DE102021206962A1 - Transmission arrangement with two friction clutches for a vehicle and drive train and vehicle with the transmission arrangement - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Getriebeanordnung 5 für ein Fahrzeug 1, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit einer Antriebswelle 6 zur Bildung eines Getriebeantriebs, wobei die Antriebswelle 6 einen ersten und einen zweiten Antriebsradabschnitt 7a, 7b aufweist, mit einer Getriebewelle 8, wobei die Getriebewelle 8 achsparallel zu der Antriebswelle 6 angeordnet ist, mit einem ersten und einem zweiten Getrieberad 11a, 11b, wobei das erste Getrieberad 11a zur Bildung einer ersten Gangstufe G1 mit dem ersten Antriebsrad 7a in Eingriff steht und das zweite Getrieberad 11b zur Bildung einer zweiten Gangstufe G2 mit dem zweiten Antriebsrad 7b in Eingriff steht, mit einer ersten und einer zweiten Reibungskupplung 10a, 10b, vorgeschlagen, wobei die erste und die zweite Reibungskupplung 10a, 10b koaxial zu der Getriebewelle 8 angeordnet sind, wobei das erste Getrieberad 11a über die erste Reibungskupplung 10a und das zweite Getrieberad 11b über die zweite Reibungskupplung 10b mit der Getriebewelle 8 drehmomentübertragend koppelbar ist. A transmission arrangement 5 for a vehicle 1, in particular a commercial vehicle, is provided with a drive shaft 6 to form a transmission drive, with the drive shaft 6 having a first and a second drive wheel section 7a, 7b, with a transmission shaft 8, with the transmission shaft 8 being axially parallel to the Drive shaft 6 is arranged, with a first and a second gear wheel 11a, 11b, the first gear wheel 11a being in engagement with the first drive wheel 7a to form a first gear G1 and the second gear wheel 11b being in mesh with the second drive wheel to form a second gear G2 7b is engaged, with a first and a second friction clutch 10a, 10b, wherein the first and the second friction clutch 10a, 10b are arranged coaxially to the gear shaft 8, the first gear wheel 11a via the first friction clutch 10a and the second gear wheel 11b via the second friction clutch 10b with the transmission shaft 8 torque transmitted can be coupled.
Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang mit der Getriebeanordnung sowie ein Fahrzeug mit der Getriebeanordnung und/oder dem Antriebsstrang.The invention relates to a transmission arrangement for a vehicle having the features of the preamble of
Die Elektrifizierung gewinnt auch im Arbeitsmaschinenbereich immer mehr an Bedeutung. Im Vergleich zu Automotive-Anwendungen benötigen Arbeitsmaschinen-Anwendungen aufgrund der vielfältigen Einsatzgebiete eine deutlich höhere Gesamtgetriebespreizung. Dies bringt die Notwendigkeit eines nachgeschalteten mechanischen Mehrbereichsgetriebes (2-4 Bereiche) mit sich. Um die volle Spreizung ohne Zugkrafteinbrüche nutzen zu können müssen diese Bereiche ohne Lastunterbrechungen unter Last gewechselt werden. Eine Bereichsumschaltung unter Last ist jedoch nur mit Reibkupplungen möglich.Electrification is also becoming increasingly important in the working machine sector. Compared to automotive applications, work machine applications require a significantly higher overall gear spread due to the wide range of applications. This brings with it the need for a downstream mechanical multi-range gearbox (2-4 ranges). In order to be able to use the full spread without a drop in traction, these areas must be changed under load without load interruptions. However, range switching under load is only possible with friction clutches.
Die Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welche sich durch einen kostengünstigen und kompakten Aufbau auszeichnet.The invention is based on the object of proposing a transmission arrangement of the type mentioned at the outset, which is characterized by an inexpensive and compact structure.
Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen elektrischen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den entsprechenden Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und beigefügten Figuren hervor. This object is achieved by a transmission arrangement having the features of
Gegenstand der Erfindung ist eine Getriebeanordnung, welche für ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Getriebeanordnung als ein Leistungsverzweigungsgetriebe und/oder als ein Mehrbereichsgetriebe, vorzugsweise ein Zweibereichsgetriebe, ausgebildet. Das Nutzfahrzeug kann als eine Arbeitsmaschine, vorzugsweise eine Bau- oder Landmaschine ausgebildet sein.The subject matter of the invention is a transmission arrangement which is designed and/or suitable for a vehicle, in particular a commercial vehicle. In particular, the transmission arrangement is designed as a power-split transmission and/or as a multi-range transmission, preferably a dual-range transmission. The utility vehicle can be designed as a working machine, preferably a construction or agricultural machine.
Die Getriebeanordnung weist eine Antriebswelle auf, welche zur Bildung eines Getriebeantriebs ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient die Antriebswelle zur Übertragung eines Antriebsmoments. Die Antriebswelle ist hierzu vorzugsweise mit einer Antriebsmaschine, besonders bevorzugt einer elektrischen Maschine, das Fahrzeugs antriebstechnisch verbunden und/oder verbindbar. Im Speziellen kann die Antriebswelle eine Motorwelle der Antriebsmaschine bilden.The gear arrangement has a drive shaft which is designed and/or suitable for forming a gear drive. In particular, the drive shaft serves to transmit a drive torque. For this purpose, the drive shaft is preferably connected and/or can be connected in terms of drive technology to a drive machine, particularly preferably an electric machine, of the vehicle. In particular, the drive shaft can form a motor shaft of the drive machine.
Die Antriebswelle weist einen ersten Antriebsradabschnitt und einen zweiten Antriebsradabschnitt auf. Insbesondere sind die beiden Antriebsradabschnitte drehfest mit der Antriebswelle verbunden und/oder bilden einen integralen Bestandteil der Antriebswelle. Vorzugsweise sind die beiden Antriebsradabschnitte jeweils als ein Zahnrad, insbesondere als ein Stirnzahnrad, ausgebildet und/oder weisen zumindest eine Stirnverzahnung auf. Die Antriebsradabschnitte können einen unterschiedlichen Kopfkreisdurchmesser und/oder unterschiedliche Zahnzahlen aufweisen.The drive shaft has a first drive wheel portion and a second drive wheel portion. In particular, the two drive wheel sections are non-rotatably connected to the drive shaft and/or form an integral part of the drive shaft. Preferably, the two drive wheel sections are each designed as a gear, in particular as a spur gear, and/or have at least one spur gearing. The drive wheel sections can have a different tip circle diameter and/or different numbers of teeth.
