DE102021132385A1 - Transmission device with a one-way clutch and a friction clutch - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung (10) zur Drehmomentübertragung zwischen einem Elektromotor (12) und einem Abtriebselement (14) und aufweisend einen um eine Eingangsdrehachse (18) drehbaren und mit dem Elektromotor (12) drehmomentübertragbar verbundenen Getriebeeingang (20), eine erste Übersetzungsvorrichtung (36), die eine erste Übersetzungsstufe (40) wirksam zwischen dem Getriebeeingang (20) und dem Abtriebselement (14) bildet, eine zweite Übersetzungsvorrichtung (38), die eine parallel zu der ersten Übersetzungsvorrichtung (36) wirksame zweite Übersetzungsstufe (42) wirksam zwischen dem Getriebeeingang (20) und dem Abtriebselement (14) bildet, eine konzentrisch zu der Eingangsdrehachse (18) angeordnete Freilaufkupplung (44) in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang (20) und der ersten Übersetzungsvorrichtung (36), eine konzentrisch zu der Eingangsdrehachse (18) angeordnete Reibkupplung (46) in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang (20) und der zweiten Übersetzungsvorrichtung (38) und ein Zugmittelgetriebe (24), das in Reihe wirksam zwischen dem Elektromotor (12) und dem Getriebeeingang (20) angeordnet ist und getriebeeingangsseitig ein um die Eingangsdrehachse (18) drehbares Antriebsrad (30) aufweist. The invention relates to a transmission device (10) for torque transmission between an electric motor (12) and an output element (14) and having a transmission input (20) which can be rotated about an input axis of rotation (18) and is connected to the electric motor (12) in a torque-transmittable manner, a first transmission device ( 36), which forms a first transmission stage (40) operatively between the transmission input (20) and the output element (14), a second transmission device (38), which acts in parallel to the first transmission device (36) second transmission stage (42) operatively between between the transmission input (20) and the output element (14), a one-way clutch (44) arranged concentrically to the input axis of rotation (18) and effective in series between the transmission input (20) and the first transmission device (36), a concentric to the input axis of rotation (18 ) arranged friction clutch (46) in series effective between the transmission input (20) and the second transmission device (38) and a traction mechanism (24) which is arranged in series effective between the electric motor (12) and the transmission input (20) and on the transmission input side about the input axis of rotation (18) rotatable drive wheel (30).
Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung nach Anspruch 1.The invention relates to a transmission device according to claim 1.
In
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Getriebevorrichtung platzsparender und kostengünstiger auszuführen. Die Getriebevorrichtung soll flexibler aufgebaut werden und damit auch vielseitiger einsetzbar sein. Die Getriebevorrichtung soll energiesparender betrieben werden.The object of the present invention is to make the transmission device more space-saving and cost-effective. The transmission device should be constructed more flexibly and thus be more versatile. The transmission device is to be operated in a more energy-saving manner.
Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Getriebevorrichtung flexibler aufgebaut werden und in unterschiedlichen Anwendungen einsetzbar sein. Die Getriebevorrichtung kann bauraumsparender und kostengünstiger aufgebaut und energiesparender betrieben werden.At least one of these objects is solved by a transmission device having the features of claim 1. As a result, the transmission device can be constructed more flexibly and can be used in different applications. The transmission device can be constructed in a space-saving and cost-effective manner and operated in a more energy-saving manner.
Die Getriebevorrichtung kann in einem Fahrzeug angeordnet sein. Das Fahrzeug kann wenigstens zwei Fahrzeugräder, insbesondere drei, bevorzugt vier Fahrzeugräder, aufweisen. Die Getriebevorrichtung kann in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet sein. Das Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug sein.The transmission device can be arranged in a vehicle. The vehicle can have at least two vehicle wheels, in particular three, preferably four vehicle wheels. The transmission device can be arranged in a drive train of the vehicle. The vehicle can be an electric vehicle.
Der Elektromotor kann eine Antriebsleistung zur Fortbewegung des Fahrzeugs bereitstellen. Die Getriebevorrichtung kann die Antriebsleistung übertragen. Der Elektromotor kann ein bürstenloser Gleichstrommotor sein.The electric motor can provide drive power to propel the vehicle. The transmission device can transmit the drive power. The electric motor can be a brushless DC motor.
