DE102020105492A1 - Power shiftable transmission device for an electric drive of a vehicle - Google Patents

Power shiftable transmission device for an electric drive of a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102020105492A1
DE102020105492A1 DE102020105492.0A DE102020105492A DE102020105492A1 DE 102020105492 A1 DE102020105492 A1 DE 102020105492A1 DE 102020105492 A DE102020105492 A DE 102020105492A DE 102020105492 A1 DE102020105492 A1 DE 102020105492A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
planetary gear
gear
brake
transmission device
gear set
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102020105492.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Thorsten BIERMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102020105492.0A priority Critical patent/DE102020105492A1/en
Publication of DE102020105492A1 publication Critical patent/DE102020105492A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • B60K17/165—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing provided between independent half axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F16H3/52—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears
    • F16H3/56—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears both central gears being sun gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/663—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with conveying rotary motion between axially spaced orbital gears, e.g. RAVIGNEAUX
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001—Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/202—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set
    • F16H2200/2023—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set using a Ravigneaux set with 4 connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2035—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with two engaging means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine lastschaltfähige Getriebevorrichtung für einen elektrischen Antrieb eines Fahrzeuges, umfassend einen mit einem ersten Sonnenrad (5) verbundenen Drehmomenteneingang (4), einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz (7, 22), die auf einem gemeinsamen Planetenradträger (23) angeordnet sind, und ein mit dem ersten Planetenradsatz (7) in Eingriff stehendes Hohlrad (9) sowie zwei Bremsen (11, 16). Bei einer Getriebevorrichtung, welche einen reduzierten Bauraum benötigt, ist ein Planetenrad (8) des als gestufter Planetenradsatz (7) ausgebildeten ersten Planetenradsatz mit einem Planetenrad (22) des zweiten Planetenradsatzes im gleichen axialen Bauraum innerhalb des Hohlrades (9) angeordnet und steht von außen im Eingriff mit diesem.The invention relates to a power shiftable transmission device for an electric drive of a vehicle, comprising a torque input (4) connected to a first sun gear (5), a first and a second planetary gear set (7, 22) which are arranged on a common planetary gear carrier (23) , and a ring gear (9) meshing with the first planetary gear set (7) and two brakes (11, 16). In a transmission device that requires less installation space, a planetary gear (8) of the first planetary gear set, designed as a stepped planetary gear set (7), is arranged with a planet gear (22) of the second planetary gear set in the same axial installation space within the ring gear (9) and is located from the outside engaged with this.

Description

Die Erfindung betrifft eine lastschaltfähige Getriebevorrichtung für einen elektrischen Antrieb eines Fahrzeuges, umfassend einen mit einem ersten Sonnenrad verbundenen Drehmomenteneingang, einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz, die miteinander im Eingriff stehen und auf einem gemeinsamen Planetenradträger angeordnet sind, und ein mit dem ersten Planetenradsatz in Eingriff stehendes Hohlrad, welches über eine erste Bremse festlegbar ist, wobei ein über eine zweite Bremse festlegbares zweites Sonnenrad in Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes eingreift.The invention relates to a power shiftable transmission device for an electric drive of a vehicle, comprising a torque input connected to a first sun gear, a first and a second planetary gear set that mesh with one another and are arranged on a common planetary gear carrier, and one that engages with the first planetary gear set stationary ring gear which can be fixed via a first brake, a second sun gear which can be fixed via a second brake engages planet gears of the second planetary gear set.

Die DE 10 2016 201 225 A1 offenbart ein Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug, bei welchem ein Stufenplanetensatz mit einem ersten und einem zweiten Hohlrad kämmt und das erste Hohlrad über ein erstes Schaltelement stationär an einem Gehäuse des Planetengetriebes festlegbar ist. Das zweite Hohlrad ist über eine zweite Schalteinheit stationär am Gehäuse festlegbar. Eine mit einer Antriebswelle verbundene Sonne kämmt mit dem Stufenplanetensatz, welcher radial die beiden Hohlräder kämmt.the DE 10 2016 201 225 A1 discloses a planetary gear for a motor vehicle, in which a stepped planetary set meshes with a first and a second ring gear and the first ring gear can be fixedly fixed to a housing of the planetary gear via a first switching element. The second ring gear can be fixed to the housing in a stationary manner via a second switching unit. A sun connected to a drive shaft meshes with the stepped planetary set, which meshes radially with the two ring gears.

