DE102018109317B4 - Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs - Google Patents

Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102018109317B4
DE102018109317B4 DE102018109317.9A DE102018109317A DE102018109317B4 DE 102018109317 B4 DE102018109317 B4 DE 102018109317B4 DE 102018109317 A DE102018109317 A DE 102018109317A DE 102018109317 B4 DE102018109317 B4 DE 102018109317B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clutch
gear
intermediate wall
transmission
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102018109317.9A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102018109317A1 (de
Inventor
Martin Klein
Thorsten BIERMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102018109317.9A priority Critical patent/DE102018109317B4/de
Publication of DE102018109317A1 publication Critical patent/DE102018109317A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102018109317B4 publication Critical patent/DE102018109317B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/10—Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/12—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of electric gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2410/00—Constructional features of vehicle sub-units
    • B60Y2410/10—Housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F16D2021/0661—Hydraulically actuated multiple lamellae clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/12—Mounting or assembling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/06—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
    • F16D25/062—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
    • F16D25/063—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D25/0638—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F16H2057/0216—Intermediate shaft supports, e.g. by using a partition wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/037—Gearboxes for accommodating differential gearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs mit einem über eine Kupplung (2) elektrisch antreibbaren Getriebe (1) zur Übertragung eines Drehmoments auf die Achse, dadurch gekennzeichnet, dass Getriebe (1) und Kupplung (2) koaxial hintereinander zumindest abschnittsweise durch eine Zwischenwand (4) eines ortsfesten Gehäuses (3) getrennt angeordnet sind, Kupplung (2) und Getriebe (1) derart ausgebildet und an der Zwischenwand (4) abgestützt sind, dass sich im Betrieb die einerseits durch die Betätigung der Kupplung (2) und andererseits aus dem Getriebe (1) auf die Zwischenwand (4) wirkenden axialen Kräfte (FK, FG) zumindest teilweise kompensieren, wobei das Getriebe (1) eine Schrägverzahnung (10) mit einem vorbestimmten Schrägungswinkel (α) und die Kupplung (2) eine vorbestimmten Anzahl an Reiblamellen (8, 9) und einen vorbestimmten mittleren Reibradius aufweist, derart, dass sich eine axiale Betätigungskraft (FK) der Kupplung (2) und eine aus dem Getriebe (1) wirkende resultierende Axialkraft (FG) in zumindest einem Betriebspunkt gegenseitig aufheben.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 10 näher definierten Art.
  • Aus DE 10 2010 024 599 A1 ist ein Lastschaltgetriebe für ein Fahrzeug bekannt, das getriebeeingangsseitig über eine Kupplung mit einer elektrischen Antriebseinheit verbindbar und getriebeausgangsseitig über ein Differenzial mit einer Fahrzeugantriebsachse in Antriebsverbindung steht. Wenn die Kupplung betätigt wird, muss die dazu benötigte Betätigungskraft üblicher Weise in einem Gehäuse abgestützt werden. Um dieser Betätigungskraft standzuhalten, muss das Gehäuse sehr massiv ausgeführt werden. Dies erfordert viel axialen Bauraum und führt zu erhöhtem Gewicht sowie erhöhten Kosten.
  • Die DE 10 2013 006 429 A1 zeigt eine Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine, wobei die elektrische Maschine einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei dem Rotor eine Trennkupplung zugeordnet ist, wobei eine von einem Verbrennungsmotor antreibbare Antriebswelle vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle mittels der Trennkupplung mit dem Rotor koppelbar ist, wobei mindestens eine Getriebeeingangswelle über jeweils eine Reibkupplung mit dem Rotor koppelbar ist, wobei die Trennkupplung und die mindestens eine Reibkupplung innerhalb eines gemeinsamen Nassraumes angeordnet sind, wobei eine Kühlmittelversorgung eine Kühlmittelleitung zur Versorgung des Nassraumes mit einem Kühlmittel aufweist, und wobei die Kühlmittelleitung in den Nassraum mündet, wobei die Kühlmittelleitung zur Trennkupplung führt, wobei das Kühlmittel zur Trennkupplung leitbar, insbesondere pressbar ist.
