DE102016212835A1

DE102016212835A1 - Drive unit and drive train for a vehicle

Info

Publication number: DE102016212835A1
Application number: DE102016212835.3A
Authority: DE
Inventors: Stephan Zieger; Rene Scherder
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2016-07-14
Publication date: 2018-01-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug, mit mindestens drei modularen Antriebskomponenten (5, 6, 7), insbesondere einem Elektromotor, einem Getriebe und einem Differential, wobei die Antriebskomponenten (5, 6, 7) identische Schnittstellen (10, 10‘) zur wahlweisen mechanischen Verbindung zweier Antriebskomponenten (5, 6, 7) und zur Übertragung eines Drehmoments zwischen diesen Antriebskomponenten (5, 6, 7) aufweisen, wobei die Schnittstellen (10, 10‘) jeweils einen identischen Verbindungsbereich aufweisen, über welchen ein erstes Gehäuse (11, 12) einer ersten Antriebskomponente (5, 6, 7) wahlweise mit einem zweiten Gehäuse (11, 12) einer zweiten Antriebskomponente (5, 6, 7) oder mit einem dritten Gehäuse (11, 12) einer dritten Antriebskomponente (5, 6, 7) lösbar verbindbar ist, und wobei die Schnittstellen (10, 10‘) zur Übertragung des Drehmoments jeweils eine Welle (14) mit einem identischen Steckverbindungselement (15, 15‘) aufweisen. Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug, insbesondere für ein biohybrides Leichtfahrzeug, mit einem Pedalantrieb (2) und mit einer derartigen Antriebseinheit (4).The invention relates to a drive unit for a vehicle, having at least three modular drive components (5, 6, 7), in particular an electric motor, a transmission and a differential, wherein the drive components (5, 6, 7) have identical interfaces (10, 10 '). for the selective mechanical connection of two drive components (5, 6, 7) and for transmitting a torque between these drive components (5, 6, 7), wherein the interfaces (10, 10 ') each have an identical connection region, via which a first housing (11, 12) of a first drive component (5, 6, 7) optionally with a second housing (11, 12) of a second drive component (5, 6, 7) or with a third housing (11, 12) of a third drive component (5 , 6, 7) is releasably connectable, and wherein the interfaces (10, 10 ') for transmitting the torque each have a shaft (14) with an identical connector element (15, 15'). Furthermore, the invention relates to a drive train for a vehicle, in particular for a biohybrid light vehicle, with a pedal drive (2) and with such a drive unit (4).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug, insbesondere für ein biohybrides Leichtfahrzeug, mit einem Pedalantrieb und mit einer Antriebseinheit. The invention relates to a drive unit for a vehicle. Another object of the invention is a drive train for a vehicle, in particular for a biohybrid light vehicle, with a pedal drive and with a drive unit.

Stand der TechnikState of the art

Biohybride Leichtfahrzeuge weisen in der Regel einen Pedalantrieb auf, über welchen das Leichtfahrzeug mittels Muskelkraft angetrieben werden kann. Zur Unterstützung weisen derartige Leichtfahrzeuge üblicherweise einen Elektromotor auf. Zur bedarfsweisen Kopplung von Pedalantrieb und Elektromotor kann zusätzlich ein Getriebe vorgesehen sein, so dass über den Pedalantrieb und den Elektromotor dieselben Antriebsräder angetrieben werden können. Sofern das Fahrzeug mehrere Antriebsräder aufweist, ist oftmals ein zusätzliches Differential vorgesehen, über welches ein Drehzahlausgleich zwischen den Antriebsrädern erfolgen kann.Biohybrid light vehicles usually have a pedal drive over which the light vehicle can be powered by muscle power. To support such light vehicles usually have an electric motor. For on-demand coupling of pedal drive and electric motor, a transmission can additionally be provided, so that the same drive wheels can be driven via the pedal drive and the electric motor. If the vehicle has multiple drive wheels, an additional differential is often provided, via which a speed compensation between the drive wheels can take place.

Bei derartigen Fahrzeugen hat es sich als nachteilig erwiesen, dass es aufgrund verschiedener insbesondere gesetzlicher Limitierungen für unterschiedliche Fahrzeugklassen erforderlich ist, jeweils an die spezielle Fahrzeugklasse angepasste Antriebsstränge bereitzustellen, wodurch der Aufwand zur Herstellung der Fahrzeuge relativ hoch ist. In such vehicles, it has proven to be disadvantageous that it is necessary due to various particular statutory limitations for different vehicle classes to provide each adapted to the specific vehicle class powertrains, whereby the cost of producing the vehicles is relatively high.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung den Aufwand bei der Herstellung eines Fahrzeugs zu reduzieren. It is an object of the present invention to reduce the effort in the manufacture of a vehicle.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug vorgeschlagen, mit mindestens drei modularen Antriebskomponenten, insbesondere einem Elektromotor, einem Getriebe und einem Differential, wobei die Antriebskomponenten identische Schnittstellen zur wahlweisen mechanischen Verbindung zweier Antriebskomponenten und zur Übertragung eines Drehmoments zwischen diesen Antriebskomponenten aufweisen, wobei die Schnittstellen jeweils einen identischen Verbindungsbereich aufweisen, über welchen ein erstes Gehäuse einer ersten Antriebskomponente wahlweise mit einem zweiten Gehäuse einer zweiten Antriebskomponente oder mit einem dritten Gehäuse einer dritten Antriebskomponente lösbar verbindbar ist, und wobei die Schnittstellen zur Übertragung des Drehmoments jeweils eine Welle mit einem identischen Steckverbindungselement aufweisen.To solve this problem, a drive unit for a vehicle is proposed, with at least three modular drive components, in particular an electric motor, a transmission and a differential, wherein the drive components have identical interfaces for selectively connecting two mechanical drive components and for transmitting torque between these drive components, wherein the interfaces each have an identical connection region, via which a first housing of a first drive component is selectively detachably connectable to a second housing of a second drive component or to a third housing of a third drive component, and wherein the interfaces for transmitting the torque each have a shaft with an identical Have plug connection element.

Die Antriebskomponenten der erfindungsgemäßen Antriebseinheit weisen Schnittstellen auf, die identisch ausgebildet sind. Es ist somit möglich, die Antriebskomponenten in unterschiedlichen Konstellationen miteinander zu verbinden, um verschiedenartige Antriebseinheiten auszubilden. Insofern ist es möglich, mit einer begrenzten Anzahl an vorgehaltenen Antriebskomponenten, an verschiedene Anwendungsfälle angepasste Antriebseinheiten herzustellen. Hierdurch kann der Aufwand für die Lagerhalterung von Material sowie die Konstruktion reduziert werden. Die Schnittstellen weisen identische Verbindungsbereiche auf, über welche die Gehäuse der Antriebskomponenten zur Bildung der Antriebseinheit verbindbar sind. Zur Übertragung des Drehmoments zwischen den einzelnen Antriebskomponenten umfassen die Schnittstellen jeweils eine Welle, die ein identisches Steckverbindungselement aufweist. Über das Steckverbindungselement können die Wellen zweier benachbarter Antriebskomponenten formschlüssig verbunden werden, ohne dass es hierzu erforderlich wäre, Werkzeuge zu verwenden. Folglich wird erfindungsgemäß auch der Aufwand zur Fertigung der Antriebseinheit reduziert. The drive components of the drive unit according to the invention have interfaces that are identical. It is thus possible to connect the drive components in different constellations with each other to form various drive units. In this respect, it is possible, with a limited number of held drive components, to produce drive units adapted to different applications. As a result, the cost of storage of stock material and the construction can be reduced. The interfaces have identical connection regions, via which the housings of the drive components can be connected to form the drive unit. To transmit the torque between the individual drive components, the interfaces each comprise a shaft which has an identical plug connection element. About the connector element, the waves of two adjacent drive components can be positively connected, without it being necessary for this purpose to use tools. Consequently, according to the invention, the effort for manufacturing the drive unit is also reduced.

