DE102020106248A1 - Electric motor-transmission arrangement with an electric motor with integrated translation; as well as drive unit - Google Patents

Electric motor-transmission arrangement with an electric motor with integrated translation; as well as drive unit Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Elektromotor-Anordnung (1) für einen hybridischen oder rein elektrischen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einem Elektromotor (2), wobei der Elektromotor (2) einen gehäusefesten, gesamtheitlich ringförmig ausgebildeten Stator (3) und einen radial innerhalb des Stators (3), relativ zu dem Stator (3) verdrehbar gelagerten Rotor (4) aufweist, sowie mit einem an den Rotor (4) wirkend angekoppelten Getriebe (5), wobei das Getriebe (5) zumindest teilweise in einem radialen Hohlraum (6) des Rotors (4) angeordnet ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit (20) mit dieser Getriebe-Elektromotor-Anordnung (1).The invention relates to a gear-electric motor arrangement (1) for a hybrid or purely electric motor vehicle drive train, with an electric motor (2), the electric motor (2) having a stator (3) which is fixed to the housing and which is entirely ring-shaped and a stator (3) radially inside the stator ( 3), having a rotor (4) mounted rotatably relative to the stator (3), and with a gear (5) that is operatively coupled to the rotor (4), the gear (5) at least partially in a radial cavity (6) of the Rotor (4) is arranged. The invention also relates to a drive unit (20) with this gear-electric motor arrangement (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektromotor-Getriebe-Anordnung für einen hybridischen oder rein elektrischen Kraftfahrzeugantriebsstrang, d. h. einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges, mit einem Elektromotor, wobei der Elektromotor einen gehäusefesten, gesamtheitlich ringförmig ausgebildeten Stator und einen radial innerhalb des Stators, relativ zu dem Stator verdrehbar gelagerten Rotor aufweist, sowie mit einem an den Rotor anschließenden / wirkend angekoppelten Getriebe. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit mit dieser Elektromotor-Getriebe-Anordnung und zumindest mit einer Verbrennungskraftmaschine, die über eine Schalteinrichtung mit der Anordnung koppelbar ist.The invention relates to an electric motor-transmission arrangement for a hybrid or purely electric motor vehicle drive train, d. H. a drive train of a motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, with an electric motor, wherein the electric motor has a housing-fixed, entirely annular stator and a rotor mounted radially inside the stator, rotatable relative to the stator, and with a gear connected to / effectively coupled to the rotor. The invention also relates to a drive unit with this electric motor-transmission arrangement and at least with an internal combustion engine which can be coupled to the arrangement via a switching device.

Gattungsgemäße Antriebsanordnungen sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Beispielsweise ist der Anmelderin interner Stand der Technik bekannt, der bereits als Deutsche Patentanmeldung beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereicht worden ist, jedoch noch vor der Veröffentlichung steht. Dieser betrifft die Aktenzeichen 10 2019 131 956.0 mit dem Anmeldetag 26.11.2019 sowie 10 2019 130 829.1 mit dem Anmeldetag 15.11.2019. Hiermit sind Antriebssysteme und Betätigungsvorrichtungen zum Betätigen dieser Antriebssysteme offenbart.Generic drive arrangements are already sufficiently known from the prior art. For example, the applicant is aware of internal state of the art which has already been filed as a German patent application at the German Patent and Trademark Office, but is still about to be published. This concerns file numbers 10 2019 131 956.0 with the filing date of November 26, 2019 and 10 2019 130 829.1 with the filing date of November 15, 2019. Drive systems and actuating devices for actuating these drive systems are hereby disclosed.

Als prinzipieller Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen, die aus zumindest einem Elektromotor und einem Getriebe bestehen, ist insbesondere der relativ große axiale Bauraumbedarf zu nennen. Denn meist sind die Getriebe und der Elektromotor entlang einer Antriebsachse in Reihe hintereinander angeordnet.A fundamental disadvantage of the arrangements known from the prior art, which consist of at least one electric motor and a gear, is in particular the relatively large axial space requirement. This is because the gearbox and the electric motor are usually arranged in series one behind the other along a drive axis.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine aus einem Elektromotor und einem Getriebe bestehende Anordnung zur Verfügung zu stellen, die hinsichtlich ihrer axialen Erstreckung deutlich kompakter ausgebildet ist.It is therefore the object of the present invention to remedy these disadvantages known from the prior art and, in particular, to provide an arrangement consisting of an electric motor and a gearbox, which is made significantly more compact with regard to its axial extension.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Getriebe zumindest teilweise in einem radialen Hohlraum des Rotors angeordnet ist, d.h. radial geschachtelt mit dem Rotor angeordnet ist.This is achieved according to the invention in that the transmission is at least partially arranged in a radial cavity of the rotor, i.e. is arranged radially nested with the rotor.

Durch das Unterbringen des Getriebes radial innerhalb des Rotors wird der axiale Bauraum deutlich reduziert. Die ganze Anordnung wird um bis zu der gesamten Länge des Getriebes reduziert / verkürzt.By accommodating the gearbox radially inside the rotor, the axial installation space is significantly reduced. The whole arrangement is reduced / shortened by up to the entire length of the gearbox.

Weitergehende Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further explanations are claimed with the subclaims and explained in more detail below.

Demnach ist es weiterhin von Vorteil, wenn das Getriebe zumindest zwei unterschiedliche Schaltzustände aufweist, vorzugsweise zum An- und Abkoppeln des Rotors von einem Getriebeausgang. Durch diese Ausbildung ist der Elektromotor möglichst effizient betreibbar.Accordingly, it is also advantageous if the transmission has at least two different switching states, preferably for coupling and uncoupling the rotor from a transmission output. As a result of this design, the electric motor can be operated as efficiently as possible.

Wenn das Getriebe als ein Planetengetriebe ausgebildet ist, wird auch eine möglichst kompakte radiale Bauweise erzielt.If the gear is designed as a planetary gear, a radial construction that is as compact as possible is achieved.

In diesem Zusammenhang ist es insbesondere zweckmäßig, wenn mehrere Planetenräder des Getriebes axial vollständig innerhalb des Hohlraums aufgenommen sind.In this context, it is particularly useful if several planet gears of the transmission are axially completely received within the cavity.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn ein erster Getriebebestandteil (des Getriebes) eine durch einen Aktor betätigbare Kupplung / Klauenkupplung, vorzugsweise mit einem sperrbaren ersten Sperrrad und / oder einer Synchronisierung, aufweist. Dadurch wird eine Betätigungsvorrichtung zum Schalten des Getriebes möglichst einfach und kompakt ausgebildet.It is also advantageous if a first transmission component (of the transmission) has a clutch / dog clutch that can be actuated by an actuator, preferably with a lockable first ratchet wheel and / or a synchronization. As a result, an actuating device for switching the transmission is made as simple and compact as possible.

Dabei ist es zusätzlich bevorzugt, das erste Sperrrad als Teil eines Abwurfmechanismus auszubilden.It is also preferred to design the first ratchet wheel as part of a release mechanism.