  • Die DE 10 2012 010 170 A1 zeigt eine Kupplungsanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuggetriebe, mit einem Gehäuse, mit einer in dem Gehäuse angeordneten Kupplung, die konzentrisch zu einer Welle angeordnet ist, die sich in einer Längsachse erstreckt, wobei die Welle an dem Gehäuse mittels eines ersten, der Kupplung benachbarten Wellenlagers und mittels eines zweiten, von der Kupplung axial beabstandeten Wellenlagers gelagert ist, und mit einer Aktuatoranordnung zum Betätigen der Kupplung, wobei die Aktuatoranordnung dazu ausgebildet ist, auf die Kupplung eine Betätigungskraft in einer ersten Längsrichtung auszuüben, wobei die Aktuatoranordnung sich hierbei an dem Gehäuse axial abstützt und wobei aufgrund der Betätigungskraft ein Kraftfluss in die Welle eingeleitet wird, wobei das erste Wellenlager so angeordnet ist, dass der in die Welle eingeleitete Kraftfluss sich axial über das erste Wellenlager an dem Gehäuse abstützen kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung der vorgenannten Art hinsichtlich ihres Aufbaues bauraum- und gewichtssparend sowie kostengünstig zu gestalten.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Es wird eine Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs mit einem über eine Kupplung elektrisch antreibbaren Getriebe zur Übertragung eines Drehmoments auf die Achse vorgeschlagen. Getriebe und Kupplung sind koaxial hintereinander zumindest abschnittsweise durch eine Zwischenwand eines ortsfesten Gehäuses getrennt angeordnet und derart ausgebildet und an der Zwischenwand abgestützt, dass sich im Betrieb die einerseits durch die Betätigung der Kupplung und andererseits die aus dem Getriebe auf die Zwischenwand wirkenden axialen Kräfte zumindest teilweise kompensieren. Auf diese Weise ist die an der Zwischenwand abgestützte Betätigungskraft der Kupplung durch Axialkräfte aus dem Getriebe zumindest teilweise kompensierbar, wodurch die Belastung der Zwischenwand deutlich verringert und eine massive Ausgestaltung derselben vermieden wird. Bauraum, Gewicht und Kosten können so reduziert werden.
  • Erfindungsgemäß ist das Getriebe mit einer Schrägverzahnung in Hinblick auf Lebensdauer und Akustik optimiert ausgeführt. Bevorzugt ist hierbei die Schrägverzahnung mit einem vorbestimmten Schrägungswinkel und die Kupplung mit einer vorbestimmten Anzahl an Reiblamellen und einem vorbestimmten mittleren Reibradius ausgebildet, derart, dass sich eine axiale Betätigungskraft der Kupplung und eine aus dem Getriebe wirkende Axialkraft in zumindest einem Betriebspunkt gegenseitig aufheben.
  • Kupplung und Getriebe können auf einfache Weise durch ein erstes und ein zweites Lager an der Zwischenwand abgestützt werden. Vorzugsweise sind dabei die Lager koaxial hintereinander fluchtend angeordnet. Hierdurch wird ein direkter Kraftfluss zwischen Kupplung und Getriebe an der Zwischenwand erreicht.
  • Es ist von Vorteil, wenn die Lager als Schrägkugellager ausgeführt sind.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zur Aufnahme der Lager an der Zwischenwand eine Halterung vorgesehen. Vorzugsweise ist diese am Innendurchmesser durch eine radiale Trennwand in zwei axiale Abschnitte getrennt, in die die Lager mit Außenringen zumindest abschnittsweise aufgenommen und an der Trennwand gegeneinander axial abgestützt sind.
  • In besonders vorteilhafter Weise ist die Halterung einteilig mit der Zwischenwand ausgeführt.
  • Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Kupplung mit zumindest einem Kupplungsträger an einem Innenring des ersten Lagers abgestützt ist. Bevorzugt ist das Getriebe mit zumindest einem Planetenträger an einem Innenring des zweiten Lagers abgestützt. Auf diese Weise wird eine direkte Abstützung von Kupplung und Getriebe über die Lager an der Zwischenwand ermöglicht.
