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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine zweistufig lastschaltbare elektromechanische Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Elektromotor, einem Vorstufengetriebe, einem zweistufigen Reduktionsgetriebe und einem Differentialgetriebe zur Verzweigung der am Ausgang des Reduktionsgetriebes anliegenden Antriebsleistung auf eine erste und eine zweite Rad- oder Achsantriebswelle.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung der oben genannten Art zu schaffen, die sich durch einen und unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft realisierbaren Aufbau sowie einen hohen mechanischen Wirkungsgrad auszeichnet.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Antriebsanordnung mit:
- - einer elektromechanischen Antriebseinrichtung,
- - einem Vorstufengetriebe mit einem Vorstufeneingang, der mit der Antriebseinrichtung gekoppelt ist und einem ersten Vorstufenausgang,
- - einer Kupplungseinrichtung mit einem ersten Kupplungseingang, der mit dem ersten Vorstufenausgang gekoppelt ist, und einem ersten und einem zweiten Kupplungsausgang,
- - einem Reduktionsgetriebe mit einem ersten Getriebeeingang, der mit dem ersten Kupplungsausgang der Kupplungseinrichtung gekoppelt ist, einem zweiten Getriebeeingang der mit dem zweiten Kupplungsausgang der Kupplungseinrichtung gekoppelt ist, und einem Planetenträger, und
- - einem Differentialgetriebe, mit Koppelplaneten, zur Verzweigung der an dem Planetenträger des Reduktionsgetriebes anliegenden Antriebsleistung auf eine erste und auf eine zweite Rad- oder Achsantriebswelle, wobei
- - das Reduktionsgetriebe eine erste Sonnenradstufe mit einem ersten Sonnenrad umfasst, das über den ersten Getriebeeingang getrieben wird,
- - das Reduktionsgetriebe eine zweite Sonnenradstufe mit einem zweiten Sonnenrad umfasst, das über den zweiten Getriebeeingang getrieben wird,
- - die erste Sonnenradstufe derart ausgelegt ist, dass diese zwischen dem ersten Sonnenrad und den ersten Reduktionsplaneten ein höheres Übersetzungsverhältnis realisiert, als es die zweite Sonnenradstufe zwischen dem zweiten Sonnenrad und den zweiten Reduktionsplaneten realisiert, und
- - der Planetenträger des Reduktionsgetriebes die Koppelplaneten des Differentialgetriebes trägt.
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Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Antriebsanordnung mit einem in das Reduktionsgetriebe integrierten Achsdifferential zu schaffen, bei welcher die Kupplungseinrichtung in beiden Schaltzuständen mit der durch das Vorstufengetriebe reduzierten Drehzahl betrieben wird und damit im Rahmen der Leistungsführung über die zweite Sonnenradstufe keine überhöhten Relativgeschwindigkeiten zwischen den mitlaufenden, jedoch hinsichtlich des Leistungstransfers passiven Kupplungs- und Getriebeorganen auftreten.
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Die Antriebsanordnung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Kupplungseingang durch den ersten Vorstufenausgang getrieben ist. Das Vorstufengetriebe umfasst vorzugsweise einen zur Motorachse eines Rotors der Antriebseinrichtung gleichachsig drehbar gelagerten Planetenträger und der Vorstufenausgang des Vorstufengetriebes wird durch dessen Planetenträger gebildet oder getrieben.
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Weiterhin ist das Vorstufengetriebe vorzugsweise derart aufgebaut, dass dieses ein Hohlrad umfasst. Diese Hohlrad kann stationär festgelegt sein, es kann auch drehbar gelagert sein und zur Bewerkstelligung einer Leistungsverzweigung herangezogen werden, Es ist auch möglich, über das Hohlrad den Kupplungseingang der Kupplungseinrichtung anzutreiben und hierzu ggf. den Planetenträger oder die Vorstufenplaneten hinsichtlich ihrer Achsen stationär festzulegen.
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Soweit über das Vorstufengetriebe eine Leistungsverzweigung bewerkstelligt wird, kann hierzu über den Planetenträger des Vorstufengetriebes der Eingang der Kupplungseinrichtung angetrieben werden und über das Hohlrad des Vorstufengetriebes der Planetenträger des Reduktionsgetriebes.
