DE102016215010A1 - Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebsmaschine (1), die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) eine Eingangsstufe (4) und eine Differentialstufe (6) aufweist, wobei die Eingangsstufe (4) einen Stufenplanetensatz (11) mit mehreren Stufenplanetenräder (5) umfasst, wobei jedes Stufenplanetenrad (5) ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Stufenrad (11a, 11b) aufweist, wobei die Stufenplanetenräder (5) des Stufenplanetensatz (11) drehbar an einem Planetenträger (8) angeordnet sind, wobei das erste Stufenrad (11a) der Stufenplanetenräder (5) mit einer Sonne (9) im Zahneingriff steht und das zweite Stufenrad (11b) der Stufenplanetenräder (5) mit einem Hohlrad (10) im Zahneingriff steht, und wobei der Planetenträger (8) mit der Differentialstufe (6) wirkverbunden ist, wobei entweder die Antriebswelle (2) drehfest mit der ersten Sonne (9) verbunden ist und das Hohlrad (10) über ein Schaltelement (12a) mit einem Gehäuse (7) der Getriebevorrichtung (3) koppelbar ist oder die Antriebswelle (2) über ein Schaltelement (12b) mit der ersten Sonne (9) koppelbar ist und das Hohlrad (10) drehfest mit dem Gehäuse (7) der Getriebevorrichtung (3) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug.
  • Aus der DE 10 2012 011 686 A1 geht ein Übersetzungs- und Ausgleichsgetriebe mit einem Gehäuse, mit einer Eingangswelle und zwei koaxial zu der Eingangswelle angeordneten Ausgangswellen hervor. Dabei sind ein Übersetzungsabschnitt und ein als Stirnraddifferential ausgebildeter Ausgleichsabschnitt vorgesehen, wobei der Übersetzungsabschnitt zwei Planetenstufen aufweist, nämlich eine Eingangsstufe und eine Laststufe. Das Sonnenrad der Eingangsstufe ist mit der Eingangswelle wirksam verbunden, wobei die Laststufe ein gehäusefestes Hohlrad aufweist und das Sonnenrad der Laststufe über einen Steg mit mindestens einem Planetenrad der Eingangsstufe wirksam verbunden ist. Mindestens ein Planetenrad der Laststufe ist über einen Steg mit dem Hohlrad der Eingangsstufe wirksam verbindbar. Über eine entsprechend vorgesehene und/oder angeordnete Kopplungsvorrichtung ist das Hohlrad der Eingangsstufe wirksam mit dem Steg der Laststufe koppelbar bzw. entkoppelbar. Die Kopplungsvorrichtung weist dazu einen Mitnehmerring, einen Koppelring und ein Koppelrad auf.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weiterzuentwickeln.
  • Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung eine Eingangsstufe und eine Differentialstufe aufweist, wobei die Eingangsstufe einen Stufenplanetensatz mit mehreren Stufenplanetenräder umfasst, wobei jedes Stufenplanetenrad ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Stufenrad aufweist, wobei die Stufenplanetenräder des Stufenplanetensatz drehbar an einem Planetenträger angeordnet sind, wobei das erste Stufenrad der Stufenplanetenräder mit einer Sonne im Zahneingriff steht und das zweite Stufenrad der Stufenplanetenräder mit einem Hohlrad im Zahneingriff steht, und wobei der Planetenträger mit der Differentialstufe wirkverbunden ist, wobei entweder die Antriebswelle drehfest mit der ersten Sonne verbunden ist und das Hohlrad über ein Schaltelement mit einem Gehäuse der Getriebevorrichtung koppelbar ist oder die Antriebswelle über ein Schaltelement mit der ersten Sonne koppelbar ist und das Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse der Getriebevorrichtung verbunden ist. Mithin ist das Schaltelement an einem der beiden Zentralräder der Eingangsstufe der Getriebevorrichtung, nämlich entweder am Hohlrad oder an der Sonne angeordnet.
  • Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist zu verstehen, dass zwei Elemente direkt miteinander verbunden sein können, oder sich zwischen zwei Elemente noch weitere Elemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Zahnräder.
  • Zwei miteinander kämmende oder im Zahneingriff stehende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem „Zahnrad“ ist beispielsweise eine Sonne, ein Hohlrad sowie ein Planetenrad bzw. Stufenplanetenrad eines Planetensatzes zu verstehen.
  • Des Weiteren ist unter dem Begriff „Schaltelement” eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist. Im geöffneten Zustand überträgt das Schaltelement kein Drehmoment. Somit überträgt das Schaltelement nur in einem zumindest teilweise geschlossenen Zustand ein Drehmoment zwischen zwei mit dem Schaltelement zusammenwirkenden Elementen.
  • Vorzugsweise ist das Schaltelement als Kupplung ausgebildet und weist mindestens zwei Schaltstellungen auf. Das Schaltelement kann sowohl als Lastschaltelement, insbesondere als Reibkupplung, als auch als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung ausgebildet sein. Insbesondere kann das Schaltelement von einem Aktuator betätigt werden, um ein Öffnen oder Schließen des Schaltelements zu bewirken. Der Aktuator kann hydraulisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar ausgeführt sein.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Antriebsmaschine als elektrische Maschine mit einem Stator und einen Rotor ausgebildet ist. Insbesondere ist die Antriebsmaschine koaxial zur Differentialstufe angeordnet. Vorzugsweise ist die Antriebswelle koaxial zu den beiden Abtriebswellen angeordnet. Insbesondere ist die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei eine der beiden Abtriebswellen axial durch die Antriebswelle verläuft.
  • Bevorzugt ist die Differentialstufe als Stirnraddifferential ausgebildet, wobei die Differentialstufe dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine auf die beiden Abtriebswellen zu verteilen. Mit anderen Worten ist die Differentialstufe mit den beiden Abtriebswellen wirkverbunden. Insbesondere sind die beiden Abtriebswellen auf einer gemeinsamen Antriebsachse angeordnet. Die Differentialstufe weist einen ersten und einen zweiten Planetensatz auf, wobei die Planetenräder des ersten Planetensatzes mit einer Verzahnung an der ersten Abtriebswelle im Zahneingriff stehen, wobei ferner die Planetenräder des zweiten Planetensatzes mit einer Verzahnung an der zweiten Abtriebswelle im Zahneingriff stehen, und wobei die Planetenräder beider Planetensätze paarweise miteinander im Zahneingriff stehen.
  • Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung zwei bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiden Figuren näher dargestellt. Hierbei zeigt
  • 1 eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
  • 2 eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß den 1 und 2 weist eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein – hier nicht dargestelltes – Kraftfahrzeug eine Antriebsmaschine 1 und eine Getriebevorrichtung 3 auf. Die Antriebsmaschine 1 ist als elektrische Maschine ausgebildet und weist einen Stator 13 sowie einen Rotor 14 auf. Ferner ist die Getriebevorrichtung 3 an die Antriebsmaschine 1 angeflanscht. Eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine 1 wird über eine Antriebswelle 2, die zwischen der Antriebsmaschine 1 und der Getriebevorrichtung 3 angeordnet ist, in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet. Die Getriebevorrichtung 3 umfasst eine Eingangsstufe 4 und eine Differentialstufe 6. Die Differentialstufe 6 ist als Stirnraddifferential ausgebildet und dazu vorgesehen, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine 1 auf eine erste und zweite Abtriebswelle 15a, 15b zu verteilen.
  • Die Antriebswelle 2 ist koaxial zu den beiden Abtriebswellen 15a, 15b angeordnet. Ferner ist die Antriebsmaschine 1 koaxial zur Differentialstufe 6 angeordnet. Die Eingangsstufe 4 weist einen Stufenplanetensatz 11 mit mehreren Stufenplanetenräder 5, wobei aufgrund der Schnittdarstellung nur ein Stufenplanetenrad 5 dargestellt ist. Das jeweilige Stufenplanetenrad 5 weist ein erstes und ein zweites Stufenrad 11a, 11b auf. Die beiden Stufenräder 11a, 11b des jeweiligen Stufenplanetenrads 5 sind drehfest miteinander verbunden. Ferner sind die Stufenplanetenräder 5 des jeweiligen Stufenplanetensatzes 11 drehbar an einem Planetenträger 8 angeordnet, wobei der Planetenträger 8 mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden ist. Das erste Stufenrad 11a des jeweiligen Stufenplanetensatzes 11 steht mit einer Sonne 9 im Zahneingriff und das zweite Stufenrad 11b des jeweiligen Stufenplanetensatzes 11 steht mit einem Hohlrad 10 im Zahneingriff. Mithin kämmt das erste Stufenrad 11a des jeweiligen Stufenplanetensatzes 11 mit der Sonne 9 und das zweite Stufenrad 11b des jeweiligen Stufenplanetensatzes 11 kämmt mit dem Hohlrad 10.
  • Nach 1 ist die Antriebswelle 2 drehfest mit der ersten Sonne 9 verbunden und das Hohlrad 10 über ein Schaltelement 12a mit einem Gehäuse 7 der Getriebevorrichtung 3 koppelbar. Mit anderen Worten ist das Schaltelement 12a als Abschaltkupplung vorgesehen und ermöglicht eine vorteilhafte Leistungsabschaltung in der Getriebevorrichtung 3 am Hohlrad 10.
  • Nach 2 ist das Hohlrad 10 drehfest mit einem Gehäuse 7 der Getriebevorrichtung 3 verbunden und die Antriebswelle 2 über ein Schaltelement 12b mit der ersten Sonne 9 koppelbar. Mit anderen Worten ist das Schaltelement 12b als Abschaltkupplung vorgesehen und ermöglicht eine vorteilhafte Leistungsabschaltung in der Getriebevorrichtung 3 an einem Getriebeeingang.
  • Durch die Leistungsabschaltung mittels des jeweiligen Schaltelements 12a, 12b wird somit keine Antriebsleistung von der Antriebsmaschine 1 an die beiden Abtriebswellen 15a, 15b übertragen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsmaschine
    2
    Antriebswelle
    3
    Getriebevorrichtung
    4
    Eingangsstufe
    5
    Stufenplanetenrad
    6
    Differentialstufe
    7
    Gehäuse
    8
    Planetenträger
    9
    Sonne
    10
    Hohlrad
    11
    Stufenplanetensatz
    11a, 11b
    Stufenrad
    12a, 12b
    Schaltelement
    13
    Stator
    14
    Rotor
    15a, 15b
    Abtriebswelle
  • 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 102012011686 A1 [0002]

Claims (5)

  1. Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebsmaschine (1), die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) eine Eingangsstufe (4) und eine Differentialstufe (6) aufweist, wobei die Eingangsstufe (4) einen Stufenplanetensatz (11) mit mehreren Stufenplanetenräder (5) umfasst, wobei jedes Stufenplanetenrad (5) ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Stufenrad (11a, 11b) aufweist, wobei die Stufenplanetenräder (5) des Stufenplanetensatz (11) drehbar an einem Planetenträger (8) angeordnet sind, wobei das erste Stufenrad (11a) der Stufenplanetenräder (5) mit einer Sonne (9) im Zahneingriff steht und das zweite Stufenrad (11b) der Stufenplanetenräder (5) mit einem Hohlrad (10) im Zahneingriff steht, und wobei der Planetenträger (8) mit der Differentialstufe (6) wirkverbunden ist, wobei entweder die Antriebswelle (2) drehfest mit der ersten Sonne (9) verbunden ist und das Hohlrad (10) über ein Schaltelement (12a) mit einem Gehäuse (7) der Getriebevorrichtung (3) koppelbar ist oder die Antriebswelle (2) über ein Schaltelement (12b) mit der ersten Sonne (9) koppelbar ist und das Hohlrad (10) drehfest mit dem Gehäuse (7) der Getriebevorrichtung (3) verbunden ist.
  2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine (1) als elektrische Maschine mit einem Stator (13) und einen Rotor (14) ausgebildet ist.
  3. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialstufe (6) als Stirnraddifferential ausgebildet ist, wobei die Differentialstufe (6) dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine (1) auf eine erste und zweite Abtriebswelle (15a, 15b) zu verteilen.
  4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2) koaxial zu den beiden Abtriebswellen (15a, 15b) angeordnet ist.
  5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (12) als Kupplung ausgebildet ist und mindestens zwei Schaltstellungen aufweist.
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