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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen elektrifizierten Kraftfahrzeugantrieb, insbesondere eine E-Achse / elektrische Achsantriebseinheit.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Antriebsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Beispielsweise zeigt
DE 10 2011 088 668 A1 eine Antriebsvorrichtung mit wenigstens einer elektrischen Antriebsmaschine, mit wenigstens einem ersten Planetentrieb mit einer Schaltkupplung und mit einem Differenzial hervor. Eine Rotorwelle der Antriebsmaschine ist mit einer ersten Anschlusswelle des aus wenigstens drei Anschlusswellen gebildeten Planetentriebs drehfest gekoppelt. Eine zweite Anschlusswelle des ersten Planetentriebs ist mittels einer Schaltmuffe der Schaltkupplung gegen ein Bauteil der Antriebsvorrichtung rotationsfest festlegbar. Eine dritte Anschlusswelle des ersten Planetentriebs ist mit einer Summenwelle des Differenzials wirkverbunden. Die Schaltmuffe ist in formschlüssigen Eingriff entweder mit der zweiten Anschlusswelle des ersten Planetentriebs oder in eine drehmomentenübertragende Wirkverbindung mit der Summenwelle des Differenzials verschiebbar.
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Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass aufgrund einer komplexen Getriebestruktur eine große Anzahl an unterschiedlichen Bauteilen und Komponenten verbaut werden und daher die Fertigungskosten steigen und die Montage erschwert wird.
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine Antriebsvorrichtung für ein elektrifiziertes Kraft-fahrzeug weiterentwickelt werden, wobei der Fokus auf einer möglichst einfachen Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung liegt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß anhand der Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Demnach ist eine Antriebsvorrichtung für einen elektrifizierten Kraftfahrzeugantrieb, mit einer Eingangswelle, zumindest einer achsparallel zu der Eingangswelle angeordneten Ausgangswelle sowie einer, eine erste Planetengetriebestufe und eine zweite Planetengetriebestufe aufweisenden, zwischen der Eingangswelle und der zumindest einen Ausgangswelle wirkend eingesetzten Getriebeeinrichtung ausgestattet, wobei ein Sonnenrad der ersten Planetengetriebestufe mit einem Hohlrad der zweiten Planetengetriebestufe permanent verbunden ist, und wobei ein Schaltelement derart zwischen den Planetengetriebestufen wirkend eingesetzt ist, dass in einer ersten Schaltstellung des Schaltelementes ein Hohlrad der ersten Planetengetriebestufe mit einem Sonnenrad der zweiten Planetengetriebestufe verbunden ist und in einer zweiten Schaltstellung des Schaltelementes ein Planetenträger der ersten Planetengetriebestufe mit dem Sonnenrad der zweiten Planetengetriebestufe verbunden ist.
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Dies hat den Vorteil, dass in dem Antriebsstrang mit möglichst einfacher und axial kompakt aufgebauter Getriebestruktur ein Zweigangbetrieb umsetzbar ist. Somit erlaubt die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung eine große Flexibilität bei der konstruktiven Ausgestaltung der Getriebestruktur, was die Anpassung der gewünschten Übersetzung und Spreizung erleichtert, ohne die Getriebestruktur unnötig zu verkomplizieren.
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Die Getriebevorrichtung weist mindestens eine erste Planetengetriebestufe und eine zweite Planetengetriebestufe auf. Die erste Planetengetriebestufe besitzt einen Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern, wobei die Planetenräder des Planetenradsatzes drehbar an einem Planeten(rad)träger angeordnet sind und mit einem Sonnenrad sowie mit einem Hohlrad im Zahneingriff stehen. Die zweite Planetengetriebestufe besitzt einen Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern, wobei die Planetenräder des Planetenradsatzes drehbar an einem Planeten(rad)träger angeordnet sind und mit einem Sonnenrad sowie mit einem Hohlrad im Zahneingriff stehen.