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Das Reduktionsgetriebe selbst ist vorzugsweise derart aufgebaut, dass dieses ein eigenes und unter Berücksichtigung des Hohlrades des Vorstufengetriebes dann zweites Hohlrad, sowie erste Arbeitsplaneten aufweist, die von dem Planetenträger getragen werden und um erste Planetenachsen drehbar sind und dabei radial von innen her in das zweite Hohlrad eingreifen. Weiterhin das Reduktionsgetriebe dann so aufgebaut, dass die erste Sonnenradstufe erste Reduktionsplaneten umfasst, die radial von außen her in das erste Sonnenrad eingreifen und zu den ersten Arbeitsplaneten gleichachsig angeordnet sind. Die zweite Sonnenradstufe umfasst zweite Reduktionsplaneten, die radial von außen her in das zweite Sonnenrad eingreifen und zu den ersten Reduktionsplaneten axial benachbart und zudem gleichachsig zu diesen angeordnet sind.
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Die Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise derart aufgebaut, dass zwischen dem Kupplungseingang und dem ersten Kupplungsausgang eine erste Kupplung vorgesehen ist. Zwischen dem Kupplungseingang und dem zweiten Kupplungsausgang ist eine zweite Kupplung vorgesehen. Vorzugsweise ist wenigstens ein der beiden Kupplungen als Reibungskupplung ausgebildet, die eine Kupplungslammellenpackung umfasst, wobei diese Kupplungslamellenpackung nach Maßgabe einer axialen Belastung derselben einen Kupplungszustand einnimmt. Die erste Kupplung kann wie nachfolgend noch angesprochen werden wird auch als Freilauf gestaltet sein, der jedoch vorzugsweise selektiv d.h. schaltbar überbrückbar ist, so dass dieser dann auch in jene Richtung in welche er normalerweise öffnen würde, ein Drehmoment überträgt.
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Die Kupplungseinrichtung kann als Kupplungsbaugruppe realisiert sein, die einen mit der Antriebseinrichtung gekoppelten Eingang, einen zur ersten Sonnenradstufe führenden ersten Ausgang und einen zur zweiten Sonnenradstufe führenden zweiten Ausgang umfasst. Der Eingang und die beiden Ausgänge können durch Verzahnungsstrukturen, insbesondere Innenumfangswandungen mit Axial-Innenverzahnungen gebildet sein, so dass die Ankoppelung der zum Vorstufengetriebe und der zu den Sonnenradstufen führenden Getriebeorgane, insbesondere Hohlwellenabschnitte durch Einstecken derselben in jene Verzahnungsbereiche bewerkstelligt werden kann. Die Kupplungsbaugruppe kann dann in ihrem Aufbau in der Art eines Doppelkupplungsmoduls gestaltet sein.
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Der erste und der zweite Reduktionsplanet sind vorzugsweise mit einem Planetenzapfen torsionsfest gekoppelt. Diese Koppelung kann insbesondere über eine Verzahnung oder Passfedereinrichtung erfolgen. Der erste Arbeitsplanet kann einstückig mit dem Planetenzapfen ausgebildet sein.
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Der Planetenträger ist gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung derart gestaltet, dass dieser ein Stirnraddifferential trägt. Dieses Stirnraddifferential kann so aufgebaut sein, dass dieses Bauräume nutzt, die zwischen jenen ersten Planeten liegen die radial von innen her in das erste Hohlrad eingreifen. So kann insbesondere ein Abschnitt eines Koppelplaneten des Stirnraddifferentials in diesen Zwischenraum zwischen den ersten Planeten axial eintauchen. Die axiale Baulänge des Planetenträgers wird hierdurch verkürzt und die Anordnung erlangt eine höhere Steifigkeit. Der Planetenträger erlangt eine Doppelfunktion, d.h. er bildet Teil einer Reduktionsstufe und Teil eines Achsdifferentiales.
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Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung ist weiterhin vorzugsweise derart aufgebaut, dass das erste Sonnenrad und auch das zweite Sonnenrad jeweils auf einer Hohlwelle oder einem Hohlzapfen sitzen und durch diese Hohlwelle oder den Hohlzapfen eine Radantriebswelle hindurch geführt ist, die sich von dem Stirnraddifferential ausgehend durch die Kupplungseinrichtung, das Vorstufengetriebe und die Antriebseinrichtung hindurch erstreckt. Die Antriebseinrichtung ist dann vorzugsweise als Elektromotor ausgeführt, wobei dieser Elektromotor eine als Hohlwelle gestaltete Rotorwelle aufweist durch welche die Radantriebswelle hindurchgeführt ist.
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Der von dem Planetenträger getragene Planetenzapfen ist vorzugsweise als Hohlzapfen ausgebildet und auf einem Planetenbolzen drehbar gelagert. Der Planetenbolzen sitzt vorzugsweise drehfest und hierbei beidseitig angestützt in Stützwandungen des Planetenträgers. Die Lagerung der Planetenräder auf diesem Planetenbolzen wird vorzugsweise über Wälzlager, insbesondere Nadellager bewerkstelligt. Die entsprechenden Laufflächen dieser Wälzkörper werden vorzugsweise direkt durch die Außenumfangsfläche des Planetenbolzens und die Innenumfangsfläche des Planetenzapfens bereitgestellt.
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In den obigen Ausführungen wurde der Aufbau der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung bezüglich des in zwei unterschiedlichen Arbeitsmodi betreibbaren Reduktionsgetriebes mit Blick auf zunächst nur einen Satz von Planetenrädern des Umlaufrädergetriebes beschrieben wie er auf einem entsprechenden Planetenbolzen angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung ist vorzugsweise so aufgebaut, dass der Planetenträger des Reduktionsgetriebes drei erste Planetenachsen definiert, die in gleicher Umfangsteilung um eine Planetenträgerumlaufachse herum angeordnet sind und hierbei von der Umlaufachse radial beabstandet und zu dieser parallel ausgerichtet sind. Das erfindungsgemäße Konzept kann auch mit lediglich zwei und hierbei einander bezüglich der Umlaufachse des Planetenträgers diametral gegenüberliegenden Planetensätzen realisiert werden, oder auch mit vier in gleicher Umfangsteilung auf dem Planetenträger angeordneten Planetensätzen.
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Durch das erfindungsgemäße Konzept wird vermieden, dass die maximale Drehzahl der Doppelkupplung den Betriebsbereich des Elektromotors übermäßig einschränkt. Mit einem Planetengetriebe zwischen dem Elektromotor und der Doppelkupplung kann der Elektromotor seine maximale Drehzahl ausnutzen ohne die maximale Drehzahl an der Kupplung zu überschreiten. Zur Lösung dienen zwei Planetengetriebeanordnungen die je nach Anwendung unterschiedliche Übersetzungen ermöglichen. Durch die nachfolgend noch näher beschriebene Leistungsverzweigung kann eine noch größere Übersetzung bei gleicher Standübersetzung ermöglicht werden. Nach der Erfindung erfolgt eine Anpassung der Drehzahlen und Drehmomente des Elektromotors auf die Doppelkupplung unter Berücksichtigung der gesamten Getriebestruktur. Realisiert wird das über ein Planetengetriebe bei dem das Hohlrad je nach gewünschter Übersetzung mit der restlichen Getriebestruktur verknüpft werden kann. In diesem Fall wird das Hohlrad einmal mit dem Träger der Tripleplanetenwelle verbunden bzw. mit der Doppelkupplung selbst. Der Planetenträger kann dabei je nach gewünschter Übersetzung befestigt werden oder frei bleiben. Bei der Variante mit einer Leistungsverzweigung wird eine höhere Übersetzung als üblich bei gleicher Standübersetzung erreicht.
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Durch das erfindungsgemäße Konzept wird es möglich, eine Antriebsanordnung zu schaffen, die eine über ein Reduktionsgetriebe angetriebene Kupplung und ein sog. Tripleplanetengetriebe umfasst, das über seinen Planetenträger mit einem Differentialgetriebe verschachtelt ist, wobei dieses Differentialgetriebe dann einen Aufbau eines sog. Leichtbaudifferentiales aufweisen kann, der in der nachfolgenden Beschreibung der Figuren noch näher erläutert werden wird, wobei über das Vorstufengetriebe eine Leistungsverzweigung in die Kupplung und an dieser vorbei direkt auf den Planetenträger des Achsdifferentials bewerkstelligt werden kann.
