EP2914451A1 - Getriebeeinrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Getriebeeinrichtung für ein kraftfahrzeug

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EP2914451A1
EP2914451A1 EP13782977.6A EP13782977A EP2914451A1 EP 2914451 A1 EP2914451 A1 EP 2914451A1 EP 13782977 A EP13782977 A EP 13782977A EP 2914451 A1 EP2914451 A1 EP 2914451A1
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EP
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gear
connecting shaft
planetary
transmission device
planet carrier
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13782977.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Meixner
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Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K17/3462Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/05Multiple interconnected differential sets

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug eine erste Radachse (2) und eine zweite Radachse (3) aufweist, und wobei die zweite Radachse (3) aus zumindest einer ersten Teilachse (4) und einer zweiten Teilachse (5) besteht. Die Getriebeeinrichtung (1) zeichnet sich aus durch eine mit der ersten Teilachse (4) wirkverbindbare erste Verbindungswelle (12), durch eine mit der zweiten Teilachse (5) wirkverbindbare zweite Verbindungswelle (13) sowie durch ein Koppelgetriebe (6) mit einer mit einem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs wirkverbindbaren Antriebswelle (9) und mit einer mit der ersten Radachse (2) wirkverbindbaren Abtriebswelle (10), wobei über das Koppelgetriebe (6) die Antriebswelle (9) mit der Abtriebswelle (10) sowie mit der ersten und der zweiten Verbindungswelle (12,13) drehmomentaufteilend wirkverbunden ist.

Description

GETRIEBEEINRICHTUNG FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG
Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug eine erste Radachse und eine zweite Radachse aufweist, und wobei die zweite Radachse aus zumindest einer ersten Teilachse und einer zweiten Teilachse besteht.
Eine derartige Getriebeeinrichtung dient beispielsweise dem Übertragen eines Drehmoments zwischen einem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs und den wenigstens zwei Radachsen des Kraftfahrzeugs. Somit sind sowohl die erste Radachse als auch die zweite Radachse über die Getriebeeinrichtung an das Antriebsaggregat angebunden. Sie sind mithin angetriebene Radachsen, sodass das Kraftfahrzeug beispielsweise als allradangetriebenes Kraftfahrzeug vorliegt. Die erste Radachse ist dabei beispielsweise eine Vorderachse des Kraftfahrzeugs, während die zweite Radachse die Hinterachse des Kraftfahrzeugs darstellt. Es kann jedoch auch eine umgekehrte Konfiguration vorliegen. Bei derartigen Getriebeeinrichtungen kann beispielsweise eine Verbindungswelle vorgesehen sein, um das Drehmoment zu der zweiten Radachse zu übertragen, wobei die Verbindungswelle insbesondere als Kardanwelle ausgebildet ist. Um gute Fahreigenschaften zu erzielen, muss der zweiten Radachse üblicherweise ein Differential zugeordnet sein, welches an die Verbindungswelle angeschlossen ist und für eine Aufteilung des über die Getriebeeinrichtung bereitgestellten Drehmoments an die erste Teilachse und die zweite Teilachse Sorge trägt. Das Differential ist mithin in der Wirkverbindung zwischen der Verbindungswelle und der zweiten Radachse vorgesehen. Das Differential ist jedoch platzaufwendig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Getriebeeinrichtung vorzustellen, welche den eingangs genannten Nachteil nicht aufweist, sondern insbesondere eine kompakte Ausgestaltung der zweiten Radachse ermöglicht, wobei vorzugsweise kein Differential zwischen der Verbindungswelle und der zweiten Radachse vorliegt.
