DE102017006754A1

DE102017006754A1 - Drive device, in particular for an electric vehicle

Info

Publication number: DE102017006754A1
Application number: DE102017006754.6A
Authority: DE
Inventors: Tobias Schilder; Tobias Haerter; Klaus Riedl
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-07-15
Filing date: 2017-07-15
Publication date: 2019-01-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, mit einem Elektromotor (10a), mit einem Achsantrieb (11a) und einem zwischen dem Elektromotor (10a) und dem Achsantrieb (11a) angeordneten Mehrstufengetriebe (12a; 12b), das drei wirkungsmäßig miteinander verbundene Planetenradstufen (P1a, P2a, P3a; P1b, P2b, P3b) mit jeweils einem Sonnenrad (P11a, P21a, P31a; P11b, P21b, P31b), einem Hohlrad (P13a, P23a, P33a; P13b, P23b, P33b) und einem Planetenradträger (P12a, P22a, P32a; P12b, P22b, P32b), zwei Schalteinheiten (S1a, S2a; S1a, S2a), ein Getriebeeingangselement (13a; 13b) zur drehfesten Anbindung des Elektromotors (10a) und ein Getriebeausgangselement (14a; 14b) zur drehfesten Anbindung des Achsantriebs (11a) aufweist, wobei das Getriebeeingangselement (13a; 13b) permanent drehfest mit dem Sonnenrad (P11a; P11b) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b) verbunden ist, das Getriebeausgangselement (14a; 14b) permanent drehfest mit dem Planetenradträger (P32a; P32b) der dritten Planetenradstufe (P3a; P3b) verbunden ist und der Planetenradträger (P12a; P12b) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b) und das Sonnenrad (P31a; P31b) der dritten Planetenradstufe (P3a; P3b) permanent drehfest miteinander verbunden sind.

The invention relates to a drive device, in particular for an electric vehicle, with an electric motor (10a), with an axle drive (11a) and between the electric motor (10a) and the final drive (11a) arranged multi-stage transmission (12a, 12b), the three operatively with each other connected planetary gear stages (P1a, P2a, P3a; P1b, P2b, P3b) each having a sun gear (P11a, P21a, P31a, P11b, P21b, P31b), a ring gear (P13a, P23a, P33a, P13b, P23b, P33b) and a ring gear Planetary gear carrier (P12a, P22a, P32a, P12b, P22b, P32b), two switching units (S1a, S2a, S1a, S2a), a transmission input element (13a, 13b) for the rotationally fixed connection of the electric motor (10a) and a transmission output element (14a, 14b) for rotationally fixed connection of the final drive (11a), wherein the transmission input element (13a; 13b) is permanently connected in a rotationally fixed manner to the sun gear (P11a; P11b) of the first planetary gear (P1a; P1b), the transmission output element (14a; planet gear ger (P32a; P3b) of the third planetary gear stage (P3a; P3b) and the planet carrier (P12a; P12b) of the first planetary gear stage (P1a; P1b) and the sun gear (P31a; P31b) of the third planetary gear stage (P3a;

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer rein elektrisch angetriebenen Antriebsachse.The invention relates to a drive device for a motor vehicle, in particular an electric vehicle or a motor vehicle with at least one purely electrically driven drive axle.

Aus der WO 2015/169837 A1 ist bereits eine Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug, bekannt, die einen Elektromotor, einen Achsantrieb und ein zwischen dem Elektromotor und dem Achsantrieb angeordnetes Getriebe aufweist.From the WO 2015/169837 A1 is already a drive device for an electric vehicle, known, comprising an electric motor, a final drive and arranged between the electric motor and the final drive.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine weiterentwickelte, insbesondere lastschaltfähige, Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is in particular the object of providing a further developed, in particular power shiftable, drive device for an electric vehicle. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.

Die Erfindung geht aus von einer Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, mit zumindest einem Elektromotor, mit zumindest einem Achsantrieb und einem zwischen dem Elektromotor und dem Achsantrieb angeordneten, konstruktiv zur Schaltung von zwei Vorwärtsgetriebegängen vorgesehenen Mehrstufengetriebe, das drei wirkungsmäßig miteinander verbundene Planetenradstufen mit jeweils einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenradträger, zwei Schalteinheiten mit jeweils zwei drehfest miteinander verbindbaren Kopplungselementen, ein Getriebeeingangselement zur drehfesten Anbindung des Elektromotors und ein Getriebeausgangselement zur drehfesten Anbindung des Achsantriebs aufweist, wobei das Getriebeeingangselement permanent drehfest mit dem Sonnenrad der ersten Planetenradstufe verbunden ist, das Getriebeausgangselement permanent drehfest mit dem Planetenradträger der dritten Planetenradstufe verbunden ist und der Planetenradträger der ersten Planetenradstufe und das Sonnenrad der dritten Planetenradstufe permanent drehfest miteinander verbunden sind.The invention is based on a drive device, in particular for an electric vehicle, with at least one electric motor, with at least one final drive and a arranged between the electric motor and the final drive, designed for the circuit of two forward gears multi-speed transmission, the three operatively interconnected Planetenradstufen each with a Sun gear, a ring gear and a planet carrier, two switching units each having two rotatably interconnectable coupling elements, a transmission input member for non-rotatable connection of the electric motor and a transmission output member for rotationally fixed connection of the final drive, wherein the transmission input member permanently rotatably connected to the sun gear of the first planetary gear, the Transmission output element permanently rotatably connected to the planet carrier of the third planetary gear and the planet carrier of the first planetary gear and da s sun gear of the third planetary gear permanently rotatably connected to each other.

Es wird vorgeschlagen, dass das Hohlrad der zweiten Planetenradstufe und der Planetenradträger der dritten Planetenradstufe permanent drehfest miteinander verbunden sind. Durch eine solche Ausgestaltung kann eine kompakte Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt werden, die eine vorteilhafte Anbindung des Elektromotors an den Achsantrieb ermöglicht. Es kann insbesondere eine koaxiale Anordnung ermöglicht werden. Durch das Mehrstufengetriebe können unterschiedliche Vorwärtsgetriebegänge bereitgestellt werden, durch die ein von dem Elektromotor abgegebenes Antriebsmoment vorteilhaft umgesetzt werden kann. Die Drehzahlen des Elektromotors können dadurch insbesondere vorteilhaft bei hoher Geschwindigkeit reduziert werden. Ferner kann ein Gang, insbesondere ein erster Gang, einen längeren Kriech- und sogar Anhängerbetrieb ermöglichen. Auf eine Schaltbarkeit von Rückwärtsgetriebegängen kann verzichtet werden, indem der Elektromotor für eine Drehrichtungsumkehr vorgesehen ist. Die Fahrgänge lassen sich daher vorzugsweise für Vorwärts- und Rückwärtsfahrten verwenden. Ferner kann insbesondere eine verlustoptimierte und kompakte Bauweise erreicht werden. Es kann insbesondere auf zusätzliche Radsätze verzichtet werden. Es wird kein weiterer Finaldrive benötigt. Ferner können insbesondere geringe Relativdrehzahlen in den Planeten bereitgestellt werden. Des Weiteren ergibt sich eine gute Stapelungsmöglichkeit zur optimalen Bauraumnutzung. Des Weiteren kann, insbesondere da vorzugsweise eine Gesamtübersetzung durch das Mehrstufengetriebe erfolgt, ein vorteilhafter Verzahnungswirkungsgrad im Hauptfahrbereich erreicht werden. Der Verzahnungswirkungsgrad liegt insbesondere in einem guten Bereich, da insbesondere auch keine weitere Abtriebsübersetzung benötigt wird. Insbesondere entstehen keine weiteren Verzahnungsverluste durch ein Stirnraddifferential. Übersetzungsverhältnisse der Vorwärtsgetriebegänge und/oder des Achsantriebs können zumindest teilweise an eine Ausgestaltung des Elektrofahrzeugs angepasst werden. Es kann eine flexible Antriebsvorrichtung bereitgestellt werden. Ferner können insbesondere vorteilhaft niedrige Drehzahlen in der Antriebsvorrichtung erreicht werden, wodurch Schleppverluste vorteilhaft gering gehalten werden können.It is proposed that the ring gear of the second planetary gear and the planet carrier of the third planetary gear are permanently connected to each other rotatably. By such a configuration, a compact drive device for an electric vehicle can be provided, which allows an advantageous connection of the electric motor to the final drive. In particular, a coaxial arrangement can be made possible. Through the multi-speed transmission, different forward gears can be provided, by which a given by the electric motor drive torque can be implemented advantageously. The rotational speeds of the electric motor can be reduced particularly advantageous at high speed. Furthermore, a gear, in particular a first gear, allow a longer creep and even trailer operation. A switchability of reverse gears can be dispensed with by the electric motor is provided for a reversal of direction. The drives can therefore preferably be used for forward and reverse drives. Furthermore, in particular a loss-optimized and compact design can be achieved. It can be dispensed in particular to additional wheelsets. There is no need for another final drive. Furthermore, in particular low relative speeds can be provided in the planet. Furthermore, there is a good stacking option for optimal use of space. Furthermore, in particular since preferably a total transmission ratio is achieved by the multi-speed transmission, an advantageous gear efficiency in the main driving range can be achieved. The toothing efficiency is in particular in a good range, since in particular no further output ratio is needed. In particular, no further gear losses occur due to a spur gear differential. Transmission ratios of the forward gears and / or the final drive can be at least partially adapted to a configuration of the electric vehicle. There may be provided a flexible drive device. Furthermore, particularly advantageously low rotational speeds can be achieved in the drive device, whereby drag losses can advantageously be kept low.

