DE102021203417A1 - Transmission for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Getriebe (10) für ein Fahrzeug, umfassend eine Eingangswelle (11), eine Ausgangswelle (12), einen an einem Planetenträger (22) gelagerten Stufenplanetenradsatz (20) sowie zwei Schaltelemente (2, 3), wobei die Eingangswelle (11) mit einem Sonnenrad (21) des Stufenplanetenradsatzes (20) drehfest verbunden ist, die Ausgangswelle (12) mit dem Planetenträger (22) des Stufenplanetenradsatzes (20) drehfest verbunden ist, an dem Planetenträger (22) gelagerte Planetenräder unterschiedlich große Wirkdurchmesser aufweisen, wobei Planetenräder mit größerem Wirkdurchmesser (24a) sowohl mit dem Sonnenrad (21) als auch mit einem ersten Hohlrad (23a) in Zahneingriff stehen, und wobei Planetenräder mit kleinerem Wirkdurchmesser (24b) mit einem zweiten Hohlrad (23b) in Zahneingriff stehen, ein erstes Schaltelement (2) dazu ausgebildet ist, das erste Hohlrad (23a) an einem drehfesten Bauteil (0) festzusetzen, und ein zweites Schaltelement (3) dazu ausgebildet ist, das zweite Hohlrad (23b) an einem drehfesten Bauteil festzusetzen. Die Erfindung betrifft ferner einen Elektroantrieb und ein Fahrzeug.The invention relates to a transmission (10) for a vehicle, comprising an input shaft (11), an output shaft (12), a stepped planetary wheel set (20) mounted on a planet carrier (22) and two shifting elements (2, 3), the input shaft ( 11) is non-rotatably connected to a sun gear (21) of the stepped planetary gear set (20), the output shaft (12) is non-rotatably connected to the planetary carrier (22) of the stepped planetary gear set (20), planetary gears mounted on the planetary carrier (22) have effective diameters of different sizes, wherein planetary gears with a larger effective diameter (24a) mesh with both the sun gear (21) and with a first ring gear (23a), and wherein planetary gears with a smaller effective diameter (24b) mesh with a second ring gear (23b), a first Switching element (2) is designed to set the first ring gear (23a) on a non-rotatable component (0), and a second switching element (3) is designed to the second Ho hlrad (23b) fixed to a non-rotatable component. The invention also relates to an electric drive and a vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe umfassend eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, einen an einem Planetenträger gelagerten und koaxial zur Eingangswelle angeordneten Stufenplanetenradsatz, sowie zwei Schaltelemente. Die Erfindung betrifft ferner einen Elektroantrieb sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Getriebe bzw. einem solchen Elektroantrieb.The invention relates to a transmission comprising an input shaft, an output shaft, a stepped planetary gear set mounted on a planet carrier and arranged coaxially to the input shaft, and two shifting elements. The invention also relates to an electric drive and a vehicle with such a transmission or such an electric drive.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein alternatives Getriebe für ein Fahrzeug, einen Elektroantrieb mit einem solchen Getriebe sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Getriebe bzw. Elektroantrieb bereitzustellen. Insbesondere soll ein mehrgängiges Getriebe bereitgestellt werden, das die Anbindung einer hochdrehenden Elektromaschine ermöglicht und zugleich axial kompakt baut.The object of the present invention is to provide an alternative transmission for a vehicle, an electric drive with such a transmission and a vehicle with such a transmission or electric drive. In particular, a multi-gear transmission is to be provided that enables the connection of a high-speed electric machine and at the same time is axially compact.
Die Erfindung geht aus von einem Getriebe der eingangs genannten Art. Das Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass
die Eingangswelle mit einem Sonnenrad des Stufenplanetenradsatzes drehfest verbunden ist,
die Ausgangswelle mit dem Planetenträger des Stufenplanetenradsatzes drehfest verbunden ist,
an dem Planetenträger gelagerte Planetenräder unterschiedlich große Wirkdurchmesser aufweisen, wobei Planetenräder mit größerem Wirkdurchmesser sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit einem ersten Hohlrad in Zahneingriff stehen, und wobei Planetenräder mit kleinerem Wirkdurchmesser mit einem zweiten Hohlrad in Zahneingriff stehen,
ein erstes Schaltelement dazu ausgebildet ist, das erste Hohlrad an einem drehfesten Bauteil festzusetzen, und
ein zweites Schaltelement dazu ausgebildet ist, das zweite Hohlrad an einem drehfesten Bauteil festzusetzen.The invention is based on a transmission of the type mentioned. The transmission is characterized in that
the input shaft is non-rotatably connected to a sun gear of the stepped planetary gear set,
the output shaft is non-rotatably connected to the planet carrier of the stepped planetary gear set,
planetary gears mounted on the planet carrier have effective diameters of different sizes, planetary gears with a larger effective diameter meshing with both the sun gear and a first ring gear, and planetary gears with a smaller effective diameter meshing with a second ring gear,
a first switching element is designed to fix the first ring gear on a non-rotatable component, and
a second switching element is designed to fix the second ring gear on a non-rotatable component.
