DE102017008276A1 - Transmission device for a motor vehicle, in particular for an electric vehicle, and motor vehicle - Google Patents

Transmission device for a motor vehicle, in particular for an electric vehicle, and motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, mit einem Gehäuse (22), mit einer Eingangswelle (24), über welche Drehmomente in die Getriebevorrichtung (10) einleitbar sind, mit einer Ausgangswelle (28), über welche Drehmomente von der Getriebevorrichtung (10) bereitstellbar sind, mit einem in dem Gehäuse (22) angeordneten ersten Planetenradsatz (32), welcher ein permanent drehfest mit der Eingangswelle (24) verbundenes erstes Sonnenrad (34), einen ersten Planetenträger (36) und ein erstes Hohlrad (38) aufweist, und mit einem in dem Gehäuse (22) angeordneten zweiten Planetenradsatz (42), welcher ein zweites Sonnenrad (44), einen zweiten Planetenträger (46) und ein permanent drehfest mit dem Gehäuse (22) verbundenes zweites Hohlrad (48) aufweist, wobei die Sonnenräder (34, 44), die Planetenträger (36, 46) und die Hohlräder (38, 48) jeweilige Elemente der jeweiligen Planetenradsätze (32, 42) sind, wobei wenigstens ein Schaltelement (52), mittels welchem ein erstes der Elemente des ersten Planetenradsatzes (32) mit einem zweiten der Elemente des zweiten Planetenradsatzes (42) drehfest koppelbar ist.The invention relates to a transmission device (10) for a motor vehicle, in particular for an electric vehicle, having a housing (22) with an input shaft (24) via which torques can be introduced into the transmission device (10), with an output shaft (28), via which torques of the transmission device (10) can be provided, with a first planetary gear set (32) arranged in the housing (22), which has a first sun gear (34) permanently connected to the input shaft (24) in a rotationally fixed manner, a first planet carrier (36) and a first ring gear (38), and having a second planetary gear set (42) disposed in the housing (22), having a second sun gear (44), a second planetary carrier (46) and a permanent rotationally fixed to the housing (22) second ring gear (48), wherein the sun gears (34, 44), the planet carrier (36, 46) and the ring gears (38, 48) respective elements of the respective planetary gear sets (32, 42), Weni at least one switching element (52), by means of which a first of the elements of the first planetary gear set (32) with a second of the elements of the second planetary gear set (42) is rotatably coupled.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Getriebevorrichtung.The invention relates to a transmission device for a motor vehicle, in particular for an electric vehicle, according to the preamble of patent claim 1, as well as a motor vehicle with such a transmission device.

Eine solche Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, ist beispielsweise bereits der DE 10 2015 106 503 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Getriebevorrichtung weist ein Gehäuse und eine Eingangswelle auf, über welche Drehmomente in die Getriebevorrichtung einleitbar sind. Außerdem umfasst die Getriebevorrichtung eine Ausgangswelle, über welche Drehmomente von der Getriebevorrichtung bereitgestellt werden können. Die Getriebevorrichtung weist darüber hinaus einen in dem Gehäuse angeordneten ersten Planetenradsatz auf, welcher ein permanent drehfest mit der Eingangswelle verbundenes erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger und ein erstes Hohlrad aufweist. Außerdem umfasst die Getriebevorrichtung einen in dem Gehäuse angeordneten zweiten Planetenradsatz, welcher ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger und ein permanent drehfest mit dem Gehäuse verbundenes zweites Hohlrad aufweist. Dabei sind die Sonnenräder, die Planetenträger und die Hohlträger jeweilige Elemente beziehungsweise Bauelemente der jeweiligen Planetenradsätze.Such a transmission device for a motor vehicle, in particular for an electric vehicle, for example, is already the DE 10 2015 106 503 A1 to be known as known. The transmission device has a housing and an input shaft, via which torques can be introduced into the transmission device. In addition, the transmission device comprises an output shaft via which torques can be provided by the transmission device. The transmission device furthermore has a first planetary gearset arranged in the housing, which has a first sun gear permanently connected to the input shaft in a rotationally fixed manner, a first planet carrier and a first ring gear. In addition, the transmission device comprises a housing arranged in the second planetary gear set, which has a second sun gear, a second planet carrier and a permanently connected non-rotatably to the housing second ring gear. In this case, the sun gears, the planet carrier and the hollow beams are respective elements or components of the respective planetary gear sets.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Getriebevorrichtung und ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhafter und insbesondere effizienter Betrieb der Getriebevorrichtung realisierbar ist.Object of the present invention is to provide a transmission device and a motor vehicle of the type mentioned, so that a particularly advantageous and in particular efficient operation of the transmission device can be realized.

Diese Aufgabe wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a transmission device having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 9. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Getriebevorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter und insbesondere effizienter Betrieb der Getriebevorrichtung realisiert werden kann, ist erfindungsgemäß wenigstens ein Schaltelement vorgesehen, mittels welchem ein erstes der Elemente des ersten Planetenradsatzes mit einem zweiten der Elemente des zweiten Planetenradsatzes drehfest koppelbar ist. Unter der permanent drehfesten Verbindung, beispielsweise des ersten Sonnenrads mit der Eingangswelle beziehungsweise des zweiten Hohlrads mit dem Gehäuse, ist zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, mittels welchem die permanent drehfeste Verbindung herstellbar und auflösbar ist, sondern das erste Sonnenrad ist stets mit der ersten Eingangswelle drehfest verbunden, sodass das erste Sonnenrad und die Eingangswelle gemeinsam beziehungsweise als Block umlaufen und sich dabei beispielsweise um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehen, insbesondere dann, wenn die Getriebevorrichtung angetrieben wird. Um die Getriebevorrichtung anzutreiben, werden Drehmomente über die Eingangswelle in die Getriebevorrichtung eingeleitet, wobei die Drehmomente beispielsweise von einem insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildeten Antriebsmotor bereitgestellt werden. Ferner ist dabei das zweite Hohlrad stets drehfest mit dem Gehäuse verbunden und somit stets drehfest an dem Gehäuse festgelegt, sodass sich das zweite Hohlrad nicht relativ zu dem Gehäuse drehen kann, insbesondere auch dann nicht, wenn die Getriebevorrichtung angetrieben wird..In order to further develop a transmission device specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly advantageous and efficient operation of the transmission device can be realized, at least one switching element is provided according to the invention, by means of which a first of the elements of the first planetary gear set with a second of the elements second planetary gear set is rotatably coupled. Under the permanently non-rotatable connection, for example, the first sun gear with the input shaft or the second ring gear with the housing, it should be understood that not about a switching element is provided by means of which the permanently rotatable connection can be produced and dissolvable, but the first sun gear is always rotatably connected to the first input shaft, so that the first sun gear and the input shaft rotate together or as a block and thereby rotate, for example, about an axis of rotation relative to the housing, in particular, when the transmission device is driven. In order to drive the transmission device, torques are introduced into the transmission device via the input shaft, wherein the torques are provided, for example, by a drive motor designed in particular for driving the motor vehicle. Furthermore, while the second ring gear is always rotatably connected to the housing and thus always fixed against rotation of the housing, so that the second ring gear can not rotate relative to the housing, especially not even if the transmission device is driven.

