DE102016223013A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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DE102016223013A1
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Martin Brehmer
Leschek Debernitz
Oliver BAYER
Fabian Kutter
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Abstract

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug mit quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtetem Antriebsstrang, wobei das Getriebe (G) zumindest zwei gangbildenden Planetenradsätzen (1, 2), zumindest eine Bremse (B) sowie zwei Kupplungen (C, E) aufweist, wobei die erste Kupplung (C) mit einem ersten Element (11) des ersten Planetenradsatzes (1), die zweite Kupplung (E) mit zumindest einem Element (12, 32) des zweiten Planetenradsatzes (2), und die Bremse (B) mit einem zweiten Element (31) des ersten Planetenradsatzes (1) wirkverbunden ist, wobei die beiden Kupplungen (C, E) axial zwischen dem ersten und zweiten Planetenradsatz (1, 2) angeordnet sind, wobei die zweite Kupplung (E) axial unmittelbar benachbart zum zweiten Planetenradsatz (2) angeordnet ist, wobei der erste Planetenradsatz (1) von allen gangbildenden Planetenradsätzen (1, 2, 3, 4) des Getriebes (G) den größten axialen Abstand zu jener Stirnseite des Getriebes (G) aufweist, welche eine Schnittstelle zum Anschluss des Getriebes (G) an eine getriebe-externe Antriebseinheit (VM) aufweist, wobei die beiden Kupplungen (C, E) axial unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, wobei die Bremse (B) zumindest abschnittsweise radial außerhalb der zweiten Kupplung (E) angeordnet ist, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe (G).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe. Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine Vielzahl von Gängen, also feste Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des Getriebes, durch Schaltelemente vorzugsweise automatisch schaltbar sind. Bei den Schaltelementen handelt es sich hier beispielsweise um Kupplungen oder Bremsen. Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um die Drehzahl- und Drehmomentabgabecharakteristik der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen.
  • Die Patentanmeldung DE 10 2005 014 592 A1 der Anmelderin zeigt zahlreiche Varianten eines Mehrstufengetriebes für ein Fahrzeug mit quer zur Fahrtrichtung eingebautem Antriebsmotor und achsparallelem An- und Abtrieb. Die axiale Baulänge derartiger Getriebe ist möglichst klein zu halten, da der im Fahrzeug verfügbare Bauraum zwischen Antriebsmotor und Karosserie, bzw. Fahrwerk begrenzt ist. Die offenbarten Varianten zeigen verschiedene Anordnungen der Getriebekomponenten, um dieses Ziel zu erreichen. Das Mehrstufengetriebe weist dabei einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, also einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser entlang der axialen Baulänge des Mehrstufengetriebes.
  • Der im Kraftfahrzeug zur Verfügung stehende Bauraum für ein solches Getriebe ist auf der Antriebsmotor-abgewandten Seite des Getriebes häufig durch einen strukturellen Längsträger des Kraftfahrzeugs begrenzt, welcher beispielweise zur Aufnahme von Fahrwerkskomponenten und/oder einer Crashbox des Kraftfahrzeugs eingerichtet ist. Abhängig vom Aufbau des Kraftfahrzeugs kann ein Getriebe abschnittsweise unterhalb eines solchen Längsträgers angeordnet werden, sofern der Außendurchmesser des Getriebes in diesem Bereich klein gehalten werden kann.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Getriebe anzugeben, welches den zur Verfügung stehenden Bauraum im Kraftfahrzeug bestmöglich ausnutzt.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
  • Das Getriebe weist zumindest einen ersten und zweiten Planetenradsatz, zumindest eine Bremse sowie zumindest eine erste und zweite Kupplung auf. Die Planetenradsätze dienen zur Bildung von Gängen, also festen Übersetzungsverhältnissen zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des Getriebes. Die beiden Kupplungen wirken als Schaltelemente, deren selektive Betätigung Elemente der Planetenradsätze miteinander oder mit der Antriebswelle zur Gangbildung verbindet. Die Bremse wirkt ebenso als Schaltelement, dessen selektive Betätigung eines oder mehrere der Planetenradsatzelemente zur Gangbildung drehfest festsetzt.