Aus der DE 10 2016 202 727 A1 ist ein hochübersetzendes Umlaufräderschaltgetriebe, insbesondere für ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, bekannt. Dieses Umlaufräderschaltgetriebe umfasst einen mit einem Sonnenrad verbundenen Leistungseingang, einen ersten Planetensatz, einen Planetenträger und ein Hohlrad sowie eine Bremseinrichtung mit einer ersten Bremse zur selektiven Festlegung einer ersten Umlaufkomponente und einer zweiten Bremse zur selektiven Festlegung einer zweiten Umlaufkomponente. Der erste Planetenträger trägt zusätzlich zu dem ersten Planetensatz die Planeten eines zweiten Planetensatzes, die mit den Planeten des ersten Planetensatzes im Eingriff stehen. Zudem ist ein zweites Sonnenrad vorhanden, welches radial von innen her in die Planeten des zweiten Planetensatzes eingreift. Diese Ausführung benötigt viel Bauraum und ist insbesondere zu groß für die Verwendung in einem Radsatz eines Fahrzeuges.From the DE 10 2016 202 727 A1 a high-ratio epicyclic gearbox, in particular for an electrically operated motor vehicle, is known. This epicyclic gear shift transmission comprises a power input connected to a sun gear, a first planetary set, a planet carrier and a ring gear as well as a braking device with a first brake for the selective fixing of a first rotating component and a second brake for the selective fixing of a second rotating component. In addition to the first planetary gear set, the first planetary carrier carries the planets of a second planetary gear set which mesh with the planets of the first planetary gear set. In addition, there is a second sun gear which engages radially from the inside into the planets of the second planetary set. This design requires a lot of installation space and is, in particular, too large for use in a wheel set of a vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebevorrichtung anzugeben, welche einen reduzierten Bauraum benötigt.The invention is based on the object of specifying a transmission device which requires a reduced installation space.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe durch die eingangs erläuterte Getriebevorrichtung gelöst, bei welcher ein Planetenrad des als gestufter Planetenradsatz ausgebildeten ersten Planetenradsatzes mit einem Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes im gleichen axialen Bauraum innerhalb des Hohlrades angeordnet ist und von außen im Eingriff mit diesem steht. Dies hat den Vorteil, dass die beiden Planentenräder der zwei Planetenradsätze in einer Ebene innerhalb des Hohlrades angeordnet sind. Ein solcher aus zwei Planetenradsätzen gebildeter Doppelplanet reduziert den axialen Bauraum der Getriebevorrichtung. Da die Planetenräder des Doppelplaneten von außen kämmen, sind diese konstruktiv einfach zu realisieren. Diese Getriebevorrichtung kann somit in einem Radsatz des Fahrzeuges verbaut werden.According to the invention, the object is achieved by the transmission device explained at the beginning, in which a planetary gear of the first planetary gear set designed as a stepped planetary gear set is arranged with a planetary gear of the second planetary gear set in the same axial installation space within the ring gear and is in engagement with it from the outside. This has the advantage that the two planetary gears of the two planetary gear sets are arranged in one plane within the ring gear. Such a double planet formed from two planetary gear sets reduces the axial installation space of the transmission device. Since the planet gears of the double planet mesh from the outside, they are structurally simple to implement. This transmission device can thus be installed in a wheel set of the vehicle.

Vorteilhafterweise ist im gleichen axialen Bauraum ein zweites Sonnenrad angeordnet, mit welchem das Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes von außen verbindbar ist. Das Sonnenrad kann somit als innenliegendes Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes genutzt werden, weshalb auf ein zusätzliches äußeres Hohlrad verzichtet werden kann, was zu einer weiteren Bauraumreduzierung führt.A second sun gear, with which the planet gear of the second planetary gear set can be connected from the outside, is advantageously arranged in the same axial installation space. The sun gear can thus be used as the internal ring gear of the second planetary gear set, which is why an additional external ring gear can be dispensed with, which leads to a further reduction in installation space.

In einer Ausgestaltung greift das Planetenrad des ersten Planetenradsatzes von innen in das Hohlrad ein. Dadurch wird der Bauraum weiter reduziert.In one embodiment, the planetary gear of the first planetary gear set engages the ring gear from the inside. This further reduces the installation space.