Mittels des Getriebes können zwei Gangstufen dargestellt werden. Zur Darstellung einer ersten Gangstufe ist das erste Schaltelement geschlossen, während das zweite Schaltelement geöffnet ist. Zur Darstellung einer zweiten Gangstufe ist das erste Schaltelement geöffnet, während das zweite Schaltelement geschlossen ist.Two gears can be represented by means of the transmission. To represent a first gear, the first switching element is closed, while the second switching element is open. To represent a second gear, the first switching element is open, while the second switching element is closed.
Das vorstehend beschriebene Getriebe weist in vorteilhafter Weise lediglich ein Sonnenrad und einen Planetenträger auf. Insbesondere ist es möglich, den Planetenträger mittels lediglich eines einzigen Lagers zu lagern. Ein solches Getriebe reduziert erheblich die Teilvielfalt und ist damit leichter und preiswerter als bisher bekannte Getriebe. Ein solches Getriebe weist zudem einen guten Verzahnungswirkungsgrad auf.The transmission described above advantageously has only one sun gear and one planet carrier. In particular, it is possible to mount the planetary carrier using only a single bearing. Such a transmission considerably reduces the variety of parts and is therefore lighter and cheaper than previously known transmissions. Such a gear also has good gearing efficiency.
Zudem ist das erfindungsgemäße Getriebe äußerst drehzahlrobust. So können zum einen sehr geringe Hohlrad- und Planetenraddrehzahlen ermöglicht werden, während die Sonnenräder sehr hohe Drehzahlen aufweisen dürfen. Geringe Hohlraddrehzahlen verringern Schleppmomente und Taumeln. Geringe Planetenraddrehzahlen verringern Lagerverluste und wirken sich positiv auf die Akustik aus.In addition, the transmission according to the invention is extremely robust in terms of speed. On the one hand, very low ring gear and planetary gear speeds can be made possible, while the sun gears can have very high speeds. Low ring gear speeds reduce drag torque and wobbling. Low planetary gear speeds reduce bearing losses and have a positive effect on the acoustics.
Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt wird. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird. Der Begriff „Welle“ schließt dabei nicht aus, dass die zu verbindenden Komponenten einteilig ausgeführt sein können. Bei Komponenten des Getriebes, die erst durch Betätigung eines jeweiligen Schaltelements drehfest miteinander verbunden werden, wird eine Verbindung ebenfalls bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen verwirklicht.A “shaft” in the context of the invention is understood to mean a rotatable component of the transmission, via which associated components of the transmission are connected to one another in a torque-proof manner or via which such a connection is established when a corresponding shifting element is actuated. The respective shaft can connect the components to one another axially or radially or both axially and radially. The respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected radially, for example. The term "shaft" does not exclude the possibility that the components to be connected can be made in one piece. In the case of components of the transmission which are connected to one another in a rotationally fixed manner only by actuation of a respective shifting element, a connection is also preferably implemented via one or more intermediate shafts.
Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer Welle zu verstehen, die auf dieser Längsmittelachse liegt.In the context of the invention, “axial” means an orientation in the direction of a longitudinal central axis, along which the planetary gear sets are arranged lying coaxially to one another. “Radial” is then to be understood as meaning an orientation in the diameter direction of a shaft that lies on this longitudinal central axis.
Bei dem drehfesten Bauelement des Getriebes, kann es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handeln, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement. Ist ein Element einer Getriebekomponente, wie beispielsweise ein Element eines Planetenradsatzes permanent oder mittels eines Schaltelements temporär an einem drehfesten Bauteil festgesetzt, so ist es permanent bzw. temporär an einer Drehbewegung gehindert.The non-rotatable component of the transmission can preferably be a permanently stationary component, preferably a housing of the transmission, a part of such a housing or a component non-rotatably connected thereto. If an element of a transmission component, such as an element of a planetary gearset, is fixed permanently or temporarily by means of a shifting element to a non-rotatable component, it is permanently or temporarily prevented from rotating.