Die Getriebevorrichtung kann auch mehr als zwei Übersetzungsstufen aufweisen. Eine Antriebsleistung zur Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs kann über die erste oder zweite Übersetzungsstufe übertragbar sein.The transmission device can also have more than two gear ratios. A drive power for moving the vehicle backwards can be transmittable via the first or second gear ratio.
Die erste Übersetzungsvorrichtung kann parallel wirksam zu der Reibkupplung angeordnet sein. Die erste Übersetzungsvorrichtung kann ein antriebsseitiges und/oder abtriebsseitiges Zahnrad aufweisen. Das antriebsseitige Zahnrad kann mit dem abtriebsseitigen Zahnrad verzahnt verbunden sein. Das antriebsseitige und abtriebsseitige Zahnrad können in verzahntem Dauereingriff miteinander stehen. Das abtriebsseitige Zahnrad kann mittelbar oder unmittelbar in verzahntem Dauereingriff mit dem Abtriebselement stehen.The first transmission device can be arranged in parallel with the effective friction clutch. The first transmission device can have a drive-side and/or a driven-side gear wheel. The drive-side gear can be meshed with the driven-side gear. The drive-side and driven-side gears can be in continuous meshing engagement with each other. The gear wheel on the output side can be directly or indirectly in toothed permanent engagement with the output element.
Die zweite Übersetzungsvorrichtung kann parallel wirksam zu der Freilaufkupplung angeordnet sein. Die zweite Übersetzungsvorrichtung kann ein antriebsseitiges und/oder abtriebsseitiges Zahnrad aufweisen. Das antriebsseitige Zahnrad kann mit dem abtriebsseitigen Zahnrad der zweiten Übersetzungsvorrichtung verzahnt verbunden sein. Das antriebsseitige und abtriebsseitige Zahnrad können in verzahntem Dauereingriff miteinander stehen. Das abtriebsseitige Zahnrad kann mittelbar oder unmittelbar in verzahntem Dauereingriff mit dem Abtriebselement stehen.The second transmission device can be arranged in parallel with the overrunning clutch. The second transmission device can have a drive-side and/or a driven-side gear wheel. The drive-side gear can be meshed with the driven-side gear of the second transmission device. The drive-side and driven-side gears can be in continuous meshing engagement with each other. The gear wheel on the output side can be directly or indirectly in toothed permanent engagement with the output element.
Das Zugmittelgetriebe kann ein Riemengetriebe mit einem Riemen als Zugmittel oder ein Kettengetriebe mit einer Kette als Zugmittel sein. Das Zugmittelgetriebe kann ein erstes Antriebsrad und ein über das Zugmittel damit drehmomentübertragbar verbundenes zweites Antriebsrad aufweisen. Das erste und zweite Antriebsrad können achsparallel angeordnet sein.The traction drive can be a belt drive with a belt as the traction device or a chain drive with a chain as the traction device. The traction mechanism can have a first drive wheel and a second drive wheel, which is connected thereto in a torque-transmittable manner via the traction mechanism. The first and second drive wheel can be arranged axially parallel.
Die Freilaufkupplung kann die Schleppverluste bei einer Drehmomentübertragung zwischen dem Getriebeeingang und dem Abtriebselement über einen zu der Freilaufkupplung parallelen Drehmomentübertragungsweg verringern.The overrunning clutch can reduce the drag losses during torque transmission between the transmission input and the output element via a torque transmission path that is parallel to the overrunning clutch.
Die Drehmomentübertragung zwischen dem Getriebeeingang und dem Abtriebselement kann entweder über die erste Übersetzungsvorrichtung oder die zweite Übersetzungsvorrichtung erfolgen. Bei einer Drehmomentübertragung über die erste Übersetzungsvorrichtung kann die Drehmomentübertragung über die Freilaufkupplung erfolgen. Dabei kann die Reibkupplung geöffnet sein. Die Drehmomentübertragung über die zweite Übersetzungsvorrichtung kann über die geschlossene Reibkupplung erfolgen.The torque can be transmitted between the transmission input and the output element either via the first transmission device or the second transmission device. When torque is transmitted via the first transmission device, the torque can be transmitted via the overrunning clutch. In this case, the friction clutch can be open. The torque can be transmitted via the second transmission device via the closed friction clutch.