Unter einer „Antriebsvorrichtung mit zumindest einem Elektromotor, mit zumindest einem Achsantrieb und einem zwischen dem Elektromotor und dem Achsantrieb angeordneten Mehrstufengetriebe“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Antriebsvorrichtung verstanden werden, die lediglich Elektromotoren zur Erzeugung eines Antriebsmoments aufweist. Insbesondere soll darunter eine von einer Brennkraftmaschine unabhängige Antriebsvorrichtung verstanden werden. Unter einem „Mehrstufengetriebe“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein zwischen dem Elektromotor und dem Achsantrieb angeordnetes Getriebe zur Schaltung der unterschiedlich übersetzten Vorwärtsgetriebegänge verstanden werden. Unter einer „Planetenradstufe“ soll weiter insbesondere eine Zahnradstufe verstanden werden, die durch einen Zahneingriff zwischen einem Sonnenrad und einem von einem Planetenradträger geführten Planetenrad und/oder einen Zahneingriff zwischen einem von einem Planetenradträger geführten Planetenrad und einem Hohlrad definiert ist. Grundsätzlich können die Planetenradstufen zumindest teilweise einstückig ausgeführt werden. Insbesondere ist es denkbar, dass zwei der Planetenradstufen ein gemeinsames Hohlrad und getrennte Sonnenräder oder ein gemeinsames Sonnenrad und getrennte Hohlräder aufweisen. Unter einem „Achsantrieb“ soll insbesondere eine Wirkverbindung zwischen dem Getriebeausgangselement des Mehrstufengetriebes und zumindest einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs verstanden werden. Der Achsantrieb kann grundsätzlich unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen, die für eine permanente und/oder schaltbare Verbindung zwischen dem Getriebeausgangselement und dem zumindest einen Antriebsrad vorgesehen sind. Der Achsantrieb kann beispielsweise für eine direkte permanente drehfeste Verbindung zwischen dem Getriebeausgangselement und dem Antriebsrad vorgesehen sein, d.h. der Achsantrieb kann grundsätzlich lediglich durch eine Antriebswelle ausgebildet werden, welche das Getriebeausgangselement und das Antriebsrad verbindet. Alternativ kann der Achsantrieb auch ein Differential aufweisen, das dazu vorgesehen ist, zwei Antriebsräder parallel an das Getriebeausgangselement anzubinden. Vorzugsweise wird auf eine Stirnradstufe zwischen dem Getriebeausgangselement und dem Differential verzichtet, d.h. das Differential weist ein Eingangselement auf, das drehfest mit dem Getriebeausgangselement verbunden ist. Unter einem „Getriebeeingangselement “ soll dabei insbesondere ein Getriebeelement verstanden werden, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung an einen Rotor des Elektromotors vorgesehen ist. Unter einem „Getriebeausgangselement“ soll insbesondere ein Getriebeelement verstanden werden, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs vorgesehen ist. Unter einem „Getriebeelement“ soll insbesondere eine Ausgestaltung verstanden werden, die zur permanenten drehfesten Verbindung zwischen den Sonnenrädern, Planetenradträgern, Hohlrädern und/oder Kopplungselementen vorgesehen ist.A "drive device with at least one electric motor, with at least one final drive and a multi-step transmission arranged between the electric motor and the final drive" is to be understood in this context in particular as a drive device which has only electric motors for generating a drive torque. In particular, it should be understood to mean a drive device independent of an internal combustion engine. In this context, a "multistage transmission" is to be understood as meaning, in particular, a transmission arranged between the electric motor and the final drive for shifting the differently translated forward gears. A "planetary gear stage" is to be understood in particular a gear stage, which is defined by a tooth engagement between a sun gear and a guided by a planet carrier planetary gear and / or meshing between a guided by a planet carrier planetary gear and a ring gear. In principle, the planetary gear stages can be made at least partially in one piece. In particular, it is conceivable that two of the planetary gear have a common ring gear and separate sun gears or a common sun gear and separate ring gears. Under a "Final drive" is to be understood in particular an operative connection between the transmission output element of the multi-speed transmission and at least one drive wheel of the motor vehicle. The final drive can in principle have different configurations, which are provided for a permanent and / or switchable connection between the transmission output element and the at least one drive wheel. The final drive can be provided for example for a direct permanent non-rotatable connection between the transmission output element and the drive wheel, ie the final drive can basically only be formed by a drive shaft which connects the transmission output element and the drive wheel. Alternatively, the final drive can also have a differential, which is intended to connect two drive wheels in parallel to the transmission output element. Preferably, a spur gear stage between the transmission output element and the differential is dispensed with, ie the differential has an input element which is non-rotatably connected to the transmission output element. A "transmission input element" should be understood to mean, in particular, a transmission element which is provided, at least structurally, for non-rotatable connection to a rotor of the electric motor. A "transmission output element" is to be understood, in particular, as a transmission element which is provided at least structurally for the rotationally fixed connection of an axle drive. A "transmission element" is to be understood in particular an embodiment which is provided for permanent non-rotatable connection between the sun gears, planetary carriers, ring gears and / or coupling elements.

Unter „konstruktiv“ soll insbesondere verstanden werden, dass konstruktiv eine entsprechende Ausgestaltung vorgesehen ist, in einem eventuellen Ausführungsbeispiel aber von einer funktionellen Nutzung der konstruktiven Ausgestaltung abgesehen werden kann. Unter „konstruktiv zur Schaltung eines Getriebegangs vorgesehen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass mittels der Schalteinheiten und Planetenradstufen mechanisch ein entsprechender Getriebegang grundsätzlich bildbar ist, unabhängig davon, ob im Rahmen einer Schaltstrategie auf die Schaltung des Getriebegangs verzichtet wird oder nicht. Beispielsweise können in einer Ausgestaltung die Schalteinheiten konstruktiv zur Schaltung von mehr Vorwärtsgetriebegängen vorgesehen sein, als es sinnvoll sein kann, sie im Rahmen einer Betriebsstrategie für das Mehrstufengetriebe zu schalten.By "constructive" is to be understood in particular that a corresponding design is provided structurally, but in a possible embodiment of a functional use of the structural design can be dispensed with. In this context, "constructively provided for shifting a transmission gear" is to be understood in particular as meaning that by means of the shifting units and planetary gear stages a corresponding gear train can be formed in principle, irrespective of whether the transmission gear shift is dispensed with or not in the context of a shifting strategy. For example, in one embodiment, the switching units may be structurally provided for switching more forward gears, as it may be useful to switch them as part of an operating strategy for the multi-speed transmission.

Die Planetenradstufen sind im Folgenden mit „erster Planetenradstufe“, „zweiter Planetenradstufe“ und „dritter Planetenradstufe“ bezeichnet. Die Bezeichnungen „erste“, „zweite“ und „dritte“ Planetenradstufe sind insbesondere zur Festlegung einer axialen Anordnung vorgesehen, wobei eine axiale Reihenfolge der Planetenradstufen von der Nummerierung abweichen kann. Grundsätzlich ist eine geänderte Anordnung der Planetenradstufen und/oder eine gestapelte Anordnung, bei der die Planetenradstufen zumindest teilweise radial ineinander geschachtelt sind, denkbar. Insbesondere durch eine räumliche Umordnung der Schalteinheiten, durch eine geänderte Anordnung von Getriebeelementen und/oder durch Vertauschung der Sonnenräder, Planetenräder und/oder Hohlräder sind verschiedene, kinematisch äquivalente Getriebestrukturen realisierbar. Unter „kinematisch äquivalenten Getriebestrukturen“ sollen dabei Getriebestrukturen verstanden werden, welche eine gleiche Anzahl von Schalteinheiten sowie identische Schaltschemata zur Schaltung der Vorwärtsgetriebegänge und der Rückwärtsgetriebegänge aufweisen.The planetary gear stages are hereinafter referred to as "first planetary gear stage", "second planetary gear stage" and "third planetary gear stage". The terms "first", "second" and "third" Planetenradstufe are particularly intended to define an axial arrangement, wherein an axial order of the planetary gear stages may differ from the numbering. In principle, a modified arrangement of the planetary gear stages and / or a stacked arrangement in which the planetary gear stages are at least partially nested radially in one another is conceivable. In particular, by a spatial rearrangement of the switching units, by a modified arrangement of transmission elements and / or by interchanging of the sun gears, planet gears and / or ring gears different, kinematically equivalent transmission structures can be realized. By "kinematically equivalent transmission structures" gear structures are to be understood, which have an equal number of switching units and identical circuit diagrams for switching the forward gears and the reverse gears.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die erste Schalteinheit dazu vorgesehen ist, das Hohlrad der dritten Planetenradstufe gehäusefest anzuordnen. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die erste Schalteinheit dazu vorgesehen ist, den Planetenradträger der zweiten Planetenradstufe gehäusefest anzuordnen. Es wird ferner vorgeschlagen, dass die zweite Schalteinheit dazu vorgesehen ist, das Hohlrad der ersten Planetenradstufe gehäusefest anzuordnen. Es wird weiter vorgeschlagen, dass die zweite Schalteinheit dazu vorgesehen ist, das Sonnenrad der zweiten Planetenradstufe gehäusefest anzuordnen. Dadurch können insbesondere vorteilhaft geringe Relativdrehzahlen in den offenlaufenden Schalteinheiten erreicht werden. Vorzugsweise ist insbesondere denkbar, dass zumindest eines der Schalteinheiten zur weiteren Verlustreduzierung als Klauenschalteinheit oder Freilauf ausgeführt ist. Ferner können vorteilhaft geringe Drehzahldifferenzen bereitgestellt werden, wodurch eine einfache Synchronisation möglich ist. Des Weiteren kann insbesondere eine einfache Zugänglichkeit der Schalteinheiten ermöglicht werden.It is also proposed that the first switching unit is provided to arrange the ring gear of the third planetary gear fixed to the housing. Furthermore, it is proposed that the first switching unit is provided to arrange the planet carrier of the second planetary gear fixed to the housing. It is also proposed that the second switching unit is provided to arrange the ring gear of the first planetary gear fixed to the housing. It is further proposed that the second switching unit is provided to arrange the sun gear of the second planetary gear fixed to the housing. As a result, particularly low relative rotational speeds can be achieved in the open-running switching units. Preferably, it is particularly conceivable that at least one of the switching units is designed for further loss reduction as a claw switching unit or freewheel. Furthermore, advantageously low speed differences can be provided, whereby a simple synchronization is possible. Furthermore, in particular easy accessibility of the switching units can be made possible.