Bei den Antriebskomponenten handelt es sich bevorzugt um einen Elektromotor, ein Getriebe und ein Differential. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine interne Übersetzung auf. Das Getriebe kann als manuelles Schaltgetriebe, als automatisiertes Schaltgetriebe, als Automatikgetriebe oder als stufenloses Getriebe ausgebildet sein. Bevorzugt weist das Getriebe einen Rückwärtsgang auf. Das Differential ist bevorzugt ein Achsdifferentialgetriebe, über welches zwei Teilwellen einer Antriebsachse angetrieben werden können. Bei Kurvenfahrt ist es mittels des Achsdifferentials möglich, dass sich die Antriebsräder mit unterschiedlicher Drehzahl drehen. The drive components are preferably an electric motor, a transmission and a differential. Particularly preferably, the electric motor has an internal translation. The transmission can be designed as a manual transmission, as an automated manual transmission, as an automatic transmission or as a continuously variable transmission. Preferably, the transmission has a reverse gear. The differential is preferably an axle differential, via which two partial shafts of a drive axle can be driven. When cornering, it is possible by means of the axle differential that the drive wheels rotate at different speeds.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Steckverbindungselement eine Innenverzahnung oder eine Außenverzahnung auf. Beim Verbinden der Wellen zweier Antriebskomponenten kann die Innenverzahnung eines ersten Steckverbindungselements in eine korrespondiere Außenverzahnung eines zweiten Steckverbindungselements eingreifen. Über die Innenverzahnung und die Außenverzahnung können in Umfangsrichtung der Wellen wirkende Kräfte bei anstehendem Drehmoment an den Wellen übertragen werden. According to a preferred embodiment of the invention, the plug connection element has an internal toothing or an external toothing. When connecting the shafts of two drive components, the internal toothing of a first plug connection element can engage in a corresponding external toothing of a second plug connection element. About the internal teeth and the external teeth acting forces in the circumferential direction of the waves can be transmitted at pending torque on the waves.

Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei welcher die Schnittstellen jeweils ein identisches Zentrierelement aufweisen, über welches die Antriebskomponenten beim gegenseitigen Annähern aufeinander zentrierbar sind. Mit dem Zentrierelement einer ersten Antriebskomponente kann ein korrespondierendes Zentrierelement einer zweiten Antriebskomponente zusammenwirken, um die Antriebskomponenten, insbesondere die Wellen der Antriebskomponenten, aufeinander auszurichten. Hierdurch kann das Verbinden der Steckverbindungselemente der Antriebskomponenten erleichtert werden. An embodiment is advantageous in which the interfaces each have an identical centering element, via which the drive components can be centered on each other when approaching each other. With the centering element of a first drive component, a corresponding centering element of a second drive component can cooperate with each other Drive components, in particular the shafts of the drive components to align each other. In this way, the connection of the connector elements of the drive components can be facilitated.

In diesen Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn das Zentrierelement eine konzentrisch zu der Welle angeordnete Zentrierfläche aufweist. Über die konzentrische Zentrierfläche ist einerseits das Ausrichten der Wellen, insbesondere der Steckverbindungselemente der Wellen, aufeinander möglich. Ferner können die aufeinander ausgerichteten Antriebskomponenten, insbesondere die Gehäuse der Antriebskomponenten, gegeneinander verdreht werden, ohne dass es erforderlich ist, die Steckverbindung der Wellen zu lösen. Somit können die Antriebskomponenten, insbesondere die Gehäuse der Antriebskomponenten, über einen Drehmechanismus mitaneinander verbunden werden. In this context, it is preferable if the centering element has a centering surface arranged concentrically to the shaft. On the one hand, the aligning of the shafts, in particular of the plug connection elements of the shafts, is possible with each other via the concentric centering surface. Furthermore, the mutually aligned drive components, in particular the housing of the drive components, can be rotated against each other without it being necessary to release the plug connection of the shafts. Thus, the drive components, in particular the housing of the drive components, can be connected to one another via a rotating mechanism.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Verbindungsbereich an einem Gehäuse der Antriebskomponente angeordnet und weist eine Anlagefläche und ein aus der Anlagefläche hervorstehendes Verbindungselement auf, wobei das Verbindungselement fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Das Verbindungselement einer ersten Antriebskomponente kann mit einem korrespondierenden Verbindungselement einer zweiten Antriebskomponente zusammenwirken und die Gehäuse dabei lösbar miteinander verbinden. Beispielsweise können sich das Verbindungselement der ersten Antriebskomponente und das korrespondierende Verbindungselement der zweiten Antriebskomponente gegenseitig hintergreifen um eine lösbare, formschlüssige Verbindung herzustellen. Bevorzugt ist das Rastelement einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet. Zum Verbinden der beiden Gehäuse sind keine separaten Verbindungselemente, wie beispielsweise Schrauben, Muttern oder Niete, erforderlich.According to an advantageous embodiment, the connecting region is arranged on a housing of the drive component and has a contact surface and a connecting element projecting from the contact surface, wherein the connecting element is firmly connected to the housing. The connecting element of a first drive component can cooperate with a corresponding connecting element of a second drive component and detachably connect the housings to each other. For example, the connecting element of the first drive component and the corresponding connecting element of the second drive component can engage behind one another to produce a detachable, positive connection. Preferably, the locking element is integrally formed with the housing. To connect the two housings no separate connecting elements, such as screws, nuts or rivets, required.