Die Zuordnung der Reibkupplung zu der Drehmomentübertragung über die zweite Übersetzungsvorrichtung hat den Vorteil, dass bei einer Drehmomentübertragung über die erste Übersetzungsvorrichtung und geöffneter Reibkupplung die Schleppverluste in der Reibkupplung durch die verringerte Drehzahl bei der Drehmomentübertragung über die erste Übersetzungsvorrichtung im Vergleich zu einer umgekehrten Anordnung, bei der die Reibkupplung der Drehmomentübertragung über die erste Übersetzungsvorrichtung zugeordnet und bei einer Drehmomentübertragung über die zweite Übersetzungsvorrichtung geöffnet wäre, verringert sind.The assignment of the friction clutch to the torque transmission via the second transmission device has the advantage that when torque is transmitted via the first transmission device and the friction clutch is disengaged, the drag losses in the friction clutch due to the reduced speed during torque transmission via the first transmission device compared to a reverse arrangement associated with the friction clutch of the torque transmission via the first transmission device and would be open in a torque transmission via the second transmission device, are reduced.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die erste Übersetzungsvorrichtung ein um die Eingangsdrehachse drehbares antriebsseitiges Zahnrad und die zweite Übersetzungsvorrichtung ein um die Eingangsdrehachse drehbares weiteres antriebsseitiges Zahnrad aufweist. Die Schaltvorrichtung kann axial zwischen den beiden antriebsseitigen Zahnrädern angeordnet sein.In a preferred embodiment of the invention, it is advantageous if the first transmission device can be rotated about the input axis of rotation res drive-side gear and the second transmission device has a rotatable about the input axis of rotation further drive-side gear. The switching device can be arranged axially between the two drive-side gears.
Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine achsparallel zu der Eingangsdrehachse angeordnete Zwischenwelle wirksam zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsvorrichtung und dem Abtriebselement angeordnet ist. Die Zwischenwelle kann eine Abtriebsverzahnung zur Drehmomentübertragung mit dem Abtriebselement aufweisen.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that an intermediate shaft arranged axially parallel to the input axis of rotation is arranged effectively between the first and second transmission device and the output element. The intermediate shaft can have an output toothing for torque transmission with the output element.
Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zwischenwelle ein abtriebsseitiges Zahnrad der ersten Übersetzungsstufe und ein abtriebsseitiges Zahnrad der zweiten Übersetzungsstufe drehfest aufnimmt. Die beiden abtriebsseitigen Zahnräder können axial versetzt zueinander angeordnet sein. Die Schaltvorrichtung kann axial zwischen den abtriebsseitigen Zahnrädern angeordnet sein. Die Abtriebsverzahnung kann axial versetzt zu dem abtriebsseitigen Zahnrad der ersten und/oder der zweiten Übersetzungsstufe angeordnet sein.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the intermediate shaft non-rotatably accommodates an output-side gear wheel of the first transmission stage and an output-side gear wheel of the second transmission stage. The two gear wheels on the output side can be arranged axially offset from one another. The switching device can be arranged axially between the gear wheels on the output side. The output toothing can be arranged axially offset to the output-side gear wheel of the first and/or the second transmission stage.
Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn eine abtriebsseitige Übersetzungsstufe wirksam zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe und dem Abtriebselement gebildet ist. Die abtriebsseitige Übersetzungsstufe kann die Abtriebsverzahnung an der Zwischenwelle umfassen. Die Abtriebsverzahnung kann mit einer Differentialverzahnung des Differentialgetriebes verzahnt verbunden sein.In a specific embodiment of the invention, it is advantageous if an output-side transmission stage is effectively formed between the first and second transmission stage and the output element. The transmission stage on the output side can include the output toothing on the intermediate shaft. The output toothing can be toothed connected to a differential toothing of the differential gear.
Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Abtriebselement als Differentialgetriebe ausgeführt ist. Das Differentialgetriebe kann ausgangsseitig an wenigstens zwei Fahrzeugräder einer Fahrzeugachse des Fahrzeugs drehmomentübertragbar angeschlossen sein. Das Differentialgetriebe kann eine Verteilung der Antriebsleistung an die Fahrzeugräder bewirken.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the output element is designed as a differential gear. The differential gear can be connected on the output side to at least two vehicle wheels of a vehicle axle of the vehicle in a torque-transmittable manner. The differential gear can effect a distribution of the drive power to the vehicle wheels.
Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn eine von der Eingangsdrehachse verschiedene Rotordrehachse eines Rotors des Elektromotors achsparallel zu der Eingangsdrehachse angeordnet ist. Ein Antriebsrad des Zugmittelgetriebes kann um die Rotordrehachse drehbar sein. Das andere Antriebsrad des Zugmittelgetriebes kann um die Eingangsdrehachse drehbar sein.In a special embodiment of the invention, it is advantageous if a rotor axis of rotation, which differs from the input axis of rotation, of a rotor of the electric motor is arranged axially parallel to the input axis of rotation. A drive wheel of the traction mechanism can be rotatable about the rotor axis of rotation. The other drive wheel of the traction mechanism can be rotatable about the input axis of rotation.
Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Reibkupplung ein um die Eingangsdrehachse drehbares erstes Kupplungsbauteil und ein um die Eingangsdrehachse drehbares zweites Kupplungsbauteil aufweist, die abhängig von einem Kupplungsbetätigungszustand über einen Reibbereich reibschlüssig miteinander drehmomentübertragbar verbunden sind. Der Reibbereich kann Kupplungslamellen aufweisen, die abhängig von dem Kupplungsbetätigungszustand reibschlüssig miteinander verbunden sind.In a special embodiment of the invention, it is advantageous if the friction clutch has a first clutch component that can be rotated about the input axis of rotation and a second clutch component that can be rotated about the input axis of rotation, which are frictionally connected to one another in a torque-transmittable manner depending on a clutch actuation state via a friction area. The friction area can have clutch plates which are connected to one another by friction depending on the clutch actuation state.
Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn die Freilaufkupplung ein um die Eingangsdrehachse drehbares erstes Freilaufbauteil und ein um die Eingangsdrehachse drehbares zweites Freilaufbauteil aufweist, die bei einer jeweils zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil vorliegenden ersten Relativdrehrichtung über Koppelmittel drehmomentübertragbar miteinander verbunden und bei einer entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung gegeneinander drehbar sind. Die Koppelmittel können Rollen, Kugeln oder Klemmkörper sein. Das erste und/oder zweite Freilaufbauteil kann als Hülse ausgeführt sein. Die Koppelmittel können radial innerhalb von einem Innenumfang der Hülse aufgenommen sein.In a special embodiment of the invention, it is advantageous if the overrunning clutch has a first freewheeling component that can be rotated about the input axis of rotation and a second freewheeling component that can be rotated about the input axis of rotation are rotatable against each other in an opposite second relative direction of rotation. The coupling means can be rollers, balls or clamping bodies. The first and/or second freewheel component can be designed as a sleeve. The coupling means may be received radially inward from an inner periphery of the sleeve.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Freilaufkupplung durch eine Schaltvorrichtung zwischen einem Überbrückungszustand, bei dem das erste und zweite Freilaufbauteil auch bei der zweiten Relativdrehrichtung drehmomentübertragbar miteinander verbunden sind und einem Freigabezustand, bei dem das erste und zweite Freilaufbauteil bei der zweiten Relativdrehrichtung gegeneinander drehbar sind, umschaltbar ist. Die Schaltvorrichtung kann ein achsparallel zu der Eingangsdrehachse verschiebbares Schaltelement zur Umschaltung zwischen dem Überbrückungszustand und dem Freigabezustand aufweisen. Der Überbrückungszustand kann bei einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs eingenommen sein. Die Drehrichtung des Rotors kann bei der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs umgekehrt sein.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the one-way clutch is switched by a switching device between a bridging state in which the first and second freewheel components are connected to one another in a torque-transmittable manner even in the second relative direction of rotation and a release state in which the first and second freewheel components are in the second relative direction of rotation are mutually rotatable, is switchable. The switching device can have a switching element that can be displaced axially parallel to the input axis of rotation for switching between the lock-up state and the release state. The lock-up state can be assumed when the vehicle moves backwards. The direction of rotation of the rotor may be reversed when the vehicle moves backwards.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.Further advantages and advantageous configurations of the invention result from the description of the figures and the illustrations.
Figurenlistecharacter list
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
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1 : Ein Funktionsschaltbild einer Getriebevorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. -
2 : Einen Querschnitt einer Getriebevorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. -
3 : Eine Seitenansicht mit einem Teilquerschnitt einer Getriebevorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
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1 : A functional diagram of a transmission device in a special embodiment of the invention. -
2 : A cross section of a transmission device in another specific embodiment of the invention. -
3 1: A side view with a partial cross section of a transmission device in a further specific embodiment of the invention.