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Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist 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.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können das Sonnenrad der ersten Planetengetriebestufe und das Hohlrad der zweiten Planetengetriebestufe gehäusefest abgestützt sein, d.h. ortsfest/drehfest/stationär in einem Gehäuse festgelegt/aufgenommen sein.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Schaltelement als eine Doppelkupplung oder eine Synchronisationseinheit umgesetzt/ausgebildet sein. Dadurch lässt sich das Schaltelement möglichst kompakt anordnen. Unter einer Doppelkupplung ist eine Vorrichtung mit zwei lastschaltbaren (Teil-)Kupplungen zu verstehen. Ferner ist unter dem Begriff „lastschaltbare Kupplung“ eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist und unter Last zwischen den mindestens zwei Zuständen schaltbar ist. Im geöffneten Zustand überträgt die Kupplung kein Drehmoment.
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Die erste und zweite (Teil-)Kupplung der Doppelkupplung können vorzugsweise als Reibkupplung ausgebildet sein. Ferner können die beiden (Teil-)Kupplungen bevorzugt koaxial zueinander angeordnet sein. Insbesondere kann die jeweilige Kupplung von einem jeweiligen Aktuator betätigt werden, um ein Öffnen oder Schließen der jeweiligen Kupplung einzuleiten. Der Aktuator kann hydraulisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar ausgeführt sein.
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Dabei ist es zweckmäßig, wenn ein Öffnen beider Kupplungen zugleich eine Leistungsabschaltung realisieren kann. Ein Schließen der ersten Kupplung und ein Öffnen der zweiten Kupplung kann eine erste Getriebeübersetzung realisieren, wohingegen ein Schließen der zweiten Kupplung und ein Öffnen der ersten Kupplung eine zweite Getriebeübersetzung realisieren kann. Um einen weitestgehend zugkraftunterbrechungsfreien Schaltvorgang von der einen Kupplung zur anderen Kupplung zu gewährleisten, kann die eine Kupplung in einem zeitlichen Übergangsbereich, während sich die andere schließt, öffnen. Über den Schlupf in den Kupplungen, ausgebildet als Reibkupplungen, kann so eine drehmomentunterbrechungsfreie Umschaltung zwischen zwei Getriebestufen stattfinden, welche als zugkraftunterbrechungsfreier Umschaltmodus zwischen zwei Getriebestufen vom Betreiber der Antriebsvorrichtung wahrgenommen werden kann, wodurch wiederum der Schaltkomfort für den Betreiber der Antriebvorrichtung gesteigert wird. Vorzugsweise ist die erste Getriebeübersetzung ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Beispielsweise kann die erste Getriebeübersetzung größer als die zweite Getriebeübersetzung sein. Alternativ kann die erste Getriebeübersetzung kleiner als die zweite Getriebeübersetzung sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Schaltelement axial zwischen zwei Planetenradsätzen der Planetengetriebestufen angeordnet sein. Dadurch wird eine axial besonders kompakte Anordnung realisiert.
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Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann das Schaltelement zu einer gemeinsamen axialen Seite der beiden Planetengetriebestufen hin angeordnet sein. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Schaltelement eingangsseitig, d.h. auf einer der Eingangswelle zugewandten axialen Seite, zu der gemeinsamen axialen Seite der beiden Planetengetriebestufen hin angeordnet sein.
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Zudem ist es von Vorteil, wenn ein Planetenträger der zweiten Planetengetriebestufe direkt oder indirekt permanent über ein Differenzial mit zwei Ausgangswellen gekoppelt/drehverbunden ist. So kann die Antriebsleistung der elektrischen Antriebsmaschine in geeigneter Weise auf die Ausgangswellen und damit auf die Abtriebsräder übertragen werden.
