DE102019119949B4 - Drive device for a motor vehicle with a non-rotatable internal gear-sun gear and planet carrier-internal gear connection - Google Patents
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Abstract
Antriebsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe (4, 5) sowie eine Differentialstufe (6) aufweist, wobei die erste Planetenradstufe (4) einen ersten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern (7a) aufweist, wobei die Planetenräder (7a) des ersten Planetenradsatzes drehbar an einem ersten Planetenradträger (8a) angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad (9a) sowie mit einem ersten Hohlrad (10a) im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenradstufe (5) einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern (7b) aufweist, wobei die Planetenräder (7b) des zweiten Planetenradsatzes drehbar an einem zweiten Planetenradträger (8b) angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad (9b) sowie mit einem zweiten Hohlrad (10b) im Zahneingriff stehen, wobei die erste und die zweite Planetenradstufe (4, 5) mit einer Doppelkupplungsvorrichtung (11) mit einer ersten und einer zweiten lastschaltbaren Kupplung (12a, 12b) wirkverbunden sind, wobei das erste Hohlrad (10a) drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (9b), der erste Planetenradträger (8a) drehfest mit dem zweiten Hohlrad (10b) und das erste Sonnenrad (9a) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradträger (8a) und das zweite Hohlrad (10b) mit der Differentialstufe (6) wirkverbunden sind,das erste Hohlrad (10a) und das zweite Sonnenrad (9b) ortsfest in einem Gehäuse (15) festlegbar sindundder zweite Planetenradträger (8b) in dem Gehäuse (15) festlegbar ist.Drive device (1) for a motor vehicle, comprising an electric drive machine which is operatively connected to a transmission device (3) via a drive shaft (2), the transmission device (3) having at least one first and second planetary gear stage (4, 5) and a differential stage ( 6), wherein the first planetary gear stage (4) has a first planetary gearset with a plurality of planetary gears (7a), the planetary gears (7a) of the first planetary gearset being rotatably arranged on a first planetary gear carrier (8a) and having a first sun gear (9a) and mesh with a first ring gear (10a), the second planetary gear stage (5) having a second planetary gear set with a plurality of planetary gears (7b), the planetary gears (7b) of the second planetary gear set being rotatably arranged on a second planetary gear carrier (8b) and having a second sun gear (9b) and a second ring gear (10b) are in toothed engagement, the first and the second planetary gear set (4, 5) being operatively connected to a double clutch device (11) with a first and a second power-shiftable clutch (12a, 12b). are, wherein the first ring gear (10a) is non-rotatably connected to the second sun gear (9b), the first planetary gear carrier (8a) is non-rotatably connected to the second ring gear (10b) and the first sun gear (9a) is non-rotatably connected to the drive shaft (2), characterized characterized in that the first planetary gear carrier (8a) and the second ring gear (10b) are operatively connected to the differential stage (6), the first ring gear (10a) and the second sun gear (9b) can be fixed in place in a housing (15) and the second planetary gear carrier ( 8b) can be fixed in the housing (15).
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe sowie eine Differentialstufe aufweist, wobei die erste Planetenradstufe einen ersten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes drehbar an einem ersten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenradstufe einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes drehbar an einem zweiten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad sowie mit einem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die erste und die zweite Planetenradstufe mit einer Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten lastschaltbaren Kupplung wirkverbunden sind.The invention relates to a drive device for a motor vehicle, in particular for an electrically driven motor vehicle, with an electric drive machine which is operatively connected to a transmission device via a drive shaft, the transmission device having at least a first and second planetary gear stage and a differential stage, the first planetary gear stage having a first planetary gearset with a plurality of planetary gears, the planetary gears of the first planetary gearset being rotatably arranged on a first planetary gear carrier and meshing with a first sun gear and with a first ring gear, with the second planetary gear set having a second planetary gearset with a plurality of planetary gears, with the planetary gears of the second planetary gearset are rotatably arranged on a second planetary gear carrier and mesh with a second sun gear and with a second ring gear, the first and the second planetary gear set being operatively connected to a double clutch device with a first and a second power-shiftable clutch.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Antriebsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Beispielsweise zeigt
Die
Die
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In der Nicht-Patentliteratur ist zudem der Inhalt aus „KIMMIG, K.-L.; AGNER, I.: Doppelkupplung - Nass oder trocken, das ist hier die Frage, LuK KOLLOQUIUM 2006, Schaeffler Automotive Buehl GmbH & Co. KG, 2006“, bekannt.In the non-patent literature, the content from “KIMMIG, K.-L.; AGNER, I.: Double clutch - wet or dry, that is the question here, LuK SYMPOSIUM 2006, Schaeffler Automotive Buehl GmbH & Co. KG, 2006”.
