontinuierlich variable Getriebe 4 weist eine kontinuierlich variable Getriebestufe 5 mit variabler Übersetzung zwischen einer Leistungseingangswelle 6 und einer Leistungsausgangswelle 7 auf. Die Leistungsausgangswelle 7 des kontinuierlich variablen Getriebes 4 wirkt mit einem wälzenden Differential 8 getrieblich zusammen. Das wälzende Differential 8 weist dabei ein Überlagerungsgetriebe 10 und ein Wendegetriebe 11 auf. Das Überlagerungsgetriebe 10 dient zur hälftigen Verteilung der Antriebsleistung des Antriebsmotors 2 auf zwei Abtriebswellen 9a, 9b einer Fahrzeugachse, die jeweils mit einem – hier nicht dargestellten – Rad des Kraftfahrzeugs verbunden sind. Demgegenüber dient das Wendegetriebe 11 zur hälftigen Verteilung eines Antriebsdrehmoments des Antriebsmotors 2 auf die beiden Abtriebswellen 9a, 9b. Somit ist das wälzende Differential 8 insbesondere als Final-Drive für das Kraftfahrzeug geeignet.
Das Überlagerungsgetriebe 10 umfasst einen ersten radial zwischen einer ersten Sonne 13a und einem ersten Hohlrad 14a kämmenden Planetensatz 12a. Ferner ist der erste Planetensatz 12a an einem drehbar mit der ersten Abtriebswelle 9a verbundenen ersten Planetenträger 15a drehbar gelagert. Die erste Sonne 13a ist unmittelbar mit der Leistungsausgangswelle 7 des kontinuierlich variablen Getriebes 4 verbunden. Demgegenüber ist das erste Hohlrad 14a mit einer zweiten Sonne 13b verbunden. Das Wendegetriebe 11 weist einen zweiten radial zwischen der zweiten Sonne 13b und einem zweiten Hohlrad 14b kämmenden Planetensatz 12b auf. Der zweite Planetensatz 12b ist an einem zweiten Planetenträger 15b, der stationär an einem Gehäuse 17 festgelegt ist, drehbar gelagert. Ferner ist das zweite Hohlrad 14b drehfest mit der zweiten Abtriebswelle 9b verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Getriebevorrichtung
2: Antriebsmotor
3: Drehmomentwandler
4: kontinuierlich variables Getriebe
5: kontinuierlich variable Getriebestufe
6: Leistungseingangswelle
7: Leistungsausgangswelle
8: Differential
9a, 9b: Abtriebswelle
10: Überlagerungsgetriebe
11: Wendegetriebe
12a, 12b: Planetensatz
13a, 13b: Sonne
14a, 14b: Hohlrad
15a, 15b: Planetenträger
16: Umkehrstufe
17: Gehäuse

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

DE 10103559 A1 [0002]

Claims

Antriebsanordnung mit einer Getriebevorrichtung (1), umfassend einen Antriebsmotor (2), der über einen Drehmomentwandler (3) ein kontinuierlich variables Getriebe (4) antreibt, wobei das kontinuierlich variable Getriebe (4) eine kontinuierlich variable Getriebestufe (5) mit variabler Übersetzung zwischen einer Leistungseingangswelle (6) und einer Leitungsausgangswelle (7) aufweist, die zumindest mittelbar mit einem Differential (8) getrieblich zusammenwirkt, wobei das Differential (8) mit einer ersten und einer zweiten Abtriebswelle (9a, 9b) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Differential (8) als wälzendes Differential mit einem Überlagerungsgetriebe (10) und einem Wendegetriebe (11) ausgebildet ist, wobei das Überlagerungsgetriebe (10) einen ersten Planetensatz (12a) und das Wendegetriebe (11) einen zweiten Planetensatz (12b) aufweist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetensatz (12a) radial zwischen einer ersten Sonne (13a) und einem ersten Hohlrad (14a) kämmt.
Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetensatz (12a) an einem drehbar mit der ersten Abtriebswelle (9a) verbundenen ersten Planetenträger (15a) drehbar gelagert ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetensatz (12b) radial zwischen einer zweiten Sonne (13b) und einem zweiten Hohlrad (14b) kämmt.
Antriebsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetensatz (12b) an einem stationär festgelegten zweiten Planetenträger (15b) drehbar gelagert ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (14a) drehfest mit der zweiten Sonne (13b) verbunden ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hohlrad (14b) drehfest mit der zweiten Abtriebswelle (9b) verbunden ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Drehmomentwandler (3) und dem kontinuierlich variablen Getriebe (4) eine Umkehrstufe (16) angeordnet ist, die getrieblich mit dem Drehmomentwandler (3) und dem kontinuierlich variablen Getriebe (4) verbunden ist.