DE102020200168B4 - Gearbox concept of a manual transmission for electrically powered commercial vehicles as well as agricultural and construction machinery - Google Patents

Gearbox concept of a manual transmission for electrically powered commercial vehicles as well as agricultural and construction machinery Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung einer Antriebswelle (1) eines elektrischen Motors (30) mit einer Abtriebswelle (11), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Verbinden eines an der Antriebswelle (1) festverbundenen ersten Getrieberads (2) mit einem an einer Zwischenwelle (4) festverbundenen zweiten Getrieberad (5); Verbinden eines dritten (7) und eines vierten (8) Getrieberads, die an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Getrieberads (5) angeordnet sind und an der Zwischenwelle (4) festverbunden sind, mit jeweils einem fünften (9) und einem sechsten (10) Getrieberad, die drehbar auf der Abtriebswelle (11) angeordnet sind; wobei die Abtriebswelle (11) abwechselnd mit dem fünften (9) und dem sechsten (10) Getrieberad festverbunden wird. Darüber hinaus beschreibt die vorliegende Erfindung eine Schaltvorrichtung, die das genannte Verfahren durchführen kann.

Figure DE102020200168B4_0000
The present invention relates to a method for connecting a drive shaft (1) of an electric motor (30) to an output shaft (11), the method comprising the following steps: connecting a first gear wheel (2) firmly connected to the drive shaft (1) to a an intermediate shaft (4) firmly connected second gear wheel (5); Connecting a third (7) and a fourth (8) gear wheel, which are arranged on opposite sides of the second gear wheel (5) and are permanently connected to the intermediate shaft (4), with a fifth (9) and a sixth (10) gear wheel which are rotatably arranged on the output shaft (11); wherein the output shaft (11) is alternately firmly connected to the fifth (9) and the sixth (10) gear wheel. In addition, the present invention describes a switching device which can carry out said method.
Figure DE102020200168B4_0000

Description

TECHNISCHER BEREICHTECHNICAL PART

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Schaltgetriebe, insbesondere das technische Gebiet der Schaltgetriebe, die bei elektrischen Motoren verwendet werden.The present invention relates to the technical field of manual transmissions, in particular to the technical field of manual transmissions used in electric motors.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

In Nutzfahrzeugen sowie Land- und Baumaschinen mit Zentralantrieb werden (meist automatisiert) schaltbare Fahrgetriebe verwendet, die die Antriebsleistung eines Dieselmotors hin zum Differential einer oder mehrerer angetriebener Achsen führen. Durch die Wahl verschiedener Gänge lässt sich der Dieselmotor über einen großen Geschwindigkeitsbereich bei minimalem Kraftstoffverbrauch betreiben.In commercial vehicles as well as agricultural and construction machinery with central drive, shiftable drive gears are used (mostly automated), which lead the drive power of a diesel engine to the differential of one or more driven axles. By choosing different gears, the diesel engine can be operated over a wide speed range with minimal fuel consumption.

Im Zuge der Elektrifizierung von Antriebssträngen in Fahrzeugen werden vermehrt Elektromotoren mit Drehzahlen >10.000 U/min eingesetzt. Im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren können diese schnelllaufenden Elektromotoren über einen wesentlich größeren Drehzahlbereich mit einem guten Wirkungsgrad betrieben werden.In the course of the electrification of drive trains in vehicles, more and more electric motors with speeds> 10,000 rpm are used. In contrast to internal combustion engines, these high-speed electric motors can be operated over a much larger speed range with a high degree of efficiency.

Dies wiederum ermöglicht es beispielweise, ein konventionelles dieselbetriebenes LKW-Automatikschaltgetriebe mit 8-16 Gängen (z. B. ZF-AS Tronic) durch ein elektrisch angetriebenes Getriebe mit nur noch zwei Gängen und einer einfachen Klauenschaltung zu ersetzen.This in turn makes it possible, for example, to replace a conventional diesel-powered automatic truck transmission with 8-16 gears (e.g. ZF-AS Tronic) with an electrically driven transmission with only two gears and a simple dog clutch.