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Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Eingangswelle über eine erste Stirnradstufe mit einem Bestandteil des Schaltelements und/oder mit einem Bestandteil der ersten Planetengetriebestufe verbunden ist. Beispielsweise kann die Eingangswelle über die erste Stirnradstufe mit dem Hohlrad der ersten Planetengetriebestufe (und somit mit einem Bestandteil der ersten Teilkupplung) oder mit dem Planetenträger der ersten Planetengetriebestufe (und somit mit einem Bestandteil der zweiten Teilkupplung) verbunden sein. Alternativ kann die Eingangswelle auch direkt mit einem Bestandteil des Schaltelements und/oder mit einem Bestandteil der ersten Planetengetriebestufe verbunden sein. Die erste Stirnradstufe kann als ein Reduziergetriebe ausgebildet sein. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Spreizung der Getriebevorrichtung erhöht werden. Anstelle der ersten Stirnradstufe kann das Reduziergetriebe durch eine weitere Planetengetriebestufe gebildet sein.
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Zudem kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform eine mit dem Planetenträger der zweiten Planetengetriebestufe verbundene Zwischenwelle über eine zweite Stirnradstufe mit dem Differenzial verbunden sein. Die zweite Stirnradstufe kann als ein Reduziergetriebe ausgebildet sein. Durch die zusätzliche nachgeschaltete Stirnradstufe lässt sich die Gesamtübersetzung vorteilhaft einstellen. Anstelle der zweiten Stirnradstufe kann das Reduziergetriebe durch eine weitere Planetengetriebestufe gebildet sein. Alternativ kann der Planetenträger der zweiten Planetengetriebestufe direkt mit dem Differenzial verbunden sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine elektrische Antriebsmaschine mit der Eingangswelle wirkverbunden sein. Ferner weist die elektrische Antriebsmaschine bevorzugt einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Rotor drehfest mit der Eingangswelle verbunden ist. Die Eingangswelle kann als Rotorwelle ausgebildet sein oder es besteht ein Achsversatz zwischen der Eingangswelle und der Rotorwelle, wobei eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (Reduziergetriebe) zwischen beiden Wellen angeordnet sein kann.
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Vorzugsweise kann ein Teilkreisdurchmesser des Sonnenrads der ersten Planetengetriebestufe einem Teilkreisdurchmesser des Sonnenrads der zweiten Planetengetriebestufe entsprechen. D.h. der Teilkreisdurchmesser des Sonnenrads der ersten Planetengetriebestufe ist gleich dem Teilkreisdurchmesser des Sonnenrads der zweiten Planetengetriebestufe. Durch diese Ausgestaltung kann die Herstellung der beiden Sonnenräder vereinfacht werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Teilkreisdurchmesser des Hohlrads der ersten Planetengetriebestufe einem Teilkreisdurchmesser des Hohlrads der zweiten Planetengetriebestufe entsprechen. D.h. der Teilkreisdurchmesser des Hohlrads der ersten Planetengetriebestufe ist gleich dem Teilkreisdurchmesser des Hohlrads der zweiten Planetengetriebestufe. Bei jeweils gleichen Teilkreisdurchmessern der Hohlräder bzw. der Sonnenräder der beiden Planetengetriebestufen können im Wesentlichen baugleiche Planetenräder verwendet werden, was die Anzahl der verwendeten Gleichteile erhöht und somit die Herstellkosten verringert. Weiter bevorzugt sind Planetenräder der ersten Planetengetriebestufe sowie Planetenräder der zweiten Planetengetriebestufe als Gleichteile ausgebildet.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn in der ersten Schaltstellung eine Gesamtübersetzung von 15 und in der zweiten Schaltstellung eine Gesamtübersetzung von 11 vorliegt. Somit kann eine ausreichend hohe Übersetzung realisiert werden.