Es ist Aufgabe der Erfindung, soll eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weiterzuentwickeln, wobei der Fokus auf einer möglichst einfachen Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung liegt.It is the object of the invention to further develop a drive device for a motor vehicle, the focus being on the simplest possible transmission structure with many identical parts and a suitable transmission ratio distribution or spread.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch drei erfindungsgemäße Varianten gelöst.In the case of a generic device, this object is achieved by three variants according to the invention.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist.The drive device according to the invention for a motor vehicle comprises an electric drive machine which is operatively connected to a transmission device via a drive shaft.
Die Getriebevorrichtung weist mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe sowie eine Differentialstufe auf, wobei die erste Planetenradstufe einen ersten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes drehbar an einem ersten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenradstufe einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes drehbar an einem zweiten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad sowie mit einem zweiten Hohlradrad im Zahneingriff stehen, und wobei die erste und die zweite Planetenradstufe mit einer Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten lastschaltbaren Kupplung wirkverbunden sind, wobei das erste Hohlrad drehfest mit dem zweiten Sonnenrad und der erste Planetenradträger drehfest mit dem zweiten Hohlrad verbunden ist.The transmission device has at least a first and second planetary gear stage and a differential stage, the first planetary gear stage having a first planetary gear set with a plurality of planetary gears, the planetary gears of the first planetary gear set being rotatably arranged on a first planetary gear carrier and having a first sun gear and a first ring gear in the meshing, the second planetary gear stage having a second planetary gear set with a plurality of planetary gears, the planetary gears of the second planetary gear set being rotatably arranged on a second planetary gear carrier and meshing with a second sun gear and with a second ring gear, and with the first and the second planetary gear stage are operatively connected to a dual clutch device having a first and a second power-shiftable clutch, the first ring gear being non-rotatably connected to the second sun gear and the first planetary gear carrier being non-rotatably connected to the second ring gear.
Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente direkt miteinander verbunden sein können, oder dass sich zwischen zwei Getriebeelemente noch weitere Getriebeelemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Wellen oder Zahnräder. Zwei miteinander im Zahneingriff stehende bzw. kämmende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad sind beispielsweise ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie ein Planetenrad eines Planetenradsatzes zu verstehen.The term “operatively connected” is to be understood as meaning that two transmission elements can be directly connected to one another, or that there are further transmission elements between two transmission elements, for example one or more shafts or gears. Two mutually meshing gears are provided for the transmission of a torque and a speed from one gear to the other gear. A gear is to be understood, for example, as a sun gear, a ring gear and a planet gear of a planetary gear set.
Unter einer Doppelkupplungsvorrichtung ist eine Vorrichtung mit zwei lastschaltbaren Kupplungen zu verstehen. Ferner ist unter dem Begriff „lastschaltbare Kupplung“ eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist und unter Last zwischen den mindestens zwei Zuständen schaltbar ist. Im geöffneten Zustand überträgt die Kupplung kein Drehmoment.
Bei der ersten erfindungsgemäßen Lösung sind der erste Planetenradträger und das zweite Hohlrad mit der Differentialstufe wirkverbunden, das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad sind ortsfest in einem Gehäuse festlegbar, das erste Sonnenrad ist drehfest mit der Antriebswelle verbunden und der zweite Planetenradträger ist in dem Gehäuse festlegbar.A dual clutch device is to be understood as meaning a device with two power-shiftable clutches. Furthermore, the term “power shiftable clutch” is to be understood as meaning a device which has at least one open and one closed state and can be switched between the at least two states under load. When open, the clutch does not transmit any torque.