Bevorzugt weist das Verbindungselement eine quer zu der Anlagefläche orientierte Gleitfläche auf. Die Gleitfläche einer ersten Antriebskomponente kann beim Drehen der ersten Antriebskomponente gegenüber einer zweiten Antriebskomponente an einer korrespondierenden Gleitfläche der zweiten Antriebskomponente entlanggleiten. Zwischen den Gleitflächen zweier Antriebskomponenten wirken Reibkräfte, die beim Drehen der Antriebskomponenten, insbesondere beim Lösen der Verbindung zwischen den Antriebskomponenten, überwunden werden müssen. Besonders bevorzugt schließen die Anlagefläche und die Gleitfläche einen spitzen Winkel ein. Die Gleitfläche kann sich in einer konzentrisch zu der Welle angeordneten Umfangsrichtung erstrecken. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Verbindungselement derart angeordnet ist, dass sich beim Drehen der ersten Antriebskomponente gegenüber der zweiten Antriebskomponente in einer ersten Drehrichtung die Anlageflächen der beiden Antriebskomponenten aufeinander zu bewegen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese erste Drehrichtung identisch mit einer Vorzugsdrehrichtung der Wellen der Antriebskomponenten ist, in welcher sich die Wellen bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs drehen. Hierdurch kann erreicht werden, dass sich die korrespondierenden Verbindungselemente zweier Antriebskomponenten ineinander drehen, so dass ein ungewolltes Lösen der Verbindung beim Anliegen eines Drehmoments verhindert wird. Preferably, the connecting element has a transverse to the contact surface oriented sliding surface. The sliding surface of a first drive component can slide on rotation of the first drive component relative to a second drive component on a corresponding sliding surface of the second drive component. Between the sliding surfaces of two drive components act frictional forces that must be overcome when turning the drive components, especially when releasing the connection between the drive components. Particularly preferably, the contact surface and the sliding surface form an acute angle. The sliding surface may extend in a circumferential direction concentric with the shaft. In this context, it has proven to be advantageous if the connecting element is arranged such that when moving the first drive component relative to the second drive component in a first direction of rotation to move the contact surfaces of the two drive components to each other. It is particularly advantageous if this first direction of rotation is identical to a preferred direction of rotation of the shafts of the drive components in which the shafts rotate when the vehicle is traveling forwards. In this way it can be achieved that the corresponding connecting elements of two drive components rotate into one another, so that unintentional release of the connection when a torque is applied is prevented.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Verbindungsbereich ein Verriegelungselement auf, über welches das erste Gehäuse mit dem zweiten Gehäuse oder mit dem dritten Gehäuse verriegelbar ist. Über das Verriegelungselement können die Gehäuse aneinander festgelegt werden, so dass ein unerwünschtes Verdrehen der Gehäuse gegeneinander nicht möglich ist. According to an advantageous embodiment, the connecting region has a locking element, via which the first housing can be locked to the second housing or to the third housing. About the locking element, the housing can be fixed together, so that an undesirable rotation of the housing against each other is not possible.

Konstruktiv vorteilhaft ist es, wenn das Verriegelungselement als Druckstück ausgebildet ist, insbesondere als in radialer Richtung der Welle vorgespanntes Druckstück. Das Druckstück einer ersten Antriebskomponente kann beim Drehen der ersten Antriebskomponente gegenüber einer zweiten Antriebskomponente auf einer korrespondierenden Laufbahn der zweiten Antriebskomponente laufen. Die Laufbahn erstreckt sich bevorzugt in einer Umfangsrichtung, welche koaxial zu der Welle angeordnet ist. Bevorzugt weist die Laufbahn eine Ausnehmung auf, in welche das Druckstück in einer Verriegelungsstellung eingreifen oder einrasten kann. It is constructively advantageous if the locking element is designed as a pressure piece, in particular as a biased in the radial direction of the shaft pressure piece. The pressure piece of a first drive component can rotate on a corresponding track of the second drive component when the first drive component is rotated relative to a second drive component. The raceway preferably extends in a circumferential direction which is coaxial with the shaft. Preferably, the track has a recess into which the pressure piece can engage or engage in a locking position.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Schnittstelle ein Dichtelement, insbesondere einen Dichtring, aufweist, welcher das erste Gehäuse gegenüber dem zweiten oder dritten Gehäuse abdichtet. Über das Dichtelement kann ein unerwünschtes Eindringen von Verschmutzungen und/oder Feuchtigkeit in die Antriebskomponenten verhindert werden. Das Dichtelement kann aus einem elastischen Material, beispielsweise aus Gummi, ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Dichtelement derart zwischen den Gehäusen zweier Antriebskomponenten anordbar, dass über das Dichtelement Kräfte auf die Antriebskomponenten wirken, welche die beiden Antriebskomponenten auseinander drücken. Hierdurch können die Reibkräfte erhöht werden, welche auf die Gleitflächen der Verbindungselemente zweier Antriebskomponenten wirken.According to a preferred embodiment, it is provided that the interface has a sealing element, in particular a sealing ring, which seals the first housing relative to the second or third housing. About the sealing element, an undesirable ingress of dirt and / or moisture in the drive components can be prevented. The sealing element may be formed of an elastic material, for example of rubber. Preferably, the sealing element can be arranged between the housings of two drive components in such a way that forces act on the drive components via the sealing element, which forces the two drive components apart. As a result, the frictional forces can be increased, which act on the sliding surfaces of the connecting elements of two drive components.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe trägt ferner ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug, insbesondere für ein biohybrides Leichtfahrzeug, bei, welcher einen Pedalantrieb und eine vorstehend beschriebene Antriebseinheit aufweist. To solve the object mentioned above also contributes to a drive train for a vehicle, in particular for a bio-light vehicle, which has a pedal drive and a drive unit described above.

Bei dem Antriebsstrang können dieselben Vorteile erreicht werden, die im Zusammenhang mit der Antriebseinheit beschrieben worden sind. In the powertrain, the same advantages that have been described in connection with the drive unit can be achieved.

Bevorzugt weist der Antriebsstrang eine Kardanwelle zur Kopplung des Pedalantriebs mit der Antriebseinheit auf. Besonders bevorzugt ist die Kardanwelle längenverstellbar ausgestaltet, so dass der Abstand zwischen dem Pedalantrieb und der Antriebseinheit verändert werden kann. Preferably, the drive train on a propeller shaft for coupling the pedal drive with the drive unit. Particularly preferably, the cardan shaft is designed adjustable in length, so that the distance between the pedal drive and the drive unit can be changed.

Die im Zusammenhang mit der Antriebseinheit beschriebenen vorteilhaften Merkmale und Ausgestaltungen können bei dem Antriebsstrang gleichfalls alternativ oder in Kombination Anwendung finden. The advantageous features and configurations described in connection with the drive unit can likewise be used alternatively or in combination in the drive train.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Weitere Vorteile und Einzelheiten sollen nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierin zeigt Further advantages and details will be explained below with reference to an embodiment shown in the drawings. Herein shows

1 einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Seitenansicht; 1 a drive train of a vehicle according to a first embodiment in a schematic side view;

2 die Antriebseinheit des Fahrzeugs gemäß 1 in einem Blockdiagramm; 2 the drive unit of the vehicle according to 1 in a block diagram;

3 den Antriebsstrang nach 1 in einer schematischen Draufsicht; 3 the drive train after 1 in a schematic plan view;

4 einen Antriebsstrang eines Leichtfahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Draufsicht; 4 a drive train of a light vehicle according to a second embodiment in a schematic plan view;

5 einen Antriebsstrang eines Leichtfahrzeugs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Draufsicht; 5 a drive train of a light vehicle according to a third embodiment in a schematic plan view;

6 einen Antriebsstrang eines Leichtfahrzeugs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Draufsicht; 6 a drive train of a light vehicle according to a fourth embodiment in a schematic plan view;

