-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines Fahrzeugs sowie ein elektrisches Antriebssystem zum Antreiben eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug.
-
Bekannte Achsantriebe von Elektrofahrzeugen weisen ein Antriebssystem mit einer elektrischen Antriebsvorrichtung auf, bei der ein Stator fest mit einem Gehäuse der Antriebsvorrichtung verbunden ist. Ein Rotor ist drehbar im Inneren des Stators gelagert. Durch gezieltes Beaufschlagen des Stators mit einem sich ändernden Strom wird ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt, das den Rotor in Drehung versetzt. Mittels eines Getriebes wird das vom Motor erzeugte Drehmoment auf eine Antriebsachse eines Rads des Elektrofahrzeugs übertragen. Oftmals wird zusätzlich noch ein Differential verbaut, um insbesondere bei Kurvenfahrten eine optimale Drehmomentübertragung auf die Fahrbahn zu gewährleisten.
-
Derartige Achsantriebe haben den Nachteil, dass eine Erhöhung eines Drehmoments des Antriebssystems, die durch eine Steigerung der Maximaldrehzahl realisiert wird, nur durch eine entsprechend größere Dimensionierung des Stators und des Rotors möglich ist, da eine maximale Drehzahl des Rotors, insbesondere durch dessen Festigkeit, begrenzt ist. Insbesondere bei niedrigen Drehzahlen weisen bekannte Antriebsvorrichtungen einen relativ geringen Wirkungsgrad auf. Ferner hat ein zusätzlich verbautes Differential den Nachteil, dass hierdurch ein Bauraum des Antriebssystems erheblich vergrößert wird. Überdies haben Lösungen, bei denen zusätzliche, oftmals schaltbare, Getriebe verwendet werden, um ein höheres Drehmoment auf die Antriebsachse zu übertragen, den Nachteil, dass diese den Bauraum des Antriebssystems weiter vergrößern und darüber hinaus oftmals sehr kostenaufwendig sind.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer elektrischen Antriebsvorrichtung sowie einem elektrischen Antriebssystem für ein Fahrzeug zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Antriebsvorrichtung und ein Antriebssystem für ein Fahrzeug zu schaffen, die auf eine einfache sowie kostengünstige Art und Weise und bei relativ geringem Bauraum einen Fahrzeugantrieb bereitstellen.
-
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Antriebssystem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Antriebsvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
-
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, gelöst. Die Antriebsvorrichtung weist einen ersten Stator und einen ersten Rotor auf, die koaxial um eine gemeinsame Rotorachse angeordnet sind. Der erste Stator umgibt den ersten Rotor in radialer Richtung, wobei der erste Rotor um die Rotorachse drehbar gelagert ist. Ferner weist die Antriebsvorrichtung einen zweiten Rotor auf, der koaxial um die gemeinsame Rotorachse zumindest teilweise mit dem ersten Stator und dem ersten Rotor auf einem gemeinsamen Rotorachsenabschnitt angeordnet ist. Der zweite Rotor ist ebenfalls um die Rotorachse drehbar gelagert. Der erste Rotor ist zur Drehmomentübertragung mit einem ersten Antriebsrad des Fahrzeugs koppelbar und der zweite Rotor ist zur Drehmomentübertragung mit einem zweiten Antriebsrad des Fahrzeugs koppelbar. Somit wird mit der Antriebsvorrichtung ein Antrieb geschaffen, bei dem eine einzige Elektromaschine zwei Antriebsräder antreibt, ohne dass ein Differential erforderlich ist.
-
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der erste Stator als passives Bauteil ausgebildet ist und keine Permanentmagnete und/oder Elektromagnete aufweist. Hierdurch wird eine leichte Bauweise mit reduzierter Komplexität gewährleistet. Alternativ kann der Stator Permanentmagnete aufweisen, die ein konstantes Magnetfeld, insbesondere in Richtung des ersten Rotors bereitstellen. In einer weiteren Alternative kann vorgesehen sein, dass der erste Stator Elektromagnete aufweist, die zur Erzeugung eines vorzugsweise im Wesentlichen konstanten magnetischen Feldes ausgebildet sind. Ein konstantes magnetisches Feld entspricht im Wesentlichen einem magnetischen Feld ruhender Permanentmagnete. Der erste Rotor ist innerhalb des ersten Stators angeordnet und weist vorzugsweise Elektromagnete auf, die unter gezielter Beaufschlagung mit elektrischem Strom zur Erzeugung eines wechselnden magnetischen Feldes ausgebildet sind. Elektromagnete sind dabei vorzugsweise von einer Steuereinheit ansteuerbar. Auf diese Weise ist eine Drehung des ersten Rotors um die Rotorachse bewirkbar.