Die Synchronisation beim Gangwechsel erfolgt dabei aktiv durch den Elektromotor, so dass keine Synchronringe erforderlich sind. Der größere Gangsprung bei nur noch zwei Gängen erfordert jedoch eine optimale Anordnung von Zahnrädern und Kupplung im Antriebsstrang, um eine möglichst kompakte Bauweise zu realisieren.The synchronization when changing gears is actively carried out by the electric motor, so that no synchronizer rings are required. The larger gear step with only two gears, however, requires an optimal arrangement of gears and clutch in the drive train in order to achieve the most compact possible design.

Es ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein möglichst einfach und kompakt aufgebautes Schaltgetriebe bereitzustellen, das als Schaltgetriebe in einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug seinen Einsatz finden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a gearbox which is as simple and compact as possible and which can be used as a gearbox in an electrically driven motor vehicle.

DE 10 2015 205 905 A1 und WO 2014/086281 sind der nächstliegende Stand der Technik. DE 10 2015 205 905 A1 and WO 2014/086281 are the closest state of the art.

KURZFASSUNGSHORT VERSION

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Idee, dass die zwei Gängen Verbindung zwischen einer Antriebswelle eines elektrischen Motors und einer Abtriebswelle eine kompakte und effiziente Verbindung ermöglicht.The present invention is based on the idea that the two-speed connection between a drive shaft of an electric motor and an output shaft enables a compact and efficient connection.

In dieser Veröffentlichung wird der Begriff „festverbunden“ benutzt, um sowohl den Begriff „drehfest verbunden“ als auch den Begriff „einstückig verbunden“ zu beschreibenIn this publication, the term “firmly connected” is used to describe both the term “rotationally fixedly connected” and the term “integrally connected”

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verbindung einer Antriebswelle eines elektrischen Motors mit einer Abtriebswelle bereitgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Verbinden eines an der Antriebswelle festverbundenen ersten Getrieberads mit einem an einer Zwischenwelle festverbundenen zweiten Getrieberad; Verbinden eines dritten und eines vierten Getrieberads, die an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Getrieberads angeordnet sind und an der Zwischenwelle festverbunden sind, mit jeweils einem fünften und einem sechsten Getrieberad, die drehbar auf der Abtriebswelle angeordnet sind, wobei die Abtriebswelle abwechselnd mit dem fünften und dem sechsten Getrieberad festverbunden wird.According to one embodiment of the present invention, a method for connecting a drive shaft of an electric motor to an output shaft is provided, the method comprising the following steps: connecting a first gear wheel fixedly connected to the drive shaft to a second gear wheel fixedly connected to an intermediate shaft; Connecting a third and a fourth gear wheel, which are arranged on opposite sides of the second gear wheel and are firmly connected to the intermediate shaft, with a fifth and a sixth gear wheel, which are rotatably arranged on the output shaft, the output shaft alternating with the fifth and the sixth gear is firmly connected.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Antriebsanordnung umfassend einen elektrischen Motor und ein Schaltgetriebe bereitgestellt, wobei das Schaltgetriebe Folgendes umfasst: eine erste Welle, die ein erstes Getrieberad umfasst, die mit dem elektrischen Motor direkt verbunden ist; eine Zwischenwelle, die ein zweites, ein drittes und ein viertes Getrieberad umfasst, die mit der Zwischenwelle festverbunden sind; wobei das zweite Getrieberad mit dem genannten ersten Getrieberad in Eingriff steht, wobei das dritte und das vierte Getrieberad an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Getrieberads angeordnet sind; eine dritte Welle, die ein fünftes und ein sechstes Getrieberad umfasst, wobei das fünfte und das sechste Getrieberad drehbar auf der Abtriebswelle angeordnet sind, und wobei das fünfte und das sechste Getrieberad jeweils mit dem dritten und dem vierten Getrieberad in Eingriff stehen; eine Befestigungsvorrichtung, die zwischen dem fünften und dem sechsten Getrieberad entlang der dritten Welle angeordnet ist und an der dritten Welle festverbunden ist; wobei die Befestigungsvorrichtung konfiguriert ist, die dritte Welle abwechselnd mit dem fünften und dem sechsten Getrieberad drehfest zu verbinden.According to one embodiment of the present invention, there is provided a drive assembly comprising an electric motor and a gearbox, the gearbox comprising: a first shaft including a first gear wheel directly connected to the electric motor; an intermediate shaft comprising a second, a third and a fourth gear wheel which are fixedly connected to the intermediate shaft; the second gear being engaged with said first gear, the third and fourth gears being disposed on opposite sides of the second gear; a third shaft including fifth and sixth gears, the fifth and sixth gears being rotatably disposed on the output shaft, and the fifth and sixth gears meshing with the third and fourth gears, respectively; a fastening device which is arranged between the fifth and the sixth gear wheel along the third shaft and is fixedly connected to the third shaft; wherein the fastening device is configured to alternately non-rotatably connect the third shaft to the fifth and sixth gearwheels.

