DE102018005042B3

DE102018005042B3 - Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen

Info

Publication number: DE102018005042B3
Application number: DE102018005042.5A
Authority: DE
Inventors: Tobias Schilder; Klaus Riedl
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2038-06-26
Also published as: WO2020001859A1; CN112313429B; CN112313429A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (12), mit einem in dem Gehäuse (12) angeordneten Planetengetriebe (14), welches aufweist: einen ersten Planetenradsatz (16) mit einem drehfest mit dem Gehäuse (12) verbundenen oder verbindbaren ersten Sonnenrad (18), einem ersten Planetenträger (20) und einem ersten Hohlrad (22); einen zweiten Planetenradsatz (26) mit einem zweiten Sonnenrad (28), einem zweiten Planetenträger (30) und einem drehfest mit dem Gehäuse (12) verbundenen oder verbindbaren zweiten Hohlrad (32); eine permanent drehfest mit dem zweiten Planetenträger (30) verbundene Ausgangswelle (36), über welche Drehmomente aus dem Planetengetriebe (14) ausleitbar sind; und eine Eingangswelle (38), über welche Drehmomente in das Planetengetriebe (14) einleitbar sind, wobei die Eingangswelle (38) permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (28) und permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad (22) verbunden ist, und mit einem Achsgetriebe (60), welches von der Ausgangswelle (36) antreibbar und radial innerhalb des ersten und zweiten Planetenradsatzes (16, 26) und axial im Bereich des ersten und zweiten Planetenradsatzes (16, 26) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Solche Getriebeeinrichtungen für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sind beispielsweise bereits der DE 10 2015 209 647 A1 , der FR 2 862 363 A1 , der DE 10 2014 215 156 A1 , der US 2007/0 219 036 A1 , der DE 11 2006 003 080 T5 , der FR 2 912 696 A1 sowie der gattungsgemäßen DE 10 2016 003 575 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Getriebeeinrichtung weist ein Gehäuse und ein in dem Gehäuse angeordnetes Planetengetriebe auf, welches einen ersten Planetenradsatz umfasst. Der erste Planetenradsatz weist ein erstes Sonnenrad auf, welches drehfest mit dem Gehäuse verbunden oder verbindbar ist. Außerdem umfasst der erste Planetenradsatz einen ersten Planetenträger und ein erstes Hohlrad. Das Planetengetriebe weist darüber hinaus einen zweiten Planetenradsatz auf, welcher ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger und ein zweites Hohlrad umfasst. Das zweite Hohlrad ist drehfest mit dem Gehäuse verbunden oder verbindbar. Das Planetengetriebe weist darüber hinaus eine permanent drehfest mit dem zweiten Planetenträger verbundene Ausgangswelle auf, über welche Drehmomente aus dem Planetengetriebe ausleitbar beziehungsweise von dem Planetengetriebe bereitstellbar sind. Außerdem weist das Planetengetriebe eine Eingangswelle auf, über welche Drehmomente in das Planetengetriebe eingeleitet werden können. Durch Einleiten von Drehmomenten in das Planetengetriebe können das Planetengetriebe und somit die Planetenträger angetrieben werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Getriebeeinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders effizienter Betrieb auf besonders bauraumgünstige Weise realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um eine Getriebeeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart darzustellen, dass sich ein besonders effizienter Betrieb auf besonders bauraumgünstige Weise realisieren lässt, wird auf bekannte Weise davon ausgegangen, dass die Eingangswelle permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad und permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad verbunden ist.
Ferner ist vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung ein Achsgetriebe aufweist. Das Achsgetriebe ist beispielsweise ein Differentialgetriebe und dabei vorzugsweise als Kegelraddifferential ausgebildet, dessen Funktion aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt ist. Das Achsgetriebe ist wenigstens oder genau einer Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet, wobei die Achse wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder aufweist. Die Räder sind dabei von dem beziehungsweise über das Achsgetriebe antreibbar, wobei das Achsgetriebe auf das Achsgetriebe übertragene Drehmomente, mittels welchen das Achsgetriebe angetrieben wird, auf die Räder verteilt. Insbesondere lässt das Achsgetriebe Drehzahlunterschiede beziehungsweise einen Drehzahlausgleich zwischen den Rädern zu, sodass sich bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs das kurvenäußere Rad mit einer größeren Drehzahl als das kurveninnere Rad drehen kann. Dabei ist das Achsgetriebe von der Ausgangswelle antreibbar, insbesondere derart, dass ein auch als Differentialgehäuse bezeichneter Differentialkorb des Achsgetriebes permanent drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist, oder die Ausgangswelle ist mit dem Differentialkorb drehfest verbunden oder verbindbar. Insbesondere ist das Achsgetriebe mit der Ausgangswelle gekoppelt. Beispielsweise ist mit der Ausgangswelle ein auch als Ritzel bezeichnetes erstes Zahnrad drehfest verbunden oder drehfest verbindbar oder permanent drehfest verbunden, wobei das erste Zahnrad beispielsweise mit einem insbesondere als Tellerrad ausgebildeten zweiten Zahnrad kämmt. Das zweite Zahnrad ist ein Zahnrad des Achsgetriebes, wobei beispielsweise das zweite Zahnrad, insbesondere permanent, drehfest mit dem Differentialkorb verbunden ist.