-
Der zweite Rotor ist vorzugsweise innerhalb des ersten Rotors angeordnet, kann alternativ auch außerhalb des ersten Stators angeordnet sein. Im ersten Fall ist es bevorzugt, wenn der erste Rotor als zweiter Stator für den zweiten Rotor ausgebildet ist. Dies wird über die Elektromagnete des ersten Rotors gewährleistet, wobei das mittels der Elektromagnete erzeugte wechselnde Magnetfeld auf den zweiten Rotor wirkt. Der zweite Rotor weist wie der erste Stator Elektromagnete oder Permanentmagnete zur Erzeugung eines im Wesentlichen konstanten magnetischen Feldes auf, das auf den ersten Rotor wirkt. Im zweiten Fall ist der erste Stator vorzugsweise als zweiter Stator ausgebildet, dessen wechselndes Magnetfeld sowohl den ersten Rotor als auch den zweiten Rotor antreibt. Es versteht sich von selbst, dass bei zugehörigen Stator-Rotor-Paaren vorzugsweise nicht beide Komponenten einen Permanentmagneten aufweisen können, da dies zu einer Behinderung der Rotation führen würde. Ferner ist bei mehreren Elektromagneten zu berücksichtigen, dass diese stets synchron angesteuert werden, um eine Behinderung der Rotation zu vermeiden.
-
Vorzugsweise weist die Antriebsvorrichtung eine Steuer- bzw. Invertervorrichtung zum gezielten Beaufschlagen der Elektromagnete der Antriebsvorrichtung, z. B. von Elektromagneten des ersten Rotors bzw. zweiten Stators, mit Strom auf. Über die Steuer- bzw. Invertervorrichtung ist somit eine Drehzahl des ersten Rotors und des zweiten Rotors steuerbar.
-
Unter dem gemeinsamen Rotorachsenabschnitt wird ein Abschnitt der Rotorachse verstanden, der in radialer Richtung zumindest einen Teil des ersten Rotors, des zweiten Rotors und des ersten Stators aufweist. Zumindest ein Teilbereich des gemeinsamen Rotorachsenabschnitts ist als Aktivbereich ausgebildet. Der Aktivbereich des gemeinsamen Rotorachsenabschnitts ist der Teil der Antriebsvorrichtung, in dem ein Drehmoment erzeugbar ist. Ein derartiger Aktivbereich des gemeinsamen Rotorachsenabschnitts hat den Vorteil einer kompakten Bauform. Somit sind ein Teilbereich des ersten Stators, ein Teilbereich des ersten Rotors und ein Teilbereich des zweiten Rotors im Aktivbereich des gemeinsamen Rotorachsenabschnitts radial voneinander beabstandet angeordnet, die als aktive Komponenten der Antriebsvorrichtung zur Erzeugung eines Drehmoments bezeichnet werden.
-
Vorzugsweise weist der erste Rotor einen ersten Anschlussabschnitt und der zweite einen zweiten Anschlussabschnitt auf, die jeweils zum Anschließen der Antriebsvorrichtung an ein Getriebe ausgebildet sind, wobei der erste Anschlussabschnitt und der zweite Anschlussabschnitt koaxial zur Rotorachse angeordnet sind und sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken.
-
Durch den Aufbau der Antriebseinheit wird bereits die Funktion eines Differentials bereitgestellt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der erste Rotor gleichzeitig zweiter Stator und zwischen dem ersten Stator und dem zweiten Rotor angeordnet ist. Eine Erhöhung eines Widerstands an dem ersten Anschlussabschnitts des ersten Rotors bewirkt somit eine Erhöhung eines Drehmoments am zweiten Anschlussabschnitt.