Unter einer „Schalteinheit“ soll weiter insbesondere eine Einheit mit genau zwei relativ zueinander drehbaren Kopplungselementen, die zur drehfesten Verbindung miteinander vorgesehen sind, verstanden werden. Eine Schalteinheit kann wahlweise als Kupplung oder Bremse ausgebildet werden. Unter einer Schalteinheit, die als „Kupplung“ ausgebildet ist, soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die in einem Leistungsfluss zwischen zwei der Planetenradstufen angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihre zwei drehbar angeordneten Kopplungselemente, die in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander verdrehbar sind, in einem geschlossenen Zustand drehfest miteinander zu verbinden. Unter einer Schalteinheit, die als „Bremse“ ausgebildet ist, soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die wirkungsmäßig zwischen einer der Planetenradstufen und einem Getriebegehäuse angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihr drehbares Kopplungselement, das in einem geöffneten Zustand unabhängig von dem Getriebegehäuse verdrehbar ist, in einem geschlossenen Zustand mit ihrem drehfest mit dem Getriebegehäuse verbundenen Kopplungselement drehfest zu verbinden. Unter „drehfest verbunden“ soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, bei der ein Leistungsfluss über eine vollständige Umdrehung gemittelt mit einem unveränderten Drehmoment, einer unveränderten Drehrichtung und/oder einer unveränderten Drehzahl übertragen wird.In particular, a "switching unit" is to be understood as meaning a unit having exactly two coupling elements that are rotatable relative to one another and that are provided for the rotationally fixed connection with one another. A switching unit can optionally be designed as a clutch or brake. Under a switching unit, which is designed as a "clutch" is to be understood in particular a switching unit which is arranged in a power flow between two of the planetary gear and which is provided, its two rotatably arranged coupling elements which are independently rotatable in an open state to connect in a closed state rotatably with each other. Under a switching unit, which is designed as a "brake" is intended in particular a Switching unit to be understood, which is operatively disposed between one of the planetary gear and a gear housing and which is intended to rotatably coupling their rotatable coupling element, which is rotatable in an open state independently of the transmission housing in a closed state with its non-rotatably connected to the transmission housing coupling element connect to. By "non-rotatably connected" is meant in particular a connection in which a power flow over a complete revolution averaged with an unchanged torque, an unchanged direction of rotation and / or an unchanged speed is transmitted.

Unter einer Schalteinheit soll in diesem Zusammenhang insbesondere keine Kupplung verstanden werden, die einem durch die Planetenradstufen ausgebildeten Zahnradsatz vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist. Unter einer „dem Zahnradsatz vorgeschalteten Kupplung“ soll insbesondere eine Kupplung verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor und dem Getriebeeingangselement angeordnet ist, wie beispielsweise eine Trennkupplung oder eine Anfahrkupplung. Unter einer „dem Zahnradsatz nachgeschalteten Kupplung“ soll insbesondere eine Kupplungseinheit verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen dem Getriebeausgangselement und einem Achsantrieb angeordnet ist, wie beispielsweise eine Allradkupplung. Grundsätzlich kann eine Schaltbarkeit des Mehrstufengetriebes durch eine dem Zahnradsatz vorgeschaltete oder nachgeschaltete Kupplungseinheit erhöht werden.In this context, a switching unit should in particular not be understood as meaning a coupling which is connected upstream or downstream from a gear set formed by the planetary gear stages. A "gearset preceding the clutch" is to be understood in particular a clutch which is arranged in at least one gear in a power flow between the electric motor and the transmission input member, such as a clutch or a starting clutch. A "gearset downstream of the clutch" should be understood in particular a clutch unit which is arranged in at least one gear in a power flow between the transmission output member and a final drive, such as an all-wheel drive. In principle, a switchability of the multistage transmission can be increased by a clutch unit upstream or downstream of the gear unit.

Vorzugsweise ist ein Teil der Schalteinheiten formschlüssig ausgebildet. Dadurch kann ein Schleppverlust gering gehalten werden, wodurch ein Leistungsverlust innerhalb des Mehrstufengetriebes vorteilhaft verringert werden kann. Unter einer „formschlüssig ausgebildeten Schalteinheit“ soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung formschlüssig ineinandergreifen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch einen Formschluss erfolgt. Die Schalteinheiten können grundsätzlich reibschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Unter einer „reibschlüssig ausgebildeten Schalteinheit“ soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements zumindest zwei Reibpartner aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung reibschlüssig aneinander anliegen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch Reibung erfolgt. Eine reibschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Lamellenkupplungseinheit und eine reibschlüssig ausgebildete Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Lamellenbremseinheit ausgebildet. Eine formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenkupplungseinheit und eine formschlüssig ausgebildete Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenbremseinheit ausgebildet. Eine formschlüssig ausgebildete Schalteinheit ist vorteilhaft über eine Schiebemuffe schaltbar. Dabei sind die formschlüssig ausgebildeten Schalteinheiten vorzugsweise ohne eine Synchronisierung ausgeführt, können grundsätzlich aber auch eine Synchronisierung aufweisen.Preferably, a part of the switching units is formed positively. As a result, a drag loss can be kept low, whereby a power loss within the multi-speed transmission can be advantageously reduced. A "form-fitting switching unit" is to be understood in particular a switching unit, which has a toothing and / or claws for connecting their coupling elements or for connecting their coupling element, which intermesh positively to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a completely closed state, at least mainly by a positive connection. The switching units can in principle be formed frictionally or positively. A "frictionally engaged switching unit" should be understood to mean, in particular, a switching unit which has at least two friction partners for connecting its coupling elements or for connecting its coupling element, which frictionally abut each other to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a completely closed Condition is at least mainly due to friction. A frictionally engaged coupling unit is preferably designed as a multi-disc clutch unit and a frictionally engaged brake unit is preferably designed as a multi-disc brake unit. A positively formed coupling unit is preferably as a dog clutch unit and a form-locking brake unit is preferably formed as a dog brake unit. A form-fitting trained switching unit is advantageously switchable via a sliding sleeve. The form-fitting trained switching units are preferably designed without synchronization, but in principle may also have a synchronization.

Vorzugsweise umfasst das Mehrstufengetriebe Aktuatoren zur automatisierten Schaltung der Schalteinheiten. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, zumindest einen Teil der Schalteinheiten zumindest teilweise selbstständig schaltend auszuführen. Eine selbstständig schaltende Kupplungseinheit bzw. Bremseinheit ist vorzugsweise als ein Freilauf ausgebildet. Zudem kann auch eine Ausgestaltung der Planetenradstufen mit Einfachplanetenradsätzen oder Doppelplanetenradsätzen von dem dargestellten Ausführungsbeispiel abweichen. In kinematisch äquivalenter Weise ist es beispielsweise möglich, einen Einfachplanetenradsatz durch einen Doppelplanetenradsatz zu ersetzen, wobei für eine kinematisch gleiche Wirkweise zusätzlich insbesondere eine Standübersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss. Insbesondere bei einer Ausbildung mittels eines Doppelplanetenradsatzes kann grundsätzlich auch eine Anbindung von einem Sonnenrad und einem Planetenradträger, einem Hohlrad und einem Planetenradträger oder einem Sonnenrad und einem Hohlrad getauscht werden, wobei für eine kinematisch gleiche Wirkweise zusätzlich insbesondere eine Standübersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss.The multistage transmission preferably comprises actuators for the automated switching of the switching units. In principle, it is also possible to perform at least a part of the switching units at least partially independently switching. An independently switching coupling unit or braking unit is preferably designed as a freewheel. In addition, an embodiment of the planetary gear stages with simple planetary gear sets or double planetary gear sets can deviate from the illustrated embodiment. In kinematically equivalent manner, it is for example possible to replace a Einfachplanetenradsatz by a Doppelplanetenradsatz, in addition to a kinematic same mode of action additionally in particular a stationary translation of the planetary gear must be adjusted. In particular, in a training by means of a Doppelplanetenradsatzes basically a connection of a sun gear and a planet, a ring gear and a planet carrier or a sun gear and a ring gear are exchanged, for a kinematically same mode of action additionally in particular a level translation of the planetary must be adjusted.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Hohlrad der ersten Planetenradstufe und das Sonnenrad der zweiten Planetenradstufe permanent drehfest miteinander verbunden sind oder drehfest miteinander verbindbar sind. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Planetenradträger der zweiten Planetenradstufe und das Hohlrad der dritten Planetenradstufe permanent drehfest miteinander verbunden sind. Es wird ferner vorgeschlagen, dass der Achsantrieb zumindest eine Achswelle aufweist, die das Getriebeeingangselement, das Getriebeausgangselement und/oder den Elektromotor durchsetzt. Durch eine solche Ausgestaltung kann eine kompakte Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt werden, die eine vorteilhafte Anbindung des Elektromotors an den Achsantrieb ermöglicht.It is also proposed that the ring gear of the first planetary gear and the sun gear of the second planetary gear are permanently connected to each other rotatably or rotatably connected to each other. Furthermore, it is proposed that the planet carrier of the second planetary gear and the ring gear of the third planetary gear are permanently connected to each other in a rotationally fixed manner. It is also proposed that the final drive has at least one axle shaft which passes through the transmission input element, the transmission output element and / or the electric motor. By such a configuration, a compact drive device for an electric vehicle can be provided, which allows an advantageous connection of the electric motor to the final drive.

