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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.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Antriebsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Beispielsweise zeigt
DE 10 2011 088 668 A1 eine Antriebsvorrichtung mit wenigstens einer elektrischen Antriebsmaschine, mit wenigstens einem ersten Planetentrieb mit einer Schaltkupplung und mit einem Differenzial hervor. Eine Rotorwelle der Antriebsmaschine ist mit einer ersten Anschlusswelle des aus wenigstens drei Anschlusswellen gebildeten Planetentriebs drehfest gekoppelt. Eine zweite Anschlusswelle des ersten Planetentriebs ist mittels einer Schaltmuffe der Schaltkupplung gegen ein Bauteil der Antriebsvorrichtung rotationsfest festlegbar. Eine dritte Anschlusswelle des ersten Planetentriebs ist mit einer Summenwelle des Differenzials wirkverbunden. Die Schaltmuffe ist in formschlüssigen Eingriff entweder mit der zweiten Anschlusswelle des ersten Planetentriebs oder in eine drehmomentenübertragende Wirkverbindung mit der Summenwelle des Differenzials verschiebbar.
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Der Stand der Technik hat jedoch den Nachteil, dass aufgrund einer komplexen Getriebestruktur eine große Anzahl an unterschiedlichen Bauteilen und Komponenten verbaut werden und daher die Fertigungskosten steigen und die Montage erschwert wird.
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weiterentwickelt werden, wobei der Fokus auf einer möglichst einfachen Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung liegt.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der erste Planetenradträger und der zweite Planetenradträger drehfest miteinander verbunden sind.
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Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist.
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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.
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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.
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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.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Vorzugsweise können der erste Planetenradträger und der zweite Planetenradträger ein gemeinsames und integrales Bauteil bilden. Insbesondere kann dieses integrale Bauteil einstückig und/oder einmaterialig ausgebildet sein, so dass die Teilezahl reduziert und damit die Getriebestruktur vereinfacht werden kann.
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Es ist denkbar, dass die erste Kupplung drehfest (dauerhaft, unlösbar) mit dem zweiten Sonnenrad oder den drehfest verbundenen ersten und zweiten Planetenradträger verbunden ist, d.h. dass die erste Kupplung entweder mit dem zweiten Sonnenrad oder dem vorstehend genannten, integralen Bauteil verbunden werden kann.
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Zudem ist es zweckmäßig, wenn die zweite Kupplung drehfest mit dem ersten Hohlrad oder dem zweiten Hohlrad verbunden ist.
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Erfindungsgemäß kann das erste Hohlrad oder das zweite Hohlrad ortsfest in einem Gehäuse festlegbar sein, d.h. dass eines der beiden Hohlräder unmittelbar ortsfest in dem Gehäuse aufgenommen sein kann oder wahlweise, beispielsweise durch Schalten einer der beiden Kupplungen, ortsfest in dem Gehäuse festgelegt werden kann, was eine flexible Getriebestruktur ermöglicht.
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Ferner ist es denkbar, dass die drehfest verbundenen ersten und zweiten Planetenradträger oder das zweite Hohlrad mit der Differentialstufe wirkverbindbar sind. Somit kann die ausgangsseitige Anbindung der Differentialstufe flexibel ausgestaltet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Hohlrad der einen Planetenradstufe drehfest mit dem Sonnenrad der anderen Planetenradstufe verbunden sein, wodurch die Teilezahl weiter reduziert und damit die Montage bzw. Demontage erleichtert werden kann.
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Eine möglichst flexible Ausgestaltung der Anbindung der Getriebevorrichtung an die elektrische Antriebsmaschine wird erfindungsgemäß dadurch gewährleistet, dass die Antriebswelle mit dem ersten Sonnenrad oder dem zweiten Sonnenrad wirkverbunden oder drehfest verbunden sein kann.
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Des Weiteren 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, betrifft die Erfindung ein Zwei-Gang-Getriebe für elektrische Achsen mit (drehfest) verbundenen Planetenradträgern. Dabei wird durch Kombination der beiden Planetenradstufen mit einer Stirnradstufe sowie einem als Doppelkupplung oder Synchroneinheit ausgeführten Schaltelement eine möglichst einfache Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung bereitgestellt. In einer ersten Ausgestaltung ist das Schaltelement eingangsseitig angeordnet und die Stirnradstufe befindet sich am Abtrieb, wodurch eine relativ hohe Spreizung erreicht werden kann. Alternativ kann die beispielsweise als Stirnraddifferenzial ausgebildete Stirnradstufe auch eingangsseitig vorangestellt sein. Eine zweite Ausgestaltung hat ein abtriebsseitiges Schaltelement mit optionaler vorangestellter Stirnradstufe, was zu niedriger Spreizung führt. Bei einem dritten Beispiel ist die Antriebsvorrichtung koaxial mit abtriebsseitigem Schaltelement aufgebaut, wodurch eine negative Übersetzung bei hoher Spreizung erreicht wird. Eine vierte Ausgestaltung ermöglicht bei koaxialem Aufbau einen Wechsel der festen Welle per Schaltelement und dadurch eine hohe Spreizung. Eine fünfte Ausführung erlaubt auch den Wechsel der festen Welle per Schaltelement, jedoch mit niedriger Spreizung. Anstelle der Stirnradstufe am Abtrieb kann diese dabei auch eingangsseitig vorangestellt werden.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen 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 der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in achsparalleler 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 zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in achsparalleler Bauweise,
- 5 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in koaxialer Bauweise,
- 6 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise,
- 7 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise,
- 8 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in achsparalleler Bauweise, und
- 9 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform in koaxialer Bauweise.
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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.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise.
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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 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.
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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.
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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.
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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.
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In der ersten Ausführungsform ist ausgangsseitig zwischen der zweiten Planetenradstufe 5 und der Differentialstufe 6 ein zusätzliches, als Stirnradstufe ausgebildetes Reduziergetriebe 14 angeordnet, was eine erhöhte Spreizung der Getriebevorrichtung 3 ermöglicht.
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Eingangsseitig ist die Antriebswelle 2 drehfest mit der Doppelkupplungsvorrichtung 11 verbunden. Dabei ist insbesondere die erste Kupplung 12a drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden und die zweite Kupplung 12b ist drehfest mit dem ersten Hohlrad 10a verbunden, sodass in der ersten Getriebeübersetzung (Schließen der ersten Kupplung 12a) die Antriebswelle 2 drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden ist. In der zweiten Getriebeübersetzung (Schließen der zweiten Kupplung 12b) ist die Antriebswelle 2 wiederum drehfest mit dem ersten Hohlrad 10a verbunden.
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In der ersten Ausführungsform ist zudem das erste Sonnenrad 9a drehfest mit dem zweiten Hohlrad 10b, welches wiederum ortsfest in einem Gehäuse 15 festgelegt ist, verbunden. Der durch die drehfeste Verbindung des ersten Planetenradträger 8a und des zweiten Planetenradträgers 8b gebildete, integrale Planetenradträger ist ausgangsseitig über das Reduziergetriebe 14 mit der Differentialstufe 6 verbunden.
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Wenn nun die erste Kupplung 12a geschlossen wird, wird das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine über die Antriebswelle 2 auf das Sonnenrad 9b übertragen. Die Planetenräder 7b wälzen an dem gehäusefesten, zweiten Hohlrad 10b ab und treiben dabei den zweiten Planetenradträger 8b. Bei der ersten Getriebeübersetzung wird somit das Drehmoment von der Antriebswelle 2 über die geschlossene erste Kupplung 12a, das zweite Sonnenrad 9b, den zweiten Planetenradträger 8b, das Reduziergetriebe 14 und die Differentialstufe 6 auf die Abtriebswellen 13a, 13b übertragen. Die erste Planetenradstufe 4 ist dabei im Wesentlichen funktionslos und dreht leer.
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Bei Schließen der zweiten Kupplung 12b (zweite Getriebeübersetzung) wird das Drehmoment von der Antriebswelle 2 über die geschlossene zweite Kupplung 12b auf das erste Hohlrad 10a geleitet. Die Planetenräder 7a wälzen an dem gehäusefesten, ersten Sonnenrad 9a ab und treiben dabei den ersten Planetenradträger 8a. Über den mit dem ersten Planetenradträger 8a drehfest verbundenen, zweiten Planetenradträger 8b wird das Drehmoment auf das Reduziergetriebe 14 und die Differentialstufe 6 übertragen, wo es schließlich auf die beiden Abtriebswellen 13a, 13b verteilt wird.