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Mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein achsparalleles 2-Gang-Getriebe (Getriebeeinrichtung) für elektrische Achsen mit Doppelkupplung (Schaltelement). Erfindungsgemäß werden zwei Planetenradstufen (Planetengetriebestufen) mit einer Stirnradstufe kombiniert. Das Schaltelement kann alternativ zur Doppelkupplung auch als Synchroneinheit umgesetzt sein. Bevorzugt ist eine Grundstruktur mit Sonne-Hohlrad-Bindung. Bei einer ersten achsparallelen Ausgestaltung mit einem mittig angeordneten Schaltelement kann eine hohe Übersetzung bei hoher Spreizung erreicht werden. Eine Stirnradstufe kann vor- und/oder nachgeschaltet sein. Zudem ist ein Differenzial vorhanden, das auch als Stirnraddifferenzial umgesetzt ist.
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Das heißt also, dass bei einer ersten bevorzugten möglichen achsparallelen Ausgestaltung mit einem mittig angeordneten Schaltelement eine hohe Übersetzung bei moderater Spreizung erreicht werden kann. Optional kann eine zusätzliche Stirnradstufe/zusätzliche Stirnradstufen vorangestellt und/oder nachgeschaltet werden, was wiederum die realisierbare Übersetzung erhöht. Eine zweite bevorzugte achsparallele Ausgestaltung mit eingangsseitig angeordnetem Schaltelement und optionaler/n, vorangestellter und/oder nachgeschalteter Stirnradstufe/n ermöglicht eine hohe Übersetzung bei moderater Spreizung.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform, wobei ein Schaltelement axial zwischen zwei Planetengetriebestufen angeordnet ist.
- 2 eine schematische Längsschnittdarstellung der Antriebsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform, wobei das Differenzial als Stirnraddifferenzial ausgebildet ist,
- 3 eine schematische Längsschnittdarstellung der Antriebsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform, wobei gegenüber der ersten Ausführungsform nun ein Differenzial über eine (zweite) Stirnradstufe mit einer (zweiten) Planetengetriebestufe verbunden ist,
- 4 eine schematische Längsschnittdarstellung der Antriebsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform, wobei gegenüber der ersten Ausführungsform das Schaltelement eingangsseitig auf einer gemeinsamen axialen Seite von zwei Planetengetriebestufen angeordnet ist,
- 5 eine schematische Längsschnittdarstellung der Antriebsvorrichtung nach der dritten Ausführungsform, wobei das Differenzial als Stirnraddifferenzial ausgebildet ist, und
- 6 eine schematische Längsschnittdarstellung der Antriebsvorrichtung nach einer vierten Ausführungsform, wobei gegenüber der dritten Ausführungsform nun ein Differenzial über eine (zweite) Stirnradstufe mit einer (zweiten) Planetengetriebestufe verbunden ist.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden.
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Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 ist für ein für ein elektrifiziertes, vorzugsweise rein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug ausgebildet. Die Antriebsvorrichtung 1 weist prinzipiell eine elektrische Antriebsmaschine 18 auf, die der Übersichtlichkeit halber lediglich hinsichtlich ihrer prinzipiellen Position angedeutet ist. Die Antriebsmaschine 18 weist auf typische Weise einen Rotor auf, der drehfest mit einer Eingangswelle 2 verbunden ist.
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Zudem weist die Antriebsvorrichtung 1 eine Getriebeeinrichtung 3 auf, die zwischen der Eingangswelle 2 und zumindest einer, hier gar zwei Ausgangswellen 13a, 13b wirkend eingesetzt ist. Im Betrieb wird eine Antriebsleistung (Drehmoment) der elektrischen Antriebsmaschine 18 über die Eingangswelle 2, die zwischen der elektrischen Antriebsmaschine 18 und der Getriebeeinrichtung 3 angeordnet und als Rotorwelle ausgebildet ist, in die Getriebeeinrichtung 3 eingeleitet.