In the first solution according to the invention, the first planetary gear carrier and the second ring gear are operatively connected to the differential stage, the first ring gear and the second sun gear can be fixed in a housing, the first sun gear is non-rotatably connected to the drive shaft and the second planetary gear carrier can be fixed in the housing .
Bei der zweiten erfindungsgemäßen Lösung sind der erste Planetenradträger und das zweite Hohlrad ortsfest in einem Gehäuse festlegbar, das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad sind mit der Differentialstufe wirkverbunden, das erste Sonnenrad ist drehfest mit der Antriebswelle verbunden und der zweite Planetenradträger ist in dem Gehäuse festlegbar.In the second solution according to the invention, the first planetary gear carrier and the second ring gear can be fixed in a housing, the first ring gear and the second sun gear are operatively connected to the differential stage, the first sun gear is non-rotatably connected to the drive shaft and the second planetary gear carrier can be fixed in the housing .
Bei der dritten erfindungsgemäßen Lösung sind der erste Planetenradträger und das zweite Hohlrad ortsfest in einem Gehäuse festgelegt, das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad sind mit der Differentialstufe über die erste Kupplung wirkverbunden, das erste Sonnenrad ist drehfest mit der Antriebswelle verbunden und der zweite Planetenradträger mit der Differentialstufe über die zweite Kupplung wirkverbunden.In the third solution according to the invention, the first planetary gear carrier and the second ring gear are fixed in a housing, the first ring gear and the second sun gear are operatively connected to the differential stage via the first clutch, the first sun gear is non-rotatably connected to the drive shaft and the second planetary gear carrier is connected to operatively connected to the differential stage via the second clutch.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the dependent claims and are explained in more detail below.
Somit kann eine vorteilhafte Ausführungsform zudem dadurch gekennzeichnet sein, dass im Drehmomentfluss zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Differentialstufe ein zusätzliches Reduziergetriebe angeordnet ist. Dabei kann das Reduziergetriebe eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der ersten Planetenradstufe oder ausgangsseitig zwischen der zweiten Planetenradstufe und der Differentialstufe angeordnet sein. Das zusätzliche Reduziergetriebe erhöht die Spreizung der Getriebevorrichtung und kann beispielsweise als Stirnradstufe oder als weitere Planetenradstufe ausgeführt sein.An advantageous embodiment can thus also be characterized in that an additional reduction gear is arranged in the torque flow between the electric drive machine and the differential stage. The reduction gear can be arranged on the input side between the electric drive machine and the first planetary gear set or on the output side between the second planetary gear set and the differential stage. The additional reduction gear increases the spread of the gear device and can be designed, for example, as a spur gear stage or as an additional planetary gear stage.
Die erste und zweite Kupplung der Doppelkupplungsvorrichtung können vorzugsweise als Reibkupplung ausgebildet sein. Ferner können die beiden Kupplungen bevorzugt koaxial zueinander angeordnet sein. Insbesondere kann die jeweilige Kupplung von einem jeweiligen Aktuator betätigt werden, um ein Öffnen oder Schließen der jeweiligen Kupplung einzuleiten. Der Aktuator kann hydraulisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar ausgeführt sein.The first and second clutch of the double clutch device can preferably be designed as a friction clutch. Furthermore, the two clutches can preferably be arranged coaxially with one another. In particular, the respective clutch can be actuated by a respective actuator in order to initiate opening or closing of the respective clutch. The actuator can be designed to be actuated hydraulically, electromechanically, electromagnetically or, for example, pneumatically.