7 einen Antriebsstrang eines Leichtfahrzeugs gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel in einer schematischen Draufsicht; 7 a drive train of a light vehicle according to a fifth embodiment in a schematic plan view;

8 zwei Antriebskomponenten der Antriebseinheit gemäß 2 in einer seitlichen Schnittdarstellung, wobei die Antriebkomponenten nicht verbunden sind; 8th two drive components of the drive unit according to 2 in a side sectional view, wherein the drive components are not connected;

9 die Antriebskomponenten gemäß 8 in einer seitlichen Schnittdarstellung, wobei die Antriebkomponenten miteinander verbunden sind; 9 the drive components according to 8th in a side sectional view, wherein the drive components are interconnected;

10 eine erste Schnittstelle einer Antriebskomponente gemäß 8 in einer perspektivischen Darstellung; 10 a first interface of a drive component according to 8th in a perspective view;

11 eine zweite Schnittstelle einer Antriebskomponente gemäß 8 in einer perspektivischen Darstellung; 11 a second interface of a drive component according to 8th in a perspective view;

12–14 verschiedene Schnittdarstellungen zur Veranschaulichung der Vorgänge beim Verbinden der ersten und zweiten Schnittstelle. 12 - 14 various sectional views to illustrate the operations when connecting the first and second interface.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.

In der 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs 1 für ein als biohybrides Leichtfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 1 weist einen Pedalantrieb 2 auf, welcher als Tretkurbelantrieb ausgestaltet ist. Der Pedalantrieb 2 ist derart angeordnet, dass er von einem Fahrer des Fahrzeugs per Fuß betätigt werden kann. Ein weiterer Bestandteil des Antriebsstrangs 1 ist eine Antriebseinheit 4, über welche neben zu der Antriebsleistung des Pedalantriebs 2 zusätzliche Antriebsleistung bereitgestellt werden kann. Das Leichtfahrzeug 1 ist zweispurig ausgebildet und weist zwei Antriebsräder 9 auf. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Antriebsräder 9 Hinterräder des Fahrzeugs. Vorderräder sind in der 1 nicht dargestellt, da diese nicht zum Antriebsstrang gehören. Das Fahrzeug kann ein, zwei oder mehr Vorderräder aufweisen. Gemäß einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels können die Antriebsräder 7 Vorderräder des Fahrzeugs sein. In the 1 is a first embodiment of a drive train 1 for a vehicle designed as a biohybrid light vehicle. The powertrain 1 has a pedal drive 2 on, which is designed as a pedal crank drive. The pedal drive 2 is arranged such that it can be operated by a driver of the vehicle by foot. Another component of the powertrain 1 is a drive unit 4 , about which in addition to the drive power of the pedal drive 2 additional drive power can be provided. The light vehicle 1 is designed in two lanes and has two drive wheels 9 on. According to the embodiment, the drive wheels 9 Rear wheels of the vehicle. Front wheels are in the 1 not shown, since these are not part of the drive train. The vehicle may have one, two or more front wheels. According to a modification of the embodiment, the drive wheels 7 Be the front wheels of the vehicle.

Der Pedalantrieb 2 ist mit der Antriebseinheit 4 über eine Kardanwelle 3 verbunden. Die Kardanwelle 3 weist einen ersten Bereich 3.1 auf, welcher mit dem Pedalantrieb 2 verbunden ist und einen zweiten Bereich 3.2, welcher mit der Antriebseinheit 4 verbunden ist. Der erste Bereich 3.1 und der zweite Bereich 3.2 sind über ein Kreuzgelenk oder Kegelradgelenk 3.3 gekoppelt. Der erste Bereich 3.1 ist längenverstellbar ausgebildet. The pedal drive 2 is with the drive unit 4 via a cardan shaft 3 connected. The cardan shaft 3 has a first area 3.1 on, which with the pedal drive 2 is connected and a second area 3.2 , which with the drive unit 4 connected is. The first area 3.1 and the second area 3.2 are about a universal joint or bevel gear joint 3.3 coupled. The first area 3.1 is designed adjustable in length.

Wie der 2 entnommen werden kann, umfasst die Antriebseinheit 4 drei modulare Antriebskomponenten 5, 6, 7. Eine erste Antriebskomponente 5 ist als Getriebe ausgebildet. Bei dem Getriebe 5 kann es sich um ein manuelles Schaltgetriebe, ein automatisiertes Schaltgetriebe, ein Automatikgetriebe oder ein stufenloses Getriebe handeln. Eine zweite Antriebskomponente 6 ist als Elektromotor ausgebildet. Der Elektromotor 6 kann über einen Akkumulator des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt werden. Eine dritte Antriebskomponente 7 ist als Differential ausgestaltet, über welches das von Pedalantrieb 2 und Elektromotor 6 bereitgestellte Drehmoment an die Antriebsräder 9 abgegeben werden kann. Again 2 can be removed, includes the drive unit 4 three modular drive components 5 . 6 . 7 , A first drive component 5 is designed as a transmission. In the transmission 5 It can be a manual transmission, an automated manual transmission, an automatic transmission or a continuously variable transmission. A second drive component 6 is designed as an electric motor. The electric motor 6 Can be powered by an accumulator of the vehicle Be supplied with energy. A third drive component 7 is designed as a differential over which the pedal drive 2 and electric motor 6 provided torque to the drive wheels 9 can be delivered.

Die Antriebskomponenten 5, 6, 7 weisen identische Schnittstellen 10, 10‘ auf, über welche jeweils zwei der Antriebskomponenten 5, 6, 7 derart gekoppelt werden können, dass sie mechanisch miteinander verbunden sind und dass ein Drehmoment zwischen ihnen übertragen werden kann. An jeder der Antriebskomponenten ist mindestens eine erste Schnittstelle 10 und mindestens eine zweite Schnittstelle 10‘ vorgesehen. Die ersten Schnittstellen 10 sind alle identisch ausgebildet und korrespondieren mit den zweiten Schnittstelle 10‘, welche sich von den ersten Schnittstellen unterscheiden aber ebenfalls alle identisch ausgebildet sind. Somit ist es möglich, die Antriebskomponenten 5, 6, 7 in verschiedenen Konstellationen zusammenzubauen. Durch diesen modularen Aufbau der Antriebseinheit 4 ist es möglich, aus denselben Antriebskomponenten 5, 6, 7 verschiedene Ausführungen von Antriebseinheiten 4 herzustellen. Die Schnittstellen 10, 10‘ der Antriebskomponenten 5, 6, 7 weisen jeweils einen Verbindungsbereich auf, der an allen Antriebskomponenten 5, 6, 7 identisch ist. Über die identischen Verbindungsbereiche können die Gehäuse der Antriebskomponenten 5, 6, 7 wahlweise untereinander lösbar verbunden werden. Ferner weisen die Schnittstellen zur Übertragung des Drehmoments jeweils eine Welle mit einem identischen Steckverbindungselement auf. The drive components 5 . 6 . 7 have identical interfaces 10 . 10 ' on, over which two of the drive components 5 . 6 . 7 can be coupled so that they are mechanically connected to each other and that a torque can be transmitted between them. At each of the drive components is at least a first interface 10 and at least a second interface 10 ' intended. The first interfaces 10 are all identical and correspond with the second interface 10 ' which differ from the first interfaces but are also all identical. Thus, it is possible the drive components 5 . 6 . 7 assemble in different constellations. Due to this modular structure of the drive unit 4 is it possible from the same drive components 5 . 6 . 7 various types of drive units 4 manufacture. The interfaces 10 . 10 ' the drive components 5 . 6 . 7 each have a connection area on all drive components 5 . 6 . 7 is identical. About the identical connection areas, the housing of the drive components 5 . 6 . 7 optionally be releasably connected to each other. Furthermore, the interfaces for transmitting the torque each have a shaft with an identical connector element.