Die Getriebeanordnung weist eine Getriebewelle auf, welche zur Bildung eines Getriebeabtriebs ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Getriebewelle ist achsparallel zu der Antriebswelle angeordnet. Insbesondere ist die Getriebewelle gleichgerichtet und/oder radial versetzt zu der Antriebswelle angeordnet.The transmission arrangement has a transmission shaft which is designed and/or suitable for forming a transmission output. The transmission shaft is arranged axially parallel to the drive shaft. In particular, the transmission shaft is arranged in the same direction and/or radially offset relative to the drive shaft.
Die Getriebeanordnung weist ein erstes und ein zweites Getrieberad auf. Vorzugsweise sind die beiden Getrieberäder jeweils als ein weiteres Zahnrad, insbesondere ein weiteres Stirnzahnrad, ausgebildet und/oder weisen zumindest eine weitere Stirnverzahnung auf.The gear assembly includes first and second gear wheels. The two gear wheels are preferably each configured as a further gear wheel, in particular a further spur gear wheel, and/or have at least one further spur gearing.
Das erste Getrieberad steht zur Bildung einer ersten Gangstufe mit dem ersten Antriebsrad in Eingriff und das zweite Getrieberad steht zur Bildung einer zweiten Gangstufe mit dem zweiten Antriebsrad in Eingriff. Insbesondere dienen die erste und die zweite Gangstufe zur Untersetzung des Antriebsmoments, auch Übersetzung ins Langsame genannt. Anders ausgedrückt weisen die erste und die zweite Gangstufe ein Übersetzungsverhältnis von Betrag (i) > 1 auf. Insbesondere weisen die erste und die zweite Gangstufe ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis auf. Die Getrieberäder können einen unterschiedlichen Kopfkreisdurchmesser und/oder unterschiedliche Zahnzahlen aufweisen. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Gangstufe jeweils durch eine Stirnradstufe gebildet.The first gear meshes with the first drive gear to form a first gear ratio, and the second gear gear meshes with the second drive gear to form a second gear ratio. In particular, the first and second gears are used to reduce the drive torque, also known as reducing the speed. In other words, the first and the second gear stage have a transmission ratio of absolute value (i)>1. In particular, the first and the second gear have a different transmission ratio. The gear wheels can have a different tip circle diameter and/or different numbers of teeth. Preferably, the first and the second gear are each formed by a spur gear.
Die Getriebeanordnung weist eine erste Reibungskupplung und eine zweite Reibungskupplung auf. Die Reibungskupplungen haben die Funktion, einen Momentenfluss des Antriebsmoments zu unterbrechen oder mittels Reibschluss zu schließen. Die Reibungskupplungen dienen insbesondere zur lastschaltbaren Bereichsumschaltung des Mehrbereichsgetriebes.The transmission arrangement has a first friction clutch and a second friction clutch. The function of the friction clutches is to generate a torque flow of the drive torque interrupt or to close by means of friction. The friction clutches are used in particular for power-shiftable range switching of the multi-range transmission.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die erste und die zweite Reibungskupplung koaxial zu der Getriebewelle angeordnet. Insbesondere ist die Getriebewelle radial innerhalb der beiden Reibungskupplungen angeordnet und/oder abschnittsweise durch die beiden Reibungskupplungen geführt. Vorzugsweise definiert die Getriebewelle mit ihrer Rotationsachse eine Drehachse, wobei die beiden Reibungskupplungen koaxial zu der Drehachse angeordnet sind. Das erste Getrieberad ist über die erste Reibungskupplung mit der Getriebewelle drehmomentübertragend koppelbar und das zweite Getrieberad ist über die zweite Reibungskupplung mit der Getriebewelle drehmomentübertragend koppelbar. Insbesondere ist die Antriebswelle wahlweise über die erste oder die zweite Reibungskupplung mit der Getriebewelle gekoppelt, wobei ein Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Gangstufe unter Last vollziehbar ist.In the context of the invention it is proposed that the first and the second friction clutch are arranged coaxially to the transmission shaft. In particular, the transmission shaft is arranged radially inside the two friction clutches and/or is guided in sections through the two friction clutches. The transmission shaft preferably defines an axis of rotation with its axis of rotation, the two friction clutches being arranged coaxially to the axis of rotation. The first gear wheel can be coupled in a torque-transmitting manner to the transmission shaft via the first friction clutch, and the second gear wheel can be coupled in a torque-transmitting manner to the transmission shaft via the second friction clutch. In particular, the drive shaft is selectively coupled to the transmission shaft via the first or the second friction clutch, it being possible to change between the first and the second gear under load.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Anordnung der beiden Reibkupplungen auf der Getriebewelle eine Getriebeanordnung vorgeschlagen wird, welche sich durch einen besonders kompakten Aufbau auszeichnet. Der Erfindung liegt weiterhin die Überlegung zugrunde, dass elektrische Maschinen in der Regel sehr hohe Betriebsdrehzahlen bis >10000 1/min aufweisen. Bei diesen Drehzahlen ist es jedoch extrem aufwändig bzw. unmöglich Reibkupplungen aufgrund von z.B. Taumeln, Rotationsdrucksprünge beim Schließen der Reibungskupplung, Schaltstöße, etc., einsatzsicher zu betreiben. Deshalb wird bei schnelllaufenden elektrischen Maschinen (>8000rpm) in der Regel eine zusätzliche Eingangsuntersetzungsstufe, z.B. eine Stirnradstufe oder Planetenuntersetzungsstufe, eingesetzt. Die Erfindung schlägt daher vor, die ohnehin notwendigen Gangstufen der Getriebeanordnung zur Drehzahlreduzierung durch eine koaxiale Anordnung der Reibungskupplungen derart zu nutzen, dass die Eingangsuntersetzungsstufe entfallen. Somit wird eine deutlich kostengünstigere und bauteilreduzierte Getriebeanordnung vorgeschlagen. Durch den Wegfall der Eingangsuntersetzungsstufe können aufgrund der reduzierten Zahneingriffe zudem die Verluste der Getriebeanordnung reduziert und die Getriebeanordnung somit deutliche effizienter betrieben werden.The advantage of the invention is that by arranging the two friction clutches on the transmission shaft, a transmission arrangement is proposed which is characterized by a particularly compact structure. The invention is also based on the consideration that electrical machines generally have very high operating speeds of up to >10,000 rpm. At these speeds, however, it is extremely complex or impossible to reliably operate friction clutches due to e.g. For this reason, an additional input reduction stage, e.g. a spur gear stage or planetary reduction stage, is usually used for high-speed electrical machines (>8000 rpm). The invention therefore proposes using the gear stages of the transmission arrangement, which are necessary in any case, for speed reduction by means of a coaxial arrangement of the friction clutches in such a way that the input reduction stage is omitted. A significantly more cost-effective and component-reduced transmission arrangement is thus proposed. Due to the omission of the input reduction stage, the losses of the gear arrangement can also be reduced due to the reduced meshing, and the gear arrangement can thus be operated much more efficiently.