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn ein Öffnen beider Kupplungen zugleich eine Leistungsabschaltung realisieren kann. Ein Schließen der ersten Kupplung und ein Öffnen der zweiten Kupplung kann eine erste Getriebeübersetzung realisieren, wohingegen ein Schließen der zweiten Kupplung und ein Öffnen der ersten Kupplung eine zweite Getriebeübersetzung realisieren kann. Um einen weitestgehend zugkraftunterbrechungsfreien Schaltvorgang von der einen Kupplung zur anderen Kupplung zu gewährleisten, kann die eine Kupplung in einem zeitlichen Übergangsbereich, während sich die andere schließt, öffnen. Über den Schlupf in den Kupplungen, ausgebildet als Reibkupplungen, kann so eine drehmomentunterbrechungsfreie Umschaltung zwischen zwei Getriebestufen stattfinden, welche als zugkraftunterbrechungsfreier Umschaltmodus zwischen zwei Getriebestufen vom Betreiber der Antriebsvorrichtung wahrgenommen werden kann, wodurch wiederum der Schaltkomfort für den Betreiber der Antriebvorrichtung gesteigert wird. Vorzugsweise ist die erste Getriebeübersetzung ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Beispielsweise kann die erste Getriebeübersetzung größer als die zweite Getriebeübersetzung sein. Alternativ kann die erste Getriebeübersetzung kleiner als die zweite Getriebeübersetzung sein.It is expedient if both clutches can be opened at the same time to switch off the power. Closing the first clutch and opening the second clutch can realize a first gear ratio, whereas closing the second clutch and opening the first clutch can realize a second gear ratio. In order to ensure a shifting process from one clutch to the other clutch that is as free of traction force interruptions as possible, one clutch can be engaged in a transitional period while the other closes, open. The slip in the clutches, designed as friction clutches, can thus switch between two gear stages without torque interruption, which can be perceived by the operator of the drive device as a switch mode between two gear stages without interruption in traction, which in turn increases the shifting comfort for the operator of the drive device. Preferably, the first gear ratio is unequal to the second gear ratio. For example, the first gear ratio may be greater than the second gear ratio. Alternatively, the first gear ratio may be less than the second gear ratio.
Ferner weist die elektrische Antriebsmaschine bevorzugt einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Rotor drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Die Antriebswelle kann als Rotorwelle ausgebildet sein oder es besteht ein Achsversatz zwischen der Antriebs- und der Rotorwelle, wobei eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (Getriebe) zwischen beiden Wellen angeordnet ist.Furthermore, the electric drive machine preferably has a stator and a rotor, the rotor being connected to the drive shaft in a torque-proof manner. The drive shaft can be designed as a rotor shaft or there is an axial offset between the drive shaft and the rotor shaft, with a torque transmission device (gear) being arranged between the two shafts.
Ferner ist die Differentialstufe bevorzugt als Stirnraddifferential ausgebildet, wobei die Differentialstufe dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine auf eine erste und zweite Abtriebswelle zu verteilen.Furthermore, the differential stage is preferably designed as a spur gear differential, the differential stage being provided for distributing drive power from the drive machine to a first and second output shaft.
Die Antriebsmaschine kann koaxial oder achsparallel zur Differentialstufe angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Antriebswelle koaxial zu den beiden Abtriebswellen angeordnet. Insbesondere ist die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei wenigstens eine der beiden Abtriebswellen axial durch die Antriebswelle geführt ist. Vorzugsweise sind die beiden Abtriebswellen auf einer gemeinsamen Antriebsachse angeordnet. Alternativ ist die Antriebwelle achsparallel zu den beiden Abtriebswellen angeordnet, wobei achsparallel bedeutet, dass ein Achsversatz zwischen Antriebswelle und Abtriebswellen vorhanden ist.The drive machine can be arranged coaxially or axially parallel to the differential stage. The drive shaft is preferably arranged coaxially with the two output shafts. In particular, the drive shaft is designed as a hollow shaft, with at least one of the two output shafts being guided axially through the drive shaft. The two output shafts are preferably arranged on a common drive axle. Alternatively, the drive shaft is arranged axially parallel to the two output shafts, with axially parallel meaning that there is an axial offset between the input shaft and the output shaft.