Die Schaltelemente können jeweils sowohl als Kupplung, als Bremse oder auch als schaltbarer Freilauf vorliegen. Sie können ferner jeweils entweder reibschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Zudem können jeweilige Kombinationen vorliegen.The switching elements can each be in the form of a clutch, a brake or a switchable freewheel. They can also each be formed either frictionally or positively. In addition, respective combinations may exist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind sowohl das erste als auch das zweite Schaltelement jeweils als Bremse ausgeführt. Die Bremsen können form- oder reibschlüssig ausgeführt sein. Der Vorteil zweier Bremsen liegt insbesondere darin, dass anders als bei hydraulisch betätigten Kupplungen auf Drehdurchführungen verzichtet werden kann.In a preferred embodiment, both the first and the second switching element are each designed as a brake. The brakes can be executed positively or frictionally. The particular advantage of two brakes is that, unlike hydraulically actuated clutches, there is no need for rotary feedthroughs.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Schaltelement formschlüssig und das zweite Schaltelement reibschlüssig ausgebildet. Eine solche Wahl ermöglicht eine unterbrechungsfreie Zug-Hochschaltung vom ersten in den zweiten Gang. Zudem verursacht eine offene Bremse weniger Schleppmomente als eine offene Kupplung. Die Verwendung einer Kupplung machen jedoch Ausrücklager erforderlich, sodass die Kupplung nicht radial zwischen Hohlrad und drehfestem Bauteil angeordnet werden kann. Diese bevorzugte Ausführungsform baut demnach weniger axial kompakt als die zuvor beschriebene Ausführungsform mit zwei radial geschachtelten Bremsen.In a preferred embodiment, the first shifting element is designed with a form fit and the second shifting element is designed with a friction fit. Such a selection allows for a seamless pull upshift from first to second gear. In addition, an open brake causes less drag torque than an open clutch. However, the use of a clutch makes release bearings necessary, so that the clutch cannot be arranged radially between the ring gear and the non-rotating component. This preferred embodiment is therefore less axially compact than the previously described embodiment with two radially nested brakes.
Das vorstehend beschriebene Getriebe, dass auch als ein 2-Steg-4-Wellen-Getriebe bezeichnet werden kann, ermöglicht zwei Vorwärtsgänge, wobei sich durch Schließen des ersten Schaltelements ein erster Gang und durch Schließen des zweiten Schaltelements ein zweiter Gang ergibt.The transmission described above, which can also be referred to as a 2-carrier 4-shaft transmission, enables two forward gears, with a first gear being obtained by engaging the first shifting element and a second gear being obtained by engaging the second shifting element.
Es kann jedoch auch ein Getriebe mit mehr als zwei Gängen, insbesondere drei Gängen bereitgestellt werden. So ist es bevorzugt, wenn ein dritter Planetenradsatz und ein drittes Schaltelement vorgesehen sind, wobei ein drittes Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit der Eingangswelle drehfest verbunden ist, das dritte Schaltelement dazu ausgebildet ist, ein drittes Hohlrad an dem drehfesten Bauteil festzusetzen, und der dritte Planetenträger mindestens ein drittes Planetenrad aufweist, dass dieselbe Drehachse wie das erste und zweite Planetenrad aufweist, und das Befestigungselement ferner dazu ausgebildet ist, das dritte Planetenrad zu lagern. Durch Schließen des dritten Schaltelements kann ein dritter Gang erzeugt werden.However, a transmission with more than two gears, in particular three gears, can also be provided. It is therefore preferred if a third planetary gear set and a third shifting element are provided, with a third sun gear of the third planetary gear set being connected to the input shaft in a rotationally fixed manner, the third shifting element being designed to fix a third ring gear on the rotationally fixed component, and the third planetary carrier has at least one third planetary gear that has the same axis of rotation as the first and second planetary gears, and the fastening element is also designed to support the third planetary gear. A third gear can be generated by closing the third shift element.
