DE102022201321A1

DE102022201321A1 - Getriebe für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102022201321A1
Application number: DE102022201321.2A
Authority: DE
Inventors: Fabian Kutter; Michael Wechs; Martin Brehmer; Peter Ziemer; Thomas Martin
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-02-09
Filing date: 2022-02-09
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2042-02-10
Also published as: DE102022201321B4; WO2023151879A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (1) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B). Optional weist das Getriebe (1) auch ein drittes Schaltelement (C) auf. Die beiden Planetenradsätze bilden einen Simpsonradsatz, wobei das erste Sonnenrad (2.1), das zweite Sonnenrad (3.1) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug (100), umfassend ein solches Getriebe (1) und ein Fahrzeug (100) mit einem solchen Antriebsstrang.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Fahrzeug umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und optional auch ein drittes Schaltelement. Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem solchen Getriebe und ein Fahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.
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.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Getriebe für ein Fahrzeug bereitzustellen. Insbesondere soll ein zwei- bis dreigängiges Getriebe bereitgestellt werden, das die Anbindung einer hochdrehenden Elektromaschine ermöglicht und zugleich kompakt aufgebaut ist. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Getriebe mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 bis 5. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Figuren.
Ein erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit den Elementen erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad und erster Planetenträger, einen zweiten Planetenradsatz mit den Elementen zweites Sonnenrad, zweites Hohlrad und zweiter Planetenträger, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement, wobei das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad und eine Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der zweite Planetenträger und eine Ausgangswelle, die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad drehfest verbunden sind, wobei das zweite Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem ersten Schaltelement verbunden sind, wobei das erste Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem zweiten Schaltelement verbunden sind, wobei das dritte Schaltelement zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes eingerichtet ist, wobei bei geschlossenem dritten Schaltelement entweder zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes oder zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes oder ein Element des ersten Planetenradsatzes und ein Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden sind.
Mit anderen Worten bilden der erste und der zweite Planetenradsatz einen schaltbaren Simpsonradsatz aus, der besonders kompakt ausgebildet ist. Durch das Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes mittels des dritten Schaltelements ist die Übersetzung unabhängig von der Zähnezahl der miteinander im Zahneingriff stehenden Elemente i=1. Anders ausgedrückt läuft der Simpsonradsatz als Block um.
Die drei Schaltelemente weisen jeweils zumindest eine geöffnete und eine geschlossene Schaltstellung auf. Durch die drei Schaltelemente werden drei Gangstufen ermöglicht. Durch Schließen des ersten Schaltelements und Öffnen des zweiten und dritten Schaltelements wird eine erste Gangstufe mit einer ersten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des zweiten Schaltelements und Öffnen des ersten und dritten Schaltelements wird eine zweite Gangstufe mit einer zweiten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des dritten Schaltelements und Öffnen des ersten und zweiten Schaltelements wird eine dritte Gangstufe mit einer dritten Übersetzung eingelegt. Insbesondere beträgt eine Spreizung zwischen den Gangstufen circa 2.
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.
Unter einer „Welle“, beispielsweise einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle oder eines Radsatzelements, 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.
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. 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.
Bevorzugt ist das erste Schaltelement als formschlüssige oder reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das zweite 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 zweiten 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.
Bevorzugt ist das zweite Schaltelement als reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das erste 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.
Bevorzugt ist das dritte Schaltelement als reibschlüssige Kupplung ausgebildet und dazu eingerichtet, entweder zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes oder zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes oder ein Element des ersten Planetenradsatzes und ein Element des zweiten Planetenradsatzes miteinander zu verbinden. Beispielsweise umfasst das dritte Schaltelement reibschlüssige Lamellen. Beispielsweise sind das erste und zweite Hohlrad bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das zweite Hohlrad und der zweite Planetenträger bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das erste Sonnenrad und das erste Hohlrad bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das erste Sonnenrad und der erste Planetenträger bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das erste Hohlrad und der erste Planetenträger bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das zweite Sonnenrad und das zweite Hohlrad bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das zweite Sonnenrad und der zweite Planetenträger bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind der erste Planetenträger und der zweite Planetenträger bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit den Elementen erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad und erster Planetenträger, einen zweiten Planetenradsatz mit den Elementen zweites Sonnenrad, zweites Hohlrad und zweiter Planetenträger, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement, wobei das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad und eine Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der zweite Planetenträger und eine Ausgangswelle, die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei das erste Hohlrad mit einem drehfesten Bauteil des Getriebes drehfest verbunden ist, wobei das zweite Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem ersten Schaltelement verbunden sind, wobei der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad bei geschlossenem zweiten Schaltelement verbunden sind, wobei das dritte Schaltelement zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes eingerichtet ist, wobei bei geschlossenem dritten Schaltelement zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes verbunden sind. Ein Vorteil dieser Variante des erfindungsgemäßen Getriebes besteht in den geringeren Differenzdrehzahlen des geöffneten zweiten Schaltelementes. Bevorzugt ist das erste Schaltelement als formschlüssige oder reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das zweite Hohlrad an einem drehfesten Bauteil des Getriebes festzusetzen. Beispielsweise umfasst das erste Schaltelement reibschlüssige Lamellen oder formschlüssige Klauen. Das erste Schaltelement ist bevorzugt radial zwischen dem zweiten Hohlrad und dem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch das Getriebe axial kompakter wird. Bevorzugt ist das zweite Schaltelement als reibschlüssige Kupplung ausgebildet und dazu eingerichtet, den ersten Planetenträger und das zweite Hohlrad miteinander zu verbinden.