-
Eine derartige Antriebsvorrichtung hat gegenüber herkömmlichen Antriebsvorrichtungen den Vorteil, dass mittels dieser bei einer kompakten Baugröße mit einfachen Mitteln, auch bei einer geringen Ausgangsdrehzahl der Antriebsvorrichtung, ein hohes Drehmoment bereitstellbar ist. Somit ist ein zusätzliches schaltbares Getriebe nicht erforderlich. Ferner hat eine derartige Antriebsvorrichtung den Vorteil, dass kein zusätzliches Differential erforderlich ist, da eine Wirkung eines Differentials bereits durch die Antriebsvorrichtung erzielbar ist. Weitere Vorteile sind eine reduzierte Baugröße der Antriebsvorrichtung und damit eines Antriebssystems mit einer derartigen Antriebsvorrichtung sowie reduzierte Investitions-, Wartungs- und Reparaturkosten.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einer Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, dass der erste Rotor in radialer Richtung zwischen dem zweiten Rotor und dem ersten Stator angeordnet ist. Somit ist eine rotierende Komponente, der zweite Rotor, an einer weiteren rotierenden Komponente, dem ersten Rotor, angeordnet. Dabei weist vorzugsweise zumindest der erste Rotor Elektromagnete auf. Alternativ weisen der zweite Rotor und der erste Stator Elektromagnete auf, die miteinander synchronisiert sind. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass der zweite Rotor im gemeinsamen Rotorachsenabschnitt in radialer Richtung nicht direkt einer feststehenden Komponente benachbart ist und die Antriebsvorrichtung eine kompakte Bauweise aufweist. Auf diese Weise wird eine besonders vorteilhafte Differentialwirkung der Antriebsvorrichtung gewährleistet.
-
Dabei ist es bevorzugt, dass der erste Stator zum Antreiben des ersten Rotors und der erste Rotor als zweiter Stator zum Antreiben des zweiten Rotors ausgebildet sind. Ein zweiter Stator ist in diesem Fall eine um die Rotationsachse rotierbare Komponente, die also nicht wie der erste Stator feststeht. Dabei ist bevorzugt, wenn zumindest der erste Rotor Elektromagnete aufweist, die in Richtung des ersten Stators sowie in Richtung des zweiten Rotors wirken. Somit wird auf vorteilhafte Weise eine optimale Drehmomenterzeugung der Antriebsvorrichtung sichergestellt, da Rotor-Stator-Paare jeweils einander unmittelbar benachbart angeordnet sind.
-
Vorzugsweise weist die Antriebsvorrichtung ein Übertragungssystem, insbesondere ein mehrphasiges Übertragungssystem, auf, das zur Übertragung eines elektrischen Stroms auf den ersten Rotor ausgebildet ist. Somit ist zum Antreiben des zweiten Rotors der zweite Stator mit Strom von der Steuer- bzw. Invertervorrichtung beaufschlagbar.
-
Weiter bevorzugt weist das Übertragungssystem zur Übertragung des elektrischen Stroms auf den ersten Rotor mindestens einen Schleifring auf. Ein derartiger Schleifring beeinflusst eine Rotation des ersten Rotors nicht wesentlich und gewährleistet zum Antreiben des zweiten Rotors eine Versorgung des zweiten Stators mit Strom. Ferner hat ein Schleifring den Vorteil, dass dieser kostengünstig sowie leicht herstellbar und montierbar ist.
-
Besonders bevorzugt ist das Übertragungssystem innerhalb des ersten Stators angeordnet. Auf diese Weise wird eine kompakte Baugröße der Antriebsvorrichtung verbessert.
-
Auf vorteilhafte Weise kann vorgesehen sein, dass der erste Rotor über eine erste Lageranordnung an dem ersten Stator und der zweite Rotor über eine zweite Lageranordnung an dem ersten Rotor um die Rotorachse drehbar gelagert sind. Dabei weist eine Lageranordnung vorzugsweise mindestens zwei in Richtung der Rotorachse voneinander beabstandete Lager auf, um ein relatives Verschwenken der gelagerten Komponenten zu verhindern. Die Lager sind vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet. Mittels derartiger Lageranordnungen, bei der zusammenwirkende Rotor-Stator-Paare relativ zueinander drehbar gelagert sind, wird eine optimale Lagerung der Komponenten bei kompakter Baugröße gewährleistet. Ferner kann vorgesehen sein, dass bei der zweiten Lageranordnung der zweite Rotor sowohl an dem ersten Rotor als auch an dem ersten Stator drehbar gelagert ist. Dies hat den Vorteil, dass das Lager zur Lagerung des zweiten Rotors am ersten Stator größer ausgebildet sein kann, um höhere Belastungen aufzunehmen.