Mit anderen Worten, betrifft die Erfindung ein Zwei-Gang-Getriebe für elektrische Achsen mit günstiger Spreizung. Auf der Suche nach Getrieben für zwei Gänge mit vorteilhafter Übersetzungsaufteilung in achsparalleler und koaxialer Anordnung soll eine möglichst einfache Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung durch eine Kombination zweier Planetenradstufen mit einer Stirnradstufe und einem als Doppelkupplung oder Synchroeinheit ausgestalteten Schaltelement bereitgestellt werden, wobei die Grundstruktur des Getriebes eine Sonnenrad-Hohlrad-Bindung und eine Planetenradträger-Hohlrad-Bindung aufweist. Bei einer ersten möglichen koaxialen oder achsparallelen Ausgestaltung kann über das Schaltelement wahlweise die feste Welle gewechselt werden, was eine hohe Übersetzung bei hoher Spreizung gewährleistet. Optional kann eine beispielsweise als Stirnraddifferenzial ausgeführte, zusätzliche Stirnradstufe sowohl vorangestellt als auch nachgeschaltet werden. Eine zweite achsparallele Ausgestaltung mit vorangestellter oder nachgeschalteter Stirnradstufe ermöglicht eine hohe Übersetzung bei moderater Spreizung. In einer dritten koaxialen Ausgestaltung ist das Schaltelement abtriebsseitig angeordnet, sodass eine moderate bis hohe Übersetzung bei hoher Spreizung erreicht werden kann. Bei einer vierten möglichen koaxialen oder achsparallelen Ausgestaltung kann über das abtriebsseitig angeordnete Schaltelement eine niedrige Übersetzung bei moderater Spreizung gewährleistet werden. Optional kann eine zusätzliche Stirnradstufe sowohl vorangestellt als auch nachgeschaltet werden, was eine hohe Übersetzung bei moderater Spreizung zur Folge hat.In other words, the invention relates to a two-speed transmission for electric axles with a favorable spread. In the search for transmissions for two gears with an advantageous transmission ratio distribution in an axis-parallel and coaxial arrangement, the simplest possible transmission structure with many identical parts and suitable transmission ratio distribution or spread should be provided by a combination of two planetary gear stages with a spur gear stage and a shifting element designed as a double clutch or synchro unit, where the basic structure of the transmission has a sun gear-ring gear connection and a planet carrier-ring gear connection. In a first possible coaxial or axially parallel configuration, the fixed shaft can be optionally changed via the switching element, which ensures a high transmission ratio with a high spread. Optionally, an additional spur gear stage, designed as a spur gear differential, for example, can be both upstream and downstream. A second axially parallel configuration with a preceding or following spur gear stage enables a high transmission ratio with a moderate spread. In a third coaxial configuration, the shifting element is arranged on the output side, so that a moderate to high transmission ratio can be achieved with a large spread. In a fourth possible coaxial or axially parallel configuration, a low transmission ratio with a moderate spread can be ensured via the shifting element arranged on the output side. As an option, an additional spur gear stage can be placed both upstream and downstream, which results in a high transmission ratio with a moderate spread.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsforme der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Die Figuren zeigen jeweils eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus erfindungsgemäßer Antriebsvorrichtungen. Es zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise, -
2 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in koaxialer Bauweise, -
3 eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in koaxialer Bauweise, -
4 eine dritte Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise, -
5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise, -
6 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in koaxialer Bauweise, -
7 eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in koaxialer Bauweise, -
8 eine dritte Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise, -
9 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise, -
10 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise, -
11 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise, -
12 eine Ausführungsform einer nicht erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise, -
13 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform nach12 in koaxialer Bauweise, und -
14 eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform nach12 in achsparalleler Bauweise.
