DE102022201320A1 - Transmission for a vehicle - Google Patents

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Martin Brehmer
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Thomas Martin
Michael Wechs
Peter Ziemer
Thomas Schneider
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (1) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit einem ersten Sonnenrad (2.1), einem ersten Hohlrad (2.2) und einem ersten Planetenträger (2.3) mit mehreren drehbar daran angeordneten ersten Planetenrädern (2.4), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit einem zweiten Sonnenrad (3.1), einem zweiten Hohlrad (3.2) und einem zweiten Planetenträger (3.3) mit mehreren drehbar daran angeordneten zweiten Planetenrädern (3.4), ein Übersetzungsgetriebe (4) und ein Differentialgetriebe (5), wobei zumindest der erste und zweite Planetenradsatz (2, 3) koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der erste Planetenradsatz (2) über ein erstes Schaltelement (6.1) schaltbar ist, wobei der zweite Planetenradsatz (3) über ein zweites Schaltelement (6.2) schaltbar ist, wobei das erste Sonnenrad (2.1) und das zweite Sonnenrad (3.1) drehfest miteinander und mit einer Eingangswelle (7), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, verbunden sind, wobei das erste Hohlrad (2.2) drehfest mit dem zweiten Planetenträger (3.3) verbunden ist, wobei der erste Planetenträger (2.3) drehfest mit einer Ausgangswelle (8), die zur Anbindung des Übersetzungsgetriebes (4) eingerichtet ist, verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (100) mit einem Antriebsstrang, umfassend ein solches Getriebe (1).The invention relates to a transmission (1) for a vehicle (100), comprising at least a first planetary gear set (2) with a first sun gear (2.1), a first ring gear (2.2) and a first planet carrier (2.3) with a plurality of first ones rotatably arranged thereon planetary gears (2.4), a second planetary gear set (3) with a second sun gear (3.1), a second ring gear (3.2) and a second planetary carrier (3.3) with a plurality of second planetary gears (3.4) rotatably arranged thereon, a transmission gear (4) and a Differential gear (5), at least the first and second planetary gear sets (2, 3) being arranged coaxially with one another, the first planetary gear set (2) being shiftable via a first shifting element (6.1), the second planetary gear set (3) being shiftable via a second shifting element (6.2) can be shifted, the first sun gear (2.1) and the second sun gear (3.1) being non-rotatably connected to one another and to an input shaft (7) which is designed to connect an electric machine (9), the first ring gear (2.2 ) is non-rotatably connected to the second planetary carrier (3.3), the first planetary carrier (2.3) being non-rotatably connected to an output shaft (8) which is designed to connect the transmission (4). The invention also relates to a vehicle (100) with a drive train, comprising such a transmission (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein zweigängiges Getriebe für ein Fahrzeug umfassend mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete Planetenradsätze, ein Übersetzungsgetriebe und ein Differentialgetriebe. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang, wobei der Antriebsstrang eine Elektromaschine und ein solches Getriebe aufweist.The invention relates to a two-speed transmission for a vehicle comprising at least two planetary gear sets arranged coaxially with one another, a transmission gear and a differential gear. The invention also relates to a vehicle with a drive train, the drive train having an electric machine and such a transmission.

Beispielsweise geht aus der DE 10 2019 217 155 A1 ein elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Maschine, die eine Antriebswelle antreibt, die über ein erstes Planetengetriebe und ein zweites Planetengetriebe zum Realisieren zumindest einer ersten Gangstufe und einer zweiten Gangstufe mit einem Abtriebsdifferential zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen gekoppelt ist. Die Antriebswelle und die Abtriebswellen sind koaxial angeordnet. Die Antriebswelle ist mit einem Sonnenrad des ersten Planetengetriebes und mit einem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes gekoppelt. Ein Planetenradträger des ersten Planetengetriebes und des zweiten Planetengetriebes ist über ein drittes Planetengetriebe mit dem Abtriebsdifferential gekoppelt. Ein Hohlrad des ersten Planetengetriebes ist über ein erstes Schaltelement zum Schalten der ersten Gangstufe mit einem Gehäuse verbindbar. Ein Hohlrad des zweiten Planetengetriebes ist über ein zweites Schaltelement zum Schalten der zweiten Gangstufe mit dem Gehäuse verbindbar.For example, from the DE 10 2019 217 155 A1 an electric drive for a vehicle with at least one electric machine that drives a drive shaft, which is coupled via a first planetary gear and a second planetary gear to realize at least a first gear and a second gear with an output differential for driving at least two output shafts. The input shaft and the output shafts are arranged coaxially. The drive shaft is coupled to a sun gear of the first planetary gear set and to a sun gear of the second planetary gear set. A planet carrier of the first planetary gear and the second planetary gear is coupled to the output differential via a third planetary gear. A ring gear of the first planetary gear can be connected to a housing via a first shifting element for shifting the first gear. A ring gear of the second planetary gear can be connected to the housing via a second shifting element for shifting the second gear.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Getriebe für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Getriebe bereitzustellen. Insbesondere soll ein zweigängiges Getriebe bereitgestellt werden, das die Anbindung einer hochdrehenden Elektromaschine ermöglicht und zugleich kompakt aufgebaut ist.The object of the present invention is to provide an alternative transmission for a vehicle and a vehicle with such a transmission. In particular, a two-gear transmission is to be provided that allows the connection of a high-speed electric machine and is at the same time compact.

Ein erfindungsgemäßes zweigängiges Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit einem ersten Sonnenrad, einem ersten Hohlrad und einem ersten Planetenträger mit mehreren drehbar daran angeordneten ersten Planetenrädern, einen zweiten Planetenradsatz mit einem zweiten Sonnenrad, einem zweiten Hohlrad und einem zweiten Planetenträger mit mehreren drehbar daran angeordneten zweiten Planetenrädern, ein Übersetzungsgetriebe und ein Differentialgetriebe, wobei zumindest der erste und zweite Planetenradsatz koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der erste Planetenradsatz über ein erstes Schaltelement schaltbar ist, wobei der zweite Planetenradsatz über ein zweites Schaltelement schaltbar ist, wobei das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad drehfest miteinander und mit einer Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, verbunden sind, wobei das erste Hohlrad drehfest mit dem zweiten Planetenträger verbunden ist, wobei der erste Planetenträger drehfest mit einer Ausgangswelle, die zur Anbindung des Übersetzungsgetriebes eingerichtet ist, verbunden ist.A two-speed transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with a first sun gear, a first ring gear and a first planet carrier with a plurality of first planet gears rotatably arranged thereon, a second planetary gear set with a second sun gear, a second ring gear and a second planet carrier with a plurality of rotatable second planetary gears arranged thereon, a transmission gear and a differential gear, with at least the first and second planetary gear set being arranged coaxially with one another, with the first planetary gear set being shiftable via a first shifting element, with the second planetary gear set being shiftable via a second shifting element, with the first sun gear and the second sun gear is non-rotatably connected to one another and to an input shaft that is designed to connect an electric machine, the first ring gear being non-rotatably connected to the second planet carrier, the first planet carrier being non-rotatably connected to an output shaft that is designed to connect the transmission, connected is.

Mit anderen Worten bilden der erste und der zweite Planetenradsatz einen schaltbaren Simpsonradsatz aus, der besonders kompakt ausgebildet ist. Die beiden Schaltelemente weisen jeweils zumindest eine geöffnete und eine geschlossene Schaltstellung auf. Durch die Schaltelemente werden zwei Gangstufen ermöglicht, wobei sich durch Schließen des ersten Schaltelements und Öffnen des zweiten Schaltelements eine erste Gangstufe und durch Schließen des zweiten Schaltelements und Öffnen des ersten Schaltelements eine zweite Gangstufe ergibt. Insbesondere ist eine Spreizung zwischen der ersten und der zweiten Gangstufe größer als 2. Beispielsweise beträgt die Übersetzung der ersten Gangstufe 15, wobei die Übersetzung der zweiten Gangstufe 7,4 beträgt.In other words, the first and second planetary gear sets form a switchable Simpson gear set that is particularly compact. The two switching elements each have at least one open and one closed switching position. The switching elements enable two gears, with a first gear being obtained by closing the first switching element and opening the second switching element and a second gear being obtained by closing the second switching element and opening the first switching element. In particular, a spread between the first and the second gear is greater than 2. For example, the translation of the first gear is 15, the translation of the second gear being 7.4.

Das erfindungsgemäße Getriebe weist gute Verzahnungswirkungsgrade auf, baut kompakt und ist äußerst drehzahlrobust. So können durch die Anbindung einer hochdrehenden Elektromaschine mit Drehzahlen von beispielsweise 18.000 Umdrehungen/Minute an die Eingangswelle geringe Hohlrad- und Planetenraddrehzahlen ermöglicht werden. Geringe Hohlraddrehzahlen verringern Schleppmomente und Taumeln. Geringe Planetenraddrehzahlen verringern Lagerverluste und wirken sich positiv auf die Akustik aus.The transmission according to the invention has good gearing efficiencies, is compact and is extremely robust in terms of speed. By connecting a high-speed electrical machine with speeds of, for example, 18,000 revolutions/minute to the input shaft, low ring gear and planetary gear speeds can be made possible. 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.