Bevor im Einzelnen auf die Ausgestaltung der Antriebskomponenten 5, 6, 7 und deren Schnittstellen 10, 10‘ eingegangen wird, sollen zunächst verschiedene Ausführungsbeispiele von Antriebssträngen 1 erläutert werden, welche mit der modular aufgebauten Antriebeinheit 4 realisierbar sind.Before going into detail on the design of the drive components 5 . 6 . 7 and their interfaces 10 . 10 ' is received, are initially various embodiments of drive trains 1 be explained, which with the modular drive unit 4 are feasible.

Bei dem in 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs 1 ist der Pedalantrieb 2 über die Kardanwelle 3 mit dem Getriebe 5 der Antriebseinheit 4 verbunden. Das Getriebe 5 ist mit dem Elektromotor 6 gekoppelt. An den Elektromotor 6 ist das Differential 7 gekoppelt, welches das verfügbare Drehmoment über zwei Teilwellen auf die Antriebsräder 9 leitet. Zur Verbindung von Getriebe 5 und Elektromotor 6 sowie zur Verbindung des Elektromotors 6 mit dem Differential 7 kommen identische Schnittstellen 10, 10‘ zum Einsatz. Getriebe 5, Elektromotor 6 und Differential 7 bilden aufgrund der Kopplung über die Schnittstellen 10, 10‘ eine Antriebseinheit 4, welche kompakt baut. Bei diesem Ausführungsbeispiel muss das Getriebe 5 ausschließlich von dem Pedalantrieb 2 bereitgestellte Leistung übertragen und kann daher wahlweise verhältnismäßig leicht ausgelegt werden. Der Elektromotor 6 kann eine interne Übersetzung aufweisen, so dass ein hohes Moment bei geringer Drehzahl erhalten werden kann. At the in 3 shown first embodiment of a drive train 1 is the pedal drive 2 over the cardan shaft 3 with the gearbox 5 the drive unit 4 connected. The gear 5 is with the electric motor 6 coupled. To the electric motor 6 is the differential 7 coupled, the available torque via two partial waves on the drive wheels 9 passes. To connect transmission 5 and electric motor 6 and for connecting the electric motor 6 with the differential 7 come identical interfaces 10 . 10 ' for use. transmission 5 , Electric motor 6 and differential 7 form due to the coupling via the interfaces 10 . 10 ' a drive unit 4 , which builds compact. In this embodiment, the transmission 5 exclusively from the pedal drive 2 transmitted power and therefore can be optionally designed relatively easily. The electric motor 6 can have an internal ratio, so that a high torque can be obtained at low speed.

Die 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Antriebstrangs 1 für ein Fahrzeug. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Pedalantrieb 2 über eine Kardanwelle 3 mit dem Elektromotor 6 der Antriebseinheit 4 gekoppelt. Eine Schnittstelle des Elektromotors 6 ist mit einer korrespondierenden Schnittstelle des Getriebes 5 verbunden. Ferner ist das Getriebe 5 über korrespondierenden Schnittstellen mit dem Differential 7 gekoppelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel steht am Getriebe 5 die Summe der Leistung von Pedalantrieb 2 und Elektromotor 6 an, so dass eine erhöhte Steigfähigkeit erreicht werden kann. The 4 shows a second embodiment of a drive train 1 for a vehicle. In this embodiment, the pedal drive 2 via a cardan shaft 3 with the electric motor 6 the drive unit 4 coupled. An interface of the electric motor 6 is with a corresponding interface of the transmission 5 connected. Further, the transmission 5 via corresponding interfaces with the differential 7 coupled. In this embodiment is the gearbox 5 the sum of the power of pedal drive 2 and electric motor 6 so that increased climbing ability can be achieved.

In der 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs 1 gezeigt, welcher eine erfindungsgemäße modular aufgebaute Antriebseinheit 4 aufweist. Der Pedalantrieb 2 ist mit dem Getriebe 5 der Antriebseinheit 4 gekoppelt. Bei dieser Antriebseinheit 4 ist das Getriebe 5 über korrespondierende Schnittstellen mit dem Differential 7 verbunden. Das Differential weist zwei identische Schnittstellen auf, an welchen jeweils ein Elektromotor 6 angebunden ist. Die Elektromotoren 6 sind mit den Teilwellen 8 verbunden, welche das Drehmoment an die Antriebsräder 9 weiterleiten. Bei diesem Ausführungsbeispiel steht am Getriebe 5 nur die Leistung des Pedalantriebs 2 an. Es sind zwei Elektromotoren 6 erforderlich, welche jedoch nur die Hälfte der erforderlichen Leistung bereitstellen müssen. Die Elektromotoren 6 können daher wahlweise kleiner ausgelegt werden. In the 5 is a third embodiment of a drive train 1 shown, which a modular drive unit according to the invention 4 having. The pedal drive 2 is with the gearbox 5 the drive unit 4 coupled. In this drive unit 4 is the transmission 5 via corresponding interfaces with the differential 7 connected. The differential has two identical interfaces, to each of which an electric motor 6 is connected. The electric motors 6 are with the part waves 8th connected, which the torque to the drive wheels 9 hand off. In this embodiment is the gearbox 5 only the power of the pedal drive 2 at. There are two electric motors 6 but only half of the required power must be provided. The electric motors 6 Therefore, they can optionally be made smaller.

Die 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs 1 für ein biohybrides Fahrzeug. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Getriebe 5 zwei identische Schnittstellen auf, über welche zwei Elektromotoren 6 angebunden sind. Das Getriebe ist über korrespondierende Schnittstellen mit dem Differential 7 gekoppelt, welches das Drehmoment an die Teilwellen 8 weiterleitet. Das Getriebe 5 kann beispielsweise als Planetensummiergetriebe ausgestaltet sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Elektromotoren 6 über das Getriebe 5 wahlweise vollständig abgekoppelt werden, so dass eine Fahrt ausschließlich mit dem Pedalantrieb 2 möglich ist. The 6 shows a fourth embodiment of a drive train 1 for a biohybrid vehicle. In this embodiment, the transmission 5 two identical interfaces on which two electric motors 6 are connected. The transmission is via corresponding interfaces with the differential 7 coupled, which the torque to the partial waves 8th forwards. The gear 5 can be configured for example as Planetenensummiergetriebe. In this embodiment, the electric motors 6 over the transmission 5 optionally completely decoupled, allowing a ride exclusively with the pedal drive 2 is possible.