-
1 a first embodiment of a drive device according to the invention in a coaxial design, -
2 a first modification of the driving device according to the first embodiment in coaxial construction, -
3 a second modification of the driving device according to the first embodiment in coaxial construction, -
4 a third modification of the drive device according to the first embodiment in paraxial design, -
5 a second embodiment of a drive device according to the invention in a coaxial design, -
6 a first modification of the driving device according to the second embodiment in coaxial construction, -
7 a second modification of the driving device according to the second embodiment in coaxial construction, -
8th a third modification of the drive device according to the second embodiment in paraxial design, -
9 a third embodiment of a drive device according to the invention in a coaxial design, -
10 a first modification of the drive device according to the third embodiment in paraxial design, -
11 a fourth embodiment of a drive device according to the invention in a coaxial design, -
12 an embodiment of a drive device not according to the invention in a coaxial design, -
13 a first modification of the drive device according to the embodiment12 in a coaxial design, and -
14 a second modification of the drive device according to the embodiment12 in a paraxial design.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden.The figures are only of a schematic nature and serve exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numbers. The features of the individual embodiments can be interchanged.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug weist eine - hier nicht dargestellte - elektrische Antriebsmaschine und eine Getriebevorrichtung 3 auf. Die elektrische Antriebsmaschine weist einen Stator sowie einen Rotor auf. Eine Antriebsleistung (Drehmoment) der elektrischen Antriebsmaschine wird über eine Antriebswelle 2, die zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3 angeordnet und als Rotorwelle ausgebildet ist, in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet.The
Die Getriebevorrichtung 3 umfasst eine erste und zweite Planetenradstufe 4, 5 sowie eine Differentialstufe 6. Die erste Planetenradstufe 4 weist einen ersten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern 7a auf, welche drehbar an einem ersten Planetenradträger 8a angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad 9a sowie mit einem ersten Hohlrad 10a im Zahneingriff stehen. Mithin kämmen die Planetenräder 7a des ersten Planetenradsatzes radial zwischen dem ersten Sonnenrad 9a und dem ersten Hohlrad 10a. Die zweite Planetenradstufe 5 weist einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern 7b auf, welche drehbar an einem zweiten Planetenradträger 8b angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad 9b sowie mit einem zweiten Hohlrad 10b im Zahneingriff stehen. Mithin kämmen die Planetenräder 7b des zweiten Planetenradsatzes radial zwischen dem zweiten Sonnenrad 9b und dem zweiten Hohlrad 10b.The
Des Weiteren ist eine Doppelkupplungsvorrichtung 11 mit einer ersten Kupplung 12a und einer zweiten Kupplung 12b vorgesehen. Ein Schließen der ersten Kupplung 12a und ein Öffnen der zweiten Kupplung 12b realisiert eine erste Getriebeübersetzung, wobei ein Schließen der zweiten Kupplung 12b und ein Öffnen der ersten Kupplung 12a eine zweite Getriebeübersetzung realisiert. Die erste Getriebeübersetzung ist ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Durch ein Öffnen beider Kupplungen 12a, 12b wird eine Leistungsabschaltung realisiert.Furthermore, a double
Mit anderen Worten ausgedrückt, kann durch Schalten der Doppelkupplungsvorrichtung 11 wahlweise das von der elektrischen Antriebsmaschine über die Getriebevorrichtung 3 auf die Differentialstufe 6 übertragene Drehmoment zwischen der ersten und der zweiten Getriebeübersetzung variiert werden. Das so übertragene Drehmoment wird schließlich von der Differentialstufe 6 auf Abtriebswellen 13a, 13b, welche beispielsweise mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden sind, weitergeleitet. Die Getriebevorrichtung 3 ermöglicht somit im Wesentlichen einen Zwei-Gang-Betrieb des Kraftfahrzeugs.In other words, by shifting the dual
In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden und leitet so das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine in die Getriebevorrichtung 3 ein. Der erste Planetenradträger 8a ist drehfest mit dem zweiten Hohlrad 10b verbunden und zusätzlich mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden, sodass das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine in der ersten Ausführungsform über den drehfesten Verbund aus dem ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Hohlrad 10b an die Differentialstufe 6 ausgeleitet wird, welche es schließlich auf die Abtriebswellen 13a, 13b verteilt.In the