In einer konkreten Ausführung ist vorgesehen, dass in einem ersten Schaltzustand die erste Reibungskupplung geschlossen und die zweite Reibungskupplung geöffnet ist, wobei ein Momentenpfad von der Antriebswelle über die erste Gangstufe und die erste Reibungskupplung auf die Getriebewelle verläuft. Weiterhin ist vorgesehen, dass in einem zweiten Schaltzustand die erste Reibungskupplung geöffnet und die zweite Reibungskupplung geschlossen ist, wobei der Momentenpfad von der Antriebswelle über die zweite Gangstufe und die zweite Reibungskupplung auf die Getriebewelle verläuft. Insbesondere ist in dem ersten Schaltzustand ein erster Gang und in dem zweiten Schaltzustand ein zweiter Gang geschaltet. Insbesondere wird in dem ersten Schaltzustand ein hohes Moment bei einer geringen Drehzahl auf die Getriebewelle übertragen und in dem zweiten Schaltzustand eine hohe Drehzahl bei einem geringen Moment auf die Getriebewelle übertragen. Auf jeden Fall wird jedoch die Antriebsdrehzahl an der Antriebswelle untersetzt, sodass die Getriebewelle mit einer gegenüber der Antriebsdrehzahl reduzierten Drehzahl angetrieben wird. Somit wird ein einsatzsicherer Betrieb der Reibungskupplung gewährleistet.In a specific embodiment it is provided that in a first switching state the first friction clutch is closed and the second friction clutch is open, with a torque path running from the drive shaft via the first gear stage and the first friction clutch to the transmission shaft. Provision is also made for the first friction clutch to be opened and the second friction clutch to be closed in a second switching state, with the torque path running from the drive shaft via the second gear stage and the second friction clutch to the transmission shaft. In particular, a first gear is engaged in the first shifting state and a second gear is engaged in the second shifting state. In particular, in the first switching state, a high torque is transmitted to the transmission shaft at a low speed, and in the second switching state, a high speed is transmitted to the transmission shaft at a low torque. In any case, however, the drive speed on the drive shaft is geared down so that the transmission shaft is driven at a speed that is lower than the drive speed. Reliable operation of the friction clutch is thus ensured.
In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste und das zweite Getrieberad jeweils als ein Losrad ausgebildet sind. Das erste und das zweite Losrad sind koaxial auf der Getriebewelle gelagert sind. Insbesondere sind die beiden Losräder relativ zu der Getriebewelle verdrehbar. Im Speziellen ist die Getriebewelle radial innerhalb der beiden Losräder angeordnet und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse axial durch die beiden Losräder geführt. Die Losräder sind vorzugsweise axial beabstandet auf der Getriebewelle gelagert. Es wird somit eine besonders kompakte und bauraumsparende Getriebeanordnung vorgeschlagen.In a further specific embodiment it is provided that the first and the second gear wheel are each designed as a loose wheel. The first and the second loose wheel are mounted coaxially on the transmission shaft. In particular, the two loose wheels can be rotated relative to the transmission shaft. In particular, the transmission shaft is arranged radially inside the two idler gears and/or is guided axially through the two idler gears in the axial direction with respect to the axis of rotation. The loose wheels are preferably mounted on the transmission shaft at an axial distance. A particularly compact and space-saving gear arrangement is thus proposed.
In weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Reibungskupplung einen ersten Kupplungsabschnitt und die zweite Reibungskupplung einen zweiten Kupplungsabschnitt aufweist. Weiterhin weisen die erste und die zweite Reibungskupplung einen gemeinsamen Gegenkupplungsabschnitt auf, wobei der erste und der zweite Kupplungsabschnitt mit dem Gegenkupplungsabschnitt reibschlüssig koppelbar sind. Hierzu können der erste und der zweite Kupplungsabschnitt jeweils durch ein Schaltelement betätigt werden. Vorzugsweise sind die beiden Kupplungsabschnitte relativ zueinander und relativ zu dem Gegenkupplungsabschnitt bewegbar. Insbesondere wird in dem ersten Schaltzustand der erste Kupplungsabschnitt mit einer ersten Betätigungskraft beaufschlagt, um einen Reibschluss zwischen dem ersten Kupplungsabschnitt und dem Gegenkupplungsabschnitt zu erzeugen. Insbesondere wird in dem zweiten Schaltzustand der zweite Kupplungsabschnitt mit einer zweiten Betätigungskraft beaufschlagt, um einen Reibschluss zwischen dem zweiten Kupplungsabschnitt und dem Gegenkupplungsabschnitt zu erzeugen. Die beiden Kupplungsabschnitte können jeweils mindestens oder genau eine Reibscheibe aufweisen, welche jeweils mit mindestens oder genau einer entsprechenden Reibscheibe des Gegenkupplungsabschnitts reib- bzw. kraftschlüssig gekoppelt werden kann.In a further specific embodiment it is provided that the first friction clutch has a first clutch section and the second friction clutch has a second clutch section. Furthermore, the first and the second friction clutch have a common counter-coupling section, wherein the first and the second clutch section can be coupled with the counter-coupling section in a frictionally engaged manner. For this purpose, the first and the second clutch section can each be actuated by a switching element. The two coupling sections can preferably be moved relative to one another and relative to the counter-coupling section. In particular, in the first switching state, the first clutch section is subjected to a first actuating force in order to generate a frictional connection between the first clutch section and the mating clutch section. In particular, in the second switching state, the second clutch section is acted upon by a second actuating force in order to generate a frictional connection between the second clutch section and the mating clutch section. The two clutch sections can each have at least or exactly one friction have disc, which can be frictionally or non-positively coupled with at least or exactly one corresponding friction disc of the counter-coupling section.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der erste Kupplungsabschnitt drehfest mit dem ersten Getrieberad und der zweite Kupplungsabschnitt drehfest mit dem zweiten Getrieberad verbunden ist. Weiterhin ist der Gegenkupplungsabschnitt drehfest mit der Getriebewelle verbunden. Prinzipiell können die Kupplungsabschnitte mit dem jeweils zugehörigen Getrieberad und/oder der Gegenkupplungsabschnitt mit der Getriebewelle zumindest in Umlaufrichtung formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Alternativ können die beiden Kupplungsabschnitte und/oder die Getriebewelle mit dem Gegenkupplungsabschnitt mit dem jeweils zugehörigen Getrieberad jedoch auch aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, insbesondere einstückig, gefertigt sein. Insbesondere sind die beiden Kupplungsabschnitte und der Gegenkupplungsabschnitt konzentrisch und/oder koaxial zu der Drehachse angeordnet. Bevorzugt sind die beiden Kupplungsabschnitte radial innerhalb des Gegenkupplungsabschnitt angeordnet. Es wird somit eine Getriebeanordnung vorgeschlagen, welche sich durch einen geringen axialen und radialen Bauraum auszeichnet.In a further specification, it is provided that the first coupling section is connected to the first gear wheel in a torque-proof manner and the second coupling section is connected to the second gear wheel in a torque-proof manner. Furthermore, the counter-coupling section is non-rotatably connected to the transmission shaft. In principle, the coupling sections can be connected to the respectively associated gear wheel and/or the counter-coupling section to the transmission shaft at least in the direction of rotation in a form-fitting and/or force-fitting and/or cohesive manner. Alternatively, the two coupling sections and/or the gear shaft with the counter-coupling section with the respectively associated gear wheel can also be made from a common material section, in particular in one piece. In particular, the two coupling sections and the counter-coupling section are arranged concentrically and/or coaxially to the axis of rotation. The two coupling sections are preferably arranged radially inside the counter-coupling section. A transmission arrangement is thus proposed which is characterized by a small axial and radial installation space.