Um den Bauraumbedarf besonders gering halten zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Achsgetriebe radial innerhalb des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes und axial im Bereich des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes angeordnet ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise das Achsgetriebe in radialer Richtung nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch das Planetengetriebe beziehungsweise durch den ersten und zweiten Planetenradsatz überdeckt ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Hohlrad permanent drehfest mit dem ersten Planetenträger verbunden, wodurch sich eine besonders vorteilhafte Übersetzung und somit eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit der Getriebeeinrichtung auf besonders bauraumgünstige Weise realisieren lassen.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Hohlrad permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist. Dadurch kann eine besonders kompakte Bauweise der Getriebeeinrichtung realisiert werden, wobei gleichzeitig ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden kann.
Um eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit auf besonders bauraumgünstige Weise realisieren zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein erstes Schaltelement vorgesehen, mittels welchem das erste Sonnenrad drehfest mit dem Gehäuse verbindbar ist. Das erste Schaltelement ist beispielsweise zwischen einem ersten Verbindungszustand und einem ersten Freigabezustand umschaltbar. Der erste Verbindungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer ersten Verbindungsstellung, wobei der erste Freigabezustand beispielsweise mit einer ersten Freigabestellung korrespondiert. Das erste Schaltelement ist dabei beispielsweise, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der ersten Freigabestellung und der ersten Verbindungsstellung bewegbar. In dem ersten Freigabezustand ist das erste Sonnenrad mittels des ersten Schaltelements drehfest mit dem Gehäuse verbunden und somit drehfest an dem Gehäuse festgelegt, sodass in dem ersten Verbindungszustand das erste Schaltelement gegen eine Drehung relativ zu dem Gehäuse gesichert ist. In dem ersten Freigabezustand jedoch gibt das erste Schaltelement das erste Sonnenrad für eine relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung frei.
Das erste Sonnenrad, der erste Planetenträger und das erste Hohlrad sind beispielsweise erste Elemente des ersten Planetenradsatzes oder werden auch als erste Elemente bezeichnet. Demzufolge werden beispielsweise das zweite Sonnenrad, das zweite Hohlrad und der zweite Planetenträger auch als zweite Elemente des zweiten Planetenradsatzes bezeichnet beziehungsweise das zweite Sonnenrad, der zweite Planetenträger und das zweite Hohlrad sind zweite Elemente des zweiten Planetenradsatzes. Das jeweilige Element ist beispielsweise insbesondere dann, wenn das jeweilige Element nicht drehfest an dem Gehäuse festgelegt ist, um eine auch als Hauptdrehachse bezeichnete Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar, sodass insbesondere dann, wenn das jeweilige Element nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, das jeweilige Element um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht wird, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird, das heißt wenn Drehmomente in das Planetengetriebe eingeleitet werden. In dem ersten Verbindungszustand jedoch ist das erste Sonnenrad gegen eine um die Drehachse erfolgende und relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung mittels des ersten Schaltelements gesichert.
Um eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung ein zweites Schaltelement aufweist, mittels welchem das zweite Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbindbar ist. Das zweite Schaltelement ist somit beispielsweise zwischen einem zweiten Verbindungszustand und einem zweiten Freigabezustand umschaltbar. Der zweite Verbindungszustand korrespondiert beispielsweise mit einer zweiten Verbindungsstellung, wobei der zweite Freigabezustand beispielsweise mit einer zweiten Freigabestellung korrespondiert. Das zweite Schaltelement ist dabei beispielsweise, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der zweiten Verbindungsstellung und der zweiten Freigabestellung bewegbar. In dem zweiten Verbindungszustand ist das zweite Hohlrad mittels des zweiten Schaltelements drehfest mit dem Gehäuse verbunden und somit drehfest an dem Gehäuse festgelegt, wodurch das zweite Hohlrad mittels des zweiten Schaltelements gegen eine um die Drehachse verlaufende und relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesichert ist. In dem zweiten Freigabezustand jedoch gibt das zweite Schaltelement das zweite Hohlrad für eine relativ zu dem Gehäuse und dabei um die Drehachse verlaufende Drehung frei. Mit anderen Worten, wird die Getriebeeinrichtung beispielsweise angetrieben, und befindet sich das jeweilige Schaltelement in seinem Freigabezustand, so kann sich das erste Sonnenrad beziehungsweise das zweite Hohlrad um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehen beziehungsweise das erste Sonnenrad beziehungsweise das zweite Hohlrad dreht sich um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse. Befindet sich jedoch das jeweilige Schaltelement in dem Verbindungszustand, so kann sich das erste Sonnenrad beziehungsweise das zweite Hohlrad insbesondere auch dann nicht um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehen, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird.