Dies wird erfindungsgemäß mit der Getriebeeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist eine mit der ersten Teilachse wirkverbindbare erste Verbindungswelle, eine mit der zweiten Teilachse wirkverbindbare zweite Verbindungswelle sowie ein Koppelgetriebe mit einer mit einem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs wirk- verbindbaren Antriebswelle und mit einer mit der ersten Radachse wirkverbindbaren Abtriebswelle vorgesehen, wobei über das Koppelgetriebe die Antriebswelle mit der Ab- triebswelle sowie mit der ersten und der zweiten Verbindungswelle drehmomentaufteilend wirkverbunden ist. Eine Drehmomentübertragung von der Getriebeeinrichtung in Richtung der zweiten Radachse wird also nicht wie üblich mittels lediglich einer Verbindungswelle beziehungsweise Kardanwelle, sondern vielmehr mit wenigstens zwei Verbindungswellen, nämlich der ersten und der zweiten Verbindungswelle, vorgenommen. Die erste Verbindungswelle ist dabei mit der ersten Teilachse der zweiten Radachse koppelbar beziehungsweise gekoppelt. Die zweite Verbindungswelle ist dagegen mit der zweiten Teilachse der zweiten Radachse koppelbar beziehungsweise gekoppelt. Weil die Drehmomentübertragung zu den beiden Teilachsen getrennt voneinander über die beiden Verbindungswellen erfolgt, kann ein ansonsten notwendiges Achsdifferential, welches der zweiten Radachse zugeordnet wäre, in das Koppelgetriebe integriert werden. Das Koppelgetriebe liegt insoweit als Doppeldifferential vor, welches sowohl ein Mittendifferential als auch das Achsdifferential in einer Baueinheit integriert. Entsprechend ist eine platzsparende Anordnung im Bereich der zweiten Radachse möglich.
Die Erfindung betrifft selbstverständlich auch ein Kraftfahrzeug mit einer Getriebeeinrichtung, welche bevorzugt auf die vorstehend genannte Art ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug weist die erste Radachse und die zweite Radachse auf, wobei die zweite Radachse aus zumindest der ersten Teilachse und der zweiten Teilachse besteht. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich durch eine mit der ersten Teilachse wirkverbundene erste Verbindungswelle, durch eine mit der zweiten Teilachse wirkverbundene zweite Verbindungswelle sowie durch ein Koppelgetriebe mit einer mit einem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs wirkverbundenen Antriebswelle und mit einer mit der ersten Radachse wirkverbundenen Abtriebswelle aus, wobei über das Koppelgetriebe die Antriebswelle mit der Abtriebswelle sowie mit der ersten und der zweiten Verbindungswelle drehmomentaufteilend wirkverbunden ist.
Die Wirkverbindung über das Koppelgetriebe ist drehmomentaufteilend. Das bedeutet, dass ein Teil des über die Antriebswelle bereitgestellten Drehmoments an der Abtriebswelle und ein weiterer Teil, beispielsweise zu gleichen Teilen, an der ersten und der zweiten Verbindungswelle bereitgestellt wird. Insbesondere kann dabei eine ungleiche Drehmomentverteilung zwischen der ersten Radachse und der zweiten Radachse erzielt werden, beispielsweise im Verhältnis 40:60. Dabei wird, wie bereits erläutert, das der zweiten Teilachse zugeführte Drehmoment, beispielsweise gleichmäßig, auf die erste Teilachse und die zweite Teilachse aufgeteilt. Sowohl die erste als auch die zweite Verbindungswelle ist bevorzugt als Kardanwelle ausgebildet. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Koppelgetriebe ein erstes Planetengetriebe und ein mit dem ersten Planetengetriebe unmittelbar wirkverbundenes zweites Planetengetriebe aufweist, wobei die Antriebswelle und die Abtriebswelle unmittelbar mit dem ersten Planetengetriebe und die erste sowie die zweite Verbindungswelle unmittelbar mit dem zweiten Planetengetriebe wirkverbunden sind. Das Koppelgetriebe integriert mithin zwei Planetengetriebe, nämlich das erste Planetengetriebe und das zweite Planetengetriebe. Das erste Planetengetriebe stellt dabei beispielsweise das Mittendifferential dar, während das zweite Planetengetriebe als Achsdifferential für die zweite Radachse arbeitet. Die beiden Planetengetriebe sind miteinander wirkverbunden. Die Antriebswelle und die Abtriebswelle sind unmittelbar an das erste Planetengetriebe angeschlossen, während die beiden Verbindungswellen unmittelbar an das zweite Planetengetriebe angeschlossen