EP3394476A1 - Drive train device having an electric motor - Google Patents

Drive train device having an electric motor

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EP3394476A1
EP3394476A1 EP16822382.4A EP16822382A EP3394476A1 EP 3394476 A1 EP3394476 A1 EP 3394476A1 EP 16822382 A EP16822382 A EP 16822382A EP 3394476 A1 EP3394476 A1 EP 3394476A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gear
planetary gear
drive train
train device
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16822382.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Tobias Schilder
Josep Maria Bou Romano
Klaus Riedl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of EP3394476A1 publication Critical patent/EP3394476A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F16H3/52—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears
    • F16H3/54—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears one of the central gears being internally toothed and the other externally toothed
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    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
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    • B60K2001/001—Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
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    • F16H2200/2035—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with two engaging means
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    • F16H2200/2064—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using at least one positive clutch, e.g. dog clutch
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    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2094—Transmissions using gears with orbital motion using positive clutches, e.g. dog clutches

Definitions

  • the invention relates to a drive train device with an electric motor and a transmission.
  • a drive train device which has an electric motor, a final drive and arranged between the electric motor and the final drive, the transmission has exactly one planetary gear, a brake unit and a clutch unit and the
  • the invention is in particular the object of a compact
  • Starting point is a drive train device with at least one electric motor, at least one final drive and one between the electric motor and the
  • Axle drive arranged gear which has exactly one planetary gear, a brake unit and a clutch unit and which is at least structurally provided for the circuit of two powershift transmission gears.
  • a drive train device provided for an electromotive drive can be provided, which allows a compact design.
  • a "planetary gear stage” is intended in particular to mean a gear stage with at least one gear
  • planetary which is provided for the initiation, forwarding and / or discharge of a drive power.
  • planetary gear should in In this context, in particular, a transmission to be understood that exactly a sun gear, which interacts with at least one planet and at least one ring gear, exactly one planet carrier, which cooperates with at least one sun gear and at least one ring gear, and / or exactly one ring gear, with at least one Sun gear and with at least one planet carrier
  • a "brake unit” is to be understood in particular as meaning a unit having at least two coupling elements which are rotatable relative to one another and intended to be connected to one another in a rotationally fixed manner, one of the coupling elements being fixed to the housing rotatably arranged
  • Coupling elements are understood, which are intended to be rotatably connected to each other.
  • By “intended” is intended to be understood in particular specially designed and / or equipped.
  • the planetary gear has a ring gear, which is permanently coupled to the electric motor via a spur gear.
  • connection understood in particular that the electric motor has a rotor which is connected via a non-switchable connection, such as a shaft or a gear stage, permanently connected to the ring gear.
  • the ring gear at its outer periphery a
  • the planetary gear has a planet carrier, which is permanently coupled to the final drive. This can be one of the
  • Electric motor provided power are well discharged from the planetary gear.
  • an advantageous arrangement of the brake unit is possible.
  • the planetary gear has a sun gear and the brake unit is provided to arrange the sun gear fixed to the housing.
  • the coupling unit is provided to the
  • the two forward gears can thereby be easily provided by means of the planetary gear.
  • blocking the planetary gear is to be understood in particular that the sun gear, the planet carrier and the ring gear of the planetary gear are rotatably connected to each other, whereby they always have the same speed and a same direction of rotation in such an operating condition.
  • a coupling element of the coupling unit is arranged radially within an outer circumference of the ring gear, resulting in a particularly compact design.
  • the brake unit is executed form-locking switching.
  • a "form-locking switching brake unit” is to be understood in particular as a brake unit having a toothing and / or claws for connecting their coupling elements or for connecting their coupling element, which intermesh positively to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a
  • the brake unit with positive engagement switching is preferably designed as a claw brake and / or comprises a sliding sleeve for producing the interlocking connection
  • the brake unit is preferably designed without synchronization, but in principle may also have synchronization.
  • the coupling unit is designed frictionally switching. As a result, the power shiftability of the gears can be easily realized. Under one