Das erste Sperrrad ist dann vorteilhafterweise mittels eines ersten Klinkenhebels sperrbar bzw. entkoppelbar. In einer ersten Stellung (Sperrstellung) des ersten Klinkenhebels ist der erste Getriebebestandteil somit drehfest relativ zu einem gehäusefesten Bereich gesperrt und in einer zweiten Stellung (Entsperrstellung) des ersten Klinkenhebels in seiner Rotation freigegeben.The first ratchet wheel can then advantageously be locked or decoupled by means of a first ratchet lever. In a first position (locked position) of the first ratchet lever, the first gear component is locked in a rotationally fixed manner relative to an area fixed to the housing and released in its rotation in a second position (unlocked position) of the first ratchet lever.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführung ist es auch von Vorteil, wenn das erste Sperrrad mittels eines axial verschiebbaren Sperrrings sperrbar bzw. entkoppelbar ist. Der Sperrring ist vorzugsweise über einen verdrehbaren Rampenring mit einem Stellmotor gekoppelt. Dadurch lässt sich der entsprechende Aktor möglichst kompakt ausbilden.According to a further preferred embodiment, it is also advantageous if the first ratchet wheel can be locked or decoupled by means of an axially displaceable locking ring. The locking ring is preferably coupled to a servomotor via a rotatable ramp ring. As a result, the corresponding actuator can be designed to be as compact as possible.

Eine geeignete Schaltlogik ergibt sich, wenn der erste Getriebebestandteil ein Hohlrad des Getriebes mit ausbildet.A suitable shift logic results when the first transmission component also forms a ring gear of the transmission.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein zweiter Getriebebestandteil ein, vorzugsweise durch einen weiteren Aktor, besonders bevorzugt durch denselben Aktor wie die Kupplung des ersten Getriebebestandteil betätigbare Kupplung / Klauenkupplung, vorzugsweise mit einem sperrbaren zweiten Sperrrad und / oder einer Synchronisierung, aufweist. Dadurch wird auch der zweite Getriebebestandteil auf möglichst direkte Weise betätigt.Furthermore, it is advantageous if a second transmission component is a clutch / dog clutch that can be actuated, preferably by a further actuator, particularly preferably by the same actuator as the clutch of the first transmission component, preferably with a lockable second one Ratchet wheel and / or a synchronization. As a result, the second transmission component is also actuated as directly as possible.

Dabei ist es bevorzugt, das zweite Sperrrad als Teil einer Parksperre auszubilden.It is preferred to design the second ratchet wheel as part of a parking lock.

In diesem Zusammenhang ist es, wie bereits bei dem ersten Sperrrad von Vorteil, wenn das zweite Sperrrad mittels eines zweiten Klinkenhebels sperrbar bzw. entkoppelbar ist. In einer ersten Stellung (Sperrstellung) dieses zweiten Klinkenhebels ist der zweite Getriebebestandteil drehfest relativ zu einem gehäusefesten Bereich gesperrt und in einer zweiten Stellung (Entsperrstellung) des zweiten Klinkenhebels in seiner Rotation freigegeben.In this context, as with the first ratchet wheel, it is advantageous if the second ratchet wheel can be locked or decoupled by means of a second ratchet lever. In a first position (locking position) of this second ratchet lever, the second gear component is locked in a rotationally fixed manner relative to an area fixed to the housing and released in its rotation in a second position (unlocking position) of the second ratchet lever.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführung ist es auch von Vorteil, wenn das zweite Sperrrad ebenfalls mittels eines axial verschiebbaren Sperrrings (vorzugsweise über denselben Sperrring wie das erste Sperrrad) sperrbar bzw. entkoppelbar ist.According to a further preferred embodiment, it is also advantageous if the second ratchet wheel can also be locked or decoupled by means of an axially displaceable locking ring (preferably via the same locking ring as the first locking wheel).

Somit ist es weiterhin von Vorteil, wenn je Sperrrad ein Klinkenhebel vorhanden ist, welche Klinkenhebel vorzugsweise über einen gemeinsamen Stellmotor angetrieben / verstellbar sind.Thus, it is also advantageous if there is a ratchet lever for each ratchet wheel, which ratchet levers are preferably driven / adjustable via a common servomotor.

Alternativ ist es von Vorteil, wenn beide Sperrräder über denselben, eine Klauenkupplung bildenden Sperrring mit dem Gehäuse koppelbar oder von diesem entkoppelbar sind.Alternatively, it is advantageous if both ratchet wheels can be coupled to or decoupled from the housing via the same locking ring, which forms a claw coupling.

Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn der zweite Getriebebestandteil einen Planetenträger des Getriebes ausbildet.It has been found to be particularly useful if the second transmission component forms a planet carrier of the transmission.

Weiterhin ist es zweckdienlich, wenn das erste Sperrrad an einem axial aus dem Rotor herausragenden (vorzugsweise zumindest axial in einem Gehäusebestandteil der Anordnung angeordneten) Wellenabschnitt des ersten Getriebebestandteils aufgenommen ist und/oder das zweite Sperrrad an einem axial aus dem Rotor herausragenden (vorzugsweise ebenfalls zumindest teilweise axial in einem Gehäusebestandteil der Anordnung angeordneten) Wellenabschnitt des zweiten Getriebebestandteils aufgenommen ist. Dadurch wird die Zugänglichkeit der Sperrräder, ohne den axialen Bauraum (wesentlich) nachteilig zu beeinflussen, weiter verbessert.Furthermore, it is expedient if the first ratchet wheel is accommodated on a shaft section of the first gear component protruding axially out of the rotor (preferably at least axially arranged in a housing component of the arrangement) and / or the second ratchet wheel on a shaft section protruding axially out of the rotor (preferably also at least partially axially arranged in a housing component of the arrangement) shaft section of the second transmission component is received. As a result, the accessibility of the ratchet wheels is further improved without (significantly) adversely affecting the axial installation space.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit für ein hybrides Kraftfahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Elektromotor-Getriebe-Anordnung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, einer Verbrennungskraftmaschine und einer die Elektromotor-Getriebe-Anordnung mit der Verbrennungskraftmaschine in Wirkzusammenhang bringenden Schalteinrichtung.The invention also relates to a drive unit for a hybrid motor vehicle, with an electric motor-transmission arrangement according to the invention according to at least one of the embodiments described above, an internal combustion engine and a switching device that brings the electric motor-transmission arrangement into operative connection with the internal combustion engine.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.The invention will now be explained in more detail below with reference to figures, in which context various exemplary embodiments are also shown.