Das erste Hohlrad 10a ist drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden und kann über die erste Kupplung 12a ortsfest / drehfest / gehäusefest in einem Gehäuse 15 festgelegt / aufgenommen / angeordnet werden. Über die zweite Kupplung 12b der in der ersten Ausführungsform in axialer Richtung zwischen der ersten Planetenradstufe 4 und der zweiten Planetenradstufe 5 zwischengeschalteten Doppelkupplungsvorrichtung 11 hingegen kann der zweite Planetenradträger 8b ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt werden. Die Doppelkupplungsvorrichtung 11 erlaubt somit in der ersten Ausführungsform eine wahlweise gehäusefeste Anordnung des drehfesten Verbunds aus dem ersten Hohlrad 10a und dem zweiten Sonnenrad 9b oder dem zweiten Planetenradträger 8b.The
Bei der in
In
Wie aus
Bei der in
In
In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform ist eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3 das Reduziergetriebe 14 zwischengeschaltet. Die Antriebswelle 2 ist drehfest mit dem ersten Sonnenrad 9a verbunden, sodass das Drehmoment von der elektrischen Antriebsmaschine über das Reduziergetriebe 14 auf die Antriebswelle 2 übertragen wird und über das erste Sonnenrad 9a in die Getriebevorrichtung 3, insbesondere die erste Planetenradstufe 4, geleitet wird.In the
Der erste Planetenradträger 8a ist drehfest mit dem zweiten Hohlrad 10b verbunden und kann in der dritten Ausführungsform über die zweite Kupplung 12b der ausgangsseitig angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 11 ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt werden. Der zweite Planetenradträger 8b kann wiederum über die erste Kupplung 12a ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt werden. Die Doppelkupplungsvorrichtung 11 erlaubt somit in der dritten Ausführungsform eine wahlweise gehäusefeste Anordnung des drehfesten Verbunds aus dem ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Hohlrad 10b oder dem zweiten Planetenradträger 8b. Über das erste Hohlrad 10a und das damit drehfest verbundene zweite Sonnenrad 9b wird das Drehmoment im Betrieb auf die Differentialstufe 6 ausgeleitet.The first
In
In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden und leitet somit das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine in die Getriebevorrichtung 3 ein. Der erste Planetenradträger 8a ist ortsfest in dem Gehäuse 15 angeordnet. Ferner ist auch das zweite Hohlrad 10b ortsfest in dem Gehäuse 15 angeordnet. Mit anderen Worten, sind in der vierten Ausführungsform der erste Planetenradträger 8a und das zweite Hohlrad 10b über das Gehäuse 15 drehfest miteinander verbunden.In the
Das erste Hohlrad 10a wiederum ist drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden. Zusätzlich kann der drehfeste Verbund aus dem ersten Hohlrad 10a und dem zweiten Sonnenrad 9b über die erste Kupplung 12a der ausgangsseitig angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 11 mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden werden. Über die zweite Kupplung 12b kann der zweite Planetenradträger 8b mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden werden.The
Anders ausgedrückt, können in der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform durch wahlweises Wirkverbinden des drehfesten Verbunds aus dem ersten Hohlrad 10a und dem zweiten Sonnenrad 9b oder des zweiten Planetenradträgers 8b mit der Differentialstufe 6 die erste bzw. zweite Getriebeübersetzung realisiert werden.In other words, the first or second gear ratio can be realized in the
In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform nach
Anders ausgedrückt, können in der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform nach
Ferner ist in der Ausführungsform nach
Die in
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Antriebsvorrichtungdrive device
- 22
- Antriebswelledrive shaft
- 33
- Getriebevorrichtunggear device
- 44
- erste Planetenradstufefirst planetary gear stage
- 55
- zweite Planetenradstufesecond planetary gear stage
- 66
- Differentialstufedifferential stage
- 7a7a
- erstes Planetenrad/-räderfirst planet gear(s).
- 7b7b
- zweites Planetenrad/-rädersecond planet gear(s).
- 8a8a
- erster Planetenradträgerfirst planet carrier
- 8b8b
- zweiter Planetenradträgersecond planet carrier
- 9a9a
- erstes Sonnenradfirst sun gear
- 9b9b
- zweites Sonnenradsecond sun wheel
- 10a10a
- erstes Hohlradfirst ring gear
- 10b10b
- zweites Hohlradsecond ring gear
- 1111
- Doppelkupplungsvorrichtungdual clutch device
- 12a12a
- erste Kupplungfirst clutch
- 12b12b
- zweite Kupplungsecond clutch
- 13a, 13b13a, 13b
- Abtriebswelleoutput shaft
- 1414
- Reduziergetriebereduction gear
- 1515
- GehäuseHousing
Claims (8)
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