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2 und 3 zeigen jeweils eine erste bzw. zweite Modifikation der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Dabei wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen.
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Die in 2 dargestellte erste Modifikation stellt eine Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise dar. Dabei ist das Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3, insbesondere der Antriebswelle 2, zwischengeschaltet. Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise ist hier die Antriebswelle 2 koaxial zu den beiden Abtriebswellen 13a, 13b angeordnet.
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Bei der in 3 dargestellten Modifikation ist die Differentialstufe 6 als zusätzliches Doppelplanetengetriebe 6 ausgeführt, wobei eine erste Planetenradstufe 6a Drehmoment auf die Abtriebswelle 13a und eine zweite Planetenradstufe 6b Drehmoment auf die Abtriebswelle 13b überträgt.
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4 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen.
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Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform ist bei der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform die Doppelkupplungsvorrichtung 11 ausgangsseitig zwischen der zweiten Planetenradstufe 5 und dem Reduziergetriebe 14 angeordnet.
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Die Antriebswelle 2 ist drehfest mit dem ersten Sonnenrad 9a verbunden, sodass das Drehmoment immer über das erste Sonnenrad 9a in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet wird. Des weiteren ist das erste Hohlrad 10a drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden und in dem Gehäuse 15 ortsfest aufgenommen.
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Die erste Kupplung 12a ist drehfest mit dem ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Planetenradträger 8b verbunden. Die zweite Kupplung 12b wiederum ist drehfest mit dem zweiten Hohlrad 10b verbunden, was es ermöglicht, abtriebsseitig das Drehmoment je nach Schaltung der Doppelkupplungsvorrichtung 11 entweder über den ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Planetenradträger 8b oder über das zweite Hohlrad 10b auf das Reduziergetriebe 14 und die Differentialstufe 6 weiterzuleiten.
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Bei der ersten Getriebeübersetzung (Schließen der ersten Kupplung 12a) ist die zweite Planetenradstufe 5 im Wesentlichen funktionslos und die erste Planetenradstufe 4 bildet ein Zweiwellengetriebe mit dem ersten Sonnenrad 9a als treibende Welle, dem ersten Hohlrad 10a als stehende Welle und dem ersten Planetenradträger 8a als getriebene Welle. Das Drehmoment wird folglich von der Antriebswelle 2 über das Sonnenrad 9a, den ersten Planetenradträger 8a, die geschlossene erste Kupplung 12a auf das Reduziergetriebe 14 und die Differentialstufe 6 weitergeleitet, welche es auf die beiden Abtriebswellen 13a, 13b verteilt.
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Wenn die zweite Kupplung 12b geschlossen wird, wird das Drehmoment von der Antriebswelle 2 über das Sonnenrad 9a auf den ersten Planetenradträger 8a und den damit drehfest verbundenen, zweiten Planetenradträger 8b übertragen. Die Planetenräder 7b wälzen an dem gehäusefesten zweiten Sonnenrad 9b ab und treiben dabei das zweite Hohlrad 10b, welches das Drehmoment wiederum über die geschlossene zweite Kupplung 12b auf das Reduziergetriebe 14 und die Differentialstufe 6 überträgt.
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Die in 5 dargestellte erste Modifikation der zweiten Ausführungsform stellt eine Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise dar. Dabei ist das Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3, insbesondere der Antriebswelle 2, zwischengeschaltet. Im Gegensatz zu der in 4 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise ist hier die Antriebswelle 2 koaxial zu den beiden Abtriebswellen 13a, 13b angeordnet.
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6 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise mit ausgangsseitig angeordneter Doppelkupplungsvorrichtung 11. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 bzw. 2 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen.