Es zeigen:

  • 1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Elektromotor-Getriebe-Anordnung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine perspektivische Darstellung eines Teils einer Betätigungseinrichtung zum Ändern eines Schaltzustandes eines in der Anordnung nach 1 eingesetzten Getriebes sowie zum Ein- und Auslegen einer Parksperre, wobei zwei, jeweils auf unterschiedliche Sperrräder einwirkende Klinkenhebel in ihrer ersten Stellung angeordnet sind,
  • 3 eine perspektivische Darstellung des Teils der Betätigungseinrichtung aus 2, wobei nun ein (zweiter) Klinkenhebel unter Entsperren eines zweiten Sperrrades in seine zweite Stellung verbracht ist, während der andere (erste) Klinkenhebel noch in seiner ersten Stellung verharrt,
  • 4 eine perspektivische Darstellung des Teils der Betätigungseinrichtung aus 2, wobei nun beide Klinkenhebel in ihre zweite Stellung verbracht sind,
  • 5 eine perspektivische Darstellung des Teils der Betätigungseinrichtung aus 2, wobei nun der erste Klinkenhebel unter Entsperren eines ersten Sperrrades in seine zweite Stellung verbracht ist, während sich der zweite Klinkenhebel in seiner ersten Stellung befindet,
  • 6 eine schematische Draufsicht auf ein in einem Kraftfahrzeug eingesetztes, die Anordnung aus 1 aufweisendes Antriebssystem,
  • 7 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Elektromotor-Getriebe-Anordnung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei ein nun alternativ zu den Klinkenhebeln verwendeter Sperrmechanismus eingesetzt ist,
  • 8 eine perspektivische Darstellung eines Teils des nach 7 ausgebildeten Sperrmechanismus, wobei ein äußerer Rampenring, ein mit diesem in Wirkverbindung stehender Tellerfederkäfig sowie ein mit den Sperrrädern zusammenwirkender Sperrring gut zu erkennen sind,
  • 9 eine Längsschnittdarstellung des in 8 dargestellten Teils des Sperrmechanismus,
  • 10 eine perspektivische Darstellung des in den 7 bis 9 eingesetzten Sperrrings,
  • 11 eine perspektivische Darstellung einer in dem Tellerfederkäfig aufgenommenen Tellerfeder,
  • 12 eine perspektivische Darstellung des in den 7 bis 9 eingesetzten Tellerfederkäfigs, sowie
  • 13 eine perspektivische Darstellung des in den 7 bis 9 eingesetzten Rampenrings.
Show it:
  • 1 a longitudinal sectional view of an electric motor-transmission arrangement according to the invention according to a first embodiment,
  • 2 a perspective view of part of an actuating device for changing a switching state of one in the arrangement according to 1 used gearbox as well as for engaging and disengaging a parking lock, whereby two ratchet levers, each acting on different ratchet wheels, are arranged in their first position,
  • 3 a perspective view of the part of the actuating device 2 , whereby a (second) ratchet lever is now brought into its second position with unlocking of a second ratchet wheel, while the other (first) ratchet lever still remains in its first position,
  • 4th a perspective view of the part of the actuating device 2 , whereby now both ratchet levers are brought into their second position,
  • 5 a perspective view of the part of the actuating device 2 , wherein the first ratchet lever is now brought into its second position, unlocking a first ratchet wheel, while the second ratchet lever is in its first position,
  • 6th a schematic plan view of a used in a motor vehicle, the arrangement from 1 having drive system,
  • 7th a longitudinal sectional view of an electric motor-transmission arrangement according to the invention according to a second embodiment, wherein a locking mechanism now used as an alternative to the ratchet levers is used,
  • 8th a perspective view of part of the after 7th trained locking mechanism, with an outer ramp ring, a plate spring cage in operative connection with this and a locking ring interacting with the ratchet wheels are clearly visible,
  • 9 a longitudinal sectional view of the in 8th shown part of the locking mechanism,
  • 10 a perspective view of the in the 7th until 9 used locking ring,
  • 11 a perspective view of a disc spring received in the disc spring cage,
  • 12th a perspective view of the in the 7th until 9 used disc spring cage, as well as
  • 13th a perspective view of the in the 7th until 9 used ramp ring.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely of a schematic nature and are used exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference symbols.

Mit 6 ist ein bevorzugter Einsatzbereich einer erfindungsgemäßen Elektromotor-Getriebe-Anordnung 1 (nachfolgend der Kürze wegen schlicht als Anordnung 1 bezeichnet) veranschaulicht. Die einen (ersten) Elektromotor 2 und ein Getriebe 5 aufweisende Anordnung 1 ist in dieser Ausführung in einer hybriden Antriebseinheit 20 eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, dass die Anordnung 1 prinzipiell auch in anderen Antriebssträngen, bspw. rein elektrischen Antriebssträngen, einsetzbar ist.With 6th is a preferred area of application of an electric motor-transmission arrangement according to the invention 1 (in the following simply as an arrangement for brevity 1 labeled). The one (first) electric motor 2 and a gearbox 5 having arrangement 1 is in this version in a hybrid drive unit 20th of a motor vehicle used. In this regard, it should be noted that the arrangement 1 can in principle also be used in other drive trains, for example purely electric drive trains.

Die Antriebseinheit 20 weist zudem eine Verbrennungskraftmaschine 21 auf. Auch weist die Antriebseinheit 20 einen weiteren (zweiten) Elektromotor 24 auf, der vorzugsweise als Generator betrieben ist. Der (erste) Elektromotor 2 der Anordnung 1 ist somit vorzugsweise als Fahrmotor / Antriebsmaschine betrieben. Die Verbrennungskraftmaschine 21, der zweite Elektromotor 24 und die Anordnung 1 sind über eine gemeinsame / zentrale Schalteinrichtung 22 gekoppelt und je nach Stellung der Schalteinrichtung 22 entsprechend miteinander und/oder mit einem Abtrieb 25 wirkverbunden.The drive unit 20th also has an internal combustion engine 21 on. Also has the drive unit 20th another (second) electric motor 24 on, which is preferably operated as a generator. The (first) electric motor 2 the arrangement 1 is thus preferably operated as a traction motor / prime mover. The internal combustion engine 21 , the second electric motor 24 and the arrangement 1 are via a common / central switchgear 22nd coupled and depending on the position of the switching device 22nd accordingly with each other and / or with an output 25th effectively connected.

Die Anordnung 1 ist in dieser Ausführung ausgangsseitig, d.h. seitens ihres Getriebeausgangs 34, nicht nur mit der Schalteinrichtung 22, auch permanent mit einem ein Differenzial 26 aufweisenden Abtrieb 25 verbunden.The order 1 is on the output side in this version, ie on the part of its transmission output 34 , not just with the switching device 22nd , also permanently with a differential 26th having downforce 25th tied together.

Eine detaillierte Darstellung der Anordnung 1 ist mit 1 gezeigt. Die Anordnung 1 weist den näher zu erkennenden Elektromotor 2 auf. Der Elektromotor 2 weist wiederum einen gesamtheitlich ringförmig verlaufenden Stator 3 auf. Der Stator 3 ist in einem Gehäuse 28 der Anordnung 1 fest aufgenommen. Neben dem Stator 3 weist der Elektromotor 2 einen (in Bezug auf eine zentrale Drehachse 27) radial innerhalb dieses Stators 3 angeordneten, relativ zu dem Stator 3 verdrehbar gelagerten Rotor 4 auf. Der Rotor 4 ist auf typische Weise in dem Gehäuse 28 gelagert.A detailed representation of the arrangement 1 is with 1 shown. The order 1 indicates the electric motor to be recognized more closely 2 on. The electric motor 2 in turn has an entirely annular stator 3 on. The stator 3 is in a housing 28 the arrangement 1 firmly recorded. Next to the stator 3 instructs the electric motor 2 one (with respect to a central axis of rotation 27 ) radially inside this stator 3 arranged relative to the stator 3 rotatable rotor 4th on. The rotor 4th is typically in the housing 28 stored.