Das wenigstens eine Schaltelement ist - insbesondere im Gegensatz zur permanent drehfesten Verbindung - beispielswiese zwischen wenigstens einem Verbindungszustand und wenigstens einem Freigabezustand umschaltbar, insbesondere relativ zu dem Gehäuse bewegbar. In dem Verbindungszustand ist das erste Element mittels des wenigstens einen Schaltelements drehfest mit dem zweiten Element verbunden, sodass insbesondere dann, wenn die Getriebevorrichtung angetrieben wird, das erste Element und das zweite Element gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig als Block umlaufen und sich somit beispielsweise um die genannte Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehen.The at least one switching element is - in particular in contrast to the permanently rotationally fixed connection - beispielswiese between at least one connection state and at least one release state switchable, in particular relative to the housing movable. In the connection state, the first element is non-rotatably connected to the second element by means of the at least one switching element, so that in particular when the transmission device is driven, the first element and the second element rotate together as a block and thus, for example, about the said axis of rotation rotate relative to the housing.

Die Drehachse ist beispielsweise eine Hauptdrehachse, um welche sich die jeweiligen Elemente, wenn sie nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden sind und insbesondere dann, wenn die Getriebevorrichtung angetrieben wird, relativ zu dem Gehäuse drehen. Dabei fällt beispielsweise die Hauptdrehachse mit der axialen Richtung der Getriebevorrichtung und somit des jeweiligen Planetenradsatzes zusammen.The axis of rotation is for example a main axis of rotation about which the respective elements, when not rotationally fixed to the housing and in particular when the gear device is driven, rotate relative to the housing. In this case, for example, the main axis of rotation coincides with the axial direction of the transmission device and thus of the respective planetary gear set.

In dem Freigabezustand gibt das Schaltelement das erste Element und das zweite Element für eine Relativdrehung zueinander, insbesondere um die Drehachse, frei, sodass sich das erste Element und das zweite Element beispielsweise dann, wenn die Getriebevorrichtung angetrieben wird und wenn sich das wenigstens eine Schaltelement in dem Freigabezustand befindet, um die Drehachse relativ zueinander drehen können. Ist somit beispielsweise in dem Verbindungszustand eine drehfeste Verbindung des ersten Elements mit dem zweiten Element über das Schaltelement aktiviert beziehungsweise eingestellt, so ist in dem Freigabezustand die drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element aufgehoben.In the release state, the switching element, the first element and the second element for a relative rotation to each other, in particular about the axis of rotation, free, so that the first element and the second element, for example, when the transmission device is driven and when the at least one switching element in is the release state to rotate the axis of rotation relative to each other. Thus, for example, in the connection state, a rotationally fixed connection of the first element to the second element via the switching element is activated or set, the rotationally fixed connection between the first element and the second element is canceled in the release state.

Das Schaltelement kann somit bedarfsgerecht zwischen dem Freigabezustand und dem Verbindungszustand umgeschaltet werden, sodass eine besonders vorteilhafte und bedarfsgerechte Schaltbarkeit der Getriebevorrichtung insgesamt realisiert werden kann. Mit anderen Worten schafft der Einsatz des wenigstens einen Schaltelements die Voraussetzung, die Getriebevorrichtung als schaltfähige, insbesondere lastschaltfähige, Mehr-Gang-Struktur, insbesondere Zwei-Gang-Struktur, für Antriebe, insbesondere für elektrische Antriebe für Elektrofahrzeuge, auszugestalten, wobei sich eine verlustoptimierte und kompakte, das heißt effiziente und bauraumgünstige Bauweise der Getriebevorrichtung realisieren lässt. Dies ist insbesondere deswegen möglich, da die auch als Planetensätze oder Radsätze bezeichneten Planetenradsätze eine besonders vorteilhafte Gesamtübersetzung bereitstellen können, sodass keine weitere, auch als Finaldrive bezeichnete Endübersetzung vorgesehen und erforderlich ist. Somit können die Teileanzahl und somit das Gewicht der Getriebevorrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. The switching element can thus be switched as needed between the release state and the connection state, so that a particularly advantageous and needs-based switchability of the transmission device can be implemented in total. In other words, the use of the at least one switching element creates the prerequisite for designing the transmission device as a switchable, in particular load-shiftable, multi-speed structure, in particular a two-speed structure, for drives, in particular for electric drives for electric vehicles, with a loss-optimized design and compact, that is, efficient and space-saving design of the transmission device can be realized. This is possible in particular because the planetary gear sets, also referred to as planetary gear sets or wheel sets, can provide a particularly advantageous total gear ratio, so that no further final gear ratio, also referred to as a final drive, is provided and required. Thus, the number of parts and thus the weight of the transmission device can be kept in a particularly small frame.

Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Getriebevorrichtung lediglich die zwei Planetenradsätze beziehungsweise genau zwei Planetenradsätze aufweist, wobei von den genau zwei Planetenradsätzen einer der genau zwei Planetenradsätze der erste Planetenradsatz und der andere der genau zwei Planetenradsätze der zweite Planetenradsatz ist.In this case, it is provided in particular that the transmission device has only the two planetary gear sets or exactly two planetary gear sets, wherein of the exactly two planetary gear sets one of the exactly two planetary gear sets, the first planetary gear set and the other of the exactly two planetary gear sets, the second planetary gear set.

Ein besonders effizienter Betrieb der Getriebevorrichtung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Planetenradsätze koaxial zueinander angeordnet sind. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Planetenradsätze beispielsweise in axialer Richtung der Getriebevorrichtung hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet sind, sodass die Planetenradsätze nicht etwa gestapelt sondern, hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet sind.A particularly efficient operation of the transmission device can be realized, for example, in that the planetary gear sets are arranged coaxially with each other. This is to be understood in particular that the planetary gear sets, for example, in the axial direction of the transmission device are arranged one behind the other or successively, so that the planetary gear sets are not stacked but, arranged one behind the other or consecutively.

Um einen besonders vorteilhaften Betrieb realisieren zu können, ist es in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Element als das erste Hohlrad ausgebildet ist.In order to be able to realize a particularly advantageous operation, it is provided in an advantageous embodiment of the invention that the first element is designed as the first ring gear.

Als weiterhin in besonders vorteilhafter Weise hat es sich gezeigt, wenn das zweite Element als der zweite Planetenträger ausgebildet ist, wodurch ein besonders vorteilhafter Betrieb sowie eine besonders vorteilhafte Übersetzung der Getriebevorrichtung insgesamt realisiert werden können.As furthermore, in a particularly advantageous manner, it has been shown that the second element is designed as the second planetary carrier, whereby a particularly advantageous operation and a particularly advantageous gear ratio of the transmission device can be realized in total.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Planetenträger permanent drehfest mit der Ausgangswelle verbunden, sodass sich ein besonders effizienter Betrieb und eine besonders vorteilhafte Übersetzung, insbesondere Gesamtübersetzung, darstellen lassen.In a further embodiment of the invention, the second planetary carrier is permanently rotatably connected to the output shaft, so that can be a particularly efficient operation and a particularly advantageous translation, in particular overall translation represent.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Planetenträger permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist, wodurch auf bauraumgewichtsgünstige Weise ein besonders vorteilhafter Betrieb realisiert werden kann.Another embodiment is characterized in that the first planetary carrier is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second sun gear, whereby a particularly advantageous operation can be realized in a space-saving-weight-favorable manner.

Um einen besonders vorteilhaften Betrieb der Getriebevorrichtung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Getriebevorrichtung wenigstens ein zweites Schaltelement aufweist, mittels welchem das erste Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse koppelbar ist. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten Schaltelement können ohne weiteres auf das zweite Schaltelement übertragen werden und umgekehrt. Somit ist beispielsweise das zweite Schaltelement zwischen wenigstens einem Freigabezustand und wenigstens einem Verbindungszustand umschaltbar insbesondere relativ zu dem Gehäuse bewegbar.In order to realize a particularly advantageous operation of the transmission device, it is provided in a further embodiment of the invention that the transmission device has at least a second switching element, by means of which the first ring gear rotatably coupled to the housing. The previous and following statements on the first switching element can be readily transferred to the second switching element and vice versa. Thus, for example, the second switching element between at least one release state and at least one connection state is switchable, in particular movable relative to the housing.

