DE102019119953B4 - Drive device for a motor vehicle with a first planetary gear carrier connected in a rotationally fixed manner to the second sun gear and a second planetary gear carrier connected in a rotationally fixed manner to the first sun gear - 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, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradträger (8a) drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (9b) und der zweite Planetenradträger (8b) drehfest mit dem ersten Sonnenrad (9a) verbunden ist, wobei der erste Planetenradträger (8a) und das zweite Sonnenrad (9b) über die erste Kupplung (12a) mit der Antriebswelle (2) wirkverbunden sind, der zweite Planetenradträger (8b) und das erste Sonnenrad (9a) mit der Differentialstufe (6) wirkverbunden sind, das erste Hohlrad (10a) über zweite Kupplung (12b) mit der Antriebswelle (2) wirkverbunden ist und das zweite Hohlrad (10b) ortsfest in einem Gehäuse (15) festgelegt 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, characterized in that the first planetary gear carrier (8a) is non-rotatably connected to the second sun gear (9b) and the second planetary gear carrier (8b) is non-rotatably connected to the first sun gear (9a), the first planetary gear carrier (8a) and the second sun gear ( 9b) are operatively connected to the drive shaft (2) via the first clutch (12a), the second planet carrier (8b) and the first sun gear (9a) are operatively connected to the differential stage (6), the first ring gear (10a) via the second clutch ( 12b) is operatively connected to the drive shaft (2) and the second ring gear (10b) is fixed in a stationary manner in a 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
Auch zeigt die
Auch sind aus der Nicht-Patentliteratur aus OTT, A.: Zur systematischen Synthese mehrgängiger Umlaufräderschaltgetriebe . ATZ, 1968, Vol.70, S. 104-108, mehrere Getriebeaufbauten bekannt.Also from the non-patent literature from OTT, A.: For the systematic synthesis of multi-gear planetary gear shift transmissions. ATZ, 1968, Vol.70, pp. 104-108, several transmission structures are known.
Die
Die
Es ist also die Aufgabe der Erfindung, 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 therefore 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 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Teile der unabhängigen Ansprüche 1 bis 3 gelöst.In the case of a generic device, this object is achieved according to the invention by the characterizing parts of
Die drei Lösungen haben gemein, dass der erste Planetenradträger drehfest mit dem zweiten Sonnenrad und der zweite Planetenradträger drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbunden ist.The three solutions have in common that the first planet carrier is non-rotatably connected to the second sun gear and the second planet carrier is non-rotatably connected to the first sun gear.
Es können der erste Planetenradträger und das zweite Sonnenrad, vorzugsweise über die erste Kupplung, mit der Antriebswelle wirkverbunden werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass der erste Planetenradträger und das zweite Sonnenrad über die erste Kupplung mit der Differentialstufe wirkverbunden werden.The first planetary gear carrier and the second sun gear can be operatively connected to the drive shaft, preferably via the first clutch. Alternatively, it is also conceivable that the first planetary gear carrier and the second sun gear are operatively connected to the differential stage via the first clutch.
Zudem kann es zweckmäßig sein, wenn der zweite Planetenradträger und das erste Sonnenrad unmittelbar oder über die zweite Kupplung mit der Differentialstufe wirkverbunden sind oder ortsfest / stationär / drehfest in einem Gehäuse festgelegt sind.In addition, it can be expedient if the second planetary gear carrier and the first sun gear are operatively connected to the differential stage directly or via the second clutch, or are fixed in place/stationary/rotatably fixed in a housing.
Es kann das erste Hohlrad mit der Antriebswelle drehfest verbunden oder über die zweite Kupplung wirkverbunden werden.The first ring gear can be connected to the drive shaft in a torque-proof manner or can be operatively connected via the second clutch.
Ferner ist es denkbar, dass das zweite Hohlrad ortsfest in dem Gehäuse festgelegt sein kann. Auch besteht die Möglichkeit, dass das zweite Hohlrad mit der Differentialstufe wirkverbunden ist.Furthermore, it is conceivable that the second ring gear can be fixed in place in the housing. There is also the possibility that the second ring gear is operatively connected to the differential stage.
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 includes an electric Prime mover 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.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.
Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist dabei zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente zur Drehmomentübertragung direkt miteinander verbunden sein können, oder dass sich zwischen zwei Getriebeelementen zur Drehmomentübertragung noch weitere Getriebeelemente befinden, beispielsweise eine Welle 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 for torque transmission can be connected directly to one another, or that there are further transmission elements between two transmission elements for torque transmission, for example a shaft or a plurality of 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.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.
Somit erlauben die erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtungen eine große Flexibilität bei der konstruktiven Ausgestaltung der Getriebestruktur, was die Anpassung der gewünschten Übersetzung und Spreizung erleichtert, ohne die Getriebestruktur unnötig zu verkomplizieren.Thus, the drive devices according to the invention allow great flexibility in the structural design of the transmission structure, which facilitates the adaptation of the desired translation and spread without unnecessarily complicating the transmission structure.
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.
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.Furthermore, an advantageous embodiment can 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 largely uninterrupted shifting process from one clutch to the other clutch, one clutch can open in a transitional period while the other closes. 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 (Reduziergetriebe) zwischen beiden Wellen angeordnet sein kann.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 and the rotor shaft, whereby a torque transmission device (reduction gear) can be arranged between both 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 Sonnen-Träger-Doppelbindung. 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 Sonne-Träger-Doppelbindung aufweist. Bei einer ersten möglichen koaxialen oder achsparallelen Ausgestaltung mit einem eingangsseitig angeordneten Schaltelement kann eine moderate Übersetzung bei moderater Spreizung erreicht werden. Optional kann eine beispielsweise als Stirnraddifferenzial ausgeführte, zusätzliche Stirnradstufe sowohl vorangestellt als auch nachgeschaltet werden, was wiederum die umsetzbare Übersetzung erhöht. Eine zweite koaxiale oder achsparallele Ausgestaltung mit eingangsseitigem Schaltelement und optionaler, vorangestellter bzw. nachgeschalteter Stirnradstufe ermöglicht eine geringe Übersetzung bei moderater Spreizung. Auch hier kann die Übersetzung durch ein mögliches Voran- bzw. Nachstellen der Stirnradstufe erhöht werden. Eine dritte koaxiale oder achsparallele Ausgestaltung mit ausgangsseitigem Schaltelement und optionaler, vorangestellter bzw. nachgeschalteter Stirnradstufe ermöglicht eine moderate Übersetzung bei hoher Spreizung.In other words, the invention relates to a two-speed gearbox for electric axles with sun-carrier double linkage. 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 gear has a sun-carrier double bond. In a first possible coaxial or axis-parallel configuration with a switching element arranged on the input side, a moderate transmission ratio can be achieved with a moderate spread. Optionally, an additional spur gear stage, designed as a spur gear differential, for example, can be placed both upstream and downstream, which in turn increases the ratio that can be converted. A second coaxial or axially parallel configuration with an input-side shifting element and optional preceding or following spur gear stage enables a low gear ratio with a moderate spread. Here, too, the translation can be increased by possibly advancing or readjusting the spur gear stage. A third coaxial or axially parallel embodiment with an output-side shifting element and an optional preceding or following spur gear stage enables a moderate gear ratio with a high spread.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugte 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 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 achsparalleler Bauweise, -
4 eine dritte Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in koaxialer Bauweise, -
5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise, -
6 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise, -
7 eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in koaxialer Bauweise, -
8 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise, -
9 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise, und -
10 eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform in koaxialer 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 drive device according to the first embodiment in paraxial design, -
4 a third modification of the driving device according to the first embodiment in coaxial construction, -
5 a second embodiment of a drive device according to the invention in a coaxial design, -
6 a first modification of the drive device according to the second embodiment in paraxial design, -
7 a second modification of the driving device according to the second embodiment in coaxial construction, -
8th a third embodiment of a drive device according to the invention in a coaxial design, -
9 a first modification of the drive device according to the third embodiment in the paraxial design, and -
10 a second modification of the driving device according to the third embodiment in the coaxial type.