Beispielsweise umfasst das zweite Schaltelement reibschlüssige Lamellen. Bevorzugt ist das dritte Schaltelement als reibschlüssige Kupplung ausgebildet und dazu eingerichtet, zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes miteinander zu verbinden. Beispielsweise umfasst das dritte Schaltelement reibschlüssige Lamellen. Beispielsweise sind der zweite Planetenträger und das zweite Hohlrad bei geschlossenem dritten Schaltelement miteinander verbunden. Alternativ sind der zweite Planetenträger und das zweite Sonnenrad bei geschlossenem dritten Schaltelement miteinander verbunden. Alternativ sind das zweite Sonnenrad und das zweite Hohlrad bei geschlossenem dritten Schaltelement miteinander verbunden.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit den Elementen erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad und erster Planetenträger, einen zweiten Planetenradsatz mit den Elementen zweites Sonnenrad, zweites Hohlrad und zweiter Planetenträger, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement, wobei das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad und eine Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der zweite Planetenträger und eine Ausgangswelle, die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad drehfest verbunden sind, wobei das zweite Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem ersten Schaltelement und geschlossenem dritten Schaltelement verbunden sind, wobei das erste Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem zweiten Schaltelement und geschlossenem dritten Schaltelement verbunden sind, wobei das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad bei geschlossenem ersten Schaltelement und geschlossenem zweiten Schaltelement verbunden sind, um den ersten und zweiten Planetenradsatz zu verblocken. Zur Reduzierung von Schleppmomenten bei geöffneten Schaltelementen beträgt der Schaltelementgrad 2, wobei zum Einlegen eines jeweiligen Ganges jeweils zwei der drei Schaltelemente geschlossen sind und eines der drei Schaltelemente geöffnet ist. Durch Schließen des ersten und dritten Schaltelements und Öffnen des zweiten Schaltelements wird eine erste Gangstufe mit einer ersten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des zweiten und dritten Schaltelements und Öffnen des ersten Schaltelements wird eine zweite Gangstufe mit einer zweiten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des ersten und zweiten Schaltelements und Öffnen des dritten Schaltelements wird eine dritte Gangstufe mit einer dritten Übersetzung eingelegt.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit den Elementen erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad und erster Planetenträger, einen zweiten Planetenradsatz mit den Elementen zweites Sonnenrad, zweites Hohlrad und zweiter Planetenträger, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement, wobei das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad und eine Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der zweite Planetenträger und eine Ausgangswelle, die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei das erste Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes drehfest verbunden sind, wobei das zweite Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem ersten Schaltelement verbunden sind, wobei der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad bei geschlossenem zweiten Schaltelement verbunden sind. Ein Vorteil dieser Variante des erfindungsgemäßen Getriebes besteht in den geringeren Differenzdrehzahlen des geöffneten zweiten Schaltelementes. Ferner weist diese Variante des erfindungsgemäßen Getriebes zwei statt drei Gangstufen auf. Durch Schließen des ersten Schaltelements und Öffnen des zweiten Schaltelements wird eine erste Gangstufe mit einer ersten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des zweiten Schaltelements und Öffnen des ersten Schaltelements wird eine zweite Gangstufe mit einer zweiten Übersetzung eingelegt. Bevorzugt ist das erste Schaltelement als formschlüssige oder reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das zweite Hohlrad an einem drehfesten Bauteil des Getriebes festzusetzen. Beispielsweise umfasst das erste Schaltelement reibschlüssige Lamellen oder formschlüssige Klauen. Das erste Schaltelement ist bevorzugt radial zwischen dem zweiten Hohlrad und dem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch das Getriebe axial kompakter wird. Bevorzugt ist das zweite Schaltelement als reibschlüssige Kupplung ausgebildet und dazu eingerichtet, den ersten Planetenträger und das zweite Hohlrad miteinander zu verbinden. Beispielsweise umfasst das zweite Schaltelement reibschlüssige Lamellen.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit den Elementen erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad und erster Planetenträger, einen zweiten Planetenradsatz mit den Elementen zweites Sonnenrad, zweites Hohlrad und zweiter Planetenträger, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement, wobei das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad und eine Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der zweite Planetenträger und eine Ausgangswelle, die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad drehfest verbunden sind, wobei das erste Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem ersten Schaltelement verbunden sind, wobei ein Element des ersten Planetenradsatzes und ein Element des zweiten Planetenradsatzes bei geschlossenem zweiten Schaltelement verbunden sind, um den ersten und zweiten Planetenradsatz zu verblocken. Bevorzugt sind das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad bei geschlossenem zweiten Schaltelement miteinander verbunden. Alternativ verbindet das zweite Schaltelement im geschlossenen Zustand den ersten Planetenträger und den zweiten Planetenträger. Alternativ verbindet das zweite Schaltelement im geschlossenen Zustand das erste Hohlrad und den zweiten Planetenträger. Alternativ verbindet das zweite Schaltelement im geschlossenen Zustand das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad. Alternativ verbindet das zweite Schaltelement im geschlossenen Zustand das zweite Hohlrad und das erste Sonnenrad. Auch diese Variante des erfindungsgemäßen Getriebes weist zwei statt drei Gangstufen auf. Durch Schließen des ersten Schaltelements und Öffnen des zweiten Schaltelements wird eine erste Gangstufe mit einer ersten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des zweiten Schaltelements und Öffnen des ersten Schaltelements wird eine zweite Gangstufe mit einer zweiten Übersetzung eingelegt. Bevorzugt ist das erste Schaltelement als formschlüssige oder reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das erste Hohlrad an einem drehfesten Bauteil des Getriebes festzusetzen. 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. Bevorzugt ist das zweite Schaltelement als reibschlüssige Kupplung ausgebildet und dazu eingerichtet, ein Element des ersten Planetenradsatzes und ein Element des zweiten Planetenradsatzes miteinander zu verbinden. Beispielsweise umfasst das zweite Schaltelement reibschlüssige Lamellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Differentialgetriebe als Kegelraddifferential ausgebildet. Ein als Kegelraddifferential ausgebildetes Differential weist zwei radseitige Abtriebselemente auf, insbesondere ein erstes Abtriebsrad und zweites Abtriebsrad. Die beiden Abtriebsräder kämmen jeweils mit einem Ausgleichselement. Die Ausgleichselemente sind in einem Differentialkorb um ihre eigene Achse drehbar gelagert. Das jeweilige Abtriebsrad ist mit einer jeweiligen Seitenwelle drehfest verbunden. Der Antrieb des Differentials erfolgt über den Differentialkorb. Die in das Differentialgetriebe eingespeiste Antriebsleistung, das heißt eine Drehzahl und ein Drehmoment, wird auf die Seitenwellen verteilt und auf die Räder der Achse übertragen. Die Seitenwellen sind dazu eingerichtet, mit einem Rad des Fahrzeugs wirkverbunden zu sein. Die jeweilige Seitenwelle kann direkt bzw. unmittelbar oder indirekt bzw. mittelbar mit dem dazugehörigen Rad verbunden sein. Zwischen der ersten und/oder zweiten Seitenwelle und dem jeweiligen Rad kann ein Gelenk, eine Gelenkwelle und/oder eine Radnabe wirksam angeordnet sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Differentialgetriebe als Planetenraddifferential ausgebildet, wobei das Planetenraddifferential 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 Planetenraddifferentials und dem zweiten Satz Planetenrädern kämmt, wobei der zweite Satz Planetenrädern ferner mit dem Hohlrad des Planetenraddifferentials kämmt. Dadurch wird das Getriebe in radialer Richtung kompakter. Beispielsweise weist der jeweilige Satz Planetenräder des Stirnraddifferentials mindestens drei bis höchstens vier Planetenräder auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Differentialgetriebe als integrales Differential mit einem ersten Planetenradsatz und einem zweiten Planetenradsatz ausgebildet, wobei der erste und zweite Planetenradsatz des integralen Differentials radial geschachtelt angeordnet sind. Unter einem integralen Differential ist ein Differential mit einem ersten Planetenradsatz und einem zweiten Planetenradsatz zu verstehen, wobei der erste Planetenradsatz mit der Ausgangswelle des Simpsonradsatzes, mit dem zweiten Planetenradsatz sowie mit der ersten Seitenwelle antriebswirksam verbunden ist. Der zweite Planetenradsatz ist mit der zweiten Seitenwelle antriebswirksam verbunden. Mittels eines solchen integralen Differentials ist das Eingangsmoment, das über die Ausgangswelle des Simpsonradsatzes eingespeist wird, wandelbar und in einem definierten Verhältnis auf die beiden Seitenwellen übertragbar. Vorzugsweise wird das Eingangsmoment zu je 50%, das heißt hälftig auf die Seitenwellen und die damit verbundenen Räder übertragen. Somit weist das integrale Differential kein Bauteil auf, an dem die Summe der beiden Abtriebsmoment anliegt. Anders gesagt wird die Entstehung eines Summendrehmoments verhindert. Darüber hinaus weist das integrale Differential bei identischen Abtriebsdrehzahlen der Seitenwellen keine im Block umlaufenden bzw. ohne Wälzbewegung umlaufenden Verzahnungen auf. Mithin erfolgt unabhängig der Abtriebsdrehzahlen der Seitenwellen stets eine Relativbewegung der miteinander in Zahneingriff stehenden Bauteile des integralen Differentials. Durch die radiale Schachtelung der beiden Planetenradsätze des integralen Differentials sind alle Radsatzelemente des integralen Differentials axial in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wodurch das Getriebe axial kurzbauend und dadurch besonders kompakt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Getriebe ferner ein Übersetzungsgetriebe, das einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger umfasst, wobei das Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes zur Anbindung der Elektromaschine eingerichtet ist, wobei das Hohlrad des Minusplanetenradsatzes gehäusefest ausgebildet ist, wobei der Planetenträger des Minusplanetenradsatzes mit der Eingangswelle drehfest verbunden ist. Mit anderen Worten ist das Übersetzungsgetriebe als Vorschaltradsatz ausgebildet und im Leistungsfluss zwischen der Elektromaschine und dem Simpsonradsatz angeordnet, um eine höhere Gesamtübersetzung zu erzeugen. Insbesondere ist der Minusplanetenradsatz des Übersetzungsgetriebe koaxial zum ersten und zweiten Planetenradsatz des Simpsonradsatzes angeordnet. Bevorzugt grenzt der Minusplanetenradsatz des Übersetzungsgetriebe axial an dem ersten Planetenradsatz des Simpsonradsatzes an. Bevorzugt weist der Minusplanetenradsatz mindestens drei bis höchstens fünf Planetenräder auf, die jeweils sowohl mit dem Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes als auch mit dem Hohlrad des Minusplanetenradsatzes kämmen, d.h. in Zahneingriff stehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Getriebe ferner ein Übersetzungsgetriebe, das einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger umfasst, wobei das Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes mit der Ausgangswelle drehfest verbunden ist, wobei das Hohlrad des Minusplanetenradsatzes gehäusefest ausgebildet ist, wobei der Planetenträger des Minusplanetenradsatzes zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist. Mit anderen Worten ist das Übersetzungsgetriebe als Nachschaltradsatz ausgebildet und im Leistungsfluss zwischen dem Simpsonradsatz und dem Differentialgetriebe angeordnet, um eine höhere Gesamtübersetzung zu erzeugen. Insbesondere ist der Minusplanetenradsatz des Übersetzungsgetriebe koaxial zum ersten und zweiten Planetenradsatz des Simpsonradsatzes angeordnet. Bevorzugt grenzt der Minusplanetenradsatz des Übersetzungsgetriebe axial an dem zweiten Planetenradsatz des Simpsonradsatzes an. Bevorzugt weist der Minusplanetenradsatz mindestens drei bis höchstens fünf Planetenräder auf, die jeweils sowohl mit dem Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes als auch mit dem Hohlrad des Minusplanetenradsatzes kämmen, d.h. in Zahneingriff stehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Differentialgetriebe koaxial zum ersten und zweiten Planetenradsatz angeordnet. Insbesondere sind auch ein jeweiliges Übersetzungsgetriebe und die Schaltelemente koaxial zum ersten und zweiten Planetenradsatz angeordnet. Dadurch wird das Getriebe radial kompakt ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Getriebe ferner ein Übersetzungsgetriebe, das eine Stirnradstufe umfasst, wobei ein erstes Stirnrad der Stirnradstufe mit der Ausgangswelle drehfest verbunden ist, wobei ein zweites Stirnrad der Stirnradstufe mit einem 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. Beispielsweise weist ein Differentialkorb die Verzahnung zum Einleiten der Antriebsleistung in das Differentialgetriebe auf. Ein als Stirnradstufe ausgebildetes Übersetzungsgetriebe bietet den Vorteil das Getriebe axial besonders kompakt ausgestalten zu können. Insbesondere ist das Differentialgetriebe achsparallel zum ersten und zweiten Planetenradsatz ausgebildet.
Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Fahrzeug, umfasst ein erfindungsgemäßes Getriebe, wobei die Eingangswelle des Getriebes mit einem Rotor der Elektromaschine antriebswirksam verbunden ist. Der Rotor der Elektromaschine ist beispielsweise drehfest mit der Eingangswelle verbunden und drehbar zum gehäuefesten Stator der Elektromaschine gelagert. Die Elektromaschine ist bevorzugt koaxial oder alternativ achsparallel zur Eingangswelle angeordnet. 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.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem erfindungsgemäßen Getriebe. Bei dem Fahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrwagen, Bus oder Lastkraftwagen. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. Das Fahrzeug umfasst wenigstens zwei Achsen, wobei eine der Achsen eine mittels des Antriebsstrangs antreibbare elektrische Antriebsachse bildet. Es ist auch denkbar für jede Achse einen solchen Antriebsstrang vorzusehen. Der Antriebsstrang ist bevorzugt in Front-Quer-Bauweise verbaut, sodass die Eingangswelle und die beiden Seitenwellen im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sind.
Die obigen Definitionen sowie Ausführungen zu technischen Effekten, Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Getriebes gelten sinngemäß ebenfalls für den erfindungsgemäßen Antriebsstrang und für das erfindungsgemäße Fahrzeug.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

1 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrangs nach einer ersten Ausführungsform;
2 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrangs nach einer zweiten Ausführungsform;
3 einen stark abstrahierte Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs gemäß der ersten Ausführungsform;
4 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung;
5 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer dritten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung;
6 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer vierten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung;
7 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer fünften Ausführungsform in einer Schnittdarstellung;
8 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer sechsten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung;
9 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer siebten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung;
10 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer achten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung;
11 einen stark abstrahierte Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs gemäß der zweiten Ausführungsform;
12 einen stark abstrahierte Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs gemäß einer dritten Ausführungsform; und
13 einen stark abstrahierte Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs gemäß einer vierten Ausführungsform.

Gemäß 1 ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 100, das vorliegend als Elektrofahrzeug ausgebildet ist, mit zwei Achsen 101, 102 dargestellt, wobei an der ersten Achse 101 ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang antriebswirksam angeordnet ist. Die erste Achse 101 ist vorliegend als Frontachse ausgebildet, kann aber alternativ als Heckachse des Fahrzeugs 100 ausgebildet sein, und stellt eine elektrische Antriebsachse des Fahrzeugs 100 dar. An beiden Achsen 101, 102 sind jeweils zwei Räder 103 und 104 sowie 105 und 106 drehbar gelagert angeordnet. Der Antriebsstrang umfasst eine Elektromaschine 9 sowie ein damit antriebswirksam verbundenes Getriebe 1. Das Getriebe 1 weist einen Simpsonradsatz 20, ein Übersetzungsgetriebe 8 und ein Differentialgetriebe 5 auf, die koaxial zueinander angeordnet sind. Wie zudem in 1 zu erkennen ist, sind die Elektromaschine 9 und das Getriebe 1 quer zur Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung des Fahrzeuges 100 angeordnet. Über das Differentialgetriebe 5 wird eine Antriebsleistung von der Elektromaschine 9 auf die Antriebsräder 103 und 104 an der ersten Achse 101 verteilt, wobei das jeweilige Antriebsrad 103, 104 über eine jeweilige Seitenwelle 14.1, 14.2 mit dem Differentialgetriebe 5 verbunden ist.
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. Vorliegend ist der Simpsonradsatz 20 über ein Übersetzungsgetriebe 11, das eine Stirnradstufe umfasst, mit dem Differentialgetriebe 5 verbunden. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß 1 ist das Differentialgetriebe 5 nicht koaxial zur Elektromaschine 9 und dem Simpsonradsatz 20, sondern achsparallel dazu angeordnet. Mit anderen Worten ist das Differentialgetriebe 5 auf der Antriebsachse 101 des Fahrzeugs 100 angeordnet, wobei die Elektromaschine 9 und der Simpsonradsatz 20 auf einer achsparallel dazu ausgebildeten Achse angeordnet sind. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 2 dem Ausführungsbeispiel gemäß 1, auf das Bezug genommen wird.
3 zeigt schematisch den Antriebsstrang gemäß 1. Der Antriebsstrang umfasst die Elektromaschine 9 mit einem Stator 9.2 und einem Rotor 9.1 sowie das Getriebe 1. Das Getriebe 1 umfasst einen ersten Planetenradsatz 2, einen zweiten Planetenradsatz 3, das Übersetzungsgetriebe 8, das Differentialgetriebe 5 sowie ein erstes Schaltelement A, ein zweites Schaltelement B und ein drittes Schaltelement C. Der erste und zweite Planetenradsatz 2, 3 bilden einen schaltbaren Simpsonradsatz 20. Die Schaltelemente A, B, C sind bevorzugt als reibschlüssige Schaltelemente ausgebildet, weisen jeweils zumindest eine geöffnete und eine geschlossene Schaltstellung auf und ermöglichen drei Gangstufen. Die Elektromaschine 9, der erste und zweite Planetenradsatz 2, 3 ebenso wie das Übersetzungsgetriebe 8, das Differentialgetriebe 5 und die drei Schaltelemente A, B, C sind koaxial zueinander angeordnet.
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.
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.
Das erste Sonnenrad 2.1, das zweite Sonnenrad 3.1 und eine Eingangswelle 6, die zur Anbindung des Rotors 9.1 der Elektromaschine 9 eingerichtet ist, sind drehfest verbunden. Der zweite Planetenträger 3.3 und eine Ausgangswelle 7, die zur Anbindung des Differentialgetriebes 5 über das Übersetzungsgetriebe 8 eingerichtet ist, sind drehfest verbunden. Ferner sind der erste Planetenträger 2.3 und das zweite Hohlrad 3.2 drehfest verbunden.
Das als Minusplanetenradsatz ausgebildete Übersetzungsgetriebe 8 weist ein Sonnenrad 8.1, ein Hohlrad 8.2 und einen Planetenträger 8.3 mit mehreren drehbar daran angeordneten Planetenrädern 8.4 auf, wobei die Planetenräder 8.4 des Übersetzungsgetriebes 8 mit dem Sonnenrad 8.1 und dem Hohlrad 8.2 des Übersetzungsgetriebes 8 kämmen. Das Sonnenrad 8.1 des Übersetzungsgetriebes 8 ist mit der Ausgangswelle 7 drehfest verbunden. Der Planetenträger 8.3 des Übersetzungsgetriebes 8 ist zur Anbindung des Differentialgetriebes 5 eingerichtet. Das Hohlrad 8.2 des Übersetzungsgetriebes 8 ist gehäusefest ausgebildet, also mit einem drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1, das vorliegend als Gehäuseteil des Getriebes 1 ausgebildet ist, drehfest verbunden.
Das Differentialgetriebe 5 ist als Planetenraddifferential ausgebildet und 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. Der erste Satz Planetenrädern 5.4 kämmt mit dem Sonnenrad 5.1 des Planetenraddifferentials und dem zweiten Satz Planetenrädern 5.5, wobei der zweite Satz Planetenrädern 5.5 ferner mit dem Hohlrad 5.2 des Planetenraddifferentials kämmt. Das Sonnenrad 5.1 des Planetenraddifferentials ist drehfest mit der ersten Seitenwelle 14.1 verbunden, wobei die erste Seitenwelle 14.1 zur Anbindung des ersten Rades eingerichtet ist. Vorliegend sind die Eingangswelle 6, das erste und zweite Sonnenrad 2.1, 3.1, die Ausgangswelle 7 und das Sonnenrad 8.1 als Hohlwellen ausgebildet, wobei sich die erste Seitenwelle 14.1 axial durch das Getriebe 1 und die Elektromaschine 9 erstreckt. Der Planetenträger 5.3 des Planetenraddifferentials ist drehfest mit der zweiten Seitenwelle 14.2 verbunden, wobei die zweite Seitenwelle 14.2 zur Anbindung des zweiten Rades eingerichtet ist.
Wenn das erste Schaltelement A geschlossen ist und das zweite und dritte Schaltelement B, C geöffnet sind, ist eine erste Übersetzung realisiert und eine erste Gangstufe eingelegt, wobei das zweite Hohlrad 3.2 und das drehfeste Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden sind. Mithin ist in einem geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements A das zweite Hohlrad 3.2 und somit auch der erste Planetenträger 2.3 drehfest mit dem als Getriebegehäuse ausgebildeten drehfesten Bauteil 10 verbunden.
Wenn das zweite Schaltelement B geschlossen ist und das erste und dritte Schaltelement A, C geöffnet sind, ist eine zweite Übersetzung realisiert und eine zweite Gangstufe eingelegt, wobei das erste Hohlrad 2.2 und das drehfeste Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden sind. Mithin ist in einem geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements B das erste Hohlrad 2.2 drehfest mit dem als Getriebegehäuse ausgebildeten drehfesten Bauteil 10 verbunden.
Wenn das dritte Schaltelement C geschlossen ist und das erste und zweite Schaltelement A, B geöffnet sind, ist eine dritte Übersetzung realisiert und eine dritte Gangstufe eingelegt, wobei das dritte Schaltelement C zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes 2, 3 eingerichtet ist. Vorliegend sind das erste und zweite Hohlrad 2.2, 3.2 bei geschlossenem dritten Schaltelement C verbunden. Durch das Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes 2, 3 ist die Übersetzung unabhängig von der Zähnezahl der miteinander im Zahneingriff stehenden Elemente stets 1. Anders ausgedrückt läuft der Simpsonradsatz 20 als Block um.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1. Das Getriebe 1 gemäß 4 entspricht im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anordnung und Anbindung eines dem Simpsonradsatz 20 vorgelagerten Übersetzungsgetriebes 4 besteht. Optional kann ein nachgelagertes Übersetzungsgetriebe 8, wie in 3 entfallen oder vorgesehen sein. Der Simpsonradsatz 20 gemäß 3 entspricht dem Simpsonradsatz 20 gemäß 4.
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. Das Sonnenrad 4.1 des Übersetzungsgetriebes 4 ist zur Anbindung der Elektromaschine, die vorliegend nicht dargestellt ist, eingerichtet. Das Hohlrad 4.2 des Übersetzungsgetriebes 4 ist gehäusefest ausgebildet, also mit einem drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 drehfest verbunden. Der Planetenträger 4.3 des Übersetzungsgetriebes 4 ist mit der Eingangswelle 6 und somit mit dem ersten und zweiten Sonnenrad 2.1, 3.1 drehfest verbunden. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 4 dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, auf das Bezug genommen wird.
5 zeigt eine dritte Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1. Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 21, wobei diesem Simpsonradsatz 21 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonradsatz 21 gemäß 5 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anordnung und Anbindung des dritten Schaltelements C besteht. Gemäß 5 sind das zweite Hohlrad 3.2 und der zweite Planetenträger 3.3 bei geschlossenem dritten Schaltelement C verbunden. Mithin koppelt das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand nicht wie in dem Ausführungsbeispiel nach 3 ein Element des ersten Planetenradsatzes 2 und ein Element des zweiten Planetenradsatzes 3, sondern zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes 3, um den Simpsonradsatz 21 zu verblocken. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 5 dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, auf das Bezug genommen wird.
6 zeigt eine vierte Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1. Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß 6 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 22, wobei diesem Simpsonradsatz 22 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonradsatz 22 gemäß 6 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anordnung und Anbindung des dritten Schaltelements C besteht. Gemäß 6 sind das erste Sonnenrad 2.1 und das erste Hohlrad 2.2 bei geschlossenem dritten Schaltelement C verbunden. Mithin koppelt das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand nicht wie in dem Ausführungsbeispiel nach 3 ein Element des ersten Planetenradsatzes 2 und ein Element des zweiten Planetenradsatzes 3, sondern zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes 2, um den Simpsonradsatz 22 zu verblocken. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 6 dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, auf das Bezug genommen wird.
Alternativ sowie hier nicht dargestellt, kann das dritte Schaltelement C zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes 2, 3 auch andere Elemente der beiden Planetenradsätze 2, 3 koppeln, um die beiden Planetenradsätze 2, 3 zu verblocken und eine dritte Gangstufe einzulegen. Beispielsweise sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das erste Sonnenrad 2.1 und den ersten Planetenträger 2.3 verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das erste Hohlrad 2.2 und den ersten Planetenträger 2.3 verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das zweite Sonnenrad 3.1 und das zweite Hohlrad 3.2 verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das zweite Sonnenrad 3.1 und den zweiten Planetenträger 3.3 verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand den ersten Planetenträger 2.3 und den zweiten Planetenträger 3.3 verbinden.
7 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1. Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 23, wobei diesem Simpsonradsatz 23 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonradsatz 23 gemäß 7 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anordnung und Anbindung des zweiten und dritten Schaltelements B, C besteht. Gemäß 7 ist das erste Hohlrad 2.2 mit einem drehfesten Bauteil 10 des Getriebes 1 drehfest verbunden. Bei geschlossenem ersten Schaltelement A sind das zweite Hohlrad 3.2 und ein drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden. Bei geschlossenem zweiten Schaltelement B sind der erste Planetenträger 2.3 und das zweite Hohlrad 3.2 verbunden. Das dritte Schaltelement C ist zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes 2, 3 eingerichtet, wobei bei geschlossenem dritten Schaltelement C zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes 2, 3 verbunden sind. Vorliegend verbindet das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand den zweiten Planetenträger 3.3 und das zweite Hohlrad 3.2. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand zwei andere Elemente des zweiten Planetenradsatzes 3 verbinden. Beispielsweise sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand den zweiten Planetenträger 3.3 und das zweite Sonnenrad 3.1 miteinander verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das zweite Sonnenrad 3.1 und das zweite Hohlrad 3.2 miteinander verbinden. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 7 dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, auf das Bezug genommen wird.
8 zeigt eine sechste Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1. Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß 8 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 24, wobei diesem Simpsonradsatz 24 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonradsatz 24 gemäß 8 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen die Anordnung und Anbindung des ersten, zweiten und dritten Schaltelements A, B, C ist. Gemäß 8 sind der erste Planetenträger 2.3 und das zweite Hohlrad 3.2 drehfest verbunden. Zur Reduzierung von Schleppmomenten bei geöffneten Schaltelementen weist der Simpsonradsatz 24 einen höheren Schaltelementgrad auf. Vorliegend beträgt der Schaltelementgrad 2, wobei zum Einlegen eines jeweiligen Ganges jeweils zwei der drei Schaltelemente A, B, C geschlossen sind und eines der drei Schaltelemente A, B, C geöffnet ist. Bei geschlossenem ersten Schaltelement A und geschlossenem dritten Schaltelement C sind das zweite Hohlrad 3.2 und ein drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden. Bei geschlossenem zweiten Schaltelement B und geschlossenem dritten Schaltelement C sind das erste Hohlrad 2.2 und ein drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden. Bei geschlossenem ersten Schaltelement A und geschlossenem zweiten Schaltelement B sind das erste Hohlrad 2.2 und das zweite Hohlrad 3.2 verbunden, wobei dadurch der erste und zweite Planetenradsatz 2, 3 verblockt werden. Mithin ist eine erste Übersetzung realisiert und eine erste Gangstufe eingelegt, wenn das erste und dritte Schaltelement A, C geschlossen sind und das zweite Schaltelement B geöffnet ist, wobei eine zweite Übersetzung realisiert und eine zweite Gangstufe eingelegt ist, wenn das zweite und dritte Schaltelement B, C geschlossen sind und das erste Schaltelement A geöffnet ist, wobei eine dritte Übersetzung realisiert und eine dritte Gangstufe eingelegt ist, wenn das erste und zweite Schaltelement A, B geschlossen sind und das dritte Schaltelement C geöffnet ist. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 8 dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, auf das Bezug genommen wird.
9 zeigt eine siebte Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1. Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß 9 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 25, wobei diesem Simpsonradsatz 25 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonradsatz 25 gemäß 9 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen die Anordnung und Anbindung der Schaltelemente ist. Gemäß 9 weist der Simpsonradsatz 25 lediglich ein erstes und ein zweites Schaltelement A, B auf. Der erste und zweite Planetenradsatz 2, 3 sowie die beiden Schaltelemente A, B sind koaxial zueinander angeordnet. Das erste Hohlrad 2.2 und ein drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 sind drehfest verbunden. Bei geschlossenem ersten Schaltelement A sind das zweite Hohlrad 3.2 und das drehfeste Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden. Bei geschlossenem zweiten Schaltelement B sind der erste Planetenträger 2.3 und das zweite Hohlrad 3.2 verbunden. Mithin ist eine erste Übersetzung realisiert und eine erste Gangstufe eingelegt, wenn das erste Schaltelement A geschlossen ist und das zweite Schaltelement B geöffnet ist, wobei eine zweite Übersetzung realisiert und eine zweite Gangstufe eingelegt ist, wenn das zweite Schaltelement B geschlossen ist und das erste Schaltelement A geöffnet ist. Ansonsten entspricht der Simpsonradsatz 25 gemäß 9 dem Simpsonradsatz 20 gemäß 3.
10 zeigt eine achte Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1. Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß 10 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 26, wobei diesem Simpsonradsatz 26 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonradsatz 26 gemäß 10 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen die Anordnung und Anbindung der Schaltelemente ist. Gemäß 10 weist der Simpsonradsatz 26 lediglich ein erstes und ein zweites Schaltelement A, B auf. Der erste und zweite Planetenradsatz 2, 3 sowie die beiden Schaltelemente A, B sind koaxial zueinander angeordnet. Der erste Planetenträger 2.3 und das zweite Hohlrad 3.2 sind drehfest verbunden. Bei geschlossenem ersten Schaltelement A sind das erste Hohlrad 2.2 und ein drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden. Bei geschlossenem zweiten Schaltelement B sind ein Element des ersten Planetenradsatzes 2 und ein Element des zweiten Planetenradsatzes 3 verbunden, um den ersten und zweiten Planetenradsatz 2, 3 zu verblocken. Vorliegend sind im geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements B das erste Hohlrad 2.2 und das zweite Hohlrad 3.2 miteinander verbunden. Mithin ist eine erste Übersetzung realisiert und eine erste Gangstufe eingelegt, wenn das erste Schaltelement A geschlossen ist und das zweite Schaltelement B geöffnet ist, wobei eine zweite Übersetzung realisiert und eine zweite Gangstufe eingelegt ist, wenn das zweite Schaltelement B geschlossen ist und das erste Schaltelement A geöffnet ist.
Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das zweite Schaltelement B im geschlossenen Zustand ein anderes Element des ersten Planetenradsatzes 2 mit einem anderen Element des zweiten Planetenradsatzes 3 verbinden. Beispielsweise sowie hier nicht dargestellt kann das zweite Schaltelement B im geschlossenen Zustand den ersten Planetenträger 2.3 und den zweiten Planetenträger 3.3 miteinander verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das zweite Schaltelement B im geschlossenen Zustand das erste Hohlrad 2.2 und den zweiten Planetenträger 3.3 miteinander verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das zweite Schaltelement B im geschlossenen Zustand das erste Hohlrad 2.2 und das zweite Sonnenrad 3.1 miteinander verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das zweite Schaltelement B im geschlossenen Zustand das zweite Hohlrad 3.2 und das erste Sonnenrad 2.1 miteinander verbinden. Ansonsten entspricht der Simpsonradsatz 26 gemäß 10 dem Simpsonradsatz 20 gemäß 3.
Gemäß 11 ist die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs aus 2 dargestellt. Der Antriebsstrang gemäß 11 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Differentialgetriebes 5, wobei das Differentialgetriebe 5 als Kegelraddifferential ausgebildet ist und über ein Übersetzungsgetriebe 11, das eine Stirnradstufe aufweist, mit dem Simpsonradsatz 20 des Getriebes 1 antriebswirksam verbunden ist. Auch wenn optional dem Simpsonradsatz 20 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in 3 nachgelagert angeordnet sein, weist der Antriebsstrang bevorzugt nur das als Stirnradstufe ausgebildete Übersetzungsgetriebe 11 auf. Der Simpsonradsatz 20 gemäß 11 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Ausformung der Eingangswelle 6 und der beiden damit verbundenen Sonnenräder 2.1, 3.1 sowie der Ausgangswelle 7 besteht. Vorliegend sind die Eingangswelle 6, das erste und zweite Sonnenrad 2.1, 3.1 sowie die Ausgangswelle 7 nicht als Hohlwellen, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, sondern als Vollwellen ausgebildet, wobei das Differential 5 achsparallel zu der Elektromaschine 9 und dem Simpsonradsatz 20 angeordnet ist. Ansonsten entspricht der Simpsonradsatz 20 gemäß 11 dem Simpsonradsatz 20 gemäß 3. Das als Stirnradstufe ausgebildete Übersetzungsgetriebe 11 umfasst ein erstes Stirnrad 11.1, das mit der Ausgangswelle 7 drehfest verbunden ist, und ein zweites Stirnrad 11.2, das mit einem Eingangselement 12 des Differentialgetriebes 5 drehfest verbunden ist. Vorliegend ist das Eingangselement 12 als Differentialkorb des Differentialgetriebes 5 ausgebildet. Die erste und zweite Seitenwelle 14.1, 14.2 sind mit einem jeweiligen Ausgangselement des Differentialgetriebes 5 drehfest verbunden, wobei sich die erste Seitenwelle 14.1 achsparallel zum Getriebe 1 und zu der Elektromaschine 9 erstreckt.
12 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs. Der Antriebsstrang gemäß 12 entspricht im Wesentlichen dem Antriebsstrang gemäß 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Ausformung des Differentialgetriebes 5 besteht. Vorliegend ist das Differentialgetriebe 5 als Kegelraddifferential wie in 11 ausgebildet. Der Planetenträger 8.3 der Übersetzungsstufe 8 ist drehfest mit einem als Differentialkorb ausgebildeten Eingangselement des Differentials 5 verbunden. Die erste und zweite Seitenwelle 14.1, 14.2 sind mit einem jeweiligen Ausgangselement des Differentialgetriebes 5 drehfest verbunden, wobei sich die erste Seitenwelle 14.1 axial durch das Getriebe 1 und die Elektromaschine 9 erstreckt. Ansonsten entspricht der Der Antriebsstrang gemäß 12 dem Antriebsstrang gemäß 3.
13 zeigt eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs. Der Antriebsstrang gemäß 13 entspricht im Wesentlichen dem Antriebsstrang gemäß 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Ausformung des Differentialgetriebes 5 besteht. Vorliegend ist das Differentialgetriebe 5 als integrales Differential mit einem ersten Planetenradsatz 15 und einem zweiten Planetenradsatz 16 ausgebildet, wobei der erste und zweite Planetenradsatz 15, 16 des integralen Differentials radial geschachtelt angeordnet sind.
Ein erstes Radsatzelement des ersten Planetenradsatzes 15 des integralen Differentials ist als Sonnenrad 15.1 ausgebildet und mit der Ausgangswelle 7 drehfest verbunden. Ein zweites Radsatzelement des ersten Planetenradsatzes 15 des integralen Differentials ist als Hohlrad 15.2 ausgebildet und mit einem ersten Radsatzelement des zweiten Planetenradsatzes 16 des integralen Differentials, das als Sonnenrad 16.1 ausgebildet ist, drehfest verbunden. Ein drittes Radsatzelement des ersten Planetenradsatzes 15 des integralen Differentials ist als Planetenträger 15.3 ausgebildet und mit der ersten Seitenwelle 14.2 drehfest verbunden, wobei an dem Planetenträger 15.3 mehrere Planetenräder 15.4 drehbar gelagert sind, die mit dem Sonnenrad 15.1 und dem Hohlrad 15.2 in Zahneingriff stehen. Ein zweites Radsatzelement des zweiten Planetenradsatzes 16 des integralen Differentials ist als Hohlrad 16.2 ausgebildet und mit der zweiten Ausgangswelle 14.2 drehfest verbunden. Ein drittes Radsatzelement des zweiten Planetenradsatzes 16 des integralen Differentials ist als Planetenträger 16.3 ausgebildet und mit einem ortsfesten Bauelement 10, das als Gehäusebauteil ausgebildet ist, drehfest verbunden, wobei an dem Planetenträger 16.3 mehrere Planetenräder 16.4 drehbar gelagert sind, die mit dem Sonnenrad 16.1 und dem Hohlrad 16.2 in Zahneingriff stehen. Das integrale Differential ermöglicht die Funktionen Drehmomentwandlung und Drehmomentverteilung, welche in der Regel durch separate Baugruppen gelöst werden, durch eine einzige integrale Baugruppe, sodass weitere Übersetzungsgetriebe nicht benötigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Getriebe
2: erster Planetenradsatz
2.1: erstes Sonnenrad
2.2: erstes Hohlrad
2.3: erster Planetenträger
2.4: erstes Planetenrad
3: zweiter Planetenradsatz
3.1: zweites Sonnenrad
3.2: zweites Hohlrad
3.3: zweiter Planetenträger
3.4: zweites Planetenrad
4: Übersetzungsgetriebe
4.1: Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes
4.2: Hohlrad des Minusplanetenradsatzes
4.3: Planetenträger des Minusplanetenradsatzes
4.4: Planetenrad des Minusplanetenradsatzes
5: Differentialgetriebe
5.1: Sonnenrad des Differentialgetriebes
5.2: Hohlrad des Differentialgetriebes
5.3: Planetenträger des Differentialgetriebes
5.4: erster Satz Planetenräder des Differentialgetriebes
5.5: zweiter Satz Planetenräder des Differentialgetriebes
6: Eingangswelle
7: Ausgangswelle
8: Übersetzungsgetriebe
8.1: Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes
8.2: Hohlrad des Minusplanetenradsatzes
8.3: Planetenträger des Minusplanetenradsatzes
8.4: Planetenrad des Minusplanetenradsatzes
9: Elektromaschine
9.1: Rotor
9.2: Stator
10: drehfestes Bauteil
11: Übersetzungsgetriebe
11.1: erstes Stirnrad
11.2: zweites Stirnrad
12: Eingangselement des Differentialgetriebes
14.1: Seitenwelle
14.2: Seitenwelle
15: erster Planetenradsatz des integralen Differentials
15.1: Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes des integralen Differentials
15.2: Hohlrad des ersten Planetenradsatzes des integralen Differentials
15.3: Planetenträger des ersten Planetenradsatzes des integralen Differentials
15.4: Planetenrad des ersten Planetenradsatzes des integralen Differentials
16: zweiter Planetenradsatz des integralen Differentials
15.1: Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes des integralen Differentials
15.2: Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes des integralen Differentials
15.3: Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes des integralen Differentials
15.4: Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes des integralen Differentials
20-26: Simpsonradsatz
100: Fahrzeug
101: Achse
102: Achse
103: Rad
104: Rad
105: Rad
106: Rad
A: erstes Schaltelement
B: zweites Schaltelement
C: drittes Schaltelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102019217155 A1 [0002]

Claims

Getriebe (1) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B) und ein drittes Schaltelement (C), • wobei das erste Sonnenrad (2.1), das zweite Sonnenrad (3.1) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wobei der zweite Planetenträger (3.3) und eine Ausgangswelle (7), die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wobei der erste Planetenträger (2.3) und das zweite Hohlrad (3.2) drehfest verbunden sind, • wobei das zweite Hohlrad (3.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) verbunden sind, • wobei das erste Hohlrad (2.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1) bei geschlossenem zweiten Schaltelement (B) verbunden sind, • wobei das dritte Schaltelement (C) zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes (2, 3) eingerichtet ist, wobei bei geschlossenem dritten Schaltelement (C) entweder zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes (2) oder zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes (3) oder ein Element des ersten Planetenradsatzes (2) und ein Element des zweiten Planetenradsatzes (3) verbunden sind.
Getriebe (1) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B) und ein drittes Schaltelement (C), • wobei das erste Sonnenrad (2.1), das zweite Sonnenrad (3.1) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wobei der zweite Planetenträger (3.3) und eine Ausgangswelle (7), die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wobei das erste Hohlrad (2.2) mit einem drehfesten Bauteil (10) des Getriebes (1) drehfest verbunden ist, • wobei das zweite Hohlrad (3.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) verbunden sind, • wobei der erste Planetenträger (2.3) und das zweite Hohlrad (3.2) bei geschlossenem zweiten Schaltelement (B) verbunden sind, • wobei das dritte Schaltelement (C) zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes (2, 3) eingerichtet ist, wobei bei geschlossenem dritten Schaltelement (C) zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes (2, 3) verbunden sind.
Getriebe (1) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B) und ein drittes Schaltelement (C), • wobei das erste Sonnenrad (2.1), das zweite Sonnenrad (3.1) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wobei der zweite Planetenträger (3.3) und eine Ausgangswelle (7), die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wobei der erste Planetenträger (2.3) und das zweite Hohlrad (3.2) drehfest verbunden sind, • wobei das zweite Hohlrad (3.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) und geschlossenem dritten Schaltelement (C) verbunden sind, • wobei das erste Hohlrad (2.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1) bei geschlossenem zweiten Schaltelement (B) und geschlossenem dritten Schaltelement (C) verbunden sind, • wobei das erste Hohlrad (2.2) und das zweite Hohlrad (3.2) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) und geschlossenem zweiten Schaltelement (B) verbunden sind, um den ersten und zweiten Planetenradsatz (2, 3) zu verblocken.
Getriebe (1) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B), • wobei das erste Sonnenrad (2.1), das zweite Sonnenrad (3.1) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wobei der zweite Planetenträger (3.3) und eine Ausgangswelle (7), die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wobei das erste Hohlrad (2.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1) drehfest verbunden sind, • wobei das zweite Hohlrad (3.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) verbunden sind, • wobei der erste Planetenträger (2.3) und das zweite Hohlrad (3.2) bei geschlossenem zweiten Schaltelement (B) verbunden sind.
Getriebe (1) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B), • wobei das erste Sonnenrad (2.1), das zweite Sonnenrad (3.1) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wobei der zweite Planetenträger (3.3) und eine Ausgangswelle (7), die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wobei der erste Planetenträger (2.3) und das zweite Hohlrad (3.2) drehfest verbunden sind, • wobei das erste Hohlrad (2.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) verbunden sind, • wobei ein Element des ersten Planetenradsatzes (2) und ein Element des zweiten Planetenradsatzes (3) bei geschlossenem zweiten Schaltelement (B) verbunden sind, um den ersten und zweiten Planetenradsatz (2, 3) zu verblocken.
Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Differentialgetriebe (5) als Kegelraddifferential ausgebildet ist.
Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Differentialgetriebe (5) als Planetenraddifferential ausgebildet ist, wobei das Planetenraddifferential 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 Planetenraddifferentials und dem zweiten Satz Planetenrädern (5.5) kämmt, wobei der zweite Satz Planetenrädern (5.5) ferner mit dem Hohlrad (5.2) des Planetenraddifferentials kämmt.
Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Differentialgetriebe (5) als integrales Differential mit einem ersten Planetenradsatz (15) mit mehreren Radsatzelementen und einem zweiten Planetenradsatz (16) mit mehreren Radsatzelementen ausgebildet ist, wobei der erste und zweite Planetenradsatz (14, 15) des integralen Differentials radial geschachtelt angeordnet sind.
Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Übersetzungsgetriebe (4), das einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad (4.1), einem Hohlrad (4.2) und einem Planetenträger (4.3) umfasst, wobei das Sonnenrad (4.1) des Minusplanetenradsatzes zur Anbindung der Elektromaschine (9) eingerichtet ist, wobei das Hohlrad (4.2) des Minusplanetenradsatzes gehäusefest ausgebildet ist, wobei der Planetenträger (4.3) des Minusplanetenradsatzes mit der Eingangswelle (6) drehfest verbunden ist.
Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Übersetzungsgetriebe (8), das einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad (8.1), einem Hohlrad (8.2) und einem Planetenträger (8.3) umfasst, wobei das Sonnenrad (8.1) des Minusplanetenradsatzes mit der Ausgangswelle (7) drehfest verbunden ist, wobei das Hohlrad (8.2) des Minusplanetenradsatzes gehäusefest ausgebildet ist, wobei der Planetenträger (8.3) des Minusplanetenradsatzes zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist.
Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Differentialgetriebe (5) koaxial zum ersten und zweiten Planetenradsatz (2, 3) angeordnet ist.
Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend ein Übersetzungsgetriebe (11), das eine Stirnradstufe umfasst, wobei ein erstes Stirnrad (11.1) der Stirnradstufe mit der Ausgangswelle (7) drehfest verbunden ist, wobei ein zweites Stirnrad (11.2) der Stirnradstufe mit einem Eingangselement (12) des Differentialgetriebes (5) drehfest verbunden ist.
Getriebe (1) nach Anspruch 12, wobei das Differentialgetriebe (5) achsparallel zum ersten und zweiten Planetenradsatz (2, 3) angeordnet ist.
Antriebsstrang für ein Fahrzeug (100), umfassend ein Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingangswelle (6) des Getriebes (1) mit einem Rotor (9.1) der Elektromaschine (9) antriebswirksam verbunden ist.
Fahrzeug (100) mit einem Antriebsstrang nach Anspruch 14.