DE102019119955B4 - Drive device for a motor vehicle with a sun gear-planet gear carrier and/or sun gear-ring 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, dadurch gekennzeichnet, dass• der erste Planetenradträger (8a) drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (9b) verbunden ist, wobei• das erste Sonnenrad (9a) ortsfest in einem Gehäuse (15) festgelegt ist, wobei• das zweite Hohlrad (10b) ortsfest in dem Gehäuse (15) festgelegt ist, wobei• der erste Planetenradträger (8a) über die erste Kupplung (12a) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist und• das erste Hohlrad (10a) über die zweite Kupplung (12b) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbindbar 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 planet carrier (8a) is non-rotatably connected to the second sun gear (9b), wherein• the first sun gear (9a) is fixed in a housing (15), wherein• the second ring gear (10b) fixed in place in the housing (15), with• the first planet carrier (8a) being non-rotatably connectable to the drive shaft (2) via the first clutch (12a) and• the first ring gear (10a) being non-rotatably connected via the second clutch (12b). can be connected to the drive shaft (2).

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 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.Drive devices for motor vehicles are already known from the prior art. For example shows DE 10 2011 088 668 A1 a drive device with at least one electric drive machine, with at least one first planetary drive with a clutch and with a differential. A rotor shaft of the prime mover is coupled in a torque-proof manner to a first connecting shaft of the planetary drive formed from at least three connecting shafts. A second connection shaft of the first planetary drive can be fixed in a rotationally fixed manner against a component of the drive device by means of a shift sleeve of the shift clutch. A third connecting shaft of the first planetary drive is operatively connected to a sum shaft of the differential. The shift sleeve can be shifted into positive engagement either with the second connecting shaft of the first planetary drive or into a torque-transmitting operative connection with the sum shaft of the differential.

Die DE 11 2008 003 105 T5 zeigt ein Getriebe zur Kraftübertragung von einem Elektromotor auf die erste und zweite Achse eines Fahrzeugs umfasst eine Eingangswelle, die so eingerichtet ist, dass sie durch den Elektromotor angetrieben wird, und einen ersten Planetenradsatz. Ein zweiter Planetenradsatz besitzt ein erstes Element, das durch den ersten Planetenradsatz angetrieben wird, ein zweites Element, das sich nicht drehen kann, und ein drittes Element. Eine Differenzialbaugruppe besitzt ein erstes Seitenzahnrad, das dazu eingerichtet ist, die erste Achse anzutreiben, ein zweites Seitenzahnrad, das dazu eingerichtet ist, die zweite Achse anzutreiben, und ein Paar Getrieberäder, die mit dem ersten und dem zweiten Seitenzahnrad verzahnt sind. Eine erste Kupplung koppelt im Betrieb das erste Element kraftschlüssig mit der Differenzialbaugruppe. Eine zweite Kupplung koppelt im Betrieb das dritte Element kraftschlüssig mit der Differenzialbaugruppe.The DE 11 2008 003 105 T5 shows a transmission for transferring power from an electric motor to first and second axles of a vehicle, comprising an input shaft configured to be driven by the electric motor and a first planetary gear set. A second planetary gear set has a first element that is driven by the first planetary gear set, a second element that cannot rotate, and a third element. A differential assembly has a first side gear configured to drive the first axle, a second side gear configured to drive the second axle, and a pair of gears meshing with the first and second side gears. A first clutch, in use, frictionally couples the first member to the differential assembly. A second clutch, in use, frictionally couples the third member to the differential assembly.