Der jeweilige Freigabezustand korrespondiert beispielsweise mit einer jeweiligen Freigabestellung, wobei der jeweilige Verbindungszustand beispielsweise mit einer jeweiligen Verbindungsstellung des jeweiligen Schaltelements korrespondiert. Insbesondere ist beispielsweise das jeweilige Schaltelement zwischen der Freigabestellung und der Verbindungsstellung relativ zu dem Gehäuse, insbesondere translatorisch, bewegbar.The respective release state corresponds, for example, to a respective release position, wherein the respective connection state corresponds, for example, to a respective connection position of the respective shift element. In particular, for example, the respective switching element between the release position and the connection position relative to the housing, in particular translationally, movable.

In dem Verbindungszustand des zweiten Schaltelements ist das erste Hohlrad mittels des zweiten Schaltelements drehfest mit dem Gehäuse gekoppelt, das heißt drehfest an dem Gehäuse festgelegt, sodass sich das erste Hohlrad nicht relativ zu dem Gehäuse drehen kann, insbesondere auch dann nicht, wenn die Getriebevorrichtung angetrieben wird. In dem Freigabezustand des zweiten Schaltelements gibt das zweite Schaltelement jedoch das erste Hohlrad frei, sodass sich das erste Hohlrad, insbesondere um die genannte Drehachse, relativ zu dem Gehäuse drehen kann, insbesondere dann, wenn die Getriebevorrichtung angetrieben wird. Durch die Verwendung sowohl des ersten Schaltelements als auch des zweiten Schaltelements kann beispielsweise die Getriebevorrichtung auf besonders vorteilhafte Weise als schaltfähige, insbesondere als lastschaltfähige, Mehr-Gang-Struktur, insbesondere als Zwei-Gang-Struktur, ausgebildet werden, sodass die Getriebevorrichtung mit einer Mehrzahl von schaltbaren Gängen, insbesondere mit wenigstens oder genau zwei schaltbaren Gängen, ausgestaltet werden kann. Bei den Gängen handelt es sich beispielsweise um Fahrgänge, welche sowohl für eine Vorwärtsfahrt als auch für eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs verwendet werden können. Ein erster der Fahrgänge ermöglicht beispielsweise einen Anhängerbetrieb. Außerdem ist der erste Fahrgang beispielsweise für Kriechvorgänge vorgesehen, um beispielsweise den zuvor genannten und insbesondere als Elektromotor beziehungsweise elektrische Maschine ausgebildeten Antriebsmotor sowie eine der elektrischen Maschine zugeordnete Leitungselektronik vor Überhitzung zu schützen.In the connection state of the second switching element, the first ring gear is rotatably coupled by means of the second switching element to the housing, that is rotatably fixed to the housing so that the first ring gear can not rotate relative to the housing, especially not when the transmission device driven becomes. In the release state of the second shift element, however, the second shift element releases the first ring gear, so that the first ring gear, in particular about said rotation axis, can rotate relative to the housing, in particular when the transmission device is driven. By using both the first switching element and the second switching element, for example, the transmission device in a particularly advantageous manner as a switchable, especially as a load-shiftable, multi-speed structure, in particular as a two-speed structure, are formed, so that the transmission device with a plurality switchable gears, in particular with at least or exactly two switchable gears, can be configured. The gears are, for example, driving gears, which can be used both for a forward drive and for a reverse drive of the motor vehicle. A first of the driving gears, for example, allows trailer operation. In addition, the first drive, for example, provided for crawl to protect, for example, the above-mentioned and especially designed as an electric motor or electric machine drive motor and an electrical machine associated line electronics from overheating.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich die schaltbaren Gänge in ihren Übersetzungen voneinander unterscheiden. Dabei weist beispielsweise der erste Fahrgang eine erste Übersetzung und der zweite Fahrgang eine zweite Übersetzung auf, wobei die zweite Übersetzung beispielsweise geringer als die erste Übersetzung sein kann. Beispielsweise ist zumindest eine der Übersetzungen, insbesondere die erste Übersetzung, als Untersetzung ausgebildet.In particular, it is provided that the switchable gears differ in their translations from each other. In this case, for example, the first drive a first translation and the second drive on a second translation, wherein the second translation, for example, may be less than the first translation. For example, at least one of the translations, in particular the first translation, is designed as a reduction.

Insbesondere ist denkbar, dass wenigstens eines der Schaltelemente oder beide Schaltelemente als formschlüssiges Schaltelement und dabei beispielsweise als Klauenkupplung ausgebildet ist, sodass sich ein besonders verlustarmer Betrieb realisieren lässt. Insbesondere ist es denkbar, dass wenigstens eines der Schaltelemente oder beide Schaltelemente als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung, mit oder ohne Synchronisiereinheit ausgebildet ist, sodass innere Verluste der Getriebevorrichtung besonders gering gehalten werden können.In particular, it is conceivable that at least one of the switching elements or both switching elements is designed as a form-locking switching element and thereby, for example, as a dog clutch, so that a particularly low-loss operation can be realized. In particular, it is conceivable that at least one of the switching elements or both switching elements is designed as a form-locking switching element, in particular as a dog clutch, with or without synchronization unit, so that internal losses of the transmission device can be kept particularly low.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist, dass sich Relativdrehzahlen in den offen laufenden Schaltelementen, das heißt beispielsweise dann, wenn sich die Schaltelemente in ihren jeweiligen Freigabezuständen befinden, besonders gering halten lassen. Außerdem können Relativdrehzahlen in den Planetenradsätzen besonders gering gehalten werden. Des Weiteren können Schaltbelastungen, die beispielsweise beim Schalten des jeweiligen Schaltelements auftreten, gering gehalten werden, und die Schaltelemente können sehr gut zugänglich sein. Ferner lassen sich besonders hohe Verzahnungswirkungsgrade realisieren, sodass ein besonders effizienter beziehungsweise wirkungsgradgünstiger Betrieb darstellbar ist. Durch die Mehrgängigkeit können außerdem Drehzahlen des Antriebsmotors, insbesondere der elektrischen Maschine, auch bei hohen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.Another advantage of the transmission device according to the invention is that relative speeds in the open-running switching elements, that is, for example, when the switching elements are in their respective release states, can be kept particularly low. In addition, relative speeds in the planetary gear sets can be kept particularly low. Furthermore, switching loads that occur, for example, when switching the respective switching element can be kept low, and the switching elements can be very easily accessible. Furthermore, particularly high gear efficiency can be realized, so that a particularly efficient or efficient operation can be represented. Due to the multi-speed speeds of the drive motor, in particular the electric machine, even at high speeds of the motor vehicle can be kept in a very small frame.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildete elektrische Maschine vorgesehen ist, mittels welcher die Eingangswelle antreibbar ist. Mit anderen Worten ist die elektrische Maschine, insbesondere deren Rotor, an die Eingangswelle angebunden, sodass beispielsweise die elektrische Maschine, insbesondere ihr Rotor, drehfest mit der Eingangswelle verbunden oder verbindbar ist.A further embodiment is characterized in that the at least one designed for driving the motor vehicle electrical machine is provided, by means of which the input shaft is driven. In other words, the electric machine, in particular its rotor, is connected to the input shaft, so that, for example, the electric machine, in particular its rotor, rotatably connected to the input shaft or is connectable.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Getriebevorrichtung ein auch als Differentialgetriebe bezeichnetes und beispielsweise als Kegelraddifferential ausgebildetes Achsgetriebe aufweist, welches von der Ausgangswelle antreibbar ist. Dies bedeutet, dass das Achsgetriebe an die Ausgangswelle angebunden ist, sodass das Achsgetriebe beispielsweise drehfest mit der Ausgangswelle verbunden oder verbindbar ist.Another embodiment is characterized in that the transmission device has a also referred to as differential gear and designed, for example, as a bevel gear differential axle drive, which is driven by the output shaft. This means that the axle drive is connected to the output shaft, so that the axle drive, for example, rotatably connected to the output shaft or connectable.