Es ist von Vorteil, wenn das erste Sonnenrad mit einem weiteren Planetenrad des als gestufter Planetenradsatz ausgebildeten ersten Planetenradsatzes im Eingriff steht, wobei das weitere Planetenrad außerhalb des Hohlrades angeordnet ist. An diesem außerhalb des Hohlrades angeordneten Planetenrad kann einfach eine Einspeisung des Drehmomentes in die Getriebevorrichtung erfolgen.It is advantageous if the first sun gear meshes with a further planetary gear of the first planetary gear set designed as a stepped planetary gear set, the further planetary gear being arranged outside the ring gear. At this planetary gear arranged outside the ring gear, the torque can easily be fed into the transmission device.

In einer Ausführungsform sind das Hohlrad über die erste Bremse oder das zweite Sonnenrad über die zweite Bremse mit einem Gehäuse fest verbindbar. Durch die gehäusefeste Verbindung von Hohlrad bzw. zweitem Sonnenrad kann das Einlegen der Gänge in die Getriebevorrichtung einfach gesteuert werden.In one embodiment, the ring gear can be firmly connected to a housing via the first brake or the second sun gear via the second brake. The engagement of the gears in the transmission device can easily be controlled by the connection of the ring gear or the second sun gear fixed to the housing.

In einer weiteren Ausgestaltung sind die erste Bremse mit dem Hohlrad und/oder die zweite Bremse mit dem zweiten Sonnenrad reibschlüssig koppelbar.In a further embodiment, the first brake can be frictionally coupled to the ring gear and / or the second brake to the second sun gear.

Alternativ sind die erste Bremse mit dem Hohlrad und/oder die zweite Bremse mit dem zweiten Sonnenrad formschlüssig koppelbar. Die formschlüssige Verbindung erlaubt ein besonders festes Anlegen von Hohlrad bzw. zweitem Sonnenrad an das Gehäuse.Alternatively, the first brake can be coupled with the ring gear and / or the second brake with the second sun gear in a form-fitting manner. The form-fitting connection allows the ring gear or the second sun gear to be placed particularly firmly on the housing.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Planetenradträger mit einem Abtrieb verbunden.In a further embodiment, the planet carrier is connected to an output.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen elektromechanischen Antrieb für ein Fahrzeug, umfassend einen Elektromotor, eine Kupplung und eine Getriebevorrichtung. Bei einem solchen Antrieb ist die Getriebevorrichtung nach mindestens einem der in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Merkmal ausgebildet.One aspect of the invention relates to an electromechanical drive for a vehicle, comprising an electric motor, a clutch and a transmission device. In such a drive, the transmission device is according to at least one of the in this property right application described feature formed.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of these will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.

Es zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in einer Schnittdarstellung,
  • 2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in einer Prinzipdarstellung,
  • 3 eine Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Getriebes.
Show it:
  • 1 an embodiment of the drive device according to the invention in a sectional view,
  • 2 the embodiment according to 1 in a schematic diagram,
  • 3 a perspective view of the transmission according to the invention.

In 1 ist ein Ausführungsbespiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung dargestellt, wie sie in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen Anwendung findet. Die Antriebsvorrichtung 1 umfasst einen Elektromotor 2, der mit einem 2-Gang-Getriebe 3 verbunden ist. Auf einer den Elektromotor 2 mit dem Getriebe 3 verbindenden Antriebswelle 4 ist ein erstes Sonnenrad 5 ausgebildet, in welches ein großes Planetenrad 6 eines gestuften Planetenradsatzes 7 eingreift. Der gestufte Planetenradsatz 7 umfasst ein weiteres kleines Planetenrad 8, welches axial dem großen Planetenrad 6 nachgeordnet ist. Um das kleine Planetenrad 8 erstreckt sich ein Hohlrad 9, in welchen das kleine Planetenrad 8 von innen eingreift.In 1 an exemplary embodiment of the drive device according to the invention is shown as it is used in electrically powered vehicles or hybrid vehicles. The drive device 1 includes an electric motor 2 which is connected to a 2-speed transmission 3. On one the electric motor 2 with the gearbox 3 connecting drive shaft 4th is a first sun gear 5 formed, in which a large planetary gear 6th a stepped planetary gear set 7th intervenes. The stepped planetary gear set 7th includes another small planetary gear 8th , which is axially to the large planetary gear 6th is subordinate. Around the little planet gear 8th extends a ring gear 9 in which the small planetary gear 8th intervenes from within.