-
Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der erste Rotor und der zweite Rotor zum gegenläufigen Rotieren um die gemeinsame Rotorachse ausgebildet sind. Hierfür ist die Steuer- bzw. Invertervorrichtung vorzugsweise entsprechend ausgebildet. Gegenläufiges Rotieren hat den Vorteil, dass eine Relativdrehzahl zwischen erster Rotorwelle und zweiter Rotorwelle erzeugbar ist, die doppelt so hoch wie der Betrag eine Relativdrehzahl der ersten Rotorwelle bzw. der zweiten Rotorwelle zum ersten Stator ist. Auf diese Weise sind mittels der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung bei kompakter Baugröße besonders hohe Wirkungsgrade sowie Drehmomente erzeugbar.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Antriebssystem zum Antreiben eines Fahrzeugs. Das Antriebssystem weist eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung, ein erstes Getriebe und ein zweites Getriebe auf. Das erste Getriebe ist mit einem ersten Anschlussabschnitt des ersten Rotors und das zweite Getriebe mit einem zweiten Anschlussabschnitt des zweiten Getriebes gekoppelt.
-
Bei dem beschriebenen Antriebssystem ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein Antriebssystem eines Fahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.
-
Vorzugsweise sind das erste Getriebe als Stufengetriebe, insbesondere als zweistufiges Stufengetriebe, und das zweite Getriebe als Planetengetriebe ausgebildet oder das erste Getriebe als Planetengetriebe und das zweite Getriebe als Stufengetriebe, insbesondere als zweistufiges Stufengetriebe, ausgebildet. Eine derartige Getriebeanordnung hat den Vorteil, dass ein gegenläufiges Rotieren des ersten Rotors und des zweiten Rotors somit auf einfache Weise umkehrbar ist, wobei eine erste Abtriebswelle und eine zweite Abtriebswelle des Antriebssystems somit dieselbe Rotationsrichtung aufweisen und demnach jeweils direkt mit einem Rad eines Elektrofahrzeugs koppelbar sind.
-
Es kann auf vorteilhafte Weise vorgesehen sein, dass der erste Anschlussabschnitt oder der zweite Anschlussabschnitt als Sonnenradwelle des Planetengetriebes ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Sonnenrad des Planetengetriebes direkt auf dem ersten Anschlussabschnitt bzw. zweiten Anschlussabschnitt anordenbar ist. Hierdurch wird eine kompakte Baugröße des Antriebssystems weiter verbessert.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems weist die Antriebsvorrichtung einen Stellmotor zum Antreiben eines Planetenträgers des Planetengetriebes auf. Mittels eines derartigen Stellmotors ist unter Beibehaltung einer kompakten Baugröße eine variable Übersetzung des Antriebssystems erzielbar. Es ist somit eine Drehzahldifferenz zwischen der ersten Abtriebswelle und der zweiten Abtriebswelle erzeugbar. Ein zusätzliches schaltbares Getriebe ist nicht erforderlich. Somit können Baugröße sowie Herstellungs- und Wartungskosten des Antriebssystems weiter reduziert werden.
-
Ein erfindungsgemäßes Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
-
1 in einer Schnittdarstellung eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems,
-
2 in einer Schnittdarstellung eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems,
-
3a in einer Seitenansicht das erste Getriebe aus 1 bzw. 2,
-
3b in einer Seitenansicht einen Ausschnitt des zweiten Getriebes aus 1 bzw. 2, und
-
4 in einer Draufsicht ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Antriebssystem.
-
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 4 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
In 1 sind schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 2 dargestellt. Das Antriebssystem 2 weist eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 mit einem ersten Stator 3, einem ersten Rotor 4 und einem zweiten Rotor 6 auf, die koaxial zueinander zu einer gemeinsamen Rotorachse 5 im Wesentlichen in einem gemeinsamen Rotorachsenabschnitt 7 angeordnet sind. Der erste Stator 3 ist an einem Gehäuse befestigt oder in dieses integriert. Der gemeinsame Rotorachsenabschnitt 7 ist demnach ein Achsenabschnitt der Rotorachse 5, an dem in radialer Richtung einen Teilbereich des ersten Stators 3, des ersten Rotors 4 und des zweiten Rotors 6 angeordnet sind. Der Rotorachsenabschnitt 7 weist einen Aktivabschnitt 26 auf, wobei nur innerhalb des Aktivabschnitts ein Drehmoment von der Antriebseinheit 1 erzeugbar ist.