sind. Unter der unmittelbaren Wirkverbindung beziehungsweise dem unmittelbaren Anschluss ist zu verstehen, dass die genannten Wellen jeweils mit einem Element des entsprechenden Planetengetriebes gekoppelt sind, sodass die Wirkverbindung nicht über das jeweils andere Planetengetriebe verläuft. Die Wirkverbindung zwischen dem ersten Planetengetriebe und dem zweiten Planetengetriebe ist beispielsweise derart vorgesehen, dass die Hohlräder der Planetengetriebe unmittelbar miteinander wirkverbunden oder als gemeinsames Hohlrad ausgeführt sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das erste Planetengetriebe ein erstes Sonnenrad, ein erstes Hohlrad und einen ersten Planetenträger mit wenigstens einem mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad kämmenden Planetenrad aufweist, wobei der erste Planetenträger mit der Antriebswelle und das erste Sonnenrad mit der Abtriebswelle wirkverbunden ist. Das erste Planetengetriebe weist also den bekannten Aufbau mit Sonnenrad, Hohlrad und auf dem Planetenträger angeordneten Planetenrad auf. Das Planetenrad ist drehbar an dem Planetenträger angeordnet und kämmt sowohl mit dem ersten Sonnenrad als auch mit dem ersten Hohlrad, stellt also insoweit eine Wirkverbindung zwischen diesen her. An den ersten Planetenträger ist nun die Antriebswelle und an das erste Sonnenrad die Abtriebswelle angeschlossen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Planetengetriebe ein zweites Sonnenrad, ein zweites Hohlrad und einen zweiten Planetenträger aufweist, wobei der zweite Planetenträger mit der ersten oder der zweiten Verbindungswelle und das zweite Sonnenrad mit der jeweils anderen Verbindungswelle wirkverbunden ist. Auch das zweite Planetengetriebe weist also das Sonnenrad, das Hohlrad und den Planetenträger auf. Grundsätzlich bestehen nun zwei verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Getriebeeinrichtung. So kann beispielsweise die erste Verbin- dungswelle an den zweiten Planetenträger angeschlossen sein, während das zweite Sonnenrad an die zweite Verbindungswelle angebunden ist. Umgekehrt kann selbstverständlich auch die zweite Verbindungswelle mit dem zweiten Planetenträger und die erste Verbindungswelle mit dem zweiten Sonnenrad wirkverbunden beziehungsweise an diese angeschlossen sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der zweite Planetenträger zumindest ein Außenpianetenrad und zumindest ein Innenplanetenrad aufweist, die miteinander kämmen, wobei das Außenpianetenrad mit dem zweiten Hohlrad und das Innenplanetenrad mit dem zweiten Sonnenrad kämmt. Das zweite Planetengetriebe unterscheidet sich also insoweit von dem ersten Planetengetriebe, als das es als Doppelplanetengetriebe ausgebildet ist. Entsprechend ist sowohl das Außenpianetenrad als auch das Innenplanetenrad vorgesehen, über welche das zweite Hohlrad und das zweite Sonnenrad in Wirkverbindung stehen. Sowohl das Außenpianetenrad als auch das Innenplanetenrad sind an dem zweiten Planetenträger drehbar angeordnet. Sie kämmen miteinander, während gleichzeitig das Außenpianetenrad in das zweite Hohlrad und das Innenplanetenrad in das zweite Sonnenrad eingreift. Das Außenpianetenrad und das Innenplanetenrad können an bezüglich einer Drehachse des zweiten Planetenträgers unterschiedlichen Radialpositionen angeordnet sein.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wirkverbindung zwischen der zweiten Verbindungswelle und dem zweiten Planetenträger über eine Zahnradstufe oder die Wirkverbindung zwischen der zweiten Verbindungswelle und dem zweiten Sonnenrad über eine weitere Zahnradstufe oder über eine drehrichtungserhal- tende Kopplung, insbesondere über ein Umschlingungsgetriebe oder über ein drehrich- tungserhaltendes Zahnradgetriebe, vorliegt. Auch hier bestehen wiederum zwei Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Getriebeeinrichtung. So kann die zweite Verbindungswelle entweder an den zweiten Planetenträger oder alternativ an das zweite Sonnenrad angeschlossen sein. In ersterem Fall liegt beispielsweise eine Zahnradstufe vor, wobei beispielsweise ein erstes Zahnrad an dem zweiten Planetenträger vorgesehen beziehungsweise mit diesem wirkverbunden ist, während ein mit diesem Zahnrad kämmendes weiteres Zahnrad an der zweiten Verbindungswelle vorliegt.