  • Vorzugsweise trägt der Planetenträger mehrere Planetenwellen, die über Axiallager an ersterem abgestützt sind.
  • Die Planetenwellen tragen bevorzugt zumindest einen Satz Planetenräder mit einer Schrägverzahnung.
  • Vorzugsweise sind die Planetenwellen als sogenannte Tripelplanetenwellen ausgebildet und tragen zwei Sätze Planetenräder, wobei die Tripelplanetenwellen über einen einteilig mit diesen ausgebildeten dritten Satz Planetenräder an einer Innenverzahnung eines ortsfesten Hohlrads abgestützt sind.
  • Die Kupplung ist bevorzugt lastschaltbar, vorzugsweise als Lamellen-Doppelkupplung, zum Schalten von mehreren Gangstufen des Getriebes ausgeführt.
  • Die Zwischenwand des Gehäuses kann auch durch ein anderes tragendes ortsfestes Bauteil, wie beispielweise einen Rahmen oder eine Motorwand, oder als ein Teil desselben gebildet werden.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Ansteuern einer Kupplung in einer Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs mit einem über eine Kupplung elektrisch antreibbaren Getriebe zur Übertragung eines Drehmoments auf die Achse gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Kupplung in Abhängigkeit des zu übertragenden Drehmoments derart anzusteuern, dass eine aus der Betätigung derselben wirkende axiale Betätigungskraft und eine aus dem Getriebe wirkende Axialkraft sich kompensieren.
  • Da die Aktorkraft zur Betätigung der Kupplung und die aus dem Getriebe resultierende Axialkraft abhängig von dem zu übertragenden Drehmoment sind, kann ein Kennfeld für die Betätigung der Kupplung in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment erstellt werden. Auf dieses Weise ist es möglich, entsprechend dem Kennfeld die Kupplung bzw. den Aktor in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment in jedem Betriebspunkt derart anzusteuern, dass die Betätigungskraft der Kupplung und die aus dem Getriebe resultierende Axialkraft sich gänzlich aufheben.
  • Das Verfahren ist besonders vorteilhaft zum Ansteuern einer Kupplung in einer Getriebeanordnung nach einem der oben beschriebenen Ansprüche verwendbar.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus einer Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung in einer geschnittenen Teilansicht vereinfacht dargestellt ist.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Die beispielhaft dargestellte Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs umfasst ein Getriebe 1 zur Übertragung eines Drehmoments auf die Achse und eine Kupplung 2. Das Getriebe 1 ist als Mehrfach-Planetengetriebestufe mit Schrägverzahnung 10 ausgeführt. Über die als lastschaltbare Lamellen-Doppelkupplung ausgebildete Kupplung 2 ist ein Drehmoment, von einem nicht dargestellten elektrischen Antrieb, insbesondere einem Elektromotor, auf das Getriebe 1 übertragbar. Das Getriebe 1 ist über die Kupplung 2 in zwei Gangstufen unter Last schaltbar.
  • Das Getriebe 1 und die Kupplung 2 sind in einem ortsfesten Gehäuse 3 koaxial hinter- bzw. nebeneinander in zwei durch eine radial verlaufende Zwischenwand 4 des Gehäuses getrennten Gehäuseabschnitten angeordnet und über koaxial hinter- bzw. nebeneinander angeordnete Lager 5, 6 in einer Halterung 7 an der Zwischenwand 4 gegeneinander abgestützt. Die Lager 5, 6 sind als Schrägkugellager ausgeführt, wodurch eine axiale und zugleich radiale Abstützung von Getriebe 1 und Kupplung 2 an der Zwischenwand 4 erreicht wird.