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Die Getriebeeinrichtung 3 umfasst eine erste Planetengetriebestufe 4 und eine zweite Planetengetriebestufe 5. Des Weiteren ist ein der Getriebeeinrichtung 3 zu einer der Eingangswelle 2 abgewandten Seite hin nachgeschaltetes Differenzial 6 vorhanden, welches Differenzial 6 prinzipiell auch als Bestandteil der Getriebeeinrichtung 3 angesehen werden kann. Das Differenzial 6 ist zu einer gemeinsamen axialen Seite beider Planetengetriebestufen 4, 5, hin angeordnet. Das Differential 6 ist ausgangsseitig, d.h. auf einer der Eingangswelle 2 abgewandten Axialseite der Planetengetriebestufen 4, 5, angeordnet.
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Die erste Planetengetriebestufe 4 weist mehrere erste Planetenräder 7a auf, welche drehbar an einem ersten Planetenträger 8a angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad 9a sowie mit einem ersten Hohlrad 10a im Zahneingriff stehen. Die mehreren ersten Planetenräder 7a bilden einen ersten Planetenradsatz 15a. Die zweite Planetengetriebestufe 5 weist mehrere zweite Planetenräder 7b auf, welche drehbar an einem zweiten Planetenträger 8b angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad 9b sowie mit einem zweiten Hohlrad 10b im Zahneingriff stehen. Die mehreren zweiten Planetenräder 7b bilden einen zweiten Planetenradsatz 15b.
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Des Weiteren ist ein Schaltelement 11 in der Getriebeeinrichtung 3 vorgesehen, das zum Ein- bzw. Auslegen der beiden unterschiedlichen Gänge der als 2-Gang-Getriebe ausgebildeten Getriebeeinrichtung 3 dient. Das Schaltelement 11 ist in dieser Ausführung als eine Doppelkupplung ausgeführt, in weiteren Ausführungen jedoch auf andere Weise, etwa als eine Synchronisationseinheit, umgesetzt.
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Demnach weist das Schaltelement 11 in dieser Ausführung eine erste Teilkupplung 12a und eine zweiten Teilkupplung 12b auf. Ein Schließen der ersten Teilkupplung 12a und ein Öffnen der zweiten Teilkupplung 12b (erste Schaltstellung) realisiert eine erste Getriebeübersetzung, wobei ein Schließen der zweiten Kupplung 12b und ein Öffnen der ersten Kupplung 12a (zweite Schaltstellung) eine zweite Getriebeübersetzung realisiert. Die erste Getriebeübersetzung ist ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. In dieser Ausführung ist die erste Getriebeübersetzung vorzugsweise 15 und die zweite Getriebeübersetzung 11. Durch ein Öffnen beider Kupplungen 12a, 12b wird eine Leistungsabschaltung realisiert.
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Durch Schalten des Schaltelementes 11 kann wahlweise das von der elektrischen Antriebsmaschine 18 über die Getriebeeinrichtung 3 auf das Differenzial 6 übertragene Drehmoment zwischen der ersten und der zweiten Getriebeübersetzung variiert werden. Das so übertragene Drehmoment wird schließlich von dem Differenzial 6 auf die Ausgangswellen 13a, 13b, welche bevorzugt mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs weiter verbunden sind, weitergeleitet. Die Getriebeeinrichtung 3 ermöglicht somit im Wesentlichen einen Zwei-Gang-Betrieb des Kraftfahrzeugs. Der zweite Planetenträger 8b ist mit dem Differenzial 6, nämlich einem Eingang / Antriebsrad des Differenzials 6 verbunden. Das Differenzial 6 ist derart angeordnet, dass die beiden Ausgangswellen 13a, 13b koaxial zu einer Drehachse der Sonnenräder 9a, 9b der Planetengetriebestufen 4, 5 positioniert sind.
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Erfindungsgemäß ist das erste Sonnenrad 9a permanent mit dem zweiten Hohlrad 10b verbunden. Das zweite Hohlrad 10b ist gehäusefest, d.h. fest an einem Gehäuse 14 der Getriebeeinrichtung 3, abgestützt. Durch die Verbindung zwischen dem zweiten Hohlrad 10b und dem ersten Sonnenrad 9a ist damit auch das erste Sonnenrad 9a gehäusefest abgestützt.