Soll dagegen die zweite Verbindungswelle mit dem zweiten Sonnenrad wirkverbunden sein, so liegt diese über die weitere Zahnradstufe oder über die drehrichtungserhaltende Kopplung vor. Für die weitere Zahnradstufe gilt das vorstehend für die erste Zahnradstufe Gesagte. Die drehrichtungserhaltende Kopplung ist eine Getriebeeinrichtung, welche an ihrem Eingang dieselbe Drehrichtung aufweist wie an ihrem Ausgang. Beispielsweise ist die Kopplung als Umschlingungsgetriebe oder als Zahnradgetriebe mit einer Zwischenstufe, mithin also als drehrichtungserhaltendes Zahnradgetriebe, ausgebildet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Koppelgetriebe wenigstens eine Kupplung aufweist, mittels welcher der zweite Planetenträger oder das zweite Sonnenrad bezüglich des ersten Planetenträgers zumindest teilweise, insbesondere vollständig, festsetzbar ist. Bevorzugt sind selbstverständlich zwei Kupplungen vorgesehen, wobei mittels einer ersten Kupplung der zweite Planetenträger und mittels einer zweiten Kupplung das zweite Sonnenrad bezüglich des ersten Planetenträgers zumindest teilweise, insbesondere vollständig, festsetzbar ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung des Koppelgetriebes kann eine Drehmomentverteilung zwischen der ersten und der zweiten Radachse vorgenommen werden. Insbesondere kann das Drehmoment beziehungsweise ein Teil des Drehmoments gezielt von der ersten Radachse auf entweder die erste Teilachse oder die zweite Teilachse der zweiten Radachse verlagert werden. Entsprechend ist ein Torque Vectoring mittels einer einzigen Getriebeeinrichtung realisierbar. Sind wie vorstehend beschrieben zwei Kupplungen vorgesehen, so kann durch Betätigen der jeweiligen Kupplung gezielt Drehmoment von der ersten Radachse auf die erste Teilachse, die zweite Teilachse oder beide verlagert werden. Wird die Kupplung derart angesteuert, dass das Festsetzen lediglich teilweise vorliegt, so liegt zwischen dem zweiten Planetenträger beziehungsweise dem zweiten Sonnenrad und dem ersten Planetenträger Schlupf vor. Ist dagegen ein vollständiges Festsetzen vorgesehen, so ist eine schlupffreie Verbindung hergestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad als gemeinsames Hohlrad des ersten und des zweiten Planetengetriebes ausgeführt. Auf diese Art und Weise ist die Wirkverbindung zwischen dem ersten Planetengetriebe und dem zweiten Planetengetriebe auf einfache Art und Weise über die Hohlräder hergestellt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Verbindungswelle über eine erste Getriebeeinheit mit der ersten Teilachse und die zweite Verbindungswelle über eine, insbesondere identisch mit der ersten Getriebeeinheit ausgebildete zweite Getriebeeinheit mit der zweiten Teilachse verbindbar ist. Zwischen den Verbindungswellen und der jeweiligen Teilachse sind also die Getriebeeinheiten vorgesehen. Diese Getriebeeinheiten können beispielsweise eine Zahnradstufe, insbesondere eine Kegelradstufe, aufweisen. Dabei können für die erste Teilachse und die zweite Teilachse unterschiedliche Getriebeeinheiten vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die zweite Getriebeeinheit der zweiten Teilachse identisch mit der ersten Getriebeeinheit der ersten Teilachse ausgestaltet ist, um insoweit eine geringere Anzahl unterschiedlicher Teile vorhalten zu müssen.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Verbindungswelle koaxial oder parallel versetzt zueinander angeordnet sind. Ersteres ist insbesondere dann der Fall, wenn die erste Verbindungswelle mit dem zweiten Planetenträger und die zweite Verbindungswelle mit dem zweiten Sonnenrad jeweils unmittelbar wirkverbunden ist, also beispielsweise ohne die vorstehend angesprochene Zahnradstufe. Die koaxiale Anordnung der beiden Verbindungswellen ermöglicht eine äußerst platzsparende Ausgestaltung der Getriebeeinrichtung. Die parallel zueinander versetzte Anordnung ist insbesondere vorgesehen, wenn zum Beispiel die Wirkverbindung der ersten Verbindungswelle über die Zahnradstufe oder die drehrichtungserhaltende Kopplung verläuft.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
Figur 1 eine erste Ausführungsform der Getriebeeinrichtung,
Figur 2 eine erste Variante einer zweiten Ausführungsform der Getriebeeinrichtung,
Figur 3 eine zweite Variante der zweiten Ausführungsform,
Figur 4 eine dritte Variante der zweiten Ausführungsform, und
Figur 5 eine vierte Variante der zweiten Ausführungsform.