An einem Gehäuse 10 des Getriebes 3 ist eine erste Bremse 11 befestigt, welche von außen mit dem Hohlrad 9 verbindbar ist. Die Bremse 11 ist dabei durch einen ersten Druckkolben 12 aktuierbar.On a case 10 of the transmission 3 is a first brake 11 attached, which from the outside with the ring gear 9 is connectable. The brake 11 is thereby by a first pressure piston 12th actuatable.

Unterhalb des kleinen Planetenrades 8 des gestuften Planetenradsatzes 7 erstreckt sich ein zweites Sonnenrad 13, welches auf einer zweiten Antriebswelle 14 auf einer gemeinsamen Drehachse 15 mit der ersten Antriebswelle 4 in axialer Richtung zu dem ersten Sonnenrad 5 verschoben ist. Die zweite Antriebswelle 14 ist als Hohlwelle ausgebildet und radial außerhalb der ersten Antriebswelle 4 angeordnet, wobei eine ebenfalls am Gehäuse 10 festgelegte zweite Bremse 16, die über einen zweiten Druckkolben 17 betätigbar ist, mit dem zweiten Sonnenrad 12 koppelbar ist.Below the small planet gear 8th of the stepped planetary gear set 7th extends a second sun gear 13th which is on a second drive shaft 14th on a common axis of rotation 15th with the first drive shaft 4th in the axial direction to the first sun gear 5 is shifted. The second drive shaft 14th is designed as a hollow shaft and radially outside the first drive shaft 4th arranged, one also on the housing 10 fixed second brake 16 that has a second plunger 17th can be actuated with the second sun gear 12th can be coupled.

Den Ausgang des Getriebes 3 bildet ein Abtrieb 18, welcher an einem Entkoppelungsrahmen 19 der Antriebsvorrichtung 1 ausgebildet ist und axial den Antriebswellen 4, 14 gegenüberliegt. Der Abtrieb 18 greift in eine Steckwelle 20 ein.The output of the transmission 3 forms an output 18th , which on a decoupling frame 19th the drive device 1 is formed and axially the drive shafts 4th , 14th opposite. The downforce 18th engages in a stub shaft 20th a.

2 zeigt eine Prinzipdarstellung der Antriebsvorrichtung 1, bei welcher der Abtrieb 18 über die Steckwelle 20 an ein Differentialgetriebe 21 führt, welches zwei nicht weiter dargestellte Ausgangswellen unabhängig voneinander ansteuert. Zusätzlich zu dem gestuften Planetenradsatz 7 mit dem großen Planetenrad 6 und dem kleinen Planetenrad 8 ist ein weiterer Planetenradsatz vorhanden, welcher in 2 durch ein weiteres Planetenrad 22 gekennzeichnet ist. Das weitere Planetenrad 22 des zweiten Planetenradsatzes ist in einer axialen Ebene mit dem kleinen Planetenrad 8 des gestuften Planetenradsatzes 7 innerhalb des Hohlrades 9 angeordnet, wobei beide Planetenräder 8, 22 ineinander eingreifen und von innen mit dem die beiden Planetenräder 8, 22 umgebenden Hohlrad 9 in einem Zahneingriff stehen. Der gestufte Planetenradsatz 7 und der zweite Planetenradsatz 22 sind mit dem an das Differentialgetriebe 21 führenden Abtrieb 18 verbunden. 2 shows a schematic diagram of the drive device 1 at which the downforce 18th via the stub shaft 20th to a differential gear 21 leads, which controls two output shafts, not shown, independently of each other. In addition to the stepped planetary gear set 7th with the big planet gear 6th and the little planet gear 8th there is another planetary gear set, which is in 2 by another planet gear 22nd is marked. The other planetary gear 22nd of the second planetary gear set is in an axial plane with the small planetary gear 8th of the stepped planetary gear set 7th inside the ring gear 9 arranged, with both planet gears 8th , 22nd mesh with each other and from the inside with the two planet gears 8th , 22nd surrounding ring gear 9 are in mesh. The stepped planetary gear set 7th and the second planetary gear set 22nd are with the one on the differential 21 leading downforce 18th tied together.