Ein erstes Antriebsrad 28 des Zugmittelgetriebes 24 ist mit einem Rotor des Elektromotors 12 drehfest verbunden. Das Zugmittelgetriebe 24 weist ein zweites Antriebsrad 30 auf, das mit dem Getriebeeingang 20 drehfest verbunden ist. Das zweite Antriebsrad 30 ist um die Eingangsdrehachse 18 drehbar. Ein Zugmittel 32, beispielsweise ein Riemen, ist zur Drehmomentübertragung zwischen dem ersten und zweiten Antriebsrad 28, 30 angeordnet.A
Ein Rotor des Elektromotors 12 und das erste Antriebsrad 28 sind um eine achsparallel zu der Eingangsdrehachse 18 angeordnete Rotordrehachse 34 drehbar. Der Getriebeeingang 20 ist über eine erste Übersetzungsvorrichtung 36 und eine parallel zu der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 angeordnete zweite Übersetzungsvorrichtung 38 drehmomentübertragbar mit dem Differentialgetriebe 16 verbunden. Die erste Übersetzungsvorrichtung 36 umfasst eine erste Übersetzungsstufe 40 wirksam zwischen dem Getriebeeingang 20 und dem Abtriebselement 14. Die zweite Übersetzungsvorrichtung 38 umfasst eine zweite Übersetzungsstufe 42 wirksam zwischen dem Getriebeeingang 20 und dem Abtriebselement 14. Die zweite Übersetzungsstufe 42 ist parallel wirksam zu der ersten Übersetzungsstufe 40 angeordnet.A rotor of the electric motor 12 and the
Eine Freilaufkupplung 44 ist in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang 20 und der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 und eine Reibkupplung 46 ist in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang 20 und der zweiten Übersetzungsvorrichtung 38 angeordnet.A one-way clutch 44 is operative in series between the
Die Freilaufkupplung 44 umfasst ein erstes Freilaufbauteil 48, das um die Eingangsdrehachse 18 drehbar ist und mit der Getriebeeingangswelle 22 drehfest verbunden ist. Das erste Freilaufbauteil 48 ist über Koppelmittel 50 mit einem zweiten Freilaufbauteil 52 gekoppelt. Das zweite Freilaufbauteil 52 ist um die Eingangsdrehachse 18 drehbar und drehfest mit einem antriebsseitigen Zahnrad 54 der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 verbunden. Das erste und zweite Freilaufbauteil 48, 52 sind bei einer jeweils zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 48, 52 vorliegenden ersten Relativdrehrichtung über die Koppelmittel 50 drehmomentübertragbar miteinander verbunden und bei einer entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung gegeneinander drehbar.The overrunning
Das antriebsseitige Zahnrad 54 der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 ist mit einem abtriebsseitigen Zahnrad 56 der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 zur Ausbildung der ersten Übersetzungsstufe 40 drehmomentübertragbar in Dauereingriff verzahnt verbunden.The drive-
Die Getriebeeingangswelle 22 ist über die Reibkupplung 46 mit der zweiten Übersetzungsvorrichtung 38 abhängig von einem Kupplungsbetätigungszustand der Reibkupplung 46 drehmomentübertragbar verbunden. Die Reibkupplung 46 ist dabei in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang 20 und der zweiten Übersetzungsvorrichtung 38 angeordnet.The transmission input shaft 22 is connected via the friction clutch 46 to the
Die Reibkupplung 46 ist in Reihe wirksam zwischen der Getriebeeingangswelle 22 und einem antriebsseitigen Zahnrad 58 der zweiten Übersetzungsvorrichtung 38 drehfest verbunden. Das antriebsseitige Zahnrad 58 ist um die Eingangsdrehachse 18 drehbar angeordnet. Das antriebsseitige Zahnrad 58 ist mit einem abtriebsseitigen Zahnrad 60 der zweiten Übersetzungsvorrichtung 38 zur Ausbildung der zweiten Übersetzungsstufe 42 drehmomentübertragbar in Dauereingriff verzahnt verbunden.The
Die abtriebsseitigen Zahnräder 56, 60 der ersten und zweiten Übersetzungsstufe 40, 42 sind drehfest miteinander und mit dem Differentialgetriebe 16 verzahnt in Dauereingriff verbunden. Die abtriebsseitigen Zahnräder 56, 60 sind auf einer achsparallel zu der Eingangsdrehachse 18 angeordneten Zwischenwelle 61 aufgenommen. Die Zwischenwelle 61 weist eine Abtriebsverzahnung 62 zur Drehmomentübertragung zwischen den abtriebsseitigen Zahnrädern 56, 60 und dem Differentialgetriebe 16 auf. Die Abtriebsverzahnung 62 ist in Dauereingriff verzahnt mit einer Differentialverzahnung 64 an einem Differentialgehäuse 66 des Differentialgetriebes 16 verbunden. Die Abtriebsverzahnung 62 bildet mit dem Differentialgetriebe 16 eine abtriebsseitige Übersetzungsstufe 68 wirksam zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe 40, 42 und dem Abtriebselement 14.The output-side gears 56, 60 of the first and