Anders ausgedrückt wird ein dritter Planetenradsatz auf eine sinngemäße Art und Weise wie die ersten zwei Planetenradsätze angeordnet. Der dritte Planetenradsatz ist bevorzugt als ein Minus-Planetenradsatz ausgebildet.In other words, a third planetary gear set is arranged in a manner analogous to the first two planetary gear sets. The third planetary gear set is preferably designed as a minus planetary gear set.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, ist eine mit der Ausgangswelle verbundene Differentialeinrichtung vorgesehen. Es ist üblich die Drehzahl der Ausgangswelle zu verringern, bevor diese in die Differentialeinrichtung eingeleitet wird. Für die Vorübersetzung ist es zweckmäßig ein Übersetzungsgetriebe, beispielsweise in der Form einer Stirnradstufe oder eines Planetengetriebes vorzusehen. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Differentialeinrichtung sowohl mit einer 2-Gang-Variante als auch mit einer 3-Gang-Variante des Getriebes Verwendung finden kann.In a further embodiment of the invention, a differential device connected to the output shaft is provided. It is common practice to reduce the speed of the output shaft before it is introduced into the differential assembly. For the pre-translation, it is expedient to provide a transmission gear, for example in the form of a spur gear or a planetary gear. At this point it is pointed out that the differential device can be used with both a 2-speed variant and a 3-speed variant of the transmission.
Bevorzugt weist die Ausgangswelle des Getriebes eine Verzahnung auf, über welche die Ausgangswelle dann im Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem achsparallel zur Ausgangswelle angeordneten Differentialeinrichtung in Wirkverbindung steht. Die Wirkverbindung kann in diesem Fall mittels einer Stirnradstufe bereitgestellt werden, wobei ein erstes Stirnrad die Verzahnung der Ausgangswelle bildet oder mit der Ausgangswelle drehfest verbunden ist, während ein zweites Stirnrad der Stirnradstufe, bevorzugt ein Eingangselement der Differentialeinrichtung, entsprechend mit der Ausgangswelle in Zahneingriff steht.The output shaft of the transmission preferably has teeth, via which the output shaft is then in operative connection in the motor vehicle drive train with a differential device arranged axially parallel to the output shaft. In this case, the operative connection can be provided by means of a spur gear stage, with a first spur gear forming the toothing of the output shaft or being connected to the output shaft in a rotationally fixed manner, while a second spur gear of the spur gear stage, preferably an input element of the differential device, is correspondingly in toothed engagement with the output shaft.
Alternativ hierzu kann es vorgesehen sein, statt einer Stirnradstufe einen zusätzlichen Planetenradsatz vorzusehen. Es ist demnach bevorzugt, wenn ein zumindest zweiter Planetenradsatz mit einem vierten Sonnenrad, einem vierten Planetenträger und einem vierten Hohlrad vorgesehen ist. Ein erstes Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und zweites Hohlrad ist mit der Ausgangswelle drehfest verbunden. Ein zweites Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und zweites Hohlrad ist mit einem Eingangselement der Differentialeinrichtung drehfest verbunden. Ein drittes Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und zweites Hohlrad ist an dem drehfesten Bauteil permanent festgesetzt.As an alternative to this, provision can be made to provide an additional planetary gear set instead of a spur gear stage. It is therefore preferred if at least a second planetary gear set is provided with a fourth sun gear, a fourth planet carrier and a fourth ring gear. A first element from the group consisting of the second sun gear, the second planet carrier and the second ring gear is connected to the output shaft in a rotationally fixed manner. A second element from the group consisting of the second sun gear, the second planet carrier and the second ring gear is connected in a rotationally fixed manner to an input element of the differential device. A third element from the group consisting of the second sun gear, the second planet carrier and the second ring gear is permanently fixed to the non-rotatable component.
Es ergeben sich drei vorteilhafte Anbindungen des zumindest vierten Planetenradsatzes an die Differentialeinrichtung: So kann das erste Element das Sonnenrad, das zweite Element der Planetenträger und das dritte Element das Hohlrad sein. In einer alternativen Anbindung kann das erste Element das Hohlrad, das zweite Element der Planetenträger und das dritte Element das Sonnenrad sein. In einer hierzu alternativen Anbindung kann das erste Element das Sonnenrad, das zweite Element das Hohlrad ist und das dritte Element der Planetenträger sein. Jede der drei Lösung bietet eine unterschiedliche Vorübersetzung für die Abtriebswellen des Fahrzeugs.There are three advantageous connections of the at least fourth planetary gear set to the differential device: the first element can be the sun gear, the second element can be the planet carrier and the third element can be the ring gear. In an alternative connection, the first element can be the ring gear, the second element can be the planet carrier and the third element can be the sun gear. In an alternative connection to this, the first element can be the sun gear, the second element is the ring gear and the third element can be the planet carrier. Each of the three solutions provides a different pre-ratio for the vehicle's output shafts.