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 die Doppelkupplungsvorrichtung 11 eingangsseitig an der Getriebevorrichtung 3 angeordnet. Insbesondere kann dabei je nach Schaltung der Doppelkupplungsvorrichtung 11 wahlweise der erste Planetenradträger 8a und das damit drehfest verbundene zweite Sonnenrad 9b über die erste Kupplung 12a oder das erste Hohlrad 10a über die zweite Kupplung 12b drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden werden, wodurch wiederum die erste bzw. zweite Getriebeübersetzung umgesetzt werden können.In the
Wie vorstehend beschrieben, ist in der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform der erste Planetenradträger 8a drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden. Zudem ist der zweite Planetenradträger 8b drehfest mit dem ersten Sonnenrad 9a verbunden. Das zweite Hohlrad 10b ist ortsfest / drehfest / stationär in einem Gehäuse 15 festgelegt / aufgenommen / angeordnet und stütz so die Getriebeanordnung in dem Gehäuse 15 ab.As described above, in the
Ausgangsseitig ist der drehfeste Verbund aus dem zweiten Planetenradträger 8b und dem ersten Sonnenrad 9a mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden und leitet so das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine an die Differentialstufe 6, welche es auf die beiden Abtriebswellen 13a, 13b verteilt. Dabei ist die Differentialstufe 6 in der ersten Ausführungsform als Stirnraddifferential ausgebildet.On the output side, the non-rotatable combination of the second
Bei der in
Die zweite Modifikation der ersten Ausführungsform ist in
Durch das ausgangsseitig angeordnete Reduziergetriebe 14 weist die Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform eine achsparallele Grundstruktur / Bauweise auf, d.h. die Antriebswelle 2 ist radial versetzt zu den beiden Abtriebswellen 13a, 13b angeordnet.Due to the
Wie in
In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Doppelkupplungsvorrichtung 11 eingangsseitig angeordnet und verbindet wahlweise über die erste Kupplung 12a bzw. die zweite Kupplung 12b den ersten Planetenradträger 8a und das zweite Sonnenrad 9b oder das erste Hohlrad 10a mit der Antriebswelle 2. Das erste Sonnenrad 9a ist drehfest mit dem zweiten Planetenradträger 8b verbunden und ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt, d.h. die Getriebevorrichtung 3 stützt sich über das erste Sonnenrad 9a und den zweiten Planetenradträger 8b in dem Gehäuse 15 ab. Das zweite Hohlrad 10b ist in der zweiten Ausführungsform mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden, so dass die Drehmomentausleitung aus der Getriebevorrichtung 3 an die Differentialstufe 6 über das zweite Hohlrad 10b erfolgt.In the
In den
In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform ist die Doppelkupplungsvorrichtung 11 ausgangsseitig angeordnet. Eingangsseitig ist die Antriebswelle 2 somit (unmittelbar) drehfest mit dem ersten Hohlrad 10a verbunden, so dass die Drehmomenteinleitung in die Getriebevorrichtung 3 immer über das erste Hohlrad 10a erfolgt und mit der Doppelkupplungsvorrichtung 11 die Drehmomentausleitung an die Differentialstufe 6 variiert werden kann.In the
Der erste Planetenradträger 8a ist dabei drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden und kann zusätzlich über die erste Kupplung 12a mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden werden. Der zweite Planetenradträger 8b ist drehfest mit dem ersten Sonnenrad 9a verbunden und kann wiederum über die zweite Kupplung 12b mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden werden. Folglich wird in der ersten Getriebeübersetzung das Drehmoment über den drehfesten Verbund aus dem ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Sonnenrad 9b an die Differentialstufe 6 weitergeleitet und in der zweiten Getriebeübersetzung über der drehfesten Verbund aus dem zweiten Planetenradträger 8b und dem ersten Sonnenrad 9a.The first
Ferner ist in der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform das zweite Hohlrad 10b ortsfest in dem Gehäuse 15 angeordnet, d.h. die Getriebevorrichtung 3 stützt sich über das zweite Hohlrad 10b in dem Gehäuse 15 ab.Furthermore, in the
In den
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 wheel
- 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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---|---|---|---|
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---|---|
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-
2019
- 2019-07-24 DE DE102019119953.0A patent/DE102019119953B4/en active Active
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Title |
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OTT, A.: Zur systematischen Synthese mehrgängiger Umlaufräderschaltgetriebe . ATZ, 1968, Vol.70, S. 104-108. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102019119953A1 (en) | 2021-01-28 |
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Legal Events
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