  • Die Kupplung 2 wird von einem nicht dargestellten Aktor mit einer durch Pfeile angedeuteten Anpresskraft axial betätigt. Diese Kraft wird durch die Kupplung 2 über ein erstes Lager 5 an der Zwischenwand 4 axial abgestützt. Somit wirkt die Betätigungskraft FK der Kupplung 2 auf die Zwischenwand 4. In Abhängigkeit von dem dabei auf das Getriebe 1 übertragene Drehmoment treten an der Schrägverzahnung 10 Axialkräfte FG auf, die als resultierende Axialkraft FG über ein zweites Lager 6 an der Zwischenwand 4 abgestützt sind. Die Betätigungskraft FK der Kupplung 2 und die resultierende Axialkraft FG wirken hierbei axial entgegengesetzt zueinander.
  • Die Betätigungskraft der Kupplung FK kann mit Hilfe der Anzahl der Reiblamellen 8, 9 und dem mittleren Reibradius der Kupplung 2 eingestellt werden. Zusätzlich kann durch die Aktuierungskraft des Aktors die an der Zwischenwand 4 abgestützte Betätigungskraft FK der Kupplung 2 eingestellt werden. Die Axialkraft FG aus dem Getriebe 1 resultiert aus dem an einer Schrägverzahnung 10 übertragenden Drehmoment. Da die Axialkraft FG vom Schrägungswinkel FG der Schrägverzahnung 10 abhängt, kann mit einem vorbestimmten Schrägungswinkel α der Schrägverzahnung 10 somit die aus dem Getriebe 1 resultierende Axialkraft FG in einem gewissen Rahmen eingestellt werden.
  • Mit steigendem übertragenen Drehmoment entsteht eine größere resultierend Axialkraft FG aus dem Getriebe. Eine steigendes zu übertragendes Drehmoment an der Kupplung 2, erfordert eine größere Aktuierungskraft des Aktors. Dadurch muss eine größere Betätigungskraft FK an der Zwischenwand 4 abgestützt werden. Somit steigen beide Kräfte, die Axialkraft FG aus dem Getriebe und die Betätigungskraft FK für die Kupplung, in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment. In besonders vorteilhafter Weise wird das Getriebe 1 mit der Schrägverzahnung 10 so ausgelegt, dass Lebensdauer oder Akustik desselben optimiert werden. Die Kupplung 2 mit dem Aktor wird dann so angepasst, dass die an der Zwischenwand angreifenden Axialkräfte FK und FG aufgehoben werden. Hierzu wird Betätigungskraft FK über die Aktorkraft, die Anzahl der Reiblamellen 8, 9 und dem mittleren Reibradius so eingestellt, dass sie genau der resultierenden Axialkraft FG aus dem Getriebe 1 entspricht. Aus Sicherheitsgründen sollte die Aktorkraft etwas über der benötigten Kraft liegen, um das angeforderte Drehmoment zu übertragen, damit die Kraftkompensation durchgeführt werden kann, ohne dass die Kupplung 2 ungewollt durchrutscht.
  • Soll nun im Betrieb mehr Drehmoment an der Kupplung 2 übertragen werden, wird die Aktorkraft erhöht, daraus resultiert eine steigende Betätigungskraft FK der Kupplung 2. Da mehr Drehmoment übertragen wird, steigt auch die aus dem Getriebe 1 resultierende Axialkraft FK. Somit kann ein Kennfeld für die Betätigung der Kupplung 2 in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment erstellt werden. Auf dieses Weise kann entsprechend dem Kennfeld die Kupplung 2 bzw. der Aktor in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment in jedem Betriebspunkt derart angesteuert werden, dass die auf die Zwischenwand 4 wirkende Betätigungskraft FK die aus dem Getriebe 1 resultierende Axialkraft FG kompensiert. Die Zwischenwand 4 übernimmt dabei nur die Funktion der Lagerhalterung 7. Dieses Konzept der Kupplungskraftkompensation lässt sich prinzipiell auf jede Getriebeanordnung mit einer schaltbaren Kupplung und einem Getriebe anwenden.