Die Stirnrad-Lösung bietet den Vorteil ein Getriebe mit einer Differentialeinrichtung bereitzustellen, das axial besonders kompakt baut. Im Gegensatz dazu, bietet die Planetenradsatz-Lösung den Vorteil ein Getriebe mit einer Differentialeinrichtung bereitzustellen, das radial besonders kompakt baut.The spur gear solution offers the advantage of providing a transmission with a differential device that is particularly compact axially. In contrast, the planetary gear set solution offers the advantage of providing a transmission with a differential device that is particularly compact radially.
Ist ein zumindest zweiter Planetenradsatz als Übersetzungsgetriebe vorgesehen, so ist es ferner bevorzugt, wenn eine der beiden Abtriebswellen der Differentialeinrichtung durch die hohlförmigen Sonnenräder des ersten und zweiten Planetenradsatzes und durch die hohlförmige Eingangswelle hindurchgeführt ist.If at least a second planetary gear set is provided as a transmission gear, it is also preferred if one of the two output shafts of the Differential device is passed through the hollow-shaped sun gears of the first and second planetary gear sets and through the hollow-shaped input shaft.
Ferner kann ein viertes Schaltelement vorgesehen sein, das dazu ausgebildet ist, ein Eingangselement der Differentialeinrichtung mit einem Ausgangselement der Differentialeinrichtung drehfest zu verbinden. Das vierte Schaltelement, das bevorzugt als eine Kupplung vorliegt, wirkt als eine Differentialsperre.Furthermore, a fourth switching element can be provided, which is designed to connect an input element of the differential device to an output element of the differential device in a torque-proof manner. The fourth switching element, which is preferably present as a clutch, acts as a differential lock.
Nach einem zweiten Aspekt wird ein Elektroantrieb bereitgestellt. Der Elektroantrieb umfasst ein vorstehend beschriebenes Getriebe und eine Elektromaschine, welche mit der Eingangswelle des Getriebes in Verbindung steht. Der Rotor der Elektromaschine kann hierbei drehfest mit der Eingangswelle oder über ein Übersetzungsgetriebe mit der Eingangswelle verbunden sein. Die Elektromaschine ist koaxial oder achsparallel zur Eingangswelle angeordnet.According to a second aspect, an electric drive is provided. The electric drive includes a transmission as described above and an electric machine which is connected to the input shaft of the transmission. The rotor of the electric machine can be connected in a torque-proof manner to the input shaft or to the input shaft via a transmission gear. The electric machine is arranged coaxially or axially parallel to the input shaft.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einem vorstehend beschriebenen Getriebe oder einem vorstehend beschriebenen Elektroantrieb bereitgestellt.According to a third aspect of the invention, a vehicle is provided with a transmission as described above or an electric drive as described above.
Dass zwei Bauelemente des Getriebes drehfest „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insbesondere ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze und/oder auch Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind fest miteinander gekoppelt. Auch eine drehelastische Verbindung zwischen zwei Bauteilen wird als fest oder drehfest verstanden. Insbesondere kann eine drehfeste Verbindung auch Gelenke beinhalten, z.B. um eine Lenkbewegung oder eine Einfederung eines Rades zu ermöglichen.The fact that two components of the transmission are "connected" or "coupled" in a rotationally fixed manner or "are connected to one another" means, in the context of the invention, a permanent coupling of these components so that they cannot rotate independently of one another. In particular, no switching element is provided between these components, which can be elements of the planetary gear sets and/or shafts and/or a non-rotatable component of the transmission, but the corresponding components are firmly coupled to one another. A torsionally flexible connection between two components is also understood to be fixed or non-rotatable. In particular, a non-rotatable connection can also contain joints, e.g. to enable a steering movement or a deflection of a wheel.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges entsprechend einer ersten Ausführungsform; -
2 einen Elektroantrieb mit einem Getriebe in einer bevorzugten Ausführungsform in einer schematischen Ansicht; -
3 den Elektroantrieb aus 2 in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in einer schematischen Ansicht; -
4 einen weiteren Elektroantrieb in einer bevorzugten Ausführungsform in einer schematischen Ansicht; und -
5 verschiedene Anbindungsmöglichkeiten einer Abtriebskonstante in einer schematischen Ansicht.