Erfindungsgemäß ist das Getriebe 5 der Anordnung 1 radial innerhalb des Rotors 4 angeordnet. Dies bedeutet, dass der Rotor 4 gesamtheitlich im Wesentlichen ringförmig / rohrförmig ausgebildet ist und das Getriebe 5 in einem (radialen) Hohlraum 6 des Rotors 4 eingesetzt ist.The transmission is according to the invention 5 the arrangement 1 radially inside the rotor 4th arranged. This means that the rotor 4th as a whole is essentially ring-shaped / tubular and the transmission 5 in a (radial) cavity 6th of the rotor 4th is used.

Es ist mit 1 auch zu erkennen, dass das Getriebe 5 vollständig radial innerhalb des Rotors 4 aufgenommen ist und den Rotor 4 somit nicht radial überragt / überdeckt. Zudem ist das Getriebe 5 nahezu vollständig axial innerhalb des Hohlraums 6 eingeschoben / aufgenommen. Das Getriebe 5 ist in dieser Ausführung als ein Planetengetriebe ausgebildet.It is with 1 also to see that the gearbox 5 completely radially inside the rotor 4th is added and the rotor 4th thus not protruding / overlapping radially. In addition, the transmission is 5 almost completely axially within the cavity 6th inserted / recorded. The gear 5 is designed in this embodiment as a planetary gear.

Insbesondere die Planetenräder 7 des Getriebes 5 sind radial sowie axial vollständig in den Rotor 4 eingeschoben. Ein mit den Planetenrädern 7 in Zahneingriff befindliches Hohlrad 13 des Getriebes 5 ist relativ zu dem Gehäuse 28 verdrehbar gelagert. Das Hohlrad 13 bildet einen ersten Getriebebestandteil 8 mit aus, der einen sich aus dem Rotor 4 zu einer axialen Seite hin hinausragenden (ersten) Wellenabschnitt 15 aufweist.In particular the planetary gears 7th of the transmission 5 are completely radially and axially into the rotor 4th inserted. One with the planet gears 7th ring gear in meshing engagement 13th of the transmission 5 is relative to the housing 28 rotatably mounted. The ring gear 13th forms a first transmission component 8th with off, one out of the rotor 4th (first) shaft section protruding to one axial side 15th having.

Die Planetenräder 7 sind des Weiteren auf einem Planetenträger 14 des Getriebes 5 frei drehbar gelagert. Der Planetenträger 14 bildet einen zweiten Getriebebestandteil 9 mit aus, der ebenfalls einen (zweien) Wellenabschnitt 16 aufweist. Der zweite Wellenabschnitt 16 erstreckt sich axial aus dem Rotor 4 hinaus. Der zweite Wellenabschnitt 16 erstreckt sich zu derselben axialen Seite wie der erste Wellenabschnitt 15 aus dem Rotor 4 hinaus.The planet gears 7th are also on a planet carrier 14th of the transmission 5 freely rotatable. The planet carrier 14th forms a second transmission component 9 with, which also has a (two) shaft section 16 having. The second wave section 16 extends axially out of the rotor 4th out. The second wave section 16 extends to the same axial side as the first shaft section 15th from the rotor 4th out.

Der Planetenträger 14 ist in dieser Ausführung jener Bestandteil, der mit dem Abtrieb 25 gemäß 6 weiter gekoppelt / verbunden ist.The planet carrier 14th in this version is the component that is associated with the output 25th according to 6th is still paired / connected.

Ein Sonnenrad 29 des Getriebes 5 ist in dieser Ausführung drehfest mit dem Rotor 4 verbunden. Das Sonnenrad 29 ist über einen Flansch 30, der sich in radialer Richtung vorbei an den Planetenrädern 7 nach außen erstreckt, mit dem Rotor 4 verbunden. Dabei steht das Sonnenrad 29 zumindest zu einem kleinen Teil axial aus dem Rotor 4 heraus, ist jedoch gesamtheitlich radial und axial innerhalb des Gehäuses 28 angeordnet.A sun gear 29 of the transmission 5 is in this version non-rotatably with the rotor 4th tied together. The sun gear 29 is via a flange 30th moving in the radial direction past the planet gears 7th extends outward with the rotor 4th tied together. The sun wheel is standing 29 at least to a small extent axially out of the rotor 4th out, but is entirely radially and axially within the housing 28 arranged.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die 6 nur schematischer Natur ist und lediglich aufgrund der Übersichtlichkeit das Getriebe 5 in Form des Planetengetriebes neben dem als Elektromotor 2 gekennzeichneten Kasten gezeichnet ist.In this context it should be noted that the 6th is only of a schematic nature and the transmission is only for the sake of clarity 5 in the form of the planetary gear in addition to the electric motor 2 marked box is drawn.

Das Getriebe 5 ist durch die auch in Verbindung mit den 2 bis 5 detaillierter zu erkennende Betätigungseinrichtung 23 ansteuerbar. Die Betätigungseinrichtung 23 ist vorzugsweise der Anordnung 1 direkt zugeordnet und somit Bestandteil der Anordnung 1. Die Betätigungseinrichtung 23 verfügt über einen Aktor 10, der die beiden Getriebebestandteile 8 und 9 sperren bzw. entsperren kann. Zu diesem Zwecke ist ein in 6 angedeuteter Stellmotor 19 vorhanden, der triebfest mit einer Aktorwelle 31 verbunden ist. Stellmotor 19 und Aktorwelle 31 bilden zusammen den Aktor 10.The gear 5 is through the also in connection with the 2 until 5 actuating device recognizable in more detail 23 controllable. The actuator 23 is preferably the arrangement 1 directly assigned and thus part of the arrangement 1 . The actuator 23 has an actuator 10 , which is the two transmission components 8th and 9 can lock or unlock. to for this purpose is an in 6th indicated servomotor 19th present, the drive fixed with an actuator shaft 31 connected is. Servomotor 19th and actuator shaft 31 together form the actuator 10 .

Auf der Aktorwelle 31 sitzen zwei axial zueinander beabstandete Nocken 32a, 32b, die jeweils mit einem Klinkenhebel 17, 18 in Wirkverbindung stehen. Ein erster Nocken 32a ist einem ersten Klinkenhebel 17 zugeordnet, während ein zweiter Nocken 32b einem zweiten Klinkenhebel 18 zugeordnet ist. Jeder Klinkenhebel 17, 18 ist weiterhin einem Sperrrad 11, 12 zugeordnet oder wirkt mit diesem zusammen. Der erste Klinkenhebel 17 wirkt mit einem ersten Sperrrad 11 zusammen, das drehfest mit dem ersten Wellenbestandteil 15 verbunden ist. Der zweite Klinkenhebel 18 wirkt mit einem zweiten Sperrrad 12 zusammen, das drehfest mit dem zweiten Wellenabschnitt 16 verbunden ist.On the actuator shaft 31 sit two axially spaced cams 32a , 32b , each with a ratchet lever 17th , 18th are in operative connection. A first cam 32a is a first ratchet lever 17th assigned while a second cam 32b a second ratchet lever 18th assigned. Every ratchet lever 17th , 18th is still a ratchet wheel 11 , 12th assigned to or interacts with this. The first ratchet lever 17th acts with a first ratchet wheel 11 together, rotatably with the first shaft component 15th connected is. The second ratchet lever 18th works with a second ratchet wheel 12th together, rotatably with the second shaft section 16 connected is.