In einer weiteren konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass die beiden Reibungskupplungen zusammen eine Doppelkupplung bilden. Der erste und der zweite Kupplungsabschnitt sind unabhängig voneinander betätigbar und/oder unabhängig voneinander mit dem Gegenkupplungsabschnitt koppelbar. In dem ersten Schaltzustand ist der erste Kupplungsabschnitt mit dem Gegenkupplungsabschnitt reibschlüssig gekoppelt ist und in dem zweiten Schaltzustand ist der zweite Kupplungsabschnitt mit dem Gegenkupplungsabschnitt reibschlüssig gekoppelt. Insbesondere kann bei einem Gangwechsel das Drehmoment ohne Zugkraftunterbrechung weitergegeben werden, indem die Reibungskupplungen zeitgleich bzw. parallel angesteuert werden. Dabei wird die eine Reibungskupplung geöffnet während die andere Reibungskupplung geschlossen wird.In a further specific implementation, it is provided that the two friction clutches together form a double clutch. The first and the second coupling section can be actuated independently of one another and/or can be coupled to the counter-coupling section independently of one another. In the first shifting state, the first clutch section is frictionally coupled to the counter-coupling section, and in the second shifting state, the second clutch section is frictionally coupled to the counter-coupling section. In particular, during a gear change, the torque can be passed on without any interruption in traction, in that the friction clutches are activated at the same time or in parallel. In this case, one friction clutch is opened while the other friction clutch is closed.
In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Reibungskupplung jeweils als eine Lamellenkupplung ausgebildet sind. Insbesondere weisen die beiden Reibungskupplungen jeweils mindestens zwei oder mehr Reibscheiben auf, welche in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse abwechselnd hintereinander angeordnet sind. Die Reibscheiben sind dabei als Innen- und Außenlamellen ausgebildet, wobei die Innenlamellen drehfest mit dem ersten bzw. zweiten Kupplungsabschnitt und die Außenlamellen drehfest mit dem Gegenkupplungsabschnitt verbunden sind. Vorzugsweise sind die beiden Lamellenkupplungen in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse betätigbar.In a further specific embodiment, it is provided that the first and the second friction clutch are each designed as a multi-plate clutch. In particular, the two friction clutches each have at least two or more friction disks, which are arranged alternately one behind the other in the axial direction in relation to the axis of rotation. The friction disks are in the form of inner and outer disks, with the inner disks being connected in a torque-proof manner to the first or second clutch section and the outer disks being connected in a torque-proof manner to the counter-coupling section. The two multi-plate clutches can preferably be actuated in the axial direction in relation to the axis of rotation.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Kupplungsabschnitt jeweils als ein Innenlamellenträger ausgebildet ist. Insbesondere tragen der erste und der zweite Kupplungsabschnitt an ihrem Außenumfang jeweils mindestens oder genau eine Innenlamelle. Der Gegenkupplungsabschnitt ist als ein Außenlamellenträger ausgebildet. Insbesondere trägt der Außenlamellenträger an seinem Innenumfang mindestens oder genau eine Außenlamelle. Vorzugsweise wird in dem ersten Schaltzustand der erste Kupplungsabschnitt in einer axialen Richtung mit der Betätigungskraft beaufschlagt, wobei die mindestens eine Innenlamelle des ersten Kupplungsabschnitts mit der mindestens einen Außenlamelle des Gegenkupplungsabschnitts reibschlüssig in Eingriff steht und die mindestens eine Innenlamelle des zweiten Kupplungsabschnitt mit der mindestens einen Außenlamelle des Gegenkupplungsabschnitts außer Eingriff steht. Vorzugsweise wird in dem zweiten Schaltzustand der zweite Kupplungsabschnitt in einer axialen Gegenrichtung mit der Betätigungskraft beaufschlagt, wobei die mindestens eine Innenlamelle des zweiten Kupplungsabschnitts mit der mindestens einen Außenlamelle des Gegenkupplungsabschnitts reibschlüssig in Eingriff steht und die mindestens eine Innenlamelle des ersten Kupplungsabschnitts mit der mindestens einen Außenlamelle des Gegenkupplungsabschnitts außer Eingriff steht. Vorzugsweise weist der Außenlamellenträger je Innenlamelle jeweils eine entsprechend zugehörige Außenlamelle auf. Anders ausgedrückt, weist der Außenlamellenträger für jede Innenlamelle des ersten Kupplungsabschnitts und für jede Innenlamelle des zweiten Kupplungsabschnitts jeweils eine zugehörige Außenlamelle auf. Es wird somit eine Reibungskupplung vorgeschlagen, welche sich durch einen kompakten Aufbau und durch geringe Kosten auszeichnet.In a further specification, it is provided that the first and the second clutch section are each designed as an inner disk carrier. In particular, the first and second clutch sections each have at least or precisely one inner disk on their outer circumference. The counter-coupling section is designed as an outer disk carrier. In particular, the outer disk carrier has at least or exactly one outer disk on its inner circumference. In the first shifting state, the first clutch section is preferably acted upon by the actuating force in an axial direction, with the at least one inner disk of the first clutch section being in frictional engagement with the at least one outer disk of the mating clutch section and the at least one inner disk of the second clutch section being engaged with the at least one outer disk of the counter-coupling section is disengaged. In the second shifting state, the second clutch section is preferably acted upon by the actuating force in an opposite axial direction, with the at least one inner disk of the second clutch section being in frictional engagement with the at least one outer disk of the mating clutch section and the at least one inner disk of the first clutch section with the at least one outer disk of the counter-coupling section is disengaged. The outer disk carrier preferably has a correspondingly associated outer disk for each inner disk. In other words, the outer disk carrier has an associated outer disk for each inner disk of the first clutch section and for each inner disk of the second clutch section. A friction clutch is thus proposed which is characterized by a compact structure and low costs.