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Das Schaltelement 11 ist des Weiteren so positioniert, dass seine erste Teilkupplung 12a zwischen dem ersten Hohlrad 10a und dem zweiten Sonnenrad 9b wirkend eingesetzt ist. In einer ersten Schaltstellung des Schaltelementes 11, in der die erste Teilkupplung 12a geschlossen ist, sind folglich die das erste Hohlrad 10a und das zweite Sonnenrad 9b fest miteinander verbunden. Das Schaltelement 11 ist des Weiteren so positioniert, dass seine zweite Teilkupplung 12b zwischen dem ersten Planetenträger 8a und dem zweiten Sonnenrad 9b wirkend eingesetzt ist. In einer zweiten Schaltstellung des Schaltelementes 11, in der die zweite Teilkupplung 12b geschlossen ist, ist folglich der erste Planetenträger 8a mit dem zweiten Sonnenrad 9b fest verbunden. In den dargestellten Ausführungsformen befinden sich die beiden Teilkupplungen 12a, 12b, die hier als Reibungskupplungen realisiert sind, zueinander radial versetzt sowie axial auf gleicher Höhe.
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In Bezug auf die erste, die zweite und die dritte Ausführungsform (vergleiche 1 bis 5) ist des Weiteren zu erkennen, dass die erste Planetengetriebestufe 4 über eine erste Stirnradstufe 16a indirekt mit der Eingangswelle 2 verbunden / gekoppelt ist. Die Eingangswelle 2 ist über die erste Stirnradstufe 16a mit einem Bestandteil des Schaltelements 11 und mit einem Bestandteil der ersten Planetengetriebestufe 4 gekoppelt. In der ersten und der zweiten Ausführungsform (vergleiche 1 bis 3) ist die erste Stirnradstufe 16a mit einem Bestandteil der ersten Teilkupplung 12a und mit dem ersten Hohlrad 10a gekoppelt. In der dritten Ausführungsform (vergleiche 4 und 5) ist die erste Stirnradstufe 16a mit einem Bestandteil der zweiten Teilkupplung 12b und mit dem ersten Planetenträger 8a gekoppelt. In Bezug auf die vierte Ausführungsform (vergleiche 6) ist des Weiteren zu erkennen, dass die erste Planetengetriebestufe 4 direkt mit der Eingangswelle 2 verbunden / gekoppelt ist. In der vierten Ausführungsform ist Eingangswelle 2 ist mit einem Bestandteil der zweiten Teilkupplung 12b und mit dem ersten Planetenträger 8a gekoppelt.
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In Bezug auf die erste und die zweite Ausführungsform (vergleiche 1 bis 3) ist des Weiteren zu erkennen, dass das Schaltelement 11 zu einer gemeinsamen axiale Seite der beiden Planetengetriebestufen 4, 5 hin angeordnet ist. In der ersten und der zweiten Ausführungsform ist das Schaltelement 11 eingangsseitig, d.h. axial zwischen der Eingangswelle 2 und den beiden Planetengetriebestufen 4, 5 angeordnet. In der ersten und der zweiten Ausführungsform, in der jeweils die erste Stirnradstufe 16a vorgesehen ist, ist das Schaltelement 11 axial zwischen der ersten Stirnradstufe 16a und der ersten Planetengetriebestufe 4, 5 angeordnet.
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In Bezug auf die dritte und die vierte Ausführungsform (vergleiche 4 bis 6) ist des Weiteren zu erkennen, dass das Schaltelement 11 axial zwischen den Planetenradsätzen 15a, 15b der beiden Planetengetriebestufen 4, 5 angeordnet ist. Das Schaltelement 11 ist also mittig zwischen den beiden Planetengetriebestufen 4, 5 angeordnet.
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1 und 2 zeigen die erste Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 1. In 1 ist das Differenzial 6 lediglich schematisch angedeutet. In 2 ist das Differenzial 6 als ein Stirnraddifferenzial ausgebildet. Die zweite Planetengetriebestufe 5, hier der zweite Planetenträger 8b, ist direkt mit dem Differenzial verbunden.