Bevorzugt weist der erste Planetenradsatz mindestens drei bis höchstens fünf Planetenräder auf, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem ersten Sonnenrad als auch mit dem ersten Hohlrad kämmen, d.h. in Zahneingriff stehen. Ferner bevorzugt weist der zweite Planetenradsatz mindestens drei bis höchstens sechs Planetenräder auf, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem ersten Sonnenrad als auch mit dem ersten Hohlrad kämmen, d.h. in Zahneingriff stehen. Vorzugsweise weisen die ersten Planetenräder einen größeren Durchmesser als die zweiten Planetenräder auf. Insbesondere ist ein jeweiliges Planetenrad an zumindest einem Lagerelement aufgenommen, das radial zwischen dem jeweiligen Planetenrad und dem Bolzen am Planetenträger angeordnet ist. Bei dem Lagerelement kann es sich beispielsweise um ein Nadellager handeln, an welchem das jeweilige Planetenrad aufgenommen ist. Beispielsweise erstreckt sich das Lagerelement vollständig durch das jeweilige Planetenrad.The first planetary gearset preferably has at least three to at most five planetary gears, which in each case mesh with both the first sun gear and the first ring gear men, ie are in meshing. Furthermore, the second planetary gearset preferably has at least three to at most six planetary gears, which in each case mesh with both the first sun gear and the first ring gear, ie are in toothed engagement. The first planet gears preferably have a larger diameter than the second planet gears. In particular, a respective planet wheel is accommodated on at least one bearing element which is arranged radially between the respective planet wheel and the bolt on the planet carrier. The bearing element can be a needle bearing, for example, on which the respective planet wheel is accommodated. For example, the bearing element extends completely through the respective planet wheel.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Schaltelement als formschlüssige oder reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das erste Hohlrad an einem drehfesten Bauteil des Getriebes festzusetzen. Bei dem drehfesten Bauteil 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. Beispielsweise umfasst das erste Schaltelement reibschlüssige Lamellen oder formschlüssige Klauen. Das erste Schaltelement ist bevorzugt radial zwischen dem ersten Hohlrad und dem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch das Getriebe axial kompakter wird. Unter „radial“ ist eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer Welle zu verstehen, die auf einer Längsmittelachse des Getriebes liegt. Der erste und zweite Planetenradsatz sind koaxial zu der Längsmittelachse angeordnet.According to a preferred embodiment, the first shifting element is designed as a form-fitting or friction-fitting brake and is set up to fix the first ring gear on a non-rotatable component of the transmission. 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 connected thereto in a non-rotatable manner. 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. For example, the first shifting element includes friction-locking lamellae or form-locking claws. The first switching element is preferably arranged radially between the first ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact. "Radial" means an orientation in the diametrical direction of a shaft, which lies on a longitudinal central axis of the transmission. The first and second planetary gear sets are arranged coaxially with the longitudinal central axis.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Schaltelement als reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das zweite Hohlrad an einem drehfesten Bauteil des Getriebes festzusetzen. Beispielsweise umfasst das zweite Schaltelement reibschlüssige Lamellen. Das zweite Schaltelement ist bevorzugt radial zwischen dem zweiten Hohlrad und dem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch das Getriebe axial kompakter wird.According to a preferred embodiment, the second shifting element is designed as a friction-locking brake and is set up to fix the second ring gear on a non-rotatable component of the transmission. For example, the second switching element includes friction-locking disks. The second switching element is preferably arranged radially between the second ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact.

Gemäß einer ersten Ausführungsform sind sowohl das erste als auch das zweite Schaltelement jeweils als reibschlüssige Bremsen ausgeführt. Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist das erste Schaltelement als formschlüssige Bremse und das zweite Schaltelement als reibschlüssige Bremse ausgebildet. Eine solche Wahl ermöglicht eine unterbrechungsfreie Zug-Hochschaltung vom ersten in den zweiten Gang. Die Verwendung von Kupplungen ist nachteilig, weil Ausrücklager erforderlich sind, sodass Kupplungen nicht radial zwischen Hohlrad und Gehäuse angeordnet werden können. Ferner ist durch die Verwendung von Bremsen eine geschlossene Hydraulik möglich, sodass Rechteckringe entfallen können. Es sind keine Ausrücklager erforderlich, wodurch Lagerverluste minimiert werden.According to a first embodiment, both the first and the second switching element are each designed as friction brakes. According to a second embodiment, the first shifting element is designed as a positive-locking brake and the second shifting element is designed as a friction-locking brake. Such a selection allows for a seamless pull upshift from first to second gear. The use of clutches is disadvantageous because release bearings are required, so clutches cannot be placed radially between the ring gear and housing. Furthermore, a closed hydraulic system is possible through the use of brakes, so that rectangular rings can be omitted. No throw-out bearings are required, minimizing bearing losses.

Beispielsweise ist das Differentialgetriebe als Kugeldifferential ausgebildet. Bevorzugt ist das Differentialgetriebe als Stirnraddifferential ausgebildet, wobei das Stirnraddifferential ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenträger mit einem ersten Satz Planetenrädern und einem zweiten Satz Planetenrädern aufweist, wobei der erste Satz Planetenrädern mit dem Sonnenrad des Stirnraddifferentials und dem zweiten Satz Planetenrädern kämmt, wobei der zweite Satz Planetenrädern ferner mit dem Hohlrad des Stirnraddifferentials kämmt. Ferner bevorzugt weist der jeweilige Satz Planetenräder des Stirnraddifferentials mindestens drei bis höchstens vier Planetenräder auf.For example, the differential gear is designed as a ball differential. The differential gear is preferably designed as a spur gear differential, with the spur gear differential having a sun gear, a ring gear and a planetary carrier with a first set of planetary gears and a second set of planetary gears, with the first set of planetary gears meshing with the sun gear of the spur gear differential and the second set of planetary gears, with the second set of planet gears also meshes with the ring gear of the spur gear differential. Furthermore, the respective set of planetary gears of the spur gear differential preferably has at least three and at most four planetary gears.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Getriebe ein drittes Schaltelement auf, das dazu eingerichtet ist, ein Eingangselement des Differentialgetriebes mit einem von zwei Ausgangselementen des Differentialgetriebes drehfest zu verbinden. Alternativ ist das dritte Schaltelement dazu eingerichtet, zwei Ausgangselemente des Differentialgetriebes drehfest miteinander zu verbinden. Vorzugsweise ist das dritte Schaltelement radial angrenzend an dem Differentialgetriebe angeordnet, insbesondere radial zwischen dem als Stirnraddifferential ausgebildeten Differentialgetriebe und dem Getriebegehäuse angeordnet. Das dritte Schaltelement ist bevorzugt als reibschlüssige Kupplung ausgebildet, weist zumindest eine geöffnete und eine geschlossene Schaltstellung auf und wirkt als Differentialsperre.According to a preferred embodiment, the transmission has a third shifting element which is set up to connect an input element of the differential gear to one of two output elements of the differential gear in a torque-proof manner. Alternatively, the third switching element is set up to connect two output elements of the differential gear to one another in a torque-proof manner. The third switching element is preferably arranged radially adjacent to the differential gear, in particular arranged radially between the differential gear designed as a spur gear differential and the gear housing. The third switching element is preferably designed as a friction-locking clutch, has at least one open and one closed switching position and acts as a differential lock.

Wenn das dritte Schaltelement derart zwischen den beiden Ausgangselementen angeordnet ist, dass die beiden Ausgangselemente des Differentialgetriebes drehfest miteinander verbunden werden, erfolgt gegenüber der Ausführungsform, gemäß der das Eingangselement des Differentialgetriebes mit einem der beiden Ausgangselemente des Differentialgetriebes drehfest verbunden wird, eine Kraftoptimierung. Denn das am dritten Schaltelement wirkende Stützmoment wird bei dem zwischen den beiden Ausgangselementen angeordneten dritten Schaltelement halbiert. Dadurch kann beispielsweise der Aktuator zur Betätigung des dritten Schaltelements kompakter und krafteffizienter gestaltet werden, da der Kolben des Aktuators nur die halbe Druckkraft zum Schließen des dritten Schaltelements aufbringen muss. Alternativ kann mit einem baulich unveränderten Aktuator ein doppelt so großes Sperrmoment zwischen den beiden Ausgangselementen des Differentialgetriebes erzeugt werden.If the third switching element is arranged between the two output elements in such a way that the two output elements of the differential gear are connected to one another in a torque-proof manner, compared to the embodiment in which the input element of the differential gear is connected in a torque-proof manner to one of the two output elements of the differential gear, the power is optimized. This is because the support torque acting on the third shifting element is halved in the case of the third shifting element arranged between the two output elements. As a result, for example, the actuator for actuating the third switching element can be designed to be more compact and energy-efficient, since the piston of the actuator is only half Must apply compressive force to close the third switching element. Alternatively, twice as large a locking torque can be generated between the two output elements of the differential gear with a structurally unchanged actuator.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Übersetzungsgetriebe einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger mit mehreren drehbar daran angeordneten Planetenrädern, wobei das Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes mit dem ersten Planetenträger drehfest verbunden ist, wobei das Hohlrad des Minusplanetenradsatzes gehäusefest ausgebildet ist, wobei der Planetenträger des Minusplanetenradsatzes mit einem Eingangselement des Differentialgetriebes drehfest verbunden ist. Bevorzugt weist der Minusplanetenradsatz mindestens drei bis höchstens fünf Planetenräder auf, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes als auch mit dem Hohlrad des Minusplanetenradsatzes kämmen, d.h. in Zahneingriff stehen.According to a preferred embodiment, the transmission includes a negative planetary gear set with a sun gear, a ring gear and a planetary carrier with a plurality of planetary gears arranged rotatably thereon, the sun gear of the negative planetary gear set being non-rotatably connected to the first planet carrier, the ring gear of the negative planetary gear set being fixed to the housing, the planet carrier of the negative planetary gear set is connected in a rotationally fixed manner to an input element of the differential gear. The negative planetary gearset preferably has at least three to a maximum of five planetary gears, which in each case mesh with both the sun gear of the negative planetary gearset and with the ring gear of the negative planetary gearset, i.e. are in meshing mesh.