Das Achsgetriebe ist beispielsweise ein einer Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnetes Differentialgetriebe, wobei die Achse beziehungsweise deren Räder mittels des Antriebsmotors antreibbar ist beziehungsweise sind. Dabei sind die Räder insbesondere über das Achsgetriebe und die Getriebevorrichtung von dem Antriebsmotor antreibbar. Wie bereits von herkömmlichen Achsgetrieben beziehungsweise Differentialgetrieben hinlänglich bekannt, ermöglicht das Achsgetriebe einen Drehzahlausgleich zwischen den Rädern der beispielsweise als Vorderachse oder Hinterachse ausgebildeten Achse, sodass sich beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs das kurvenäußere Rad mit einer höheren Drehzahl als das kurveninnere Rad drehen kann, ohne dass es zu übermäßigen Verspannungen der Getriebevorrichtung beziehungsweise eines den Antriebsmotor, die Getriebevorrichtung und das Achsgetriebe umfassenden Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs kommt.The axle drive is, for example, a differential gear assigned to an axle of the motor vehicle, the axle or its wheels being or can be driven by means of the drive motor. The wheels are driven by the drive motor in particular via the axle drive and the transmission device. As already well known from conventional axle drives or differential gearboxes, the axle drive allows a rotational speed compensation between the wheels of the axle formed, for example, as a front axle or rear axle, so that, for example, when cornering the motor vehicle, the outside wheel can rotate at a higher speed than the inside wheel without excessive tension of the transmission device or of the drive train of the motor vehicle comprising the drive motor, the transmission device and the axle drive is caused.

Zur Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Elektrofahrzeug ausgebildet ist und eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung sind als Vorteil und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a motor vehicle, which is preferably designed as an electric vehicle and has a transmission device according to the invention. Advantages and advantageous embodiments of the transmission device according to the invention are to be regarded as an advantage and advantageous embodiments of the motor vehicle according to the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug; und
  • 2 eine einfache Gangtabelle zum Veranschaulichen von schaltbaren Gängen der Getriebevorrichtung.
The drawing shows in:
  • 1 a schematic representation of a transmission device according to the invention for a motor vehicle, in particular for an electric vehicle; and
  • 2 a simple gear table illustrating shiftable gears of the transmission device.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen und beispielsweise einen Personenkraftwagen. Die Getriebevorrichtung 10 ist beispielsweise Bestandteil eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang beispielsweise eine Antriebseinrichtung 12 zum Antreiben des Kraftfahrzeugs aufweist. Dabei umfasst die Antriebseinrichtung 12 die Getriebevorrichtung 10. Die Antriebseinrichtung 12 umfasst ferner einen in 1 besonders schematisch dargestellten Antriebsmotor 14, mittels welchem die Getriebevorrichtung 10 und über diese das Kraftfahrzeug insgesamt antreibbar ist. Hierzu umfasst der Antriebsmotor 14 beispielsweise eine Abtriebswelle 16, über welche der Antriebsmotor 14 Drehmomente als Antriebsmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen kann. Der Antriebsmotor 14 ist beispielsweise als elektrische Maschine ausgebildet, welche einen Stator und einen Rotor aufweist. Der Rotor ist dabei um eine Drehachse 18 relativ zu dem Stator drehbar und umfasst die Abtriebswelle 16. 1 shows a schematic representation of a generally designated 10 gear device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle and, for example, a passenger car. The transmission device 10 is for example part of a drive train of the motor vehicle, wherein the drive train, for example, a drive device 12 for driving the motor vehicle. In this case, the drive device comprises 12 the transmission device 10 , The drive device 12 further comprises an in 1 particularly schematically illustrated drive motor 14 , by means of which the transmission device 10 and via this the motor vehicle as a whole is drivable. For this purpose, the drive motor includes 14 For example, an output shaft 16 over which the drive motor 14 Torques as drive torques for driving the motor vehicle can provide. The drive motor 14 For example, it is designed as an electric machine which has a stator and a rotor. The rotor is about a rotation axis 18 rotatable relative to the stator and includes the output shaft 16 ,

Das Kraftfahrzeug weist beispielsweise in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnete Achsen auf, wobei eine der Achsen als Vorderachse und die andere Achse als Hinterachse ausgebildet ist. Die jeweilige Achse weist beispielsweise jeweils wenigstens zwei Räder auf. Zumindest die Räder einer der Achsen können beispielsweise über die Getriebevorrichtung 10 von dem Antriebsmotor 14 angetrieben werden, um dadurch die Räder und somit das Kraftfahrzeug insgesamt, insbesondere elektrisch, anzutreiben.The motor vehicle has, for example, in its completely manufactured state, at least two axles arranged one after the other in the vehicle longitudinal direction or successively, one of the axles being designed as a front axle and the other axle as a rear axle. The respective axle has, for example, at least two wheels each. At least the wheels of one of the axles can, for example, via the transmission device 10 from the drive motor 14 be driven to thereby drive the wheels and thus the motor vehicle as a whole, in particular electrically.

Dabei umfasst die Antriebseinrichtung 12 beispielsweise ein in 1 besonders schematisch dargestelltes und als Differentialgetriebe, insbesondere als Kegelraddifferential, ausgebildetes Achsgetriebe 20, welches der von dem Antriebsmotor 14 antreibbaren Achse beziehungsweise der Achse zugeordnet ist, deren Räder von dem Antriebsmotor 14 über die Getriebevorrichtung 10 antreibbar sind. Die von dem Antriebsmotor 14 über die Getriebevorrichtung 10 antreibbaren Räder werden auch als antreibbare oder angetriebene Räder bezeichnet, wobei die angetriebenen Räder über das Achsgetriebe 20 und die Getriebevorrichtung 10 von dem Antriebsmotor 14 angetrieben werden können.In this case, the drive device comprises 12 for example, an in 1 particularly schematically illustrated and as a differential gear, in particular as a bevel gear, trained axle drive 20 , which is assigned to the driven by the drive motor 14 axis or the axis, the wheels of the drive motor 14 over the transmission device 10 are drivable. The from the drive motor 14 over the transmission device 10 drivable wheels are also referred to as drivable or driven wheels, the driven wheels via the axle drive 20 and the transmission device 10 from the drive motor 14 can be driven.