  • Coupling unit are understood to have the connection of their coupling elements or to connect their coupling element at least two friction partners, which frictionally abut each other to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a fully closed state takes place at least mainly by friction.
  • Coupling unit is preferably as a disc clutch or a
  • the transmission has at least one first gear stage.
  • This additional gear stage a compact design can be realized, which in particular allows an advantageous arrangement of the electric motor relative to the planetary gear.
  • an advantageous transmission ratio between the electric motor and the final drive can be achieved.
  • a "gear stage” is to be understood in particular as meaning a non-shiftable gear pairing.
  • the gear stage has a spur gear, in which the planetary gear is integrated.
  • spur gear in which the planetary gear is integrated.
  • integrated is to be understood in particular as meaning that the spur gear spans a construction space in which the planetary gears and the sun gear of the planetary gear stage are arranged, in particular Particularly preferably, the spur gear of the gear stage is formed integrally with the ring gear of the planetary gear, that is, the ring gear is formed in the form of a one-piece or multi-part ring, which at its
  • Outer circumference has a toothing for forming the spur gear.
  • the transmission has a second gear stage, which is arranged operatively between the planetary gear and the final drive, and having a permanently connected to the planet carrier first gear and a final drive associated second gear.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a drive train device with a
  • FIG. 4 shows a further alternative embodiment of the drive train device.
  • FIG. 1 shows a drive train device for a motor vehicle. The
  • Drive train device is provided for an electric motor drive of the motor vehicle.
  • the motor vehicle can basically be designed as a pure electric vehicle.
  • the drive train device is provided for a combination with a drive train device for an internal combustion engine drive of the motor vehicle.
  • the proposed drive train device which is provided for the electromotive drive, act on a first drive axle of the motor vehicle, while the drive train device, which is provided for the internal combustion engine drive, to a second
  • the motor vehicle has an additional summing and / or selection gear, which is connected downstream of the two drive train devices and which is intended to connect both driveline devices to a single drive axle.
  • the drive train device has an electric motor 10a, an axle drive 12a and a transmission 11a arranged between the electric motor 10a and the final drive 12a.
  • the transmission 1 1 a based on a given by the electric motor 10 a drive power, arranged in the power flow behind the electric motor 10 a. A power flow between the electric motor 10a and the final drive 12a is completely passed through the transmission 1 1 a.
  • the transmission 1 1 a comprises a transmission housing 13 a and exactly one in the
  • Gear housing 13a arranged planetary gear stage Pi a. Further, the transmission includes 1 1 a exactly one brake unit B1 a with a rotatably mounted coupling element B1 1a and a housing fixedly arranged coupling element B12a and exactly one
  • Coupling unit K1 a with two rotatably arranged coupling elements K11 a, K12a.
  • the planetary gear Pi a in conjunction with the brake unit B1 a and the
  • Coupling unit K1 a is, as shown in Figure 2, for the circuit of two
  • Transmission gears V1 a, V2a provided.
  • the gears V1 a, V2a are mutually loadable.
  • the planetary gear stage Pi a has a109planetenradsatz and includes a sun gear P1 1 a, a ring gear P13a and a planet P12a.
  • Planetary P12a performs one or more planet gears P1 a on a circular path around the sun gear P1 1 a.
  • the planet gears P14a mesh with the sun gear P1 1 a and with the ring gear P13a.
  • the planet gears P14a are rotatable on the
  • the ring gear P13a is coupled to the electric motor 10a.
  • the ring gear P13a forms an input element of the planetary wheel Pia.
  • the electric motor 10a is permanently coupled to the ring gear P13a.
  • the planet carrier P12a is permanently coupled to the final drive 12a.
  • the planet carrier P12a forms an output element of the planetary gear stage Pi a.
  • the brake unit B1 a is provided to rotatably couple the sun gear P1 1a of the planetary gear Pi a to the transmission housing 13 a.
  • the first coupling element B11a of the brake unit B1a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the sun gear P1a.
  • the second coupling element B12a of the brake unit B1a is permanently non-rotatably connected to the transmission housing 13a. If the brake unit B1a closed, the sun P1a is the planetary gear Pi a rotatably connected to the transmission housing 13a.
  • the brake unit B1a is closed in the first gear V1a.
  • the coupling unit K1 a is open in the first gear V1 a.
  • the coupling unit K1 a is intended to block the planetary gear Pi a.
  • the coupling unit K1 a is provided to rotatably connect the planet carrier P12a and the ring gear P13a of the planetary gear Pi a.
  • the first coupling element B1 1 a of the coupling unit K1 a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier P12a.
  • Coupling unit K1 a is permanently rotatably connected to the ring gear P13a. If the clutch unit K1 a closed, the planetary gear Pi has a
  • the coupling unit K1 a is in the second
  • the brake unit B1 a is advantageously designed positively switching.
  • the brake unit B1a is particularly advantageously formed without a synchronization unit, since the overall concept of the transmission 1 1 a allows a sufficiently comfortable circuit of the brake unit B1a without sync unit.