FigurenlisteFigure list

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile und / oder auf ähnliche Teile und / oder auf entsprechende Teile des Systems beziehen. Zu den Figuren:

  • 1 zeigt ein Getriebeschema eines Schaltgetriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Schaltgetriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 zeigt eine dreidimensionale schematische Schnittdarstellung des Schaltgetriebes, das entlang der Abtriebswelle geschnitten ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
The present invention is described with reference to the accompanying figures, wherein like reference characters refer to like parts and / or to like parts and / or to corresponding parts of the system. To the figures:
  • 1 shows a transmission diagram of a manual transmission according to an embodiment of the present invention;
  • 2 shows a three-dimensional representation of the manual transmission according to an embodiment of the present invention;
  • 3 shows a three-dimensional schematic sectional illustration of the gearbox, which is cut along the output shaft, according to an embodiment of the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben, wie sie in den beigefügten Figuren gezeigt sind. Nichtsdestotrotz ist die vorliegende Erfindung nicht auf die besonderen Ausführungsformen beschränkt, die in der folgenden detaillierten Beschreibung beschrieben und in den Figuren gezeigt sind, sondern die beschriebenen Ausführungsformen veranschaulichen lediglich einige Aspekte der vorliegenden Erfindung, deren Schutzbereich durch die Ansprüche definiert ist.In the following, the present invention will be described with reference to specific embodiments as shown in the accompanying figures. Nevertheless, the present invention is not limited to the particular embodiments described in the following detailed description and shown in the figures, but the described embodiments merely illustrate some aspects of the present invention, the scope of which is defined by the claims.

Weitere Änderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann klar. Die vorliegende Beschreibung umfasst somit alle Änderungen und / oder Variationen der vorliegenden Erfindung, deren Schutzbereich durch die Ansprüche definiert ist.Other changes and variations of the present invention will be apparent to those skilled in the art. The present description thus includes all changes and / or variations of the present invention, the scope of which is defined by the claims.

Auch wenn die Vorteile dieser Erfindung in Bezug auf eine Anwendung bei einem elektrischen Antrieb beschrieben werden, ist es für den Fachmann klar, dass ähnliche Vorteile auch bei einer anderen Art von Antrieb erreicht werden können.Even if the advantages of this invention are described in relation to an application in an electric drive, it is clear to the person skilled in the art that similar advantages can also be achieved with a different type of drive.

1 zeigt ein Getriebeschema eines zweistufigen Schaltgetriebes 100 mit zwei Gängen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a transmission diagram of a two-stage gearbox 100 with two gears according to an embodiment of the present invention.

Das Schaltgetriebe 100 umfasst eine erste Welle 1 (ab jetzt einfach Antriebswelle 1 genannt), die ein erstes Getrieberad 2 umfasst, das mit der Antriebswelle 1 fest verbunden ist.The manual transmission 100 includes a first shaft 1 (from now on simply drive shaft 1 called), which is a first gear wheel 2 includes that with the drive shaft 1 is firmly connected.