Beispielsweise sind gemäß einer axialen Reihenfolge zunächst der zweite Planetenradsatz, daran angrenzend der erste Planetenradsatz, daran angrenzend der Minusplanetenradsatz, und daran angrenzend das Differentialgetriebe angeordnet. Vorzugsweise ist das Differentialgetriebe koaxial zur Eingangswelle angeordnet. Insbesondere sind der zweite Planetenradsatz, der erste Planetenradsatz, der Minusplanetenradsatz und das Differentialgetriebe koaxial zueinander ausgebildet, wobei das Differentialgetriebe bevorzugt als Stirnraddifferential ausgebildet ist. Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze koaxial zueinander liegend angeordnet sind.For example, according to an axial sequence, the second planetary gear set is arranged first, the first planetary gear set is adjacent thereto, the negative planetary gear set is adjacent thereto, and the differential gear is arranged adjacent thereto. The differential gear is preferably arranged coaxially with the input shaft. In particular, the second planetary gear set, the first planetary gear set, the negative planetary gear set and the differential gear are designed coaxially with one another, with the differential gear preferably being designed as a spur gear differential. 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.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Übersetzungsgetriebe eine Stirnradstufe, wobei ein erstes Stirnrad der Stirnradstufe mit der Ausgangswelle drehfest verbunden ist, wobei ein zweites Stirnrad der Stirnradstufe mit dem Eingangselement des Differentialgetriebes drehfest verbunden ist. Beispielsweise ist das erste Stirnrad einteilig mit der Ausgangswelle verbunden, also als Verzahnung an der Ausgangswelle ausgebildet. Beispielsweise ist das zweite Stirnrad einteilig mit dem Eingangselement des Differentialgetriebes verbunden, also als Verzahnung an dem Eingangselement des Differentialgetriebes ausgebildet. Insbesondere ist das Differentialgetriebe achsparallel zur Eingangswelle angeordnet sowie vorzugsweise als Kugeldifferential ausgebildet. Beispielsweise weist der Differentialkorb die Verzahnung zum Einleiten der Antriebsleistung in das Differentialgetriebe auf.According to a preferred embodiment, the transmission gear comprises a spur gear, wherein a first spur gear of the spur gear is non-rotatably connected to the output shaft, wherein a second spur gear of the spur gear is non-rotatably connected to the input element of the differential gear. For example, the first spur gear is connected in one piece to the output shaft, that is to say it is designed as a toothing on the output shaft. For example, the second spur gear is connected in one piece to the input element of the differential gear, that is to say it is designed as a toothing on the input element of the differential gear. In particular, the differential gear is arranged axially parallel to the input shaft and is preferably designed as a ball differential. For example, the differential carrier has the teeth for introducing the drive power into the differential gear.

Ein als Stirnradstufe ausgebildetes Übersetzungsgetriebe bietet den Vorteil das Getriebe axial besonders kompakt ausgestalten zu können. Im Gegensatz dazu, bietet ein als Minusplanetenradsatz ausgebildetes Übersetzungsgetriebe den Vorteil das Getriebe radial besonders kompakt ausgestalten zu können.A step-up gear designed as a spur gear offers the advantage of being able to design the gear particularly compact axially. In contrast to this, a step-up gear designed as a negative planetary gear set offers the advantage of being able to design the gear particularly compact radially.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Parksperrenrad drehfest mit dem ersten Planetenträger verbunden. Beispielsweise ist das Parksperrenrad axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem als Minusplanetenradsatz ausgebildeten Übersetzungsgetriebe angeordnet. Alternativ ist das Parksperrenrad axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem ersten Stirnrad des als Stirnradstufe ausgebildeten Übersetzungsgetriebe angeordnet. Durch diese beiden Anordnungsvarianten des Parksperrenrades wird ein besonders krafteffizienter Eingriff der Parksperre im Getriebe ermöglicht, wobei ferner die Parksperre kompakt im Getriebe integriert werden kann. Das jeweilige Übersetzungsgetriebe erzeugt eine nicht schaltbare Konstantübersetzung.According to a preferred embodiment, a parking lock gear is non-rotatably connected to the first planet carrier. For example, the parking lock gear is arranged axially between the first planetary gear set and the reduction gear designed as a negative planetary gear set. Alternatively, the parking lock gear is arranged axially between the first planetary gear set and the first spur gear of the transmission gear designed as a spur gear. These two arrangement variants of the parking lock gear enable a particularly force-efficient engagement of the parking lock in the transmission, with the parking lock also being able to be integrated in a compact manner in the transmission. The respective transmission gear creates a non-switchable constant transmission.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt. Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist einen Antriebsstrang mit einem erfindungsgemäßen Getriebe auf, wobei die Eingangswelle des Getriebes mit einem Rotor einer Elektromaschine antriebswirksam verbunden ist. Der Rotor der Elektromaschine ist beispielsweise drehfest mit der Eingangswelle verbunden. Die Elektromaschine ist bevorzugt koaxial oder alternativ achsparallel zur Eingangswelle angeordnet. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Getriebe an einer Vorderachse oder Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet sein.According to another aspect of the invention, a vehicle is provided. The vehicle according to the invention has a drive train with a transmission according to the invention, the input shaft of the transmission being drive-effectively connected to a rotor of an electric machine. The rotor of the electric machine is, for example, non-rotatably connected to the input shaft. The electric machine is preferably arranged coaxially or alternatively axially parallel to the input shaft. For example, the transmission according to the invention can be arranged on a front axle or rear axle of the vehicle.

Wenn zwei Bauelemente des Getriebes drehfest verbunden sind, liegt im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente vor, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. 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.If two components of the transmission are connected in a torque-proof manner, these components are permanently coupled within the meaning of the invention, so that they cannot rotate independently of 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, wobei gleiche oder ähnliche Bauteil mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:

  • 1 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Getriebe entsprechend einer ersten Ausführungsform;
  • 2 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Getriebe entsprechend einer zweiten Ausführungsform;
  • 3 einen stark abstrahierten Ausschnitt des Getriebes aus 1 in einem Schnitt;
  • 4 einen stark abstrahierten Ausschnitt des Getriebes aus 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform in einem Schnitt;
  • 5 einen stark abstrahierten Ausschnitt des Getriebes aus 2 in einem Schnitt; und
  • 6 einen weiteren abstrahierten Ausschnitt des Getriebes aus 1 und 3 in einem Schnitt.
Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings, with identical or similar components being provided with the same reference symbols. It shows:
  • 1 a highly abstracted schematic view of a vehicle with a transmission according to the invention according to a first embodiment;
  • 2 a highly abstracted schematic view of a vehicle with a transmission according to the invention according to a second embodiment;
  • 3 a highly abstracted section of the transmission 1 in one cut;
  • 4 a highly abstracted section of the transmission 1 according to a further embodiment in a section;
  • 5 a highly abstracted section of the transmission 2 in one cut; and
  • 6 Another abstract section of the gear 1 and 3 in one cut.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 mit einem Antriebsstrang gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei in dem Antriebsstrang eine Elektromaschine 9 mit einem Getriebe 1 antriebswirksam verbunden ist. Das Getriebe 1 und die Elektromaschine 9 bilden einen Elektroantrieb für eine Fahrzeugachse. Das Getriebe 10 weist ein koaxial zur Elektromaschine 9 angeordnetes Differentialgetriebe 5 auf, über das eine Antriebsleistung von der Elektromaschine 9 auf die Antriebsräder 101 einer Antriebsachse 102 des Fahrzeuges 100 verteilt wird, wobei das jeweilige Antriebsrad 101 über eine jeweilige Seitenwelle 17.1, 17.2 mit dem Differentialgetriebe 5 verbunden ist. Mit anderen Worten sind die Elektromaschine 9 und das Getriebe 1 mit dem Differentialgetriebe 5 koaxial zur Antriebsachse 102 angeordnet. Ferner sind das Getriebe 10 mit dem Differentialgetriebe 5 und die Elektromaschine 9 in einem gemeinsamen Gehäuse 16 angeordnet. Wie zudem in 1 zu erkennen ist, sind die Elektromaschine 9 und das Getriebe 1 mit dem Differentialgetriebe 5 quer zur Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung des Fahrzeuges 100 angeordnet. 1 shows a schematic view of a vehicle 100 with a drive train according to a first specific embodiment, with an electric machine 9 being drivingly connected to a transmission 1 in the drive train. The transmission 1 and the electric machine 9 form an electric drive for a vehicle axle. The transmission 10 has a differential gear 5 arranged coaxially to the electric machine 9, via which drive power from the electric machine 9 is distributed to the drive wheels 101 of a drive axle 102 of the vehicle 100, the respective drive wheel 101 being connected to the differential gear via a respective side shaft 17.1, 17.2 5 is connected. In other words, the electric machine 9 and the transmission 1 with the differential gear 5 are arranged coaxially with the drive axle 102 . Furthermore, the transmission 10 with the differential gear 5 and the electric machine 9 are arranged in a common housing 16 . As also in 1 As can be seen, the electric machine 9 and the transmission 1 with the differential gear 5 are arranged transversely to the longitudinal direction or direction of travel of the vehicle 100 .