  • Die koaxial dicht hinter- bzw. nebeneinander angeordnete Lager 5, 6 liegen axial fluchtend auf dem gleichen Radius. Dadurch wird über die Lagerhalterung 7 an der Zwischenwand 4 ein direkter Kraftfluss ermöglicht. Die Lagerhalterung 7 ist am radial inneren Ende der Zwischenwand 4 einteilig mit dieser nabenförmig ausgeführt. Sie ist am Innendurchmesser durch eine radiale Trennwand 11 in zwei axiale Abschnitte getrennt, in die jeweils ein Außenring 12, 13 der Lager 5, 6 axial und radial eingepasst angeordnet ist. Die Außenringe 12, 13 sind mit dem Außendurchmesser am Innendurchmesser der Lagerhalterung 7 und mit den einander zugewandten axialen Stirnseiten an den axialen Seiten der Trennwand 11 ringförmig axial abgestützt. An den Innenringen 14, 15 der Lager 5, 6 sind einerseits die Kupplung 2 und andererseits das Getriebe 1 direkt abgestützt.
  • Hierbei ist liegt die Kupplung 2 mit einem radialen Kupplungsträger 16 innen mit dem Außendurchmesser eines zentralen axialen Lagerflanschs 17 am Innendurchmesser des Innenrings 14 des ersten Lagers 5 an. Das Getriebe 1 ist mit einem Planetenträger 18 mit dem Außendurchmesser eines zentralen axialen Lagerflanschs 20 am Innendurchmesser des Innenrings 15 des zweiten Lagers 6 abgestützt. Der Planetenträger 18 trägt mehrere jeweils auf Planetenbolzen 19 gelagerte Planetenwellen 32 mit mehreren Sätzen Planetenräder 26, 27 28. Damit die Übertragung der an der Schrägverzahnung 10 entstehenden Axialkräfte reibungslos funktioniert, sind die Planetenwellen 32 jeweils über Axiallager 21, 22 am Planetenträger 18 gelagert, die vorzugsweise als Nadellager ausgeführt sind.
  • Das vom elektrischen Antrieb erzeugte Drehmoment wird von einer Antriebswelle 23 über die Kupplung 2 je nach Schaltstellung auf eine einer ersten Gangstufe zugeordneten ersten Sonnenradwelle 24 oder eine einer zweiten Gangstufe zugeordneten zweiten Sonnenradwelle 25 übertragen. Die Antriebswelle 23 und die Sonnenradwellen 24, 25 sind als Hohlwellen ausgeführt und koaxial angeordnet, wobei die zweite Sonnenradwelle 25 eingangsseitig die erste Sonnenradwelle 24 radial umfasst. Die Sonnenradwellen 24, 25 kämmen jeweils mit einem zugeordneten ersten und zweiten Satz Planetenräder 26, 27, die auf den Planetenwellen 32 des Planetenträgers 18 angeordnet sind. Die Planetenwellen 32 bilden dabei sogenannte Tripelplanetenwellen, die abtriebsseitig einteilig mit diesen ausgebildete Planetenräder 28 aufweisen, die zum Abtrieb dienen und mit einer Innenverzahnung eines gehäusefesten Hohlrads 29 kämmen. Die Schrägverzahnung 10 ist dabei beispielhaft nur an den miteinander kämmenden Verzahnungen der ersten Sonnenradwelle 24 und des ersten Satzes Planetenräder 26 bezeichnet.