Die Begriffe „axial“ und „radial“ sind im Folgenden insbesondere auf die Hauptrotationsachse des Mehrstufengetriebes bezogen, sodass der Ausdruck „axial“ insbesondere eine Richtung bezeichnet, die parallel oder koaxial zu der Hauptrotationsachse verläuft. Ferner bezeichnet der Ausdruck „radial“ insbesondere eine Richtung, die senkrecht zu der Hauptrotationsachse verläuft. Unter einer „getriebeeingangsseitigen Anordnung“ soll insbesondere verstanden werden, dass das genannte Bauteil auf einer Seite des weiteren Bauteils angeordnet ist, welche dem Getriebeeingangselement und/oder dem Elektromotor zugewandt ist. Unter einer „getriebeausgangsseitigen Anordnung“ soll insbesondere verstanden werden, dass das genannte Bauteil auf einer Seite des weiteren Bauteils angeordnet ist, welche dem Getriebeeingangselement und/oder dem Elektromotor abgewandt ist, auch wenn das weitere Bauteil in axialer Richtung nach dem Getriebeausgangselement angeordnet ist, beispielsweise weil das Getriebeausgangselement zwischen zwei Planetenradstufen angeordnet ist. The terms "axial" and "radial" are in the following referred in particular to the main axis of rotation of the multi-speed transmission, so that the term "axially" in particular denotes a direction which is parallel or coaxial with the main axis of rotation. Further, the term "radial" refers particularly to a direction which is perpendicular to the main axis of rotation. A "transmission input-side arrangement" is to be understood in particular as meaning that the named component is arranged on one side of the further component, which faces the transmission input element and / or the electric motor. A "gear output-side arrangement" is to be understood in particular that the said component is arranged on one side of the further component, which faces away from the transmission input element and / or the electric motor, even if the further component is arranged in the axial direction after the transmission output element, for example because the transmission output member is disposed between two planetary gear stages.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, two embodiments of the invention are shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung, die einen Elektromotor und ein Mehrstufengetriebe aufweist,
2 ein Getriebeschema des Mehrstufengetriebes,
3 ein Schaltschema für das Mehrstufengetriebe und
4 ein Getriebeschema eines alternativen Mehrstufengetriebes mit gestapelt angeordneten Planetenradstufen.

Showing:

1 a motor vehicle having a drive device which has an electric motor and a multistage transmission,
2 a transmission diagram of the multi-speed transmission,
3 a circuit diagram for the multi-speed transmission and
4 a transmission diagram of an alternative multi-speed transmission with stacked planetary gear stages.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung. 1 zeigt ein Elektrofahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung. Die Antriebsvorrichtung ist für einen elektromotorischen Antrieb des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Das Kraftfahrzeug kann grundsätzlich als ein reines Elektrofahrzeug ausgebildet sein. Die Antriebsvorrichtung ist rein für den elektromotorischen Antrieb vorgesehen. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Antriebsvorrichtung mit einer zweiten Antriebsvorrichtung für einen verbrennungsmotorischen Antrieb kombiniert wird. Beispielsweise kann die vorgeschlagene Antriebsvorrichtung, die für den elektromotorischen Antrieb vorgesehen ist, auf eine erste Antriebsachse des Kraftfahrzeugs wirken, während die Antriebsvorrichtung, die für den verbrennungsmotorischen Antrieb vorgesehen ist, auf eine zweite Antriebsachse des Kraftfahrzeugs wirkt. Wird die vorgeschlagene Antriebsvorrichtung mit einer verbrennungsmotorischen Antriebsvorrichtung kombiniert, ist es auch denkbar, dass das Kraftfahrzeug ein zusätzliches Summier- und/oder Auswahlgetriebe aufweist, das den beiden Antriebsvorrichtungen nachgeschaltet ist und das dazu vorgesehen ist, beide Antriebsvorrichtungen an eine einzige Antriebsachse anzubinden. 1 shows a motor vehicle with a drive device. 1 shows an electric vehicle with a drive device. The drive device is provided for an electric motor drive of the motor vehicle. The motor vehicle can basically be designed as a pure electric vehicle. The drive device is provided purely for the electric motor drive. In principle, it is conceivable that the drive device is combined with a second drive device for an internal combustion engine drive. For example, the proposed drive device, which is provided for the electric motor drive, act on a first drive axle of the motor vehicle, while the drive device, which is provided for the internal combustion engine drive, acts on a second drive axle of the motor vehicle. If the proposed drive device combined with an internal combustion engine drive device, it is also conceivable that the motor vehicle has an additional summing and / or selection gear, which is connected downstream of the two drive devices and which is intended to connect both drive devices to a single drive axle.

Die Antriebsvorrichtung umfasst einen Elektromotor 10a, einen Achsantrieb 11a und ein zwischen dem Elektromotor 10a und dem Achsantrieb 11a angeordnetes Mehrstufengetriebe 12a (vgl. 2). Der Elektromotor 10a kann eine permanenterregte Synchronmaschine oder eine permanenterregte Asynchronmaschine sein. Das Mehrstufengetriebe 12a ist konstruktiv zur Schaltung von zwei Vorwärtsgetriebegängen V1a, V2a vorgesehen. Das Mehrstufengetriebe 12a ist konstruktiv zur Schaltung von genau zwei unterschiedlich übersetzten Vorwärtsgetriebegängen V1a, V2a vorgesehen. Das Mehrstufengetriebe 12a weist drei Planetenradstufen P1a, P2a, P3a auf. Das Mehrstufengetriebe 12a weist genau drei wirkungsmäßig miteinander verbundene Planetenradstufen P1a, P2a, P3a auf. Das Mehrstufengetriebe 12a weist eine Hauptrotationsachse auf, zu der die erste Planetenradstufe P1a, die zweite Planetenradstufe P2a und die dritte Planetenradstufe P3a koaxial angeordnet sind. Die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a weisen jeweils ein Sonnenrad P11a, P21a, P31a, ein Hohlrad P13a, P23a, P33a und einen Planetenradträger P12a, P22a, P32a auf. Das Mehrstufengetriebe 12a ist konstruktiv dazu vorgesehen, genau zwei unterschiedlich übersetzte Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a zu schalten. Eine Anzahl der tatsächlich verwendeten Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a kann in Abhängigkeit von einer Betriebsstrategie eingeschränkt sein, beispielsweise elektronisch durch eine entsprechend programmierte Steuer- und Regeleinheit.The drive device comprises an electric motor 10a , an axle drive 11a and one between the electric motor 10a and the final drive 11a arranged multistage transmission 12a (see. 2 ). The electric motor 10a may be a permanent magnet synchronous machine or a permanent magnet asynchronous machine. The multistage transmission 12a is constructive to the circuit of two forward gears V1a . v2a intended. The multistage transmission 12a is constructive to the circuit of exactly two different translated forward gears V1a . v2a intended. The multistage transmission 12a has three planetary gear stages P1a . P2a . P3a on. The multistage transmission 12a has exactly three interactively connected planetary gear stages P1a . P2a . P3a on. The multistage transmission 12a has a main axis of rotation to which the first planetary gear P1a , the second planetary gear P2a and the third planetary gear P3a are arranged coaxially. The planetary gear stages P1a . P2a . P3a each have a sun gear P11a . P21a . P31a , a ring gear P13a . P23A . P33a and a planet carrier P12a . P22a . P32a on. The multistage transmission 12a is structurally intended to exactly two different translated forward gears V1a . v2a to switch. A number of the forward gears actually used V1a . v2a may be limited depending on an operating strategy, for example, electronically by a correspondingly programmed control unit.

Das Mehrstufengetriebe 12a weist zwei Schalteinheiten S1a, S2a auf. Das Mehrstufengetriebe 12a weist genau zwei Schalteinheiten S1a, S2a auf, die zur Schaltung der Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a vorgesehen sind. Das Mehrstufengetriebe 12a weist ein Getriebegehäuse 15a auf, dass die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a und die Schalteinheiten S1a, S2a aufnimmt. Die Schalteinheiten S1a, S2a sind wirkungsmäßig innerhalb eines durch die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a ausgebildeten Zahnradsatzes angeordnet, d.h. die Schalteinheiten S1a, S2a sind dazu vorgesehen, unterschiedliche Wirkverbindungen zwischen den Planetenradstufen P1a, P2a, P3a untereinander und dem Getriebegehäuse 15a herzustellen. Die Schalteinheiten S1a, S2a weisen jeweils zwei drehfest miteinander verbindbare Kopplungselemente S11a, S12a, S21a, S22a auf.The multistage transmission 12a has two switching units S1a . S2a on. The multistage transmission 12a has exactly two switching units S1a . S2a on, the to the shift of the forward gears V1a . v2a are provided. The multistage transmission 12a has a transmission housing 15a on that the planetary gears P1a . P2a . P3a and the switching units S1a . S2a receives. The switching units S1a . S2a are effective within one of the planetary gear stages P1a . P2a . P3a trained gear set arranged, ie the switching units S1a . S2a are intended to different active connections between the planetary gear stages P1a . P2a . P3a between each other and the gearbox 15a manufacture. The switching units S1a . S2a point two mutually connectable coupling elements in each case S11a . S12a . S21a . S22a on.

Das in 3 dargestellte Schaltschema zeigt, wie durch Schließen der Schalteinheiten S1a, S2a die Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a geschaltet werden. Die Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a werden jeweils durch Schließen von einer der insgesamt zwei Schalteinheiten S1a, S2a geschaltet. Eine Lastschaltung zwischen den zwei Vorwärtsgetriebegängen V1a, V2a ist dabei insbesondere immer dann möglich, wenn in einem Schaltvorgang höchstens eine der Schalteinheiten S1a, S2a geschlossen wird und/oder höchstens eine der Schalteinheiten S1a, S2a geöffnet wird, d.h. wenn ein Leistungsfluss von einer der Schalteinheiten S1a, S2a an eine andere der Schalteinheiten S1a, S2a übergeben wird oder wenn ein Schaltzustand von lediglich einer der Schalteinheiten S1a, S2a verändert wird. Die zwei Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a sind untereinander vollständig lastschaltbar.This in 3 shown circuit diagram shows how by closing the switching units S1a . S2a the forward gears V1a . v2a be switched. The forward gears V1a . v2a each time by closing one of the two switching units S1a . S2a connected. A load circuit between the two forward gears V1a . v2a In this case, it is always possible in particular when, in a switching operation, at most one of the switching units S1a . S2a is closed and / or at most one of the switching units S1a . S2a is opened, ie when a power flow from one of the switching units S1a . S2a to another of the switching units S1a . S2a is passed or if a switching state of only one of the switching units S1a . S2a is changed. The two forward gears V1a . v2a are completely power-shiftable among each other.

Der erste Vorwärtsgetriebegang V1a ist als ein Kriech- und/oder Schwerlastgang ausgebildet. Der erste Vorwärtsgetriebegang V1a soll einen Anhängerbetrieb ermöglichen. Außerdem ist der erste Vorwärtsgetriebegang V1a für Kriechvorgänge vorgesehen, um den Elektromotor 10a oder eine Leistungselektronik vor Überhitzung zu schützen. Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2a soll für den normalen Betrieb verwendet werden. Vorzugsweise können die Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a abhängig von einer Drehrichtung des Elektromotors 10a sowohl für Vorwärts- als auch für Rückwärtsfahrten verwendet werden.The first forward gear V1a is designed as a creep and / or heavy load gear. The first forward gear V1a should enable trailer operation. In addition, the first forward gear is V1a intended for creeping to the electric motor 10a or to protect power electronics from overheating. The second forward gear v2a should be used for normal operation. Preferably, the forward gears V1a . v2a depending on a direction of rotation of the electric motor 10a used for both forward and reverse.

Das Mehrstufengetriebe 12a verbindet den Elektromotor 10a mit dem Achsantrieb 11a des Kraftfahrzeugs. Mittels des Mehrstufengetriebes 12a kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Elektromotor 10a und dem Achsantrieb 11a verändert werden. Das Mehrstufengetriebe 12a weist ein Getriebeeingangselement 13a auf. Das Getriebeeingangselement 13a dient zur drehfesten Anbindung des Elektromotors 10a. Das Getriebeeingangselement 13a ist dazu vorgesehen, das von dem Elektromotor 10a abgegebene Antriebsmoment in das Mehrstufengetriebe 12a einzuleiten. Der Elektromotor 10a umfasst einen Rotor, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel permanent drehfest mit dem Getriebeeingangselement 13a verbunden ist. Das Getriebeeingangselement 13a kann unterschiedlich ausgebildet sein, wie beispielsweise als eine Welle oder als ein Flansch.The multistage transmission 12a connects the electric motor 10a with the final drive 11a of the motor vehicle. By means of the multi-speed gearbox 12a can be a gear ratio between the electric motor 10a and the final drive 11a to be changed. The multistage transmission 12a has a transmission input element 13a on. The transmission input element 13a serves for non-rotatable connection of the electric motor 10a , The transmission input element 13a is intended to that of the electric motor 10a delivered torque in the multi-speed transmission 12a initiate. The electric motor 10a comprises a rotor which in the illustrated embodiment permanently rotatably with the transmission input member 13a connected is. The transmission input element 13a can be designed differently, such as a shaft or as a flange.

Weiter weist das Mehrstufengetriebe 12a ein Getriebeausgangselement 14a auf. Das Getriebeausgangselement 14a dient zu drehfesten Anbindung des Achsantriebs 11a. Das Getriebeausgangselement 14a ist dazu vorgesehen, ein Antriebsmoment aus dem Mehrstufengetriebe 12a auszuleiten. Der Achsantrieb 11a weist ein Verteilergetriebe auf, dessen Eingang permanent drehfest mit dem Getriebeausgangselement 14a verbunden ist. Dem Getriebeausgangselement 14a können unterschiedliche Module nachgeschaltet werden, mittels derer das aus dem Mehrstufengetriebe 12a ausgeleitete Moment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie beispielsweise ein Allradantriebsmodul, das das Antriebsmoment auf zwei verschiedene Antriebsachsen verteilt. Das Getriebeausgangselement 14a kann unterschiedlich ausgebildet sein, wie beispielsweise als eine Welle, als ein Stirnrad oder als ein Ritzel. Insbesondere auch denkbar ist, dass das Getriebeausgangselement 14a permanent drehfest mit einer Achswelle und/oder einem Antriebsrad verbunden ist. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug zwei der Antriebsvorrichtungen aufweisen, die jeweils direkt auf ein Antriebsrad des Kraftfahrzeugs wirken.Next has the multi-speed transmission 12a a transmission output element 14a on. The transmission output element 14a serves for non-rotatable connection of the final drive 11a , The transmission output element 14a is intended to drive torque from the multi-speed transmission 12a auszuleiten. The final drive 11a has a transfer case, the input permanently rotatably connected to the transmission output element 14a connected is. The transmission output element 14a Different modules can be connected downstream, by means of which this from the multistage transmission 12a discharged torque can be distributed to the drive wheels, such as an all-wheel drive module that distributes the drive torque to two different drive axles. The transmission output element 14a may be formed differently, such as a shaft, a spur gear or a pinion. In particular, it is also conceivable that the transmission output element 14a permanently rotatably connected to an axle shaft and / or a drive wheel. For example, the motor vehicle may have two of the drive devices, each of which acts directly on a drive wheel of the motor vehicle.

Das Getriebeeingangselement 13a und das Getriebeausgangselement 14a sind koaxial zu der Hauptrotationsachse angeordnet. Das Getriebeeingangselement 13a definiert eine dem Elektromotor 10a zugewandte Seite. Für das Getriebeausgangselement 14a sind in axialer Richtung grundsätzlich unterschiedliche Anordnungen denkbar. In dem dargestellten Mehrstufengetriebe 12a sind die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a zwischen dem Getriebeeingangselement 13a und dem Getriebeausgangselement 14a angeordnet. Grundsätzlich ist eine Umordnung der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a möglich, bei der das Getriebeausgangselement 14a zwischen zwei der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a angeordnet ist. Die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a sind in axialer Richtung hintereinander angeordnet. Zur Umgestaltung des Mehrstufengetriebes 12a ist es möglich, eine Reihenfolge der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a entlang der Hauptrotationsachse zu ändern. Das Mehrstufengetriebe 12a weist drei Ebenen auf, in denen die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a angeordnet sind. Eine Nummerierung der Ebene entspricht einer Reihenfolge der Ebenen, die im Folgenden auf das Getriebeeingangselement 13a bezogen ist. Die erste Ebene weist einen kleineren Abstand zu dem Elektromotor 10a auf als die dritte Ebene.The transmission input element 13a and the transmission output member 14a are arranged coaxially with the main axis of rotation. The transmission input element 13a defines a the electric motor 10a facing side. For the transmission output element 14a In principle, different arrangements are conceivable in the axial direction. In the illustrated multistage transmission 12a are the planetary gear stages P1a . P2a . P3a between the transmission input element 13a and the transmission output member 14a arranged. Basically, a rearrangement of the planetary gear stages P1a . P2a . P3a possible at which the transmission output element 14a between two of the planetary gear stages P1a . P2a . P3a is arranged. The planetary gear stages P1a . P2a . P3a are arranged one behind the other in the axial direction. To redesign the multi-speed gearbox 12a It is possible to have an order of planetary gears P1a . P2a . P3a to change along the main axis of rotation. The multistage transmission 12a has three levels in which the planetary gear stages P1a . P2a . P3a are arranged. A numbering of the level corresponds to an order of the levels, which in the following apply to the transmission input element 13a is related. The first level has a smaller distance to the electric motor 10a on as the third level.

Die erste Planetenradstufe P1a ist entlang der Hauptrotationsachse in der ersten Ebene angeordnet. Die erste Planetenradstufe P1a weist einen Einfachplanetenradsatz auf und umfasst das Sonnenrad P11a, das Hohlrad P13a und den Planetenradträger P12a. Der Planetenradträger P12a führt Planetenräder P14a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P14a kämmen mit dem Sonnenrad P11a und mit dem Hohlrad P13a. Die Planetenräder P14a sind drehbar auf dem Planetenradträger P12a gelagert.The first planetary gear P1a is arranged along the main axis of rotation in the first plane. The first planetary gear P1a has a Einfachplanetenradsatz and includes the sun gear P11a , the ring gear P13a and the planet carrier P12a. The planet carrier P12a leads planetary gears P14a on a circular path. The planet wheels P14a comb with the sun wheel P11a and with the ring gear P13a , The planet wheels P14a are rotatable on the planet carrier P12a stored.

Die zweite Planetenradstufe P2a ist entlang der Hauptrotationsachse in der zweiten Ebene angeordnet. Die zweite Planetenradstufe P2a ist entlang der Hauptrotationsachse auf einer dem Getriebeeingangselement 13a abgewandten Seite der ersten Planetenradstufe P1a angeordnet. Die zweite Planetenradstufe P2a weist einen Einfachplanetenradsatz auf und umfasst das Sonnenrad P21a, das Hohlrad P23a und den Planetenradträger P22a. Der Planetenradträger P22a führt Planetenräder P24a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P24a kämmen mit dem Sonnenrad P21a und mit dem Hohlrad P23a. Die Planetenräder P24a sind drehbar auf dem Planetenradträger P22a gelagert. The second planetary gear P2a is arranged along the main axis of rotation in the second plane. The second planetary gear P2a is along the main axis of rotation on a transmission input member 13a opposite side of the first planetary gear P1a arranged. The second planetary gear P2a has a Einfachplanetenradsatz and includes the sun gear P21a , the ring gear P23A and the planet carrier P22a , The planet carrier P22a leads planetary gears P24a on a circular path. The planet wheels P24a comb with the sun wheel P21a and with the ring gear P23A , The planet wheels P24a are rotatable on the planet carrier P22a stored.