  • the brake unit B1 a can also be switched in a form-locking switching manner with a synchronizing unit or by frictionally switching, for B. in the form of a multi-plate clutch, be executed.
  • the coupling unit K1 a is, regardless of the type of training of the brake unit B1 a considered, advantageously designed frictionally switching.
  • the coupling elements B1 1 a, B12a of the brake unit B1 a are positively connected to each other.
  • the coupling elements K1 1a, K12a of the coupling unit K1 a are mutually corresponding friction partner or carrier for each other
  • FIG. 2 shows a circuit diagram of the transmission.
  • the brake unit B1a In a gear change from the first gear V1 a in the second gear V2a, the brake unit B1a is opened, while at the same time the clutch unit K1 a is closed.
  • the clutch unit K1 a In order to carry out the transmission gear change under load, the clutch unit K1 a is successively closed. By the successive closing of the clutch unit K1 a, the clutch unit K1 a takes over successively a torque from the brake unit B1 a. If the brake unit B1 a load-free, it is opened and the coupling unit K1 a can be completely closed. Conversely, in a gear change from the second gear V2a in the first gear V1 a first
  • Coupling unit K1 a successively opened. This reduces a differential speed between the coupling elements B1 1 a, B12a of the brake unit B1 a. Rejects that
  • Brake unit B1 a on a synchronous speed i. is the sun P11 a of the planetary gear Pi a, the brake unit B1 a is closed.
  • the transmission 1 1a has, in addition to the planetary gear Pi a two gear stages 14a, 15a.
  • the first gear stage 14a is operatively arranged between the electric motor 10a and the planetary gear Pi a.
  • the first gear stage 14a comprises a first spur gear, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to a rotor of the electric motor 10a, and a second spur gear, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the ring gear P13a or in one piece with the ring gear P13a.
  • the planetary gear stage Pi a is integrated in the second spur gear of the first gear stage 14a.
  • the second gear 15a is operatively arranged between the planetary gear Pi a and the final drive 12a.
  • the second gear stage 15a has a permanently connected to the planet carrier P12a first gear, which for example, may be formed as a drive pinion for the final drive 12a in the form of a bevel gear or a spur gear.
  • the second gear 15a has a second gear, which is assigned to the final drive 12a and which is formed, for example, as a crown wheel.
  • the second gear stage 15a can be developed further and executed as a further planetary gear stage (not shown).
  • the other planetary gear is executed in the case of this development as a planetary gear.
  • the planet carrier P12a of the first planetary gear Pi connected to a sun gear of the other planetary gear rotatably connected, a ring gear of the other planetary gear rotatably connected to the transmission housing 13a and a planet carrier of the other planetary gear with the second gear, which the final drive 12a is assigned rotatably connected.
  • FIGS. 3 and 4 show two further exemplary embodiments of the invention. The following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, reference being made to the description of the other exemplary embodiments, in particular FIG. 1, with regard to components, features and functions remaining the same. To distinguish the
  • Embodiment of Figure 1 replaced by the letters b and c in the reference numerals of the embodiments of Figures 3 and 4.
  • identically named components in particular with regard to components having the same reference numerals, it is also possible in principle to refer to the drawings and / or the description of the others
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of a drive train device.
  • the drive train device comprises an electric motor 10b, an axle drive 12b and a transmission 11b arranged between the electric motor 10b and the final drive 12b.
  • the transmission 11b comprises a first gear stage 14b, a planetary gear stage P1b and a second gear stage 15b.
  • the planetary gear P1 b includes a sun gear P1 1 b, a planet P12b, on the planet P12b rotatably mounted planet gears P14b and a ring gear P13b.
  • the transmission 1 1 b comprises a brake unit B1 b with two coupling elements B1 1 b, B12b and a coupling unit K1 b with two coupling elements K1 1 b, K12b.
  • the brake unit B1 b is provided to arrange the sun gear P1 1 b fixed to the housing for a first transmission gear.
  • the coupling unit K1 b is provided for a second Gear V2b the planetary gear P1 to lock.
  • the first coupling element K11 b is connected to the sun gear P1 1b.
  • the second coupling element K12b is connected to the
  • FIG. 4 shows a further alternative embodiment of a drive train device.
  • the powertrain device comprises an electric motor 10c, an axle drive 12c and a transmission 11c arranged between the electric motor 10c and the final drive 12c.
  • the transmission 1 1 c includes a first gear stage 1 c, a
  • the planetary gear P1 c includes a sun P11 c, a planet carrier P12c, on the planet P12c rotatably mounted planet gears P14c and a ring gear P13c.
  • the transmission 1 1 c comprises a brake unit B1 c with two coupling elements B1 1 c, B12c and a coupling unit K1 c with two coupling elements K1 1 c, K12c.
  • the brake unit B1 c is provided to arrange the sun gear P1 c fixed to the housing for a first transmission gear.
  • the coupling unit K1 c is provided for a second
  • Gear V2c the planetary gear P1 c to lock.
  • the first coupling element K1 1 c is connected to the sun gear P1 1 c.
  • the second coupling element K12c is connected to the sun gear P1 1 c.

