-
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Fahrrad, mit wenigstens vier Schaltelementen, einem ersten Planetensatz und einem zweiten Planetensatz.
-
Außerdem betrifft die Erfindung ein Tretlager mit einem solchen Getriebe. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrrad mit dem Getriebe oder dem Tretlager.
-
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Getrieben bekannt. So ist beispielsweise aus der
US 2011 177 911 A1 ein Getriebe bekannt, dass drei hintereinander geschaltete Planetengetriebe mit einer Übersetzung ins Schnelle aufweist. Das Getriebe weist insgesamt sieben Radebenen auf, darunter zahlreiche Stufenplaneten, so dass das Getriebe komplex aufgebaut ist und somit der Bauaufwand für den Zusammenbau des Getriebes sehr hoch ist.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Getriebe anzugeben, das einen geringen Bauaufwand aufweist.
-
Die Aufgabe wird durch ein Getriebe der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Steg des ersten Planetensatzes mit einem Steg des zweiten Planetensatzes drehfest verbunden ist und ein Hohlrad des ersten Planetensatzes mit einem Hohlrad des zweiten Planetensatzes drehfest verbunden ist.
-
Das erfindungsgemäße Getriebe weist den Vorteil auf, dass ein 4-Gang Getriebe bereitgestellt werden kann, das keine Stufenplaneten benötigt. Dabei weist das Getriebe einen einfachen Aufbau auf und der Zusammenbau des Getriebes kann schnell erfolgen, was unter anderem hinsichtlich der Kosten vorteilhaft ist. Darüber hinaus weist das Getriebe einen guten Wirkungsgrad und gleichmäßige Stufensprünge auf. Das erfindungsgemäße Getriebe weist außerdem den Vorteil auf, dass es für eine Fahrradanwendung, insbesondere in Verbindung mit einer nachstehend näher beschriebenen Vorschalt- oder Nachschaltgruppe, geeignet ist.
-
Bei einer besonderen Ausführung können der Steg des ersten Planetensatzes und der Steg des zweiten Planetensatzes einstückig, also als ein gemeinsames Bauteil, ausgeführt sein. Darüber hinaus kann das Hohlrad des ersten Planetensatzes und das Hohlrad des zweiten Planetensatzes einstückig, also als ein gemeinsames Bauteil, ausgeführt sein. Dies bietet den Vorteil, dass durch den gemeinsamen Steg und das gemeinsame Hohlrad ein kompakter Aufbau des Getriebes realisiert wird und der Zusammenbau des Getriebes vereinfacht wird.
-
Der erste Planetensatz kann ein Plus-Planetensatz sein. Dagegen kann der zweite Planetensatz ein Minus-Planetensatz sein. Ein Minus-Planetensatz entspricht einem Planetensatz mit einem Steg, an dem die Planetenräder drehbar gelagert sind, einem Sonnenrad und 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 entgegengesetzter Richtung rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Steg rotiert.
-
Im Gegensatz dazu unterscheidet sich ein Plus-Planetensatz von dem Minus-Planetensatz dahingehend, dass der Plus-Planetensatz innere und äußere Planetenräder aufweist, welche drehbar an dem Steg gelagert sind. Die Verzahnung der inneren Planetenräder kämmt dabei einerseits mit der Verzahnung des Sonnenrads und andererseits mit der Verzahnung der äußeren Planetenräder. Die Verzahnung der äußeren Planetenräder kämmt darüber hinaus mit der Verzahnung des Hohlrads. Dies hat zur Folge, dass bei feststehendem Steg das Hohlrad und das Sonnenrad in die gleiche Drehrichtung rotieren.
-
Bei einer besonderen Ausführung kann eine Antriebswelle des Getriebes mit dem ersten Planetensatz wirkverbindbar und/oder mit dem zweiten Planetensatz wirkverbindbar sein. Insbesondere kann die Antriebswelle mittels eines ersten Schaltelements der wenigstens vier Schaltelemente mit einem Steg des ersten Planetensatzes drehfest verbindbar sein. Darüber hinaus kann die Antriebswelle mittels eines zweiten Schaltelements der wenigstens vier Schaltelemente mit einem Hohlrad des ersten Planetensatzes und/oder einem Hohlrad des zweiten Planetensatzes drehfest verbindbar sein.
-
Unter einer Welle ist nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Elemente drehfest miteinander verbinden.
-
Dabei kann ein Sonnenrad des ersten Planetensatzes mit einer Abtriebswelle des Getriebes drehfest verbunden sein. Ein Steg des zweiten Planetensatzes kann mittels eines dritten Schaltelements der wenigstens vier Schaltelemente mit einem Getriebegehäuse drehfest verbindbar sein. Ein Sonnenrad des zweiten Planetensatzes kann mittels eines vierten Schaltelements der wenigstens vier Schaltelemente mit dem Getriebegehäuse drehfest verbindbar sein.
-
Das Getriebegehäuse kann Bestandteil eines Tretlagergehäuses sein, also einstückig mit dem Tretlagergehäuse ausgeführt sein. Alternativ kann das Getriebegehäuse separat von dem Tretlagergehäuse ausgeführt sein und im zusammengebauten Zustand des Getriebes in einem Hohlraum des Tretlagergehäuses angeordnet sein. Das Getriebegehäuse kann derart ausgebildet und angeordnet sein, das es im Betrieb des Getriebes nicht dreht, sondern ortsfest angeordnet ist.
-
Das dritte und vierte Schaltelement können jeweils als Bremse ausgeführt sein. Das erste Schaltelement kann als Kupplung ausgeführt werden. Das zweite Schaltelement kann als Kupplung oder als Freilauf ausgeführt sein. Die Ausführung als Freilauf bietet den Vorteil, dass keine Aktuatorik zum Betätigen des Schaltelements vorgesehen werden muss.
-
Die Antriebswelle kann mit einer Tretlagerkurbelwelle drehfest verbunden werden. Bei dieser Ausführung kann die Abtriebswelle mit einem Zugmittelträger, wie beispielsweise einem Kettenrad oder einem Riemenrad, drehfest verbunden sein. Dabei kann bei einem Einsatz des Getriebes in dem Fahrrad ein an dem Zugmittelträger anliegendes Drehmoment mittels eines Zugmittels, wie beispielsweise einer Kette oder eines Riemens, an ein Hinterrad übertragen werden.
-
Im Ergebnis wird ein Getriebe realisiert, bei dem genau vier Gänge durch genau zwei Planetensätze und/oder genau vier Schaltelement bereitgestellt werden können. Ein erster Gang kann ein Direktgang sein, also eine Übersetzung von 1 aufweisen. Die restlichen Gänge können eine Übersetzung ins Schnelle, also eine Übersetzung von kleiner 1 aufweisen.
-
Bei einer besonderen Ausführung kann das Getriebe einen dritten Planetensatz aufweisen, der mit dem ersten Planetensatz und/oder dem zweiten Planetensatz wirkverbunden ist. Der dritte Planetensatz kann dem ersten und zweiten Planetensatz triebtechnisch vorgeschaltet oder nachgeschaltet sein. Dabei kann der dritte Planetensatz ein Minus-Planetensatz sein.
-
Dabei kann ein Element des dritten Planetensatzes mittels eines fünften Schaltelements mit einem anderen Element des dritten Planetensatzes drehfest verbindbar sein. Bei einem geschlossenen fünften Schaltelement ist der dritte Planetensatz verblockt, weist also eine Übersetzung von 1 auf. Das fünfte Schaltelement kann derart angeordnet sein, dass das Hohlrad des dritten Planetensatzes mit einem Sonnenrad des dritten Planetensatzes drehfest verbindbar ist. Eine derartige Anordnung weist den Vorteil auf, dass das fünfte Schaltelement ein kleines Stützmoment aufzubringen hat. Natürlich ist es alternativ möglich, das fünfte Schaltelement derart anzuordnen, dass ein Steg des dritten Planetensatzes mittels des sechsten Schaltelements mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes oder mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes drehfest verbindbar ist.
-
Das Hohlrad des dritten Planetensatzes kann mittels eines sechsten Schaltelements mit dem Getriebegehäuse drehfest verbindbar sein. Das fünfte Schaltelement kann als Kupplung oder Freilauf ausgeführt. Das sechste Schaltelement kann als Bremse ausgeführt sein.
-
Bei einer Ausführung kann der dritte Planetensatz bei einem Zugbetrieb dem ersten und zweiten Planetensatz triebtechnisch vorgeschaltet sein, also eine Vorschaltgruppe bilden. Der erste und zweite Planetensatz, die Antriebswelle, die Abtriebswelle und die vier Schaltelemente bilden bei dieser Ausführung eine Hauptgruppe. Ein Steg des dritten Planetensatzes kann mittels einer weiteren Antriebswelle mit der Tretlagerkurbelwelle drehfest verbindbar sein und/oder ein Sonnenrad des dritten Planetensatzes kann mit der Antriebswelle drehfest verbunden sein. Bei dieser Ausführung ist die Abtriebswelle mit einem Zugmittelträger drehfest verbunden. Der Zugmittelträger kann mittels beispielsweise einer Kette oder eines Riemens mit einem Hinterrad des Fahrrads wirkverbunden ist.
-
Alternativ ist eine Ausführung möglich, bei der der dritte Planetensatz bei einem Zugbetrieb dem ersten und zweiten Planetensatz triebtechnisch nachgeschaltet ist, also eine Nachschaltgruppe bildet. Der erste und zweite Planetensatz, die Antriebswelle, die Abtriebswelle und die vier Schaltelemente bilden bei dieser Ausführung eine Hauptgruppe. Der Steg des dritten Planetensatzes kann mit der Abtriebswelle drehfest verbunden sein und das Sonnenrad des dritten Planetensatzes kann mit einer weiteren Abtriebswelle drehfest verbunden sein. Die weitere Abtriebswelle kann mit dem Zugmittelträger drehfest verbunden sein. Bei dieser Ausführung ist die Antriebswelle mit der Tretlagerkurbelwelle drehfest verbunden.
-
Die Vorschaltgruppe oder Nachschaltgruppe kann genau zwei Gänge bereitstellen und/oder genau zwei Schaltelemente, nämlich das fünfte und sechste Schaltelement, aufweisen. Dabei kann ein erster Gang ein Direktgang sein und ein zweiter Gang kann eine Übersetzung ins Schnelle aufweisen. Die Vorschaltgruppe oder Nachschaltgruppe kann genau einen Planetensatz, nämlich den dritten Planetensatz, aufweisen. Darüber hinaus weist der dritte Planetensatz keinen Stufenplaneten auf. Darüber hinaus stellt die Vorschalt- oder Nachschaltgruppe einen vierfachen Gangsprung bereit. Die Hauptgruppe weist ungefähr geometrisch gestufte Gangsprünge, beispielsweise im Bereich von 1,22 bis 1,28, auf.
-
Unabhängig davon, ob das Getriebe zusätzlich zu der Hauptgruppe die Vorschaltgruppe oder die Nachschaltgruppe aufweist, ergeben alle Varianten die gleiche Übersetzungsreihe, das heißt die Funktion des Getriebes ist insgesamt bei allen Varianten gleich. Unterschiede bestehen in den auftretenden Drehzahl- und Drehmomentverhältnissen an den einzelnen Planetensätzen. Da einerseits die Vorschalt- oder Nachschaltgruppe und andererseits die Hauptgruppe als ersten Gang den Direktgang aufweisen, ist die Drehmomentbelastung bei allen Varianten ähnlich. Größere Unterschiede ergeben sich bei den Drehzahlen, da die im Kraftfluss weiter hinten gelegenen Planetensätze in einigen Gängen mit bereits höherer Eingangsdrehzahl betrieben werden.
-
Die im Getriebe eingesetzten Schaltelemente, wie Kupplungen oder Bremsen, können formschlüssig oder reibschlüssig ausgeführt werden. Falls die Schaltelemente als Freiläufe ausgeführt sind, ist es vorteilhaft, dass einerseits die Hauptgruppe und/oder andererseits die Vorschaltgruppe oder Nachschaltgruppe nicht blockiert, um ein Verblocken des Getriebes bei Drehrichtungsumkehr am Antrieb oder am Abtrieb zu verhindern. Dies lässt sich dadurch realisieren, dass das sechste Schaltelement der Vorschalt- oder Nachschaltgruppe und/oder das dritte und vierte Schaltelement der Hauptgruppe als einseitig wirkende Bremse, wie beispielsweise eine schaltbare Freilaufbremse, ausgeführt sind.
-
Bei einer Ausbildung des zweiten und/oder sechsten Schaltelements als Freilauf können die Freiläufe derart ausgebildet sein, dass sie einen großen Durchmesser aufweisen. Dadurch kann die Belastung der Klemmkörper der Freiläufe gering gehalten werden. Insbesondere können die Freiläufe im Wesentlichen den gleichen oder den gleichen Durchmesser wie die als Bremsen ausgeführten Schaltelemente aufweisen.
-
Im Ergebnis kann durch Ankoppeln der Hauptgruppe, die vier Gänge bereitstellt, mit einer Vorschalt- oder Nachschaltgruppe, die jeweils zwei Gänge bereitstellen, ein 8-Gang Getriebe realisiert werden. Das Getriebe ist vorteilhaft, da acht Gänge mit genau drei Planetensätzen realisiert werden können, so dass das Getriebe eine geringe Baulänge aufweist.
-
Darüber hinaus weist das Getriebe geeignete Werte für die Standübersetzungen auf, so dass die Planetensätze einen kleinen Durchmesser aufweisen können. Insbesondere können der zweite Planetensatz und der dritte Planetensatz die gleiche Standübersetzung aufweisen. Dies ist vorteilhaft, da mehr Gleichteile möglich sind. Für den ersten Planetensatz kann ebenfalls die gleiche Standübersetzung gewählt werden. Da es sich bei dem ersten Planetensatz um einen Plus-Planetensatz handeln kann, können nur die Sonne und das Hohlrad mit dem zweiten und/oder dritten Planetensatz gleich sein.
-
Bei einer ganz besonderen Ausführung kann das Getriebe eine elektrische Maschine aufweisen, die mit der Abtriebswelle oder der weiteren Abtriebswelle wirkverbunden oder wirkverbindbar ist. Die elektrische Maschine kann dem ersten und/oder zweiten und/oder dritten Planetensatz triebtechnisch nachgeschaltet sein. Die triebtechnische Nachschaltung der elektrischen Maschine bietet den Vorteil, dass die Planetensätze nicht mit dem von der elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoment belastet werden. Die elektrische Maschine weist zudem den Vorteil auf, dass sie den Fahrradfahrer im Fahrbetrieb unterstützen kann. Dadurch ist eine feine Gangabstufung nicht notwendig, da aufgrund der elektrischen Maschine die Muskelkraft eine geringe Bedeutung für den Antrieb hat.
-
Die elektrische Maschine besteht zumindest aus einem drehfesten Stator und einem drehbar gelagerten Rotor und ist in einem motorischen Betrieb dazu eingerichtet, elektrische Energie in mechanische Energie in Form von Drehzahl und Drehmoment zu wandeln, sowie in einem generatorischen Betrieb mechanische Energie in elektrische Energie in Form von Strom und Spannung zu wandeln.
-
Die elektrische Maschine kann, insbesondere in radialer Richtung, versetzt zu einer Mittelachse des Getriebes und/oder der Tretlagerkurbelwelle angeordnet sein. Insbesondere kann eine Mittelachse der elektrischen Maschine parallel zu einer Mittelachse des Getriebes verlaufen. Dies bietet den Vorteil, dass die elektrische Maschine in einem Bereich des Getriebes angeordnet sein kann, bei dem ausreichend Platz zur Aufnahme der elektrischen Maschine zur Verfügung steht. Darüber hinaus kann ein Innendurchmesser der elektrischen Maschine frei gewählt werden, da die nicht zum Getriebe gehörende Tretlagerkurbelwelle nicht durch die elektrische Maschine hindurch verläuft.
-
Die Anbindung der elektrischen Maschine an die Abtriebswelle oder weitere Abtriebswelle kann mittels eines Kettentriebs und/oder Riementriebs und/oder eines Stirnradgetriebes und/oder eines Übersetzungsgetriebes erfolgen. Zudem kann in dem Kraftfluss zwischen der elektrischen Maschine und der Abtriebswelle oder der weiteren Abtriebswelle ein Freilauf angeordnet sein. Der Freilauf bietet den Vorteil, dass beim Betrieb ohne elektrische Maschine keine Verluste durch den mitdrehenden Rotor der elektrischen Maschine verursacht werden.
-
Ganz besonders vorteilhaft ist ein Tretlager mit dem erfindungsgemäßen Getriebe, wobei die Antriebswelle oder die weitere Antriebswelle mit der Tretlagerkurbelwelle drehfest verbunden ist. Dabei kann das Tretlager ein Tretlagergehäuse aufweisen, wobei das Getriebe in einem Hohlraum des Tretlagergehäuses angeordnet ist. Das Getriebe kann modular ausgeführt sein. Daher kann das Getriebe als Ganzes in den Hohlraum eingeführt oder aus diesem entnommen werden. Von ganz besonderem Vorteil ist ein Fahrrad mit dem Getriebe oder dem Tretlager.
-
In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleichwirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt:
- 1: eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2: eine Schaltmatrix des in 1 dargestellten Getriebes,
- 3: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
- 4: eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
- 5: eine Tabelle mit Werten für die Standübersetzung der Planetensätze,
- 6: eine Schaltmatrix der in 3 und 4 dargestellten Getriebe.
-
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Getriebe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, das bezüglich einer Tretlagerkurbelwelle 4 rotationssymmetrisch ist. In 1 ist nur die obere Hälfte des Getriebes dargestellt.
-
Das Getriebe weist vier Schaltelemente auf, nämlich ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, ein drittes Schaltelement S3 und ein viertes Schaltelement S4. Darüber hinaus weist das Getriebe einen ersten Planetensatz PS1 und einen zweiten Planetensatz PS2 auf. Der erste Planetensatz PS1 ist als Plus-Planetensatz und der zweite Planetensatz PS2 als Minus-Planetensatz ausgeführt.
-
Ein Steg des ersten Planetensatzes PS1 ist mit einem Steg des zweiten Planetensatzes PS2 drehfest verbunden und ein Hohlrad des ersten Planetensatzes PS1 ist mit einem Hohlrad des zweiten Planetensatzes PS2 drehfest verbunden. Der Steg des ersten Planetensatzes und der Steg des zweiten Planetensatz PS2 sind einstückig, insbesondere als gemeinsames Bauteil, ausgeführt. Das Hohlrad des ersten Planetensatzes PS1 und das Hohlrad des zweiten Planetensatzes PS2 sind einstückig, insbesondere als gemeinsames Bauteil, ausgeführt.
-
Eine Antriebswelle 1 des Getriebes ist mittels des ersten Schaltelements S1 mit dem Steg des ersten Planetensatzes PS1 drehest verbindbar. Darüber hinaus ist die Antriebswelle 1 mittels des zweiten Schaltelements S2 mit dem Hohlrad des ersten Planetensatzes PS1 und mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes PS2 drehfest verbindbar. Ein Sonnenrad des ersten Planetensatzes PS1 ist mit einer Abtriebswelle 2 drehfest verbunden. Die Abtriebswelle 2 ist mit einem in 1 nicht dargestellten Zugmittelträger, wie beispielsweise ein Kettenrad oder Riemenrad, drehfest verbunden.
-
Der Steg des zweiten Planetensatzes PS2 ist mittels des dritten Schaltelements S3 mit einem Getriebegehäuse 3 drehfest verbindbar. Ein Sonnenrad des zweiten Planetensatzes PS2 ist mittels des vierten Schaltelements S4 mit dem Getriebegehäuse 3 drehfest verbindbar.
-
Das Getriebe ist in einem Hohlraum eines Tretlagergehäuses 8 angeordnet. Das in 1 gezeigte Getriebe bildet eine Hauptgruppe HG, die, wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist, mit weiteren Bereichsgruppen wirkverbunden wird.
-
2 zeigt eine Schaltmatrix für das in 1 dargestellte Getriebe. Dabei sind mit dem Zeichen „X“ die Schaltelemente gekennzeichnet, die bei dem jeweiligen Gang geschlossen sind. Darüber hinaus ist in der 2 für jeden Gang die Übersetzung „i“ zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 2 genannt. Auch werden in der Tabelle die Gangsprünge „phi“ genannt. Wie aus 2 ersichtlich ist, weist das Getriebe vier Gänge auf, wobei der erste Gang ein Direktgang ist. Bei den weiteren Gängen erfolgt eine Übersetzung ins Schnelle. Die Schaltelemente werden durch eine geeignete Aktuatorik betätigt.
-
Bei dem in 1 dargestellten Getriebe kann der erste Planetensatz PS1 eine Standübersetzung von 1,56 und der zweite Planetensatz kann eine Standübersetzung von -1,56 aufweisen. Die Standübersetzung entspricht bei einem Minus-Planetensatz dem negativen Zähnezahlverhältnis von Hohlrad und Sonne. Bei einem Plus-Planetensatz entspricht die Standübersetzung dem positiven Zähnezahlverhältnis von Hohlrad und Sonne.
-
3 zeigt ein Getriebe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Getriebe unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Getriebe darin, dass das Getriebe einen dritten Planetensatz PS3 aufweist, der eine Vorschaltgruppe VG bildet, die der Hauptgruppe HG triebtechnisch vorgeschaltet ist. Insbesondere ist der dritte Planetensatz PS3 dem ersten Planetensatz PS1 und dem zweiten Planetensatz PS2 triebtechnisch vorgeschaltet, bei Betrachtung eines Kraftflusses von der Tretlagerkurbelwelle 4 zur Abtriebswelle 2 bei einem Zugbetrieb.
-
Ein Steg des dritten Planetensatzes PS3 ist mittels einer weiteren Antriebswelle 5 mit der Tretlagerkurbelwelle 4 drehfest verbunden. Ein Sonnenrad des dritten Planetensatzes PS3 ist mit der Antriebswelle 1 drehfest verbunden. Ein Hohlrad des dritten Planetensatzes PS3 ist mittels eines fünften Schaltelements S5 mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes PS3 drehfest verbindbar. Darüber hinaus ist das Hohlrad des dritten Planetensatzes PS3 mittels eines sechsten Schaltelements S6 mit dem Getriebegehäuse 3 drehfest verbindbar.
-
Das fünfte Schaltelement S5 ist als Bremse und das sechste Schaltelement S6 ist als Freilauf ausgeführt.
-
4 zeigt ein Getriebe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das in 4 dargestellte Getriebe unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten Getriebe darin, dass der dritte Planetensatz PS3 nicht eine Vorschaltgruppe VG, sondern eine Nachschaltgruppe NG bildet. Dies bedeutet, dass der dritte Planetensatz PS3 der Hauptgruppe HG triebtechnisch nachgeschaltet ist, bei Betrachtung des Kraftflusses von der Tretlagerkurbelwelle 4 zu einer weiteren Abtriebswelle 6 bei einem Zugbetrieb.
-
Die Abtriebswelle 2 ist mit dem Steg des dritten Planetensatzes PS3 drehfest verbunden. Das Sonnenrad des dritten Planetensatzes PS3 ist mit der weiteren Abtriebswelle 6 drehfest verbunden. Dabei ist die weitere Abtriebswelle 6 mit einem in 4 nicht dargestellten Zugmittelträger drehfest verbunden. Die Antriebswelle 1 ist mit der Tretlagerkurbelwelle 4 drehfest verbunden.
-
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass das Getriebe eine elektrische Maschine 7 aufweist, die mit der weiteren Abtriebswelle 6 wirkverbunden ist, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Anbindung der elektrischen Maschine 7 an die weiteren Abtriebswelle 6 kann über ein Überlagerungsgetriebe, ein Stirnradgetriebe, einen Kettenantrieb und/oder einen Riementrieb erfolgen, wobei die Anbindung in 4 nicht dargestellt ist. Dabei erfolgt die Anbindung der elektrischen Maschine 7 in einem der Nachschaltgruppe NG triebtechnisch nachgeschalteten Bereich.
-
Die elektrische Maschine 7 ist nicht rotationssymmetrisch zu der Tretlagerkurbelwelle 4 ausgeführt. Insbesondere ist die elektrische Maschine 7 in radialer Richtung versetzt zu der Tretlagerkurbelwelle 4 angeordnet.
-
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass das Getriebe einen Drehmomentsensor 9 aufweist, mittels dem das von der Tretlagerkurbelwelle 2 auf die Antriebswelle 1 übertragene Drehmoment gemessen werden kann. Der Drehmomentsensor 9 kann scheibenförmig ausgeführt sein. Natürlich ist auch eine andere Ausführung und/oder Anordnung des Drehmomentsensors 9 möglich.
-
5 zeigt eine Tabelle mit Werten für die Standübersetzung der in den 3 und 4 dargestellten Planetensätze. Wie aus 5 zu entnehmen ist, weist der zweite Planetensatz PS2 und der dritte Planetensatz PS3 die gleiche Standübersetzung von -1,56 auf. Der erste Planetensatz PS1 weist die Standübersetzung von 1,56 auf.
-
6 zeigt eine Schaltmatrix für die in den 3 und 4 dargestellten Getriebe. Dabei sind mit dem Zeichen „X“ die Schaltelemente gekennzeichnet, die in dem jeweiligen Gang geschlossen sind. Sofern das Schaltelement als Freilauf ausgeführt ist, bedeutet „X“, dass der Freilauf sperrt. Dies erfolgt selbsttätig ohne äußere Betätigung. Die als Bremse ausgeführten Schaltelemente werden durch wenigstens einen Aktuator geschlossen.
-
Aus der Schaltmatrix ist außerdem zu entnehmen, dass die in den 3 und 4 dargestellten Getriebe acht Gänge aufweisen. Darüber hinaus ist in der Schaltmatrix für jeden Gang die Übersetzung „i“ zwischen der Tretlagerkurbelwelle 4 und dem Zugmittelträger genannt. Außerdem ist aus der Schaltmatrix der Gangsprung „phi“ zu entnehmen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Antriebswelle
- 2
- Abtriebswelle
- 3
- Getriebegehäuse
- 4
- Tretlagerkurbelwelle
- 5
- weitere Antriebswelle
- 6
- weitere Abtriebswelle
- 7
- elektrische Maschine
- 8
- Tretlagergehäuse
- 9
- Drehmomentsensor
- S1
- erstes Schaltelement
- S2
- zweites Schaltelement
- S3
- drittes Schaltelement
- S4
- viertes Schaltelement
- S5
- fünftes Schaltelement
- S6
- sechstes Schaltelement
- HG
- Hauptgetriebe
- NG
- Nachschaltgetriebe
- VG
- Vorschaltgetriebe
- PS1
- erster Planetensatz
- PS2
- zweiter Planetensatz
- PS3
- dritter Planetensatz
-
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
-