-
Der erste Rotor 4 ist über eine erste Lageranordnung 8 am ersten Stator 3 um die Rotorachse 5 drehbar gelagert, z. B. mittels zwei in Rotorachsenrichtung voneinander beabstandeter Wälzlager, die in dieser Zeichnung als Kästchen mit einem diagonalen Kreuz symbolisch dargestellt sind. Der zweite Rotor 6 ist über eine zweite Lageranordnung 9 am ersten Rotor 4 um die Rotorachse 5 drehbar gelagert, z. B. ebenfalls mittels zwei in Rotorachsenrichtung voneinander beabstandeter Wälzlager. Der zweite Rotor 6 ist in dieser Ausführungsform als Antriebswelle und der erste Rotor 4 als Antriebshohlwelle ausgebildet.
-
Der erste Rotor 4 ist in dieser bevorzugten Ausführungsform als zweiter Stator für den zweiten Rotor 6 ausgebildet. Ein Übertragungssystem 10 mit einem Schleifring 11 ist innerhalb des ersten Stators 3 koaxial zur Rotorachse 5 angeordnet. Der Schleifring ist zur gezielten Beaufschlagung des ersten Rotors 4 von Strom mit diesem in Kontakt. Mittels einer nicht dargestellten Steuer- bzw. Invertervorrichtung ist ein solcher Strom derart bereitstellbar, dass der erste Rotor 4 und der zweite Rotor 6 gegenläufig zueinander um die Rotationsachse 5 rotieren, beispielsweise mit vom Betrag her gleichhoher Drehzahl, wie z. B. gleicher Last an den Abtrieben der Antriebsvorrichtung 1. Eine relative Drehzahl des zweiten Rotors 6 zum ersten Rotor 4 entspricht in diesem Beispiel demnach einer doppelten Drehzahl des ersten Rotors 4 bzw. des zweiten Rotors 6 relativ zum ersten Stator 3. Bei unterschiedlichen Lasten an den Abtrieben (Antriebsrädern) können der erste Rotor 4 und der zweite Rotor 6 vom Betrag her verschiedene Drehzahlen aufweisen. In der Praxis bedeutet dies, dass im Falle einer Kurvenfahrt, die Antriebsvorrichtung 1 ermöglicht, dass zwei Antriebsräder auf derselben Achse mit unterschiedlicher Drehzahl drehen können, was durch die Kurvenfahrt bedingt ist.
-
Ein erster Anschlussabschnitt 14 des ersten Rotors 4 ist als Sonnenradwelle eines als Planetengetriebe ausgebildeten ersten Getriebes 12 ausgebildet. Auf dem ersten Anschlussabschnitt 14 ist ein Sonnenrad 20 angeordnet. Ein Hohlrad 21 des Planetengetriebes ist mit einer ersten Abtriebswelle 18 gekoppelt. Ein Endbereich des ersten Stators 3 ist als Planetenträger 17 ausgebildet an dem eine Mehrzahl von Planetenrädern 23 angeordnet sind. Mittels des Planetengetriebes ist eine Drehrichtung des ersten Rotors 4 umkehrbar und eine Drehzahl des ersten Rotors 4 in eine niedrigere Drehzahl übersetzbar.
-
An einem zweiten Anschlussabschnitt 15 des zweiten Rotors 6 ist ein erstes Stirnrad 22 eines als zweistufiges Stirnradgetriebe ausgebildeten zweiten Getriebes 13 angeordnet. Ein viertes Stirnrad 24 ist mit einer zweiten Abtriebswelle 19 gekoppelt. Somit ist mittels des zweiten Getriebes 13 eine Drehzahl des zweiten Rotors 6 in eine niedrigere Drehzahl übersetzbar, wobei eine Drehrichtung erhalten bleibt. Das erste Getriebe 12 und das zweite Getriebe 13 weisen dieselbe Übersetzung auf, wobei in diesem Beispiel das erste Getriebe 12 eine Drehrichtungsumkehr bewirkt. Diese ist erforderlich, damit die erste Abtriebswelle 18 und die zweite Abtriebswelle 19 dieselbe Drehrichtung aufweisen. Wenn sich der erste Rotor 4 und der zweite Rotor 6 mit einer vom Betrag her gleichen Drehzahl gegenläufig drehen, weisen die erste Abtriebswelle 18 und die zweite Abtriebswelle 19 bei gleicher externer Belastung demzufolge die gleiche verminderte Drehzahl, ein gleiches Drehmoment sowie die gleiche Drehrichtung auf.