Die Getriebevorrichtung 10 weist ein in 1 besonders schematisch dargestelltes Gehäuse 22 und eine Eingangswelle 24 auf, welche beispielsweise zumindest teilweise in dem Gehäuse 22 angeordnet ist. Die Eingangswelle 24 ist beispielsweise um eine mit der Drehachse 18 zusammenfallende und auch als Hauptdrehachse bezeichnete Drehachse relativ zu dem Gehäuse 22 drehbar, sodass die Eingangswelle 24 um die Drehachse 18 beziehungsweise um die Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse 22 drehbar ist. Wie in 1 durch einen Pfeil 26 dargestellt ist, können über die Eingangswelle 24 Drehmomente, die von dem Antriebsmotor 14, insbesondere über den Rotor, bereitgestellt werden, in die Getriebevorrichtung 10 eingeleitet werden. Mit anderen Worten stellt Antriebsmotor 14 über die Abtriebswelle 16 die durch den Pfeil 26 veranschaulichten Drehmomente als Antriebsmomente bereit, welche von der Abtriebswelle 16 auf die Eingangswelle 24 übertragen und dadurch in die Getriebevorrichtung 10 eingeleitet werden. Hierdurch wird die Getriebevorrichtung 10 angetrieben. Die von dem Antriebsmotor 14, insbesondere von der Abtriebswelle 16, antreibbare Eingangswelle 24 ist beispielsweise drehfest mit der Abtriebswelle 16 koppelbar gekoppelt.The transmission device 10 has an in 1 particularly schematically illustrated housing 22 and an input shaft 24 which, for example, at least partially in the housing 22 is arranged. The input shaft 24 is for example one with the axis of rotation 18 coincident and also referred to as the main axis of rotation axis of rotation relative to the housing 22 rotatable, so that the input shaft 24 around the axis of rotation 18 or about the main axis of rotation relative to the housing 22 is rotatable. As in 1 through an arrow 26 can be shown, via the input shaft 24 Torques generated by the drive motor 14 , in particular via the rotor, are provided in the transmission device 10 be initiated. In other words, drive motor provides 14 over the output shaft 16 by the arrow 26 illustrated torques as drive torques ready, which of the output shaft 16 on the input shaft 24 transferred and thereby in the transmission device 10 be initiated. As a result, the transmission device 10 driven. The from the drive motor 14 , in particular of the output shaft 16 , drivable input shaft 24 is for example rotationally fixed with the output shaft 16 coupled coupled.

Da die Hauptdrehachse mit der Drehachse 18 zusammenfällt, ist die Eingangswelle 24 bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel koaxial zu dem Antriebsmotor 14 beziehungsweise zu der Abtriebswelle 16 angeordnet. Die Getriebevorrichtung 10 weist ferner eine Ausgangswelle 28 auf, über welche die Getriebevorrichtung 10 Drehmomente, insbesondere zum Antreiben des Achsgetriebes 20 und somit zum Antreiben der angetriebenen Räder, bereitstellen kann. Die Drehmomente, welche von der Getriebevorrichtung 10 insbesondere dann, wenn die Getriebevorrichtung 10 angetrieben wird, über die Ausgangswelle 28 bereitgestellt werden, werden auch als Ausgangsdrehmomente bezeichnet und sind in 1 beispielsweise durch einen Pfeil 30 veranschaulicht.Because the main axis of rotation with the axis of rotation 18 coincides, is the input shaft 24 at the in 1 illustrated embodiment coaxial with the drive motor 14 and to the output shaft 16 arranged. The transmission device 10 also has an output shaft 28 on, about which the transmission device 10 Torques, in particular for driving the axle drive 20 and thus for driving the driven wheels. The torques generated by the transmission device 10 especially if the transmission device 10 is driven, via the output shaft 28 are also referred to as output torques and are in 1 for example, by an arrow 30 illustrated.

Wie im Folgenden noch genau erläutert wird, können beispielsweise mittels der Getriebevorrichtung 10 die auch als Antriebsdrehmomente bezeichneten Antriebsmomente in die davon unterschiedlichen, auch als Ausgangsdrehmomente bezeichneten Ausgangsmomente umgewandelt und über die Ausgangswelle 28 bereitgestellt werden. Ferner ist aus 1 erkennbar, dass das Achsgetriebe 20 von der Ausgangswelle 28 und somit von der Getriebevorrichtung 10 antreibbar ist. Hierzu werden die Ausgangsmomente von der Ausgangswelle 28 auf das Achsgetriebe 20 übertragen, wobei beispielsweise das Achsgetriebe 20 drehfest mit der Ausgangswelle 28 gekoppelt oder koppelbar ist.As will be explained in detail below, for example by means of the transmission device 10 The drive torques, which are also referred to as drive torques, are converted into the different output torques, which are also referred to as output torques, and via the output shaft 28 to be provided. Furthermore, it is off 1 recognizable that the axle drive 20 from the output shaft 28 and thus of the transmission device 10 is drivable. For this purpose, the output torques of the output shaft 28 on the axle drive 20 transmitted, for example the axle drive 20 rotatably with the output shaft 28 coupled or can be coupled.

Die Getriebevorrichtung 10 weist einen in dem Gehäuse 22 angeordneten ersten Planetenradsatz 32 auf, welcher ein erstes Sonnenrad 34, einen ersten Planetenträger 36 und ein erstes Hohlrad 38 aufweist. Außerdem weist der erste Planetenradsatz 32 wenigstens ein erstes Planetenrad 40 auf, welches mit dem Sonnenrad 34 und mit dem Hohlrad 38 kämmt und dabei drehbar an dem Planetenträger 36 gelagert ist. Dabei ist das Sonnenrad 34 permanent drehfest mit der Eingangswelle 24 verbunden und somit von der Eingangswelle 24 antreibbar. Mit anderen Worten existiert eine permanente drehfeste Verbindung zwischen dem Sonnenrad 34 und der Eingangswelle 24, wobei diese permanent drehfeste Verbindung nicht durch ein umschaltbares beziehungsweise bewegbares Schaltelement aufgehoben beziehungsweise getrennt werden kann.The transmission device 10 has one in the housing 22 arranged first planetary gear set 32 on which a first sun gear 34 , a first planet carrier 36 and a first ring gear 38 having. In addition, the first planetary gearset points 32 at least a first planetary gear 40 on which with the sun wheel 34 and with the ring gear 38 meshes while rotatably on the planet carrier 36 is stored. Here is the sun wheel 34 permanently rotatable with the input shaft 24 connected and thus from the input shaft 24 drivable. In other words, there is a permanent non-rotatable connection between the sun gear 34 and the input shaft 24 , This permanently non-rotatable connection can not be canceled or separated by a switchable or movable switching element.

Die Getriebevorrichtung 10 weist ferner einen in dem Gehäuse 22 angeordneten zweiten Planetenradsatz 42 auf, welcher ein zweites Sonnenrad 44, einen zweiten Planetenträger 46 und ein zweites Hohlrad 48 aufweist. Der jeweilige Planetenträger 36 beziehungsweise 46 wird auch als Steg bezeichnet. Des Weiteren weist der zweite Planetenradsatz 42 wenigstens ein zweites Planetenrad 50 auf, welches beispielsweise mit dem Sonnenrad 44 und mit dem Hohlrad 48 kämmt und drehfest an dem Planetenträger 46 gelagert ist. Dabei ist das zweite Hohlrad 48 permanent drehfest mit dem Gehäuse 22 verbunden und somit permanent drehfest an dem Gehäuse 22 festgelegt, sodass eine permanent drehfeste Verbindung zwischen dem Hohlrad 48 und dem Gehäuse 22 besteht. Auch die permanent drehfeste Verbindung zwischen dem Hohlrad 48 und dem Gehäuse 22 kann nicht durch ein umschaltbares beziehungsweise bewegbares Schaltelement aufgehoben werden. Durch die permanent drehfeste Verbindung zwischen dem Hohlrad 48 und dem Gehäuse 22 dreht sich das Hohlrad 48 auch dann nicht um die Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse 22, wenn die Getriebevorrichtung 10 angetrieben wird. Die Sonnenräder 34 und 44, die Planetenträger 36 und 46 und die Hohlräder 38 und 48 sind jeweilige Elemente oder Bauelemente der Planetenradsätze 32 und 42, wobei sich das jeweilige Element, wenn es nicht drehfest an dem Gehäuse 22 festgelegt ist, um die Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse 22 drehen kann beziehungsweise dreht, insbesondere dann, wenn die Getriebevorrichtung 10 angetrieben wird, das heißt wenn über die Eingangswelle 24 Drehmomente in die Getriebevorrichtung 10 eingeleitet werden.The transmission device 10 also has one in the housing 22 arranged second planetary gear set 42 on which a second sun gear 44 , a second planet carrier 46 and a second ring gear 48 having. The respective planet carrier 36 or 46 is also referred to as a bridge. Furthermore, the second planetary gearset 42 at least a second planetary gear 50 on, which, for example, with the sun gear 44 and with the ring gear 48 combs and rotatably on the planet carrier 46 is stored. Here is the second ring gear 48 permanently rotatable with the housing 22 connected and thus permanently rotationally fixed to the housing 22 set so that a permanent non-rotatable connection between the ring gear 48 and the housing 22 consists. Also, the permanent non-rotatable connection between the ring gear 48 and the housing 22 can not be repealed by a switchable or movable switching element. Due to the permanently rotatable connection between the ring gear 48 and the housing 22 the ring gear rotates 48 not even around the main axis of rotation relative to the housing 22 when the transmission device 10 is driven. The sun gears 34 and 44, the planet carrier 36 and 46 and the ring gears 38 and 48 are respective elements or components of the planetary gear sets 32 and 42 , Wherein the respective element, if it is not rotationally fixed to the housing 22 is fixed to the main axis of rotation relative to the housing 22 can rotate or rotate, especially when the transmission device 10 is driven, that is when on the input shaft 24 Torques in the transmission device 10 be initiated.