In der 7 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs 1 gezeigt. Dieser Antriebsstrang weist keine Kardanwelle auf. Der Pedalantrieb 2 weist einen Generator auf, welcher elektrisch mit dem Elektromotor 5 der Antriebseinheit 4 verbunden ist. Die über den Pedalantrieb 2 bereitgestellte Energie wird elektrisch an dem Elektromotor 5 oder an einen mit dem Elektromotor 6 gekoppelten Energiespeicher, beispielsweise ein Batterie, übertragen. Der Elektromotor 6 ist über korrespondierende Schnittstellen mit dem Getriebe 5 verbunden. Das Getriebe 5 ist mit dem Differential 7 gekoppelt. In the 7 is a fifth embodiment of a drive train 1 shown. This powertrain has no propeller shaft. The pedal drive 2 has a generator which is electrically connected to the electric motor 5 the drive unit 4 connected is. The over the pedal drive 2 Provided energy is electrically connected to the electric motor 5 or to one with the electric motor 6 coupled energy storage, such as a battery transferred. The electric motor 6 is via corresponding interfaces with the transmission 5 connected. The gear 5 is with the differential 7 coupled.

Die 8 zeigt schematisch zwei Antriebskomponenten 5, 6 der Antriebseinheit. Die folgenden Ausführungen sind derart zu verstehen, dass alle drei Antriebskomponenten 5, 6, 7 der Antriebseinheit wie nachfolgend beschrieben ausgestaltet sind. The 8th schematically shows two drive components 5 . 6 the drive unit. The following statements are to be understood as meaning that all three drive components 5 . 6 . 7 the drive unit are designed as described below.

Die Antriebskomponenten 5, 6, weisen jeweils ein insbesondere zylindrisches Gehäuse bestehend aus einem Behälter 11 und einen lösbar mit dem Behälter 11 verbundenen Deckel 12 auf. An dem Behälter 11 ist jeweils eine erste Schnittstelle 10 angeordnet. Diese ersten Schnittstellen 10 sind an den beiden Behältern 11 identisch ausgebildet. An dem Deckel 12 ist jeweils eine zweite Schnittstelle 10‘ vorgesehen. Die zweiten Schnittstellen sind identisch ausgebildet und korrespondieren mit den ersten Schnittstellen 10. Über die Schnittstellen 10, 10‘ können die Antriebskomponenten 5, 6 miteinander verbunden werden, so dass diese von dem in 8 gezeigten, gelösten Zustand in den in 9 gezeigten, verbundenen Zustand überführt werden können. The drive components 5 . 6 , Each have a particular cylindrical housing consisting of a container 11 and one detachable with the container 11 connected lid 12 on. On the container 11 is in each case a first interface 10 arranged. These first interfaces 10 are on the two containers 11 identically formed. On the lid 12 is in each case a second interface 10 ' intended. The second interfaces are identical and correspond to the first interfaces 10 , About the interfaces 10 . 10 ' can drive components 5 . 6 be connected with each other, so that these from the in 8th shown, dissolved state in the in 9 shown, connected state can be transferred.

Ein erster Teil der Schnittstellen 10, 10‘ wird gebildet durch eine Welle, welche, insbesondere in einem Endbereich, bevorzugt an einer Stirnseite, ein Steckverbindungselement 15, 15‘ aufweist. Über die Steckverbindungselemente 15, 15‘ können die Wellen 14 zweier Antriebskomponenten 5, 6 durch Ineinanderstecken verbunden werden, ohne das hierzu ein Werkzeug erforderlich wäre. Gemäß dem Ausführungsbeispiel weisen die Steckverbindungselemente 15, 15‘ eine Innenverzahnung oder eine Außenverzahnung auf. Alternativ können andersartige Steckverbindungselemente zum Einsatz kommen. A first part of the interfaces 10 . 10 ' is formed by a shaft which, in particular in an end region, preferably on an end face, a plug connection element 15 . 15 ' having. About the connector elements 15 . 15 ' can the waves 14 two drive components 5 . 6 be connected by nesting, without the need for a tool would be required. According to the embodiment, the connector elements 15 . 15 ' an internal toothing or an external toothing. Alternatively, different types of plug connection elements can be used.

Wie den Darstellungen in 8 und 9 ferner entnommen werden kann, weist die zweite Schnittstelle 10‘ ein als Dichtring ausgebildetes Dichtelement 13 auf. Dieses kann alternativ an der ersten Schnittstelle 10 vorgesehen sein. In dem verbundenen Zustand dichtet der Dichtring 13 das Gehäuse 12 der ersten Antriebskomponente 5 gegenüber dem Gehäuse 11 der zweiten Antriebskomponente 6 ab. Der Dichtring 13 ist elastisch ausgestaltet, so dass er die Gehäuse 11, 12 der beiden Antriebskomponenten 5, 6 ähnlich einer Feder auseinander drückt. Die auf die Antriebskomponenten 5, 6, wirkende Kraft ist über die Wahl der Geometrie des Dichtrings 13 einstellbar. As the representations in 8th and 9 can also be seen, the second interface 10 ' a trained as a sealing ring sealing element 13 on. This may alternatively be at the first interface 10 be provided. In the connected state, the sealing ring seals 13 the housing 12 the first drive component 5 opposite the housing 11 the second drive component 6 from. The sealing ring 13 is designed elastically so that he the housing 11 . 12 the two drive components 5 . 6 like a spring presses apart. The on the drive components 5 . 6 , acting force is about the choice of the geometry of the sealing ring 13 adjustable.

Die Wellen 14 sind jeweils durch Öffnungen 23, 23‘ in dem Behälter 11 bzw. dem Deckel 12 geführt, welche in 10 und 11 dargestellt sind. Im Bereich der Öffnung 23, 23‘ ist jeweils ein Zentrierelement 27, 27‘ angeordnet. Das Zentrierelement 27 der ersten Schnittstelle 10 korrespondiert mit dem Zentrierelement 27‘ der zweiten Schnittstelle 10‘ derart, dass die Antriebskomponenten 5, 6, 7, insbesondere deren Wellen 14, bevorzugt deren Steckelemente 15, 15‘, beim gegenseitigen Annähern aufeinander ausgerichtet werden. Die Zentrierelemente 27, 17 weisen jeweils eine konzentrisch zu der Öffnung 23, 23‘ bzw. zu der Welle 14 angeordnete Zentrierfläche 22, 22‘ auf. Beim gegenseitigen Annähern der Antriebskomponenten 5, 6, 7 werden diese Zentrierflächen 22, 22‘ in Anlage miteinander gebracht, so dass die Steckverbindungselemente 15, 15 aufeinander ausgerichtet sind. Die Zentrierelemente 27, 27‘ bzw. deren Zentrierflächen 22, 22‘ sind kreisrund ausgebildet, so dass die Antriebskomponenten 5, 6, 7 in dem aufeinander ausgerichteten Zustand gegeneinander gedreht werden können, ohne dass die Ausrichtung der Steckverbindungselemente 15. 15‘ beeinträchtigt wird. The waves 14 are each through openings 23 . 23 ' in the container 11 or the lid 12 led, which in 10 and 11 are shown. In the area of the opening 23 . 23 ' is each a centering element 27 . 27 ' arranged. The centering element 27 the first interface 10 corresponds to the centering element 27 ' the second interface 10 ' such that the drive components 5 . 6 . 7 , especially their waves 14 , preferably their plug-in elements 15 . 15 ' to be aligned with each other when approaching each other. The centering elements 27 . 17 each have a concentric with the opening 23 . 23 ' or to the wave 14 arranged centering surface 22 . 22 ' on. In the mutual approach of the drive components 5 . 6 . 7 become these centering surfaces 22 . 22 ' placed in abutment with each other so that the connector elements 15 . 15 aligned with each other. The centering elements 27 . 27 ' or their centering surfaces 22 . 22 ' are formed circular, so that the drive components 5 . 6 . 7 can be rotated against each other in the aligned state without the orientation of the connector elements 15 , 15 ' is impaired.