-
In 2 ist schematisch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 2 dargestellt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch eine veränderte Ausbildung des ersten Getriebes 12. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Planetenträger 17 über eine dritte Lageranordnung 25 um die Rotationsachse 5 drehbar am ersten Stator 3 gelagert. Mittels eines Stellmotors 16 ist der Planetenträger 17 relativ zum ersten Stator 3 um die Rotationsachse 5 drehbar. Somit ist bei konstanter Drehzahl des ersten Rotors 4 gezielt eine reduzierte bzw. erhöhte Drehzahl der ersten Abtriebswelle 18 relativ zur Drehzahl der zweiten Abtriebswelle 19 erzeugbar. Ein schaltbares Getriebe ist somit für den zweiten Rotor 6 nicht erforderlich.
-
3a zeigt das erste Getriebe 12 aus 1 und 2. Das erste Getriebe 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Planetengetriebe ausgebildet. Das am ersten Anschlussabschnitt 14 angeordnete Sonnenrad 20 führt in dieser Abbildung eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn aus. Die am Planetenträger 17 angeordneten Planetenräder 23 drehen sich somit im Uhrzeigersinn und bewirken eine Drehung des Hohlrads 21 und somit eine entsprechende Drehung im Uhrzeigersinn der in dieser Darstellung verdeckten ersten Abtriebswelle 18.
-
3b zeigt das zweite Getriebe 13 aus 1 und 2. Das zweite Getriebe 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel als zweistufiges Stirnradgetriebe ausgebildet, wobei in dieser Ansicht nur eine letzte Stufe dargestellt ist. Ein drittes Stirnrad 22b dreht sich mit einem nicht dargestellten zweiten Stirnrad 22a im Uhrzeigersinn und wälzt mit dem vierten Stirnrad 24, das drehfest an der zweiten Abtriebswelle 19 angeordnet ist und sich somit gemeinsam mit der zweiten Abtriebswelle 19 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Mittels der in 3a und 3b dargestellten Getriebeanordnung sind entgegengesetzte Rotationen des ersten Rotors 4 und des zweiten Rotors 6 derart umkehrbar, dass die erste Abtriebswelle 18 und die zweite Abtriebswelle 19 in dieselbe Richtung drehen.
-
4 zeigt ein Fahrzeug 27 mit einem Heckantrieb, wobei der Heckantrieb das erfindungsgemäße Antriebssystem 2 aufweist. Ein erstes Antriebsrad 28 des Fahrzeugs 27 ist an der ersten Abtriebswelle 18 und ein zweites Antriebsrad 29 des Fahrzeugs 27 ist an der zweiten Abtriebswelle 19 angeordnet. Mittels des Antriebssystems 2 sind das erste Antriebsrad 28 und das zweite Antriebsrad 29 mit gleicher Drehrichtung antreibbar. Insbesondere handelt es sich beim ersten und zweiten Antriebsrad 28, 29 um Räder, die auf einer Linie angeordnet sind, welche parallel zur Fahrzeugquerrichtung verläuft. Die Erfindung ist nicht auf einen Heckantrieb beschränkt, ein Frontantrieb wäre ebenfalls realisierbar.
-
Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf die offenbarten Ausführungsbeispiele zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Antriebssystem
- 3
- erster Stator
- 4
- erster Rotor
- 5
- Rotorachse
- 6
- zweiter Rotor
- 7
- Rotorachsenabschnitt
- 8
- erste Lageranordnung
- 9
- zweite Lageranordnung
- 10
- Übertragungssystem
- 11
- Schleifring
- 12
- erstes Getriebe
- 13
- zweites Getriebe
- 14
- erster Anschlussabschnitt
- 15
- zweiter Anschlussabschnitt
- 16
- Stellmotor
- 17
- Planetenträger
- 18
- erste Abtriebswelle
- 19
- zweite Abtriebswelle
- 20
- Sonnenrad
- 21
- Hohlrad
- 22
- erstes Stirnrad
- 22a
- zweites Stirnrad
- 22b
- drittes Stirnrad
- 23
- Planetenrad
- 24
- viertes Stirnrad
- 25
- dritte Lageranordnung
- 26
- Aktivabschnitt
- 27
- Fahrzeug
- 28
- erstes Antriebsrad
- 29
- zweites Antriebsrad