Die DE 10 2016 220 063 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens eine erste und zweite Planetenstufe sowie eine Differentialstufe aufweist, wobei die erste Planetenstufe einen erste Planetensatz mit mehreren Planeten aufweist, wobei die Planeten des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger angeordnet sind und mit einer ersten Sonne sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planeten aufweist, wobei die Planeten des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger angeordnet sind und mit einer zweiten Sonne sowie mit einem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei der erste Planetenträger drehfest mit der zweiten Sonne verbunden ist, wobei die Antriebswelle mit der ersten Sonne wirkverbunden ist, wobei ferner das zweite Hohlrad stationär an einem Gehäuse festgelegt ist, und wobei der zweite Planetenträger mit der Differentialstufe wirkverbunden ist, wobei zwischen der ersten Planetenstufe und dem Gehäuse eine Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und zweiten lastschaltbaren Kupplung angeordnet ist.The DE 10 2016 220 063 A1 shows a drive device for a motor vehicle, comprising 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 stage and a differential stage, the first planetary stage having a first planetary set with a plurality of planets, the Planets of the first planetary set are rotatably arranged on a first planet carrier and mesh with a first sun and with a first ring gear, the second planetary stage having a second planetary set with a plurality of planets, the planets of the second planetary set being rotatably arranged on a second planetary carrier and meshing with a second sun and with a second ring gear, wherein the first planet carrier is non-rotatably connected to the second sun, wherein the drive shaft is operatively connected to the first sun, further wherein the second ring gear is stationarily fixed to a housing, and wherein the second planetary carrier is operatively connected to the differential stage, with a double clutch device having a first and second power-shiftable clutch being arranged between the first planetary stage and the housing.

Die DE 10 2016 220 062 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens eine erste und zweite Planetenstufe sowie eine Differentialstufe aufweist, wobei die erste Planetenstufe einen erste Planetensatz mit mehreren Planeten aufweist, wobei die Planeten des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger angeordnet sind und mit einer ersten Sonne sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planeten aufweist, wobei die Planeten des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger angeordnet sind und mit einer zweiten Sonne sowie mit einem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei der erste Planetenträger drehfest mit der zweiten Sonne verbunden ist, wobei die Antriebswelle mit der ersten Sonne wirkverbunden ist, wobei ferner das zweite Hohlrad stationär an einem Gehäuse festgelegt ist, und wobei der zweite Planetenträger mit der Differentialstufe wirkverbunden ist, wobei zwischen der ersten und zweiten Planetenstufe eine Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und zweiten lastschaltbaren Kupplung angeordnet ist, wobei das erste Hohlrad über die erste Kupplung mit der zweiten Sonne verbindbar ist, und wobei das erste Hohlrad über die zweite Kupplung mit dem Gehäuse verbindbar ist.The DE 10 2016 220 062 A1 shows a drive device for a motor vehicle, comprising 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 stage and a differential stage, the first planetary stage having a first planetary set with a plurality of planets, the Planets of the first planetary set are rotatably arranged on a first planet carrier and mesh with a first sun and with a first ring gear, the second planetary stage having a second planetary set with a plurality of planets, the planets of the second planetary set being rotatably arranged on a second planetary carrier and meshing with a second sun and with a second ring gear, wherein the first planet carrier is non-rotatably connected to the second sun, wherein the drive shaft is operatively connected to the first sun, further wherein the second ring gear is stationarily fixed to a housing, and wherein the second planet carrier with the differential stage is operatively connected, with a double clutch device having a first and second power-shiftable clutch being arranged between the first and second planetary stages, the first ring gear being connectable to the second sun via the first clutch, and the first ring gear being able to be connected to the housing via the second clutch is.

Die DE 10 2016 220 060 B3 zeigt ein Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens eine erste und zweite Planetenstufe sowie eine Differentialstufe aufweist, wobei die erste Planetenstufe einen ersten Planetensatz mit mehreren Planeten aufweist, wobei die Planeten des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger angeordnet sind und mit einer ersten Sonne sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planeten aufweist, wobei die Planeten des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger angeordnet sind und mit einer zweiten Sonne sowie mit einem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei der erste Planetenträger drehfest mit der zweiten Sonne verbunden ist, wobei die Antriebswelle mit der ersten Sonne wirkverbunden ist, wobei ferner das zweite Hohlrad stationär an einem Gehäuse festgelegt ist, und wobei der zweite Planetenträger mit der Differentialstufe wirkverbunden ist, wobei zwischen der ersten und zweiten Planetenstufe eine Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und zweiten lastschaltbaren Kupplung angeordnet ist, wobei das erste Hohlrad über die erste Kupplung mit der zweiten Sonne verbindbar ist, und wobei das erste Hohlrad über die zweite Kupplung mit dem zweiten Planetenträger verbindbar ist.The DE 10 2016 220 060 B3 shows a drive device for a motor vehicle, comprising 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 stage and a differential stage, the first planetary stage having a first planetary set with a plurality of planets, the Planets of the first planetary set are rotatably arranged on a first planet carrier and mesh with a first sun and with a first ring gear, the second planetary stage having a second planetary set with a plurality of planets, the planets of the second planetary set being rotatably arranged on a second planetary carrier and meshing with a second sun and with a second ring gear, wherein the first planet carrier is non-rotatably connected to the second sun, wherein the drive shaft is operatively connected to the first sun, further wherein the second ring gear is stationarily fixed to a housing, and wherein the second planetary carrier is operatively connected to the differential stage, with a dual clutch device having a first and second power-shiftable clutch being arranged between the first and second planetary stage, the first ring gear being connectable to the second sun via the first clutch, and the first ring gear being connected to the second clutch can be connected to the second planet carrier.