  • Die erste Kupplung ist mit einem ersten Element des ersten Planetenradsatzes wirkverbunden. Die zweite Kupplung ist mit zumindest einem Element des zweiten Planetenradsatzes wirkverbunden. Die Bremse ist mit einem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes wirkverbunden. Unter einer Wirkverbindung wird in diesem Zusammenhang eine ständig drehfeste Verbindung zwischen dem jeweiligen Planetenradsatzelement und einer Schaltelementhälfte der jeweiligen Kupplung, bzw. der Bremse verstanden.
  • Die erste und zweite Kupplung sind axial zwischen dem ersten und zweiten Planetenradsatz angeordnet. Die zweite Kupplung ist dabei axial unmittelbar benachbart zum zweiten Planetenradsatz angeordnet. Der erste Planetenradsatz weist von allen gangbildenden Planetenradsätzen des Getriebes den größten axialen Abstand zu jener Stirnseite des Getriebes auf, welche eine Schnittstelle zum Anschluss des Getriebes an eine getriebe-externe Antriebseinheit aufweist, also beispielsweise einem Verbrennungsmotor. Der erste Planetenradsatz ist demnach an jenem axialen Ende des Getriebes angeordnet, das von der getriebe-externen Antriebseinheit abgewandt ist.
  • Erfindungsgemäß sind die erste und zweite Kupplung axial unmittelbar nebeneinander angeordnet, wobei die Bremse zumindest abschnittsweise radial außerhalb der zweiten Kupplung angeordnet ist. Die beiden mit dem ersten Planetenradsatz wirkverbundenen Schaltelemente, also die Bremse sowie die erste Kupplung sind in axialer Richtung demnach vor dem ersten Planetenradsatz angeordnet. Die Anordnung der beiden Kupplungen unmittelbar nebeneinander ermöglicht eine radial kompakte Ausgestaltung, sodass die Bremse zumindest abschnittsweise radial außerhalb der zweiten Kupplung angeordnet werden kann. Dies ermöglicht ausgehend von einer Querschnittsebene, welche Elemente der zweiten Kupplung und der Bremse enthält, eine Reduktion des Getriebequerschnitts in Richtung der von der Antriebseinheit abgewandten Seite des Getriebes.
  • Vorzugsweise ist die erste Kupplung unter Zwischenschaltung zumindest eines Wellenabschnitts axial unmittelbar benachbart zum ersten Planetenradsatz angeordnet. Ein Betätigungselement der ersten Kupplung, beispielsweise ein Kolben, wird dabei als Bestandteil der ersten Kupplung angesehen. In anderen Worten befindet sich axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und der ersten Kupplung kein anderes Getriebebauelement außer dem zumindest einen Wellenabschnitt. Dies begünstigt eine axial kompakte Ausführung des Getriebes.
  • Vorzugsweise sind die erste und zweite Kupplung als kraftschlüssige Lamellenschaltelemente ausgebildet, welche über hydraulisch verschiebbare Kolben betätigbar sind. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Außenlamellenträger der beiden Kupplungen ständig drehfest miteinander verbunden, besonders bevorzugt durch eine einteilige Ausgestaltung der Außenlamellenträger. Dies begünstigt eine axial kompakte Ausführung der ersten und zweiten Kupplung.
  • Vorzugsweise ist der Kolben zur Betätigung der ersten Kupplung am Innenlamellenträger der ersten Kupplung, und der Kolben zur Betätigung der zweiten Kupplung am Innenlamellenträger der zweiten Kupplung axial verschieblich geführt. Auch diese Ausgestaltung begünstigt eine axial kompakte Ausführung der ersten und zweiten Kupplung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung grenzt der Innenlamellenträger der ersten Kupplung unter Zwischenschaltung eines Axiallagers unmittelbar an den Innenlamellenträger der zweiten Kupplung. Über das Axiallager kann eine auf den Innenlamellenträger der zweiten Kupplung wirkende Axialkraft an den Innenlamellenträger der ersten Kupplung übertragen werden. Auch diese Ausgestaltung begünstigt eine axial kompakte Ausführung der ersten und zweiten Kupplung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung führt eine Druckbeaufschlagung des Kolbens der zweiten Kupplung zu einer axialen Verschiebung desselben in Richtung des zweiten Planetenradsatzes. In gleicher Weise führt eine Druckbeaufschlagung des Kolbens der ersten Kupplung zu einer axialen Verschiebung desselben vorzugsweise in Richtung des zweiten Planetenradsatzes. Eine solche Ausgestaltung begünstigt eine axial kompakte Ausführung der ersten und zweiten Kupplung.
  • Vorzugsweise ist die Bremse als ein kraftschlüssiges Lamellenschaltelement ausgebildet, wobei ein Kolben zur Betätigung der Bremse zumindest abschnittsweise radial außerhalb des zweiten Planetenradsatzes angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist der Kolben vollständig axial neben der Bremse angeordnet. In anderen Worten ist kein Abschnitt des Kolbens radial außerhalb oder radial innerhalb der Bremse angeordnet. Eine solche Ausgestaltung begünstigt eine axial kompakte Ausführung des Getriebes.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Innenlamellenträger der Bremse mit einer Welle ständig drehfest verbunden oder einteilig mit dieser ausgeführt. Diese Welle dient zur ständigen drehfesten Verbindung zwischen dem Innenlamellenträger der Bremse und dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes, und ist auf der Antriebswelle des Getriebes über eine Gleitlagerung unmittelbar gelagert. Dadurch ergibt sich eine einfache und effiziente Zentrierung des Innenlamellenträgers. Durch den Einsatz einer Gleitlagerung kann zudem der Durchmesser des ersten Planetenradsatzes klein gehalten werden, sodass der Bauraumbedarf des Getriebes in diesem Bereich besonders kompakt gehalten werden kann.
  • Vorzugsweise ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes über eine Gleitlagerung unmittelbar auf einem Abschnitt der Welle gelagert. Dies begünstigt ebenso eine kompakte Ausgestaltung des Getriebes.
  • Vorzugsweise ist die Welle im Druckgussverfahren aus Aluminium hergestellt. Dadurch ist eine besonders bauraumsparende Formgebung der Welle mit geringem Aufwand herstellbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist räumlich zwischen der Bremse und der zweiten Kupplung ein Abschnitt einer Verbindungswelle angeordnet, welcher zur ständigen Drehmomentübertragung zwischen einem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und einem Element eines dritten gangbildenden Planetenradsatzes des Getriebes eingerichtet ist. Von den gangbildenden Planetenradsätzen weist der dritte Planetenradsatz weist dabei den kürzesten axialen Abstand zu jener Stirnseite des Getriebes auf, welche der getriebe-externen Antriebseinheit zugewandt ist.
  • Vorzugsweise weist das Getriebe einen vierten gangbildenden Planetenradsatz auf, welcher radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes angeordnet ist. Ein Hohlrad des vierten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes sind dabei einteilig ausgeführt.
  • Vorzugsweise ist der erste Planetenradsatz als ein Minus-Radsatz ausgebildet. Ein Minus-Radsatz bezeichnet einen Planetenradsatz mit einem Steg, an dem die Planetenräder drehbar gelagert sind, mit einem Sonnenrad und mit einem Hohlrad, wobei die Verzahnung zumindest eines der Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrades, als auch mit der Verzahnung des Hohlrades kämmt, wodurch das Hohlrad und das Sonnenrad in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Steg rotiert. Das erste Element wird bevorzugt durch das Sonnenrad, und das zweite Element durch das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes gebildet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Getriebe eine elektrische Maschine auf, deren Rotor mit zumindest einem Element der gangbildenden Planetenradsätze ständig oder schaltbar verbunden ist. Durch die elektrische Maschine eignet sich das Getriebe für die Anwendung in einem Hybridfahrzeug. Die ständige oder schaltbare Anbindung des Rotors an ein Planetenradsatzelement erlaubt den Antrieb des Kraftfahrzeugs mittels der elektrischen Maschine zumindest in ausgewählten Gangstufen des Getriebes. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die elektrische Maschine achsparallel zu den gangbildenden Planetenradsätzen angeordnet. Die ständige oder schaltbare Verbindung zwischen Rotor und Planetenradsatzelement kann dabei beispielsweise über einen ein- oder mehrstufigen Stirntrieb oder über einen Kettentrieb erfolgen. Die achsversetzte Anordnung erlaubt eine axial kompakte Ausgestaltung des Getriebes.
  • Das Getriebe kann Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. Der Antriebsstrang weist neben dem Getriebe auch einen Verbrennungsmotor auf, welche über einen Torsionsschwingungsdämpfer mit der Antriebswelle des Getriebes drehelastisch verbunden, bzw. verbindbar sein kann. Die Abtriebswelle des Getriebes ist mit einem getriebe-internen oder getriebe-externen Differentialgetriebe antriebswirkverbunden, welches mit Rädern des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist. Weist das Getriebe die elektrische Maschine auf, so ermöglicht der Antriebsstrang mehrere Antriebsmodi des Kraftfahrzeugs. In einem elektrischen Fahrbetrieb wird das Kraftfahrzeug von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. In einem verbrennungsmotorischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug vom Verbrennungsmotor angetrieben. In einem hybridischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug sowohl vom Verbrennungsmotor als auch von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben.
  • Eine ständige Verbindung wird als Verbindung zwischen zwei Elementen bezeichnet, die stets besteht. Derart ständig verbundene Elemente drehen stets mit der gleichen Abhängigkeit zwischen deren Drehzahlen. In einer ständigen Verbindung zwischen zwei Elementen kann sich kein Schaltelement befinden. Eine ständige Verbindung ist daher von einer schaltbaren Verbindung zu unterscheiden. Eine ständig drehfeste Verbindung wird als Verbindung zwischen zwei Elementen bezeichnet, die stets besteht und deren verbundene Elemente somit stets die gleiche Drehzahl aufweisen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes;
    • 2 eine Schnittdarstellung eines Abschnitts des erfindungsgemäßen Getriebes;
    • 3 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs.
  • Die in den Figuren dargestellten Größenverhältnisse sind beispielhaft gewählt und nur qualitativ zu bewerten. Sie geben keine Auskunft über bevorzugte Übersetzungsverhältnisse.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes G. Das Getriebe G weist eine Antriebswelle GW1, eine Abtriebswelle GW2, einen ersten Planetenradsatz 1, einen zweiten Planetenradsatz 2, einen dritten Planetenradsatz 3 und einen vierten Planetenradsatz 4 auf. Der vierte Planetenradsatz 4 ist radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes 2 angeordnet. Die Planetenradsätze 1, 2, 3, 4 sind allesamt als Minus-Radsätze ausgebildet.
  • Die in 1 linke Seite des Getriebes G ist jener Stirnseite des Getriebes G zugewandt, welche eine Schnittstelle zu einer in 1 nicht dargestellten getriebe-externen Antriebseinheit aufweist. Der dritte Planetenradsatz 3 weist den kürzesten axialen Abstand der vier Planetenradsätze 1, 2, 3, 4 zu dieser Stirnseite auf, während der erste Planetenradsatz 1 den größten axialen Abstand der vier Planetenradsätze 1, 2, 3, 4 zu dieser Stirnseite aufweist. Der zweite und vierte Planetenradsatz 2, 4 sind axial zwischen dem dritten Planetenradsatz 3 und dem ersten Planetenradsatz 1 in einer gemeinsamen Radsatzebene angeordnet.
  • Ein Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes 3 ist mit einem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes 4 ständig drehfest verbunden. Ein Steg des dritten Planetenradsatzes 3 ist mit der Abtriebswelle GW2 ständig drehfest verbunden. Ein Hohlrad des dritten Planetenradsatzes 3 ist über eine Verbindungswelle W mit einem Steg 21 des ersten Planetenradsatzes 1 ständig drehfest verbunden. Ein Steg 24 des vierten Planetenradsatzes 4 ist mit der Antriebswelle GW1 ständig drehfest verbunden. Ein Hohlrad 32 des zweiten Planetenradsatzes 2 ist mit einem Sonnenrad 11 des ersten Planetenradsatzes 1 ständig drehfest verbunden. Ein Hohlrad 34 des vierten Planetenradsatzes 4 und ein Sonnenrad 12 des zweiten Planetenradsatzes 2 sind einteilig ausgeführt.
  • Das Getriebe G weist fünf Schaltelemente auf, nämlich eine Bremse B, eine zweite Bremse A, eine erste Kupplung C, eine zweite Kupplung E und eine dritte Kupplung D. Durch Schließen der Bremse B wird ein Hohlrad 31 des ersten Planetenradsatzes 1 drehfest festgesetzt. Die Bremse B ist somit mit dem Hohlrad 31 wirkverbunden. Durch Schließen der zweiten Bremse A werden die miteinander verbundenen Sonnenräder des dritten und vierten Planetenradsatzes 3, 4 drehfest festgesetzt. Durch Schließen der ersten Kupplung C wird die Antriebswelle GW1 mit dem Hohlrad 32 des zweiten Planetenradsatzes 2 und mit dem damit verbundenen Sonnenrad 11 des ersten Planetenradsatzes 1 verbunden. Die erste Kupplung C ist somit mit dem Sonnenrad 11 wirkverbunden. Durch Schließen der zweiten Kupplung E wird das Sonnenrad 12 mit dem Hohlrad 32 verbunden. Die zweite Kupplung E ist somit mit zwei Elementen des zweiten Planetenradsatzes 2 wirkverbunden. Durch Schließen der dritten Kupplung D wird der Steg des dritten Planetenradsatzes 3 mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes 2 verbunden.
  • Mittels der vier Planetenradsätze 1, 2, 3, 4 und durch selektives Schließen der zwei Bremsen B, A und der drei Kupplungen C, E, D sind mehrere Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GW2 darstellbar. Die Planetenradsätze 1, 2, 3, 4 tragen somit zur Gangbildung des Getriebes G bei.
  • Die erste und zweite Kupplung C, E sind axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz 2 und dem ersten Planetenradsatz 1 angeordnet. Die zweite Kupplung E ist dabei axial unmittelbar benachbart zum zweiten Planetenradsatz 2 angeordnet. Die erste Kupplung C ist axial unmittelbar neben der zweiten Kupplung E angeordnet. Die erste Kupplung C ist bis auf einen Wellenabschnitt Wx axial unmittelbar benachbart zum ersten Planetenradsatz 1 angeordnet. Der Wellenabschnitt Wx ist Bestandteil der Wirkverbindung zwischen der ersten Kupplung C und dem Sonnenrad 11. Die Bremse B ist abschnittsweise radial außerhalb des zweiten Kupplung E angeordnet. In anderen Worten sind Elemente der Bremse B und Elemente der zweiten Kupplung E in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, welche rechtwinklig zur Antriebswellendrehachse ausgerichtet ist.
  • Die Bremsen B, A sowie die Kupplungen C, E, D sind vorzugsweise als kraftschlüssige Lamellenschaltelemente ausgebildet, welche über hydraulisch verschiebbare Kolben betätigbar sind. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Einzelne der Schaltelemente B, A, C, D, E können alternativ dazu als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sein.
  • 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Abschnitts des erfindungsgemäßen Getriebes G. Der Außenlamellenträger CLA der ersten Kupplung C ist mit dem Außenlamellenträger ELA der zweiten Kupplung E einteilig ausgeführt. Der Kolben CK zur Betätigung der ersten Kupplung C ist am Innenlamellenträger CLI der ersten Kupplung C axial verschieblich geführt, wobei die Kupplung C durch Bewegung des Kolbens CK in Bildrichtung links geschlossen wird. Der Kolben EK zur Betätigung der zweiten Kupplung E ist am Innenlamellenträger ELI der zweiten Kupplung E axial verschieblich geführt, wobei die Kupplung E durch Bewegung des Kolbens EK in Bildrichtung links geschlossen wird. Der Kolben BK zur Betätigung der Bremse B ist vollständig axial neben der Bremse B, und zumindest abschnittsweise radial außerhalb des zweiten Planetenradsatzes 2 angeordnet. Die Bremse B wird durch Bewegung des Kolbens BK in Bildrichtung rechts geschlossen. Der Außenlamellenträger der Bremse B ist unmittelbar am Gehäuse GG des Getriebes G ausgebildet.
  • Der Innenlamellenträger CLI der ersten Kupplung C grenzt unter Zwischenschaltung eines Axialwälzlagers L1 unmittelbar an den Innenlamellenträger EL1 der zweiten Kupplung E. Ein Ölpfad zur Befüllung eines Druckausgleichsraums CA der ersten Kupplung C führt dabei durch den Innenlamellenträger CLI hindurch.
  • Der Innenlamellenträger BLI der Bremse B ist einteilig mit einer Welle BW ausgeführt. Die Welle BW dient zur ständig drehfesten Verbindung zwischen dem Hohlrad 31 des ersten Planetenradsatzes 1 und der Bremse B, wobei die Lagerung der Welle BW über eine Gleitlagerung unmittelbar auf der Antriebswelle GW1 erfolgt. Das Sonnenrad 11 ist über eine weitere Gleitlagerung unmittelbar auf einem Abschnitt der Welle BW gelagert.
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit dem erfindungsgemäßen Getriebe G. Das Getriebe G weist nun zusätzlich eine Anschlusswelle AN, eine Trennkupplung K0, einen mehrstufigen Stirnradsatz STE und eine elektrische Maschine EM auf. Durch Schließen der Trennkupplung K0 wird die Anschlusswelle AN mit der Antriebswelle GW1 verbunden. Die Anschlusswelle AN weist dabei zwei Abschnitte auf, welche durch einen Torsionsschwingungsdämpfer TS miteinander verbunden sind. Die elektrische Maschine EM ist achsparallel zu den Planetenradsätzen 1, 2, 3, 4 angeordnet. Der Rotor der elektrischen Maschine EM ist über den Stirnradsatz STE und über die Antriebswelle GW1 mit dem Steg 24 des vierten Planetenradsatzes 4 ständig verbunden.
  • Die Anschlusswelle AN dient als drehmomentübertragende Schnittstelle zu einem Verbrennungsmotor VM, welcher die getriebe-externe Antriebseinheit bildet. Die Abtriebswelle GW2 ist über eine angedeutete drehmomentführende Verbindung mit dem Tellerrad eines Differentialgetriebes AG verbunden, welches die Leistung der Abtriebswelle GW2 auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeugs verteilt.
  • In 3 sind beide Schnitthälften des Getriebes G dargestellt, während in den Darstellungen in 1 und 2 nur eine Schnitthälfte dargestellt ist. Diese reduzierte Darstellung dient der besseren Übersichtlichkeit, während die Darstellung in 3 die Achsabstände zwischen elektrischer Maschine EM, Planetenradsätze 1, 2, 3, 4 und Differentialgetriebe AG verdeutlichen soll. Die in 3 gewählte Darstellung mit elektrischer Maschine EM, Planetenradsätze 1, 2, 3, 4 und Differentialgetriebe AG in einer gemeinsamen Schnittebene ist dabei nur beispielhaft anzusehen. Tatsächlich ist die räumliche Anordnung der elektrischen Maschine EM, den Planetenradsätzen 1, 2, 3, 4 und dem Differentialgetriebe AG bevorzugt so gewählt, dass keine gemeinsame Schnittebene möglich ist. Dadurch ist ein besonders kompakter Aufbau des Getriebes G möglich.
  • Die in den Figuren gezeigte Anordnung der Getriebekomponenten ermöglicht eine vorteilhaft abfallende Außenkontur des Getriebegehäuses GG. Dadurch kann der im Kraftfahrzeug zur Verfügung stehende Bauraum bestmöglich ausgenutzt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • G
    Getriebe
    GW1
    Antriebswelle
    GW2
    Abtriebswelle
    1
    Erster Planetenradsatz
    11
    Sonnenrad
    21
    Steg
    31
    Hohlrad
    2
    Zweiter Planetenradsatz
    12
    Sonnenrad
    32
    Hohlrad
    3
    Dritter Planetenradsatz
    33
    Hohlrad
    4
    Vierter Planetenradsatz
    24
    Steg
    34
    Hohlrad
    B
    Bremse
    BK
    Kolben
    BLI
    Innenlamellenträger
    A
    Zweite Bremse
    C
    Erste Kupplung
    CK
    Kolben
    CLA
    Außenlamellenträger
    CLI
    Innenlamellenträger
    CA
    Druckausgleichsraum
    E
    Zweite Kupplung
    ELA
    Außenlamellenträger
    ELI
    Innenlamellenträger
    EK
    Kolben
    D
    Dritte Kupplung
    L1
    Axiallager
    BW
    Welle
    W
    Verbindungswelle
    Wx
    Wellenabschnitt
    EM
    Elektrische Maschine
    STE
    Stirnradstufe
    AN
    Anschlusswelle
    K0
    Trennkupplung
    TS
    Torsionsschwingungsdämpfer
    DW
    Antriebsrad
    AG
    Differentialgetriebe
    VM
    Verbrennungsmotor
  • 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 102005014592 A1 [0002]

Claims (20)

  1. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug mit quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtetem Antriebsstrang, wobei das Getriebe (G) zumindest einen ersten und einen zweiten gangbildenden Planetenradsatz (1, 2), zumindest eine Bremse (B) sowie zumindest eine erste und eine zweite Kupplung (C, E) aufweist, - wobei die erste Kupplung (C) mit einem ersten Element (11) des ersten Planetenradsatzes (1), die zweite Kupplung (E) mit zumindest einem Element (12, 32) des zweiten Planetenradsatzes (2), und die Bremse (B) mit einem zweiten Element (31) des ersten Planetenradsatzes (1) wirkverbunden ist, - wobei die erste und zweite Kupplung (C, E) axial zwischen dem ersten und zweiten Planetenradsatz (1, 2) angeordnet sind, - wobei die zweite Kupplung (E) axial unmittelbar benachbart zum zweiten Planetenradsatz (2) angeordnet ist, - wobei der erste Planetenradsatz (1) von allen gangbildenden Planetenradsätzen (1, 2, 3, 4) des Getriebes (G) den größten axialen Abstand zu jener Stirnseite des Getriebes (G) aufweist, welche eine Schnittstelle zum Anschluss des Getriebes (G) an eine getriebe-externe Antriebseinheit (VM) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste und zweite Kupplung (C, E) axial unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, und - wobei die Bremse (B) zumindest abschnittsweise radial außerhalb der zweiten Kupplung (E) angeordnet ist.
  2. Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (C) unter Zwischenschaltung zumindest eines Wellenabschnitts (Wx) axial unmittelbar benachbart zum ersten Planetenradsatz (1) angeordnet ist.
  3. Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kupplung (C, E) als kraftschlüssige Lamellenschaltelemente ausgebildet sind, welche über hydraulisch verschiebbare Kolben (CK, EK) betätigbar sind.
  4. Getriebe (G) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Außenlamellenträger (CLA, ELA) der ersten und zweiten Kupplung (C, E) ständig drehfest miteinander verbunden sind.
  5. Getriebe (G) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlamellenträger (CLA, ELA) der ersten und zweiten Kupplung (C, E) einteilig ausgeführt sind.
  6. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (CK, EK) zur Betätigung der ersten und zweiten Kupplung (C, E) jeweils am Innenlamellenträger (CLI, ELI) der zugeordneten Kupplung (C, E) axial verschieblich geführt sind.
  7. Getriebe (G) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlamellenträger (CLI, ELI) der ersten und zweiten Kupplung (C, E) unter Zwischenschaltung eines Axiallagers (L1) unmittelbar aneinander angrenzen.
  8. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckbeaufschlagung des Kolbens (EK) zum Schließen der zweiten Kupplung (E) eine axiale Verschiebung des Kolbens (EK) in Richtung des zweiten Planetenradsatzes (2) bewirkt.
  9. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckbeaufschlagung des Kolbens (CK) zum Schließen der ersten Kupplung (C) eine axiale Verschiebung des Kolbens (CK) in Richtung des zweiten Planetenradsatzes (2) bewirkt.
  10. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (B) als kraftschlüssiges Lamellenschaltelement ausgebildet ist, wobei ein Kolben (BK) zur Betätigung der Bremse (B) zumindest abschnittsweise radial außerhalb des zweiten Planetenradsatzes (2) angeordnet ist.
  11. Getriebe (G) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (BK) zur Betätigung der Bremse (B) vollständig axial neben der Bremse (B) angeordnet ist.
  12. Getriebe (G) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenlamellenträger (BLI) der Bremse (B) mit einer Welle (BW) ständig drehfest verbunden oder einteilig mit dieser ausgeführt ist, welcher zur ständigen drehfesten Verbindung mit dem zweiten Element (31) des ersten Planetenradsatzes (1) eingerichtet ist, wobei die Welle (BW) über eine Gleitlagerung unmittelbar auf einer Antriebswelle (GW1) des Getriebes (G) gelagert ist.
  13. Getriebe (G) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (11) des ersten Planetenradsatzes (1) über eine Gleitlagerung unmittelbar auf einem Abschnitt der Welle (BW) gelagert ist.
  14. Getriebe (G) nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (BW) als Aluminium-Druckguss-Teil ausgeführt ist.
  15. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass räumlich zwischen der Bremse (B) und der zweiten Kupplung (E) ein Abschnitt einer Verbindungswelle (W) angeordnet ist, welche zur ständigen Drehmomentübertragung zwischen einem dritten Element (21) des ersten Planetenradsatzes (1) und einem Element (33) eines dritten gangbildenden Planetenradsatzes (3) des Getriebes (G) eingerichtet ist, welcher von allen gangbildenden Planetenradsätzen (1, 2, 3, 4) des Getriebes (G) den kürzesten axialen Abstand zu jener Stirnseite des Getriebes (G) aufweist, welche die Schnittstelle zum Anschluss des Getriebes (G) an die getriebe-externe Antriebseinheit (VM) aufweist.
  16. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) einen vierten gangbildenden Planetenradsatz (4) aufweist, welcher radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes (2) angeordnet ist, wobei ein Hohlrad (34) des vierten Planetenradsatzes (4) und ein Sonnenrad (12) des zweiten Planetenradsatzes (2) einteilig ausgeführt sind.
  17. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (1) als ein Minus-Radsatz ausgebildet ist, wobei das erste Element (11) des ersten Planetenradsatzes (1) durch dessen Sonnenrad, und das zweite Element (31) des ersten Planetenradsatzes (1) durch dessen Hohlrad ausgebildet ist.
  18. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine elektrische Maschine (EM) aufweist, deren Rotor mit zumindest einem Element (24) eines der gangbildenden Planetenradsätze (1, 2, 3, 4) ständig oder schaltbar verbunden ist.
  19. Getriebe (G) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (EM) achsparallel zur den gangbildenden Planetenradsätzen (1, 2, 3, 4) des Getriebes (G) angeordnet ist.
  20. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
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