In einer ersten möglichen Umsetzung bildet die Getriebewelle einen Getriebeabtrieb der Getriebeanordnung. Insbesondere ist durch die Getriebewelle ein Längsabtrieb, wie z.B. in Landmaschinen (Schlepper) üblich, gebildet. Der Getriebeabtrieb kann einen Radantrieb zum Antrieb mindestens eines Fahrzeugrades oder einer Fahrzeugsache bilden. Alternativ kann der Getriebeabtrieb einen Nebenabtrieb zum Antrieb eines koppelbaren Anbaugeräts und/oder einen Pumpenabtrieb zum Antrieb mindestens einer hydraulischen Pumpe bilden. Es wird somit eine Getriebeanordnung mit genau vier Verzahnungen (erster/zweiter Antriebsradabschnitt, erstes/zweites Getrieberad) sowie genau zwei Wellen (Antriebswelle, Getriebewelle) sowie genau zwei Kupplungen (erste/zweite Reibungskupplung) vorgeschlagen.In a first possible implementation, the transmission shaft forms a transmission output of the transmission arrangement. In particular, the transmission shaft forms a longitudinal output, as is customary, for example, in agricultural machinery (tractors). The transmission output can form a wheel drive for driving at least one vehicle wheel or vehicle item. Alternatively, the transmission output can form a power take-off for driving an attachment that can be coupled and/or a pump output for driving at least one hydraulic pump. There is thus a gear arrangement with exactly four toothings (first/second drive wheel section, first/second gear wheel) and exactly two shafts (drive shaft, gear shaft) and exactly two clutches (first/second friction clutch) are proposed.
In einer alternativen oder optional ergänzenden Umsetzung weist die Getriebeanordnung eine Abtriebswelle zur Bildung des Getriebeabtriebs bzw. eines weiteren Getriebeabtriebs auf. Insbesondere ist durch die Abtriebswelle ein Drop-Down-Abtrieb, wie z.B. in Baumaschine üblich, gebildet. Insbesondere ist ein Drop-Down-Abtrieb dahingehend zu verstehen, dass die Abtriebswelle achsparallel zu der Getriebewelle angeordnet ist. Prinzipiell kann die Abtriebswelle wahlweise den Radantrieb oder den Neben- und/oder Pumpenabtrieb bilden. Alternativ kann die Getriebewelle beispielsweise den Neben- und/oder Pumpenabtrieb und die Abtriebswelle den Radantrieb bilden.In an alternative or optionally supplementary implementation, the transmission arrangement has an output shaft for forming the transmission output or a further transmission output. In particular, the output shaft forms a drop-down output, as is common in construction machinery, for example. In particular, a drop-down output is to be understood in such a way that the output shaft is arranged axially parallel to the transmission shaft. In principle, the output shaft can optionally form the wheel drive or the auxiliary and/or pump output. Alternatively, the transmission shaft can, for example, form the auxiliary and/or pump output and the output shaft can form the wheel drive.
Die Abtriebswelle weist einen Abtriebsradabschnitt und die Getriebewelle einen Zwischenradabschnitt auf, wobei der Abtriebsradabschnitt zur Bildung der Zwischenstufe mit dem Zwischenradabschnitt in Eingriff steht. Die Zwischenstufe dient insbesondere der Beabstandung von Eingangs- zu Ausgangswelle. Zusätzlich kann die Zwischenstufe vorteilhaft zur Übersetzungsanpassung an unterschiedliche Achsübersetzungen oder unterschiedliche Zugkraftanforderungen angepasst werden, ohne dass die Übersetzungen der ersten oder zweiten Gangstufe angepasst werden müssen. Insbesondere ist der Zwischenradabschnitt und/oder der Abtriebsradabschnitt jeweils als ein Zahnrad, insbesondere als ein Stirnzahnrad, ausgebildet und/oder weist zumindest eine Stirnverzahnung auf. Vorzugsweise ist die Zwischenstufe als eine weitere Stirnradstufe ausgebildet. Es wird somit eine Getriebeanordnung mit genau sechs Verzahnungen (erster/zweiter Antriebsradabschnitt, erstes/zweites Getrieberad, Zwischenradabschnitt, Abtriebsradabschnitt) sowie genau drei Wellen (Antriebswelle, Getriebewelle, Abtriebswelle) sowie genau zwei Kupplungen (erste/zweite Reibungskupplung) vorgeschlagen.The output shaft has an output gear section and the transmission shaft has an intermediate gear section, the output gear section being in mesh with the intermediate gear section to form the intermediate stage. The intermediate stage serves in particular to space the input shaft from the output shaft. In addition, the intermediate stage can advantageously be adapted to different axle ratios or different tractive force requirements in order to adapt the translation, without the translations of the first or second gear stage having to be adjusted. In particular, the intermediate gear section and/or the output gear section is/are each designed as a gear, in particular as a spur gear, and/or has at least one spur gearing. The intermediate stage is preferably designed as a further spur gear stage. A gear arrangement with exactly six toothings (first/second drive wheel section, first/second gear wheel, intermediate wheel section, output wheel section) and exactly three shafts (drive shaft, transmission shaft, output shaft) and exactly two clutches (first/second friction clutch) is therefore proposed.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Gegenkupplungsabschnitt drehfest mit dem Zwischenradabschnitt verbunden ist. Insbesondere kann der Außenlamellenträger formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Zwischenradabschnitt verbunden sein. Alternativ können der Außenlamellenträger und der Zwischenradabschnitt aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt sein. In a development, it is provided that the counter-coupling section is connected to the intermediate wheel section in a torque-proof manner. In particular, the outer disk carrier can be positively and/or non-positively and/or integrally connected to the intermediate wheel section. Alternatively, the outer disk carrier and the intermediate wheel section can be made from a common material section.