Auch zeigt die Nicht-Patentliteratur mit KIMMIG, K.-L.; AGNER, I.: Doppelkupplung - Nass oder trocken, das ist hier die Frage, LuK KOLLOQUIUM 2006. Schaeffler Automotive Buehl GmbH & Co. KG, 2006 eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.The non-patent literature with KIMMIG, K.-L.; AGNER, I.: Double clutch - wet or dry, that is the question, LuK SYMPOSIUM 2006. Schaeffler Automotive Buehl GmbH & Co. KG, 2006 a drive device for a motor vehicle.

Die DE 10 2018 131 492 A1 zeigt eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie eine Antriebsvorrichtung mit einer solchen Getriebevorrichtung.The DE 10 2018 131 492 A1 shows a transmission device for a motor vehicle and a drive device with such a transmission device.

Es ist also die Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weiter zu entwickeln, 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 durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 bis 3 gelöst.This object is solved by the features of independent claims 1-3.

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.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 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.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.

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 (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 Leistungsteilung. 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-Planetenradträger- bzw. eine Sonnenrad-Hohlrad-Bindung aufweist. Bei einer ersten möglichen achsparallelen oder koaxialen Ausgestaltung ist das Schaltelement eingangsseitig angeordnet, was im koaxialen Fall eine moderate Übersetzung bei moderater Spreizung und im achsparallelen Fall eine hohe Übersetzung bei moderater Spreizung gewährleistet. Optional kann eine beispielsweise als Stirnraddifferenzial ausgeführte, zusätzliche Stirnradstufe sowohl vorangestellt als auch nachgeschaltet werden. Eine zweite und eine dritte achsparallele Ausgestaltung mit eingangsseitigem Schaltelement und optionaler Stirnradstufe ermöglicht eine hohe Übersetzung bei moderater Spreizung. Eine vierte koaxiale Ausgestaltung mit eingangsseitigem Schaltelement gewährleistet eine niedrige Übersetzung bei moderater Spreizung, wobei diese Anordnung für den Fall einer achsparallelen Ausrichtung mit voran- oder nachgestellter Stirnradstufe auch eine hohe Übersetzung bei moderater Spreizung ermöglicht.In other words, the invention relates to a two-speed transmission for split-power electric axles. 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-planet gear carrier or a sun gear-ring gear connection. In a first possible axially parallel or coaxial configuration, the switching element is arranged on the input side, which ensures a moderate transmission ratio with a moderate spread in the coaxial case and a high transmission ratio with a moderate spread in the axially parallel case. Optionally, an additional spur gear stage, designed as a spur gear differential, for example, can be both upstream and downstream. A second and a third axis-parallel configuration with an input-side shifting element and an optional spur gear stage enable a high transmission ratio with a moderate spread. A fourth coaxial configuration with an input-side switching element ensures a low transmission ratio with a moderate spread, this arrangement also enabling a high transmission ratio with a moderate spread if the alignment is parallel to the axis with a preceding or following spur gear stage.