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Unter dem Begriff Tripleplanetenwelle ist im Kontext der vorliegenden Beschreibung eine Welle mit drei darauf sitzenden Planeten zu verstehen, wobei diese Planeten mit der Welle torsionsfest gekoppelt sind. Unter dem Begriff Reduktionsplanet ist im Kontext der vorliegenden Beschreibung ein auf einem Planetenträger geführter und über ein Sonnenrad angetriebener Planet zu verstehen, dessen Wälzkreisdurchmesser größer ist, als der Wälzkreisdurchmesser eines durch den Reduktionsplaneten auf der gleichen Achse getriebenen Abtriebsplaneten (hier z.B. der Arbeitsplanet).
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Figurenliste
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
- 1 eine erste Schemadarstellung, zur Veranschaulichung des Aufbaues einer Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung unter Einbeziehung eines Power-Split Konzeptes, d.h. einer Leistungsverzweigung durch das Vorstufengetriebe mit einem in die Kupplung führende ersten Leistungstransferweg und einem an dieser Kupplungseinrichtung vorbei direkt in den Planetenträger des zweistufigen Reduktionsgetriebes führenden zweiten Leistungstransferweg;
- 2 eine zweite Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues einer Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem stationär festgelegten Planetenträger und unverzweigter Leistungsführung, d.h. einer Gesamtleistungsführung über die Kupplungseinrichtung.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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Die Darstellung nach 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung. Die Antriebsanordnung umfasst einen Elektromotor EM, ein Vorstufengetriebe VG, eine Kupplungseinrichtung K, ein Reduktionsgetriebe RG und ein Achsdifferential AD. Der Elektromotor EM umfasst ein Motorgehäuse EH und einen auf einer Rotorwelle EW sitzenden Rotor ER. Das Vorstufengetriebe VG umfasst ein Vorstufensonnenrad VS, einen Vorstufenplanetenträger VC, Vorstufenplaneten VP, die von dem Vorstufenplanetenträger VC getragen werden und ein Vorstufenhohlrad VH. Die Vorstufenplaneten VP greifen radial von außen her in das Vorstufensonnenrad VS ein. Zudem greifen die Vorstufenplaneten VP radial von innen her in das Vorstufenhohlrad VH ein. Der Vorstufenplanetenträger VC ist mit dem Eingang EK der Kupplungseinrichtung K gekoppelt. Das Vorstufenhohlrad VH ist mit einem Planetenträger C des Reduktionsgetriebes RG drehfest gekoppelt.
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Die Kupplungseinrichtung K umfasst dengenannten Kupplungseingang EK und einen mit dem Eingang EK torsionsfest gekoppelten und mit diesem umlaufenden Kupplungsträger KC. In dem Kupplungsträger KC sitzen eine erste Kupplung K1 und eine zweite Kupplung K2. Ein Teil der ersten Kupplung K1 ist mit einem ersten Kupplungsausgang AK1 drehfest gekoppelt. Ein Teil der zweiten Kupplung ist mit einem zweiten Kupplungsausgang AK2 drehfest gekoppelt.
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Der erste Kupplungsausgang treibt eine erste Eingangswelle G1 des Reduktionsgetriebes RG. Der zweite Kupplungsausgang AK2 treibt eine zweite Eingangswelle G2 des Reduktionsgetriebes RG. Die beiden Kupplungen K1, K2 sind durch hier nicht näher dargestellte Aktuatoren betätigbar. Die erste Kupplung K1 kann auch ein Freilauf sein der ein Drehmoment des Eingangs EK überträgt jedoch öffnet, wenn der Ausgang AK1 dazu tendiert, den Eingang EK zu überholen. Dieser Freilauf kann so ausgebildet sein, dass dieser schaltbar überbrückbar ist, so dass bedarfsweise auch eine Schubleistung vom Ausgang AK1 auf den Eingang EK übertragbar ist.
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Über das Vorstufengetriebe VG wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine Verzweigung der seitens des Elektromotors EM abgegebenen Antriebsleistung bewerkstelligt und zwar auf die Kupplungseinrichtung K und direkt auf den Planetenträger C des Reduktionsgetriebes RG.