Unter dem Merkmal, dass das erste Sonnenrad drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das erste Sonnenrad permanent drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Im Rahmen der Erfindung ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise das erste Sonnenrad und das Gehäuse oder die Eingangswelle und das zweite Sonnenrad der Getriebeeinrichtung permanent drehfest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass die permanent drehfest miteinander verbundenen Bauelemente stetig beziehungsweise stets drehfest miteinander verbunden sind, sodass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, mittels welchem die permanent drehfeste Verbindung wahlweise und reversibel hergestellt und wieder aufgelöst werden könnte.
Demgegenüber ist beispielsweise unter dem Merkmal, dass das erste Sonnenrad mit dem Gehäuse verbindbar ist, zu verstehen, dass das erste Schaltelement vorgesehen ist, mittels welchem das erste Sonnenrad drehfest mit dem Gehäuse verbindbar und dadurch drehfest an dem Gehäuse festlegbar ist.
Unter dem Merkmal, dass das zweite Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das zweite Hohlrad permanent drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Ferner ist beispielsweise unter dem Merkmal, dass das zweite Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbindbar ist, zu verstehen, dass das zweite Schaltelement vorgesehen ist.
Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente der Getriebeeinrichtung drehfest miteinander verbunden sind, das heißt dass beispielsweise zwei der Elemente drehfest miteinander verbunden sind, ist insbesondere zu verstehen, dass die zwei drehfest miteinander verbundenen Bauelemente, insbesondere die drehfest miteinander verbundenen Elemente, koaxial zueinander angeordnet und derart miteinander verbunden sind, dass die zwei drehfest miteinander verbundenen Bauelemente, insbesondere die zwei drehfest miteinander verbundenen Elemente, sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, insbesondere um die Drehachse und/oder relativ zu dem Gehäuse, drehen beziehungsweise gedreht werden.
Um eine besonders vorteilhafte Übersetzung auf bauraum- und gewichtsgünstige Weise realisieren zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung eine zusätzlich zu den Planetenradsätzen vorgesehene Übersetzungsstufe aufweist, welche der Eingangswelle vorgeschaltet oder der Ausgangswelle nachgeschaltet ist. Ist die Übersetzungsstufe der Eingangswelle vorgeschaltet, so kann die Eingangswelle von der beziehungsweise über die Übersetzungsstufe angetrieben werden. Ist die Übersetzungsstufe der Ausgangswelle nachgeschaltet, so ist die Übersetzungsstufe von der Ausgangswelle und somit von dem Planetengetriebe antreibbar.
Dabei hat es sich zur Realisierung eines besonders geringen Bauraumbedarfs als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Übersetzungsstufe als ein dritter Planetenradsatz ausgebildet ist, welcher ein permanent drehfest mit einer Antriebswelle verbundenes drittes Sonnenrad aufweist, wobei über die Antriebswelle Drehmomente in den dritten Planetenradsatz einleitbar sind. Ist der dritte Planetenradsatz beispielsweise der Eingangswelle vorgeschaltet, so ist beispielsweise der dritte Planetenradsatz in einem Drehmomentenfluss von der Antriebswelle über den dritten Planetenradsatz zu der Eingangswelle hin zwischen der Antriebswelle und der Eingangswelle angeordnet. Ist der dritte Planetenradsatz beispielsweise der Ausgangswelle nachgeschaltet, so ist beispielsweise die Antriebswelle, insbesondere permanent, drehfest mit der Ausgangswelle verbunden oder drehfest mit der Ausgangswelle verbindbar. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Antriebswelle die Ausgangswelle ist beziehungsweise die Antriebswelle ist dann beispielsweise einstückig mit der Ausgangswelle ausgebildet.
Dabei sind das dritte Sonnenrad, der dritte Planetenträger und das dritte Hohlrad dritte Elemente des dritten Planetenradsatzes beziehungsweise werden auch als dritte Elemente des dritten Planetenradsatzes bezeichnet, sodass die vorigen und folgenden Ausführungen zu den Elementen des ersten Planetenradsatzes und/oder zu den Elementen des zweiten Planetenradsatzes ohne Weiteres auch auf die Elemente des dritten Planetenradsatzes übertragen werden können und umgekehrt.