Um nun einen besonders vorteilhafte und effizienten Betrieb der Getriebevorrichtung 10 sowie der Antriebseinrichtung 12 und des Antriebsstrangs insgesamt realisieren zu können, ist ein erstes Schaltelement 52 vorgesehen, mittels welchem ein erstes der Elemente des ersten Planetenradsatzes 32 mit einem zweiten der Elemente des Planetenradsatzes 42 drehfest koppelbar beziehungsweise verbindbar ist. Bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das erste Element als das erste Hohlrad 38 ausgebildet, wobei das zweite Element als der zweite Planetenträger 46 ausgebildet ist.Now to a particularly advantageous and efficient operation of the transmission device 10 and the drive device 12 and the drive train to realize a total, is a first switching element 52 provided, by means of which a first of the elements of the first planetary gear set 32 with a second of the elements of the planetary gear set 42 rotatably coupled or connectable. At the in 1 illustrated embodiment, the first element is formed as the first ring gear 38, wherein the second element as the second planet carrier 46 is trained.

Das erste Schaltelement 52 ist zwischen wenigstens einem Freigabezustand und wenigstens einem Verbindungszustand umschaltbar. Der Freigabezustand korrespondiert beispielsweise mit einer Freigabestellung, wobei der Verbindungszustand beispielsweise mit einer Verbindungsstellung des Schaltelements 52 korrespondiert. Somit ist beispielsweise das Schaltelement 52 zwischen der Freigabestellung und der Verbindungsstellung, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 22 und/oder insbesondere translatorisch, bewegbar.The first switching element 52 is switchable between at least one release state and at least one connection state. The release state corresponds for example to a release position, wherein the connection state, for example, with a connection position of the switching element 52 corresponds. Thus, for example, the switching element 52 between the release position and the connection position, in particular relative to the housing 22 and / or in particular translationally, movable.

In dem Verbindungszustand ist das Hohlrad 38 über das Schaltelement 52 drehfest mit dem Planetenträger 46 gekoppelt, sodass sich insbesondere dann, wenn die Getriebevorrichtung 10 angetrieben wird, das Hohlrad 38 und der Planetenträger 46 als Block und somit gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig um die Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse 22 drehen. Mit anderen Worten laufen dann das Hohlrad 38 und der Planetenträger 46 als Block, insbesondere um die Hauptdrehachse, um. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist in dem Verbindungszustand des Schaltelements 52 mittels des Schaltelements 52 eine Relativdrehung zwischen dem Hohlrad 38 und dem Planetenträger 46 unterbunden, sodass sich das Hohlrad 38 und der Planetenträger 46 nicht relativ zueinander drehen können.In the connection state, the ring gear is 38 over the switching element 52 rotatably with the planet carrier 46 coupled, so in particular when the transmission device 10 is driven, the ring gear 38 and the planet carrier 46 as a block and thus together or simultaneously around the main axis of rotation relative to the housing 22 rotate. In other words, then run the ring gear 38 and the planet carrier 46 as a block, in particular around the main axis of rotation. Again, in other words, in the connection state of the switching element 52 by means of the switching element 52 a relative rotation between the ring gear 38 and the planet carrier 46 prevented, so that the ring gear 38 and the planet carrier 46 can not rotate relative to each other.

In dem Freigabezustand des Schaltelements 52 jedoch gibt das Schaltelement 52 das Hohlrad 38 und den Planetenträger 46 für eine Relativdrehung zueinander um die Hauptdrehachse frei, sodass sich das Hohlrad 38 und der Planetenträger 46 insbesondere dann, wenn die Getriebevorrichtung 10 angetrieben wird, relativ zueinander um die Hauptdrehachse drehen können.In the release state of the switching element 52 however, there is the switching element 52 the ring gear 38 and the planet carrier 46 for a relative rotation to each other around the main axis of rotation free, so that the ring gear 38 and the planet carrier 46 especially if the transmission device 10 is driven, can rotate relative to each other about the main axis of rotation.

Ferner ist es bei dem in 1 veranschaulichtem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der zweite Planetenträger 46 permanent drehfest mit der Ausgangswelle 28 verbunden ist, sodass zwischen dem Planetenträger 46 und der Ausgangswelle 28 eine permanent drehfeste Verbindung besteht, welche nicht mittels eines Schaltelements aufgehoben werden kann. Des Weiteren ist der erste Planetenträger 36 permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 44 verbunden, sodass zwischen dem Planetenträger 36 und dem Sonnenrad 44 eine permanent drehfeste Verbindung besteht, welche nicht durch ein Schaltelement aufgehoben werden kann. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Übersetzung der Getriebevorrichtung 10 insgesamt realisiert werden, sodass eine zusätzlich zu der Getriebevorrichtung 10 vorgesehene und auch als Final Drive bezeichnete Endübersetzung nicht vorgesehen und nicht erforderlich ist. In der Folge können die Teileanzahl, der Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht der Getriebevorrichtung 10 und somit des Antriebsstrangs insgesamt in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.Furthermore, it is in the in 1 illustrated embodiment, that the second planet carrier 46 permanently rotatable with the output shaft 28 is connected so that between the planet carrier 46 and the output shaft 28 a permanent non-rotatable connection exists, which can not be canceled by means of a switching element. Furthermore, the first planet carrier 36 permanently rotatable with the second sun gear 44 connected so that between the planet carrier 36 and the sun wheel 44 a permanent non-rotatable connection exists, which is not by a Switching element can be lifted. This allows a particularly advantageous translation of the transmission device 10 be realized in total, so that in addition to the transmission device 10 provided and also referred to as Final Drive final translation is not provided and is not required. As a result, the number of parts, the space requirement, the cost and weight of the transmission device 10 and thus the drive train are kept in a very small overall frame.