Mit den 2 bis 5 ist gezeigt, dass je nach Drehposition der Aktorwelle 31 der erste Klinkenhebel 17 und der zweite Klinkenhebel 18 jeweils zwischen seiner ersten Stellung, die einer Sperrstellung entspricht, und seiner zweiten Stellung, die einer Entsperrstellung entspricht, verstellbar / verschwenkbar sind. Die erste Stellung / Sperrstellung ist vorzugsweise als eine federvorgespannte Ruhestellung des jeweiligen Klinkenhebels 17, 18 umgesetzt. In der ersten Stellung des ersten Klinkenhebels 17 ist folglich der erste Getriebebestandteil 8 / das Hohlrad 13 relativ zu einem Gehäuse 28 abgestützt / blockiert und in der zweiten Stellung des ersten Klinkenhebels 17 relativ zu dem Gehäuse 28 verdrehbar / in seiner Rotation frei gegeben. In der ersten Stellung des zweiten Klinkenhebels 18 ist folglich der zweite Getriebebestandteil 9 / der Planetenträger 14 relativ zu dem Gehäuse 28 abgestützt / blockiert und in der zweiten Stellung des zweiten Klinkenhebels 18 relativ zu dem Gehäuse 28 verdrehbar / in seiner Rotation frei gegeben.With the 2 until 5 it is shown that depending on the rotary position of the actuator shaft 31 the first ratchet lever 17th and the second pawl lever 18th are each adjustable / pivotable between its first position, which corresponds to a locked position, and its second position, which corresponds to an unlocked position. The first position / blocking position is preferably a spring-loaded rest position of the respective ratchet lever 17th , 18th implemented. In the first position of the first ratchet lever 17th is consequently the first part of the transmission 8th / the ring gear 13th relative to a housing 28 supported / blocked and in the second position of the first ratchet lever 17th relative to the housing 28 rotatable / released in its rotation. In the first position of the second ratchet lever 18th is consequently the second transmission component 9 / the planet carrier 14th relative to the housing 28 supported / blocked and in the second position of the second ratchet lever 18th relative to the housing 28 rotatable / released in its rotation.

In dieser Ausführung befindet sich das erste Sperrrad 11 zwar axial versetzt zu dem Rotor 4, jedoch axial auf gleicher Höhe sowie radial innerhalb eines Gehäusebestandteils 33 des Gehäuses 28. Das zweite Sperrrad 12 ist mit einem Abschnitt axial auf gleicher Höhe mit dem Gehäusebestandteil 33 des Gehäuses 28 angeordnet und ebenfalls radial innerhalb des Gehäusebestandteils 33.In this version there is the first ratchet wheel 11 although axially offset to the rotor 4th , but axially at the same height and radially within a housing component 33 of the housing 28 . The second ratchet wheel 12th is axially level with the housing component with one section 33 of the housing 28 arranged and also radially inside the housing component 33 .

Das erste Sperrrad 11 bildet somit mit dem ersten Klinkenrad 17 einen Teil eines Abwurfmechanismus, mit dem der Elektromotor 2 in der zweiten Stellung des ersten Klinkenhebels 17 von dem übrigen Antriebsstrang entkoppelt ist. Das zweite Sperrrad 12 bildet mit dem zweiten Klinkenrad 18 einen Teil einer Parksperre mit aus, durch die das Kraftfahrzeug in der ersten Stellung des zweiten Klinkenhebels 18 über den zweiten Getriebebestandteil 9, eine Zahnradstufe 35 und den Abtrieb 25 (6) vor einem Wegrollen gesperrt / gesichert ist.The first ratchet wheel 11 thus forms with the first ratchet wheel 17th part of a release mechanism with which the electric motor 2 in the second position of the first ratchet lever 17th is decoupled from the rest of the drive train. The second ratchet wheel 12th forms with the second ratchet wheel 18th part of a parking lock with which the motor vehicle is in the first position of the second ratchet lever 18th via the second transmission component 9 , a gear stage 35 and the downforce 25th ( 6th ) is locked / secured against rolling away.

Mit anderen Worten ausgedrückt, besteht die erfinderische Lösung darin, den Bauraum (Hohlraum 6) radial innerhalb des Rotors 4 für ein Getriebe 5 zu nutzen und so die Drehmomentkapazität des Gesamtsystems zu erhöhen.In other words, the inventive solution consists in the construction space (cavity 6th ) radially inside the rotor 4th for a gear 5 to use and thus to increase the torque capacity of the overall system.

Ein E-Motor mit gleicher Drehmomentkapazität müsste einen deutlich größeren Luftspaltdurchmesser aufweisen. Unter der Annahme einer konstanten Schubdichte müsste dieser Durchmesser das Wurzel(i)-fache des Motors ohne Getriebestufe betragen, wobei „i“ dem Übersetzungsverhältnis der Getriebestufe entspricht. Gängige Übersetzungen zwischen Sonne und Träger eines Planetengetriebes sind i = ca. 2 bis 5. Daraus folgt der Luftspaltdurchmesser müsste mehr als doppelt so groß sein wie bei einem Motor mit Planetengetriebe. Wollte man die Drehmomenterhöhung durch eine Verlängerung des Motors erzeugen, so müsste dieser die i-fache Länge des Motors mit Getriebe besitzen. Analog müsste der Motor bis zu fünfmal länger sein, bei einem Übersetzungsverhältnis wie oben beschrieben.An electric motor with the same torque capacity would have to have a significantly larger air gap diameter. Assuming a constant thrust density, this diameter would have to be the root (i) -fold of the motor without a gear stage, where "i" corresponds to the gear ratio of the gear stage. Common ratios between the sun and the carrier of a planetary gear are i = approx. 2 to 5. This means that the air gap diameter should be more than twice as large as in a motor with a planetary gear. If you wanted to increase the torque by lengthening the motor, it would have to be i times the length of the motor with gearbox. Similarly, the motor would have to be up to five times longer with a gear ratio as described above.

Weiterhin wird für die Getriebestufe 5 ein Planetengetriebe (einstufig oder mehrstufig ausgeführt) genutzt, da dadurch gewährleistet ist, dass die Motorausgangswelle 34 weiterhin koaxial zum Rotor 4 / Stator 3 des Motors 2 verläuft. Ein weiterer Vorteil des Planetengetriebes ist es, dass damit relativ große Übersetzungsverhältnisse auf kleinem Bauraum realisiert werden können.Furthermore, for the gear stage 5 a planetary gear (single-stage or multi-stage) is used, as this ensures that the motor output shaft 34 still coaxial with the rotor 4th / Stator 3 of the motor 2 runs. Another advantage of the planetary gear is that it enables relatively large transmission ratios to be achieved in a small installation space.