Das Differentialgetriebe 16 ist ausgangsseitig an wenigstens zwei Fahrzeugräder einer Fahrzeugachse 70 des Fahrzeugs angeschlossen. Die Fahrzeugachse 70 kann achsparallel zu der Eingangsdrehachse 18 angeordnet sein.The differential gear 16 is connected on the output side to at least two vehicle wheels of a
Der Getriebeeingang 20 ist über die erste Übersetzungsvorrichtung 36 und die parallel zu der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 angeordnete zweite Übersetzungsvorrichtung 38 drehmomentübertragbar mit dem Differentialgetriebe 16 verbunden. Die erste Übersetzungsvorrichtung 36 umfasst die erste Übersetzungsstufe 40 wirksam zwischen dem Getriebeeingang 20 und dem Abtriebselement 14. Die zweite Übersetzungsvorrichtung 38 umfasst die zweite Übersetzungsstufe 42 wirksam zwischen dem Getriebeeingang 20 und dem Abtriebselement 14. Die zweite Übersetzungsstufe 42 ist parallel wirksam zu der ersten Übersetzungsstufe 40 angeordnet.The
Die Freilaufkupplung 44 ist in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang 20 und der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 und die Reibkupplung 46 ist in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang 20 und der zweiten Übersetzungsvorrichtung 38 angeordnet.The one-way clutch 44 is operative in series between the
Die Freilaufkupplung 44 umfasst das erste Freilaufbauteil 48, das um die Eingangsdrehachse 18 drehbar ist und mit der Getriebeeingangswelle 22 drehfest verbunden ist. Das erste Freilaufbauteil 48 ist als Aufnahmehülse 72 ausgeführt, an deren Innenumfang Koppelmittel 50 wirksam zwischen dem ersten Freilaufbauteil 48 und dem zweiten Freilaufbauteil 52 angeordnet sind. Axial überlappend zu den Koppelmittel 50 ist die Verzahnung zwischen der Getriebeeingangswelle 22 und dem antriebsseitigen Zahnrad 54 der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 angeordnet.The overrunning
Das zweite Freilaufbauteil 52 ist um die Eingangsdrehachse 18 drehbar und drehfest mit dem antriebsseitigen Zahnrad 54 der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 drehfest verbunden. Das erste und zweite Freilaufbauteil 48, 52 sind bei einer jeweils zwischen dem ersten und zweiten Freilaufbauteil 48, 52 vorliegenden ersten Relativdrehrichtung über die Koppelmittel 50 drehmomentübertragbar miteinander verbunden und bei einer entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung gegeneinander drehbar.The
Das antriebsseitige Zahnrad 54 der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 ist mit dem abtriebsseitigen Zahnrad 56 der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 zur Ausbildung der ersten Übersetzungsstufe 40 drehmomentübertragbar in Dauereingriff verzahnt verbunden.The drive-
Die Freilaufkupplung 44 ist durch eine Schaltvorrichtung 74 zwischen einem Überbrückungszustand, bei dem das erste und zweite Freilaufbauteil 48, 52 auch bei der zweiten Relativdrehrichtung drehmomentübertragbar miteinander verbunden sind und einem Freigabezustand, bei dem das erste und zweite Freilaufbauteil 48, 52 bei der zweiten Relativdrehrichtung gegeneinander drehbar sind, umschaltbar. Die Umschaltung der Freilaufkupplung 44 wird durch ein axial verschiebbares Schaltelement 76 der Schaltvorrichtung 74 bewirkt, das konzentrisch zu der Eingangsdrehachse 18 angeordnet ist. Das Schaltelement 76 ist in Dauereingriff verzahnt mit der Getriebeeingangswelle 22 verbunden. Bei einer den Überbrückungszustand einstellenden Schaltstellung des Schaltelements 76 ist das Schaltelement 76 einerseits verzahnt mit der Getriebeeingangswelle 22 und andererseits mit dem antriebsseitigen Zahnrad 54 der ersten Übersetzungsvorrichtung 36 verbunden.The one-way clutch 44 is switched by a
Ist der Überbrückungszustand eingenommen, kann beispielsweise ein Rückwärtsgang umgesetzt werden, bei dem die Drehrichtung des Rotors umgedreht ist und das Fahrzeug eine Rückwärtsbewegung ausführt.If the lock-up state is assumed, a reverse gear can be implemented, for example, in which the direction of rotation of the rotor is reversed and the vehicle executes a backward movement.