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Das Reduktionsgetriebe RG umfasst ein stationär festgelegtes Hohlrad H2, einen Planetenträger C sowie erste Arbeitsplaneten P1, die von dem Planetenträger C getragen werden und um erste Planetenachsen XP1 drehbar sind und dabei radial von innen her in das Hohlrad H2 eingreifen. Das Reduktionsgetriebe RG umfasst weiterhin eine erste Sonnenradstufe GS1 mit einem ersten Sonnenrad S1 und ersten Reduktionsplaneten RP1, die radial von außen her in das erste Sonnenrad S1 eingreifen und zu den ersten Arbeitsplaneten P1 gleichachsig angeordnet sind. Zudem umfasst das Reduktionsgetriebe RG eine zweite Sonnenradstufe GS2 mit einem zweiten Sonnenrad S2 und zweiten Reduktionsplaneten RP2, die radial von außen her in das zweite Sonnenrad S2 eingreifen und zu den ersten Reduktionsplaneten RP1 axial benachbart und zudem gleichachsig zu diesen angeordnet sind. Die Arbeitsplaneten P1 und die beiden Reduktionsplaneten RP1, RP2 bilden in Verbindung mit einem hier als Planetenzapfen PS ausgebildeten Verbindungsglied eine sog. Tripleplanetenwelle PS'und sind torsionsfest miteinander gekoppelt.
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Durch den Elektromotor EM werden unter Zwischenschaltung Vorstufengetriebes VG und des Kupplungsmoduls K das erste und das zweite Sonnenrade S1, S2 angetrieben und zwar entsprechend dem Einkoppelungszustand der Kupplungen K1, K2. Bei offener Kupplung K2 erfolgt die Drehmomentenabgabe über die erste Kupplung K1 auf die erste Getriebeeingangswelle G1 und damit auf die erste Sonnenradstufe GS1. Diese erste Sonnenradstufe GS1 ist derart ausgelegt, dass diese zwischen dem ersten Sonnenrad S1 und den ersten Reduktionsplaneten RP1 ein höheres Übersetzungsverhältnis realisiert, als es die zweite Sonnenradstufe GS2 zwischen dem zweiten Sonnenrad S2 und den zweiten Reduktionsplaneten RP2 realisiert. D.h. die erste Sonnenradstufe ist für den sog. 1. Gang zuständig, die zweite Sonneradstufe GS2 ist für den 2. Gang zuständig, also für den Gang der für eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt wird. Zur Aktivierung der zweiten Sonnenradstufe GS2 wird die erste Kupplung K1 (die auch ein Freilauf sein kann) geöffnet und die zweite Kupplung K2 geschlossen. Dann überholt die erste Getriebeeingangswelle G1 die zweite Getriebeeingangswelle G2. Die erste Getriebeeingangswelle G1 rotiert in diesem Zustand im wesentlichen lastfrei.
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Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist das Reduktionsgetriebe als Umlaufrädergetriebe aufgebaut und zwar derart, dass die beiden Reduktionsplaneten RP1, RP2 torsionsfest miteinander gekoppelt auf einem ersten Planetenzapfen PS angeordnet sind, der mit dem jeweiligen ersten Arbeitsplaneten P1 ebenfalls torsionsfest gekoppelt oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
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Der Planetenträger C trägt weiterhin ein Stirnraddifferential AD. Über dieses Stirnraddifferential AD erfolgt eine Leistungsverzweigung auf eine erste und eine zweite Radantriebswelle WDL, WDR. Das erste Sonnenrad S1 sitzt auf der als Hohlwelle ausgeführten ersten Getriebewelle G1. Durch diese Getriebewelle G1 ist die in dieser Darstellung nach links führende Radantriebswelle WDL hindurch geführt. Sie erstreckt sich damit von dem Stirnraddifferential AD ausgehend durch das Reduktionsgetriebe RG, die Kupplungseinrichtung K, und die Antriebseinrichtung EM hindurch zu einer dem Achsdifferential AD abgewandten Seite der Antriebseinrichtung EM.
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Der Elektromotor EM treibt das Eingangssonnenrad VS des Vorstufengetriebes VG. Der Planetenträger VC des Vorstufengetriebes treibt den Kupplungseingang EK der Kupplungseinrichtung K. Das Hohlrad VH des Vorstufengetriebes VG ist torsionsfest mit dem Planetenträger C des Reduktionsgetriebes RG gekoppelt und treibt dieses ebenfalls an. Je nach Schaltzustand der Kupplungen K1, K2 treibt der Kupplungseingang EK eine der beiden Sonnenradwellen G1, G2 und damit das erste oder das zweite Sonnenrad S1, S2 an. In dem Planetengetriebe RG sind insgesamt drei Tripleplanetenwellen PS' vorgesehen, die jeweils das erste Arbeitsplanetenrad P1 und die beiden Reduktionsplaneten RP1, RP2 tragen.