Weitere Lösungen sind die Integration des Parksperren-Mechanismus und des Abwurf-Mechanismus in den inneren Bauraum des E-Motors 2 und die direkte Anbindung dieser zwei Mechanismen an das Planetengetriebe 5.Further solutions are the integration of the parking lock mechanism and the release mechanism in the inner space of the electric motor 2 and the direct connection of these two mechanisms to the planetary gear 5 .

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Planetensatz 5 wie folgt verschaltet: Sonnenrad 29 ist verbunden mit Rotor 4; Planetenträger 14 ist verbunden mit Motorausgangswelle 34 und dem Klinkenrad 12 der Parksperre; Hohlrad 13 ist verbunden mit Abwurfmechanismus. Wenn der Abwurfmechanismus geschlossen ist, ist das Hohlrad 13 mit dem Gehäuse 28 verbunden und rotatorisch gesperrt. Dadurch ist die höchste Übersetzung des Planetengetriebes 5 aktiv. Wenn der Abwurfmechanismus geöffnet ist, kann sich das Hohlrad 13 bei stehendem Sonnenrad 29 (/ Rotor 4) frei drehen. In 1 sind der Abwurf-Mechanismus und der Parksperren-Mechanismus teilweise dargestellt. Beide Systeme können beispielsweise als Klinkenrad 11 ,12 mit Sperrklinke 17, 18 ausgeführt sein, wie sie üblicherweise bei Parksperren eingesetzt werden und in 2 beispielhaft dargestellt sind.In a preferred embodiment, the planetary gear set is 5 interconnected as follows: sun gear 29 is connected to the rotor 4th ; Planet carrier 14th is connected to the engine output shaft 34 and the ratchet wheel 12th the parking lock; Ring gear 13th is connected to the release mechanism. When the ejection mechanism is closed, the ring gear is 13th with the case 28 connected and rotationally locked. This is the highest gear ratio of the planetary gear 5 active. When the ejection mechanism is open, the ring gear can move 13th with the sun gear stationary 29 (/ Rotor 4th ) rotate freely. In 1 the release mechanism and the parking lock mechanism are partially shown. Both systems can be used, for example, as a ratchet wheel 11 , 12 with pawl 17th , 18th be designed as they are usually used in parking locks and in 2 are shown by way of example.

Außerdem sind in der gezeigten Ausführung der Abwurf-Mechanismus und der Parksperren-Mechanismus so angeordnet, dass sie mit einem gemeinsamen Aktor 10 / Stellmotor 19 (z.B. Nockenwelle 31) betätigt werden.In addition, in the embodiment shown, the release mechanism and the parking lock mechanism are arranged in such a way that they share a common actuator 10 / Servomotor 19th (e.g. camshaft 31 ) are operated.

Die oben genannte Konstruktion ist faktisch als Klauenkupplung ausgeführt, bei der die Betätigung in radialer Richtung erfolgt. Denkbar wäre auch eine Klauenkupplung, wie in dem nachfolgen näher beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, die in axialer Richtung betätigt wird, wie dies bei einer Schaltsynchronisierung erfolgt. Im Gegensatz zu einer Schaltsynchronisierung werden die eigentlichen Synchronisationsringe nicht zwingend benötigt. Die Drehzahlsynchronisation kann über den E-Motor 2 erfolgen.The above-mentioned construction is actually designed as a claw coupling, in which the actuation takes place in the radial direction. A dog clutch, as described in the second exemplary embodiment described in more detail below, would also be conceivable, which is actuated in the axial direction, as is the case with shift synchronization. In contrast to shift synchronization, the actual synchronization rings are not absolutely necessary. The speed synchronization can be done via the electric motor 2 take place.

In Verbindung mit den 7 bis 13 wird nachfolgend ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Elektromotor-Getriebe-Anordnung 1 beschrieben. Die Elektromotor-Getriebe-Anordnung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels ist prinzipiell gemäß der Elektromotor-Getriebe-Anordnung 1 des ersten Ausführungsbeispiels aufgebaut sowie funktionierend. Der Kürze wegen werden nachfolgend lediglich die Unterschiede zwischen diesen beiden Ausführungsbeispielen beschrieben.In connection with the 7th until 13th is a second embodiment of an electric motor-transmission arrangement according to the invention 1 described. The electric motor-transmission arrangement 1 of the second embodiment is in principle according to the electric motor-transmission arrangement 1 of the first embodiment constructed and functioning. For the sake of brevity, only the differences between these two exemplary embodiments are described below.

Insbesondere ist die Betätigungseinrichtung 23 in dieser Ausführung anders als in dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut. Die Betätigungseinrichtung 23 weist wiederum einen Aktor 10 (mit nur einem Stellmotor 19) auf. Dieser Stellmotor 19 ist über einen in Verbindung mit den 7 bis 13 detailliert dargestellten Sperrmechanismus 36 gekoppelt. Der Sperrmechanismus 36, der im Wesentlichen als Klauenkupplung funktioniert, weist einen axial verschiebbaren Sperrring 37 auf, der, wie nachfolgend beschrieben, wiederum die einzelnen Schaltzustände der Sperrräder 11,12 erzeugt.In particular, the actuator 23 constructed differently in this embodiment than in the first embodiment. The actuator 23 again has an actuator 10 (with only one servomotor 19th ) on. This servomotor 19th is about one in connection with the 7th until 13th detailed locking mechanism 36 coupled. The locking mechanism 36 , which essentially functions as a claw coupling, has an axially displaceable locking ring 37 which, as described below, in turn generates the individual switching states of the ratchet wheels 11, 12.

Mit 7 ist zunächst gut zu erkennen, dass der Stellmotor 19 mit einem entsprechenden Ritzel 38 mit einem Rampenring 39 in Zahneingriff steht. Das Ritzel 38 ist im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse 27 ausgerichtet. Der Rampenring 39 weist eine Kronenradverzahnung 40 auf, in die das Ritzel 38 unmittelbar eingreift. Somit kommt es bei einem Verdrehen des Ritzels 38 durch den Stellmotor 19 unmittelbar zu einem Verdrehen des koaxial zur Drehachse 27 ausgerichteten Rampenrings 39.With 7th it is easy to see at first that the servomotor 19th with a corresponding pinion 38 with a ramp ring 39 is in mesh. The pinion 38 is substantially perpendicular to the axis of rotation 27 aligned. The ramp ring 39 has a crown gear toothing 40 on into which the pinion 38 intervenes immediately. This means that the pinion rotates 38 by the servomotor 19th directly to a rotation of the coaxial to the axis of rotation 27 aligned ramp ring 39 .

Der Rampenring 39 weist zu seiner radialen Innenseite hin eine (gewindeförmige) Rampenkontur 41 auf. Wir dann in Verbindung der 8 und 9 besonders gut zu erkennen, greift ein radial innerhalb des Rampenrings 39 angeordneter Tellerfederkäfig 43 mit mehreren, hier drei, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Stegen 42 in die Rampenkontur 41 ein. Der Tellerfederkäfig 43 ist zugleich drehfest, jedoch axial verschiebbar an dem Gehäuse 28 abgestützt / aufgenommen.The ramp ring 39 has a (thread-shaped) ramp contour on its radial inside 41 on. We then connect the 8th and 9 Particularly easy to see is a radial inside the ramp ring 39 arranged disc spring cage 43 with several, here three, webs distributed in the circumferential direction 42 into the ramp contour 41 a. The disc spring cage 43 is at the same time non-rotatable, but axially displaceable on the housing 28 supported / absorbed.

Der Sperrring 37 wird von seinen zwei axial abgewandten Seiten her von jeweils einer Tellerfeder 44a, 44b abgestützt. Eine erste Tellerfeder 44a ist zu einer ersten axialen Seite des Sperrrings 37 zwischen diesem und dem Tellerfederkäfig 43 eingesetzt / eingespannt; eine zweite Tellerfeder 44b ist zu einer, der ersten axialen Seite abgewandten, zweiten axialen Seite des Sperrrings 37 zwischen diesem und dem Tellerfederkäfig 43 eingesetzt / eingespannt. Zugleich ist der Sperrring 37 über eine Verzahnung 45 (Kerbverzahnung / Axialverzahnung) fest in Drehrichtung relativ zu dem Gehäuse 28 abgestützt, jedoch in axialer Richtung entlang der Drehachse 27 relativ zu diesem verschiebbar gelagert.The locking ring 37 is from its two axially facing away sides from a plate spring each 44a , 44b supported. A first disc spring 44a is to a first axial side of the locking ring 37 between this and the disc spring cage 43 inserted / clamped; a second disc spring 44b is to a second axial side of the locking ring facing away from the first axial side 37 between this and the disc spring cage 43 inserted / clamped. At the same time is the locking ring 37 via a toothing 45 (Serration / axial toothing) fixed in the direction of rotation relative to the housing 28 supported, but in the axial direction along the axis of rotation 27 mounted displaceably relative to this.

Bei einem Verdrehen des Rampenrings 39 kommt es folglich durch die Koppelung über die Rampenkontur 41 und die Stege 42 zu einem axialen Verschieben des Tellerfederkäfigs 43 und folglich des Sperrrings 37 entlang der Drehachse 27.When the ramp ring is twisted 39 consequently it comes from the coupling via the ramp contour 41 and the bridges 42 to an axial displacement of the disc spring cage 43 and consequently the locking ring 37 along the axis of rotation 27 .

In den 7 und 9 ist jeweils eine Neutralstellung des Sperrrings 37 umgesetzt, in der beide Sperrräder 11, 12 frei relativ zu dem Gehäuse 28 verdrehbar sind. Wird nun der Rampenring 39 ausgehend von dieser Neutralstellung in einer ersten Drehrichtung angetrieben, gelangt der Sperrring 37 mit seiner Sperrverzahnung 46 in Zahneingriff mit dem ersten Sperrrad 11 und legt somit das erste Sperrrad 11 an dem Gehäuse 28 fest (erste Sperrstellung). Wird der Rampenring 39 ausgehend von der Neutralstellung in einer, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung angetrieben, gelangt der Sperrring 37 in Zahneingriff mit dem zweiten Sperrrad 12 und legt somit das zweite Sperrrad 12 an dem Gehäuse 28 fest (zweite Sperrstellung).In the 7th and 9 is a neutral position of the locking ring 37 implemented in both ratchet wheels 11 , 12th free relative to the housing 28 are rotatable. Now becomes the ramp ring 39 The locking ring is driven in a first direction of rotation starting from this neutral position 37 with its locking teeth 46 in mesh with the first ratchet wheel 11 and thus places the first ratchet wheel 11 on the housing 28 fixed (first locked position). Will be the ramp ring 39 Starting from the neutral position, driven in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, the locking ring arrives 37 in mesh with the second ratchet wheel 12th and thus places the second ratchet wheel 12th on the housing 28 fixed (second locked position).

Aufgrund der Anordnung der Tellerfedern 44a, 44b axial zwischen dem Tellerfederkäfig 43 und dem Sperrring 37 kommt es bei einem Zahn-Zahn-Kontakt zwischen dem Sperrring 37 und dem jeweiligen Sperrrad 11, 12 zu einem selbsttätigen Vorspannen der jeweiligen Tellerfeder 44a, 44b. Kommt es schließlich zu einer weiteren relativen Verdrehung zwischen Sperrring 37 und dem jeweiligen Sperrrad 11, 12, wird der Sperrring 37 schließlich selbsttätig in die entsprechende Sperrstellung verbracht.Due to the arrangement of the disc springs 44a , 44b axially between the cup spring cage 43 and the locking ring 37 occurs when there is tooth-to-tooth contact between the locking ring 37 and the respective ratchet wheel 11 , 12th for an automatic pre-tensioning of the respective disc spring 44a , 44b . Finally, there is a further relative rotation between the locking ring 37 and the respective ratchet wheel 11 , 12th , becomes the locking ring 37 finally brought automatically into the corresponding locking position.

Mit anderen Worten ausgedrückt, besitzt der Rampenring 39 außen eine Kronenradverzahnung 40 und innen eine Rampenkontur 41. Er wird über ein Ritzel 38 von einem Aktor 10, 19 angetrieben und führt eine rotatorische Bewegung aus. Der Tellerfederkäfig 43 greift mit drei Stegen 42 in die Rampenkontur 41 des Rampenrings 39 ein und wird im Gehäuse 28 rotatorisch gesperrt, d.h. er kann lediglich eine Axialbewegung ausführen. Der Sperrring 37 wird über zwei Tellerfedern 44a, 44b axial positioniert und über eine Verzahnung 45 im Gehäuse 28 axial geführt. Des Weiteren hat der Sperrring 37 eine innere Verzahnung (Sperrverzahnung 46), so dass er einen dritten oder vierten Ring 11, 12 gegen das Gehäuse 28 blockieren kann.In other words, the ramp ring has 39 a crown gear toothing on the outside 40 and inside a ramp contour 41 . He gets over a pinion 38 from an actuator 10 , 19th driven and performs a rotary movement. The disc spring cage 43 grips with three bars 42 into the ramp contour 41 of the ramp ring 39 one and is in the housing 28 locked in rotation, ie it can only perform an axial movement. The locking ring 37 is about two disc springs 44a , 44b axially positioned and via a toothing 45 in the housing 28 axially guided. Furthermore, the locking ring has 37 an internal toothing (locking toothing 46 ) so that he has a third or fourth ring 11 , 12th against the housing 28 can block.

Ergibt sich beim Verschieben eine Zahn-Zahnstellung des Sperrrings 37 zu einem der Ringe 11, 12 auf den Wellen 15, 16, so kann der Sperrring 37 axial nicht weiter verschoben werden. In diesem Fall fördert der Rampenring 39 den Tellerfederkäfig 43 weiter und spannt eine der beiden Tellerfedern 44a, 44b zwischen Käfig 43 und Sperrring 37. Wird die Zahn-Zahn-Stellung durch ein Verdrehen der Wellen 15, 16 aufgelöst, schiebt diese Federkraft den Sperrring 37 in die Verzahnung 46 des Gegenstücks.If the locking ring is moved to a tooth-tooth position 37 to one of the rings 11 , 12th on the waves 15th , 16 so can the locking ring 37 cannot be shifted further axially. In this case, the ramp ring promotes 39 the disc spring cage 43 further and tension one of the two disc springs 44a , 44b between cage 43 and locking ring 37 . The tooth-tooth position is achieved by twisting the shafts 15th , 16 dissolved, this spring force pushes the locking ring 37 into the gearing 46 of the counterpart.

Am Aktor 10 kann so auf eine Erkennung der Zahn-Zahnstellung verzichtet werden. Auch ein Spannungsabfall am Aktor 10 wird somit entschärft. Wird das Fahrzeug beispielsweise in einer Zahn-Zahnstellung abgestellt, verliert der Aktor 10 zwar seine Spannungsversorgung, die Energie in den Federn 44a, 44b kann aber immer noch die Parksperre einlegen.At the actuator 10 recognition of the tooth-tooth position can thus be dispensed with. Also a voltage drop on the actuator 10 is thus defused. If the vehicle is parked in a tooth-tooth position, for example, the actuator loses 10 although its power supply, the energy in the springs 44a , 44b but can still engage the parking lock.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Elektromotor-Getriebe-AnordnungElectric motor-gear arrangement
22
Elektromotor / erster ElektromotorElectric motor / first electric motor
33
Statorstator
44th
Rotorrotor
55
Getriebetransmission
66th
Hohlraumcavity
77th
PlanetenradPlanetary gear
88th
erster Getriebebestandteilfirst transmission component
99
zweiter Getriebebestandteilsecond transmission component
1010
AktorActuator
1111
erstes Sperrradfirst ratchet wheel
1212th
zweites Sperrradsecond ratchet wheel
1313th
HohlradRing gear
1414th
PlanetenträgerPlanet carrier
1515th
erster Wellenbestandteilfirst shaft component
1616
zweiter Wellenbestandteilsecond shaft component
1717th
erster Klinkenhebelfirst ratchet lever
1818th
zweiter Klinkenhebelsecond ratchet lever
1919th
StellmotorServomotor
2020th
AntriebseinheitDrive unit
2121
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
2222nd
SchalteinrichtungSwitching device
2323
BetätigungseinrichtungActuator
2424
zweiter Elektromotorsecond electric motor
2525th
AbtriebDownforce
2626th
Differenzialdifferential
2727
DrehachseAxis of rotation
2828
Gehäusecasing
2929
SonnenradSun gear
3030th
Flanschflange
3131
AktorwelleActuator shaft
32a32a
erste Nockefirst cam
32b32b
zweite Nockesecond cam
3333
GehäusebestandteilHousing component
3434
GetriebeausgangTransmission output
3535
ZahnradstufeGear stage
3636
SperrmechanismusLocking mechanism
3737
SperrringLocking ring
3838
Ritzelpinion
3939
RampenringRamp ring
4040
KronenradverzahnungCrown gear teeth
4141
RampenkonturRamp contour
4242
Stegweb
4343
TellerfederkäfigDisc spring cage
44a44a
erste Tellerfederfirst disc spring
44b44b
zweite Tellerfedersecond disc spring
4545
VerzahnungInterlocking
4646
SperrverzahnungLocking teeth

Claims (10)

Elektromotor-Getriebe-Anordnung (1) für einen hybridischen oder rein elektrischen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einem Elektromotor (2), wobei der Elektromotor (2) einen gehäusefesten, gesamtheitlich ringförmig ausgebildeten Stator (3) und einen radial innerhalb des Stators (3), relativ zu dem Stator (3) verdrehbar gelagerten Rotor (4) aufweist, sowie mit einem an den Rotor (4) anschließenden Getriebe (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (5) zumindest teilweise in einem radialen Hohlraum (6) des Rotors (4) angeordnet ist.Electric motor-gearbox arrangement (1) for a hybrid or purely electric motor vehicle drive train, with an electric motor (2), the electric motor (2) having a housing-fixed, entirely annular stator (3) and a radially inside the stator (3), relative to the stator (3) rotatably mounted rotor (4), and with a gear (5) adjoining the rotor (4), characterized in that the gear (5) is at least partially in a radial cavity (6) of the rotor ( 4) is arranged. Anordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (5) zumindest zwei unterschiedliche Schaltzustände aufweist.Arrangement (1) according to Claim 1 , characterized in that the transmission (5) has at least two different switching states. Anordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (5) als ein Planetengetriebe ausgebildet ist.Arrangement (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the gear (5) is designed as a planetary gear. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Planetenräder (7) des Getriebes (5) axial vollständig innerhalb des Hohlraums (6) aufgenommen sind.Arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that several planet gears (7) of the transmission (5) are axially completely received within the cavity (6). Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Getriebebestandteil (8) ein durch einen Aktor (10) sperrbares erstes Sperrrad (11) aufweist.Arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that a first transmission component (8) has a first ratchet wheel (11) which can be locked by an actuator (10). Anordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Getriebebestandteil (8) ein Hohlrad (13) des Getriebes (5) mit ausbildet.Arrangement (1) according to Claim 5 , characterized in that the first transmission component (8) forms a ring gear (13) of the transmission (5). Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Getriebebestandteil (9) ein durch einen weiteren Aktor oder denselben Aktor (10) wie das erste Sperrrad (11) sperrbares zweites Sperrrad (12) aufweist.Arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that a second transmission component (9) has a second ratchet wheel (12) which can be locked by a further actuator or the same actuator (10) as the first ratchet wheel (11). Anordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Getriebebestandteil (9) einen Planetenträger (14) des Getriebes (5) ausbildet.Arrangement (1) according to Claim 7 , characterized in that the second transmission component (9) forms a planet carrier (14) of the transmission (5). Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sperrrad (11) an einem axial aus dem Rotor (4) herausragenden Wellenabschnitt (15) des ersten Getriebebestandteils (8) aufgenommen ist und/oder das zweite Sperrrad (12) an einem axial aus dem Rotor (4) herausragenden Wellenabschnitt (16) des zweiten Getriebebestandteils (9) aufgenommen ist.Arrangement (1) according to one of the Claims 5 until 8th , characterized in that the first ratchet wheel (11) is received on a shaft section (15) of the first gear component (8) protruding axially out of the rotor (4) and / or the second ratchet wheel (12) on an axially out of the rotor (4 ) protruding shaft section (16) of the second transmission component (9) is added. Antriebseinheit (20) für ein hybrides Kraftfahrzeug, mit einer Elektromotor-Getriebe-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, einer Verbrennungskraftmaschine (21) und einer die Elektromotor-Getriebe-Anordnung (1) mit der Verbrennungskraftmaschine (21) in Wirkzusammenhang bringenden Schalteinrichtung (22).Drive unit (20) for a hybrid motor vehicle, with an electric motor-transmission arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 9 , an internal combustion engine (21) and a switching device (22) which brings the electric motor-transmission arrangement (1) into operative connection with the internal combustion engine (21).
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