Die Getriebeeingangswelle 22 ist über wenigstens zwei Lagerelemente 78 gelagert und über die Reibkupplung 46 mit der zweiten Übersetzungsvorrichtung 38 abhängig von einem Kupplungsbetätigungszustand der Reibkupplung 46 drehmomentübertragbar verbunden. Die Reibkupplung 46 ist dabei in Reihe wirksam zwischen dem Getriebeeingang 20 und der zweiten Übersetzungsvorrichtung 38 angeordnet. Ein um die Eingangsdrehachse 18 drehbares erstes Kupplungsbauteil 80 der Reibkupplung 46 ist abhängig von dem Kupplungsbetätigungszustand über einen Reibbereich 82 mit mehreren Kupplungslamellen 84 reibschlüssig mit einem um die Eingangsdrehachse 18 drehbaren zweiten Kupplungsbauteil 86 der Reibkupplung 46 drehmomentübertragbar verbunden. Der Kupplungsbetätigungszustand wird durch eine Betätigungsvorrichtung 88 verändert. Die Betätigungsvorrichtung 88 umfasst ein axial verschiebbares Betätigungselement 90. Bei einer ersten Betätigungsstellung des Betätigungselements 90 ist die Reibkupplung 46 geschlossen und bei einer zweiten Betätigungsstellung des Betätigungselements 90 ist die Reibkupplung 46 geöffnet.The transmission input shaft 22 is mounted via at least two bearing
Das zweite Kupplungsbauteil 86 ist mit dem antriebsseitigen Zahnrad 58 der zweiten Übersetzungsvorrichtung 38 drehfest verbunden. Das antriebsseitige Zahnrad 58 ist um die Eingangsdrehachse 18 drehbar angeordnet. Das antriebsseitige Zahnrad 58 ist mit dem abtriebsseitigen Zahnrad 60 der zweiten Übersetzungsvorrichtung 38 zur Ausbildung der zweiten Übersetzungsstufe 42 drehmomentübertragbar in Dauereingriff verzahnt verbunden.The second
Die abtriebsseitigen Zahnräder 56, 60 der ersten und zweiten Übersetzungsstufe 40, 42 sind drehfest miteinander und mit dem Differentialgetriebe 16 verzahnt in Dauereingriff verbunden. Die abtriebsseitigen Zahnräder 56, 60 sind auf der achsparallel zu der Eingangsdrehachse 18 angeordneten Zwischenwelle 61 aufgenommen. Die Zwischenwelle 61 weist die Abtriebsverzahnung 62 zur Drehmomentübertragung zwischen den abtriebsseitigen Zahnrädern 56, 60 und dem Differentialgetriebe 16 auf.The output-side gears 56, 60 of the first and
Die Abtriebsverzahnung 62 ist in Dauereingriff verzahnt mit der Differentialverzahnung 64 an dem Differentialgehäuse 66 des Differentialgetriebes 16 verbunden. Die Abtriebsverzahnung 62 bildet mit dem Differentialgetriebe 16 die abtriebsseitige Übersetzungsstufe 68 wirksam zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe 40, 42 und dem Abtriebselement 14.The
Die Schaltvorrichtung 74 der Freilaufkupplung 44 umfasst eine bewegbare Schaltstange 92, die mit einer Gabel 94 verbunden ist. Die Gabel 94 ist mit dem Schaltelement 76 verbunden und bewirkt bei einer Bewegung der Schaltstange 92 in eine erste Schaltrichtung 96 eine Bewegung des Schaltelements 76 zur formschlüssigen Verbindung zwischen dem Getriebeeingang 20 und dem antriebsseitigen Zahnrad 54 der ersten Übersetzungsvorrichtung 36. Bei einer entgegengesetzten Bewegung der Schaltstange 92 in eine zweite Schaltrichtung 100 wird die Freilaufkupplung 44 durch die Schaltvorrichtung 74 freigegeben.The shifting