-
1 a schematic view of a motor vehicle drive train according to a first embodiment; -
2 an electric drive with a transmission in a preferred embodiment in a schematic view; -
3 off theelectric drive 2 in a further preferred embodiment in a schematic view; -
4 another electric drive in a preferred embodiment in a schematic view; and -
5 Various connection options for an output constant in a schematic view.
Die Eingangswelle 11 ist mit einem Sonnenrad 21 des Stufenplanetenradsatzes (20) drehfest verbunden. Die Ausgangswelle 12 ist mit dem Planetenträger 22 des Stufenplanetenradsatzes 20 drehfest verbunden. Das Getriebe weist an dem Planetenträger 22 gelagerte Planetenräder mit unterschiedlich großen Wirkdurchmessern auf, wobei Planetenräder mit größerem Wirkdurchmesser 24a sowohl mit dem Sonnenrad 21 als auch mit einem ersten Hohlrad 23a in Zahneingriff stehen, und wobei Planetenräder mit kleinerem Wirkdurchmesser 24b mit einem zweiten Hohlrad 23b in Zahneingriff stehen. Das erste Schaltelement 2 ist dazu ausgebildet, das erste Hohlrad 23a an einem drehfesten Bauteil 0 festzusetzen und ein zweites Schaltelement 3 ist dazu ausgebildet ist, das zweite Hohlrad 23b an einem drehfesten Bauteil festzusetzen.The
Wie gut zu erkennen ist, ist die erste Bremse 2 axial auf einer Ebene mit dem Sonnenrad 21, dem Planetenrad mit dem größeren Wirkradius 24a und dem Hohlrad 23a. Die Bremse 3 ist hierzu axial beabstandet und axial auf einer Ebene mit dem Planetenrad mit dem kleineren Wirkradius 24b und dem Hohlrad 23b platziert.As can be seen clearly, the
Durch selektives Betätigen der Bremsen 2, 3 lassen sich zwei Vorwärtsgänge darstellen, wobei zur Bildung der Gänge eines der zwei Schaltelemente betätigt sein muss, während das jeweils andere geöffnet ist. Durch Betätigen der ersten Bremse 2 lässt sich ein erster Gang und durch Betätigen der zweiten Bremse 3 lässt sich ein zweiter Gang darstellen.By selectively actuating the
Die Ausgangswelle 12 des Getriebes 10 weist ferner eine Verzahnung auf, über welche die Ausgangswelle 12 mit einer achsparallel zur Ausgangswelle 12 angeordneten Differentialeinrichtung 60 in Wirkverbindung steht, welche als ein Kegelrad-Differential ausgeführt ist. Die Wirkverbindung wird gemäß diesem Beispiel mittels einer Stirnradstufe bereitgestellt, wobei ein erstes Stirnrad 64 die Verzahnung der Ausgangswelle 12 bildet, während ein zweites Stirnrad 61 der Stirnradstufe entsprechend mit der Ausgangswelle 12 in Zahneingriff steht. Das zweite Stirnrad 61 bildet zugleich das Eingangselement des DifferentialsThe
Das Kegelrad-Differential 60 weist ferner in an sich bekannter Art und Weise zwei Ausgangselemente 62, 63 auf, die ihrerseits jeweils mit einer Antriebswelle des Fahrzeugs verbunden. Ferner ist in
Der in
Der zweite Planetenradsatz 70 umfasst ein zweites Sonnenrad 71, einen zweiten Planetenträger 72 und ein drittes Hohlrad 73. Ein erstes Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und drittes Hohlrad, vorliegend das Sonnenrad 71, ist mit der Ausgangswelle 12 drehfest verbunden. Ein zweites Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und drittes Hohlrad, vorliegend der Planetenträger 72, ist mit einem Eingangselement 61 der Differentialeinrichtung 60 drehfest verbunden. Ein drittes Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und drittes Hohlrad, vorliegend das Hohlrad 73, ist an dem drehfesten Bauteil 0 permanent festgesetzt. Das erste Ausgangselement 62 des Differentials 60 ist durch die als Hohlwelle ausgeführte Eingangswelle hindurchgeführt.The second planetary gear set 70 includes a
Der in