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 achsparalleler Bauweise,
  • 4 eine dritte Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in koaxialer Bauweise,
  • 5 eine vierte Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in koaxialer Bauweise,
  • 6 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in achsparalleler Bauweise,
  • 7 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in koaxialer Bauweise,
  • 8 eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in koaxialer Bauweise,
  • 9 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in achsparalleler Bauweise,
  • 10 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform in koaxialer Bauweise,
  • 11 eine nicht erfindungsgemäße vierte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise,
  • 12 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise, und
  • 13 eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform in koaxialer Bauweise.
Further measures improving the invention are presented in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to the figures. The figures each show a simplified schematic representation to illustrate the on construction of drive devices according to the invention. Show it:
  • 1 a first embodiment of the drive device according to the invention in an axially parallel 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 fourth modification of the driving device according to the first embodiment in coaxial construction,
  • 6 a second embodiment of the drive device according to the invention in an axially parallel design,
  • 7 a first modification of the driving device according to the second embodiment in coaxial construction,
  • 8th a second modification of the driving device according to the second embodiment in coaxial construction,
  • 9 a third embodiment of the drive device according to the invention in an axially parallel design,
  • 10 a first modification of the driving device according to the third embodiment in coaxial construction,
  • 11 a fourth embodiment of the drive device not according to the invention in a coaxial design,
  • 12 a first modification of the drive device according to the fourth embodiment in the paraxial type, and
  • 13 a second modification of the driving device according to the fourth 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.

1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise. 1 shows a first embodiment of the drive device 1 according to the invention in a coaxial design.

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 drive device 1 according to the invention for a motor vehicle--not shown here--has an electric drive motor and a transmission device 3--not shown here. The electric drive machine has a stator and a rotor. A drive power (torque) of the electric drive machine is introduced into the gear device 3 via a drive shaft 2, which is arranged between the electric drive machine and the gear device 3 and is designed as a rotor shaft.

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 transmission device 3 comprises a first and second planetary gear stage 4, 5 and a differential stage 6. The first planetary gear stage 4 has a first planetary gear set with a plurality of planetary gears 7a, which are arranged rotatably on a first planetary gear carrier 8a and with a first sun gear 9a and with a first Ring gear 10a are in tooth engagement. Consequently, the planet gears 7a of the first planetary gear set mesh radially between the first sun gear 9a and the first ring gear 10a. The second planetary gear stage 5 has a second planetary gear set with a plurality of planetary gears 7b, which are rotatably arranged on a second planetary gear carrier 8b and mesh with a second sun gear 9b and with a second ring gear 10b. Consequently, the planet gears 7b of the second planetary gear set mesh radially between the second sun gear 9b and the second ring gear 10b.

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 clutch device 11 with a first clutch 12a and a second clutch 12b is provided. Closing the first clutch 12a and opening the second clutch 12b realizes a first gear ratio, with closing the second clutch 12b and opening the first clutch 12a realizing a second gear ratio. The first gear ratio is unequal to the second gear ratio. Power is switched off by opening both clutches 12a, 12b.

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 clutch device 11, the torque transmitted from the electric drive motor via the transmission device 3 to the differential stage 6 can be optionally varied between the first and the second gear ratio. The torque thus transmitted is finally passed on from the differential stage 6 to output shafts 13a, 13b, which are connected, for example, to drive wheels of the motor vehicle. The transmission device 3 thus essentially enables two-gear operation of the motor vehicle.

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 oder das erste Hohlrad 10a drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden werden und somit können die erste bzw. zweite Getriebeübersetzung umgesetzt werden.In the drive device 1 according to the first embodiment, the double clutch is provided direction 11 arranged on the input side of the transmission device 3. In particular, depending on the circuit of the dual clutch device 11, either the first planetary gear carrier 8a or the first ring gear 10a can be connected in a torque-proof manner to the drive shaft 2 and thus the first or second gear ratio can be implemented.

Der erste Planetenradträger 8a ist, wie vorstehend beschrieben, zum einen drehfest mit der ersten Kupplung 12a verbunden, aber in der ersten Ausführungsform zum anderen auch mit dem zweiten Sonnenrad 9b drehfest verbunden. Des Weiteren ist das erste Sonnenrad 9a ortsfest (gehäusefest) in einem Gehäuse 15 angeordnet.The first planet carrier 8a is, as described above, on the one hand non-rotatably connected to the first clutch 12a, but in the first embodiment on the other hand also non-rotatably connected to the second sun gear 9b. Furthermore, the first sun gear 9a is arranged in a stationary manner (fixed to the housing) in a housing 15 .

Die Planetenräder 7b der zweiten Planetenradstufe 5 kämmen radial zwischen dem mit dem ersten Planetenradträger 8a drehfest verbundenen, zweiten Sonnenrad 9b und dem ortsfest in dem Gehäuse 15 angeordneten, zweiten Hohlrad 10b. Der zweite Planetenradträger 8b ist mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden und leitet das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine auf die Differentialstufe 6 weiter, welche dieses wiederum auf die beiden Abtriebswellen 13a, 13b verteilt.The planetary gears 7b of the second planetary gear set 5 mesh radially between the second sun gear 9b, which is non-rotatably connected to the first planetary gear carrier 8a, and the second ring gear 10b, which is arranged stationary in the housing 15. The second planet carrier 8b is operatively connected to the differential stage 6 and forwards the torque of the electric drive machine to the differential stage 6, which in turn distributes it to the two output shafts 13a, 13b.

2 bis 5 zeigen Modifikationen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen. 2 until 5 show modifications of the drive device 1 according to the invention according to the first embodiment. In the following, only the differences to the in 1 shown drive device 1 received according to the first embodiment.

Die in 2 dargestellte erste Modifikation stellt eine Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise dar. Dabei ist die Differentialstufe 6 explizit als eine zusätzliche Doppelplanetenradstufe ausgestaltet. Das Drehmoment wird von dem zweiten Planetenradträger 8b auf einen mit diesem drehfest verbundenen Doppelplaneten übertragen, welcher dieses wiederum jeweils auf mit an den Abtriebswellen 13a, 13b ausgebildeten Sonnenrädern in Zahneingriff stehende Doppelplanetenräder überträgt und so die Abtriebswellen 13a, 13b treibt.In the 2 The first modification shown represents a drive device 1 in a coaxial design. The differential stage 6 is explicitly designed as an additional double planetary gear stage. The torque is transmitted from the second planetary gear carrier 8b to a double planetary gear which is non-rotatably connected thereto, which in turn transfers this to double planetary gears meshing with sun gears formed on the output shafts 13a, 13b and thus drives the output shafts 13a, 13b.

3 zeigt eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise. Dabei ist im Drehmomentfluss von der elektrischen Antriebsmaschine zu den Abtriebswellen 13a, 13b zwischen dem zweiten Planetenradträger 8b und der Differentialstufe 6 ein zusätzliches Reduziergetriebe 14 zwischengeschaltet. Gemäß der zweiten Modifikation ist dieses Reduziergetriebe 14 als Stirnradstufe ausgebildet und erhöht die Spreizung der Getriebevorrichtung 3. 3 shows a second modification of the drive device 1 in paraxial design. An additional reduction gear 14 is interposed between the second planet carrier 8b and the differential stage 6 in the torque flow from the electric drive machine to the output shafts 13a, 13b. According to the second modification, this reduction gear 14 is designed as a spur gear and increases the spread of the gear device 3.

Bei der in 4 dargestellten, dritten Modifikation der ersten Ausführungsform ist das Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3, insbesondere der Antriebswelle 2, zwischengeschaltet. Im Gegensatz zu der in 3 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise ist hier die Antriebswelle 2 koaxial zu den beiden Abtriebswellen 13a, 13b angeordnet.At the in 4 shown, third modification of the first embodiment, the reduction gear 14 is interposed on the input side between the electric drive machine and the transmission device 3, in particular the drive shaft 2. In contrast to the in 3 Drive device 1 shown in an axially parallel design here the drive shaft 2 is arranged coaxially to the two output shafts 13a, 13b.

5 wiederum zeigt eine vierte Modifikation der ersten Ausführungsform, bei welcher das Reduziergetriebe 14, wie bei der in 4 dargestellten, dritten Modifikation, eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3 angeordnet ist. Zusätzlich ist bei der vierten Modifikation die Differentialstufe 6 als Doppelplanetenradstufe ausgeführt, bei welcher das Drehmoment von dem zweiten Planetenradträger 8b auf einen mit diesem drehfest verbundenen Doppelplaneten und schließlich über die Doppelplanetenräder auf die Abtriebswellen 13a, 13b übertragen wird. Die vierte Modifikation kann also folglich als Kombination der ersten und dritten Modifikation verstanden werden. 5 again shows a fourth modification of the first embodiment, in which the reduction gear 14, as in FIG 4 shown, third modification, is arranged on the input side between the electric drive machine and the transmission device 3 . In addition, in the fourth modification, the differential stage 6 is designed as a double planetary gear stage, in which the torque is transmitted from the second planetary gear carrier 8b to a double planetary gear non-rotatably connected thereto and finally via the double planetary gears to the output shafts 13a, 13b. The fourth modification can therefore be understood as a combination of the first and third modification.

6 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. 6 shows a second embodiment of the drive device 1 according to the invention in an axially parallel design. In the following, only the differences to the in 1 drive device 1 shown received.

In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist die erste Kupplung 12a der eingangsseitig angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 11 drehfest mit dem ersten Planetenradträger 8a verbunden und die zweite Kupplung 12b ist drehfest mit dem ersten Hohlrad 10a verbunden, so dass durch wahlweises Öffnen oder Schließen der ersten Kupplung 12a bzw. der zweiten Kupplung 12b die beiden Getriebeübersetzungen realisiert werden können.In the drive device 1 according to the second embodiment, the first clutch 12a of the double clutch device 11 arranged on the input side is connected in a rotationally fixed manner to the first planet carrier 8a and the second clutch 12b is connected in a rotationally fixed manner to the first ring gear 10a, so that by selectively opening or closing the first clutch 12a and the second clutch 12b, the two gear ratios can be realized.

Das erste Hohlrad 10a ist zudem drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden. Ferner ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit dem zweiten Planetenradträger 8b verbunden und über das zwischen der zweiten Planetenradstufe 5 und der Differentialstufe 6 zwischengeschaltete Reduziergetriebe 14 mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden. Das zweite Hohlrad 10b ist in der zweiten Ausführungsform ortsfest in dem Gehäuse 15 aufgenommen.The first ring gear 10a is also non-rotatably connected to the second sun gear 9b. Furthermore, the first sun gear 9a is non-rotatably connected to the second planetary gear carrier 8b and is operatively connected to the differential stage 6 via the reduction gear 14 interposed between the second planetary gear stage 5 and the differential stage 6 . The second ring gear 10b is accommodated in the housing 15 in a stationary manner in the second embodiment.

7 und 8 zeigen Modifikationen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 6 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen. 7 and 8th show modifications of the drive device 1 according to the invention according to the second embodiment. In the following, only the differences to the in 6 shown drive device 1 received according to the first embodiment.

Die in 7 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.In the 7 The first modification of the second embodiment shown represents a drive device 1 in a coaxial design Reduction gear 14 interposed on the input side between the electric drive machine and the transmission device 3, in particular the drive shaft 2.

8 zeigt eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform in koaxialer Bauweise. Dabei ist die Differentialstufe 6 explizit als zusätzliche Doppelplanetenradstufe ausgestaltet. Das Drehmoment wird von dem zweiten Planetenradträger 8b bzw. dem damit drehfest verbundenen, ersten Sonnenrad 9a auf einen mit diesem drehfest verbundenen Doppelplaneten übertragen, welcher das Drehmoment wiederum jeweils auf mit an den Abtriebswellen 13a, 13b ausgebildeten Sonnenrädern in Zahneingriff stehende Doppelplanetenräder überträgt und so die Abtriebswellen 13a, 13b treibt. 8th 12 shows a second modification of the driving device 1 according to the second embodiment in a coaxial construction. The differential stage 6 is designed explicitly as an additional double planetary gear stage. The torque is transmitted from the second planetary gear carrier 8b or the first sun gear 9a connected thereto in a rotationally fixed manner to a double planetary gear connected in a rotationally fixed manner to it, which in turn transmits the torque to double planetary gears in meshing engagement with the sun gears formed on the output shafts 13a, 13b and thus the Output shafts 13a, 13b drives.

9 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen. 9 shows a third embodiment of the drive device 1 according to the invention in an axially parallel design. In the following, only the differences to the in 1 drive device 1 shown received.

In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform ist die erste Kupplung 12a der eingangsseitig angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 11 drehfest mit dem ersten Planetenradträger 8a verbunden und die zweite Kupplung 12b ist drehfest mit dem ersten Hohlrad 10a verbunden, so dass durch wahlweises Öffnen oder Schließen der ersten Kupplung 12a bzw. der zweiten Kupplung 12b die beiden Getriebeübersetzungen realisiert werden können.In the drive device 1 according to the third embodiment, the first clutch 12a of the double clutch device 11 arranged on the input side is connected in a torque-proof manner to the first planet carrier 8a and the second clutch 12b is connected in a torque-proof manner to the first ring gear 10a, so that by selectively opening or closing the first clutch 12a and the second clutch 12b, the two gear ratios can be realized.

Das erste Hohlrad 10a ist zudem drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden. Ferner ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit dem zweiten Planetenradträger 8b verbunden und mit diesem ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt. Das zweite Hohlrad 10b ist über das zwischen der zweiten Planetenradstufe 5 und der Differentialstufe 6 zwischengeschaltete Reduziergetriebe 14 mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden, so dass das Drehmoment ausgangsseitig über das zweite Hohlrad 10b und das Reduziergetriebe 14 auf die Differentialstufe 6 übertragen und von diesem auf die Abtriebswellen 13a, 13b verteilt wird.The first ring gear 10a is also non-rotatably connected to the second sun gear 9b. Furthermore, the first sun wheel 9a is connected in a rotationally fixed manner to the second planetary wheel carrier 8b and is fixed in place with it in the housing 15 . The second ring gear 10b is operatively connected to the differential stage 6 via the reduction gear 14 interposed between the second planetary gear stage 5 and the differential stage 6, so that the torque on the output side is transmitted via the second ring gear 10b and the reduction gear 14 to the differential stage 6 and from there to the output shafts 13a, 13b is distributed.

10 zeigt eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform in koaxialer Bauweise. Dabei ist das Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3 zwischengeschaltet und als Stirnradstufe ausgebildet. Im Gegensatz zu der in 9 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise ist hier die Antriebswelle 2 koaxial zu den beiden Abtriebswellen 13a, 13b angeordnet. 10 12 shows a first modification of the driving device 1 according to the third embodiment in a coaxial construction. In this case, the reduction gear 14 is interposed on the input side between the electric drive machine and the gear device 3 and is designed as a spur gear stage. In contrast to the in 9 Drive device 1 shown in an axially parallel design here the drive shaft 2 is arranged coaxially to the two output shafts 13a, 13b.

In 11 ist eine nicht erfindungsgemäße vierte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise abgebildet. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen.In 11 a fourth embodiment of the drive device 1 not according to the invention is shown in a coaxial design. In the following, only the differences to the in 1 drive device 1 shown received.

In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform ist die erste Kupplung 12a der eingangsseitig angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 11 drehfest mit dem ersten Planetenradträger 8a verbunden und die zweite Kupplung 12b ist drehfest mit dem ersten Hohlrad 10a verbunden, so dass durch wahlweises Öffnen oder Schließen der ersten Kupplung 12a bzw. der zweiten Kupplung 12b die beiden Getriebeübersetzungen realisiert werden können.In the drive device 1 according to the fourth embodiment, the first clutch 12a of the double clutch device 11 arranged on the input side is connected in a rotationally fixed manner to the first planet carrier 8a and the second clutch 12b is connected in a rotationally fixed manner to the first ring gear 10a, so that by selectively opening or closing the first clutch 12a and the second clutch 12b, the two gear ratios can be realized.

Der erste Planetenradträger 8a ist drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden. Ferner ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit dem zweiten Planetenradträger 8b verbunden und mit diesem ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt. Das zweite Hohlrad 10b ist über das zwischen der zweiten Planetenradstufe 5 und der Differentialstufe 6 zwischengeschaltete Reduziergetriebe 14 mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden, so dass das Drehmoment ausgangsseitig über das zweite Hohlrad 10b und das Reduziergetriebe 14 auf die Differentialstufe 6 übertragen und von diesem auf die Abtriebswellen 13a, 13b verteilt wird.The first planetary gear carrier 8a is non-rotatably connected to the second sun gear 9b. Furthermore, the first sun wheel 9a is connected in a rotationally fixed manner to the second planetary wheel carrier 8b and is fixed in place with it in the housing 15 . The second ring gear 10b is operatively connected to the differential stage 6 via the reduction gear 14 interposed between the second planetary gear stage 5 and the differential stage 6, so that the torque on the output side is transmitted via the second ring gear 10b and the reduction gear 14 to the differential stage 6 and from there to the output shafts 13a, 13b is distributed.