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Das Arbeitsplanetenrad P1, das in das Hohlrad H eingreift, das erste Reduktionsplanetenrad RP1 und das zweite Reduktionsplanetenrad (für den 2.Gang) sind permanent drehfest miteinander verbunden.
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Das in dieser Darstellung links liegende Reduktionsplanetenrad RP2 bildet das Planetenrad für den zweiten Gang, das mittlere Reduktionsplanetenrad RP1 ist das Reduktionsplanetenrad RP1 für den ersten Gang und das in dieser Darstellung rechte Arbeitsplanetenrad P1 kämmt mit dem zweiten Hohlrad H2 und ist somit sowohl im ersten als auch im zweiten Gang unter Last. Die Tripleplanetenwelle PS' ist auf einem Planetenbolzen PB gelagert. Dieser Planetenbolzen PB ist mit dem Planetenträger C fest verbunden. Der Planetenträger C trägt insbesondere auch das in dieser Darstellung linke Ende des Planetenbolzens PB. Der Abtrieb erfolgt über den Planetenträger C auf das Achsdifferenzial AD wobei der Planetenträger C auch den Planetenträger dieses Achsdifferentials AD bildet. Anschließend erfolgt im Achsdifferential AD eine Leistungsverzweigung auf die Radantriebswellen WDL, WDR die mit den Sonnenrädern SL, SR des Achsdifferentialgetriebes AD gekoppelt sind.
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Entsprechend dem Schaltzustand des Kupplungsmoduls K wird das erste oder das zweite Sonnerad S1, S2 angetrieben. Das erste Sonnenrad S1 ist für den ersten Gang zuständig und kämmt mit dem ersten Reduktionsplaneten RP1, das zweite Sonnerad S2, das für den zweiten Gang zuständig ist, kämmt mit dem zweiten Reduktionsplaneten RP2 (Mit dem in dieser Darstellung linken Zahnrad RP2)
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Wenn die Kupplung K2 in einen Koppelungszustand verbracht ist, ist der zweite Gang eingelegt und es wird der linke Reduktionsplanet RP2 auf der Tripleplanetenwelle PS' für den zweiten Gang angetrieben. Die erste und nunmehr geöffnete Kupplung K2 des Kupplungsmoduls K sorgt dafür, dass das erste Sonnenrad S1 lastfrei mitlaufen kann.
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Die Tripleplanetenwelle PS' ist hier als Hohlzapfen ausgebildet und auf dem Planetenbolzen PB über nicht weiter dargestellte Nadellager drehbar gelagert. Der Planetenträger C trägt drei Planetenbolzen PB und lagert über diese jeweils drei Planetensätze, so dass diese um die jeweils erste Planetenachsen XP1 drehbar sind. Die Planetenachsen XP1 sind in gleicher Umfangsteilung um eine Planetenträgerumlaufachse X herum angeordnet und hierbei von der Umlaufachse X radial beabstandet und zu dieser parallel ausgerichtet.
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Das Achsdifferentialgetriebe AD ist als Stirnraddifferentialgetriebe ausgeführt. Die beiden Sonnenräder SL, SR sind über Koppelplaneten KP1, KP2 miteinander gegensinnig drehbar gekoppelt. Die Koppelplaneten KP1, KP2 sind am Planetenträger C gelagert und laufen mit diesem, um die Getriebeachse X um. Das Stirnraddifferential AD ist derart ausgebildet, dass die Sonnenräder SL, SR gleiche Zähnezahlen, jedoch unterschiedliche Kopf- und Fußkreisdurchmesser aufweisen. Der Kopfkreis eines der Sonnenräder SL, insbesondere des näher an dem ersten Sonnenrad S1 liegenden Sonnenrades SL ist größer als der Fußkreis des anderen, d.h. des in dieser Darstellung rechten Sonnenrades SR. Der mit dem linken Sonnenrad SL in Eingriff stehende Koppelplanet KP1 erstreckt sich in die Verzahnungsebene jenes Koppelplaneten KP2, der in das kleinere Sonnenrad SR eingreift. In dieser Verzahnungsebene des kleineren Sonnenrades SR stehen auch die Koppelplaneten KP1, KP2 miteinander in Eingriff.
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Bei der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung erfolgt die Übertragung der Leistung im ersten Gang über die erste Kupplung K1 und im zweiten Gang über die zweite Kupplung K2. Wenn der zweite Gang über das Kupplungspaket der Kupplung K2 geschlossen wird überholt jene das Sonnenrad für den ersten Gang treibende Welle G1 aufgrund der Rückkopplung in der Tripleplanetenwelle PS'.
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Der Elektromotor treibt über die Sonne ein Planetengetriebe an. Der Steg des Planetengetriebes ist mit der Doppelkupplung verbunden. Das Hohlrad ist direkt mit den Tripleplanetenwellen und somit mit dem Planetenträger verbunden und über das Differenzial somit mit den Abtriebsachsen. Im Tripleplanetengetriebe sind insgesamt drei Tripleplanetenwellen vorhanden. Auf der Tripleplanetenwelle sind drei Zahnräder drehfest miteinander verbunden. Von links aus ist das erste Zahnrad für den zweiten Gang, das mittlere Zahnrad für den ersten Gang und das dritte Zahnrad kämmt mit einem Hohlrad und ist somit sowohl im ersten als auch im zweiten Gang unter Last. Diese Tripleplanetenwelle ist mit dem Planetenträger fest verbunden. Der Abtrieb erfolgt über den Planetenträger auf das Differenzial und anschließend auf die beiden Abtriebswellen. Die Doppelkupplung treibt zwei Sonnen an. Eine Sonne kämmt mit dem linken Zahnrad auf der Tripleplanetenwelle und ist somit für den zweiten Gang zuständig. Die andere Sonne kämmt mit dem mittleren Zahnrad auf der Tripleplanetenwelle und ist somit für den ersten Gang zuständig.
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Für das Ausführungsbeispiel nach 2 gelten die obigen Ausführungen sinngemäß. Abweichend von der Variante nach 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Planetenträger VC oder die Achsen der Planeten VP des Vorstufengetriebes VG stationär festgelegt und das Hohlrad VH treibt den Kupplungseingang EK der Kupplungseinrichtung K. Bei diesem Aufbau des Vorstufengetriebes VG wird die gesamte Leistung durch die Kupplungseinrichtung K geführt.
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Der Elektromotor EM treibt das Eingangssonnenrad VS des Vorstufengetriebes VG. Der Planetenträger VC des Vorstufengetriebes ist festgelegt. Das Hohlrad VH des Vorstufengetriebes VG ist torsionsfest mit dem Kupplungseingang EK der Kupplungseinrichtung K gekoppelt und treibt diesen an. Je nach Schaltzustand der Kupplungen K1, K2 treibt der Kupplungseingang EK eine der beiden Sonnenradwellen G1, G2 und damit das erste oder das zweite Sonnenrad S1, S2 an. In dem Planetengetriebe sind wie im Ausführungsbeispiel nach 1 insgesamt drei Tripleplanetenwellen PS' vorgesehen, die jeweils das erste Arbeitsplanetenrad P1 und die beiden Reduktionsplaneten RP1, RP2 tragen.
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Das Arbeitsplanetenrad P1, das in das zweite Hohlrad H2 eingreift, das erste Reduktionsplanetenrad RP1 und das zweite Reduktionsplanetenrad (für den 2.Gang) sind permanent drehfest miteinander verbunden.
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Das in dieser Darstellung links liegende Reduktionsplanetenrad RP2 bildet das Planetenrad für den zweiten Gang, das mittlere Reduktionsplanetenrad ist das Reduktionsplanetenrad RP1 für den ersten Gang und das in dieser Darstellung rechte Arbeitsplanetenrad P1 kämmt mit dem zweiten Hohlrad H2 und ist somit sowohl im ersten als auch im zweiten Gang unter Last. Die Tripleplanetenwelle PS' ist auf einem Planetenbolzen PB gelagert. Dieser Planetenbolzen PB ist mit dem Planetenträger C fest verbunden. Der Planetenträger C trägt insbesondere auch das in dieser Darstellung linke Ende des Planetenbolzens PB. Der Abtrieb erfolgt über den Planetenträger C auf das Achsdifferenzial AD wobei der Planetenträger C auch den Planetenträger dieses Achsdifferentials AD bildet. Anschließend erfolgt im Achsdifferential AD eine Leistungsverzweigung auf die Radantriebswellen WDL, WDR die mit den Sonnenrädern SL, SR des Achsdifferentialgetriebes AD gekoppelt sind.
