DE102020104727B3

DE102020104727B3 - Getriebeeinheit zum Achsantrieb eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102020104727B3
Application number: DE102020104727.4A
Authority: DE
Inventors: Franz Voelkel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-02-24
Filing date: 2020-02-24
Publication date: 2021-07-22
Anticipated expiration: 2040-02-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit zum Achsantrieb eines Fahrzeuges, umfassend zwei Planetengetriebe (2, 3) mit jeweils einem Sonnenrad (21, 31), einem Planetenräder tragenden Planetenträger (23, 33) und einem Hohlrad (22, 32). Bei einer Getriebeeinheit, in welcher zwei unterschiedliche Gänge mit einer vorteilhaften Übersetzungsaufteilung bei einer einfachen Getriebestruktur geschaltet werden können, sind die Planetenträger (23, 33; 4) der beiden Planetengetriebe (2, 3) permanent miteinander verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit zum Achsantrieb eines Fahrzeuges, umfassend zwei Planetengetriebe mit jeweils einem Sonnenrad, einem Planetenräder tragenden Planetenträger und einem Hohlrad.
Aus dem Stand der Technik sind bereits zahlreiche Getriebestrukturen bekannt, doch sind diese üblicherweise recht aufwändig. So offenbart die DE 10 2018 101 270 A1 eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Maschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist. Dabei weist die Getriebevorrichtung mindestens eine erste und eine zweite Planetenstufe sowie eine Differentialstufe auf, wobei die erste Planetenstufe einen ersten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger angeordnet sind und mit einem Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe einen zweiten Planetensatz aufweist, wobei die Planetenräder des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad sowie mit einem zweiten Hohlrad in Zahneingriff stehen, wobei die Antriebswelle drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbunden ist, wobei das erste Sonnenrad an das zweite Sonnenrad stationär an einem Gehäuse festgelegt sind, wobei zwischen der ersten und der zweiten Planetenstufe eine Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten lastschaltbaren Kupplung angeordnet ist, wobei der erste Planetenträger über die erste Kupplung mit dem zweiten Hohlrad verbindbar ist und wobei der erste Planetenträger über die zweite Kupplung mit dem zweiten Planetenträger und der Differenzialstufe verbindbar ist.
Die DE 10 2018 120 446 A1 zeigt einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem Getriebe und einem im Drehmomentfluss nachgelagerten Differenzialgetriebe, um zwei Antriebswellen mit Drehmoment zu versorgen, wobei das Getriebe zwei Planetengetriebe aufweist und Planetenträger der beiden Planetengetriebe miteinander starr verbunden sind.
Die DE 10 2018 001 508 B3 zeigt eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer elektrischen Maschine, mit einem Differentialgetriebe, welches eine Eingangswelle aufweist, mit einem Gehäuse, mit einer Abtriebswelle, mit einem in dem Gehäuse aufgenommenen ersten Planetenradsatz, welcher ein erstes Sonnenrad, ein erstes Hohlrad und einen drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen oder verbindbaren ersten Planetenträger als Elemente des ersten Ptanetenradsatzes aufweist, und mit einem in dem Gehäuse aufgenommenen zweiten Planetenradsatz, welcher ein zweites Sonnenrad, ein drehfest mit dem Gehäuse verbundenes oder verbindbares zweites Hohlrad und einen zweiten Planetenträger als Elemente des zweiten Planetenradsatzes aufweist, wobei der zweite Planetenträger drehfest mit dem ersten Planetenträger verbunden oder verbindbar ist; und das zweite Sonnenrad drehfest mit dem ersten Hohlrad verbunden oder verbindbar ist, wobei das zweite Sonnenrad eine erste Hohlwelle ausbildet, innerhalb derer zumindest ein Abschnitt der Abtriebswelle als zweite Hohlwelle angeordnet ist, innerhalb derer zumindest ein Gelenkwellenabschnitt zur Übertragung eines Drehmoments von dem Differentialgetriebe an wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei das zweite Sonnenrad eine erste Hohlwelle ausbildet, innerhalb derer zumindest ein Abschnitt der Abtriebswelle als zweite Hohlwelle angeordnet ist, innerhalb derer zumindest ein Gelenkwellenabschnitt zur Übertragung eines Drehmoments von dem Differentialgetriebe an wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeeinheit zum Achsantrieb eines Fahrzeuges anzugeben, in welcher zwei unterschiedliche Gänge mit einer vorteilhaften Übersetzungsaufteilung bei einer einfachen Getriebestruktur geschaltet werden können.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe durch die Eingangs genannte Getriebeeinheit gelöst, indem die Planetenträger der beiden Planetengetriebe permanent miteinander verbunden sind. Durch diese Träger-Träger-Verbindung werden eine große Übersetzung und gleichzeitig eine große Spreizung ermöglicht. Darüber hinaus ist die Träger-Träger-Verbindung konstruktiv einfach herstellbar.
Erfindungsgemäß ist das erste Hohlrad des ersten Planetengetriebes fest mit einem Gehäuse verbunden. Durch die Festlegung der Welle des ersten Hohlrades ist ein Drehmomentenverlauf fest vorgegeben, da das Hohlrad als Bremse wirkt.
Erfindungsgemäß ist zwischen dem, mit einem Drehmomenteingang verbundenen erste Sonnenrad des ersten Planetengetriebes und dem zweiten Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes die erste Kupplung geschaltet.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, wenn das zweite Sonnenrad an die zweite Kupplung führt, welche gehäusefest gelegt ist.
Erfindungsgemäß ist das zweite Hohlrad des zweiten Planetengetriebes mit einem Abtrieb verbunden.
In einer Ausgestaltung ist zur selektiven Drehmomentübertragung zwischen den beiden Planetengetrieben eine erste Kupplung angeordnet, während eine zweite Kupplung dem zweiten Planetengetriebe nachgeschaltet ist. Diese Verschaltung ermöglicht nicht nur eine hohe Übersetzung, sondern auch eine hohe Spreizung des Getriebes.
In einer weiteren Ausgestaltung steht der Abtrieb in einem Zahneingriff mit einem zwei Antriebswellen antreibenden Differential.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Elektromotor, eine Kupplung und eine Getriebeeinheit. Bei einem Antriebsstrang, welcher zwei Gänge mit einer vorteilhaften Übersetzungsaufteilung bei einer einfachen Getriebestruktur schalten kann, ist die Getriebeeinheit nach mindestens einem, in dieser Schutzrechtsanmeldung erläuterten Merkmal ausgebildet.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel, welches in einer Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
Es zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Getriebeeinheit.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Getriebeeinheit 1, wie diese in elektroangetriebenen oder hybridangetriebenen Fahrzeugen zum Einsatz kommt. Die Getriebeeinheit 1 besteht aus zwei Planetengetrieben 2, 3, wobei jedes der Planetengetriebe 2, 3 ein Sonnenrad 21, 31 und ein Hohlrad 22, 32 aufweist. Zwischen jedem Hohlrad 22, 32 und Sonnenrad 21, 31 liegt eine Planetenträgereinheit 4, in welcher ein Planetenträger 23 des ersten Planetengetriebes 2 fest (starr) mit einem Planetenträger 33 des zweiten Planetengetriebes 3 gekoppelt ist.
Das Hohlrad 22 des ersten Planetengetriebes 2 ist an einem Gehäuse 5 festgelegt, während das Sonnenrad 21 des ersten Planetengetriebes 2 über ein Stirnrad 6 mit einer Drehmomenteingangswelle 7 gekoppelt ist. Die Drehmomenteingangswelle 7 ist dabei mit einem nicht weiter dargestellten Elektromotor gekoppelt. Das Hohlrad 32 des zweiten Planetengetriebes 3 ist mit einem Abtrieb 8 der Getriebeeinheit 1 verbunden, welcher über ein weiteres Stirnrad 9 mit einem Differentialgetriebe 10 im Zahneingriff steht, welches unabhängig voneinander zwei Ausgangswellen 11, 12 antreibt.
Zwischen die beiden Sonnenräder 21, 31 der beiden Planetengetriebe 2, 3 ist eine erste Einzelkupplung 13 geschaltet. Eine zweite Einzelkupplung 14 ist dem zweiten Planetengetriebe 3 nachgeschaltet, wobei das Sonnenrad 31 des zweiten Planetengetriebes 3 über die zweite Einzelkupplung 14 am Gehäuse 5 festgelegt ist.
Durch die spezifische Integration der Einzelkupplungen 13, 14 in die Getriebeeinheit 1 lassen sich zwei unterschiedliche Gänge mit einer hohen Übersetzung und einer hohen Spreizung realisieren. Unter der Spreizung des Getriebes soll im Weiteren verstanden werden, wie weit die beiden Gänge der Getriebeeinheit 1 auseinanderliegen.
Ist die erste Einzelkupplung 13 geschlossen und die zweite Einzelkupplung 14 geöffnet, wird das bereitgestellte Drehmoment direkt über das zweite Hohlrad 32 des zweiten Planetengetriebes 3 auf den Abtrieb 8 geleitet. Wenn im umgekehrten Fall die erste Einzelkupplung 13 geöffnet und die zweite Einzelkupplung 14 geschlossen ist, wird das Drehmoment über den ersten Planetengetriebe 2 über die Planetenträgereinheit 4 in das zweite Planetengetriebe 3 geführt, wo es über das zweite Hohlrad 32 auf den Abtrieb 8 geleitet wird.
Bezugszeichenliste

1: Getriebeeinheit
2: Planetengetriebe
21: Sonnenrad
22: Hohlrad
23: Planetenträger
3: Planetengetriebe
31: Sonnenrad
32: Hohlrad
33: Planetenträger
4: Planetenträgereinheit
5: Gehäuse
6: Stirnrad
7: Drehmomenteneingangswelle
8: Abtrieb
9: Stirnrad
10: Differentialgetriebe
11: Welle
12: Welle
13: Einzelkupplung
14: Einzelkupplung

Claims

Getriebeeinheit (1) zum Achsantrieb eines Fahrzeuges, umfassend zwei Planetengetriebe (2, 3) mit jeweils einem Sonnenrad (21, 31), einem Planetenräder tragenden Planetenträger (23, 33) und einem Hohlrad (22, 32), wobei die Planetenträger (23, 33, 4) der beiden Planetengetriebe (2, 3) permanent miteinander verbunden sind, zwischen dem, mit einem Drehmomenteingang (7) verbundenen ersten Sonnenrad (21) des ersten Planetengetriebes (2) und dem zweiten Sonnenrad (31) des zweiten Planetengetriebes (3) eine erste Kupplung (13) geschaltet ist, das zweite Sonnenrad (31) des zweiten Planetengetriebes (3) an eine zweite Kupplung (14) führt, welche gehäusefest gelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass - das erste Hohlrad (22) des ersten Planetengetriebes (2) fest mit einem Gehäuse (5) verbunden ist, - das zweite Hohlrad (32) des zweiten Planetengetriebes (3) mit einem Abtrieb (8) verbunden ist.
Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur selektiven Drehmomentübertragung zwischen den beiden Planetengetrieben (2, 3) die erste Kupplung (13) angeordnet ist, während die zweite Kupplung (14) dem zweiten Planetengetriebe (3) nachgeschaltet ist.
Getriebeeinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (8) in einem Zahneingriff mit einem zwei Antriebswellen (11, 12) unabhängig voneinander antreibenden Differentialgetriebe (10) steht.
Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Elektromotor, eine Kupplung und eine Getriebeeinheit (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3 ausgebildet ist.