2 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 mit einem Antriebsstrang gemäß einer zweiten Ausführungsform. Auch hier ist die Elektromaschine 9 mit dem Getriebe 1 antriebswirksam verbunden. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß 1 ist das Differentialgetriebe 5 nicht koaxial zur Elektromaschine 9 und dem übrigen Getriebe 1, sondern achsparallel dazu angeordnet. Mit anderen Worten ist das Differentialgetriebe 5 auf der Antriebsachse 102 des Fahrzeugs 100 angeordnet, wobei die Elektromaschine 9 und das übrige Getriebe 1 auf einer achsparallel dazu ausgebildeten Achse 103 angeordnet sind. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 2 dem Ausführungsbeispiel gemäß 1, auf das Bezug genommen wird. 2 10 shows a schematic view of a vehicle 100 with a powertrain according to a second embodiment. Here, too, the electric machine 9 is drivingly connected to the transmission 1 . In contrast to the embodiment according to 1 the differential gear 5 is not arranged coaxially with the electric machine 9 and the rest of the gear 1, but rather arranged axially parallel thereto. In other words, the differential gear 5 is arranged on the drive axle 102 of the vehicle 100, with the electric machine 9 and the rest of the gear 1 being arranged on an axle 103 that is formed axially parallel thereto. Otherwise, the embodiment corresponds to 2 according to the embodiment 1 , referred to.

3 zeigt das Getriebe 1 gemäß 1. Das Getriebe 1 umfasst einen ersten Planetenradsatz 2, einen zweiten Planetenradsatz 3, ein Übersetzungsgetriebe 4, das als Minusplanetenradsatz ausgebildet ist, und das Differentialgetriebe 5, das als Stirnraddifferential ausgebildet ist. Der erste Planetenradsatz 2 und der zweite Planetenradsatz 3 bilden einen schaltbaren Simpsonradsatz. 3 shows the transmission 1 according to FIG 1 . The transmission 1 comprises a first planetary gear set 2, a second planetary gear set 3, a transmission gear 4, which is designed as a minus planetary gear set, and the differential gear 5, which is designed as a spur gear differential. The first planetary gear set 2 and the second planetary gear set 3 form a switchable Simpson gear set.

Der erste Planetenradsatz 2 weist ein erstes Sonnenrad 2.1, ein erstes Hohlrad 2.2 und einen ersten Planetenträger 2.3 mit mehreren drehbar daran angeordneten ersten Planetenrädern 2.4 auf, wobei die ersten Planetenräder 2.4 mit dem ersten Sonnenrad 2.1 und dem ersten Hohlrad 2.2 kämmen.The first planetary gearset 2 has a first sun gear 2.1, a first ring gear 2.2 and a first planetary carrier 2.3 with a plurality of first planetary gears 2.4 rotatably arranged thereon, the first planetary gears 2.4 meshing with the first sun gear 2.1 and the first ring gear 2.2.

Der zweite Planetenradsatz 3 weist ein zweites Sonnenrad 3.1, ein zweites Hohlrad 3.2 und einen zweiten Planetenträger 3.3 mit mehreren drehbar daran angeordneten zweiten Planetenrädern 3.4 auf, wobei die zweiten Planetenräder 3.4 mit dem zweiten Sonnenrad 3.1 und dem zweiten Hohlrad 3.2 kämmen.The second planetary gearset 3 has a second sun gear 3.1, a second ring gear 3.2 and a second planetary carrier 3.3 with a plurality of second planetary gears 3.4 arranged rotatably thereon, the second planetary gears 3.4 meshing with the second sun gear 3.1 and the second ring gear 3.2.

Das als Minusplanetenradsatz ausgebildete Übersetzungsgetriebe 4 weist ein Sonnenrad 4.1, ein Hohlrad 4.2 und einen Planetenträger 4.3 mit mehreren drehbar daran angeordneten Planetenrädern 4.4 auf, wobei die Planetenräder 4.4 des Übersetzungsgetriebes 4 mit dem Sonnenrad 4.1 und dem Hohlrad 4.2 des Übersetzungsgetriebes 4 kämmen.The transmission gear 4 designed as a negative planetary gear set has a sun gear 4.1, a ring gear 4.2 and a planetary carrier 4.3 with a plurality of planetary gears 4.4 arranged rotatably thereon, the planet gears 4.4 of the transmission gear 4 meshing with the sun gear 4.1 and the ring gear 4.2 of the transmission gear 4.

Das als Stirnraddifferential ausgebildete Differentialgetriebe 5 weist ein Sonnenrad 5.1, ein Hohlrad 5.2 und einen Planetenträger 5.3 mit einem ersten Satz Planetenrädern 5.4 und einem zweiten Satz Planetenrädern 5.5 auf, wobei der erste Satz Planetenrädern 5.4 mit dem Sonnenrad 5.1 des Stirnraddifferentials und dem zweiten Satz Planetenrädern 5.5 kämmt, wobei der zweite Satz Planetenrädern 5.5 ferner mit dem Hohlrad 5.2 des Stirnraddifferentials kämmt.The differential gear 5 designed as a spur gear differential has a sun gear 5.1, a ring gear 5.2 and a planetary carrier 5.3 with a first set of planetary gears 5.4 and a second set of planetary gears 5.5, the first set of planetary gears 5.4 being connected to the sun gear 5.1 of the spur gear differential and the second set of planetary gears 5.5 meshes, wherein the second set of planetary gears 5.5 also meshes with the ring gear 5.2 of the spur gear differential.

Die Elektromaschine 9 weist einen Rotor 9.1 und einen gehäusefesten Stator 9.2 auf. Der Rotor 9.1 ist vorliegend drehfest mit einer Eingangswelle 7 des Getriebes 1 verbunden. Die Elektromaschine 9, der erste Planetenradsatz 2, der zweite Planetenradsatz 3, das Übersetzungsgetriebe 4 und das Differentialgetriebe 5 sind koaxial zueinander ausgebildet.The electric machine 9 has a rotor 9.1 and a stator 9.2 fixed to the housing. In the present case, the rotor 9.1 is connected to an input shaft 7 of the transmission 1 in a rotationally fixed manner. The electric machine 9, the first planetary gear set 2, the second planetary gear set 3, the transmission gear 4 and the differential gear 5 are coaxial with one another.

Das erste Sonnenrad 2.1 und das zweite Sonnenrad 3.1 sind drehfest miteinander und mit der Eingangswelle 7, die zur Anbindung der Elektromaschine 9 eingerichtet ist, verbunden. Das erste Hohlrad 2.2 ist zum einen drehfest mit dem zweiten Planetenträger 3.3 verbunden, und zum anderen über ein erstes Schaltelement 6.1, das als reibschlüssige Bremse ausgebildet ist, an einem drehfesten Bauteil 10 des Getriebes 1 festsetzbar. Mit anderen Worten ist in einem geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements 6.1 das erste Hohlrad 2.2 und somit auch der zweite Planetenträger 3.3 drehfest mit dem als Getriebegehäuse ausgebildeten drehfesten Bauteil 10 verbunden.The first sun gear 2.1 and the second sun gear 3.1 are connected to one another and to the input shaft 7, which is designed to connect the electric machine 9, in a torque-proof manner. The first ring gear 2.2 is on the one hand rotatably connected to the second planet carrier 3.3, and on the other hand via a first switching element 6.1, the friction as conclusive brake is formed, on a non-rotatable component 10 of the transmission 1 can be fixed. In other words, in a closed state of the first switching element 6.1, the first ring gear 2.2 and thus also the second planet carrier 3.3 are connected in a rotationally fixed manner to the rotationally fixed component 10 designed as a transmission housing.

Das zweite Hohlrad 3.2 ist über ein zweites Schaltelement 6.2, das als reibschlüssige Bremse ausgebildet ist, an einem drehfesten Bauteil 10 des Getriebes 1 festsetzbar. Mit anderen Worten ist in einem geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements 6.2 das zweite Hohlrad 3.2 drehfest mit dem als Getriebegehäuse ausgebildeten drehfesten Bauteil 10 verbunden.The second ring gear 3.2 can be fixed to a non-rotatable component 10 of the transmission 1 via a second shifting element 6.2, which is designed as a friction-locking brake. In other words, in a closed state of the second switching element 6.2, the second ring gear 3.2 is connected in a rotationally fixed manner to the rotationally fixed component 10 designed as a transmission housing.

Der erste Planetenträger 2.3 ist drehfest mit einer Ausgangswelle 8, die zur Anbindung des Übersetzungsgetriebes 4 eingerichtet ist, verbunden. Vorliegend verbindet die Ausgangswelle 8 den ersten Planetenträger 2.3 drehfest mit dem Sonnenrad 4.1 des Übersetzungsgetriebes 4. Axial zwischen dem ersten Planetenradsatz 2 und dem Übersetzungsgetriebe 4 ist ein Parksperrenrad 15 für eine nicht weiter dargestellte Parksperrenvorrichtung angeordnet, wobei das Parksperrenrad 15 mit dem ersten Planetenträger 2.3 und somit auch mit der Ausgangswelle 8 und mit dem Sonnenrad 4.1 des Übersetzungsgetriebes 4 drehfest verbunden ist. Diese Stelle im Getriebe 1 eignet sich besonders gut für die Anordnung des Parksperrenrades 15, denn sie ermöglicht einen guten Kompromiss zwischen Sicherheitsfunktion und Anbindungsfunktionalität des Parksperrenrades 15. Das Hohlrad 4.2 des Übersetzungsgetriebes 4 ist gehäusefest ausgebildet, wobei der Planetenträger 4.3 des Übersetzungsgetriebes 4 mit einem Eingangselement 11 des Differentialgetriebes 5 drehfest verbunden ist.The first planet carrier 2.3 is non-rotatably connected to an output shaft 8, which is set up to connect the transmission gear 4. In the present case, the output shaft 8 connects the first planet carrier 2.3 in a rotationally fixed manner to the sun gear 4.1 of the transmission 4. A parking lock gear 15 for a parking lock device, not shown, is arranged axially between the first planetary gear set 2 and the transmission gear 4, with the parking lock gear 15 being connected to the first planet carrier 2.3 and thus also with the output shaft 8 and the sun gear 4.1 of the transmission gear 4 is rotatably connected. This point in the transmission 1 is particularly well suited for the arrangement of the parking lock wheel 15, because it enables a good compromise between safety function and connection functionality of the parking lock wheel 15. The ring gear 4.2 of the transmission 4 is fixed to the housing, with the planetary carrier 4.3 of the transmission 4 having an input element 11 of the differential gear 5 is rotatably connected.

Das Eingangselement 11 des Differentialgetriebes 5 ist vorliegend als Hohlrad 5.2 des Stirnraddifferentials ausgebildet. Ein drittes Schaltelement 6.3, das als Differentialsperre eingerichtet ist, ist zwischen zwei Ausgangselementen 12.1, 12.2 des Stirnraddifferentials angeordnet. Das erste Ausgangselement 12.1 ist mit dem Planetenträger 5.3 des Stirnraddifferentials und mit einer ersten Seitenwelle 17.1 des Fahrzeugs 100 drehfest verbunden. Das zweite Ausgangselement 12.2 ist mit dem Sonnenrad 5.1 des Stirnraddifferentials und mit einer zweiten Seitenwelle 17.2 des Fahrzeugs 100 drehfest verbunden. Mithin verbindet das dritte Schaltelement 6.3 im geschlossenen Zustand die beiden Ausgangselemente 12.1, 12.2 des Differentialgetriebes 5 und somit die beiden Seitenwellen 17.1, 17.2, die mit jeweiligen Antriebsrädern 101 auf der Antriebsachse 102 des Fahrzeugs 100 verbunden sind, drehfest miteinander. Dadurch werden beispielsweise sportliche Fahrmanöver ermöglicht.The input element 11 of the differential gear 5 is presently designed as a ring gear 5.2 of the spur gear differential. A third switching element 6.3, which is set up as a differential lock, is arranged between two output elements 12.1, 12.2 of the spur gear differential. The first output element 12.1 is non-rotatably connected to the planet carrier 5.3 of the spur gear differential and to a first side shaft 17.1 of the vehicle 100. The second output element 12.2 is non-rotatably connected to the sun gear 5.1 of the spur gear differential and to a second side shaft 17.2 of the vehicle 100. Consequently, in the closed state, the third switching element 6.3 connects the two output elements 12.1, 12.2 of the differential gear 5 and thus the two side shafts 17.1, 17.2, which are connected to the respective drive wheels 101 on the drive axle 102 of the vehicle 100, in a rotationally fixed manner. This enables sporty driving manoeuvres, for example.

In einem geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements 6.1 und einem geöffneten Zustand des zweiten Schaltelements 6.2 ist ein erster Gang mit einer ersten Übersetzung eingestellt, wobei der Leistungsfluss von der Elektromaschine 9 über den ersten Planetenradsatz 2 und die Übersetzungsstufe 4 zum Differentialgetriebe 5 erfolgt.In a closed state of the first shifting element 6.1 and an open state of the second shifting element 6.2, a first gear with a first transmission ratio is set, with the power flow from the electric machine 9 via the first planetary gear set 2 and the transmission stage 4 to the differential gear 5.

In einem geöffneten Zustand des ersten Schaltelements 6.1 und einem geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements 6.2 ist ein zweiter Gang mit einer zweiten Übersetzung eingestellt, wobei der Leistungsfluss von der Elektromaschine 9 über den ersten Planetenradsatz 2, den zweiten Planetenradsatz 3 und die Übersetzungsstufe 4 zum Differentialgetriebe 5 erfolgt. Mithin sind im zweiten Gang der erste und der zweite Planetenradsatz 2, 3 an der Realisierung der Übersetzung beteiligt. Aus dem ersten Gang kann eine Lasthochschaltung in den zweiten Gang erfolgen, wobei das erste Schaltelement 6.1 alternativ formschlüssig ausgebildet sein kann.In an open state of the first shifting element 6.1 and a closed state of the second shifting element 6.2, a second gear with a second gear ratio is set, with the power flow from the electric machine 9 via the first planetary gear set 2, the second planetary gear set 3 and the gear ratio stage 4 to the differential gear 5 he follows. Consequently, in second gear, the first and second planetary gearsets 2, 3 are involved in realizing the translation. From the first gear, a load upshift into the second gear can take place, with the first shifting element 6.1 alternatively being able to be designed in a form-fitting manner.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes 1. Das Getriebe 1 gemäß 4 entspricht im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß 3, wobei die einzigen Unterschiede zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anordnung des dritten Schaltelements 6.3 und der Anbindung der Ausgangselemente 12.1, 12.2 besteht. Gemäß 4 ist das dritte Schaltelement 6.3 als Differentialsperre eingerichtet jedoch nicht wie in 3 zwischen zwei Ausgangselementen 12.1, 12.2 des Stirnraddifferentials angeordnet, sondern zwischen dem Eingangselement 11 und dem zweiten Ausgangselement 12.2 des Stirnraddifferentials angeordnet. Das erste Ausgangselement 12.1 ist mit dem Sonnenrad 5.1 des Stirnraddifferentials und mit der ersten Seitenwelle 17.1 des Fahrzeugs 100 drehfest verbunden. Das zweite Ausgangselement 12.2 ist mit dem Planetenträger 5.3 des Stirnraddifferentials und mit der zweiten Seitenwelle 17.2 des Fahrzeugs 100 drehfest verbunden. Mithin verbindet das dritte Schaltelement 6.3 im geschlossenen Zustand die Eingangswelle 11 und somit das Hohlrad 5.2 des Differentialgetriebes 5 und das zweite Ausgangselement 12.2 des Differentialgetriebes 5 drehfest miteinander. 4 shows a further embodiment of a transmission 1 according to the invention. The transmission 1 according to FIG 4 corresponds essentially to the transmission 1 according to 3 , The only differences between these two embodiments being the arrangement of the third switching element 6.3 and the connection of the output elements 12.1, 12.2. According to 4 the third switching element 6.3 is set up as a differential lock, but not as in 3 arranged between two output elements 12.1, 12.2 of the spur gear differential, but arranged between the input element 11 and the second output element 12.2 of the spur gear differential. The first output element 12.1 is non-rotatably connected to the sun gear 5.1 of the spur gear differential and to the first side shaft 17.1 of the vehicle 100. The second output element 12.2 is non-rotatably connected to the planet carrier 5.3 of the spur gear differential and to the second side shaft 17.2 of the vehicle 100. Thus, in the closed state, the third switching element 6.3 connects the input shaft 11 and thus the ring gear 5.2 of the differential gear 5 and the second output element 12.2 of the differential gear 5 in a rotationally fixed manner.

Das Ausführungsbeispiel des Getriebes 1 gemäß 3 ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel des Getriebes 1 gemäß 4 aufgrund der Abstützung der beiden Ausgangselemente 12.1, 12.2 mittels der als drittes Schaltelement 6.3 ausgebildeten Differentialsperre kraftoptimiert ausgebildet, weil das an dem Schaltelement 6.3 wirkende Stützmoment halbiert wird. Dadurch kann beispielsweise der Aktuator zur Betätigung des dritten Schaltelements 6.3 für ein Getriebe 1 gemäß 3 gegenüber dem Aktuator zur Betätigung des dritten Schaltelements 6.3 für ein Getriebe 1 gemäß 4 kompakter und krafteffizienter gestaltet werden, da der Kolben des Aktuators nur die halbe Betätigungskraft aufbringen muss, um das dritte Schaltelement 6.3 zu schließen. Alternativ kann die Größe und Betätigungskraft des Aktuators für das dritte Schaltelement 6.3 gemäß 3 erhalten bleiben, wobei damit dann gegenüber dem Aktuator für ein Getriebe 1 gemäß 4 ein doppelt so großes Sperrmoment an den beiden Ausgangselementen 12.1, 12.2 erzeugt werden kann.The embodiment of the transmission 1 according to 3 is compared to the embodiment of the transmission 1 according to 4 due to the support of the two output elements 12.1, 12.2 by means of the differential lock designed as the third shifting element 6.3, designed in a force-optimized manner because the support torque acting on the shifting element 6.3 is halved. As a result, for example, the actuator for actuating the third switching element 6.3 for a transmission 1 according to 3 compared to the actuator for actuating the third switching element ments 6.3 for a transmission 1 according to 4 be made more compact and power-efficient, since the piston of the actuator only has to apply half the actuating force in order to close the third switching element 6.3. Alternatively, the size and actuating force of the actuator for the third switching element 6.3 according to 3 are preserved, in which case then compared to the actuator for a transmission 1 according to 4 a locking torque that is twice as large can be generated at the two output elements 12.1, 12.2.

5 zeigt das Getriebe 1 gemäß 2. Das Getriebe 1 umfasst einen ersten Planetenradsatz 2, einen zweiten Planetenradsatz 3, ein Übersetzungsgetriebe 4, das als Stirnradstufe ausgebildet ist, und das Differentialgetriebe 5, das als Kugeldifferential ausgebildet ist. Der erste Planetenradsatz 2 und der zweite Planetenradsatz 3 bilden einen schaltbaren Simpsonradsatz. 5 shows the transmission 1 according to FIG 2 . The transmission 1 comprises a first planetary gear set 2, a second planetary gear set 3, a transmission gear 4, which is designed as a spur gear, and the differential gear 5, which is designed as a ball differential. The first planetary gear set 2 and the second planetary gear set 3 form a switchable Simpson gear set.

Der erste Planetenradsatz 2 weist ein erstes Sonnenrad 2.1, ein erstes Hohlrad 2.2 und einen ersten Planetenträger 2.3 mit mehreren drehbar daran angeordneten ersten Planetenrädern 2.4 auf, wobei die ersten Planetenräder 2.4 mit dem ersten Sonnenrad 2.1 und dem ersten Hohlrad 2.2 kämmen.The first planetary gearset 2 has a first sun gear 2.1, a first ring gear 2.2 and a first planetary carrier 2.3 with a plurality of first planetary gears 2.4 rotatably arranged thereon, the first planetary gears 2.4 meshing with the first sun gear 2.1 and the first ring gear 2.2.

Der zweite Planetenradsatz 3 weist ein zweites Sonnenrad 3.1, ein zweites Hohlrad 3.2 und einen zweiten Planetenträger 3.3 mit mehreren drehbar daran angeordneten zweiten Planetenrädern 3.4 auf, wobei die zweiten Planetenräder 3.4 mit dem zweiten Sonnenrad 3.1 und dem zweiten Hohlrad 3.2 kämmen.The second planetary gearset 3 has a second sun gear 3.1, a second ring gear 3.2 and a second planetary carrier 3.3 with a plurality of second planetary gears 3.4 arranged rotatably thereon, the second planetary gears 3.4 meshing with the second sun gear 3.1 and the second ring gear 3.2.

Das als Stirnradstufe ausgebildete Übersetzungsgetriebe 4 weist ein erstes Stirnrad 13, das mit einer Ausgangswelle 8 und dem ersten Planetenträger 2.3 drehfest verbunden ist, und ein zweites Stirnrad 14, das mit einem Eingangselement 11 des Differentialgetriebes 5 drehfest verbunden ist, auf.The transmission gear 4 designed as a spur gear has a first spur gear 13, which is non-rotatably connected to an output shaft 8 and the first planet carrier 2.3, and a second spur gear 14, which is non-rotatably connected to an input element 11 of the differential gear 5.

Die Elektromaschine 9 weist einen Rotor 9.1 und einen gehäusefesten Stator 9.2 auf. Der Rotor 9.1 ist vorliegend drehfest mit einer Eingangswelle 7 des Getriebes 1 verbunden. Die Elektromaschine 9, der erste Planetenradsatz 2, der zweite Planetenradsatz 3 und das Übersetzungsgetriebe 4 sind koaxial zur gemeinsamen Achse 103 angeordnet. Das Differentialgetriebe 5 ist auf der achsparallel zur gemeinsamen Achse 103 angeordneten Antriebsachse 102 angeordnet.The electric machine 9 has a rotor 9.1 and a stator 9.2 fixed to the housing. In the present case, the rotor 9.1 is connected to an input shaft 7 of the transmission 1 in a rotationally fixed manner. The electric machine 9, the first planetary gear set 2, the second planetary gear set 3 and the transmission gear 4 are arranged coaxially to the common axis 103. The differential gear 5 is arranged on the drive axle 102 arranged axially parallel to the common axle 103 .

Das erste Sonnenrad 2.1 und das zweite Sonnenrad 3.1 sind miteinander und mit der Eingangswelle 7, die zur Anbindung der Elektromaschine 9 eingerichtet ist, drehfest verbunden. Das erste Hohlrad 2.2 ist zum einen mit dem zweiten Planetenträger 3.3 drehfest verbunden, und zum anderen über ein erstes Schaltelement 6.1, das als reibschlüssige Bremse ausgebildet ist, an einem drehfesten Bauteil 10 des Getriebes 1 festsetzbar. Mit anderen Worten ist in einem geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements 6.1 das erste Hohlrad 2.2 und somit auch der zweite Planetenträger 3.3 drehfest mit dem als Getriebegehäuse ausgebildeten drehfesten Bauteil 10 verbunden.The first sun gear 2.1 and the second sun gear 3.1 are non-rotatably connected to each other and to the input shaft 7, which is designed to connect the electric machine 9. The first ring gear 2.2 is non-rotatably connected to the second planetary carrier 3.3 and can be fixed to a non-rotatable component 10 of the transmission 1 via a first shifting element 6.1, which is designed as a friction-locking brake. In other words, in a closed state of the first switching element 6.1, the first ring gear 2.2 and thus also the second planet carrier 3.3 are connected in a rotationally fixed manner to the rotationally fixed component 10 designed as a transmission housing.

Das zweite Hohlrad 3.2 ist über ein zweites Schaltelement 6.2, das als reibschlüssige Bremse ausgebildet ist, an einem drehfesten Bauteil 10 des Getriebes 1 festsetzbar. Mit anderen Worten ist in einem geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements 6.2 das zweite Hohlrad 3.2 drehfest mit dem als Getriebegehäuse ausgebildeten drehfesten Bauteil 10 verbunden.The second ring gear 3.2 can be fixed to a non-rotatable component 10 of the transmission 1 via a second shifting element 6.2, which is designed as a friction-locking brake. In other words, in a closed state of the second switching element 6.2, the second ring gear 3.2 is connected in a rotationally fixed manner to the rotationally fixed component 10 designed as a transmission housing.

Der erste Planetenträger 2.3 ist drehfest mit einer Ausgangswelle 8, die zur Anbindung des Übersetzungsgetriebes 4 eingerichtet ist, verbunden. Vorliegend verbindet die Ausgangswelle 8 den ersten Planetenträger 2.3 drehfest mit dem ersten Stirnrad 13 des Übersetzungsgetriebes 4. Axial zwischen dem ersten Planetenradsatz 2 und dem Übersetzungsgetriebe 4 ist ein Parksperrenrad 15 für eine nicht weiter dargestellte Parksperrenvorrichtung angeordnet, wobei das Parksperrenrad 15 mit dem ersten Planetenträger 2.3 und somit auch mit der Ausgangswelle 8 und mit dem ersten Stirnrad 13 des Übersetzungsgetriebes 4 drehfest verbunden ist. Diese Stelle im Getriebe 1 eignet sich besonders gut für die Anordnung des Parksperrenrades 15, denn sie ermöglicht einen guten Kompromiss zwischen Sicherheitsfunktion und Anbindungsfunktionalität des Parksperrenrades 15.The first planet carrier 2.3 is non-rotatably connected to an output shaft 8, which is set up to connect the transmission gear 4. In the present case, the output shaft 8 connects the first planet carrier 2.3 in a rotationally fixed manner to the first spur gear 13 of the transmission 4 and is thus also non-rotatably connected to the output shaft 8 and to the first spur gear 13 of the transmission gear 4 . This point in the transmission 1 is particularly well suited for arranging the parking lock wheel 15 because it enables a good compromise between the safety function and the connection functionality of the parking lock wheel 15.

Das Eingangselement 11 des Differentialgetriebes 5 ist vorliegend als Differentialkorb des Kugeldifferentials ausgebildet. Auf die Darstellung von Ausgleichsrädern des Kugeldifferentials wurde zur Vereinfachung verzichtet. Ein drittes Schaltelement 6.3, das als Differentialsperre eingerichtet ist, ist zwischen dem Eingangselement 11 und dem zweiten Ausgangselementen 12.2 des Kugeldifferentials angeordnet. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement 6.3, das als Differentialsperre eingerichtet ist, zwischen dem Eingangselement 11 und dem ersten Ausgangselementen 12.1 des Kugeldifferentials angeordnet sein. Vorliegend ist das erste Ausgangselement 12.1 mit einer ersten Seitenwelle 17.1 des Fahrzeugs 100 drehfest verbunden. Das zweite Ausgangselement 12.2 ist mit einer zweiten Seitenwelle 17.2 des Fahrzeugs 100 drehfest verbunden. Mithin verbindet das dritte Schaltelement 6.3 im geschlossenen Zustand die Eingangswelle 11 und somit den Differentialkorb des Differentialgetriebes 5 und das zweite Ausgangselement 12.2 des Differentialgetriebes 5 drehfest miteinander.The input element 11 of the differential gear 5 is designed here as a differential carrier of the ball differential. For the sake of simplicity, the balance gears of the ball differential were not shown. A third switching element 6.3, which is set up as a differential lock, is arranged between the input element 11 and the second output element 12.2 of the ball differential. Alternatively, and not shown here, the third switching element 6.3, which is set up as a differential lock, can be arranged between the input element 11 and the first output element 12.1 of the ball differential. In the present case, the first output element 12.1 is connected in a rotationally fixed manner to a first side shaft 17.1 of the vehicle 100. The second output element 12.2 is non-rotatably connected to a second side shaft 17.2 of the vehicle 100. Thus, in the closed state, the third switching element 6.3 connects the input shaft 11 and thus the differential carrier of the differential gear 5 and the second output element 12.2 of the differential gear 5 in a rotationally fixed manner.

In einem geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements 6.1 und einem geöffneten Zustand des zweiten Schaltelements 6.2 ist ein erster Gang mit einer ersten Übersetzung eingestellt, wobei der Leistungsfluss von der Elektromaschine 9 über den ersten Planetenradsatz 2 und die Übersetzungsstufe 4 zum Differentialgetriebe 5 erfolgt.In a closed state of the first shifting element 6.1 and an open state of the second shifting element 6.2, a first gear with a first transmission ratio is set, with the power flow from the electric machine 9 via the first planetary gear set 2 and the transmission stage 4 to the differential gear 5.

In einem geöffneten Zustand des ersten Schaltelements 6.1 und einem geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements 6.2 ist ein zweiter Gang mit einer zweiten Übersetzung eingestellt, wobei der Leistungsfluss von der Elektromaschine 9 über den ersten Planetenradsatz 2, den zweiten Planetenradsatz 3 und die Übersetzungsstufe 4 zum Differentialgetriebe 5 erfolgt. Mithin sind im zweiten Gang der erste und der zweite Planetenradsatz 2, 3 an der Realisierung der Übersetzung beteiligt. Aus dem ersten Gang kann eine Lasthochschaltung in den zweiten Gang erfolgen, wobei das erste Schaltelement 6.1 alternativ formschlüssig ausgebildet sein kann.In an open state of the first shifting element 6.1 and a closed state of the second shifting element 6.2, a second gear with a second gear ratio is set, with the power flow from the electric machine 9 via the first planetary gear set 2, the second planetary gear set 3 and the gear ratio stage 4 to the differential gear 5 he follows. Consequently, in second gear, the first and second planetary gearsets 2, 3 are involved in realizing the translation. From the first gear, a load upshift into the second gear can take place, with the first shifting element 6.1 alternatively being able to be designed in a form-fitting manner.

6 zeigt das Getriebe 1 mit dem gemeinsamen Gehäuse 16 gemäß 1 und 3 in einer weiteren Schnittdarstellung. Aus 6 geht hervor, dass das erste Schaltelement 6.1 platzsparend radial außerhalb des ersten Planetenradsatzes 2 zwischen dem ersten Hohlrad 2.2 und dem als Getriebegehäuse ausgebildeten drehfest Bauteil 10 angeordnet ist. Ferner ist das zweite Schaltelement 6.2 platzsparend radial außerhalb des zweiten Planetenradsatzes 3 zwischen dem zweiten Hohlrad 3.2 und dem als Getriebegehäuse ausgebildeten drehfest Bauteil 10 angeordnet. Das dritte Schaltelement 6.3 ist platzsparend radial außerhalb des Differentialgetriebes 5 zwischen dem Hohlrad 5.2 des Differentialgetriebes 5 und dem Gehäuse 16 angeordnet. Des Weiteren grenzt der erste Planetenradsatz 2 axial an den zweiten Planetenradsatz 3, wobei das als dritter Planetenradsatz ausgebildete Übersetzungsgetriebe 4 axial an den ersten Planetenradsatz 2 angrenzt, wobei das als vierter Planetenradsatz ausgebildete Differentialgetriebe 5 axial an das Übersetzungsgetriebe 4 angrenzt. Mithin ist an einem Ende des Getriebes 1 der zweite Planetenradsatz 2 angeordnet, wobei an dem anderen Ende des Getriebes 1 das Differentialgetriebe 5 angeordnet ist. 6 shows the transmission 1 with the common housing 16 according to FIG 1 and 3 in another sectional view. Out of 6 shows that the first switching element 6.1 is arranged in a space-saving manner radially outside of the first planetary gear set 2 between the first ring gear 2.2 and the non-rotatable component 10 designed as a transmission housing. Furthermore, the second switching element 6.2 is arranged to save space radially outside of the second planetary gear set 3 between the second ring gear 3.2 and the non-rotatable component 10 designed as a transmission housing. The third switching element 6.3 is arranged radially outside of the differential gear 5 between the ring gear 5.2 of the differential gear 5 and the housing 16 to save space. Furthermore, the first planetary gear set 2 is axially adjacent to the second planetary gear set 3, with the transmission gear 4 designed as the third planetary gear set being axially adjacent to the first planetary gear set 2, with the differential gear 5 designed as the fourth planetary gear set being axially adjacent to the transmission gear 4. Consequently, the second planetary gear set 2 is arranged at one end of the transmission 1, the differential gear 5 being arranged at the other end of the transmission 1.

Die Eingangswelle 7 ist mit dem als Doppelsonne ausgebildeten ersten und zweiten Sonnenrad 2.1, 3.1 drehfest verbunden und drehbar an dem ersten Ausgangselement 12.1 des Differentialgetriebes 5 gelagert. Ferner erstreckt sich das erste Ausgangselement 12.1 des Differentialgetriebes 5 nicht nur axial durch die Eingangswelle 7 und das ersten und zweiten Sonnenrad 2.1, 3.1, sondern auch durch das Sonnenrad 4.1 des Übersetzungsgetriebes 4, das Sonnenrad 5.1 des Differentialgetriebes 5 und teilweise durch das zweite Ausgangselement 12.2 des Differentialgetriebes 5. Mit anderen Worten dringt das erste Ausgangselement 12.1 des Differentialgetriebes 5 teilweise in das zweite Ausgangselement 12.2 des Differentialgetriebes 5 ein und stützt sich dort radial ab. Über zwei Lagerelemente 18.1, 18.2 sind die beiden Ausgangselemente 12.1, 12.2 drehbar aneinander gelagert. Ferner ist die Eingangswelle 7 über ein Lagerelement 19 drehbar am Gehäuse 16 gelagert, wobei ein Dichtungselement 21 zur Abdichtung des Getriebeinnenraums in diesem Bereich angeordnet ist. Auch das zweite Ausgangselement 12.2 ist über ein Lagerelement 20 drehbar am Gehäuse 16 gelagert, wobei ein Dichtungselement 22 zur Abdichtung des Getriebeinnenraums in diesem Bereich angeordnet ist.The input shaft 7 is rotatably connected to the first and second sun wheel 2.1, 3.1, which is designed as a double sun, and is rotatably mounted on the first output element 12.1 of the differential gear 5. Furthermore, the first output element 12.1 of the differential gear 5 not only extends axially through the input shaft 7 and the first and second sun gears 2.1, 3.1, but also through the sun gear 4.1 of the transmission gear 4, the sun gear 5.1 of the differential gear 5 and partly through the second output element 12.2 of the differential gear 5. In other words, the first output element 12.1 of the differential gear 5 penetrates partially into the second output element 12.2 of the differential gear 5 and is supported there radially. The two output elements 12.1, 12.2 are rotatably mounted on one another via two bearing elements 18.1, 18.2. Furthermore, the input shaft 7 is rotatably mounted on the housing 16 via a bearing element 19, a sealing element 21 for sealing the interior of the transmission being arranged in this area. The second output element 12.2 is also rotatably mounted on the housing 16 via a bearing element 20, with a sealing element 22 for sealing the interior of the transmission being arranged in this area.

BezugszeichenlisteReference List

11
Getriebetransmission
22
erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
2.12.1
erstes Sonnenradfirst sun gear
2.22.2
erstes Hohlradfirst ring gear
2.32.3
erster Planetenträgerfirst planet carrier
2.42.4
erstes Planetenradfirst planet wheel
33
zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
3.13.1
zweites Sonnenradsecond sun wheel
3.23.2
zweites Hohlradsecond ring gear
3.33.3
zweiter Planetenträgersecond planet carrier
3.43.4
zweites Planetenradsecond planet gear
44
Übersetzungsgetriebetransmission gear
4.14.1
Sonnenrad des MinusplanetenradsatzesSun gear of the negative planetary gear set
4.24.2
Hohlrad des MinusplanetenradsatzesRing gear of the negative planetary gear set
4.34.3
Planetenträger des MinusplanetenradsatzesPlanetary carrier of the negative planetary gear set
4.44.4
Planetenrad des MinusplanetenradsatzesPlanetary gear of the negative planetary gear set
55
Differentialgetriebedifferential gear
5.15.1
Sonnenrad des DifferentialgetriebesSun gear of the differential gear
5.25.2
Hohlrad des DifferentialgetriebesRing gear of the differential gear
5.35.3
Planetenträger des DifferentialgetriebesPlanet carrier of the differential gear
5.45.4
erster Satz Planetenräder des Differentialgetriebesfirst set of planetary gears of the differential gear
5.55.5
zweiter Satz Planetenräder des Differentialgetriebessecond set of planetary gears of the differential gear
6.16.1
erstes Schaltelementfirst switching element
6.26.2
zweites Schaltelementsecond switching element
6.36.3
drittes Schaltelementthird switching element
77
Eingangswelleinput shaft
88th
Ausgangswelleoutput shaft
99
Elektromaschineelectric machine
9.19.1
Rotorrotor
9.29.2
Statorstator
1010
drehfestes Bauteilnon-rotatable component
1111
Eingangselement des DifferentialgetriebesInput element of the differential gear
12.112.1
Ausgangselement des DifferentialgetriebesOutput element of the differential gear
12.212.2
Ausgangselement des DifferentialgetriebesOutput element of the differential gear
1313
erstes Stirnradfirst spur gear
1414
zweites Stirnradsecond spur gear
1515
Parksperrenradparking lock wheel
1616
GehäuseHousing
17.117.1
Seitenwellesideshaft
17.217.2
Seitenwellesideshaft
18.118.1
Lagerelementbearing element
18.218.2
Lagerelementbearing element
1919
Lagerelementbearing element
2020
Lagerelementbearing element
2121
Dichtungselementsealing element
2222
Dichtungselementsealing element
100100
Fahrzeugvehicle
101101
Antriebsraddrive wheel
102102
Antriebsachsedrive axle
103103
Achseaxis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102019217155 A1 [0002]DE 102019217155 A1 [0002]

Claims (15)

Getriebe (1) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit einem ersten Sonnenrad (2.1), einem ersten Hohlrad (2.2) und einem ersten Planetenträger (2.3) mit mehreren drehbar daran angeordneten ersten Planetenrädern (2.4), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit einem zweiten Sonnenrad (3.1), einem zweiten Hohlrad (3.2) und einem zweiten Planetenträger (3.3) mit mehreren drehbar daran angeordneten zweiten Planetenrädern (3.4), ein Übersetzungsgetriebe (4) und ein Differentialgetriebe (5), wobei zumindest der erste und zweite Planetenradsatz (2, 3) koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der erste Planetenradsatz (2) über ein erstes Schaltelement (6.1) schaltbar ist, wobei der zweite Planetenradsatz (3) über ein zweites Schaltelement (6.2) schaltbar ist, wobei das erste Sonnenrad (2.1) und das zweite Sonnenrad (3.1) drehfest miteinander und mit einer Eingangswelle (7), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, verbunden sind, wobei das erste Hohlrad (2.2) drehfest mit dem zweiten Planetenträger (3.3) verbunden ist, wobei der erste Planetenträger (2.3) drehfest mit einer Ausgangswelle (8), die zur Anbindung des Übersetzungsgetriebes (4) eingerichtet ist, verbunden ist.Transmission (1) for a vehicle (100), comprising at least a first planetary gear set (2) with a first sun gear (2.1), a first ring gear (2.2) and a first planetary carrier (2.3) with a plurality of first planetary gears (2.4) rotatably arranged thereon. , a second planetary gear set (3) with a second sun gear (3.1), a second ring gear (3.2) and a second planetary carrier (3.3) with a plurality of second planetary gears (3.4) rotatably arranged thereon, a transmission gear (4) and a differential gear (5) , at least the first and second planetary gear set (2, 3) being arranged coaxially with one another, the first planetary gear set (2) being shiftable via a first shifting element (6.1), the second planetary gear set (3) being shiftable via a second shifting element (6.2). is, the first sun gear (2.1) and the second sun gear (3.1) being non-rotatably connected to one another and to an input shaft (7) which is set up for connecting an electric machine (9), the first ring gear (2.2) being non-rotatably connected to the second planetary carrier (3.3), the first planetary carrier (2.3) being non-rotatably connected to an output shaft (8) which is designed to connect the transmission (4). Getriebe (1) nach Anspruch 1, wobei das erste Schaltelement (6.1) als formschlüssige oder reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet ist, das erste Hohlrad (2.2) an einem drehfesten Bauteil (10) des Getriebes (1) festzusetzen.Transmission (1) after claim 1 , wherein the first switching element (6.1) is designed as a form-fitting or friction-fitting brake and is set up to fix the first ring gear (2.2) on a non-rotatable component (10) of the transmission (1). Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Schaltelement (6.2) als reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet ist, das zweite Hohlrad (3.2) an einem drehfesten Bauteil (10) des Getriebes (1) festzusetzen.Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the second switching element (6.2) is designed as a friction brake and is set up to fix the second ring gear (3.2) on a non-rotatable component (10) of the transmission (1). Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Differentialgetriebe (5) als Kugeldifferential ausgebildet ist.Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the differential gear (5) is designed as a ball differential. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Differentialgetriebe (5) als Stirnraddifferential ausgebildet ist, wobei das Stirnraddifferential ein Sonnenrad (5.1), ein Hohlrad (5.2) und einen Planetenträger (5.3) mit einem ersten Satz Planetenrädern (5.4) und einem zweiten Satz Planetenrädern (5.5) aufweist, wobei der erste Satz Planetenrädern (5.4) mit dem Sonnenrad (5.1) des Stirnraddifferentials und dem zweiten Satz Planetenrädern (5.5) kämmt, wobei der zweite Satz Planetenrädern (5.5) ferner mit dem Hohlrad (5.2) des Stirnraddifferentials kämmt.Transmission (1) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the differential gear (5) is designed as a spur gear differential, wherein the spur gear differential has a sun gear (5.1), a ring gear (5.2) and a planetary carrier (5.3) with a first set of planetary gears (5.4) and a second set of planetary gears (5.5), the first set of planetary gears (5.4) meshing with the sun gear (5.1) of the spur gear differential and the second set of planetary gears (5.5), the second set of planetary gears (5.5) also meshing with the ring gear (5.2) of the spur gear differential. Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein drittes Schaltelement (6.3) vorgesehen ist, das dazu eingerichtet ist, ein Eingangselement (11) des Differentialgetriebes (5) mit einem von zwei Ausgangselementen (12.1, 12.2) des Differentialgetriebes (5) drehfest zu verbinden.Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein a third shifting element (6.3) is provided, which is set up to connect an input element (11) of the differential gear (5) to one of two output elements (12.1, 12.2) of the differential gear (5). to connect rotatably. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein drittes Schaltelement (6.3) vorgesehen ist, das dazu eingerichtet ist, zwei Ausgangselemente (12.1, 12.2) des Differentialgetriebes (5) drehfest miteinander zu verbinden.Transmission (1) according to one of Claims 1 until 5 , wherein a third switching element (6.3) is provided, which is set up to connect two output elements (12.1, 12.2) of the differential gear (5) to one another in a rotationally fixed manner. Getriebe (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das dritte Schaltelement (6.3) radial angrenzend an dem Differentialgetriebe (5) angeordnet ist.Transmission (1) after claim 6 or 7 , wherein the third switching element (6.3) is arranged radially adjacent to the differential gear (5). Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Übersetzungsgetriebe (4) einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad (4.1), einem Hohlrad (4.2) und einem Planetenträger (4.3) mit mehreren drehbar daran angeordneten Planetenrädern (4.4) umfasst, wobei das Sonnenrad (4.1) des Minusplanetenradsatzes mit dem ersten Planetenträger (2.3) drehfest verbunden ist, wobei das Hohlrad (4.2) des Minusplanetenradsatzes gehäusefest ausgebildet ist, wobei der Planetenträger (4.3) des Minusplanetenradsatzes mit einem Eingangselement (11) des Differentialgetriebes (5) drehfest verbunden ist.Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the transmission gear (4) comprises a negative planetary gear set with a sun gear (4.1), a ring gear (4.2) and a planetary carrier (4.3) with a plurality of planetary gears (4.4) rotatably arranged thereon, the sun gear (4.1) of the negative planetary gear set is non-rotatably connected to the first planet carrier (2.3), the ring gear (4.2) of the negative planetary gear set being fixed to the housing, the planet carrier (4.3) of the negative planetary gear set being non-rotatably connected to an input element (11) of the differential gear (5). . Getriebe (1) nach Anspruch 9, wobei gemäß einer axialen Reihenfolge zunächst der zweite Planetenradsatz (3), daran angrenzend der erste Planetenradsatz (2), daran angrenzend das Übersetzungsgetriebe (4) mit dem Minusplanetenradsatz und daran angrenzend das Differentialgetriebe (5) angeordnet sind.Transmission (1) after claim 9 , wherein according to an axial sequence first the second planetary gear set (3), adjacent thereto the first planetary gear set (2), adjacent thereto the transmission gear (4) with the negative planetary gear set and adjacent thereto the differential gear (5) are arranged. Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Differentialgetriebe (5) koaxial zur Eingangswelle (7) angeordnet ist.Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the differential gear (5) is arranged coaxially to the input shaft (7). Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Übersetzungsgetriebe (4) eine Stirnradstufe umfasst, wobei ein erstes Stirnrad (13) der Stirnradstufe mit der Ausgangswelle (8) drehfest verbunden ist, wobei ein zweites Stirnrad (14) der Stirnradstufe mit dem Eingangselement (11) des Differentialgetriebes (5) drehfest verbunden ist.Transmission (1) according to one of Claims 1 until 8th , wherein the step-up gear (4) comprises a spur gear stage, a first spur gear (13) of the spur gear stage being non-rotatably connected to the output shaft (8), a second spur gear (14) of the spur gear stage being connected to the input element (11) of the differential gear (5) is rotatably connected. Getriebe (1) nach Anspruch 12, wobei das Differentialgetriebe (5) achsparallel zur Eingangswelle (7) angeordnet ist.Transmission (1) after claim 12 , wherein the differential gear (5) is arranged axially parallel to the input shaft (7). Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Parksperrenrad (15) drehfest mit dem ersten Planetenträger (2.3) verbunden ist.Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein a parking lock wheel (15) is non-rotatably connected to the first planet carrier (2.3). Fahrzeug (100) mit einem Antriebsstrang, umfassend ein Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingangswelle (7) des Getriebes (1) mit einem Rotor (9.1) einer Elektromaschine (9) antriebswirksam verbunden ist.Vehicle (100) with a drive train, comprising a transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the input shaft (7) of the transmission (1) is drivingly connected to a rotor (9.1) of an electric machine (9).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4702125A (en) 1985-01-28 1987-10-27 Eaton Corporation High reduction transaxle for electric vehicle
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