Alternativ oder optional ergänzend ist der Zwischenradabschnitt an einem Außenumfang des Gegenkupplungsabschnitts angeordnet. Insbesondere ist der Zwischenradabschnitt als eine an dem Außenlamellenträger angeordnete Stirnradverzahnung ausgebildet. Alternativ bevorzugt ist der Zwischenradabschnitt an einer der beiden Stirnseiten der Getriebewelle angeordnet. Es wird somit eine Getriebeanordnung vorgeschlagen, welche sich durch eine besonders kompakte Ausgestaltung auszeichnet.Alternatively or optionally in addition, the intermediate wheel section is arranged on an outer circumference of the counter-coupling section. In particular, the intermediate wheel section is designed as a spur gear toothing arranged on the outer disk carrier. Alternatively, the intermediate wheel section is preferably arranged on one of the two end faces of the transmission shaft. A gear arrangement is thus proposed which is characterized by a particularly compact design.
In einer konstruktiven Umsetzung ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Reibungskupplung in einem Betrieb eine maximale Kupplungsdrehzahl aufweist, welche weniger als 4500 1/min ist und/oder mindestens der halben Antriebsdrehzahl an der Antriebswelle entspricht. Insbesondere ist die maximale Kupplungsdrehzahl als eine maximal zu erwartende Drehzahl an den beiden Kupplungsabschnitten und/oder dem Gegenkupplungsabschnitt während eines Betriebes zu verstehen. Es wird somit eine Getriebeanordnung vorgeschlagen, welche einen einsatzsicheren Betrieb der Getriebeanordnung gewährleistet.In a design implementation, it is provided that the first and the second friction clutch have a maximum clutch speed during operation, which is less than 4500 rpm and/or corresponds to at least half the drive speed on the drive shaft. In particular, the maximum clutch speed is to be understood as a maximum speed to be expected at the two clutch sections and/or the mating clutch section during operation. A gear arrangement is thus proposed which ensures reliable operation of the gear arrangement.
In einer weiteren konstruktiven Umsetzung ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Reibungskupplung in einem Betrieb ein maximales Kupplungsmoment aufweist, welches weniger als 5000 Nm und/oder mindestens dem halben Antriebsmoment an der Antriebswelle entspricht. Insbesondere ist das maximale Kupplungsmoment als eine maximal zu erwartendes Moment an den beiden Kupplungsabschnitten und dem Gegenkupplungsabschnitt in einem geschlossenen Zustand der ersten bzw. zweiten Reibungskupplung während eines Betriebes zu verstehen. Es wird somit eine Getriebeanordnung vorgeschlagen, welche für die Verwendung von Serienkupplungen ausgelegt ist.In a further design implementation, it is provided that the first and the second friction clutch have a maximum clutch torque during operation, which corresponds to less than 5000 Nm and/or at least half the drive torque on the drive shaft. In particular, the maximum clutch torque is to be understood as a maximum torque to be expected at the two clutch sections and the mating clutch section in a closed state of the first or second friction clutch during operation. A transmission arrangement is thus proposed which is designed for the use of series clutches.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug, mit einer elektrischen Maschine und mit der Getriebeanordnung, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Die elektrische Maschine kann zur Erzeugung des Antriebsmoments in einem Antriebsbetrieb betrieben werden. Optional kann die elektrische Maschine zur Erzeugung elektrischer Energie in einem Generatorbetrieb betrieben werden. Die elektrische Maschine ist antriebstechnisch mit der Antriebswelle verbunden ist. Insbesondere ist die Antriebswelle direkt mit der elektrischen Maschine verbunden, sodass das von der elektrischen Maschine erzeugte Antriebsmoment/Antriebsdrehzahl 1:1 auf die Antriebswelle übertragen wird. Die elektrische Maschine ist ausgebildet, ein maximales Antriebsmoment von mindestens oder genau 745 Nm, insbesondere weniger als 1000 Nm, vorzugsweise weniger als 800 Nm, im Speziellen von weniger als 600 Nm zu erzeugen. Alternativ oder optional ergänzend ist die elektrische Maschine ausgebildet, eine maximale Antriebsdrehzahl von mindestens oder genau 11000 1/min, insbesondere mehr als 6000 1/min, vorzugsweise mehr als 10000 1/min, im Speziellen mehr als 14000 1/min zu erzeugen.A further object of the invention relates to a drive train for a vehicle, with an electric machine and with the transmission arrangement, as has already been described above. The electric machine can be operated in a drive mode to generate the drive torque. Optionally, the electrical machine can be operated in generator mode to generate electrical energy. The electric machine is drivingly connected to the drive shaft. In particular, the drive shaft is connected directly to the electric machine, so that the drive torque/drive speed generated by the electric machine is transmitted 1:1 to the drive shaft. The electrical machine is designed to generate a maximum drive torque of at least or exactly 745 Nm, in particular less than 1000 Nm, preferably less than 800 Nm, in particular less than 600 Nm. Alternatively or optionally in addition, the electrical machine is designed to generate a maximum drive speed of at least or exactly 11000 rpm, in particular more than 6000 rpm, preferably more than 10000 rpm, in particular more than 14000 rpm.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit der Getriebeanordnung und/oder dem Antriebsstrang, wie diese bereits zuvor beschrieben wurden. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein Nutzfahrzeug, vorzugweise eine Land- oder Baumaschine, ausgebildet.A further object of the invention relates to a vehicle with the transmission arrangement and/or the drive train as already described above. In particular, the vehicle is designed as a commercial vehicle, preferably an agricultural or construction machine.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
-
1 eine stark schematisierte Darstellung eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebsstrang als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 eine alternative Ausführung des elektrischen Antriebsstrangs ingleicher Darstellung wie 1 .
-
1 a highly schematic representation of a vehicle with an electric drive train as an embodiment of the invention; -
2 an alternative design of the electric drive train in the same representation as1 .