12 zeigt eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise. Dabei ist im Drehmomentfluss von der elektrischen Antriebsmaschine zu den Abtriebswellen 13a, 13b zwischen dem zweiten Hohlrad 10b und der Differentialstufe 6 das als Stirnradstufe ausgebildete Reduziergetriebe 14 zwischengeschaltet. 12 12 shows a first modification of the drive device 1 according to the fourth embodiment in an axially parallel design. In this case, in the torque flow from the electric drive machine to the output shafts 13a, 13b, the reduction gear 14 designed as a spur gear stage is interposed between the second ring gear 10b and the differential stage 6.

In 13 ist eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform in koaxialer Bauweise dargestellt. Hierbei ist das Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3 zwischengeschaltet. Ferner sind die Abtriebswellen 13a, 13b koaxial zu der Antriebswelle 2 angeordnet.In 13 1 shows a second modification of the driving device 1 according to the fourth embodiment in a coaxial construction. In this case, the reduction gear 14 is interposed on the input side between the electric drive machine and the gear device 3 . Furthermore, the output shafts 13a, 13b are arranged coaxially to the input shaft 2.

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 (5)

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) verbunden ist, wobei • das erste Sonnenrad (9a) ortsfest in einem Gehäuse (15) festgelegt ist, wobei • das zweite Hohlrad (10b) ortsfest in dem Gehäuse (15) festgelegt ist, wobei • der erste Planetenradträger (8a) über die erste Kupplung (12a) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist und • das erste Hohlrad (10a) über die zweite Kupplung (12b) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbindbar 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), wherein • the first sun gear (9a) is fixed in a housing (15), wherein • the second ring gear (10b) fixed in the housing (15), whereby • the first planet carrier (8a) can be connected to the drive shaft (2) in a torque-proof manner via the first clutch (12a) and • the first ring gear (10a) can be connected in a torque-proof manner via the second clutch (12b). can be connected to the drive shaft (2). Antriebsvorrichtung (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass • der zweite Planetenradträger (8b) drehfest mit dem ersten Sonnenrad (9a) verbunden ist, wobei • das zweite Hohlrad (10b) ortsfest in einem Gehäuse (15) festgelegt ist, wobei • der erste Planetenradträger (8a) über die erste Kupplung (12a) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist, wobei • das erste Hohlrad (10a) über die zweite Kupplung (12b) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist und • das erste Hohlrad (10a) drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (9b) verbunden ist.Drive device (1) according to the preamble of claim 1 , characterized in that • the second planetary gear carrier (8b) is non-rotatably connected to the first sun gear (9a), wherein • the second ring gear (10b) is fixed in a housing (15), wherein • the first planetary gear carrier (8a) via the first clutch (12a) can be connected to the drive shaft (2) in a torque-proof manner, whereby • the first ring gear (10a) can be connected in a torque-proof manner to the drive shaft (2) via the second clutch (12b) and • the first ring gear (10a) can be connected to the drive shaft (2) in a torque-proof manner the second sun gear (9b) is connected. Antriebsvorrichtung (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass • der zweite Planetenradträger (8b) drehfest mit dem ersten Sonnenrad (9a) verbunden ist, wobei • das erste Sonnenrad (9a) ortsfest in einem Gehäuse (15) festgelegt ist, wobei • der erste Planetenradträger (8a) über die erste Kupplung (12a) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist, wobei • das erste Hohlrad (10a) über die zweite Kupplung (12b) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist und • das erste Hohlrad (10a) drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (9b) verbunden ist.Drive device (1) according to the preamble of claim 1 , characterized in that • the second planetary gear carrier (8b) is non-rotatably connected to the first sun gear (9a), wherein • the first sun gear (9a) is fixed in a housing (15), wherein • the first planetary gear carrier (8a) via the first clutch (12a) can be connected to the drive shaft (2) in a torque-proof manner, whereby • the first ring gear (10a) can be connected in a torque-proof manner to the drive shaft (2) via the second clutch (12b) and • the first ring gear (10a) can be connected to the drive shaft (2) in a torque-proof manner the second sun gear (9b) is connected. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine koaxial zur Differentialstufe (6) angeordnet ist.Drive device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive machine is arranged coaxially to the differential stage (6). Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine achsparallel versetzt zur Differentialstufe (6) angeordnet ist.Drive device (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the drive machine is arranged offset parallel to the axis to the differential stage (6).
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