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In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform ist das zweite Sonnenrad 9b drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden, sodass die Drehmomenteinleitung in die Getriebevorrichtung 3 immer über das zweite Sonnenrad 9b erfolgt. Zudem ist das erste Hohlrad 10a ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt und das erste Sonnenrad 9a ist drehfest mit dem zweiten Hohlrad 10b verbunden, welches wiederum mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden ist und insbesondere über die zweite Kupplung 12b drehfest mit der Differentialstufe 6 geschaltet werden kann. Die erste Kupplung 12a ist mit dem zweiten Planetenradträger 8b und dem damit drehfest verbundenen, ersten Planetenradträger 8a drehfest verbunden.
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Im Gegensatz zu der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, ist in der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform kein zusätzliches Reduziergetriebe 14 vorgesehen, so dass der Bauraum der Antriebsvorrichtung 1 weiter reduziert werden kann.
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7 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise mit eingangsseitig angeordneter Doppelkupplungsvorrichtung 11. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 bzw. 2 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen.
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In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden, sodass das Drehmoment von der elektrischen Antriebsmaschine immer über das erste Sonnenrad 9a in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet wird. Die erste Kupplung 12a der eingangsseitig und gehäusefest angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 11 ist drehfest mit dem ersten Planetenradträger 8a und dem damit drehfest verbundenen zweiten Planetenradträger 8b verbunden. Die zweite Kupplung 12b ist in der dritten Ausführungsform mit dem ersten Hohlrad 10a und dem zweiten Sonnenrad 9b drehfest verbunden. Somit kann je nach Getriebeübersetzung wahlweise der erste Planetenradträger 8a einschließlich dem zweiten Planetenradträger 8b oder das erste Hohlrad 10a einschließlich dem zweiten Sonnenrad 9b ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt werden. Der Abtrieb bzw. die Anbindung der zweiten Planetenradstufe 5 an die Differentialstufe 6 und die Abtriebswellen 13a, 13b erfolgt in der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform über das zweite Hohlrad 10b.
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Ähnlich wie bei der dritten Ausführungsform ist auch in der Antriebsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform keine Reduziergetriebe 14 vorgesehen.
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8 zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise mit eingangsseitig angeordneter Doppelkupplungsvorrichtung 11. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 bzw. 2 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen.
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In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der fünften Ausführungsform ist das zweite Sonnenrad 9b drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden, sodass das an der Antriebswelle 2 anliegende Drehmoment immer über das zweite Sonnenrad 9b in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet wird. Die erste Kupplung 12a der eingangsseitig und gehäusefest angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 11 ist drehfest mit dem ersten Planetenradträger 8a und dem damit drehfest verbundenen zweiten Planetenradträger 8b verbunden. Die zweite Kupplung 12b ist drehfest mit dem ersten Hohlrad 10a verbunden, sodass je nach Kupplungsschaltung (erste oder zweite Getriebeübersetzung) der drehfeste Verbund aus dem ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Planetenradträger 8b oder das erste Hohlrad 10a ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt werden können. Das erste Sonnenrad 9a ist in der fünften Ausführungsform drehfest mit dem zweiten Hohlrad 10b, über welches das Drehmoment auf das ausgangsseitig angeordnete Reduziergetriebe 14 und die Differentialstufe 6 weitergeleitet wird, verbunden.
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Die in 9 dargestellte erste Modifikation der fünften Ausführungsform stellt eine Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise dar. Dabei ist das Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3, insbesondere der Antriebswelle 2, zwischengeschaltet. Im Gegensatz zu der in 8 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise ist hier die Antriebswelle 2 koaxial zu den beiden Abtriebswellen 13a, 13b angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Antriebswelle
- 3
- Getriebevorrichtung
- 4
- erste Planetenradstufe
- 5
- zweite Planetenradstufe
- 6
- Differentialstufe
- 7a
- erstes Planetenrad/-räder
- 7b
- zweites Planetenrad/-räder
- 8a
- erster Planetenradträger
- 8b
- zweiter Planetenradträger
- 9a
- erstes Sonnenrad
- 9b
- zweites Sonnenrad
- 10a
- erstes Hohlrad
- 10b
- zweites Hohlrad
- 11
- Doppelkupplungsvorrichtung
- 12a
- erste Kupplung
- 12b
- zweite Kupplung
- 13a, 13b
- Abtriebswelle
- 14
- Reduziergetriebe
- 15
- Gehäuse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011088668 A1 [0002]