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Die zweite Ausführungsform (vergleiche 3) unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch die Anordnung des Differenzials 6. In dieser Ausführung ist der zweite Planetenträger 8b über eine zweite Stirnradstufe 16b mit dem Eingang des Differenzials 6 verbunden. Insbesondere ist der zweite Planetenträger 8b über eine Zwischenwelle 17 mit der zweiten Stirnradstufe 16b gekoppelt.
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Die dritte Ausführungsform (vergleiche 4 und 5) unterscheidet sich, wie oben bereits beschrieben, von den ersten beiden Ausführungsformen durch die Anordnung des Schaltelementes 11. Das Schaltelement 11 ist axial zwischen den beiden Planetengetriebestufen 4, 5 angeordnet. Die erste Teilkupplung 12a wirkt zwischen dem ersten Hohlrad 10a und dem zweiten Sonnenrad 9b. Die zweite Teilkupplung 12b wirkt zwischen dem ersten Planetenträger 8a und dem zweiten Sonnenrad 9b. Das erste Sonnenrad 9a und das zweite Hohlrad 10b sind jeweils an dem Gehäuse 14 abgestützt. Das heißt also, dass das erste Sonnenrad 9a über das Gehäuse 14 mit dem zweiten Hohlrad 10b drehfest verbunden ist. Die Eingangswelle ist über die ersten Stirnradstufe 16a mit dem ersten Planetenträger 8a bzw. mit einem Bestandteil der zweiten Teilkupplung 12b verbunden. In 4 ist das Differenzial 6 lediglich schematisch angedeutet. In 5 ist das Differenzial 6 als ein Stirnraddifferenzial ausgebildet.
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Die zweite Planetengetriebestufe 5, hier der zweite Planetenträger 8b, ist direkt mit dem Differenzial verbunden.
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Die vierte Ausführungsform (vergleiche 6) unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform durch die Anordnung des Differenzials 6. In dieser Ausführung ist der zweite Planetenträger 8b (unter Ausbildung der Zwischenwelle 17) über die zweite Stirnradstufe 16b mit dem Eingang des Differenzials 6 verbunden. Die erste Stirnradstufe 16a ist in der vierten Ausführungsform weggelassen, so dass die Eingangswelle 2 koaxial zu der Drehachse der Sonnenräder 9a, 9b, jedoch weiterhin achsparallel zu den Ausgangswellen 13a, 13b angeordnet ist. Die Eingangswelle 2 ist demnach, wie oben beschrieben, direkt mit dem ersten Planetenträger 8a bzw. mit einem Bestandteil der zweiten Teilkupplung 12b verbunden. Der weitere Aufbau der Antriebsvorrichtung 1 der vierten Ausführungsform entspricht der dritten Ausführungsform.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Eingangswelle
- 3
- Getriebeeinrichtung
- 4
- erste Planetengetriebestufe
- 5
- zweite Planetengetriebestufe
- 6
- Differenzial
- 7a
- erstes Planetenrad
- 7b
- zweites Planetenrad
- 8a
- erster Planetenträger
- 8b
- zweiter Planetenträger
- 9a
- erstes Sonnenrad
- 9b
- zweites Sonnenrad
- 10a
- erstes Hohlrad
- 10b
- zweites Hohlrad
- 11
- Schaltelement
- 12a
- erste Teilkupplung
- 12b
- zweite Teilkupplung
- 13a
- erste Ausgangswelle
- 13b
- zweite Ausgangswelle
- 14
- Gehäuse
- 15a
- erster Planetenradsatz
- 15b
- zweiter Planetenradsatz
- 16a
- erste Stirnradstufe
- 16b
- zweite Stirnradstufe
- 17
- Zwischenwelle
- 18
- Antriebsmaschine
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011088668 A1 [0002]