Darüber hinaus umfasst das Schaltgetriebe 100 eine Zwischenwelle 4, die ein zweites 5, ein drittes 7 und ein viertes 8 Getrieberad umfasst, die mit der Zwischenwelle 4 fest verbunden sind. Insbesondere sind in diesem Beispiel die Getrieberäder 5 und 7 mit der Zwischenwelle 4 drehfest verbunden (Welle-Nabe Verbindung). Im Gegensatz dazu ist das vierte Getrieberad 8 mit der Zwischenwelle 4 so verbunden, dass das vierte Getrieberad 8 einstückig mit der Zwischenwelle 4 vorgesehen ist. Es ist für den Fachmann klar, dass in einer alternativen Ausführungsform alle drei Getrieberäder mit der Zwischenwelle 4 drehfest verbunden werden können.It also includes the manual transmission 100 an intermediate shaft 4th , which comprises a second 5, a third 7 and a fourth 8 gear wheel connected to the intermediate shaft 4th are firmly connected. In particular, in this example are the gears 5 and 7th with the intermediate shaft 4th non-rotatably connected (shaft-hub connection). In contrast, the fourth is gear 8th with the intermediate shaft 4th so connected that the fourth gear wheel 8th integral with the intermediate shaft 4th is provided. It is clear to a person skilled in the art that, in an alternative embodiment, all three gear wheels with the intermediate shaft 4th can be connected non-rotatably.

Insbesondere wird in dieser Veröffentlichung der Begriff „festverbunden“ benutzt um sowohl „drehfest verbunden“ als auch „einstückig verbunden“ zu beschreibenIn particular, the term “firmly connected” is used in this publication to describe both “non-rotatably connected” and “integrally connected”

Das dritte Getrieberad 7 und das vierte Getrieberad 8 sind an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Getrieberads 5 angeordnet.The third gear 7th and the fourth gear 8th are on opposite sides of the second gear 5 arranged.

Ferner umfasst das Schaltgetriebe 100 eine dritte Welle 11 (ab jetzt einfach Abtriebswelle 11 genannt), die ein fünftes 9 und ein sechstes 10 Getrieberad umfasst, wobei das fünfte 9 und das sechste 10 Getrieberad drehbar auf der Abtriebswelle 11 angeordnet sind.The manual transmission also includes 100 a third wave 11 (from now on simply output shaft 11 called), which comprises a fifth 9 and a sixth 10 gear wheel, the fifth 9 and the sixth 10 gear wheel rotatable on the output shaft 11 are arranged.

Darüber hinaus ist eine Befestigungsvorrichtung 13 zwischen dem fünften 9 und dem sechsten 10 Getrieberad angeordnet und die Befestigungsvorrichtung 13 ist an der Abtriebswelle 11 drehfest verbunden ist (vorzugsweise einstückig). Die Funktion der Befestigungsvorrichtung 13 wird im Detail im Verlauf der Beschreibung erläutert.In addition, there is a fastening device 13th arranged between the fifth 9 and the sixth 10 gear wheel and the fastening device 13th is on the output shaft 11 is rotatably connected (preferably in one piece). The function of the fastening device 13th will be explained in detail in the course of the description.

Die Antriebswelle 1 ist über Wälzlager 3a, 3b in einem Gehäuse gelagert. Die Wälzlager 3a, 3b werden vorzugsweise als angestellte Schrägkugellager in X-Anordnung ausgeführt. Die Zwischenwelle 4 ist ebenfalls über Wälzlager 6a, 6b im Gehäuse gelagert. Die Wälzlager 6a, 6b sind vorzugsweise als angestellte Kegelrollenlager in X-Anordnung ausgeführt.The drive shaft 1 is about rolling bearings 3a , 3b stored in a housing. The rolling bearings 3a , 3b are preferably designed as employed angular contact ball bearings in an X-arrangement. The intermediate shaft 4th is also about rolling bearings 6a , 6b stored in the housing. The rolling bearings 6a , 6b are preferably designed as adjusted tapered roller bearings in an X-arrangement.

Die Abtriebswelle 11 ist ebenfalls über Wälzlager 14a, 14b im Gehäuse gelagert und über eine Rotationsdichtung 15 gegenüber dem Gehäuse gedichtet. Die Wälzlager 14a, 14b sind vorzugsweise als angestellte Kegelrollenlager in X-Anordnung ausgeführt. Die Rotationsdichtung 15 ist vorzugsweise als Radialwellendichtring ausgeführt.The output shaft 11 is also about rolling bearings 14a , 14b stored in the housing and via a rotary seal 15th sealed against the housing. The rolling bearings 14a , 14b are preferably designed as adjusted tapered roller bearings in an X-arrangement. The rotary seal 15th is preferably designed as a radial shaft seal.

Das Schaltgetriebe 100 ist durch einen Elektromotor 30 angetrieben. Der Elektromotor 30 treibt die Antriebswelle 1 mit dem ersten Getrieberad 2, das fest mit der Antriebswelle 1 verbunden ist, an. Vorzugsweise ist das erste Getrieberad 2 einstückig mit der Antriebswelle 1 vorgesehen.The manual transmission 100 is by an electric motor 30th driven. The electric motor 30th drives the drive shaft 1 with the first gear wheel 2 that stuck to the drive shaft 1 connected. Preferably the first gear is 2 integral with the drive shaft 1 intended.

Das erste Getrieberad 2 treibt das drehfest mit der Zwischenwelle 4 verbundene zweite Getrieberad 5 an. Es ist besonders vorteilhaft, dass das zweite Getrieberad 5 zwischen dem dritten und dem vierten Getrieberad 7, 8 angeordnet ist, damit eine kompakte und symmetrische Struktur erstellt wird.The first gear wheel 2 drives this non-rotatably with the intermediate shaft 4th connected second gear wheel 5 on. It is particularly advantageous that the second gear wheel 5 between the third and fourth gearwheels 7th , 8th is arranged to create a compact and symmetrical structure.

Die mit der Zwischenwelle 4 verbundenen dritten und vierten Getrieberäder 7, 8 treiben jeweils das fünfte und das sechste Getrieberad 9, 10 der Abtriebswelle 11 an.The one with the intermediate shaft 4th connected third and fourth gears 7th , 8th drive the fifth and sixth gearwheels, respectively 9 , 10 the output shaft 11 on.

Das fünfte und das sechste Getrieberad 9, 10 sind über Nadelkränze 12a, 12b drehbar auf der Abtriebswelle 11 gelagert. Somit können das fünfte und das sechste Getrieberad 9, 10 als Losräder betrachtet werden.The fifth and sixth gear wheels 9 , 10 are about needle rings 12a , 12b rotatable on the output shaft 11 stored. Thus, the fifth and sixth gear wheels 9 , 10 can be viewed as idler gears.

Die Abtriebswelle 11 wird abwechselnd mit dem fünften 9 und dem sechsten 10 Getrieberad durch die Befestigungsvorrichtung 13 drehfest verbunden.The output shaft 11 is alternated with the fifth 9 and the sixth 10 gear through the fastening device 13th non-rotatably connected.

Die Befestigungsvorrichtung 13 umfasst eine Kupplungsnabe 13, die axial entlang der Achse der Abtriebswelle 11 verschiebbar ist, aber gleichzeitig drehfest mit der Abtriebswelle 11 verbunden ist.The fastening device 13th includes a clutch hub 13th axially along the axis of the output shaft 11 is displaceable, but at the same time non-rotatably with the output shaft 11 connected is.

Je nach Gangwahl wird eines der beiden Losräder 9 und 10 mit der Kupplungsnabe 13 drehfest verbunden. Die Kraftübertragung zwischen den Losrädern 9 und 10 und der Kupplungsnabe 13 erfolgt jeweils über eine formschlüssige, axial trennbare Verbindung 17. Bei der Verbindung 17 kann es sich z. B. um eine Zahnkupplung, eine Klauenkupplung oder eine Synchroneinheit handeln. Vorzugsweise wird eine stirnseitig angeordnete „Curvic Coupling“ verwendet.Depending on the gear selected, one of the two idler gears becomes 9 and 10 with the coupling hub 13th non-rotatably connected. The power transmission between the idler gears 9 and 10 and the clutch hub 13th takes place via a form-fitting, axially separable connection 17th . When connecting 17th can it be B. be a tooth clutch, a dog clutch or a synchronizer unit. A “Curvic Coupling” arranged at the end is preferably used.

An einem distalen Abschnitt der Abtriebswelle 11 ist ein Getriebeflansch 16 angeordnet, der die drehfeste Verbindung zu einer Anschlusskonstruktion ermöglicht, vorzugsweise zu einer Gelenkwelle.On a distal section of the output shaft 11 is a gear flange 16 arranged, which enables the non-rotatable connection to a connecting structure, preferably to a cardan shaft.

Die Antriebswelle 1 kann optional mit einer Rotationsdichtung 18 ausgestattet sein, die zwischen dem elektrischen Motor 30 und dem ersten Getrieberad 2 angeordnet ist. Diese Rotationsdichtung 18 entfällt, wenn die Elektromotoren bereits über eine eigene Rotationsdichtung verfügen und das Getrieberad zusammen mit dem Elektromotor als Antriebseinheit angeboten wird.The drive shaft 1 can optionally be fitted with a rotary seal 18th be fitted between the electric motor 30th and the first gear 2 is arranged. This rotary seal 18th not applicable if the electric motors already have their own rotary seal and the gear wheel is offered as a drive unit together with the electric motor.

Die Abtriebswelle 11 kann optional (siehe gestrichelte Linie von 1) an beiden Wellenenden mit einer Rotationsdichtung 15 und einem Getriebeflansch 16 ausgestattet sein. Dies ist z. B. vorteilhaft, wenn beide Achsen eines Fahrzeugs angetrieben werden sollen.The output shaft 11 can be optional (see dashed line of 1 ) with a rotary seal on both shaft ends 15th and a gear flange 16 be equipped. This is e.g. B. advantageous if both axles of a vehicle are to be driven.

2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Schaltgetriebes 100. Wie in 2 dargestellt, umfasst das Schaltgetriebe 100 weiterhin zwei Drehzahlsensoren 19, 21, die konfiguriert sind, die Drehgeschwindigkeit der Zwischenwelle 4 und der Abtriebswelle 11 zu erfassen. Die erfasste Drehgeschwindigkeit kann genutzt werden, um eine aktive Drehzahlveränderung des Elektromotors 30 beim Gangwechsel zu steuern, so dass die Drehzahl des zugeschalteten Losrades 9 bzw. 10 mit der Drehzahl der Abtriebswelle 11 synchronisiert wird. 2 shows a three-dimensional representation of the gearbox 100 . As in 2 shown, includes the manual transmission 100 furthermore two speed sensors 19th , 21 configured, the rotating speed of the intermediate shaft 4th and the output shaft 11 capture. The detected rotational speed can be used to actively change the speed of the electric motor 30th control when changing gears, so that the speed of the engaged idler gear 9 or. 10 with the speed of the output shaft 11 is synchronized.

Es ist nicht erforderlich, dass die Drehzahlsensoren 19, 21 bei den Getrieben angeordnet sind. In einer alternativen Ausführungsform könnte der Fachmann die Drehzahlen auch am Motor 30 und an der Abtriebswelle 11 messen. Was aber wichtig ist, ist, dass immer zwei Drehzahlsignale für die Synchronisierung benötigt werden.It is not necessary to have the speed sensors 19th , 21 are arranged at the gearboxes. In an alternative embodiment, a person skilled in the art could also set the speeds on the engine 30th and on the output shaft 11 measure up. What is important, however, is that two speed signals are always required for synchronization.

3 zeigt eine dreidimensionale schematische Schnittdarstellung des Schaltgetriebes 100, das entlang der Abtriebswelle 11 geschnitten ist. Wie in 3 zu sehen ist, ist die Kupplungsnabe 13 durch eine Klauenschaltung angetrieben. Insbesondere wird die Kupplungsnabe 13 entlang der Achse der Abtriebswelle 11 durch eine Schaltvorrichtung 20 angetrieben, damit die Kupplungsnabe sich mit dem fünften oder dem sechsten Getrieberad 9, 10 verbindet. Die Schaltvorrichtung umfasst einen Stellmotor, eine Spindel und eine Schaltgabel. 3 shows a three-dimensional schematic sectional view of the gearbox 100 that runs along the output shaft 11 is cut. As in 3 can be seen is the coupling hub 13th driven by a dog clutch. In particular, the clutch hub 13th along the axis of the output shaft 11 by a switching device 20th driven so that the clutch hub connects to the fifth or sixth gear wheel 9 , 10 connects. The switching device comprises a servomotor, a spindle and a shift fork.

Wie in 3 zu sehen ist, erfolgt die Kraftübertragung zwischen den Losrädern 9 und 10 und der Kupplungsnabe 13 in diesem besonderen Fall durch die Verzahnung einer stirnseitig angeordneten „Curvic Coupling“.As in 3 can be seen, the power is transmitted between the idler gears 9 and 10 and the clutch hub 13th in this particular case by the toothing of a "Curvic Coupling" arranged on the face.

Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann klar, dass es möglich ist, verschiedene Modifikationen, Variationen und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung im Lichte der oben beschriebenen Lehre und innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche zu realisieren, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.While the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that it is possible to implement various modifications, variations, and improvements of the present invention in light of the above-described teaching and within the scope of the appended claims without departing from the scope of the invention.

Darüber hinaus wurden die Bereiche, auf denen Fachleute kundig sein dürften, hier nicht beschrieben, um die beschriebene Erfindung nicht unnötig zu verschleiern.In addition, in order not to unnecessarily obscure the invention described, the areas that would be skilled in the art have not been described here.

Dementsprechend soll die Erfindung nicht durch die spezifischen veranschaulichenden Ausführungsformen beschränkt sein, sondern durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche.Accordingly, it is intended that the invention not be limited by the specific illustrative embodiments, but rather by the scope of the appended claims.

Claims (9)

Verfahren zur Verbindung einer Antriebswelle (1) eines elektrischen Motors (30) mit einer Abtriebswelle (11), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Verbinden eines an der Antriebswelle (1) festverbundenen ersten Getrieberads (2) mit einem an einer Zwischenwelle (4) festverbundenen zweiten Getrieberad (5); Verbinden eines dritten (7) und eines vierten (8) Getrieberads, die an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Getrieberads (5) angeordnet sind und an der Zwischenwelle (4) festverbunden sind, mit jeweils einem fünften (9) und einem sechsten (10) Getrieberad, die drehbar auf der Abtriebswelle (11) angeordnet sind, wobei die Abtriebswelle (11) abwechselnd mit dem fünften (9) und dem sechsten (10) Getrieberad festverbunden wird.A method for connecting a drive shaft (1) of an electric motor (30) to an output shaft (11), the method comprising the following steps: connecting a first gear wheel (2) firmly connected to the drive shaft (1) to one on an intermediate shaft (4) firmly connected second gear wheel (5); Connecting a third (7) and a fourth (8) gear wheel, which are arranged on opposite sides of the second gear wheel (5) and are permanently connected to the intermediate shaft (4), with a fifth (9) and a sixth (10) gear wheel , which are rotatably arranged on the output shaft (11), wherein the output shaft (11) is alternately firmly connected to the fifth (9) and the sixth (10) gear wheel. Antriebsanordnung umfassend einen elektrischen Motor (30) und ein Schaltgetriebe (100), wobei das Schaltgetriebe (100) Folgendes umfasst: eine erste Welle (1), die ein erstes Getrieberad (2) umfasst, die mit dem elektrischen Motor (30) direkt verbunden ist; eine Zwischenwelle (4), die ein zweites (5), ein drittes (7) und ein viertes (8) Getrieberad umfasst, die mit der Zwischenwelle (4) festverbunden sind; wobei das zweite Getrieberad (5) mit dem genannten ersten Getrieberad (2) in Eingriff steht, wobei das dritte (7) und das vierte (8) Getrieberad an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Getrieberads (4) angeordnet sind; eine dritte Welle (11), die ein fünftes (9) und ein sechstes (10) Getrieberad umfasst, wobei das fünfte (9) und das sechste (10) Getrieberad drehbar auf der Abtriebswelle (11) angeordnet sind, und wobei das fünfte (9) und das sechste (10) Getrieberad jeweils mit dem dritten (7) und dem vierten (8) Getrieberad in Eingriff stehen; eine Befestigungsvorrichtung (13), die zwischen dem fünften (9) und dem sechsten (10) Getrieberad entlang der dritten Welle (11) angeordnet ist und an der dritten Welle (11) festverbunden ist; wobei die Befestigungsvorrichtung (13) konfiguriert ist, die dritte Welle (11) abwechselnd mit dem fünften (9) und dem sechsten (10) Getrieberad zu verbinden.A drive arrangement comprising an electric motor (30) and a gearbox (100), the gearbox (100) comprising: a first shaft (1) comprising a first gear wheel (2) directly connected to the electric motor (30); an intermediate shaft (4) which comprises a second (5), a third (7) and a fourth (8) gear wheel which are firmly connected to the intermediate shaft (4); said second gear wheel (5) engaging said first gear wheel (2), the third (7) and fourth (8) gear wheels being located on opposite sides of the second gear wheel (4); a third shaft (11) which comprises a fifth (9) and a sixth (10) gear wheel, wherein the fifth (9) and the sixth (10) gear wheel are rotatably arranged on the output shaft (11), and wherein the fifth ( 9) and the sixth (10) gear are in engagement with the third (7) and fourth (8) gear, respectively; a fastening device (13) which is arranged between the fifth (9) and the sixth (10) gear wheel along the third shaft (11) and is firmly connected to the third shaft (11); wherein the fastening device (13) is configured to connect the third shaft (11) alternately to the fifth (9) and the sixth (10) gear wheel. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, wobei jedes der genannten Getrieberäder (2, 5, 7, 8, 9, 10) des Schaltgetriebes (100) ein Stirnrad ist.Drive arrangement according to Claim 2 , wherein each of said gear wheels (2, 5, 7, 8, 9, 10) of the gearbox (100) is a spur gear. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Befestigungsvorrichtung (13) eine mit der dritten Welle (11) drehfeste und axial verschiebbare Kupplungsnabe ist.Drive arrangement according to one of the Claims 2 or 3 wherein the fastening device (13) is a coupling hub which is axially displaceable and fixed in rotation with the third shaft (11). Antriebsanordnung einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Schaltgetriebe (100) ein zweigängiges Schaltgetriebe ist.Drive arrangement one of the Claims 2 until 4th , wherein the gearbox (100) is a two-speed gearbox. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Schaltgetriebe (100) eine Schaltvorrichtung (20) umfasst.Drive arrangement according to one of the Claims 2 until 5 wherein the manual transmission (100) comprises a switching device (20). Antriebsanordnung nach Anspruch 6, wobei das Schaltgetriebe (100) zwei Drehzahlsensoren (19, 21) umfasst, die konfiguriert sind, die Drehzahl der ersten Welle (1) oder der Zwischenwelle (4) sowie der dritten Welle (11) zu erfassen, wobei mittels der erfassten Drehzahlen, vorzugsweise durch eine aktive Drehzahlveränderung eines Elektromotors, während des Schaltvorgangs der genannten Schaltvorrichtung (20) die Drehzahl des zugeschalteten Getrieberades (9 oder 10) mit der Drehzahl der dritten Welle (11) synchronisiert werden kann.Drive arrangement according to Claim 6 , wherein the gearbox (100) comprises two speed sensors (19, 21) which are configured to detect the speed of the first shaft (1) or the intermediate shaft (4) and the third shaft (11), wherein by means of the detected speeds, preferably by actively changing the speed of an electric motor, during the switching process of said switching device (20), the speed of the connected gear wheel (9 or 10) can be synchronized with the speed of the third shaft (11). Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei ein Getriebeflansch (16) an der dritten Welle (11) festverbunden ist, damit die dritte Welle (11) der Antriebsanordnung eine drehfeste Verbindung zu einer Anschlusskonstruktion ermöglicht.Drive arrangement according to one of the Claims 2 until 7th , wherein a gear flange (16) is firmly connected to the third shaft (11) so that the third shaft (11) of the drive arrangement enables a non-rotatable connection to a connecting structure. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die erste Welle (1), die Zwischenwelle (4) und die dritte Welle (11) durch jeweils mindestens zwei Wälzlager (3a, 3b, 6a, 6b, 14a, 14b) in einem Gehäuse gelagert sind.Drive arrangement according to one of the Claims 2 until 8th , wherein the first shaft (1), the intermediate shaft (4) and the third shaft (11) are each supported in a housing by at least two roller bearings (3a, 3b, 6a, 6b, 14a, 14b).
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