Hierzu weist der elektrische Antriebsstrang 2 eine elektrische Maschine 4 auf, welche über eine Getriebeanordnung 5 getriebetechnisch mit den beiden Fahrzeugrädern 3a, 3b verbunden ist. Beispielsweise ist die elektrische Maschine 4 ausgebildet, in einem Antriebsbetrieb eine maximale Antriebsdrehzahl von 11000 1/min und ein maximales Antriebsmoment von 745 Nm zu erzeugen.For this purpose, the
Die Getriebeanordnung 5 ist als ein Mehrbereichsgetriebe, insbesondere ein Zweibereichsgetriebe, ausgebildet, um das Antriebsmoment bzw. die Antriebsdrehzahl wahlweise über eine erste oder eine zweite Gangstufe G1, G2 zu übersetzen. Die Getriebeanordnung 5 weist eine Antriebswelle 6 mit einem ersten und deinem zweiten Antriebsradabschnitt 7a, 7b auf, wobei die beiden Antriebsradabschnitte 7a, 7b drehfest mit der Antriebswelle 6 verbunden sind. Beispielsweise sind die beiden Antriebsradabschnitt 7a, 7b jeweils als ein Stirnzahnrad mit unterschiedlichen Kopfkreisdurchmessern und/oder unterschiedlicher Zähnezahl ausgebildet.The
Die Getriebeanordnung 5 weist eine Getriebewelle 8 sowie eine Abtriebswelle 9 auf, welche parallel zu der Antriebswelle 6 versetzt angeordnet sind. Ferner weist die Getriebeanordnung 5 eine erste und zweite Reibungskupplung 10a, 10b sowie ein erstes und ein zweites Getrieberad 11a, 11b auf, welche koaxial zu der Getriebewelle 8 angeordnet sind. Das erste Getrieberad 11 a steht zur Bildung der ersten Gangstufe G1 mit dem ersten Antriebsrad 7a kämmend in Eingriff und das zweite Getrieberad 11 b steht zur Bildung der zweiten Gangstufe G2 mit dem zweiten Antriebsrad 7b kämmend in Eingriff. Die beiden Getrieberäder 11a, 11b sind jeweils als ein Losrad mit unterschiedlichen Kopfkreisdurchmessern und/oder unterschiedlicher Zähnezahl ausgebildet, wobei die beiden Getrieberäder 11a, 11b relativ zu der Getriebewelle 8 verdrehbar sind bzw. drehbar auf der Getriebewelle 8 gelagert sind.The
Die beiden Reibungskupplungen 10a, 10b bilden eine Doppelkupplung, wobei die erste Reibungskupplung 10a einen ersten Kupplungsabschnitt 12a und die zweite Reibungskupplung 10b einen zweiten Kupplungsabschnitt 12b aufweist, welche jeweils mit einem gemeinsamen Gegenkupplungsabschnitt 13 reibschlüssig in Eingriff bringbar sind. Der erste Kupplungsabschnitt 12a ist drehfest mit dem ersten Getrieberad 11a und der zweite Kupplungsabschnitt 12b ist drehfest mit dem zweiten Getrieberad 11b verbunden. Der Gegenkupplungsabschnitt 13 ist drehfest mit der Getriebewelle 8 verbunden.The two
Die erste und die zweite Reibungskupplung 10a, 10b sind jeweils als eine Lamellenkupplung ausgebildet, wobei der erste und der zweite Kupplungsabschnitt 12a, 12b als ein Innenlamellenträger und der Gegenkupplungsabschnitt 13 als ein Außenlamellenträger ausgebildet. Hierzu tragen der erste und der zweite Kupplungsabschnitt 12a, 12b an ihrem Außenumfang jeweils mehrere Innenlamellen 14 und der Gegenkupplungsabschnitt 13 an seinem Innenumfang mehrere Außenlamellen 15. Die Innen- und Außenlamellen 14, 15 sind koaxial zur Getriebewelle 8 angeordnet und in axialer Richtung abwechselnd hintereinander angeordnet.The first and the second friction clutch 10a, 10b are each designed as a multi-disk clutch, with the first and the second
Die beiden Reibungskupplungen 10a, 10b sind unabhängig voneinander betätigbar, wobei die erste Reibungskupplung 10a, insbesondere der erste Kupplungsabschnitt 12a, hierzu in einer axialen Richtung mit einer ersten Betätigungskraft F1 und die zweite Reibungskupplung 10b, insbesondere der zweite Kupplungsabschnitt 12b, in einer axialen Gegenrichtung mit einer zweiten Betätigungskraft F2 beaufschlagbar ist.The two
In einem ersten Schaltzustand ist die erste Reibungskupplung 10a geschlossen und die zweite Reibungskupplung 10b geöffnet. Hierzu wird der erste Kupplungsabschnitt 12a mit der ersten Betätigungskraft F1 beaufschlagt, sodass der erste Kupplungsabschnitt 12a über die Innenlamellen 14 mit den Außenlamellen 15 des Gegenkupplungsabschnitts 13 reibschlüssig in Eingriff steht. Somit verläuft ein Momentenpfad, nicht dargestellt, von der Antriebswelle 6 über die erste Gangstufe G1 und die erste Reibungskupplung 10a auf die Getriebewelle 8.In a first switching state, the first friction clutch 10a is closed and the second friction clutch 10b is opened. For this purpose, the first
In einem zweiten Schaltzustand ist die zweite Reibungskupplung 10b geschlossen und die erste Reibungskupplung 10a geöffnet. Hierzu wird der zweite Kupplungsabschnitt 12b mit der zweiten Betätigungskraft F2 beaufschlagt, sodass der zweite Kupplungsabschnitt 12b über die Innenlamellen 14 mit den Außenlamellen 15 des Gegenkupplungsabschnitts 13 reibschlüssig in Eingriff steht. Somit verläuft ein Momentenpfad, nicht dargestellt, von der Antriebswelle 6 über die zweite Gangstufe G2 und die zweite Reibungskupplung 10b auf die Getriebewelle 8. Dabei kann bei einem Gangwechsel das Drehmoment ohne Zugkraftunterbrechung bzw. mit einer reduzierten Zugkraftunterbrechung weitergegeben werden, indem die Reibungskupplungen 10a, 10b zeitgleich bzw. parallel angesteuert werden, wobei die eine Reibungskupplung 10a, 10b geöffnet wird während die andere Reibungskupplung 10a, 10b geschlossen wird.In a second switching state, the second friction clutch 10b is closed and the first friction clutch 10a is opened. For this purpose, the second