  • Der Abtrieb erfolgt über nicht dargestellte abtriebsseitig auf den Planetenbolzen 19 des Planetenträgers 18 angeordnete Zahnräder auf zwei Abtriebsräder eines Differenzials 30, das mit der nicht dargestellten antreibbaren Achse des Fahrzeugs antriebsverbunden ist. Die Antriebswelle 23, die Kupplung 2, die Planetengetriebestufe mit den Sonnenradwellen 24, 25 und das Differenzial 30 sind koaxial zu einer Mittelachse 31 angeordnet, die zugleich eine Drehachse bildet. Die Getriebeanordnung ist koaxial zu der antreibbaren Achse des Fahrzeugs angeordnet und in einer zur Mittelachse 31 geschnittenen Teilansicht dargestellt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Getriebe
    2
    Kupplung
    3
    Gehäuse
    4
    Zwischenwand
    5
    Lager
    6
    Lager
    7
    Lagerhalterung
    8
    Reiblamellen
    9
    Reiblamellen
    10
    Schrägverzahnung
    11
    Trennwand
    12
    Außenring
    13
    Außenring
    14
    Innenring
    15
    Innenring
    16
    Kupplungsträger
    17
    Lagerflansch
    18
    Planetenträger
    19
    Planetenbolzen
    20
    Lagerflansch
    21
    Axiallager
    22
    Axiallager
    23
    Antriebswelle
    24
    Sonnenradwelle
    25
    Sonnenradwelle
    26
    Planetenräder
    27
    Planetenräder
    28
    Planetenräder
    29
    Hohlrad
    30
    Differenzial
    31
    Mittelachse
    32
    Planetenwelle
    FK
    Betätigungskraft
    FG
    Axial kraft

Claims (8)

  1. Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs mit einem über eine Kupplung (2) elektrisch antreibbaren Getriebe (1) zur Übertragung eines Drehmoments auf die Achse, dadurch gekennzeichnet, dass Getriebe (1) und Kupplung (2) koaxial hintereinander zumindest abschnittsweise durch eine Zwischenwand (4) eines ortsfesten Gehäuses (3) getrennt angeordnet sind, Kupplung (2) und Getriebe (1) derart ausgebildet und an der Zwischenwand (4) abgestützt sind, dass sich im Betrieb die einerseits durch die Betätigung der Kupplung (2) und andererseits aus dem Getriebe (1) auf die Zwischenwand (4) wirkenden axialen Kräfte (FK, FG) zumindest teilweise kompensieren, wobei das Getriebe (1) eine Schrägverzahnung (10) mit einem vorbestimmten Schrägungswinkel (α) und die Kupplung (2) eine vorbestimmten Anzahl an Reiblamellen (8, 9) und einen vorbestimmten mittleren Reibradius aufweist, derart, dass sich eine axiale Betätigungskraft (FK) der Kupplung (2) und eine aus dem Getriebe (1) wirkende resultierende Axialkraft (FG) in zumindest einem Betriebspunkt gegenseitig aufheben.
  2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (2) über ein erstes Lager (5) und das Getriebe (1) über ein zweites Lager (6) an der Zwischenwand (4) abgestützt sind, wobei die Lager (5, 6) koaxial hintereinander fluchtend angeordnet sind.
  3. Getriebeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (5, 6) als Schrägkugellager ausgeführt sind.
  4. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Lager (5, 6) an der Zwischenwand (4) eine Halterung (7) vorgesehen ist, die am Innendurchmesser durch eine radiale Trennwand (11) in zwei axiale Abschnitte getrennt ist, in die die Lager (5, 6) mit Außenringen (12, 13) zumindest abschnittsweise aufgenommen und an der Trennwand (11) gegeneinander axial abgestützt sind.
  5. Getriebeanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (7) einteilig mit der Zwischenwand (4) ausgeführt ist.
  6. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (2) mit zumindest einem Kupplungsträger (16) an einem Innenring (14) des ersten Lagers (5) und das Getriebe (1) mit zumindest einem Planetenträger (18) einer Planetengetriebestufe an einem Innenring (15) des zweiten Lagers (6) abgestützt ist.
  7. Getriebeanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (18) mehrere Planetenwellen (32) trägt, die über Axiallager (21, 22) an ersterem abgestützt sind.
  8. Getriebeanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenwellen (32) zumindest einen Satz Planetenräder (26, 27, 28) mit einer Schrägverzahnung (10) tragen.
DE102018109317.9A 2018-04-19 2018-04-19 Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs Active DE102018109317B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018109317.9A DE102018109317B4 (de) 2018-04-19 2018-04-19 Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018109317.9A DE102018109317B4 (de) 2018-04-19 2018-04-19 Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018109317A1 DE102018109317A1 (de) 2019-10-24
DE102018109317B4 true DE102018109317B4 (de) 2024-01-04

Family

ID=68104950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018109317.9A Active DE102018109317B4 (de) 2018-04-19 2018-04-19 Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018109317B4 (de)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE810942C (de) 1948-10-02 1951-08-16 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Getriebe
DE888808C (de) 1944-04-27 1953-09-03 E H Carl F W Borgward Dr Ing Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe
US5533943A (en) 1994-04-25 1996-07-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Planetary gear device including planetary gears each having integrally formed large and small pinions
DE10146837A1 (de) 2000-09-22 2002-05-08 Valeo Kraftübertagungsvorrichtung mit Zahnradgetriebe,insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE102008058275A1 (de) 2008-11-20 2010-05-27 Magna Powertrain Ag & Co Kg Differentialgetriebeeinheit
DE102010024599A1 (de) 2010-06-22 2011-12-22 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lastschaltgetriebe für ein Fahrzeug
DE102012010170A1 (de) 2012-05-19 2013-11-21 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Kupplungsanordnung und Zweiganggetriebe
DE102013006429A1 (de) 2013-04-13 2014-10-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
JP2017180603A (ja) 2016-03-29 2017-10-05 マツダ株式会社 自動変速機及び自動変速機の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE888808C (de) 1944-04-27 1953-09-03 E H Carl F W Borgward Dr Ing Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe
DE810942C (de) 1948-10-02 1951-08-16 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Getriebe
US5533943A (en) 1994-04-25 1996-07-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Planetary gear device including planetary gears each having integrally formed large and small pinions
DE10146837A1 (de) 2000-09-22 2002-05-08 Valeo Kraftübertagungsvorrichtung mit Zahnradgetriebe,insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE102008058275A1 (de) 2008-11-20 2010-05-27 Magna Powertrain Ag & Co Kg Differentialgetriebeeinheit
DE102010024599A1 (de) 2010-06-22 2011-12-22 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lastschaltgetriebe für ein Fahrzeug
DE102012010170A1 (de) 2012-05-19 2013-11-21 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Kupplungsanordnung und Zweiganggetriebe
DE102013006429A1 (de) 2013-04-13 2014-10-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
JP2017180603A (ja) 2016-03-29 2017-10-05 マツダ株式会社 自動変速機及び自動変速機の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018109317A1 (de) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2449286B1 (de) Zwei-gang-getriebe
DE102017114481B3 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
WO2019025100A1 (de) Ölpumpenantriebsvorrichtung
DE102019114803A1 (de) Elektrischer Achsantrieb mit einem Planetengetriebe
DE102015205264A1 (de) Antriebseinheit für ein Flurförderzeug und Flurförderzeug
DE102019201636A1 (de) Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102017102212B4 (de) Schaltwalzenanordnung und Kraftfahrzeugantriebsstrang
EP3681747A1 (de) Kupplungseinrichtung, hybridmodul und antriebsstrang
DE102018109317B4 (de) Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs
WO2020249155A1 (de) Hybridkupplungsmodul sowie antriebsstrang für ein fahrzeug mit dem hybridkupplungsmodul
DE102018217388A1 (de) Hybridantriebsmodul für ein Kraftfahrzeug
DE102019114807A1 (de) Elektrischer Achsantrieb mit einem Planetengetriebe
WO2018114228A1 (de) Getriebe für ein kraftfahrzeug
DE102018111798A1 (de) Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine
WO2018158029A1 (de) Getriebeanordnung und verfahren zum betreiben einer getriebeanordnung
DE102020123917A1 (de) Kupplungsanordnung und Schaltanordnung
DE102016209430A1 (de) Lageranordnung für einen Ölpumpenantrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102018200569B3 (de) Hybridantriebsmodul für ein Kraftfahrzeug
EP3482482B1 (de) Elektromotoranordnung und verfahren zur montage einer elektromotoranordnung
DE102019119948A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Sonnenrad-Hohlrad-Doppelbindung
DE102019219046A1 (de) Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Nebenabtrieb
DE102019129236A1 (de) Als Modulbaukasten aufgebauter Planetenträger
EP3519224A1 (de) Lageranordnung
DE102016218770A1 (de) Planetengetriebe
DE102021003463A1 (de) Kupplungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R163 Identified publications notified
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division