Durch Drehen können die Schnittstellen 10, 10‘ und damit die Antriebskomponenten 5, 6, 7 lösbar miteinander verbunden und verriegelt werden. Hierzu weisen die Schnittstellen 10, 10‘ einen Verbindungsbereich auf, der an dem Gehäuse 11, 12 der Antriebskomponente 5, 6, 7 angeordnet ist. Jede Schnittstelle 10, 10‘ umfasst eine Anlagefläche 20, 20‘ und ein aus der Anlagefläche 20, 20‘ hervorstehendes Verbindungselement 21, r. Das Verbindungselement 20, 20‘ ist fest, d.h. nicht lösbar, mit dem Gehäuse, also dem Behälter 11 oder dem Deckel 12, verbunden. Das Verbindungselement 21, 21‘ ist nach Art eines in Umfangsrichtung der Welle 14 verlaufend angeordneten Keils ausgestaltet Das Verbindungselement 21, 21‘ weist eine quer zu der Anlagefläche 20, 20‘ orientierte Gleitfläche 24, 24‘ auf. Die Anlagefläche 20, 20‘ und die Gleitfläche 24, 24‘ schließen einen spitzen Winkel ein. Beim Verdrehen der Schnittstellen 10, 10’ zweier Antriebskomponenten 5, 6, 7 gegeneinander gleiten die Gleitflächen 24, 24‘ der Schnittstellen 10, 10‘ aneinander entlang. Beim Anliegen eines Antriebsmoments an der Welle 14 werden die Verbindungselemente 21, 21‘ korrespondierender Schnittstellen 10, 10‘ ineinander gedreht. By turning the interfaces can 10 . 10 ' and thus the drive components 5 . 6 . 7 releasably connected and locked together. For this purpose, the interfaces 10 . 10 ' a connection area on the housing 11 . 12 the drive component 5 . 6 . 7 is arranged. Every interface 10 . 10 ' includes a contact surface 20 . 20 ' and one out of the contact surface 20 . 20 ' projecting connecting element 21 . r , The connecting element 20 . 20 ' is fixed, ie not detachable, with the housing, so the container 11 or the lid 12 , connected. The connecting element 21 . 21 ' is like one in the circumferential direction of the shaft 14 extending wedge configured configured The connecting element 21 . 21 ' has a transverse to the contact surface 20 . 20 ' oriented sliding surface 24 . 24 ' on. The contact surface 20 . 20 ' and the sliding surface 24 . 24 ' include an acute angle. When twisting the interfaces 10 . 10 ' two drive components 5 . 6 . 7 slide against each other, the sliding surfaces 24 . 24 ' the interfaces 10 . 10 ' along each other. When a drive torque is applied to the shaft 14 become the fasteners 21 . 21 ' corresponding interfaces 10 . 10 ' turned into each other.

Die erste Schnittstelle 10 weist ferner Aufnahmen 25 für ein Verriegelungselement 26 auf. Über die Verriegelungselemente 26 kann die erste Schnittstelle 10 mit einer zweiten Schnittstelle 10‘ verriegelt werden, so dass ein erstes Gehäuse 11, 12 mit einem zweiten Gehäuse 11, 12 oder mit einem dritten Gehäuse 11, 12 verriegelbar ist. Wie den Darstellungen in 12, 13 und 14 entnommen werden kann, sind die Verriegelungselemente 26 als Druckstücke ausgebildet, welche in radialer Richtung der Welle 14 vorgespannt sind. Die Druckstücke 26 liegen an einer Laufbahn der korrespondierenden zweiten Schnittstelle 10‘ an, welche sich in einer Umfangsrichtung der Öffnung 23‘ bzw. der Welle 14 erstreckt. Insofern ist die Laufbahn, koaxial zu der Öffnung 23‘ bzw. der Welle 14 angeordnet.The first interface 10 also has footage 25 for a locking element 26 on. About the locking elements 26 may be the first interface 10 with a second interface 10 ' be locked, leaving a first case 11 . 12 with a second housing 11 . 12 or with a third housing 11 . 12 is lockable. As the representations in 12 . 13 and 14 can be removed, are the locking elements 26 formed as pressure pieces, which in the radial direction of the shaft 14 are biased. The pressure pieces 26 lie on a track of the corresponding second interface 10 ' which is in a circumferential direction of the opening 23 ' or the shaft 14 extends. In this respect, the track is coaxial with the opening 23 ' or the shaft 14 arranged.

Die 12 zeigt einen Zustand, in welchem die erste Schnittstelle 10 und die zweite Schnittstelle mittels der Zentrierelemente 27, 27‘ aufeinander ausgerichtet sind. Aushegend von dieser Stellung werden die Schnittstellen 10, 10‘ durch Drehen der Gehäuse 11, 12 der entsprechenden Antriebskomponenten 5, 6, 7 gegeneinander gedreht. Die Verbindungselemente 21, 21 hintergreifen einander, wobei die Gleitflächen 24, 24‘ aufeinander abgleiten. Die Druckstücke 26 der ersten Schnittstelle 10 liegen an der Laufbahn der korrespondierenden zweiten Schnittstelle 10‘ an. In der Laufbahn ist eine Ausnehmung 28‘ angeordnet. The 12 shows a state in which the first interface 10 and the second interface by means of the centering elements 27 . 27 ' aligned with each other. Out of this position become the interfaces 10 . 10 ' by turning the housing 11 . 12 the corresponding drive components 5 . 6 . 7 turned against each other. The connecting elements 21 . 21 engage each other, with the sliding surfaces 24 . 24 ' slide on each other. The pressure pieces 26 the first interface 10 lie on the track of the corresponding second interface 10 ' at. In the raceway is a recess 28 ' arranged.

Die 13 zeigt eine Stellung, in welcher die Druckstücke in die Ausnehmung 28‘ einlaufen. Es wird eine Radialkraft aufgebaut, welche die Verbindungselemente 21, 21‘ noch weiter zusammenschiebt. The 13 shows a position in which the pressure pieces in the recess 28 ' enter. It is built a radial force, which are the fasteners 21 . 21 ' even further together.