Eine Perspektivdarstellung des Getriebes 3 ist in 3a gezeigt. In 3b ist ein Zusammenspiel der beiden Planetenradsätze 7, 22 verdeutlicht. Im vorgegebenen Beispiel sind drei gestufte Planetenradsätze 7 und drei weitere Planetenradsätze 22 vorhanden, die konstruktiv gleich aufgebaut sind und in derselben Wirkverbindung ste-A perspective view of the transmission 3 is in 3a shown. In 3b is an interaction of the two planetary gear sets 7th , 22nd made clear. In the given example there are three stepped planetary gear sets 7th and three more planetary gear sets 22nd present, which are structurally identical and are in the same operative connection.

hen. Jeder gestufte Planetenradsatz 7 umfasst das große Planetenrad 6, welches außerhalb des Hohlrades 9 axial hinter dem kleinen Planetenrad 8 angeordnet ist, und über das erste Sonnenrad 5 mit der Eingangswelle 4 kämmt, die zentrisch das Hohlrad 9 durchsetzt. Das weitere Planetenrad 22 bildet mit dem kleinen Planetenrad 8 des gestuften Planetenradsatzes 7 einen Doppelplaneten, wobei das kleine Planetenrad 8 des gestuften Planetenradsatzes 7 nicht nur von innen das Hohlrad 9 kämmt, sondern auch mit dem daneben angeordneten weiteren Planetenrad 22 des zweiten Planetenradsatzes im Zahneingriff steht. Das weitere Planetenrad 22 kämmt, wie beschrieben, das zweite Sonnenrad 13.hen. Any stepped planetary gear set 7th includes the large planetary gear 6th , which is outside the ring gear 9 axially behind the small planetary gear 8th is arranged, and about the first sun gear 5 with the input shaft 4th combs that centrically the ring gear 9 interspersed. The other planetary gear 22nd forms with the small planet gear 8th of the stepped planetary gear set 7th a double planet, with the small planet gear 8th of the stepped planetary gear set 7th not just the inside of the ring gear 9 meshes, but also with the further planetary gear arranged next to it 22nd of the second planetary gear set is in meshing engagement. The other planetary gear 22nd meshes, as described, the second sun gear 13th .

Im Weiteren soll ein Kraftfluss durch die Getriebeeinheit 3 beim Schalten des ersten bzw. des zweiten Ganges näher erläutert werden. Zum Schalten des ersten Ganges erfolgt der Antrieb der Getriebeeinheit 3 über das erste Sonnenrad 5. Die erste Bremse 11 wird durch Anlegen des ersten Druckkolbens 12 aktuiert, welcher die erste Bremse 11 von außen gegen das Hohlrad 9 drückt und dieses somit drehfest mit dem Gehäuse 10 verbindet. Die Kraftübertragung erfolgt dabei von dem ersten Sonnenrad 5 über den Doppelplaneten 8, 22, wobei das zweite, unterhalb des kleinen Planetenrades des gestuften Planetenradsatzes 7 angeordnete zweite Sonnenrad 13 lastfrei dreht. Das heißt, dass das weitere Planetenrad 22 nicht mit dem zweiten Sonnenrad 13 kämmt. Von dem das große und das kleine Planetenrad 6, 8 tragenden Planetenradträger 23 wird das Drehmoment auf den Abtrieb 18 weitergeleitet, welcher mit der Steckwelle 20 drehverbunden ist, die auf das Differentialgetriebe 21 führt. Als vorteilhaft für einen elektrischen Antrieb hat es sich herausgestellt, wenn die Übersetzung im ersten Gang bei i= 9,33 liegt.In addition, there should be a power flow through the gear unit 3 when shifting the first or the second gear are explained in more detail. The transmission unit is driven to shift the first gear 3 via the first sun gear 5 . The first brake 11 is achieved by applying the first plunger 12th actuated which the first brake 11 from the outside against the ring gear 9 presses and this thus rotatably with the housing 10 connects. The power is transmitted from the first sun gear 5 over the double planet 8th , 22nd , the second being below the small planetary gear of the stepped planetary gear set 7th arranged second sun gear 13th rotates load-free. That means that the other planetary gear 22nd not with the second sun gear 13th combs. Of which the large and the small planetary gear 6th , 8th bearing planetary gear carrier 23 is the torque on the output 18th forwarded which one to the stub shaft 20th is rotatably connected to the differential gear 21 leads. As beneficial for It has been found to be an electric drive if the ratio in first gear is i = 9.33.

Auch im Fall des Einlegens des zweiten Ganges erfolgt der Antrieb des Getriebes 3 durch die an das erste Sonnenrad 5 angelegte Antriebswelle 4. Dabei wird die zweite Bremse 16 durch den zweiten Druckkolben 17 betätigt, wodurch das zweite Sonnenrad 13 drehfest mit dem Gehäuse 10 verbunden ist. Der Doppelplanet (kleines Planetenrad 8 des gestuften Planetenradsatzes 7 und weiteres Planetenrad 22 des zweiten Planetenradsatzes) übernimmt auch in diesem Fall die Kraftübertragung, wobei das Hohlrad 9 außen lastfrei dreht, da das kleine Planetenrad 8 des gestuften Planetenradsatzes 7 auf Grund der gelösten ersten Bremse 1 beabstandet zum Hohlrad 9 an-The transmission is also driven when the second gear is engaged 3 through the to the first sun gear 5 applied drive shaft 4th . The second brake is applied 16 through the second plunger 17th actuated, whereby the second sun gear 13th non-rotatably with the housing 10 connected is. The double planet (small planetary gear 8th of the stepped planetary gear set 7th and another planetary gear 22nd of the second planetary gear set) also takes over the power transmission in this case, whereby the ring gear 9 rotates outside load-free, because the small planetary gear 8th of the stepped planetary gear set 7th due to the released first brake 1 spaced from the ring gear 9 at-

geordnet ist. Das weitere Planetenrad 22 des zweiten Planetenradsatzes kämmt das gehäusefest gelegte zweite Sonnenrad 13, welches als „innenliegendes Hohlrad“ für die Einstellung der Übersetzung des zweiten Ganges genutzt wird. Der Doppelplanet (kleines Planetenrad 8 des gestuften Planetenradsatzes 7 und weiteres Planetenrad 22 des zweiten Planetenradsatzes) dient hier auch zur Umkehr einer Drehrichtung des Getriebes 3. Über den den gestuften Planetenradsatz 7 tragenden Planetenradträger 23 wird das Drehmoment an den Abtrieb 18 weitergeleitet, welcher dieses an die Steckwelle 20 zur Übergabe an das Differentialgetriebe 21 weiterleitet. Die eingestellte Übersetzung liegt hierbei vorzugsweise bei i= 5,0.is ordered. The other planetary gear 22nd of the second planetary gear set meshes with the second sun gear, which is fixed to the housing 13th , which is used as the "internal ring gear" for setting the ratio of the second gear. The double planet (small planetary gear 8th of the stepped planetary gear set 7th and another planetary gear 22nd of the second planetary gear set) is also used here to reverse a direction of rotation of the transmission 3 . About the stepped planetary gear set 7th bearing planetary gear carrier 23 is the torque to the output 18th forwarded which this to the stub shaft 20th for transfer to the differential gear 21 forwards. The gear ratio set here is preferably i = 5.0.

Die erste und die zweite Bremse 11, 16 können reib- oder formschlüssig an dem Hohlrad 9 bzw. dem zweiten Sonnenrad 13 angreifen, wobei die reibschlüssige Verbindung mittels Lamellen an den Bremsen 11, 16 erreicht wird.The first and the second brake 11 , 16 can frictionally or positively on the ring gear 9 or the second sun gear 13th attack, the frictional connection by means of lamellae on the brakes 11 , 16 is achieved.

Die beschriebene Lösung ermöglich den Einsatz des Getriebes 3 in einen Radsatz eines Fahrzeuges, ist aber nicht auf diesen beschränkt. Dies wird insbesondere aufgrund des kleinen Bauraumes des Getriebeeinheit möglich. Die Bauraumreduzierung erfolgt durch die Anordnung des kleinen Planetenrades 8 des gestuften Planetenradsatzes 7 und des weiteren Planetenrades 22 des zweiten Planetenradsatzes als Doppelplanet innerhalb des Hohlrades 9 in einer axialen Ebene sowie durch den Verzicht auf ein Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes, da dessen Funktion von dem auf der zweiten Antriebswelle 14 liegenden zweiten Sonnenrad 13 übernommen wird.The solution described enables the use of the transmission 3 in a wheel set of a vehicle, but is not limited to this. This is possible in particular because of the small installation space of the gear unit. The installation space is reduced by the arrangement of the small planetary gear 8th of the stepped planetary gear set 7th and the further planetary gear 22nd of the second planetary gear set as a double planet within the ring gear 9 in an axial plane and by dispensing with a ring gear of the second planetary gear set, since its function is different from that on the second drive shaft 14th lying second sun gear 13th is taken over.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
AntriebsvorrichtungDrive device
22
ElektromotorElectric motor
33
Getriebetransmission
44th
AntriebwelleDrive shaft
55
Erstes SonnenradFirst sun gear
66th
Großes PlanetenradBig planet gear
77th
PlanetenradsatzPlanetary gear set
88th
Kleines PlanetenradSmall planetary gear
99
HohlradRing gear
1010
Gehäusecasing
1111
Bremsebrake
1212th
DruckkolbenPlunger
1313th
Zweites SonnenradSecond sun gear
1414th
Antriebswelledrive shaft
1515th
DrehachseAxis of rotation
1616
Zweite BremseSecond brake
1717th
DruckkolbenPlunger
1818th
AbtriebDownforce
1919th
EntkopplungsrahmenDecoupling frame
2020th
SteckwelleStub shaft
2121
DifferentialgetriebeDifferential gear
2222nd
Planetenrad eines weiteren PlanetenradsatzesPlanet gear of another planetary gear set
2323
PlanetenradträgerPlanetary gear carrier

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016201225 A1 [0002]DE 102016201225 A1 [0002]
  • DE 102016202727 A1 [0003]DE 102016202727 A1 [0003]

Claims (9)

Lastschaltfähige Getriebevorrichtung für einen elektrischen Antrieb eines Fahrzeuges, umfassend einen mit einem ersten Sonnenrad (5) verbundenen Drehmomenteneingang (4), einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz (7, 22), die miteinander im Eingriff stehen und auf einem gemeinsamen Planetenradträger (23) angeordnet sind, und ein mit dem ersten Planetenradsatz (7) in Eingriff stehendes Hohlrad (9), welches über eine erste Bremse (11) festlegbar ist, wobei ein über eine zweite Bremse festlegbares zweites Sonnenrad (13) in Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes (22) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass ein Planetenrad (8) des als gestufter Planetenradsatz (7) ausgebildeten ersten Planetenradsatz (7) mit einem Planetenrad (22) des zweiten Planetenradsatzes im gleichen axialen Bauraum innerhalb des Hohlrades (9) angeordnet ist und von außen im Eingriff mit diesem steht.Power shiftable transmission device for an electric drive of a vehicle, comprising a torque input (4) connected to a first sun gear (5), a first and a second planetary gear set (7, 22) which mesh with one another and are arranged on a common planetary gear carrier (23) and a ring gear (9) which meshes with the first planetary gear set (7) and which can be fixed via a first brake (11), a second sun gear (13) which can be fixed via a second brake in planetary gears of the second planetary gear set (22) engages, characterized in that a planetary gear (8) of the first planetary gear set (7) designed as a stepped planetary gear set (7) is arranged with a planetary gear (22) of the second planetary gear set in the same axial installation space within the ring gear (9) and meshes from the outside with this stands. Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im gleichen axialen Bauraum das zweite Sonnenrad (13) angeordnet ist, welches das weitere Planetenrad (22) des zweiten Planetenradsatzes von außen verbindbar ist.Gear device according to Claim 1 , characterized in that the second sun gear (13), which can be connected to the further planetary gear (22) of the second planetary gear set from the outside, is arranged in the same axial installation space. Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenrad (8) des ersten Planetenradsatzes (7) von innen in das Hohlrad (9) eingreift.Gear device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the planet gear (8) of the first planetary gear set (7) engages in the ring gear (9) from the inside. Getriebevorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (5) mit einem weiteren Planetenrad (6) des als gestufter Planetenradsatz (7) ausgebildeten ersten Planetenradsatzes im Eingriff steht, wobei das weitere Planetenrad (6) außerhalb des Hohlrades (9) angeordnet ist.Transmission device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first sun gear (5) meshes with a further planetary gear (6) of the first planetary gear set designed as a stepped planetary gear set (7), the further planetary gear (6) outside the ring gear ( 9) is arranged. Getriebevorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (9) über die erste Bremse (11) und/oder das zweite Sonnenrad (13) über die zweite Bremse (16) mit einem Gehäuse (10) fest verbindbar sind.Transmission device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ring gear (9) can be firmly connected to a housing (10) via the first brake (11) and / or the second sun gear (13) via the second brake (16). Getriebevorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bremse (11) mit dem Hohlrad (9) oder die zweite Bremse (16) mit dem zweiten Sonnenrad (13) reibschlüssig koppelbar sind.Transmission device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first brake (11) can be frictionally coupled to the ring gear (9) or the second brake (16) to the second sun gear (13). Getriebevorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bremse (11) mit dem Hohlrad (9) oder die zweite Bremse (16) mit dem zweiten Sonnenrad (13) formschlüssig koppelbar ist.Transmission device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first brake (11) can be positively coupled to the ring gear (9) or the second brake (16) to the second sun gear (13). Getriebevorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (23) mit einem Abtrieb (18) verbunden ist.Gear device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the planetary gear carrier (23) is connected to an output (18). Elektromechanischer Antrieb für ein Fahrzeug, umfassend einen Elektromotor (2) und eine Getriebevorrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (3) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.Electromechanical drive for a vehicle, comprising an electric motor (2) and a transmission device (3), characterized in that the transmission device (3) is designed according to at least one of the preceding claims.
DE102020105492.0A 2020-03-02 2020-03-02 Power shiftable transmission device for an electric drive of a vehicle Ceased DE102020105492A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020105492.0A DE102020105492A1 (en) 2020-03-02 2020-03-02 Power shiftable transmission device for an electric drive of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020105492.0A DE102020105492A1 (en) 2020-03-02 2020-03-02 Power shiftable transmission device for an electric drive of a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020105492A1 true DE102020105492A1 (en) 2021-09-02

Family

ID=77271311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020105492.0A Ceased DE102020105492A1 (en) 2020-03-02 2020-03-02 Power shiftable transmission device for an electric drive of a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020105492A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021111478A1 (en) 2021-05-04 2022-11-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive device with a drive machine, a gear, a clutch and a locking device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016201225A1 (en) 2016-01-28 2017-01-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetary gear for a motor vehicle
DE102016202727A1 (en) 2016-02-23 2017-08-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG High-ratio epicyclic gearbox, in particular for an electrically operated motor vehicle
DE102017213343A1 (en) 2017-08-02 2019-02-07 Robert Bosch Gmbh Transmission for a hybrid drive assembly

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016201225A1 (en) 2016-01-28 2017-01-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetary gear for a motor vehicle
DE102016202727A1 (en) 2016-02-23 2017-08-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG High-ratio epicyclic gearbox, in particular for an electrically operated motor vehicle
DE102017213343A1 (en) 2017-08-02 2019-02-07 Robert Bosch Gmbh Transmission for a hybrid drive assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021111478A1 (en) 2021-05-04 2022-11-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive device with a drive machine, a gear, a clutch and a locking device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012216802B4 (en) transfer case
DE102006022175A1 (en) Gear DEvice for distributing drive moments of two drive shafts, has two planetary sets arranged coaxially, where electric motor is arranged axially at siDE of gear DEvice adjacent to latter planetary set
DE102019114803A1 (en) Electric final drive with a planetary gear
DE102019131754B3 (en) Drive device for a motor vehicle
DE102009027775A1 (en) Gear mechanism for arranging drive torque of engine of vehicle drive train between drivable vehicle axle and another drivable vehicle axle, has two planetary gear sets, where planetary gear sets form stacked planetary gear
DE102019119954A1 (en) Drive device for a motor vehicle with a common rigid ring gear and a common rigid planetary gear carrier
DE102012221241A1 (en) transmission
DE102019131764A1 (en) Drive device for a motor vehicle
DE102019119949A1 (en) Drive device for a motor vehicle with non-rotatable ring gear-sun gear and planet gear carrier-ring gear binding
DE102020105492A1 (en) Power shiftable transmission device for an electric drive of a vehicle
WO2014079644A1 (en) 9-speed planetary gearbox
DE102019119947A1 (en) Drive device for a motor vehicle with rotatably connected planetary wheel carriers and rotatably connected sun gears
DE102019119952A1 (en) Drive device for a motor vehicle with either a planetary gear carrier or ring gear that can be switched to the housing
DE102012221238A1 (en) transmission
DE102020112624A1 (en) Transmission device for an electric drive of a vehicle
DE102020125984A1 (en) Driving device for a motor vehicle
DE102019119948A1 (en) Drive device for a motor vehicle with sun gear-ring gear double bond
DE102020104851B4 (en) Gear unit for the final drive of a vehicle
DE102019119955A1 (en) Drive device for a motor vehicle with sun gear-planetary gear carrier and / or sun gear-ring gear binding
DE102020104847B4 (en) Transmission unit for the final drive of a vehicle
DE102019204750A1 (en) Multi-speed transmission of a vehicle
DE102018120276A1 (en) gear unit
DE102020104854B4 (en) Gear unit for the final drive of a vehicle
DE102018127881A1 (en) Drive device for a motor vehicle
DE102020105449B4 (en) Transmission unit for the final drive of a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final