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Getriebewelle 8 als eine Zwischenwelle, wobei die Getriebewelle 8 einen Zwischenradabschnitt 16 aufweist, welcher zur Bildung einer Zwischenstufe Z mit einem Abtriebsradabschnitt 17 der Abtriebswelle 9 kämmend in Eingriff steht. Der Zwischenradabschnitt 16 ist beispielsweise als ein weiteres Stirnzahnrad ausgebildet, welches drehfest mit der Getriebewelle 8 und dem Gegenkupplungsabschnitt 13 verbunden ist.In the exemplary embodiment shown, the
Die Abtriebswelle 9 kann beispielsweise zur Bildung eines Radantriebs getriebetechnisch mit den beiden Fahrzeugräder 3a, 3b bzw. den beiden Fahrzeugachsen verbunden sein. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der durch die Abtriebswelle 9 gebildete Getriebeabtrieb alternativ oder optional ergänzend auch für einen Nebenabtrieb und/oder einen Pumpenabtrieb des Fahrzeugs 6 genutzt werden kann.The
Bei einem Längseinbau entspricht die Getriebewelle 8 bzw. die Abtriebswelle 9 funktional einer typischen Ritzelwelle eines Achsdifferentials einer Achse. Bei einem Quereinbau hingegen entspricht das Abtriebsrad 17 bzw. der Zwischenradabschnitt 16 funktional einem Tellerrad eines konventionellen Kegeltriebs eines Achsdifferentials.In the case of a longitudinal installation, the
In einer konkreten Umsetzung weist die erste Gangstufe G1 ein Übersetzungsverhältnis von Betrag (i) = 6,06 auf. Hierzu weist der erste Antriebsradabschnitt 7a eine Zähnezahl von z = 16 und das erste Getrieberad 11a eine Zähnezahl von z = 97 auf. Weiterhin ist vorgesehen, dass die zweite Gangstufe G2 ein Übersetzungsverhältnis von Betrag (i) = 2,5 aufweist. Hierzu weist der zweite Antriebsradabschnitt 7b eine Zähnezahl von z = 38 und das zweite Getrieberad 11 b eine Zähnezahl von z = 95 auf. Optional ergänzend kann der Zwischenradabschnitt 16 eine Zähnezahl von z = 65 und der Abtriebsradabschnitt 17 eine Zähnezahl von z = 69 aufweisen. Somit ergibt sich für die Zwischenstufe Z ein Übersetzungsverhältnis von Betrag (i) = 1,06.In a specific implementation, the first gear stage G1 has a transmission ratio of absolute value (i)=6.06. For this purpose, the first
Somit weisen das erste Getrieberad 11a und der erste Kupplungsabschnitt 12a eine maximale Kupplungsdrehzahl von 4400 1/min und das zweite Getrieberad 11 b und somit der zweite Kupplungsabschnitt 12b eine maximale Kupplungsdrehzahl von 1814 1/min bei einer Antriebsdrehzahl von 11000 1/min an der Antriebswelle 6 auf. In dem ersten Schaltzustand weist die erste Reibungskupplung 10a somit ein maximales Kupplungsmoment von 4917 Nm bei einer Antriebsdrehzahl von 11000 1/min auf. In dem zweiten Schaltzustand weist die zweite Reibungskupplung 10b somit ein maximales Kupplungsmoment von 1863 Nm bei einer Antriebsdrehzahl von 11000 1/min auf.Thus, the
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass elektrische Maschinen in der Regel sehr hohe Betriebsdrehzahlen bis >10000 1/min aufweisen. Bei diesen hohen Drehzahlen ist es jedoch sehr aufwändig bzw. unmöglich die Reibungskupplungen 10a, 10b einsatzsicher zu betreiben. (Taumeln, Rotationsdrücke, Schaltstöße, etc.). Deshalb wird bei schnelllaufenden E-Maschinen (>8000rpm) in der Regel eine zusätzliche Eingangsuntersetzungsstufe (Stirnradstufe/Planetenuntersetzungsstufe) eingesetzt. Dies bringt jedoch Nachteile in Kosten und Bauraum mit sich. Zudem treten trotz dieser Eingangsuntersetzungsstufe im zweiten Gang konzeptbedingt am Innenlamellenträger immer noch Drehzahlen >10000 1/min auf und sind technisch nur schwer in Griff zu bekommen.The invention is based on the consideration that electrical machines generally have very high operating speeds of up to >10,000 rpm. At these high speeds, however, it is very complex or impossible to operate the
Es wird daher vorgeschlagen, die ohnehin notwendigen Gangstufen G1, G2 der Getriebeanordnung 5 bzw. des Zweibereichsgetriebes zur Drehzahlreduzierung des ersten und des zweiten Kupplungsabschnitts 12a, 12b zu nutzen, sodass auf eine zusätzliche Eingangsuntersetzungsstufe verzichtet werden kann. Die kann durch die Positionierung der beiden Reibungskupplungen 10a, 10b auf der Getriebewelle 8 realisiert werden.It is therefore proposed to use the gears G1, G2 of the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Antriebsstrangpowertrain
- 3a,b3a,b
- Fahrzeugrädervehicle wheels
- 44
- elektrische Maschineelectric machine
- 55
- Getriebeanordnunggear arrangement
- 66
- Antriebswelledrive shaft
- 7a,b7a,b
- Antriebsradabschnittdrive wheel section
- 88th
- Getriebewellegear shaft
- 99
- Abtriebswelleoutput shaft
- 10a,b10a,b
- Reibungskupplungenfriction clutches
- 11a,b11a,b
- Getrieberädergear wheels
- 12a,b12a,b
- Kupplungsabschnittecoupling sections
- 1313
- Gegenkupplungsabschnittmating coupling section
- 1414
- Innenlamelleninner slats
- 1515
- Außenlamellenouter slats
- 1616
- Zwischenradabschnittintermediate wheel section
- 1717
- Abtriebsrad output gear
- F1F1
- erste Betätigungskraftfirst actuation force
- F2F2
- zweite Betätigungskraftsecond operating force
- G1G1
- erste Gangstufefirst grade
- G2G2
- zweite Gangstufesecond grade
- ZZ
- Zwischenstufeintermediate
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 19954894 A1 [0003]DE 19954894 A1 [0003]
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