Die Getriebevorrichtung 10 umfasst ferner ein zweites Schaltelement 54, mittels welchem das erste Hohlrad 38 drehfest mit dem Gehäuse 22 koppelbar ist. Beispielsweise ist das Schaltelement 54 zwischen wenigstens einem Freigabezustand und wenigstens einem Verbindungszustand umschaltbar. Der Freigabezustand des Schaltelements 54 korrespondiert beispielsweise mit einer Freigabestellung des Schaltelements 54, wobei beispielsweise der Verbindungszustand des Schaltelements 54 mit einer Verbindungsstelle des Schaltelements 54 korrespondiert. Somit ist beispielsweise das Schaltelement 54 zwischen einer Freigabestellung und einer Verbindungsstellung, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 22 und/oder translatorisch, bewegbar.The transmission device 10 further comprises a second switching element 54 , by means of which the first ring gear 38 rotatably with the housing 22 can be coupled. For example, the switching element 54 switchable between at least one release state and at least one connection state. The release state of the switching element 54 corresponds, for example, with a release position of the switching element 54 wherein, for example, the connection state of the switching element 54 with a connection point of the switching element 54 corresponds. Thus, for example, the switching element 54 between a release position and a connection position, in particular relative to the housing 22 and / or translationally, movable.

In dem Verbindungszustand des Schaltelements 54 ist das Hohlrad 38 über das Schaltelement 54 drehfest mit dem Gehäuse 22 verbunden und somit drehfest an dem Gehäuse 22 festgelegt, sodass sich insbesondere auch dann, wenn die Getriebevorrichtung 10 angetrieben wird, das Hohlrad 38 nicht relativ zu dem Gehäuse 22 dreht beziehungsweise drehen kann. In seinem Freigabezustand jedoch gibt das Schaltelement 54 das Hohlrad 38 für eine Relativdrehung zu dem Gehäuse 22 um die Hauptdrehachse frei, sodass sich insbesondere dann, wenn die Getriebevorrichtung 10 angetrieben wird, das Hohlrad 38 um die Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse 22 dreht beziehungsweise drehen kann.In the connection state of the switching element 54 is the ring gear 38 over the switching element 54 rotatably with the housing 22 connected and thus rotationally fixed to the housing 22 set, so in particular even if the transmission device 10 is driven, the ring gear 38 not relative to the housing 22 can rotate or rotate. In its release state, however, gives the switching element 54 the ring gear 38 for a relative rotation to the housing 22 free around the main axis of rotation, so that in particular when the transmission device 10 is driven, the ring gear 38 around the main axis of rotation relative to the housing 22 can rotate or rotate.

Insbesondere sind ein erster Betriebs- oder Schaltzustand und ein zweiter Betriebsbeziehungsweise Schaltzustand der Getriebevorrichtung 10 vorgesehen. In dem ersten Betriebszustand befindet sich beispielsweise das Schaltelement 54 in seinem Verbindungszustand, während sich das Schaltelement 52 in seinem Freigabezustand befindet. In dem zweiten Betriebszustand befindet sich beispielsweise das Schaltelement 54 in seinem Freigabezustand, während sich das Schaltelement 52 in seinem Verbindungszustand befindet. Die Betriebszustände sind besonders gut aus 2 erkennbar, welche eine einfache Gangtabelle der Getriebevorrichtung 10 zeigt.In particular, a first operating or switching state and a second operating or switching state of the transmission device 10 intended. In the first operating state, for example, the switching element is located 54 in its connection state while the switching element 52 is in its release state. In the second operating state, for example, the switching element 54 is in its release state, while the switching element 52 is in its connection state. The operating conditions are particularly good 2 recognizable, which is a simple gear table of the transmission device 10 shows.

Durch die Verwendung der Schaltelemente 52 und 54 kann die Getriebevorrichtung 10 als schaltfähige, insbesondere lastschaltfähige, Mehr-Gang-Struktur, insbesondere Zwei-Gang-Struktur, ausgebildet werden. Bei dem in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist die Getriebevorrichtung 10 genau zwei schaltfähige, insbesondere lastschaltfähige, Gänge auf, welche auch als Fahrgänge bezeichnet sind. Die Fahrgänge können eingelegt und ausgelegt werden und sind somit schaltbar. Ein erster der Gänge weist beispielsweise eine erste Übersetzung auf, wobei der zweite Gang eine zweite Übersetzung aufweist. Mit anderen Worten, ist der erste Gang eingelegt, während der zweite Gang ausgelegt ist, so ist die erste Übersetzung der Getriebevorrichtung 10 aktiviert, während die zweite Übersetzung deaktiviert ist. Ist der zweite Gang eingelegt, während der erste Gang ausgelegt ist, so ist die zweite Übersetzung der Getriebevorrichtung 10 aktiviert. Dabei werden die jeweiligen Antriebsmomente mittels der jeweils aktivierten Übersetzung in die jeweiligen Ausgangsmomente umgewandelt.By using the switching elements 52 and 54 can the transmission device 10 be designed as a switchable, in particular power shiftable, multi-speed structure, in particular two-speed structure. In the embodiment illustrated in the figures, the transmission device 10 exactly two switchable, in particular power shiftable, gears, which are also referred to as driving gears. The driving gears can be engaged and designed and are thus switchable. For example, a first of the gears has a first gear ratio, the second gear having a second gear ratio. In other words, the first gear is engaged while the second gear is designed, so is the first gear ratio of the transmission device 10 while the second translation is disabled. If the second gear is engaged, while the first gear is designed, so is the second gear ratio of the transmission device 10 activated. In this case, the respective drive torques are converted by means of the respectively activated translation into the respective output torques.

Die in 2 gezeigte Gangtabelle umfasst Spalten S1, S2 und S3 und Zeilen Z1 und Z2. Ferner ist in 2 der erste Gang mit 1 bezeichnet, während der zweite Gang mit 2 bezeichnet ist. Der erste Gang 1 ist dabei in die Spalte S1 der Zeile Z1 eingetragen, wobei der zweite Gang 2 in die Spalte S1 der Zeile Z2 eingetragen ist. In die Spalten S2 und S3 sind die Schaltelemente 52 und 54 beziehungsweise deren Zustände eingetragen, wobei der jeweilige Verbindungszustand in 2 durch einen Kreis gekennzeichnet ist. eine leere Zelle der Gangtabelle gibt an, dass sich das zu der jeweiligen leeren Zelle gehörende Schaltelement 52 beziehungsweise 54 in seinem Freigabezustand befindet.In the 2 shown gear table includes columns S1, S2 and S3 and rows Z1 and Z2. Furthermore, in 2 the first gear is denoted by 1, while the second gear is denoted by 2. The first gear 1 is entered in the column S1 of the line Z1, wherein the second gear 2 is entered in the column S1 of the line Z2. In the columns S2 and S3 are the switching elements 52 and 54 or entered their states, the respective connection state in 2 is indicated by a circle. an empty cell of the gear table indicates that the switching element associated with the respective empty cell 52 respectively 54 is in its release state.

Somit ist aus 2 erkennbar, dass der erste Gang 1 dadurch eingelegt beziehungsweise aktiviert und der zweite Gang dadurch ausgelegt beziehungsweise deaktiviert ist, dass sich das in die Spalte S2 eingetragene Schaltelement 54 in seinem Verbindungszustand befindet, während das in die Spalte S3 eingetragene Schaltelement 52 sich in seinem Freigabezustand befindet. Der zweite Gang 2 ist dadurch eingelegt beziehungsweise aktiviert und der erste Gang 1 ist dadurch ausgelegt beziehungsweise deaktiviert, dass sich das Schaltelement 52 in seinem Verbindungszustand befindet, während sich das Schaltelement 54 in seinem Freigabezustand befindet. Beispielsweise unterscheiden sich die Übersetzungen voneinander, sodass beispielsweise die zweite Übersetzung geringer als die erste Übersetzung ist. Die Gänge können beispielsweise als Fahrgänge für eine Vorwärtsfahrt und für eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs verwendet werden.Thus is off 2 recognizable that the first gear 1 thereby inserted or activated and the second gear is designed or disabled by the fact that registered in the column S2 switching element 54 is in its connection state, while the registered in the column S3 switching element 52 is in its release state. The second course 2 is thereby inserted or activated and the first gear 1 is designed or disabled by the fact that the switching element 52 is in its connection state while the switching element 54 is in its release state. For example, the translations differ from each other so that, for example, the second translation is less than the first translation. The gears can be used, for example, as driving gears for a forward drive and for a reverse drive of the motor vehicle.