Die 14 zeigt eine Stellung in welcher die Schnittstellen 10, 10‘ miteinander verriegelt sind. Die Verbindungselemente 21, 21‘ sind durch die Radialkraft der Druckstücke 26 sowie durch Reibkräfte, die zwischen den Gleitflächen 24, 24‘ wirken, gegen ungewolltes Lösen der Verbindung gesichert. Die Reibkräfte werden durch den die beiden Schnittstellen 10, 10‘ auseinanderdrückenden Dichtring 13 verstärkt.The 14 shows a position in which the interfaces 10 . 10 ' are locked together. The connecting elements 21 . 21 ' are due to the radial force of the thrust pieces 26 as well as frictional forces between the sliding surfaces 24 . 24 ' act, secured against unintentional release of the connection. The friction forces are caused by the two interfaces 10 . 10 ' dissecting sealing ring 13 strengthened.

Die vorstehend beschriebenen Antriebseinheiten 4 für ein Fahrzeug weisen mindestens drei modulare Antriebskomponenten 5, 6, 7, insbesondere einen Elektromotor, ein Getriebe und ein Differential auf. An den Antriebskomponenten 5, 6, 7 sind identische Schnittstellen 10, 10‘ zur wahlweisen mechanischen Verbindung zweier Antriebskomponenten 5, 6, 7 und zur Übertragung eines Drehmoments zwischen diesen Antriebskomponenten 5, 6, 7 angeordnet, wobei die Schnittstellen 10, 10‘ jeweils einen identischen Verbindungsbereich aufweisen, über welchen ein erstes Gehäuse 11, 12 einer ersten Antriebskomponente 5, 6, 7 wahlweise mit einem zweiten Gehäuse 11, 12 einer zweiten Antriebskomponente 5, 6, 7 oder mit einem dritten Gehäuse 11, 12 einer dritten Antriebskomponente 5, 6, 7 lösbar verbindbar ist, und wobei die Schnittstellen 10, 10‘ zur Übertragung des Drehmoments jeweils eine Welle 14 mit einem identischen Steckverbindungselement 15, 15‘ aufweisen.The drive units described above 4 for a vehicle have at least three modular drive components 5 . 6 . 7 , in particular an electric motor, a transmission and a differential. At the drive components 5 . 6 . 7 are identical interfaces 10 . 10 ' for the optional mechanical connection of two drive components 5 . 6 . 7 and for transmitting a torque between these drive components 5 . 6 . 7 arranged, with the interfaces 10 . 10 ' each having an identical connection region over which a first housing 11 . 12 a first drive component 5 . 6 . 7 optionally with a second housing 11 . 12 a second drive component 5 . 6 . 7 or with a third housing 11 . 12 a third drive component 5 . 6 . 7 is detachably connectable, and wherein the interfaces 10 . 10 ' for transmitting the torque in each case one shaft 14 with an identical connector element 15 . 15 ' exhibit.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Antriebsstrang powertrain
22: Pedalantrieb Cycle
33: Kardanwelle propeller shaft
3.1, 3.23.1, 3.2: Bereich der Kardanwelle Range of propshaft
3.33.3: Kreuzgelenk Universal joint
44: Antriebseinheit drive unit
55: Antriebskomponente drive component
66: Antriebskomponente drive component
77: Antriebskomponente drive component
88th: Teilwelle partial wave
99: Antriebsrad drive wheel
10, 10‘10, 10 ': Schnittstelle interface
1111: Behälter container
1212: Deckel cover
1313: Dichtelement sealing element
1414: Welle wave
15, 15‘15, 15 ': Steckverbindungselement Connector element
20, 20‘ 20, 20 ': Anlageflächecontact surface
21, 21‘21, 21 ': Verbindungselement connecting member
22, 22‘22, 22 ': Zentrierfläche centering
23, 23‘23, 23 ': Öffnung opening
24, 24‘24, 24 ': Gleitfläche sliding surface
2525: Aufnahme admission
2626: Verriegelungselement locking element
27, 27‘27, 27 ': Zentrierelement centering
28‘28 ': Ausnehmung recess

Claims

Drive unit for a vehicle, with at least three modular drive components ( 5 . 6 . 7 ), namely an electric motor, a transmission and a differential, wherein the drive components ( 5 . 6 . 7 ) identical interfaces ( 10 . 10 ' ) for the optional mechanical connection of two drive components ( 5 . 6 . 7 ) and for transmitting a torque between these drive components ( 5 . 6 . 7 ), the interfaces ( 10 . 10 ' ) each have an identical connection region over which a first housing ( 11 . 12 ) a first drive component ( 5 . 6 . 7 ) optionally with a second housing ( 11 . 12 ) a second drive component ( 5 . 6 . 7 ) or with a third housing ( 11 . 12 ) a third drive component ( 5 . 6 . 7 ) is releasably connectable, and wherein the interfaces ( 10 . 10 ' ) for transmitting the torque in each case one shaft ( 14 ) with an identical connector element ( 15 . 15 ' ) exhibit.

Drive unit according to claim 1, characterized in that the plug connection element ( 15 . 15 ' ) has an internal toothing or an external toothing.

Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the interfaces ( 10 . 10 ' ) each have an identical centering element ( 27 . 27 ' ), via which the drive components ( 5 . 6 . 7 ) are centered on each other when approaching each other.

Drive unit according to claim 3, characterized in that the centering element ( 27 . 27 ' ) one concentric with the shaft ( 14 ) arranged centering surface ( 22 . 22 ' ) having.

Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the connection region to a housing ( 11 . 12 ) of the Drive component ( 5 . 6 . 7 ) is arranged and a contact surface ( 20 . 20 ' ) and one from the contact surface ( 20 . 20 ' ) protruding connecting element ( 21 . 21 ' ), wherein the connecting element ( 20 . 20 ' ) fixed to the housing ( 11 . 12 ) connected is.

Drive unit according to claim 5, characterized in that the connecting element ( 21 . 21 ' ) one transverse to the contact surface ( 20 . 20 ' ) oriented sliding surface ( 24 . 24 ' ), in particular wherein the contact surface ( 20 . 20 ' ) and the sliding surface ( 24 . 24 ' ) enclose an acute angle.

Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting region is a locking element ( 26 ), over which the first housing ( 11 . 12 ) with the second housing ( 11 . 12 ) or with the third housing ( 11 . 12 ) is lockable.

Drive unit according to claim 7, characterized in that the locking element ( 26 ) is designed as a pressure piece, in particular as in the radial direction of the shaft ( 14 ) biased pressure piece.

Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the interface ( 10 . 10 ' ) a sealing element ( 13 ), in particular a sealing ring, which has the first housing ( 11 . 12 ) opposite the second or third housing ( 11 . 12 ) seals.

Drive train for a vehicle, in particular for a biohybrid light vehicle, with a pedal drive ( 2 ) and with a drive unit ( 4 ) according to any one of the preceding claims.