Um den Bauraumbedarf, insbesondere in axialer Richtung der Getriebeeinrichtung, besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz in einer Ebene aufeinander gestapelt angeordnet sind. Mit anderen Worten sind der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz aufeinander gestapelt und dadurch in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, sodass beispielsweise der erste Planetenradsatz in radialer Richtung nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den zweiten Planetenradsatz überdeckt ist, oder aber der zweite Planetenradsatz ist in radialer Richtung nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den ersten Planetenradsatz überdeckt. Die zuvor genannte axiale Richtung der Getriebeeinrichtung fällt mit der Drehachse und mit der axialen Richtung des Planetengetriebes zusammen, wobei die radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung verläuft.
Sind der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz in einer Ebene aufeinander gestapelt angeordnet, so ist vorzugsweise insbesondere dann, wenn der zweite Planetenradsatz auf den ersten Planetenradsatz gestapelt ist, sodass der erste Planetenradsatz in radialer Richtung nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den zweiten Planetenradsatz überdeckt ist, das zweite Sonnenrad als eine Außenverzahnung ausgebildet, welche beispielsweise auf dem ersten Hohlrad angeordnet beziehungsweise eine Außenverzahnung des ersten Hohlrads ist. Das erste Hohlrad weist dabei eine Innenverzahnung auf, welche in radialer Richtung nach innen weißt. Die genannte Außenverzahnung weist in radialer Richtung nach außen und ist beispielsweise, insbesondere permanent, drehfest mit der Innenverzahnung verbunden. Insbesondere kann die Außenverzahnung einstückig mit der Innenverzahnung ausgebildet sein.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn von dem Achsgetriebe antreibbare Seitenwellen als Vollwellen ausgebildet und koaxial sowohl zur Eingangswelle als auch zur Ausgangswelle angeordnet sind. Das Achsgetriebe weist insbesondere dann, wenn das Achsgetriebe als Kegelraddifferential ausgebildet ist, zwar insbesondere koaxial zueinander angeordnete Ausgleichsräder auf, welche als erste Kegelräder ausgebildet und beispielsweise drehbar an dem Differentialkorb gelagert sind. Außerdem weist das Achsgetriebe Abtriebsräder auf, welche als zweite Kegelräder ausgebildet sind und mit den Ausgleichsrädern kämmen. Die Abtriebsräder sind beispielsweise, insbesondere permanent, drehfest mit den Seitenwellen verbunden oder drehfest verbindbar, sodass die Seitenwellen von den Abtriebsrädern antreibbar sind. Die Abtriebsräder sind dabei von den Ausgleichsrädern antreibbar. Mit anderen Worten ist eine erste der Seitenwellen, insbesondere permanent, drehfest mit einem ersten der Abtriebsräder verbunden oder verbindbar, wobei eine zweite der Seitenwellen, insbesondere permanent, drehfest mit einem zweiten der Abtriebsräder verbunden oder verbindbar ist. Dabei ist ein erstes der zuvor genannten Räder von der ersten Seitenwelle antreibbar, wobei ein zweites der zuvor genannten Räder von der zweiten Seitenwelle antreibbar ist. Die Seitenwellen sind beispielsweise koaxial zueinander angeordnet. Insgesamt können somit die Räder über die Seitenwellen und über die Getriebeeinrichtung angetrieben werden, insbesondere von wenigstens einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Getriebeeinrichtung. Bei dem Antriebsmotor kann es sich beispielsweise um eine elektrische Maschine oder aber um eine Verbrennungskraftmaschine handeln.
Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die Eingangswelle und die Ausgangswelle jeweils als eine Hohlwelle ausgebildet ist, wobei beispielsweise zumindest ein Längenbereich wenigstens einer der Seitenwellen in der Eingangswelle und/oder in der Ausgangswelle, das heißt in zumindest einer der Hohlwellen aufgenommen ist.