Die Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Getriebeeinrichtung 1 eines Kraftfahrzeugs, welches hier nicht näher dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug weist eine erste Radachse 2 und eine zweite Radachse 3 auf, die hier lediglich schematisch angedeutet sind, wobei die zweite Radachse 3 aus zumindest einer ersten Teilachse 4 und einer zweiten Teilachse 5 besteht. Die Getriebeeinrichtung 1 verfügt über ein Koppelgetriebe 6, welches sich im Wesentlichen aus einem ersten Planetengetriebe 7 und einem zweiten Planetengetriebe 8 zusammensetzt. Das Koppelgetriebe 1 weist eine Antriebswelle 9 auf, die mit einem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs wirkverbindbar ist. Weiterhin verfügt das Koppelgetriebe 6 über eine Abtriebswelle 10, an welche über eine Zahnradstufe 11 die erste Radachse 2 angeschlossen ist. Eine Wirkverbindung von dem Koppelgetriebe 6 zu der zweiten Radachse 3 beziehungsweise der dieser zugeordneten ersten Teilachse 4 und der zweiten Teilachse 5 liegt über eine erste Verbindungswelle 12 und eine zweite Verbindungswelle 13 vor. Die erste Verbindungswelle 12 ist über eine erste Getriebeeinheit 14, die beispielsweise als Zahnradstufe vorliegt, mit der ersten Teilachse 4 und die zweite Verbindungswelle über eine zweite Getriebeeinheit 15, die beispielsweise ebenfalls als Zahnradstufe vorliegt, mit der zweiten Teilachse 5 wirkverbunden.
Das erste Planetengetriebe 7 besteht aus einem ersten Sonnenrad 16, einem ersten Hohlrad 17 und einem ersten Planetenträger 18 mit wenigstens einem Planetenrad 19. Das zweite Planetengetriebe 8 besteht dagegen aus einem zweiten Sonnenrad 20, einem zweiten Hohlrad 21 und einem zweiten Planetenträger 22. An dem zweiten Planetenträger 22 sind wenigstens ein Außenplanetenrad 23 sowie mindestens ein Innenpla- netenrad drehbar angeordnet. Das Planetenrad 19, welches drehbar an dem ersten Planetenträger 18 befestigt ist, kämmt nun sowohl mit dem ersten Sonnenrad 16 als auch mit dem ersten Hohlrad 17. Im Falle des zweiten Planetengetriebes 8 ist es dagegen vorgesehen, dass das Außenplanetenrad 23 mit dem Innenplanetenrad 24 und zudem mit dem zweiten Hohlrad 21 kämmt. Das Innenplanetenrad 24 kämmt dagegen mit dem Außenplanetenrad 23 und mit dem zweiten Sonnenrad 20. Eine Wirkverbindung zwischen dem zweiten Sonnenrad 20 und dem zweiten Hohlrad 21 liegt mithin über das Außenplanetenrad 23 und das Innenplanetenrad 24 vor.
Die Planetengetriebe 7 und 8 sind miteinander wirkverbunden. In dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dies durch die Ausbildung der Hohlräder 17 und 21 als gemeinsames Hohlrad 25 vorgesehen. Es kann jedoch auch auf andere Art und Weise eine Wirkverbindung zwischen den Hohlrädern 17 und 21 hergestellt sein. Die Antriebswelle und die Abtriebswelle 10 sind nun unmittelbar mit dem ersten Planetengetriebe und die beiden Verbindungswellen 12 und 13 unmittelbar mit dem zweiten Planetengetriebe 8 wirkverbunden. Dabei ist in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel die Antriebswelle 9 mit dem ersten Planetenträger 18 und die Abtriebswelle 10 mit dem ersten Sonnenrad 16 unmittelbar wirkverbunden. Dagegen ist die erste Verbindungswelle 12 mit dem zweiten Sonnenrad 20 und die zweite Verbindungswelle 13 über eine Zahnradstufe 26 mit dem zweiten Planetenträger 22 unmittelbar wirkverbunden.