In der Mitte ist eine zweite Anbindungsvariante des zweiten Planetenradsatzes 70 gezeigt, wobei im Unterschied zur ersten Variante die Anbindung von Sonnenrad und Hohlrad vertauscht sind. Demnach ist ein erstes Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und drittes Hohlrad, vorliegend das Hohlrad 73, mit der Ausgangswelle 12 drehfest verbunden. Ein zweites Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und drittes Hohlrad, vorliegend der Planetenträger 72, ist mit einem Eingangselement 61 der Differentialeinrichtung 60 drehfest verbunden. Ein drittes Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und drittes Hohlrad, vorliegend das Sonnenrad 71, ist an dem drehfesten Bauteil 0 permanent festgesetzt.A second connection variant of the second planetary gear set 70 is shown in the middle, in which case, in contrast to the first variant, the connection of the sun gear and ring gear are reversed. Accordingly, a first element from the group consisting of the second sun gear, the second planet carrier and the third ring gear, in this case the
Rechts ist eine dritte Anbindungsvariante des zweiten Planetenradsatzes 70 gezeigt, wobei im Unterschied zur ersten Variante die Anbindung von Planetenträger und Hohlrad vertauscht sind. Demnach ist ein erstes Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und drittes Hohlrad, vorliegend das Sonnenrad 71, mit der Ausgangswelle 12 drehfest verbunden. Ein zweites Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und drittes Hohlrad, vorliegend das Hohlrad 73, ist mit einem Eingangselement 61 der Differentialeinrichtung 60 drehfest verbunden. Ein drittes Element aus der Gruppe zweites Sonnenrad, zweiter Planetenträger und drittes Hohlrad, vorliegend der Planetenträger 72, ist an dem drehfesten Bauteil 0 permanent festgesetzt.A third connection variant of the second planetary gear set 70 is shown on the right, in which case, in contrast to the first variant, the connection of the planet carrier and ring gear are reversed. Accordingly, a first element from the group consisting of the second sun wheel, the second planet carrier and the third ring wheel, in this case the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Elektroantriebelectric drive
- 22
- Schaltelementswitching element
- 33
- Schaltelementswitching element
- 77
- Elektromaschineelectric machine
- 7.17.1
- Rotorrotor
- 7.27.2
- Statorstator
- 88th
- Parksperreparking lock
- 99
- Schaltelement, Kupplung, DifferentialsperreShift element, clutch, differential lock
- 1010
- Getriebetransmission
- 1111
- Eingangswelleinput shaft
- 1212
- Ausgangswelleoutput shaft
- 2020
- erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
- 2121
- erstes Sonnenradfirst sun wheel
- 2222
- erster Planetenträgerfirst planet carrier
- 23a23a
- erstes Hohlradfirst ring gear
- 23b23b
- zweites Hohlradsecond ring gear
- 24a24a
- Planetenrad mit größerem WirkdurchmesserPlanet wheel with larger effective diameter
- 24b24b
- Planetenrad mit kleinerem WirkdurchmesserPlanet wheel with smaller effective diameter
- 6060
- Differentialeinrichtung, KegelraddifferentialDifferential device, bevel gear differential
- 6161
- Eingangselement, Verzahnung, zweites Zahnrad der StirnradstufeInput element, toothing, second gear of the spur gear stage
- 6262
- Ausgangselementoutput element
- 6363
- Ausgangselementoutput element
- 6464
- Verzahnung, erstes Zahnrad der StirnradstufeToothing, first gear of the spur gear stage
- 7070
- zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
- 7171
- zweites Sonnenradsecond sun wheel
- 7272
- zweiter Planetenträgersecond planet carrier
- 7373
- drittes Hohlradthird ring gear
- 100100
- Fahrzeugvehicle
- 105105
- Antriebsräder des Fahrzeugsdrive wheels of the vehicle
- AA
- Elektroantriebsachseelectric drive axle
- BB
- Fahrzeugantriebsachsevehicle drive axle
Claims (11)
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- 2021-04-07 DE DE102021203417.9A patent/DE102021203417A1/en not_active Ceased
- 2021-11-30 WO PCT/EP2021/083441 patent/WO2022214207A1/en active Application Filing
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WO2022214207A1 (en) | 2022-10-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R230 | Request for early publication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |