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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch betreibbarer Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfassend eine elektrische Maschine mit einem relativ zu einem Stator drehbar gelagerten Rotor und einer Getriebeanordnung, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit bilden, und der Rotor drehmomentübertragend an die Getriebeanordnung angebunden ist, wobei die Getriebeanordnung ein Stirnraddifferentialgetriebe aufweist.
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Fahrzeugparksperreneinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Um Kraftfahrzeuge gegen ungewolltes Wegrollen, z. B. an einem Hang, zu sichern, können Fahrzeuge eine Fahrzeugparksperreneinrichtung aufweisen, welche innerhalb des Fahrzeugantriebsstranges eine formschlüssige Sicherung der angetriebenen Fahrzeugräder bewirkt und somit ein Wegrollen des Kraftfahrzeuges verhindert. Auf diese Weise wird eine Funktion ähnlich wie eine Handbremse in dem Fahrzeug umgesetzt, wobei eine Handbremse üblicherweise eine kraftschlüssige Blockierung der angetriebenen Fahrzeugräder verhindern soll, ist dies bei einer Fahrzeugparksperreneinrichtung durch eine formschlüssige Sicherung innerhalb des Fahrzeugantriebsstrangs bewirkt.
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Insbesondere in Fahrzeugen mit Elektroantrieb dienen Fahrzeugparksperreneinrichtungen zur Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Fahrzeugs im Falle eines Fahrzeugstillstands oder bei abgestelltem bzw. nicht bestromten Motor. Dazu kann die Fahrzeugparksperreneinrichtungen durch den Fahrer mittels einer Parksperrenbedienvorrichtung mechanisch, elektrisch und/oder hydraulisch oder vollautomatisch durch die Fahrzeugsteuerung aktiviert werden.
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Die Fahrzeugparksperreneinrichtung blockiert dann eine Welle innerhalb des Kraftflusses in einem Fahrzeugantriebsstrang, beispielsweise innerhalb eines Differentialachsgetriebes. Die zu blockierende Welle ist derart gewählt, dass ihre Blockierung zuverlässig eine Bewegung der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs verhindert.
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Die
DE 10 2018 008 939 B3 zeigt eine elektrische Antriebsvorrichtung, mit einem Planetenradsatz, welcher ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger und ein erstes Hohlrad aufweist, mit einem Planetenradsatz, welcher ein drehfest mit dem ersten Hohlrad gekoppeltes oder koppelbares zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger und ein drehfest mit dem ersten Planetenträger gekoppeltes oder koppelbares zweites Hohlrad aufweist, mit einer elektrischen Maschine, welche einen Rotor aufweist, mit einer von dem Rotor antreibbaren und permanent drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbundenen Eingangswelle, mit einer Ausgangswelle, mit einem Differentialgetriebe, mit einem ersten Schaltelement, und mit einem zweiten Schaltelement, wobei die Planetenradsätze koaxial zu dem Differentialgetriebe angeordnet sind, und wobei das Differentialgetriebe ein Kugeldifferential mit einem Ausgleichsgehäuse aufweist.
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Die
DE 10 2013 221 254 A1 zeigt ein Leichtbaudifferenzial mit einem zur Drehmomenteinleitung vorgesehenen Eingangszahnrad und zwei zur Drehmomentausleitung vorgesehenen Ausgangszahnrädern, wobei die Ausgangszahnräder wenigstens teilweise innerhalb eines Differenzialkorbs, wie einem Differenzialgehäuse, das auch als Planetenträger ausbildbar ist, drehbar angeordnet sind, wobei wenigstens ein Wälzlager zum axialen und/oder radialen Positionsbestimmen des Differenzialkorbs an diesen angreift.
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Die
DE 10 2015 210 932 A1 zeigt eine Differentialanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Differentialeinheit, die eingangsseitig mit einer Antriebswelle zur Aufnahme einer Antriebskraft von einem Antriebsmotor verbunden ist, und ausgangsseitig mit einer ersten und einer zweiten Abtriebswelle zum Verteilen der aufgenommenen Antriebskraft auf die beiden Abtriebswellen verbunden ist.
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Die
DE 10 2016 216 792 A1 zeigt ein Umlaufrädergetriebe, Umlaufrädergetriebe, mit einem zum Umlauf um eine Getriebeachse vorgesehenen Planetenträger, einem Stirnrad das mit dem Planetenträger drehfest gekoppelt ist, einer von dem Planetenträger getragenen Planetenanordnung, Planetenbolzen zur Lagerung der Planeten der Planetenanordnung, und einem Arretierbauteil zur selektiven Festlegung des Planetenträgers innerhalb eines das Umlaufrädergetriebe beherbergenden Getriebegehäuses, wobei an dem Planetenträger ein Nabenabschnitt ausgebildet ist, der axial über eine die Planetenbolzen tragende Seitenwand des Planetenträgers übersteht, das Arretierbauteil einen Buchsenabschnitt und einen hiervon radial nach außen vordringenden Ringscheibenabschnitt aufweist, jener Buchsenabschnitt des Arretierbauteils und der Nabenabschnitt des Planetenträgers unter Bildung eines doppelwandigen Zapfenabschnitts axial gefügt sind, und das Stirnrad auf eine Außenumfangsfläche des doppelwandigen Zapfenabschnitts aufgesetzt ist.
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Die
DE 10 2017 207 827 A1 zeigt eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug, umfassend, eine eingangsseitig mit einer Verbrennungskraftmaschine koppelbare Eingangswelle und eine mit einer Abtriebskomponente gekoppelte Zwischenwelle, eine erste elektrische Maschine mit einer von der Eingangswelle koaxial durchsetzten, ersten Rotorwelle und eine radial versetzt dazu angeordnete, zweite elektrische Maschine mit einer zweiten Rotorwelle sowie- einen koaxial zur Eingangswelle angeordneten Planetensatz mit einer Sonne, einem eine Innen- und eine Außenverzahnung tragenden Hohlrad und einem Steg, auf dem ein Satz Planetenräder, die einerseits mit der Sonne und andererseits mit der Innenverzahnung des Hohlrades kämmen, drehbar gelagert sind, wobei die erste elektrische Maschine eingangsseitig des Planetensatzes angeordnet ist, dessen Sonne mit der ersten Rotorwelle, dessen Steg mit der Eingangswelle und dessen Hohlrad über einen Zahneingriff seiner Außenverzahnung mit einem ersten Eingangsrad der Zwischenwelle mit dieser verbunden ist, und wobei die zweite Rotorwelle ebenfalls mit der Zwischenwelle verbunden ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist, eine in einem elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang integrierte Parksperreneinrichtung vorzusehen, die eine verbesserte Funktionssicherheit bereitstellen kann sowie einen kompakten Aufbau aufweist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfassend eine elektrische Maschine mit einem relativ zu einem Stator drehbar gelagerten Rotor und einer Getriebeanordnung, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit bilden, und der Rotor drehmomentübertragend an die Getriebeanordnung angebunden ist, wobei die Getriebeanordnung ein Stirnraddifferentialgetriebe aufweist, umfassend ein erstes Planetengetriebe mit einem ersten Sonnenrad und mehreren mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff stehenden und in einem ersten Planetenradträger drehbar gelagerten ersten Planetenrädern, die sich rotatorisch um das erste Sonnenrad bewegen, und ein zweites Planetengetriebe mit einem zum ersten Sonnenrad koaxial angeordnetem zweiten Sonnenrad und mehreren mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff stehenden und in einem zweiten Planetenradträger drehbar gelagerten zweiten Planetenrädern, die sich rotatorisch um das zweite Sonnenrad bewegen, umfasst, wobei der erste Planetenradträger und der zweite Planetenradträger drehfest miteinander verbunden und drehbar gegenüber den Sonnenrädern, gelagert sind, und wobei das erste Planetengetriebe ein koaxial zum ersten Sonnenrad drehbar angeordnetes erstes Hohlrad, in welchem die ersten Planetenräder wälzen, wobei das erste Hohlrad eine erste Außenverzahnung aufweist, und der elektrisch betreibbare Achsantriebsstrang ferner eine Parksperreneinrichtung umfasst, mit einem ersten Aktor und einer ersten Parksperrenklinke, welche mittels des ersten Aktors in eine Parksperrenverrieglungsposition und eine Parksperrenfreigabeposition bewegbar ist, und in der Parksperrenverrieglungsposition formschlüssig in die erste Außenverzahnung des ersten Hohlrads eingreift sowie in der Parksperrenfreigabeposition sich nicht im Eingriff mit der ersten Außenverzahnung des ersten Hohlrads befindet
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Der erfindungsgemäße Achsantriebsstrang kann somit eine kompakte und sichere Parksperrenfunktion bereitstellen.
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Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
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Ein elektrischer Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfassend eine elektrische Maschine und eine Getriebeanordnung, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit bilden.
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Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung in einem gemeinsamen Antriebsstranggehäuse angeordnet sind. Alternativ ist es möglich, dass die elektrische Maschine ein Motorgehäuse und die Getriebeanordnung ein Getriebegehäuse besitzt, wobei die bauliche Einheit dann über eine Fixierung des Getriebes gegenüber der elektrischen Maschine bewirkbar ist. Diese bauliche Einheit wird gelegentlich auch als E-Achse bezeichnet.
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Elektrische Maschinen dienen zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und umfassen in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich angeordneten Teil.
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Die elektrische Maschine ist insbesondere für die Verwendung innerhalb eines Antriebsstrang eines hybrid- oder vollelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs vorgesehen.
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Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist die elektrische Maschine eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 5.000 U/min, besonders bevorzugt größer als 10.000 U/min, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 U/min bereitstellt.
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Die Getriebeanordnung des elektrischen Achsantriebsstrangs ist insbesondere mit der elektrischen Maschine koppelbar, welche zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Bei dem Antriebsdrehmoment handelt es sich besonders bevorzugt um ein Hauptantriebsdrehmoment, sodass das Kraftfahrzeug ausschließlich durch das Antriebsdrehmoment angetrieben wird.
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Die Getriebeanordnung umfasst ein Differentialgetriebe. Ein Differentialgetriebe ist ein Planetengetriebe mit einem Antrieb und zwei Abtrieben. Es hat üblicherweise die Funktion, zwei Fahrzeugräder eines Kraftfahrzeugs so anzutreiben, dass sie in Kurven unterschiedlich schnell, aber mit gleicher Vortriebskraft drehen können. Das Differentialgetriebe ist als Stirnraddifferentialgetriebe konfiguriert.
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Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen.
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Im Sinne dieser Anmeldung werden unter dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges alle Komponenten verstanden, die im Kraftfahrzeug die Leistung für den Antrieb des Kraftfahrzeugs generieren und über die Fahrzeugräder bis auf die Straße übertragen.
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Der elektrisch betreibbare Achsantriebsstrang besitzt eine Parksperreneinrichtung. Eine Parksperreneinrichtung umfasst typischerweise einen Aktor, welcher zum Zwecke der Verriegelung der Parksperreneinrichtung auf die Parksperrenklinke einwirkt, welche dann eine formschlüssige Verrieglung innerhalb des Fahrzeugantriebsstrangs zur Blockierung der angetriebenen Fahrzeugräder herbeiführt.
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Ein Aktor einer Parksperreneinrichtung wandelt mechanische, hydraulische oder elektrische Eingangsgrößen in eine mechanische Bewegung um. Obwohl ein Aktor grundsätzlich auch manuell betrieben werden kann, sind fremdenergiebetriebene Aktoren mit einem Aktorantrieb im Zusammenhang mit der Erfindung bevorzugt. Ein Aktor kann - entsprechend seines Aktorantriebsprinzips - insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe der elektromotorischen Aktoren, elektromechanischen Aktoren, hydraulischen Aktoren, elektrohydraulischen Aktoren oder elektrochemischen Aktoren.
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Besonders bevorzugt ist es im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass der Aktor ein elektrohydraulischer oder hydraulischer Aktor ist. Der Aktor umfasst einen Betätigungskolben, der den vom Aktor beaufschlagten hydraulischen Druck in eine auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs einwirkende Bewegung zum Zwecke der formschlüssigen Verriegelung und Blockierung der angetriebenen Fahrzeugräder umwandelt.
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Die Parksperreneinrichtung kann eine Parksperrenschwenkhebelmechanik aufweisen, bei der die vom Aktor beaufschlagte Bewegung in eine auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs einwirkende Bewegung zum Zwecke der formschlüssigen Verriegelung und Blockierung der angetriebenen Fahrzeugräder mittels einer in der Parksperrenschwenkhebelmechanik schwenkbar gelagerten Parksperrenklinke bewirkt. Hierbei ist die Parksperrenklinke zwischen ihrer Sperrstellung und ihrer Freigabestellung um eine Parksperrenklinkenlagerung schwenkbar.
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Die Parksperrenklinke dient zur Herstellung einer formschlüssigen, lösbaren Verbindung zwischen der Parksperreneinrichtung und dem Fahrzeugantriebsstrang.
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Die Parksperrenklinke greift in ihrer Sperrstellung formschlüssig in den Fahrzeugantriebsstrang ein, so dass eine Drehung der angetriebenen Fahrzeugräder blockiert ist. In ihrer Freigabestellung ist die Parksperrenklinke vom Fahrzeugantriebsstrang beabstandet, also nicht mit diesem in einem formschlüssigen Eingriff befindlich, sodass eine Drehung der angetriebenen Fahrzeugräder ermöglicht ist. Hierzu ist innerhalb der Getriebeanordnung das erste und/oder zweite Hohlrad mit einer Außenverzahnung ausgebildet, in welche die Parksperrenklinke zur Sicherung des Fahrzeugs gegen ein unbeabsichtigtes Rollen formschlüssig eingreift.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zweite Planetengetriebe ein koaxial zum zweiten Sonnenrad drehbar angeordnetes zweites Hohlrad, in welchem die zweiten Planetenräder wälzen, wobei das zweite Hohlrad eine zweite Außenverzahnung aufweist, und die Parksperreneinrichtung ferner eine zweite Parksperrenklinke umfasst, welche in eine Parksperrenverriegelungsposition und eine Parksperrenfreigabeposition bewegbar ist, und in der Parksperrenverrieglungsposition formschlüssig in die zweite Außenverzahnung des zweiten Hohlrads eingreift sowie in der Parksperrenfreigabeposition sich nicht im Eingriff mit der zweiten Außenverzahnung des zweiten Hohlrads befindet. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass hierdurch beide Fahrzeugräder einer Fahrzeugachse über das Stirnraddifferentialgetriebe mechanisch sperrbar sind und hierdurch eine mögliches Wegdrehen eines Fahrzeugs durch ein ungesperrtes Fahrzeugrad an einer Fahrzeugachse verhindert ist.
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Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die erste Parksperrenklinke und die zweite Parksperrenklinke einteilig als eine gemeinsame Parksperrenklinke, ausgebildet sind, wodurch die Bauteilkomplexität und die Herstellkosten der Parksperrenvorrichtung gering gehalten werden können.
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Alternativ hierzu kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die erste Parksperrenklinke und die zweite Parksperrenklinke zweiteilig ausgebildet sind, so dass eine unabhängige Steuerung der Parksperrenklinken ermöglicht ist. Beispielsweise wäre hierdurch eine sequentielle Verrastung der Parkklinken in den jeweiligen Außenverzahnung der Hohlrädern ermöglicht, was beispielsweise dazu genutzt werden kann, die Parksperrenfunktion besonders geräuscharm ausbilden zu können.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Parksperreneinrichtung einen zweiten Aktor aufweist, mittels dessen die zweite Parksperrenklinke in eine Parksperrenverriegelungsposition und eine Parksperrenfreigabeposition bewegbar ist, so dass die Ansteuerung der beiden Parkklinken separat und gesteuert erfolgen kann.
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Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die erste Parksperrenklinke und die zweite Parksperrenklinke sich in axialer Richtung gegenüberliegend angeordnet sind.
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In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Übersetzung des ersten Hohlrads mit den ersten Planetenrädern und die Übersetzung des zweiten Hohlrads mit den zweiten Planetenrädern so eingestellt ist, dass eine Momentenverteilung zwischen dem ersten Hohlrad und dem zweiten Hohlrad von 0,9-1,1 ausgebildet ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass an beiden Hohlrädern in etwa die gleichen Feststellmomente wirken.
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Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass die erste Parksperrenklinke eine erste Vorspannfeder aufweist, welche die erste Parksperrenklinke in Richtung ihrer Parksperrenverriegelungsposition vorspannt und/oder die zweite Parksperrenklinke eine zweite Vorspannfeder aufweist, welche die zweite Parksperrenklinke in Richtung ihrer Parksperrenverriegelungsposition vorspannt. Um Bedienfehler zu vermeiden oder einen Ausfall von elektromagnetischen Haltevorrichtungen oder des Aktors zu begegnen, kann eine Parksperreneinrichtung einen Vorspannfeder besitzen, wobei die Vorspannfeder beispielsweise bei Eintritt einer Sicherungssituation auf die Parksperrenschwenkhebelmechanik einwirkt, um eine gesicherte formschlüssige Verrieglung oder gesicherte Entriegelung der Parksperrenmechanik herbeizuführen. Es können sich unterschiedliche Wirkungsweisen der Vorspannfeder ergeben, die sich aus den unterschiedlichen Verhaltensweisen, die eine Parksperreneinrichtung bei Ausfall beispielsweise einer elektromagnetischen Haltevorrichtung und/oder eines Aktors zeigen soll. Diese werden nachstehend kurz erläutert:
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Parksperreneinrichtung mit „normally close“ Wirkungsweise: ohne Aufbringen von externer Hilfskraft wird die Parksperreneinrichtung den Verrieglungszustand selbsttätig einlegen. So ist im Fehlerfall abgesichert, dass die Parksperreneinrichtung auch ohne elektrische Energie oder hydraulischen Druck die Parksperreneinrichtung stets gesichert verriegelt, sobald das Fahrzeug zum Stillstand kommt. Während der Fahrzeugbewegung muss zum Offenhalten der Parksperreneinrichtung in der Entriegelungsposition permanent Energie aufgewendet werden, beispielsweise mittels hydraulischen Drucks oder durch einen bestromten Elektromagneten.
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Parksperreneinrichtung mit „normally stay“ Wirkungsweise: diese Bauart verhält sich so, dass ihr jeweiliger Schaltzustand immer beibehalten wird. Ist Parksperreneinrichtung in ihrer Entriegelungsposition, bleibt sie selbsttätig ohne Energiebedarf offen. Ist die Parksperreneinrichtung in ihrer Verrieglungsposition, so bleibt sie geschlossen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass die Anzahl der ersten Planetenräder drei entspricht und/oder die Anzahl der zweiten Planetenräder drei entspricht.
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Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass die Getriebeanordnung des elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs eine schaltbare Planetengetriebeanordnung umfasst, bei der der Rotor auf ein erstes Sonnenrad der schaltbaren Planetengetriebeanordnung und/oder auf ein zweites Sonnenrad der schaltbaren Planetengetriebeanordnung aufschaltbar ist und die schaltbare Planetengetriebeanordnung mit dem Stirnraddifferentialgetriebe gekoppelt ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine Axialschnittansicht eines elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs,
- 2 eine schematische Funktionsskizze der Getriebeanordnung, und
- 3 ein Fahrzeug mit einem elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang in einer schematischen Blockschaltdarstellung.
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Die 1 zeigt einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeugs 2, wie er exemplarisch in der 3 gezeigt ist, umfassend eine elektrische Maschine 3 mit einem relativ zu einem Stator 90 drehbar gelagerten Rotor 10 und einer Getriebeanordnung 4, wobei die elektrische Maschine 3 und die Getriebeanordnung 4 eine bauliche Einheit 5 bilden, und der Rotor 10 drehmomentübertragend an die Getriebeanordnung 4 angebunden ist.
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Die Getriebeanordnung 4 weist ein Stirnraddifferentialgetriebe 8 auf, dessen Funktionsweise auch gut aus der Zusammenschau von 1 und 2 ersichtlich wird. Das Stirnraddifferentialgetriebe 8 umfasst ein erstes Planetengetriebe 40 mit einem ersten Sonnenrad 50 und mehreren mit dem ersten Sonnenrad 50 in Eingriff stehenden und in einem ersten Planetenradträger 60 drehbar gelagerten ersten Planetenrädern 70, die sich rotatorisch um das erste Sonnenrad 50 bewegen, und ein zweites Planetengetriebe 41 mit einem zum ersten Sonnenrad 50 koaxial angeordnetem zweiten Sonnenrad 51 und mehreren mit dem zweiten Sonnenrad 51 in Eingriff stehenden und in einem zweiten Planetenradträger 61 drehbar gelagerten zweiten Planetenrädern 71, die sich rotatorisch um das zweite Sonnenrad 51 bewegen.
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Die Anzahl der ersten Planetenräder 70 und die Anzahl der zweiten Planetenräder 71 entspricht jeweils drei, was sich insbesondere gut aus der 2 erkennen lässt. Der erste Planetenradträger 60 und der zweite Planetenradträger 61 sind drehfest miteinander verbunden und drehbar gegenüber den Sonnenrädern 50, 51 gelagert.
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Das erste Planetengetriebe 40 besitzt ein koaxial zum ersten Sonnenrad 50 drehbar angeordnetes erstes Hohlrad 80, in welchem die ersten Planetenräder 70 wälzen, wobei das erste Hohlrad 80 eine erste Außenverzahnung 82 aufweist.
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Der elektrisch betreibbare Achsantriebsstrang 1 weist ferner eine Parksperreneinrichtung 5 auf, mit einem ersten Aktor 6 und einer ersten Parksperrenklinke 7, welche mittels des ersten Aktors 6 in eine Parksperrenverriegelungsposition und eine Parksperrenfreigabeposition bewegbar ist, und in der Parksperrenverriegelungsposition formschlüssig in die erste Außenverzahnung 82 des ersten Hohlrads 80 eingreift sowie in der Parksperrenfreigabeposition sich nicht im Eingriff mit der ersten Außenverzahnung 82 des ersten Hohlrads 80 befindet. Hierdurch kann eine Seite des Stirnraddifferentialgetriebes 8 und damit auch ein Rad der entsprechenden Fahrzeugachse mechanisch gesperrt werden.
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Um auch das zweite Rad an der gleichen Fahrzeugachse zu mechanisch zu sperren, weist das zweite Planetengetriebe 41 ein koaxial zum zweiten Sonnenrad 51 drehbar angeordnetes zweites Hohlrad 81 auf, in welchem die zweiten Planetenräder 71 wälzen, und wobei das zweite Hohlrad 81 eine zweite Außenverzahnung 83 besitzt.
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Die Parksperreneinrichtung hat ferner eine zweite Parksperrenklinke 9, welche in eine Parksperrenverriegelungsposition und eine Parksperrenfreigabeposition bewegbar ist, und in der Parksperrenverriegelungsposition formschlüssig in die zweite Außenverzahnung 83 des zweiten Hohlrads 80 eingreift sowie in der Parksperrenfreigabeposition sich nicht im Eingriff mit der zweiten Außenverzahnung 83 des zweiten Hohlrads 81 befindet.
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Die erste Parksperrenklinke 7 und die zweite Parksperrenklinke 9 können auch einteilig als eine gemeinsame Parksperrenklinke 7, 9 oder aber zweiteilig ausgebildet sein.
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Die 1-2 zeigen des Weiteren, dass die Parksperreneinrichtung 5 einen zweiten Aktor 11 aufweisen kann, mittels dessen die zweite Parksperrenklinke 9 in eine Parksperrenverriegelungsposition und eine Parksperrenfreigabeposition bewegbar ist Die erste Parksperrenklinke 7 und die zweite Parksperrenklinke 9 sind sich in axialer Richtung gegenüberliegend angeordnet.
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Die Übersetzung des ersten Hohlrads 81 mit den ersten Planetenrädern 70 und die Übersetzung des zweiten Hohlrads 81 mit den zweiten Planetenrädern 71 ist so eingestellt, dass eine Momentenverteilung zwischen dem ersten Hohlrad 80 und dem zweiten Hohlrad 81 von 0,9-1,1 ausgebildet ist.
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Aus der 1 ist des Weiteren gut erkennen, dass die Getriebeanordnung 4 des elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs 1 eine schaltbare Planetengetriebeanordnung 12 umfasst, bei der der Rotor 10 auf ein erstes Sonnenrad 13 der schaltbaren Planetengetriebeanordnung 12 und auf ein zweites Sonnenrad 14 der schaltbaren Planetengetriebeanordnung 12 aufschaltbar ist und die schaltbare Planetengetriebeanordnung 12 mit dem Stirnraddifferentialgetriebe 8 gekoppelt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Achsantriebsstrang
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- elektrische Maschine
- 4
- Getriebeanordnung
- 5
- Parksperreneinrichtung
- 6
- erster Aktor
- 7
- Parksperrenklinke
- 8
- Stirnraddifferentialgetriebe
- 9
- Parksperrenklinke
- 10
- Rotor
- 11
- zweiter Aktor
- 12
- Planetengetriebeanordnung
- 13
- Sonnenrad
- 14
- Sonnenrad
- 40
- Planetengetriebe
- 41
- Planetengetriebe
- 50
- Sonnenrad
- 51
- Sonnenrad
- 52
- bauliche Einheit
- 60
- Planetenradträger
- 61
- Planetenradträger
- 70
- Planetenrädern
- 71
- Planetenrädern
- 80
- Hohlrad
- 81
- Hohlrad
- 82
- Außenverzahnung
- 83
- Außenverzahnung
- 90
- Stator