Die Figur 2 zeigt eine erste Variante einer zweiten Ausführungsform der Getriebeeinrichtung 1. Diese ist grundsätzlich ähnlich der ersten Ausführungsform aufgebaut, sodass insoweit auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Nachfolgend wird lediglich auf die Unterschiede eingegangen. Diese liegen hauptsächlich auf Seiten des zweiten Planetengetriebes 8. Es ist nun vorgesehen, dass die erste Verbindungswelle 12 unmittelbar an den zweiten Planetenträger 22 angeschlossen ist, während die zweite Verbindungswelle 13 über die Zahnradstufe 26 an das zweite Sonnenrad 20 angebunden ist.
Aus dieser Anordnung ergibt sich die Möglichkeit, zwei Kupplungen 27 und 28 vorzusehen. Mithilfe der Kupplung 27 kann der zweite Planetenträger 22 bezüglich des ersten Planetenträgers 19 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, festgesetzt werden.. Mithilfe der Kupplung 28 kann dagegen das zweite Sonnenrad 20 bezüglich des ersten Planetenträgers 18 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, festgesetzt werden. Mithilfe der Kupplungen 27 und 28 kann gezielt Drehmoment von der ersten Radachse 2 auf entweder die erste Teilachse 4 (mithilfe der Kupplung 27) oder auf die zweite Teilachse 5 (mithilfe der Kupplung 28) umgeleitet werden. Entsprechend ist mit der Getriebeeinrichtung 1 ein Torque Vectoring zwischen der ersten Radachse 2 und der zweiten Radachse 3 beziehungsweise den Teilachsen 4 und 5 realisiert. Über die Kupplungen 27 und 28 kann anstelle der Wirkverbindung zu dem ersten Planetenträger 18 auch eine Wirkverbindung zu dem ersten Sonnenrad 16 herstellbar sein.
In der hier dargestellten ersten Variante der ersten Ausführungsform der Getriebeeinrichtung 1 sind die Getriebeeinheiten 14 und 15 spiegelbildlich ausgestaltet. Dies ist auch für die erste Ausführungsform, die in der Figur 1 gezeigt ist, der Fall.
Die Figur 3 zeigt eine zweite Variante der zweiten Ausführungsform. Nachfolgend wird lediglich auf die Unterschiede eingegangen. Insoweit wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Hier ist es nun vorgesehen, dass die Getriebeeinheiten 14 und 15 identisch ausgebildet sind. Dies hat den Vorteil, dass die Anzahl der bereitzustellenden unterschiedlichen Teile verringert werden kann. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Getriebeeinheiten 14 und 15 muss die Anbindung beispielsweise der zweiten Verbindungswelle 13 an das zweite Planetengetriebe 8 beziehungsweise das Koppelgetriebe 6 geändert werden. Beispielsweise ist hier nun eine drehrichtungserhaltende Kopplung 29 vorgesehen, die in dem vorliegenden Fall als Umschlingungsgetriebe ausgestaltet ist.
Die Figur 4 zeigt eine dritte Variante der zweiten Ausführungsform der Getriebeeinrichtung 1. Auch hier wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Der Unterschied zu den vorstehenden Varianten liegt in der Anordnung der Getriebeeinheiten 14 und 15 zueinander. Aufgrund der hier gewählten Bauform können diese sehr platzsparend zu- einander angeordnet sein beziehungsweise sogar in einem Getriebemodul integriert vorliegen.
Die Figur 5 zeigt eine vierte Variante der zweiten Ausführungsform der Getriebeeinrichtung 1. Es wird wiederum auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Während die Verbindungswellen 12 und 13 für die bislang vorgestellten Ausführungsformen parallel versetzt zueinander angeordnet waren, liegen sie nun koaxial zueinander vor. Auch auf diese Art und Weise ist eine äußerst platzsparende Anordnung der Getriebeeinheiten 14 und 15 beziehungsweise eine Integration in einem Getriebemodul möglich.
BEZUGSZEICHENLISTE
Getriebeeinrichtung
1. Radachse
2. Radachse
1. Teilachse
2. Teilachse
Koppelgetriebe
1. Planetengetriebe
2. Planetengetriebe
Antriebswelle
Abtriebswelle
Zahnradstufe
1. Verbindungswelle
2. Verbindungswelle
1. Getriebeeinheit
2. Getriebeeinheit
1. Sonnenrad
1. Hohlrad
1. Planetenträger
Planetenrad
2. Sonnenrad
2. Hohlrad
2. Planetenträger
Außenplanetenrad
Innenplanetenrad
Gemeinsames Hohlrad
Zahnradstufe
Kupplung
Kupplung
Kopplung

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Getriebeeinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug eine erste Radachse
(2) und eine zweite Radachse (3) aufweist, und wobei die zweite Radachse
(3) aus zumindest einer ersten Teilachse (4) und einer zweiten Teilachse (5) besteht, gekennzeichnet durch eine mit der ersten Teilachse
(4) wirkverbindbare erste Verbindungswelle (12), durch eine mit der zweiten Teilachse (5) wirkverbindbare zweite Verbindungswelle (13) sowie durch ein Koppelgetriebe (6) mit einer mit einem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs wirkverbindbaren Antriebswelle (9) und mit einer mit der ersten Radachse (2) wirkverbindbaren Abtriebswelle (10), wobei über das Koppelgetriebe (6) die Antriebswelle (9) mit der Abtriebswelle (10) sowie mit der ersten und der zweiten Verbindungswelle (12,13) drehmomentaufteilend wirkverbunden ist.
Getriebeeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelgetriebe (6) ein erstes Planetengetriebe (7) und ein mit dem ersten Planetengetriebe (7) unmittelbar wirkverbundenes zweites Planetengetriebe (8) aufweist, wobei die Antriebswelle (9) und die Abtriebswelle (10) unmittelbar mit dem ersten Planetengetriebe (7) und die erste sowie die zweite Verbindungswelle (12,13) unmittelbar mit dem zweiten Planetengetriebe (8) wirkverbunden sind.
Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Planetengetriebe (7) ein erstes Sonnenrad (16), ein erstes Hohlrad (17) und einen ersten Planetenträger (18) mit wenigstens einem mit dem ersten Sonnenrad (16) und dem ersten Hohlrad (17) kämmenden Planetenrad (19) aufweist, wobei der erste Planeteriträger (18) mit der Antriebswelle (9) und das erste Sonnenrad (16) mit der Abtriebswelle (10) wirkverbunden ist.
Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Planetengetriebe (8) ein zweites Sonnenrad (20), ein zweites Hohlrad (21) und einen zweiten Planetenträger (22) aufweist, wobei der zweite Planetenträger (22) mit der ersten oder der zweiten Verbindungswelle (12,13) und das zweite Sonnenrad (20) mit der jeweils anderen Verbindungswelle (13,12) wirkverbunden ist.
5. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenträger (22) zumindest ein Außenplaneten- rad (23) und zumindest ein Innenplanetenrad (24) aufweist, die miteinander kämmen, wobei das Außenplanetenrad (23) mit dem zweiten Hohlrad (21) und das Innenplanetenrad (24) mit dem zweiten Sonnenrad (20) kämmt.
6. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung zwischen der ersten Verbindungswelle (12) und dem zweiten Planetenträger (22) über eine Zahnradstufe (26) oder die Wirkverbindung zwischen der ersten Verbindungswelle (12) und dem zweiten Sonnenrad (20) über eine weitere Zahnradstufe oder über eine drehrichtungserhalten- de Kopplung (29), insbesondere über ein Umschlingungsgetriebe oder über ein drehrichtungserhaltendes Zahnradgetriebe, vorliegt.
7. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelgetriebe (6) wenigstens eine Kupplung (27,28) aufweist, mittels welcher der zweite Planetenträger (22) oder das zweite Sonnenrad (20) bezüglich des ersten Planetenträgers (18) zumindest teilweise, insbesondere vollständig, festsetzbar ist.
8. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (17) und das zweite Hohlrad (21) als gemeinsames Hohlrad (25) des ersten und des zweiten Planetengetriebes (7,8) ausgeführt sind.
9. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindungswelle (12) über eine erste Getriebeeinheit (14) mit der ersten Teilachse (4) und die zweite Verbindungswelle (13) über eine, insbesondere identisch mit der ersten Getriebeeinheit (14) ausgebildete zweite Getriebeeinheit (15) mit der zweiten Teilachse (5) verbindbar ist.
10. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Verbindungswelle (12,13) koaxial oder parallel versetzt zueinander angeordnet sind.
EP13782977.6A 2012-11-02 2013-10-24 Getriebeeinrichtung für ein kraftfahrzeug Withdrawn EP2914451A1 (de)

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US (1) US9902261B2 (de)
EP (1) EP2914451A1 (de)
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WO (1) WO2014067639A1 (de)

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