Es wurde gefunden, dass sich bei der Getriebevorrichtung 10 sehr gute Verzahnungswirkungsgrade und somit ein besonders effizienter Betrieb realisieren lassen. Insbesondere können Drehzahlen in den Planetenradsätzen 32 und 42 und in den Schaltelementen 52 und 54, insbesondere dann, wenn sich diese in ihrem jeweiligen Freigabezustand befinden, sehr gering gehalten werden, wodurch Schleppverluste in einem geringen Rahmen gehalten werden können. Ferner können die genau zwei Gänge 1 und 2 mit den genau zwei Schaltelementen 52 und 54 realisiert werden, sodass die Teileanzahl und somit das Gewicht und die Kosten in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können. Des Weiteren kann ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden, da die Planetenradsätze 32 und 42 in axialer Richtung der Getriebevorrichtung 10 koaxial zueinander und somit hintereinander beziehungsweise aufeinander folgend angeordnet sind.It was found that in the transmission device 10 very good gear efficiency and thus a particularly efficient operation can be realized. In particular, speeds in the planetary gear sets 32 and 42 and in the switching elements 52 and 54 Especially when these are in their respective release state, are kept very low, which drag losses can be kept in a small frame. Furthermore, the exact two gears 1 and 2 with the exact two switching elements 52 and 54 be realized so that the number of parts and thus the weight and the cost can be kept in a very small frame. Furthermore, a particularly efficient operation can be realized because the planetary gear sets 32 and 42 in the axial direction of the transmission device 10 are coaxial with each other and thus arranged one behind the other or consecutively.

Zumindest eines der Schaltelemente 52 und 54 ist als formschlüssiges Schaltelement und somit beispielsweise als Klauenkupplung ausführbar, welche auch als Klaue bezeichnet wird. Dabei ist insbesondere das Schaltelement 54 als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung, ausgebildet. Das jeweilige formschlüssige Schaltelement kann beispielweise mit oder ohne Synchronisiereinheit ausgestattet werden.At least one of the switching elements 52 and 54 is executable as a positive switching element and thus, for example, as a dog clutch, which is also referred to as a claw. In this case, in particular, the switching element 54 as a form-locking switching element, in particular as a dog clutch formed. The respective form-fitting switching element can be equipped, for example, with or without synchronizing unit.

Zumindest eines der Schaltelemente 52 und 54, insbesondere das Schaltelement 52, kann als reibschlüssiges Schaltelement und somit beispielsweise als Reibbremse beziehungsweise Lamellenbremse oder Lamellenkupplung ausgebildet sein. Auftretende Schaltelementbelastungen beim Schalten der Gänge 1 und 2 können gering gehalten werden, und die Schaltelemente 52 und 54 können sehr gut zugänglich angeordnet werden. Außerdem ist es möglich, den ersten Gang 1 als Kriech- oder Schwerlastgang auszubilden, sodass beispielsweise in dem ersten Gang 1 ein Anhängerbetrieb realisierbar ist. Hierdurch können beispielsweise die elektrische Maschine sowie deren zugeordnete Leistungselektronik geschont werden.At least one of the switching elements 52 and 54 , in particular the switching element 52 , Can be designed as a frictional switching element and thus for example as a friction brake or multi-disc brake or multi-plate clutch. Occurring switching element loads when switching the gears 1 and 2 can be kept low, and the switching elements 52 and 54 can be arranged very easily accessible. In addition, it is possible the first gear 1 train as a crawler or heavy load gear, so that, for example, in the first gear 1 trailer operation is feasible. As a result, for example, the electrical machine and its associated power electronics can be spared.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (9)

Getriebevorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, mit einem Gehäuse (22), mit einer Eingangswelle (24), über welche Drehmomente in die Getriebevorrichtung (10) einleitbar sind, mit einer Ausgangswelle (28), über welche Drehmomente von der Getriebevorrichtung (10) bereitstellbar sind, mit einem in dem Gehäuse (22) angeordneten ersten Planetenradsatz (32), welcher ein permanent drehfest mit der Eingangswelle (24) verbundenes erstes Sonnenrad (34), einen ersten Planetenträger (36) und ein erstes Hohlrad (38) aufweist, und mit einem in dem Gehäuse (22) angeordneten zweiten Planetenradsatz (42), welcher ein zweites Sonnenrad (44), einen zweiten Planetenträger (46) und ein permanent drehfest mit dem Gehäuse (22) verbundenes zweites Hohlrad (48) aufweist, wobei die Sonnenräder (34, 44), die Planetenträger (36, 46) und die Hohlräder (38, 48) jeweilige Elemente der jeweiligen Planetenradsätze (32, 42) sind, gekennzeichnet durch wenigstens ein Schaltelement (52), mittels welchem ein erstes der Elemente des ersten Planetenradsatzes (32) mit einem zweiten der Elemente des zweiten Planetenradsatzes (42) drehfest koppelbar ist.Transmission device (10) for a motor vehicle, in particular for an electric vehicle, with a housing (22), with an input shaft (24), via which torques in the transmission device (10) can be introduced, with an output shaft (28), via which torques of the transmission device (10) can be provided with a first planetary gear set (32) arranged in the housing (22), which has a first sun gear (34), permanently connected to the input shaft (24), a first planet carrier (36) and a first ring gear (38), and having a second planetary gear set (42) arranged in the housing (22), which has a second sun gear (44), a second planet carrier (46) and a second ring gear (48) permanently connected to the housing (22) ), wherein the sun gears (34, 44), the planet carriers (36, 46) and the ring gears (38, 48) are respective elements of the respective planetary gear sets (32, 42), characterized by at least one Sc holding element (52), by means of which a first of the elements of the first planetary gear set (32) with a second of the elements of the second planetary gear set (42) is rotatably coupled. Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element als das erste Hohlrad (38) ausgebildet ist.Transmission device (10) after Claim 1 , characterized in that the first element is formed as the first ring gear (38). Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element als der zweite Planetenträger (46) ausgebildet ist.Transmission device (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the second element is formed as the second planet carrier (46). Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenträger (46) permanent drehfest mit der Ausgangswelle (28) verbunden ist.Transmission device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the second planetary carrier (46) permanently non-rotatably connected to the output shaft (28). Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenträger (36) permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (44) verbunden ist.Gear device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first planet carrier (36) is permanently connected rotationally fixed to the second sun gear (44). Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein zweites Schaltelement (54), mittels welchem das erste Hohlrad (38) drehfest mit dem Gehäuse (22) koppelbar ist.Transmission device (10) according to one of the preceding claims, characterized by at least one second switching element (54), by means of which the first ring gear (38) rotatably coupled to the housing (22) can be coupled. Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildete elektrische Maschine (14), mittels welcher die Eingangswelle (24) antreibbar ist.Transmission device (10) according to any one of the preceding claims, characterized by at least one designed for driving the motor vehicle electric machine (14) by means of which the input shaft (24) is drivable. Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Achsgetriebe (20), welches von der Ausgangswelle (28) antreibbar ist.Transmission device (10) according to one of the preceding claims, characterized by an axle transmission (20) which can be driven by the output shaft (28). Kraftfahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, mit einer Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle, in particular electric vehicle, with a transmission device (10) according to one of the preceding claims.
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