Die erfindungsgemäße Getriebeeinrichtung kann insbesondere als schaltfähige, insbesondere als lastschaltfähige, Struktur für Antriebe, insbesondere für elektrische Antriebe, ausgebildet werden, wobei sich wenigstens oder genau zwei Gänge, insbesondere Vorwärtsfahrgänge, auf bauraumgünstige Weise darstellen lassen. Somit kann die erfindungsgemäße Getriebeeinrichtung als schaltfähige, insbesondere als lastschaltfähige, Zwei-Gang-Struktur, insbesondere für elektrische Antriebe, dargestellt werden, vorzugsweise in koaxialer Bauweise mit nur geringer Verlustleistung. Die zuvor genannten Gänge sind beispielsweise Fahrgänge, welche beispielsweise sowohl für eine Vorwärtsfahrt als auch für eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs verwendbar sind. Ein erster der Fahrgänge kann beispielsweise einen Anhängerbetrieb ermöglichen. Außerdem ist der erste Fahrgang für Kriechvorgänge vorgesehen, um beispielsweise die zuvor genannte elektrische Maschine und deren Leistungselektronik vor Überhitzung zu schützen. Zumindest eines der Schaltelemente kann beispielsweise als formschlüssiges Schaltelement oder insbesondere als formschlüssige Kupplung, insbesondere als Klauenkupplung, mit oder ohne Synchronisiereinheit ausgebildet werden, um Verluste besonders gering halten zu können. Insgesamt lässt sich eine verlustoptimierte und kompakte Bauweise darstellen, da das Planetengetriebe insbesondere in Verknüpfung mit der Übersetzungsstufe eine vorteilhafte Gesamtübersetzung bereitstellen kann. Eine weitere, auch als Final Drive bezeichnete Endübersetzung kann somit vermieden werden, sodass der Bauraumbedarf, das Gewicht, die Kosten und die Teileanzahl besonders gering gehalten werden können. Außerdem können Relativdrehzahlungen in den offen laufenden Schaltelementen besonders gering gehalten werden, und auch Relativdrehzahlen in den Planetenradsätzen können besonders gering gehalten werden. Außerdem kann eine besonders gute Zugänglichkeit zu den Schaltelementen gewährleistet werden, und es lassen sich sehr gute Verzahnungswirkungsgrade darstellen. Auch können Drehzahlen der elektrischen Maschine, insbesondere deren Rotors, gering gehalten werden, da eine Mehrgängigkeit, insbesondere eine Zweigängigkeit, dargestellt werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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.
Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; und
2 eine schematische Darstellung der Getriebeeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer Getriebeeinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Hybridfahrzeug oder aber als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug, ausgebildet. Hierbei umfasst das Kraftfahrzeug wenigstens einen Antriebsmotor, mittels welchem Antriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden können. Der Antriebsmotor ist beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine oder aber vorzugsweise als elektrische Maschine ausgebildet, welche beispielsweise einen Stator und einen von dem Stator antreibbaren und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbaren Rotor aufweist. Dabei kann die elektrische Maschine die zuvor genannten Antriebsdrehmomente über den Rotor bereitstellen.
Die Getriebeeinrichtung 10 weist ein in 1 besonders schematisch dargestelltes Gehäuse 12 auf. Außerdem umfasst die Getriebeeinrichtung 10 ein Planetengetriebe 14, welches zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Gehäuse 12 angeordnet ist. Das Planetengetriebe 14 weist einen ersten Planetenradsatz 16 auf, welcher ein erstes Sonnenrad 18, einen ersten Planetenträger 20 und ein erstes Hohlrad 22 aufweist. Außerdem weist der erste Planetenradsatz 16 wenigstens ein oder mehrere erste Planetenräder 24 auf, wobei das Planetenrad 24 drehbar an dem Planetenträger 20 gelagert ist und gleichzeitig mit dem Sonnenrad 18 und mit dem Hohlrad 22 kämmt.
Das Planetengetriebe 14 weist darüber hinaus einen zweiten Planetenradsatz 26 auf, welcher ein zweites Sonnenrad 28, einen zweiten Planetenträger 30 und ein zweites Hohlrad 32 aufweist. Der jeweilige Planetenträger 20 beziehungsweise 30 wird auch als Steg bezeichnet. Außerdem weist der zweite Planetenradsatz 26 wenigstens ein oder mehrere zweite Planetenräder 34 auf, wobei das Planetenrad 34 drehbar an dem Planetenträger 30 gelagert ist und gleichzeitig mit dem Sonnenrad 28 mit dem Hohlrad 32 kämmt.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Sonnenrad 18 permanent drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden und somit permanent drehfest an dem Gehäuse 12 festgelegt ist. Bei der ersten Ausführungsform ist es jedoch vorgesehen, dass das Sonnenrad 18 drehfest mit dem Gehäuse 12 verbindbar ist. Dies wird im Folgenden noch genauer erläutert. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Hohlrad 32 permanent drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden ist. Bei der ersten Ausführungsform ist es jedoch vorgesehen, dass das zweite Hohlrad 32 mit dem Gehäuse 12 drehfest verbindbar ist. Dies wird im Weiteren ebenfalls noch genauer erläutert.
Das Planetengetriebe 14 weist eine Ausgangswelle 36 auf, welche permanent drehfest mit dem zweiten Planetenträger 30 verbunden ist. Über die Ausgangswelle 36 können Drehmomente aus dem Planetengetriebe 14 ausgeleitet, das heißt von dem Planetengetriebe 14 bereitgestellt werden. Außerdem weist das Planetengetriebe 14 eine Eingangswelle 38 auf, über welche Drehmomente in das Planetengetriebe 14 eingeleitet werden können. Das Planetengetriebe 14 kann ein jeweiliges, über die Eingangswelle 38 in das Planetengetriebe 14 eingeleitetes erstes Drehmoment in ein jeweiliges, von dem jeweiligen ersten Drehmoment unterschiedliches zweites Drehmoment umwandeln, wobei das jeweilige zweite Drehmoment von dem Planetengetriebe 14 über die Ausgangswelle 36 bereitgestellt werden kann.
Um nun einen besonders verlustarmen Betrieb und einen besonders kompakten Aufbau der Getriebeeinrichtung 10 realisieren zu können, ist es vorgesehen, dass die Eingangswelle 38 permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 28 und permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad 22 verbunden ist. Außerdem ist das zweite Hohlrad 32 permanent drehfest mit dem ersten Planetenträger 20 verbunden. Des Weiteren ist das erste Hohlrad 22 permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 28 und permanent drehfest mit der Eingangswelle 38 verbunden.
Bei der ersten Ausführungsform weist die Getriebeeinrichtung 10, insbesondere das Planetengetriebe 14, ein erstes Schaltelement 40 auf, mittels welchem das erste Sonnenrad 18 drehfest mit dem Gehäuse 12 verbindbar ist. Des Weiteren weist das Planetengetriebe 14 ein zweites Schaltelement 42 auf, mittels welchem das zweite Hohlrad 32 und vorliegend auch der Planetenträger 20 drehfest mit dem Gehäuse 12 verbindbar sind.
Die Getriebeeinrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst darüber hinaus eine zusätzlich zu dem Planetenradsätzen 16 und 26 beziehungsweise zusätzlich zu dem Planetengetriebe 14 vorgesehene Übersetzungsstufe 44, welche bei der ersten Ausführungsform als dritter Planetenradsatz 46 ausgebildet ist. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Übersetzungsstufe 44 der Ausgangswelle 36 nachgeschaltet ist. Bei der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Übersetzungsstufe 44 der Eingangswelle 38 vorgeschaltet ist. In 1 veranschaulicht ein Pfeil 48 eines der Antriebsdrehmomente, wobei das in 1 durch den Pfeil 48 veranschaulichte eine Antriebsdrehmoment von dem Antriebsmotor bereitstellbar und auf die Übersetzungsstufe 44 übertragbar und somit in die Übersetzungsstufe 44, insbesondere in den dritten Planetenträger 52, einleitbar ist. Mittels der Übersetzungsstufe 44 kann beispielsweise das in die Übersetzungsstufe 44 eingeleitete Antriebsdrehmoment in ein insbesondere von dem Antriebsmoment unterschiedliches Abtriebsdrehmoment umgewandelt werden, wobei die Übersetzungsstufe 44 das Abtriebsdrehmoment bereitstellen kann. Das Abtriebsdrehmoment, welches von der Übersetzungsstufe 44 bereitgestellt wird, kann auf die Eingangswelle 38 übertragen und somit in das Planetengetriebe 14 eingeleitet werden.
Der dritte Planetenradsatz 46 weist ein drittes Sonnenrad 50, einen dritten Planetenträger 52 und ein drittes Hohlrad 54 auf. Außerdem umfasst der dritte Planetenträger 52 wenigstens ein oder mehrere dritte Planetenräder 56. Das Planetenrad 56 ist drehbar an dem Planetenträger 52 gelagert und kämmt gleichzeitig mit dem Sonnenrad 50 und mit dem Hohlrad 54. Außerdem umfasst die Getriebeeinrichtung 10 eine Antriebswelle 58, auf welche das jeweilige Antriebsdrehmoment übertragen werden kann. Über die Antriebswelle 58 kann das jeweilige Antriebsdrehmoment in die Übersetzungsstufe 44 und vorliegend in den dritten Planetenradsatz 46 eingeleitet werden. Dabei ist vorliegend das dritte Sonnenrad 50 permanent drehfest mit der Antriebswelle 58 verbunden. Des Weiteren ist der dritte Planetenträger 52 permanent drehfest mit der Eingangswelle 38 verbunden, und das dritte Hohlrad 54 ist permanent drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden.
Bei der ersten Ausführungsform umfasst die Getriebeeinrichtung 10 darüber hinaus ein beispielsweise als Differentialgetriebe und insbesondere als Kegelraddifferential ausgebildetes Achsgetriebe 60, welches beispielsweise einen auch als Differentialgehäuse bezeichneten Differentialkorb 62, Ausgleichsräder 64 und Abtriebsräder 66 aufweist. Die Ausgleichsräder 64 und die Abtriebsräder 66 sind Kegelräder, wobei die Abtriebsräder 66 mit den Ausgleichsrädern 64 kämmen. Außerdem sind zumindest die Ausgleichsräder 64 drehbar an dem Differentialkorb 62 gelagert. Ferner ist es denkbar, dass die Abtriebsräder 66 drehbar an dem Differentialkorb 62 gelagert sind. Insbesondere sind die Abtriebsräder 66 relativ zu dem Differentialkorb 62 drehbar. Das jeweilige Abtriebsrad 66 ist mit einer jeweiligen Seitenwelle 68 permanent drehfest verbunden, sodass die jeweilige Seitenwelle 68 von dem jeweiligen Abtriebsrad 66 angetrieben werden kann.
Das Achsgetriebe 60 ist einer angetriebenen Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet, wobei die Achse wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder aufweist. Das jeweilige, von dem Planetengetriebe 14 beziehungsweise von der Übersetzungsstufe 44 bereitgestellte Drehmoment kann auf das Achsgetriebe 60, insbesondere auf den Differentialkorb 62, übertragen werden, sodass das Achsgetriebe 60, insbesondere der Differentialkorb 62, insbesondere über die Übersetzungsstufe von der Ausgangswelle 36 angetrieben werden kann. Mit anderen Worten kann das Achsgetriebe 60 von der Ausgangswelle 36 angetrieben werden. Insbesondere dann, wenn die Übersetzungsstufe 44 der Ausgangswelle 36 nachgeschaltet ist, kann das Achsgetriebe 60 über die Übersetzungsstufe 44 von der Ausgangswelle 36 angetrieben werden. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist das Achsgetriebe 60 mit der Ausgangswelle 36 gekoppelt, wobei insbesondere dann, wenn die Übersetzungsstufe 44 der Ausgangswelle 36 nachgeschaltet ist, das Achsgetriebe 60 über die Übersetzungsstufe 44 mit der Ausgangswelle 36 gekoppelt sein kann.
Das auf das Achsgetriebe 60, insbesondere auf den Differentialkorb 62, übertragene Drehmoment kann von dem Achsgetriebe 60 - wie in 1 durch Pfeile 70 veranschaulicht ist - auf die Seitenwellen 68 und somit auf die Räder aufgeteilt werden, sodass die Räder von dem Achsgetriebe 60, insbesondere über die Seitenwellen 68, antreibbar sind. Das Achsgetriebe 60 ist dabei radial innerhalb der Planetenradsätze 16 und 26 und axial im Bereich des ersten und zweiten Planetenradsatzes 16 und 26 angeordnet.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Getriebeeinrichtung 10. Bei der zweiten Ausführungsform sind der erste Planetenradsatz 16 und der zweite Planetenradsatz 26 in einer gedachten beziehungsweise virtuellen und in 2 mit 72 bezeichneten Ebene aufeinandergestapelt angeordnet, sodass vorliegend der erste Planetenradsatz 16 in radialer Richtung nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den zweiten Planetenradsatz 26 überdeckt ist. Dabei ist beispielsweise das Sonnenrad 28 als eine Außenverzahnung ausgebildet, die auf dem Hohlrad 22 angeordnet und beispielsweise permanent drehfest mit dem Hohlrad 22 verbunden ist. Insbesondere kann die Außenverzahnung einstückig mit dem Hohlrad 22 ausgebildet sein.
Auch bei der zweiten Ausführungsform ist die Übersetzungsstufe 44 der Eingangswelle 38 vorgeschaltet, wobei auch die Übersetzungsstufe 44 als Stirnradgetriebe 74 ausgebildet ist. Das Stirnradgetriebe 74 weist wenigstens oder vorliegend genau eine Stirnradstufe 76 auf, welche ein erstes Zahnrad 78 und ein zweites Zahnrad 80 aufweist. Die Zahnräder 78 und 80 sind als Stirnräder ausgebildet, wobei die Zahnräder 78 und 80 miteinander kämmen. Dabei ist das Zahnrad 78 permanent drehfest mit der Antriebswelle 58 verbunden, und das Zahnrad 80 ist permanent drehfest mit der Eingangswelle 38 verbunden.
Ferner ist es beispielsweise denkbar, dass die Seitenwellen 68 koaxial sowohl zur als Hohlwelle ausgebildete Eingangswelle 38 als auch zur als Hohlwelle ausgebildete Ausgangswelle 36 angeordnet sind. Die Seitenwellen 68 sind radial innerhalb der Eingangswelle 38 und auch radial innerhalb der Ausgangswelle 36 angeordnet. Die Seitenwellen können als Vollwellen ausgebildet sein. Als Modifikation der ersten Ausführungsform ist es denkbar, dass anstelle des Planetenradsatzes 46 das Stirnradgetriebe 74 als die Übersetzungsstufe 44 zum Einsatz kommt. Als Modifikation der zweiten Ausführungsform ist es denkbar, dass anstelle des Stirnradgetriebes 74 der dritte Planetenradsatz 46 als die Übersetzungsstufe 44 zum Einsatz kommt.
Bei der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass in axialer Richtung der Getriebeeinrichtung 10 der erste Planetenradsatz 16 auf die Übersetzungsstufe 44 und der Planetenradsatz 26 auf den Planetenradsatz 16 folgt. Alternativ dazu ist es denkbar, dass in axialer Richtung der Getriebeeinrichtung 10 der zweite Planetenradsatz 26 auf die Übersetzungsstufe 44 und der Planetenradsatz 16 auf den Planetenradsatz 26 folgt. Während somit bei der ersten Ausführungsform der Planetenradsatz 16 in axialer Richtung zwischen der Übersetzungsstufe 44 und dem Planetenradsatz 26 angeordnet ist, ist es denkbar, dass in axialer Richtung der Getriebeeinrichtung 10 der Planetenradsatz 26 in axialer Richtung zwischen dem Planetenradsatz 16 und der Übersetzungsstufe 44 angeordnet ist. Jede Modifikation beziehungsweise Ausführungsform ist dabei selbstverständlich mit dem Achsgetriebe 60 kombinierbar.
Bezugszeichenliste

10: Getriebeeinrichtung
12: Gehäuse
14: Planetengetriebe
16: erster Planetenradsatz
18: erstes Sonnenrad
20: erster Planetenträger
22: erstes Hohlrad
24: erstes Planetenrad
26: zweiter Planetenradsatz
28: zweites Sonnenrad
30: zweiter Planetenträger
32: zweites Hohlrad
34: zweites Planetenrad
36: Ausgangswelle
38: Eingangswelle
40: erstes Schaltelement
42: zweites Schaltelement
44: Übersetzungsstufe
46: dritter Planetenradsatz
48: Pfeil
50: drittes Sonnenrad
52: dritter Planetenträger
54: drittes Hohlrad
56: drittes Planetenrad
58: Antriebswelle
60: Achsgetriebe
62: Differentialkorb
64: Ausgleichsrad
66: Abtriebsrad
68: Seitenwelle
70: Pfeil
72: Ebene
74: Stirnradgetriebe
76: Stirnradstufe
78: Zahnrad
80: Zahnrad

Claims

Getriebeeinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (12), und mit einem in dem Gehäuse (12) angeordneten Planetengetriebe (14), welches aufweist: - einen ersten Planetenradsatz (16) mit einem drehfest mit dem Gehäuse (12) verbundenen oder verbindbaren ersten Sonnenrad (18), einem ersten Planetenträger (20) und einem ersten Hohlrad (22); - einen zweiten Planetenradsatz (26) mit einem zweiten Sonnenrad (28), einem zweiten Planetenträger (30) und einem drehfest mit dem Gehäuse (12) verbundenen oder verbindbaren zweiten Hohlrad (32); - eine permanent drehfest mit dem zweiten Planetenträger (30) verbundene Ausgangswelle (36), über welche Drehmomente aus dem Planetengetriebe (14) ausleitbar sind; und - eine Eingangswelle (38), über welche Drehmomente in das Planetengetriebe (14) einleitbar sind; wobei die Eingangswelle (38) permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (28) und permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad (22) verbunden ist, gekennzeichnet durch ein Achsgetriebe (60), welches von der Ausgangswelle (36) antreibbar und radial innerhalb des ersten und zweiten Planetenradsatzes (16, 26) und axial im Bereich des ersten und zweiten Planetenradsatzes (16, 26) angeordnet ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hohlrad (32) permanent drehfest mit dem ersten Planetenträger (20) verbunden ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (22) permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (28) verbunden ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Schaltelement (40), mittels welchem das erste Sonnenrad (18) drehfest mit dem Gehäuse (12) verbindbar ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Schaltelement (42), mittels welchem das zweite Hohlrad (32) drehfest mit dem Gehäuse (12) verbindbar ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zusätzlich zu den Planetenradsätzen (16, 26) vorgesehene Übersetzungsstufe (44), welche der Eingangswelle (38) vorgeschaltet oder der Ausgangswelle (36) nachgeschaltet ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstufe (44) als ein dritter Planetenradsatz (46) ausgebildet ist, welcher ein permanent drehfest mit einer Antriebswelle (58), über welche Drehmomente in den dritten Planetenradsatz (46) einleitbar sind, verbundenes drittes Sonnenrad (50), einen permanent drehfest mit der Eingangswelle (38) verbundenen dritten Planetenträger (52) und ein permanent drehfest mit dem Gehäuse (12) verbundenes drittes Hohlrad (54) aufweist.
Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (16) und der zweite Planetenradsatz (26) in einer Ebene (72) aufeinander gestapelt angeordnet sind.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Achsgetriebe (60) antreibbare Seitenwellen (68) koaxial und radial innerhalb sowohl zur als eine Hohlwelle ausgebildete Eingangswelle (38) als auch zur als eine zweite Hohlwelle ausgebildete Ausgangswelle (36) angeordnet sind.