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Entsprechend dem Schaltzustand des Kupplungsmoduls K wird das erste oder das zweite Sonnerad S1, S2 angetrieben. Das erste Sonnenrad S1 ist für den ersten Gang zuständig und kämmt mit dem ersten Reduktionsplaneten RP1, das zweite Sonnerad S2, das für den zweiten Gang zuständig ist, kämmt mit dem zweiten Reduktionsplaneten RP2 (Mit dem in dieser Darstellung linken Zahnrad RP2)
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Wenn die Kupplung K2 in einen Koppelungszustand verbracht ist, ist der zweite Gang eingelegt und es wird der linke Reduktionsplanet RP2 auf der Tripleplanetenwelle PS' für den zweiten Gang angetrieben. Die erste und nunmehr geöffnete Kupplung K1 des Kupplungsmoduls K sorgt dafür, dass das erste Sonnenrad S1 lastfrei mitlaufen kann.
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Die Tripleplanetenwelle PS' ist hier als Hohlzapfen ausgebildet und auf dem Planetenbolzen PB über nicht weiter dargestellte Nadellager drehbar gelagert. Der Planetenträger C trägt drei Planetenbolzen PB und lagert über diese jeweils drei Planetensätze, so dass diese um die jeweils erste Planetenachsen XP1 drehbar sind. Die Planetenachsen XP1 sind in gleicher Umfangsteilung um eine Planetenträgerumlaufachse X herum angeordnet und hierbei von der Umlaufachse X radial beabstandet und zu dieser parallel ausgerichtet.
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Das Achsdifferentialgetriebe AD ist als Stirnraddifferentialgetriebe ausgeführt. Die beiden Sonnenräder SL, SR sind über Koppelplaneten KP1, KP2 miteinander gegensinnig drehbar gekoppelt. Die Koppelplaneten KP1, KP2 sind am Planetenträger C gelagert und laufen mit diesem, um die Getriebeachse X um. Das Stirnraddifferential AD ist derart ausgebildet, dass die Sonnenräder SL, SR gleiche Zähnezahlen, jedoch unterschiedliche Kopf- und Fußkreisdurchmesser aufweisen. Der Kopfkreis eines der Sonnenräder SL, insbesondere des näher an dem ersten Sonnenrad S1 liegenden Sonnenrades SL ist größer als der Fußkreis des anderen, d.h. des in dieser Darstellung rechten Sonnenrades SR. Der mit dem linken Sonnenrad SL in Eingriff stehende Koppelplanet KP1 erstreckt sich in die Verzahnungsebene jenes Koppelplaneten KP2, der in das kleinere Sonnenrad SR eingreift. In dieser Verzahnungsebene des kleineren Sonnenrades SR stehen auch die Koppelplaneten KP1, KP2 miteinander in Eingriff.
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Der Elektromotor treibt über die Sonne ein Planetengetriebe an. Der Steg des Planetengetriebes steht fest. Das Hohlrad ist mit der Doppelkupplung verbunden. Im Tripleplanetengetriebe sind insgesamt drei Tripleplanetenwellen vorhanden. Auf der Tripleplanetenwelle sind drei Zahnräder drehfest miteinander verbunden. Von links aus ist das erste Zahnrad für den zweiten Gang, das mittlere Zahnrad für den ersten Gang und das dritte Zahnrad kämmt mit einem Hohlrad und ist somit sowohl im ersten als auch im zweiten Gang unter Last. Diese Tripleplanetenwelle ist mit dem Planetenträger fest verbunden. Der Abtrieb erfolgt über den Planetenträger auf das Differenzial und anschließend auf die beiden Abtriebswellen. Die Doppelkupplung treibt zwei Sonnen an. Eine Sonne kämmt mit dem linken Zahnrad auf der Tripleplanetenwelle und ist somit für den zweiten Gang zuständig. Die andere Sonne kämmt mit dem mittleren Zahnrad auf der Tripleplanetenwelle und ist somit für den ersten Gang zuständig.
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Bei der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung erfolgt die Übertragung der gesamten Leistung im ersten Gang über die erste Kupplung K1 und im zweiten Gang über die zweite Kupplung K2. Wenn der zweite Gang über das Kupplungspaket der Kupplung K2 geschlossen wird überholt jene das Sonnenrad S1 für den ersten Gang treibende Welle G1 aufgrund der Rückkopplung in der Tripleplanetenwelle PS'.