Die Schaltstange 92 weist beidseitig von der Gabel 94 ein Federelement 102 auf. Die Betätigung der Schaltstange 92 erfolgt durch Drehbewegung einer Betätigungswelle 104, die um eine Drehachse 106 drehbar ist. Die Betätigungswelle 104 ist über einen Verzahnungsbogen 108 mit einem Schneckengewinde 110 einer Aktorwelle 112 verbunden, die durch einen Aktor drehbar ist.The
Die Betätigungsvorrichtung 88 umfasst eine Betätigungsstange 114, die verzahnt mit der Betätigungswelle 104 verbunden ist. Eine Drehbewegung der Betätigungswelle 104 bewirkt eine axiale Bewegung der Betätigungsstange 114 zur Betätigung der Reibkupplung 46. Die Betätigungsstange 114 ist über ein Betätigungslager 116 mit dem Betätigungselement 90 der Reibkupplung 46 verbunden.The
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Getriebevorrichtunggear device
- 1212
- Elektromotorelectric motor
- 1414
- Abtriebselementoutput element
- 1616
- Differentialgetriebedifferential gear
- 1818
- Eingangsdrehachseinput axis of rotation
- 2020
- Getriebeeinganggear input
- 2222
- Getriebeeingangswelletransmission input shaft
- 2424
- Zugmittelgetriebetraction mechanism
- 2626
- eingangsseitige Übersetzungsstufeinput translation stage
- 2828
- erstes Antriebsradfirst drive wheel
- 3030
- zweites Antriebsradsecond drive wheel
- 3232
- Zugmitteltraction means
- 3434
- Rotordrehachserotor axis of rotation
- 3636
- erste Übersetzungsvorrichtungfirst translation device
- 3838
- zweite Übersetzungsvorrichtungsecond translation device
- 4040
- erste Übersetzungsstufefirst translation stage
- 4242
- zweite Übersetzungsstufesecond translation stage
- 4444
- Freilaufkupplungoverrunning clutch
- 4646
- Reibkupplungfriction clutch
- 4848
- erstes Freilaufbauteilfirst freewheel component
- 5050
- Koppelmittelcouplant
- 5252
- zweites Freilaufbauteilsecond freewheel component
- 5454
- antriebsseitigen Zahnraddrive-side gear
- 5656
- abtriebsseitiges Zahnradoutput gear
- 5858
- antriebsseitiges Zahnraddrive side gear
- 6060
- abtriebsseitiges Zahnradoutput gear
- 6161
- Zwischenwelleintermediate shaft
- 6262
- Abtriebsverzahnungoutput gearing
- 6464
- Differentialverzahnungdifferential gearing
- 6666
- Differentialgehäusedifferential case
- 6868
- abtriebsseitige Übersetzungsstufetransmission stage on the output side
- 7070
- Fahrzeugachsevehicle axle
- 7272
- Aufnahmehülsereceiving sleeve
- 7474
- Schaltvorrichtungswitching device
- 7676
- Schaltelementswitching element
- 7878
- Lagerelementbearing element
- 8080
- erstes Kupplungsbauteilfirst clutch component
- 8282
- Reibbereichfriction area
- 8484
- Kupplungslamelleclutch disc
- 8686
- zweiten Kupplungsbauteilsecond clutch component
- 8888
- Betätigungsvorrichtungoperating device
- 9090
- Betätigungselementactuator
- 9292
- Schaltstangeshift rod
- 9494
- GabelFork
- 9696
- erste Schaltrichtungfirst switching direction
- 100100
- zweite Schaltrichtungsecond switching direction
- 102102
- Federelementspring element
- 104104
- Betätigungswelleoperating shaft
- 106106
- Drehachseaxis of rotation
- 108108
- Verzahnungsbogenspline arch
- 110110
- Schneckengewindeworm thread
- 112112
- Aktorwelleactuator shaft
- 114114
- Betätigungsstangeoperating rod
- 116116
- Betätigungslageractuation bearing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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