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Die Erfindung betrifft ein Vier-Wellen-Leistungsverzweigungsgetriebe
(4WLVG) insbesondere für
Fahrzeuge, zur Übertragung
mechanischer Leistung bei gleichzeitiger Über- bzw. Untersetzung einer Drehzahl.
Das Drehzahlverhältnis
der Über-
bzw. Untersetzung ist dabei stufenlos variierbar.
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Derartige 4WLVG weisen z.B. Planetengetriebe
auf. Ein mit einer Welle verbundenes, als Sonne bezeichnetes Zahnrad
ist dabei konzentrisch zu einem Hohlrad angeordnet. Zwischen Sonne
und Hohlrad sind mehrere als Planeten bezeichnete Zahnräder angeordnet,
die sowohl mit der Sonne als auch mit dem Hohlrad im Eingriff stehen.
Die Planeten werden mit Hilfe eines Trägers, der auf der Welle gelagert
ist, gehalten. Durch diese typische Anordnung eines Planetengetriebes
ist es möglich,
dass sowohl die Sonne als auch das Hohlrad um eine Mittelachse rotieren
können.
Ferner können
die Planeten sowohl um ihre eigene Achse rotieren, als auch mit
Hilfe des Trägers
eine Drehung um die Mittelachse vollziehen. Üblicherweise ist bei diesem
Planetengetriebe die Sonne, das Hohlrad oder der Träger mit einem
Antrieb bzw. einem Abtrieb verbunden. Somit verbleibt eines der Übertragungselemente
Sonne, Hohlrad oder Träger,
das weder mit dem Antrieb noch mit dem Abtrieb verbunden ist. Wenn
dieses freie Übertragungselement
durch einen weiteren Antrieb zusätzlich
gedreht wird, kann man die Über-
bzw. Untersetzung des Planetengetriebes mit Hilfe einer Drehzahlkontrolle
des zusätzlichen
Antriebs manipulieren.
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Diese Art der Änderung des Übersetzungsverhältnisses
macht die Verwendung von Planetengetrieben insbesondere für Fahrzeuggetriebe
attraktiv, da sich sehr einfache Automatikgetriebe realisieren lassen.
Zwei gekoppelte Planetengetriebe können ein 4-Wellen Differential
bilden. Mit zwei zusätzlichen
drehzahlverstellbaren Antrieben, kann das Gesamtübersetzungsverhältnis über einen
hohen Drehzahlbereich verstellt werden. Aus
US 5,558,589 ist eine derartige Anwendung
eines Mehrbereichs-Leistungsverzweigungsgetriebes in einem Nutzfahrzeug bekannt.
In diesem Getriebe bilden zwei nebeneinander angeordnete Planetengetriebe
das 4WLVG, bei denen jeweils der Träger des einen Planetengetriebes
mit dem Hohlrad des anderen Planetengetriebes verbunden ist. Die
Steuerung des Übersetzungsverhältnisses
erfolgt über
zwei Elektromotoren, die jeweils mit der Sonne eines Planetengetriebes
verbunden sind. Die Verstellung der Drehzahl eines Elektromotors
genügt,
um das Übersetzungsverhältnis zu ändern. Um
die notwendige Spreizung dieses Getriebes zu erreichen, werden hier
jedoch mehrere Getriebebereiche benötigt, die über eine Vielzahl von Kupplungen
angesteuert werden.
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In WO94/08156 und WO94/10483 sind
weitere Mehrbereichs-Leistungsverzweigungsgetriebes beschrieben,
die ein Vier-Wellen-Differential (Ravigneux Satz) verwenden. Motor
und Pumpe sind allerdings über
Nebenwellen mit den Übertragungselementen
des Vier-Wellen-Differentials exzentrisch verbunden. Ferner werden
mehrere Doppelkupplungen und zusätzliche
Getriebekomponenten benötigt, um
möglichst
ruckfrei von einem Bereich zum nächsten
zu schalten.
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Aus
GB 2 363 173 A ist ein elektrisches Einbereichs-
4WLVG für
Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem zwei Planetengetriebe nebeneinander
angeordnet sind. Die beiden Planetengetriebe sind über die Sonnen
miteinander verbunden, die auf einer gemeinsamen Welle angeordnet
sind, und über
den Träger
des ersten Planetengetriebes, das mit dem Hohlrad des zweiten Planetengetriebes
verbunden ist. Der Antrieb erfolgt über ein Schwungrad, das mit dem
Träger
des ersten Getriebes verbunden ist und der Abtrieb über den
Träger
des zweiten Getriebes. Ein erster Motor ist mit dem Hohlrad des
ersten Planetengetriebes verbunden und ein zweiter Motor mit der
Welle, die mit den beiden Sonnen verbunden ist. Diese Anordnung
hat einen guten Wirkungsgrad, da die Motoren so ausgelegt sind,
dass jeweils ein Motor elektrische Energie aufnimmt, und somit als
Arbeitsmotor arbeitet, und der andere als Generator elektrische
Energie abgibt. Dadurch können
elektrische Energieverluste zu einem großen Teil vermieden werden.
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Die Planetengetriebe bekannter 4WLVG,
haben gemeinsam, dass es sich bei ihnen um zwei nebeneinanderliegende
sogenannte normale Minusgetriebe handelt, bei denen bei stillstehendem
Träger die
Drehrichtung der Sonne der Drehrichtung des Hohlrads entgegengesetzt
ist. Sie weisen mehrere Bauteile auf, die aufwändig hergestellt werden und deswegen
teuer sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es ein
4WLVG zu schaffen, bei der die Anzahl teuerer Bauteile verringert
werden kann.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß besteht der Planetensatz des
4WLVG aus zwei nebeneinanderliegenden Planetengetrieben, wobei eins
dieser Getriebe ein sogenanntes Plusgetriebe ist, das auch ohne
Hohlrad ausgeführt
werden kann. Da insbesondere Hohlräder teure Bauteile sind, kann
dadurch die Anzahl teurer Bauteile reduziert werden.
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Das erfindungsgemäße 4WLVG weist ein Antriebselement
und ein Abtriebselement auf. Das Antriebselement leitet mechanische
Leistung in das 4WLVG ein und das Abtriebselement mechanische Leistung
aus dem 4WLVG ab. Zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement
ist ein erstes Planetengetriebe und ein zweites Planetengetriebe angeordnet,
wobei das erste Planetengetriebe mit dem Antriebselement verbunden
ist. Das erste Planetengetriebe weist mehrere erste Übertragungselemente
auf, mit deren Hilfe die eingeleitete mechanische Leistung übertragen
werden kann. Analog dazu weist das zweite Planetengetriebe mehrere
zweite Übertragungselemente
auf. Das erste Planetengetriebe ist mit dem zweiten Planetengetriebe
verbunden, indem eines der ersten Übertragungselemente des ersten
Planetengetriebes mit einem der zweiten Übertragungselemente des zweiten
Planetengetriebes verbunden ist. Dies wird erreicht, indem das erste
Planetengetriebe einen ersten Planeten lagernden ersten Bolzen aufweist
und das zweite Planetengetriebe einen zweiten Planeten lagernden
zweiten Bolzen aufweist. Der erste Bolzen des ersten Planetengetriebes
so mit dem zweiten Bolzen des zweiten Planetengetriebes verbunden
ist, dass der erste Planet mit dem zweiten Planet in Eingriff steht.
Durch diese Verbindung ist es ggf. möglich, mechanische Leistung
von dem Antriebselement an das erste Planetengetriebe und von da über das
zweite Planetengetriebe an das Abtriebselement zu übertragen.
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Die Übersetzung wird beeinflusst
durch einen ersten insbesondere konzentrisch angebrachten insbesondere
als Motor ausgestalteten Variator, der mit dem ersten und/oder zweiten
Planetengetriebe verbunden, um Abtriebsdrehzahl und/oder Abtriebsmoment
zu verstellen, und einem zweiten insbesondere konzentrisch angebrachten
insbesondere als Motor ausgestalteten Variator, der mit dem zweiten und/oder
ersten Planetengetriebe verbunden ist, um Abtriebsdrehzahl und/oder
Abtriebsmoment zu verstellen. Die Variatoren sind über Stromschienen
oder Rohrleitungen und/oder Kontrolleinheiten miteinander verbunden
und können
sich gegenseitig speisen und/oder elektrische, hydraulische oder
pneumatische Leistung abgeben bzw. aufnehmen.
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Das 4WLVG kann zusätzlich zu
dem ersten und zweiten Planetengetriebe ein Zusatzgetriebe aufweisen,
dass eine weitere Übersetzung
bzw. Untersetzung bewerkstelligt. Das Zusatzgetriebe kann vor dem
ersten Planetengetriebe und/oder nach dem zweiten Planetengetriebe
angeordnet werden. Bei dem Zusatzgetriebe kann es sich um ortsfest
gelagerte Zahnräder
handeln, die in Eingriff sind, oder aber wiederum um ein Planetengetriebe,
bei dem eines der drei Hauptelemente unbeweglich angeordnet ist.
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Das Zusatzgetriebe kann ferner selber
ebenfalls eine erfindungsgemäßes 4WLVG
sein, die ggf. selber wieder ein Zusatzgetriebe enthält, das
eine erfindungsgemäße 4WLVG
ist usw. Durch eine derartige Anordnung mehrerer 4WLVG, die insbesondere für verschiedene
Drehzahlbereiche ausgelegt sind, ist es möglich, den Drehzahlbereich,
in dem eine stufenlose Übersetzung
erfolgen soll, noch weiter zu vergrößern.
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Die Motoren des 4WLVG sind insbesondere konzentrisch
gekuppelt, wodurch seitliche Belastungen auf Wellen und Lager vermieden
werden.
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Das erfindungsgemäße 4WLVG weist insbesondere
Abmessungen auf, die es erlauben, bereits verwendete Kraftfahrzeuggetriebe
zu ersetzen. Eine neue Konzeption bereits verwendeter Motoranordnungen
von Kraftfahrzeugen wird dadurch überflüssig.
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Das erfindungsgemäße 4WLVG kann aber nicht nur
als Hauptgetriebe für
Fahrzeuge aller Art verwendet werden, sondern für nahezu alle Anwendungsformen,
bei denen stufenlos verstellbare Drehzahlen vorteilhaft sind. So
eignet sich das erfindungsgemäße 4WLVG
beispielsweise für
Generatoren, Pumpen, und Verdichter, wie sie als Nebenantriebe für Wasserkühlung, Lüfter, Lader,
Lichtmaschinen oder Klimaanlagen verwendet werden. Ferner für alle Fortbewegungsmittel,
wie beispielsweise Kraftfahrzeuge, Traktoren, Eisenbahnen, Flugzeuge,
Schiffe, Motorräder,
Militärfahrzeuge
usw. Darüber
hinaus kann das erfindungsgemäße 4WLVG
auch in anderen Maschinenanlagen verwendet werden, wie beispielsweise
Baumaschinen, Förderbänder, landwirtschaftliche
Geräte
usw.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand
bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Gleiche
Bezugszeichen in verschiedenen Zeichnungen bezeichnen Bauteile vergleichbarer
Funktion.
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Es zeigen
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1 eine
schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen 4WLVG einer ersten bevorzugten
Ausführungsform
mit konzentrischem Durchtrieb,
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2 ein
schematisches Variator-Leistungsdiagramm,
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3 eine
schematische Vorderansicht der in 1 dargestellten
Planetengetriebe,
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4 eine
schematische Seitenansicht einer Variante der in 1 dargestellten Ausführungsform mit seitlichem Abtrieb,
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5 eine
schematische Seitenansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen 4WLVG
mit konzentrischem Abtrieb von einer Sonne, für höhere Abtriebsdrehzahlen und
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6 eine
schematische Seitenansicht einer Variante der in 5 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen 4WLVG
mit zusätzlichem
Planeten-Übersetzungsgetriebe.
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Das erfindungsgemäße 4WLVG (1) weist ein Antriebselement (erste Welle) 10 und
ein Abtriebselement (zweite Welle) 12 auf, wobei es aber auch
grundsätzlich
möglich
ist Antrieb und Abtrieb zu vertauschen. Das Antriebselement 10 ist
beispielsweise über
ein Schwungrad mit einem Verbrennungsmotor verbunden. Dieses Schwungrad
oder dgl. kann über
ein Verbindungselement 14, das beispielsweise eine Passfedernut
für eine
Welle-Nabe-Verbindung
ist, mit dem Antriebselement verbunden werden. Analog dazu weist
das Abtriebselement 12 ebenfalls ein Verbindungselement 16 auf, über das
der Abtrieb der Energieübertragungseinrichtung abgegriffen
werden kann. Das 4WLVG weist ferner ein erstes Planetengetriebe 18 und
ein zweites Planetengetriebe 20 auf. Das erste Planetengetriebe 18 besteht
aus verschiedenen Übertragungselementen. Bei
ihnen handelt es sich in der dargestellten Ausführungsform um einen ersten
Träger 22,
der mit Hilfe einer ersten Planetenwelle 24 einen ersten
Planeten 26 lagert. Der erste Planet 26 ist mit
einer ersten Sonne 28 und einem ersten Hohlrad 30 in
Eingriff. Der erste Träger 22 ist
mit dem Antriebselement 10 verbunden. Das erste Hohlrad 30 ist
mit dem Abtriebselement 12 verbunden. Der erste Planet 26 greift
ferner in einen zweiten Planeten 32 ein, der eines der Übertragungselemente
des zweiten Planetengetriebes 20 ist. Der zweite Planet 32 ist
auf einer zweiten Planetenwelle 34 gelagert, der in der
gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform nicht mit einem zweiten
Träger 36,
sondern genau wie die erste Planetenwelle 24 mit dem ersten
Träger 22 verbunden ist.
Der zweite Planet 32 ist mit einer zweiten Sonne 38 in
Eingriff. Ein zweites Hohlrad 40 ist in dieser bevorzugten
Ausführungsform
für das
zweite Planetengetriebe 20 nicht vorgesehen.
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Die erste Sonne 28 ist mit
einer dritten Welle 42 verbunden, die wiederum mit einem
ersten Motor, der als erster Elektromotor ausgestaltet ist, verbunden.
Die dritte Welle 42 ist mit einem ersten Rotor 44 verbunden,
der im Zusammenspiel mit einem ersten Stator 46 des ersten
Elektromotors elektrische Leistung übertragen kann. Die zweite
Sonne 38 ist mit einer vierten Welle 48 verbunden,
die in diesem Ausführungsbeispiel
genau wie die dritte Welle 42 als Hohlwelle ausgestaltet
ist. Analog zur dritten Welle 42 ist die vierte Welle 48 mit
einem zweiten Rotor 50 verbunden, der im Zusammenspiel
mit einem zweiten Stator 52 eines zweiten Elektromotors,
der den zweiten Motor darstellt, ebenfalls elektrische Leistung übertragen
kann. Der erste Motor 44, 46 und der zweite Motor 50, 52 sind über eine
Stromschiene 53 verbunden, so dass sie sich gegenseitig
mit elektrischer Leistung speisen können. An die Stromschienel 53 kann
ferner eine Batterie, eine Kontrolleinrichtung o. ä. angeschlossen
sein.
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Wie in 1 deutlich
zu sehen ist, sind die Rotoren 44, 50 und Statoren 46, 52 in
einer eigenen Baugruppe 54 angeordnet. Das erste Planetengetriebe 18 und
das zweite Planetengetriebe 20 sind in einer weiteren Baugruppe 56 angeordnet.
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Somit ist ein Gehäuse 58 prinzipiell
zweigeteilt. Die beiden Baugruppen 54, 56 sind
nur über
die Welle des Antriebselements 10, die dritte Welle 42 und
die vierte Welle 48 miteinander verbunden, die allerdings
alle einen verhältnismäßig geringen Durchmesser
aufweisen, so dass mit Hilfe nicht dargestellter Radialwellendichtringe
eine Abdichtung der Baugruppe 54 gegenüber der weiteren Baugruppe 56 bewerkstelligt
werden kann. Durch die Abdichtung der Baugruppe 54 gegenüber der
weiteren Baugruppe 56 ist es möglich, die Baugruppe 54 schmiermittelfrei
zu halten, so dass hier keine unnötigen Panschverluste entstehen.
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Auf Grund der vereinfachten Darstellung
in 1 sind viele Elemente,
die für
den Betrieb des dargestellten 4WLVG notwendig sind, nicht dargestellt.
Beispielsweise wurde auf die Darstellung von Lagern und Dichtungen
vollständig
verzichtet. Gleichfalls wurde auf die Darstellung von Trennungen
einzelner Bauteile, wie beispielsweise das Gehäuse 58, die für die Montierbarkeit
des erfindungsgemäßen 4WLVG
wesentlich sind, verzichtet.
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Insbesondere die Durchmesser der
Planeten, Sonnen und Hohlräder
sind nicht maßstäblich. Die
Bestimmung der vorteilhaften Durchmesser der Planeten und Sonnen
ist eine Auslegungsfrage und ist von dem verlangten Durchgangsdrehmoment
und einem Knotenpunktabstand 88 abhängig (2).
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In dem Diagramm aus 2 sind die Leistungen im Variator, d.
h. in den beiden Motoren 44, 46; 50, 52 in
diesem Fall als elektrische Leistung angegeben. Dieses Diagramm
gilt für
alle 4WLVG, mit einem Leistungsdurchfluss von 100 kW und einem Knotenpunktverhältnis 88 von
3, wobei Hunderte von verschiedenen Kombination möglich sind,
die alle vier freie Wellenenden 10, 12, 42, 48 aufweisen.
Zwei dieser Wellen 10, 12, 42, 48 sind
Antrieb 10 und Abtrieb 12 und die anderen zwei
Wellen 42, 48 sind mit den zwei benötigten Motoren 44, 46; 50, 52 verbunden.
Der Betrieb dieser Motoren 44, 46; 50, 52 muss für diese
Getriebe in allen vier mathematischen Quadranten möglich sein.
Das bedeutet voll reversierbar und als Motor oder Generator. Für das Diagramm wurde
außerdem
ein reibungsfreier und nicht hybrider Betrieb angenommen, sodass
in den sogenannten Knotenpunkten 90, 92, wo einer
der Motoren 44, 46; 50, 52 zum
Stillstand kommt, der Variator Leistungsfluss gleich null ist. Außerhalb
der Knotenpunkte 90, 92 arbeitet immer einer der
Motoren 44, 46; 50, 52 als Motor
und der andere immer als Generator, sodass kein zusätzlicher
Leistungsfluss nach außen stattfindet.
Die mathematische Summe der beiden Motorleistungen ist also immer
null und der Leistungsfluss zwischen den Motoren 44, 46; 50, 52 wird im
Diagramm angegeben.
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Bei Ausnutzung des gesamten Drehzahlbereiches
haben alle diese Getriebe zwei Knotenpunkte 90, 92,
die bei richtiger Auslegung des 4WLVG auf der positiven Seite der
Getriebeabtriebsdrehzahl liegen, hier bei der Verhältniszahl 1 und 3,
welches einen Knotenpunktverhältnis 88 von
3 ergibt. Dieses Verhältnis
ist die wichtigste Kennzahl des 4WLVG. Es bestimmt die Gesamtspreizung ö bei voller
Durchgangsleistung und resultiert in diesem Beispiel in einem Variator
Leistungsfluss von 27% der Durchgangsleistung. Höhere Knotenpunktabstände 88 resultieren
in höheren
Variatorleistungen. Der obere und untere Spreizungspunkt 90, 92 wird
so gelegt, dass die negative Variatorhöchstleistung gleich der positiven
ist, damit die Motoren 44, 46; 50, 52 für diese
Höchstleistungen
ausgelegt werden können.
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Unter dem unteren Knotenpunkt 90 werden normalerweise,
auch bei Fahrzeugen, die verlangten Durchgangsleistungen sehr viel
niedriger, wobei theoretisch auch bei maximalem Abtriebsdrehmoment die
Durchgangsleistung gleich null wird, wenn das Fahrzeug steht. Dies
kann ausgenutzt werden, um die Spreizung 88 bei niedrigen
Fahrzeuggeschwindigkeiten praktisch auf einen unendlichen Bereich
zu erhöhen.
Die Teillastkurven bei halber, viertel und einem Zehntel der Durchgangsleistung
sind auch im Diagramm erhalten. Zusätzlich verschieben sich die Kurven
bei verschiedenen Antriebsdrehzahlen. Bei diesen niedrigen Leistungen
ist es für
Kraftfahrzeuge sogar möglich,
rückwärts zu fahren,
ohne Schaltstufen oder jegliche Kupplung einzusetzen und ohne dass
die normale Variator Leistungsgrenze überschritten wird.
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3 zeigt,
wie die Planetengetriebe 18, 20 miteinander verbunden
sind. Der Antrieb wird über den
ersten Träger 36 auf
die Bolzen 24, 34 übertragen. Die Bolzen 24, 34 sind
so mit dem ersten Träger 36 verbunden,
dass der erste Planet 24 und der zweite Planet 34 in
Eingriff stehen und dadurch bei der Rotation des ersten Trägers 36 um
eine Mittelachse in unterschiedliche Richtungen drehen. Der zweite Planet 32 steht
ferner im Eingriff mit der zweiten Sonne 38. Der erste
Planet 24 steht zusätzlich
im Eingriff mit der ersten Sonne 28 und dem ersten Hohlrad 30. Durch
eine Rotation des Trägers 36 werden
somit über
die Planten 26, 32 die Sonnen 28, 38 und
das erste Hohlrad 30 in Rotation versetzt. Die Verbindung der
Planetengetriebe 18, 20 erfolgt also über die
Planeten 26, 32.
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Eine mit 1 prinzipiell vergleichbare Anordnung
des erfindungsgemäßen 4WLVG
zeigt 4. Im Gegensatz
zu 1 ist in 4 das Antriebselement 10 keine
Vollwelle, sondern ein Hohlwellenstück bzw. einen Ring. Das Verbindungselement 14 des
Antriebselements 10 besteht aus Zähnen, die in einen Kettentrieb
eingreifen. Ferner ist im Gegensatz zu 1 in 4 sowohl
ein erster Träger 22 als
auch ein zweiter Träger 36 dargestellt.
Da definitionsgemäß das Antriebselement 10 mit
dem ersten Planetengetriebe 18 verbunden ist, sind im Vergleich
zu 1 in 4 bei ansonsten vergleichbarer Anordnung
das erste Planetengetriebe 18 und das zweite Planetengetriebe 20 miteinander
vertauscht. Somit ist definitionsgemäß das Antriebselement 10 mit
dem ersten Träger 22 verbunden,
der über
die erste Planetenwelle 24 die ersten Planeten 26 hält. Der
erste Planet 26 steht sowohl mit der ersten Sonne 28 als
auch mit dem zweiten Planeten 32 in Eingriff. Die erste
Sonne 28 ist mit einer dritten Welle 42 verbunden,
die als Hohlwelle ausgeführt
ist. Mit der dritten Welle 42 ist ein erster Rotor 44 verbunden,
der mit einem ersten Stator 46 zusammenwirkt. Der zweite
Planet 32 ist auf einer zweiten Planetenwelle 34 gelagert,
der genau wie die erste Planetenwelle 24 sowohl mit dem
ersten Träger 22 als
auch mit dem zweiten Träger 36 verbunden
ist. Der zweite Planet 32 ist über ein zweites Hohlrad 40 mit
dem Abtriebselement 12 verbunden.
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Ferner ist der zweite Planet 32 mit
einer zweiten Sonne 38 in Eingriff. Die zweite Sonne 38 ist mit
einer vierten Welle 48 verbunden, die in diesem Ausführungsbeispiel
als Vollwelle ausgeführt
ist. Mit der vierten Welle 48 ist ein Zylinder 60 verbunden, der
den zweiten Rotor 50 hält,
damit er mit dem zweiten Stator 52 zusammenwirken kann.
Im Gegensatz zu 1 ist
in 4 der zweite Rotor 50 außerhalb vom
zweiten Stator 52 angeordnet. Es ist grundsätzlich möglich, ohne
größeren konstruktiven
Aufwand den Rotor 44, 50 innerhalb bzw. außerhalb
des Stators 46 bzw. 52 anzuordnen. Auch in 4 sind die Rotoren 44, 50 und
Statoren 46, 52 in einen gemeinsamen Baugruppe 54 angeordnet,
die gegen die weitere Baugruppe 56 abgedichtet werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
(5) ist das Abtriebselement 12 nicht
mit einem Hohlrad, sondern mit einer Sonne verbunden. Das Antriebselement 10 ist
mit einem ersten Träger 22 verbunden,
der über
den ersten Bolzen 24 den ersten Planeten 26 lagert.
Der erste Planet 26 ist sowohl mit einer ersten Sonne 28 als
auch mit einem zweiten Planeten 32 in Eingriff. Die erste
Sonne 28 ist mit dem Abtriebselement 12 verbunden.
Der zweite Planet 32 ist sowohl mit einer zweiten Sonne 38 als auch
mit einem zweiten Hohlrad 40 in Eingriff. Sowohl die erste
Sonne 38 als auch das zweite Hohlrad 40 sind mit
einem Motor verbunden. Das bedeutet, dass in diesem Ausführungsbeispiel
das erste Planetengetriebe 18 nicht direkt mit einem Motor
verbunden ist, sondern nur indirekt über das zweite Planetengetriebe 20.
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Die zweite Sonne 38 ist über eine
dritte Welle 42 mit einem ersten Rotor 44 verbunden,
der mit einem ersten Stator 46 zusammenwirkt. Das zweite Hohlrad 40 ist über eine
vierte Welle 48 mit einem zweiten Rotor 50 verbunden,
der mit einem zweiten Stator 52 zusammenwirkt. Auch in
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Rotoren 44, 50 und Statoren 46, 52 in
einer einzigen Baugruppe 54 zusammengefasst, die gegen
eine weitere Baugruppe 56 abgedichtet werden kann. Allerdings
ist in diesem Ausführungsbeispiel
die Montage der vierten Welle 48, die mit dem zweiten Hohlrad 40 und
dem zweiten Rotor 50 verbunden ist, schwieriger, als bei
den vorherigen Ausführungsbeispielen.
Um die vierte Welle
48 montieren zu können, muss entweder das Gehäuse 58 oder
die mit dem zweiten Hohlrad 40 verbundene vierte Welle 48 zumindest
zweistückig
sein.
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Um diese Montageschwierigkeiten zu
vermeiden, kann der zweite Rotor 50 und der zweite Stator 52 auch
außerhalb
der Baugruppe 54 angeordnet werden (6). In dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Rotor 50 direkt
mit dem zweiten Hohlrad 40 verbunden, so dass auf eine
vierte Welle 48 verzichtet werden kann. Allerdings befindet
sich der zweite Rotor 50 und der zweite Stator 52 in
diesem Ausführungsbeispiel
in der gleichen Baugruppe 56, wie das erste Planetengetriebe 18 und
das zweite Planetengetriebe 20, so dass auch der zweite
Rotor 50 und der zweite Stator 52 von Getriebeöl umspült werden.
Zusätzlich
zu 5 ist in 6 ein Zusatzgetriebe 62 dargestellt.
Mit Hilfe des Zusatzgetriebes 62 kann für das Abtriebselement 12 eine
zusätzliche Übersetzung
realisiert werden, die in diesem Ausführungsbeispiel allerdings nicht
variierbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei dem Zusatzgetriebe 62 um ein Planetengetriebe,
das aus einem Träger 64 besteht,
der mit einem Planeten 66 verbunden ist, der wiederum mit
einem Hohlrad 68 und einer Sonne 70 verbunden
ist. Die Sonne 70 ist mit dem Abtriebselement 12 verbunden.
Dadurch, dass das Hohlrad 68 fest mit dem Gehäuse 58 verbunden
ist, kann die Übersetzung
des Zusatzgetriebes 62 nicht variiert werden. Bei dem Zusatzgetriebe 62 kann
es sich auch um eine Anordnung von Zahnrädern handeln, die jeweils um
feste Achsen rotieren und dadurch eine Übersetzung bewerkstelligen.
Ferner kann es sich bei dem Zusatzgetriebe 62 um ein erfindungsgemäßes 4WLVG
handeln, so dass der Übersetzungsbereich
(Spreizung) noch grösser
werden kann.