Die dritte Planetenradstufe P3a ist entlang der Hauptrotationsachse in der dritten Ebene angeordnet. Die dritte Planetenradstufe P3a ist entlang der Hauptrotationsachse auf einer dem Getriebeeingangselement 13a abgewandten Seite der zweiten Planetenradstufe P2a angeordnet. Die dritte Planetenradstufe P3a weist einen Einfachplanetenradsatz auf und umfasst das Sonnenrad P31a, das Hohlrad P33a und den Planetenradträger P32a. Der Planetenradträger P32a führt Planetenräder P34a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P34a kämmen mit dem Sonnenrad P31a und mit dem Hohlrad P33a. Die Planetenräder P34a sind drehbar auf dem Planetenradträger P32a gelagert.The third planetary gear P3a is arranged along the main axis of rotation in the third plane. The third planetary gear P3a is along the main axis of rotation on a transmission input member 13a opposite side of the second planetary gear P2a arranged. The third planetary gear P3a has a Einfachplanetenradsatz and includes the sun gear P31a , the ring gear P33a and the planet carrier P32a , The planet carrier P32a leads planetary gears P34a on a circular path. The planet wheels P34a comb with the sun wheel P31a and with the ring gear P33a , The planet wheels P34a are rotatable on the planet carrier P32a stored.

Die zwei Schalteinheiten S1a, S2a sind als Bremsen ausgebildet. Die Schalteinheiten S1a, S2a weisen jeweils ein drehbar gelagertes Kopplungselement S11a, S21a und ein gehäusefest angeordnetes Kopplungselement S12a, S22a auf. Die Schalteinheiten S1a, S2a sind jeweils dazu vorgesehen, ihr drehbar gelagertes Kopplungselement S11a, S21a drehfest mit dem Getriebegehäuse 15a zu verbinden. Jedes der drehbar gelagerten Kopplungselemente S11a, S21a der Schalteinheiten S1a, S2a ist mit zumindest einem der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, einem der Planetenradträger P12a, P22a, P32a und/oder einem der Hohlräder P13a, P23a, P33a permanent drehfest verbunden. Die gehäusefest angeordneten Kopplungselemente S12a, S22a der Schalteinheiten S1a, S2a sind permanent drehfest mit dem Getriebegehäuse 15a verbunden. Ferner wäre denkbar, dass die erste Schalteinheit S1a zur weiteren Verlustreduzierung als Klauenschalteinheit ausgeführt ist. Die Klauenschalteinheit kann sowohl mit oder ohne Synchronisiereinheit zur weiteren Verlustreduktion ausgeführt werden.The two switching units S1a . S2a are designed as brakes. The switching units S1a . S2a each have a rotatably mounted coupling element S11a , S21a and a housing fixedly arranged coupling element S12a . S22a on. The switching units S1a . S2a are each provided to her rotatably mounted coupling element S11a , S21a rotation with the gearbox 15a connect to. Each of the rotatably mounted coupling elements S11a . S21a the switching units S1a . S2a is with at least one of the sun gears P11a . P21a . P31a , one of the planet carrier P12a . P22a . P32a and / or one of the ring gears P13a . P23A . P33a permanently connected non-rotatably. The housing fixedly arranged coupling elements S12a . S22a the switching units S1a . S2a are permanently non-rotatable with the gearbox 15a connected. Furthermore, it would be conceivable that the first switching unit S1a for further loss reduction is designed as a claw switching unit. The claw switching unit can be executed both with or without synchronization unit for further loss reduction.

Zur Verbindung der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a untereinander und mit den Kopplungselementen S11a, S12a, S21a, S22a umfasst das Mehrstufengetriebe 12a eine Mehrzahl von Getriebeelementen 16a, 17a, 18a. Die Getriebeelemente 16a, 17a, 18a sind dazu vorgesehen, Drehmomente und/oder Drehbewegungen innerhalb des durch die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a ausgebildeten Zahnradsatzes abzustützen und/oder zu übertragen. Jedes der Getriebeelemente 16a, 17a, 18a verbindet zumindest zwei der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, Planetenradträger P12a, P22a, P32a, Hohlräder P13a, P23a, P33a, und/oder Kopplungselemente S11a, S12a, S21a, S22a, S31a, S32a permanent drehfest miteinander oder stützt zumindest eines der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, Planetenradträger P12a, P22a, P32a und/oder Hohlräder P13a, P23a, P33a permanent gegen das Getriebegehäuse 15a ab.For connecting the planetary gear stages P1a . P2a . P3a with each other and with the coupling elements S11a . S12a . S21a . S22a includes the multi-step transmission 12a a plurality of transmission elements 16a . 17a . 18a , The transmission elements 16a . 17a . 18a are intended torques and / or rotational movements within the by the planetary gear stages P1a . P2a . P3a support and / or transfer trained gear set. Each of the transmission elements 16a . 17a . 18a connects at least two of the sun gears P11a . P21a . P31a , Planet carrier P12a . P22a . P32a , Ring gears P13a . P23A . P33a , and / or coupling elements S11a . S12a . S21a . S22a . S31a . S32a permanently rotatable with each other or supports at least one of the sun gears P11a . P21a . P31a , Planet carrier P12a . P22a . P32a and / or ring gears P13a . P23A . P33a permanently against the gearbox 15a from.

Das Getriebeeingangselement 13a bildet eine Getriebeeingangswelle aus, die das Getriebeeingangselement 13a und das Sonnenrad P11a der ersten Planetenradstufe P1a drehfest miteinander verbindet. Die durch das Getriebeeingangselement 13a ausbildete Getriebeeingangswelle ist eingangsseitig an das Sonnenrad P11a angebunden. Das Getriebeeingangselement 13a ist permanent drehfest mit dem Sonnenrad P11a der ersten Planetenradstufe P1a verbunden.The transmission input element 13a forms a transmission input shaft, which is the transmission input element 13a and the sun wheel P11a the first planetary gear P1a rotatably connected. The through the transmission input element 13a formed transmission input shaft is the input side to the sun gear P11a tethered. The transmission input element 13a is permanently rotatable with the sun gear P11a the first planetary gear P1a connected.

Das Getriebeausgangselement 14a bildet eine Getriebeausgangswelle aus, die das Getriebeausgangselement 14a und den Planetenradträger P32a der dritten Planetenradstufe P3a permanent drehfest miteinander verbindet. Das Getriebeausgangselement 14a ist permanent drehfest mit dem Planetenradträger P32a der dritten Planetenradstufe P3a verbunden. Ferner sind das Hohlrad P23a der zweiten Planetenradstufe P2a und der Planetenradträger P32a der dritten Planetenradstufe P3a permanent drehfest miteinander verbunden. Das Getriebeausgangselement 14a ist damit über den Planetenradträger P32a der dritten Planetenradstufe P3a permanent drehfest mit dem Hohlrad P23a der zweiten Planetenradstufe P2a verbunden. Die durch das Getriebeausgangselement 14a ausgebildete Getriebeausgangswelle ist als Planetenradträger P32a durch die dritte Planetenradstufe P3a hindurchgeführt zu dem Hohlrad P23a der zweiten Planetenradstufe P2a.The transmission output element 14a forms a transmission output shaft, which is the transmission output element 14a and the planet carrier P32a the third planetary gear P3a permanently rotatably connected with each other. The transmission output element 14a is permanently rotatable with the planet carrier P32a the third planetary gear P3a connected. Further, the ring gear P23A the second planetary gear P2a and the planet carrier P32a the third planetary gear P3a permanently rotatably connected. The transmission output element 14a is over the planet carrier P32a the third planetary gear P3a permanently rotationally fixed with the ring gear P23A the second planetary gear P2a connected. The through the transmission output element 14a trained transmission output shaft is as a planet carrier P32a through the third planetary gear P3a passed through to the ring gear P23A the second planetary gear P2a ,

Der Planetenradträger P22a der zweiten Planetenradstufe P2a und das Hohlrad P33a der dritten Planetenradstufe P3a sind permanent drehfest miteinander verbunden. Das erste Getriebeelement 16a bildet eine Zwischenwelle aus, die den Planetenradträger P22a der zweiten Planetenradstufe P2a, das erste Kopplungselement S11a der ersten Schalteinheit S1a und das Hohlrad P33a der dritten Planetenradstufe P3a permanent drehfest miteinander verbindet. Die durch das Getriebeelement 16a ausgebildete Zwischenwelle umschließt insbesondere die zweite Planetenradstufe P2a. Die erste Schalteinheit S1a ist dazu vorgesehen, das Hohlrad P33a der dritten Planetenradstufe P3a gehäusefest anzuordnen. Ferner ist die erste Schalteinheit S1a dazu vorgesehen, den Planetenradträger P22a der zweiten Planetenradstufe P2a gehäusefest anzuordnen. Das erste Kopplungselement S11a der ersten Schalteinheit S1a ist dazu permanent drehfest mit dem ersten Getriebeelement 16a und damit auch mit dem Planetenradträger P22a der zweiten Planetenradstufe P2a und dem Hohlrad P33a der dritten Planetenradstufe P3a verbunden.The planet carrier P22a the second planetary gear P2a and the ring gear P33a the third planetary gear P3a are permanently connected with each other The first transmission element 16a forms an intermediate shaft, which is the planet carrier P22a the second planetary gear P2a , the first coupling element S11a the first switching unit S1a and the ring gear P33a the third planetary gear P3a permanently rotatably connected with each other. The through the transmission element 16a trained intermediate shaft encloses in particular the second planetary gear P2a , The first switching unit S1a is intended to the ring gear P33a the third planetary gear P3a to be arranged fixed to the housing. Furthermore, the first switching unit S1a provided to the planet carrier P22a The second planetary gear P2a to be arranged fixed to the housing. The first coupling element S11a the first switching unit S1a is permanently non-rotatable with the first gear element 16a and thus also with the planet carrier P22a the second planetary gear P2a and the ring gear P33a the third planetary gear P3a connected.

Der Planetenradträger P12a der ersten Planetenradstufe P1a und das Sonnenrad P31a der dritten Planetenradstufe P3a sind permanent drehfest miteinander verbunden. Das zweite Getriebeelement 17a bildet eine Zwischenwelle aus, die den Planetenradträger P12a der ersten Planetenradstufe P1a und das Sonnenrad P31a der dritten Planetenradstufe P3a permanent drehfest miteinander verbindet. Die durch das Getriebeelement 17a ausgebildete Zwischenwelle durchsetzt die zweite Planetenradstufe P2a.The planet carrier P12a the first planetary gear P1a and the sun wheel P31a the third planetary gear P3a are permanently connected with each other The second transmission element 17a forms an intermediate shaft, which is the planet carrier P12a the first planetary gear P1a and the sun wheel P31a the third planetary gear P3a permanently rotatably connected with each other. The through the transmission element 17a Trained intermediate shaft passes through the second planetary gear P2a ,

Das Hohlrad P13a der ersten Planetenradstufe P1a und das Sonnenrad P21a der zweiten Planetenradstufe P2a sind permanent drehfest miteinander verbunden oder zumindest drehfest miteinander verbindbar. Das Hohlrad P13a der ersten Planetenradstufe P1a und das Sonnenrad P21a der zweiten Planetenradstufe P2a sind permanent drehfest miteinander verbunden. Ferner ist die zweite Schalteinheit S2a dazu vorgesehen, das Hohlrad P13a der ersten Planetenradstufe P1a gehäusefest anzuordnen. Des Weiteren ist die zweite Schalteinheit S2a dazu vorgesehen, das Sonnenrad P22a der zweiten Planetenradstufe P2a gehäusefest anzuordnen. Das dritte Getriebeelement 18a bildet eine Zwischenwelle aus, die das Hohlrad P13a der ersten Planetenradstufe P1a, das erste Kopplungselement S21a der zweiten Schalteinheit S2a und das Sonnenrad P21a der zweiten Planetenradstufe P2a permanent drehfest miteinander verbindet. Die durch das Getriebeelement 19a ausgebildete Zwischenwelle ist zwischen den Planetenradstufen P1a, P2a radial nach innen geführt.The ring gear P13a the first planetary gear P1a and the sun wheel P21a the second planetary gear P2a are permanently rotatably connected to each other or at least rotatably connected to each other. The ring gear P13a the first planetary gear P1a and the sun wheel P21a the second planetary gear P2a are permanently connected with each other Furthermore, the second switching unit S2a provided the ring gear P13a the first planetary gear P1a to be arranged fixed to the housing. Furthermore, the second switching unit S2a provided the sun gear P22a the second planetary gear P2a to be arranged fixed to the housing. The third transmission element 18a forms an intermediate shaft, which is the ring gear P13a the first planetary gear P1a , the first coupling element S21a the second switching unit S2a and the sun wheel P21a the second planetary gear P2a permanently rotatably connected with each other. The through the transmission element 19a trained intermediate shaft is between the planetary gear stages P1a . P2a guided radially inwards.

Die erste Schalteinheit S1a ist in Höhe der zweiten Planetenradstufe P2a angeordnet. Indem das erste Kopplungselement S11a der ersten Schalteinheit S1a an das als Zwischenwelle ausgebildete erste Getriebeelement 16a angebunden ist, kann eine Position der Schalteinheit S1a grundsätzlich entlang der Hauptrotationsachse variiert werden. Die zweite Schalteinheit S2a ist in Höhe der ersten Planetenradstufe P1a angeordnet. Grundsätzlich ist auch eine andere räumliche Anordnung der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a möglich.The first switching unit S1a is equal to the second planetary gear P2a arranged. By the first coupling element S11a the first switching unit S1a to the formed as an intermediate shaft first transmission element 16a Tied, can a position of the switching unit S1a basically be varied along the main axis of rotation. The second switching unit S2a is equal to the first planetary gear P1a arranged. In principle, another spatial arrangement of the switching units S1a . S2a . S3a possible.

Die Schalteinheiten S1a, S2a sind außenliegend ausgeführt, d.h. eine Betätigungsmittelversorgung der Schalteinheiten S1a, S2a ist ohne Durchführung von Betriebsmittelleitungen durch ein drehbar gelagertes Bauteil realisierbar. Die Schalteinheiten S1a, S2a sind hydraulisch betätigt.The switching units S1a . S2a are executed outboard, ie an actuating means supply of the switching units S1a . S2a is feasible without implementation of equipment lines by a rotatably mounted component. The switching units S1a . S2a are hydraulically operated.

In der beschriebenen Ausgestaltung weist der Achsantrieb 11a das Differentialgetriebe auf, dessen Abtriebe koaxial zu der Hauptrotationsachse des Mehrstufengetriebes 12a angeordnet sind. In der beschriebenen Ausgestaltung umfasst der Achsantrieb 11a zudem zwei Achswellen zum Antrieb der Antriebsräder einer Antriebsachse. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Achsantrieb 11a eine Hauptrotationsachse auf, die koaxial zu der Hauptrotationsachse des Mehrstufengetriebes 12a angeordnet ist. Vorzugsweise durchsetzt eine der Achswellen zumindest das Getriebeeingangselement 13a und den Elektromotor 10a. Der Achsantrieb 11a weist eine Achswelle aufweist, die das Getriebeeingangselement 13a, das Getriebeausgangselement 14a und den Elektromotor 10a durchsetzt. Insbesondere ist es möglich, den Achsantrieb 11a zumindest teilweise in das Mehrstufengetriebe 12a zu integrieren. Eine Schachtelung des Mehrstufengetriebes 12a und des Achsantriebs 11a hängt insbesondere von einer Position des Differentialgetriebes entlang der Hauptrotationsachse des Mehrstufengetriebes 12a ab. Ist das Differentialgetriebe zwischen dem Getriebeeingangselement 13a und dem Getriebeausgangselement 14a angeordnet, durchsetzt eine der Achswellen das Getriebeeingangselement 13a und den Elektromotor 10a, während die andere Achswelle das Getriebeausgangselement 14a durchsetzt. Ist das Differentialgetriebe des Achsantriebs 11a getriebeausgangsseitig angeordnet, durchsetzt vorzugsweise eine der Achswellen das Getriebeausgangselement 14a, das Getriebeeingangselement 13a und den Elektromotor 10a. Auch in einer Ausgestaltung, in der der Achsantrieb 11a für eine direkte Anbindung von lediglich einem Antriebsrad vorgesehen ist, ist es denkbar, das Getriebeausgangselement 14a in Form einer Innenwelle durch das Getriebeeingangselement 13a und den Elektromotor 10a hindurchzuführen, wodurch der Elektromotor 10a zwischen dem Antriebsrad und dem Mehrstufengetriebe 12a angeordnet ist.In the described embodiment, the final drive 11a the differential gear, the outputs coaxial with the main axis of rotation of the multi-speed transmission 12a are arranged. In the described embodiment, the final drive comprises 11a In addition, two axle shafts for driving the drive wheels of a drive axle. In an advantageous embodiment, the final drive 11a a main axis of rotation, which is coaxial with the main axis of rotation of the multi-speed transmission 12a is arranged. Preferably, one of the axle shafts passes through at least the transmission input element 13a and the electric motor 10a , The final drive 11a has an axle shaft which is the transmission input element 13a , the transmission output element 14a and the electric motor 10a interspersed. In particular, it is possible, the final drive 11a at least partially in the multi-speed transmission 12a to integrate. A nesting of the multi-speed gearbox 12a and the final drive 11a depends in particular on a position of the differential gear along the main axis of rotation of the multi-speed transmission 12a from. Is the differential between the transmission input element 13a and the transmission output member 14a arranged, one of the axle shafts passes through the transmission input member 13a and the electric motor 10a while the other axle shaft the transmission output element 14a interspersed. Is the differential gear of the final drive 11a arranged gear output side, preferably one of the axle shafts passes through the transmission output element 14a , the transmission input element 13a and the electric motor 10a , Also in an embodiment in which the final drive 11a is intended for a direct connection of only one drive wheel, it is conceivable, the transmission output element 14a in the form of an inner shaft through the transmission input member 13a and the electric motor 10a pass through, causing the electric motor 10a between the drive wheel and the multistage transmission 12a is arranged.

In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 bis 3 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 4 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 bis 3 verwiesen werden.In the 4 a further embodiment of the invention is shown. The following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiments, with respect to the same components, features and functions on the description of the embodiment of 1 to 3 can be referenced. To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of the embodiment in the 1 to 3 by the letter b in the reference numerals of the embodiment of 4 replaced. With respect to identically designated components, in particular with regard to components with the same reference numerals, can in principle also to the drawings and / or the description of the embodiment of 1 to 3 to get expelled.

4 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel ein Getriebeschema eines Mehrstufengetriebes 12b für eine Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor und einem Achsantrieb. Das Mehrstufengetriebe 12b ist zumindest konstruktiv zur Schaltung von zwei Vorwärtsgetriebegängen vorgesehen. Das Getriebeschema ist strukturell gleich wie das des vorangegangenen Ausführungsbeispiels. 4 shows as a second embodiment, a transmission diagram of a multi-speed transmission 12b for a drive device with an electric motor and a final drive. The multistage transmission 12b is at least constructively provided for the connection of two forward gears. The transmission scheme is structurally the same as that of the previous embodiment.

Das Mehrstufengetriebe 12b umfasst ein Getriebeeingangselement 13b zur drehfesten Anbindung des Elektromotors und ein Getriebeausgangselement 14b zur drehfesten Anbindung des Achsantriebs. Zudem umfasst das Mehrstufengetriebe 12b einen Zahnradsatz mit einer ersten Planetenradstufe P1b, einer zweiten Planetenradstufe P2b und einer dritten Planetenradstufe P3b, die jeweils ein Sonnenrad P11b, P21b, P31b, ein Hohlrad P13b, P23b, P33b und einen Planetenradträger P12b, P22b, P32b, welcher Planetenräder P14b, P24b, P34b in einer Kreisbahn um das entsprechende Sonnenrad P11b, P21b, P31b führt, aufweisen. Weiter umfasst das Mehrstufengetriebe 12b zwei Schalteinheiten S1b, S2b, die jeweils zwei Kopplungselemente S11b, S12b, S21b, S22b aufweisen. Zur Übertragung von Leistungsflüssen zwischen den Planetenradstufen P1b, P2b, P3b und/oder zur Abstützung gegen ein Getriebegehäuse 15b umfasst das Mehrstufengetriebe 12b eine Mehrzahl von Getriebeelementen 16b, 17b, 18b.The multistage transmission 12b includes a transmission input member 13b for non-rotatable connection of the electric motor and a transmission output element 14b for non-rotatable connection of the final drive. In addition, the multi-step transmission includes 12b a gear set with a first planetary gear P1b , a second planetary gear P2b and a third planetary gear stage P3b , each a sun gear P11b . P21b . P31b , a ring gear P13b . P23b . P33b and a planet carrier P12b . p22b . P32b , which planetary gears P14B . P24B . P34B in a circular orbit around the corresponding sun gear P11b . P21b . P31b leads have. Further includes the multi-speed transmission 12b two switching units S1b . S2b , each two coupling elements S11b . S12b . S21b . S22b exhibit. For transmission of power flows between the planetary gear stages P1b . P2b . P3b and / or for support against a transmission housing 15b includes the multi-step transmission 12b a plurality of transmission elements 16b . 17b . 18b ,

Das Mehrstufengetriebe 12b unterscheidet sich insbesondere in einer Anordnung der Planetenradstufen P1b, P2b, P3b von dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel. Das Mehrstufengetriebe 12b weist zwei Ebenen auf, in denen die Planetenradstufen P1b, P2b, P3b angeordnet sind. Die Planetenradstufen P1b, P2b sind gestapelt angeordnet. Die Planetenradstufe P3b ist in der zweiten Ebene angeordnet.The multistage transmission 12b differs in particular in an arrangement of the planetary gear P1b . P2b . P3b from the previous embodiment. The multistage transmission 12b has two levels in which the planetary gear stages P1b . P2b . P3b are arranged. The planetary gear stages P1b . P2b are stacked. The planetary gear P3b is arranged in the second level.

Die erste Planetenradstufe P1b ist radial innerhalb der zweiten Planetenradstufe P2b angeordnet. Das Hohlrad P13b der ersten Planetenradstufe P1b und das Sonnenrad P21b der zweiten Planetenradstufe P2b können einstückig ausgeführt sein. Die Schalteinheiten S1b, S2b sind eingangsseitig der Planetenradstufen P1b, P2b angeordnet. Die Schalteinheiten S1b, S2b sind außenliegend ausgeführt.The first planetary gear P1b is radially within the second planetary gear P2b arranged. The ring gear P13b the first planetary gear P1b and the sun wheel P21b the second planetary gear P2b can be made in one piece. The switching units S1b . S2b are the input side of the planetary gear stages P1b . P2b arranged. The switching units S1b . S2b are outboard.

Das Mehrstufengetriebe 12b weist insbesondere eine gute Stapelbarkeit auf, was hohes Bauraumpotential bringt. Ferner wäre auch denkbar, beispielsweise die zweite Planetenradstufe P2b als Doppelplanetenradsatz auszubilden. Dabei wäre denkbar, dass das Hohlrad P23b der zweiten Planetenradstufe P2b permanent drehfest mit dem Hohlrad P333b der dritten Planentenradstufe P3b verbunden ist. Der Planetenradträger P24b der zweiten Planetenradstufe P2b könnte dabei permanent drehfest mit dem Planentenradträger P34b der zweiten Planetenradstufe P3b verbunden sein. Des Weiteren wäre auch denkbar, beispielsweise die zweite Planetenradstufe P2b und die dritte Planetenradstufe P3b gemeinsam als Ravigneaux-Satz auszuführen. Zudem könnte das Mehrstufengetriebe 12b gestapelt angeordnet werden, wobei die erste Planetenradstufe P1b und der Ravigneaux-Satz aus der zweiten Planetenradstufe P2b und der dritten Planetenradstufe P3b gestapelt angeordnet werden. Die erste Planetenradstufe P1b könnte dabei radial innerhalb des Ravigneaux-Satzes angeordnet werden. Die erste Schalteinheit könnte dabei dazu vorgesehen sein, das Hohlrad des Ravigneaux-Satzes gehäusefest anzuordnen. Das Getriebeausgangselement könnte dagegen permanent drehfest mit dem Planetenradträger des Ravigneaux-Satzes verbunden werden. Das Hohlrad P13b der ersten Planetenradstufe P1b und ein erstes Sonnenrad des Ravigneaux-Satzes können einstückig ausgeführt sein.The multistage transmission 12b has in particular a good stackability, which brings high space potential. Furthermore, it would also be conceivable, for example, the second planetary gear P2b to train as a double planetary gear set. It would be conceivable that the ring gear P23b the second planetary gear P2b permanently rotationally fixed with the ring gear P333b the third Planentenradstufe P3b connected is. The planet carrier P24B the second planetary gear P2b could permanently rotatably with the Planentenradträger P34B the second planetary gear P3b be connected. Furthermore, it would also be conceivable, for example, the second planetary gear P2b and the third planetary gear P3b execute together as Ravigneaux sentence. In addition, the multi-step transmission could 12b stacked, the first planetary gear P1b and the Ravigneaux set from the second planetary gear P2b and the third planetary gear P3b be stacked. The first planetary gear P1b could be arranged radially within the Ravigneaux theorem. The first switching unit could be provided to arrange the ring gear of the Ravigneaux set fixed to the housing. The transmission output element, however, could be permanently connected non-rotatably to the planet carrier of the Ravigneaux set. The ring gear P13b the first planetary gear P1b and a first sun wheel of Ravigneaux set can be made in one piece.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Elektromotorelectric motor
1111: Achsantriebfinal drive
1212: MehrstufengetriebeMulti-speed transmission
1313: GetriebeeingangselementTransmission input member
1414: GetriebeausgangselementTransmission output member
1515: Getriebegehäusegearbox
1616: Getriebeelementgear element
1717: Getriebeelementgear element
1818: Getriebeelementgear element
P1P1: Planetenradstufeplanetary gear
P11P11: Sonnenradsun
P12P12: Planetenradträgerplanet
P13P13: Hohlradring gear
P14P14: Planetenräderplanetary gears
P2P2: Planetenradstufeplanetary gear
P21P21: Sonnenradsun
P22P22: Planetenradträgerplanet
P23P23: Hohlradring gear
P24P24: Planetenräderplanetary gears
P3P3: Planetenradstufeplanetary gear
P31P31: Sonnenradsun
P32P32: Planetenradträgerplanet
P33P33: Hohlradring gear
P34P34: Planetenräderplanetary gears
S1S1: Schalteinheitswitching unit
S11 S11: Kopplungselementcoupling element
S12S12: Kopplungselementcoupling element
S2S2: Schalteinheitswitching unit
S21S21: Kopplungselementcoupling element
S22S22: Kopplungselementcoupling element
V1V1: VorwärtsgetriebegangForward gear
V2V2: VorwärtsgetriebegangForward gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2015/169837 A1 [0002]

Claims

Drive device, in particular for an electric vehicle, with at least one electric motor (10a), with at least one final drive (11a) and one between the electric motor (10a) and the final drive (11a) arranged multi-stage transmission (12a, 12b), the three operatively interconnected Planetenradstufen (P1a, P2a, P3a, P1b, P2b, P3b) each having a sun gear (P11a, P21a, P31a, P11b, P21b, P31b), a ring gear (P13a, P23a, P33a, P13b, P23b, P33b) and a planet carrier ( P12a, P22a, P32a, P12b, P22b, P32b), two switching units (S1a, S2a, S1a, S2a) each having two non-rotatably connectable coupling elements (S11a, S12a, S21a, S22a, S11b, S12b, S21b, S22b) Transmission input element (13a, 13b) for rotationally fixed connection of the electric motor (10a) and a transmission output member (14a, 14b) for rotationally fixed connection of the final drive (11a), wherein the transmission input member (13a, 13b) permanently rotatably with the sun gear (P11a, P11b) the first planetary gear tufe (P1a; P1b), the transmission output member (14a; 14b) being permanently rotatably connected to the planet carrier (P32a; P32b) of the third planetary gear (P3a; P3b) and the planet carrier (P12a; P12b) of the first planetary gear stage (P1a; P3b) of the third planetary gear stage (P3a; P3b) are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner, characterized in that the ring gear (P23a; P23b) of the second planetary gear stage (P2a; P2b) and the planet carrier (P32a; P32b) of the third planetary gear stage (P3a, P3b) permanently connected to each other in a rotationally fixed manner.

Drive device after Claim 1 , characterized in that the ring gear (P13a; P13b) of the first planetary gear stage (P1a; P1b) and the sun gear (P21a; P21b) of the second planetary gear stage (P2a; P2b) are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner or can be connected to one another in a rotationally fixed manner.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the first switching unit (S1a, S1b) is provided to arrange the ring gear (P33a, P33b) of the third planetary gear stage (P3a, P3b) fixed to the housing.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the planet carrier (P22a; P22b) of the second planetary gear stage (P2a; P2b) and the ring gear (P33a; P33b) of the third planetary gear stage (P3a; P3b) are permanently connected to each other in a rotationally fixed manner.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the second switching unit (S2a; S2b) is provided to arrange the ring gear (P13a; P13b) of the first planetary gear stage (P1a; P1b) fixed to the housing.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the final drive (11a) has at least one axle shaft which passes through the transmission input element (13a; 13b), the transmission output element (14a; 14b) and / or the electric motor (10a).

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the first switching unit (S1a; S1b) is provided to arrange the planet carrier (P22a; P22b) of the second planetary gear stage (P2a; P2b) fixed to the housing.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the second switching unit (S2a; S2b) is provided to arrange the sun gear (P22a; P22b) of the second planetary gear stage (P2a; P2b) fixed to the housing.

Electric vehicle with a drive device according to one of the preceding claims.