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Abstract

The invention relates to a drive train device having at least one electric motor (10), at least one axle drive (12), and a transmission (11) arranged between the electric motor (10) and the axle drive (12), which transmission has exactly one planetary gear stage (P1), one braking unit (B1), and one clutch unit (K1) and which transmission is provided, at least in terms of design, for the selection of two powershiftable transmission gears (V1, V2).

Description

Antriebsstrangvorrichtung mit einem Elektromotor  Drive train device with an electric motor
Die Erfindung betrifft eine Antriebsstrangvorrichtung mit einem Elektromotor und einem Getriebe. The invention relates to a drive train device with an electric motor and a transmission.
Aus der US 9,062,744 B2 ist bereits eine Antriebsstrangvorrichtung mit einem From US 9,062,744 B2 is already a drive train device with a
Elektromotor und einem Getriebe bekannt. Electric motor and a transmission known.
Aus der gattungsgemäßen WO 2014029651 A1 ist eine Antriebsstrangvorrichtung bekannt, die einen Elektromotor, einen Achsantrieb und ein zwischen dem Elektromotor und dem Achsantrieb angeordnetes Getriebe aufweist, wobei das Getriebe genau eine Planetenradstufe, eine Bremseinheit und eine Kupplungseinheit aufweist und zur From the generic WO 2014029651 A1 discloses a drive train device is known, which has an electric motor, a final drive and arranged between the electric motor and the final drive, the transmission has exactly one planetary gear, a brake unit and a clutch unit and the
Schaltung von zwei lastschaltbaren Getriebegängen vorgesehen ist. Circuit of two powershift transmission gears is provided.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kompakte The invention is in particular the object of a compact
Antriebsstrangvorrichtung bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße To provide drive train device. It is by an inventive
Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Embodiment solved according to the claim. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Ausgangspunkt ist eine Antriebsstrangvorrichtung mit zumindest einem Elektromotor, zumindest einem Achsantrieb und einem zwischen dem Elektromotor und dem Starting point is a drive train device with at least one electric motor, at least one final drive and one between the electric motor and the
Achsantrieb angeordneten Getriebe, das genau eine Planetenradstufe, eine Bremseinheit und eine Kupplungseinheit aufweist und das zumindest konstruktiv zur Schaltung von zwei lastschaltbaren Getriebegängen vorgesehen ist. Dadurch kann eine für einen elektromotorischen Antrieb vorgesehene Antriebsstrangvorrichtung bereitgestellt werden, welche eine kompakte Bauform ermöglicht. Unter einer„Planetenradstufe" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Getriebestufe mit zumindest einem Axle drive arranged gear, which has exactly one planetary gear, a brake unit and a clutch unit and which is at least structurally provided for the circuit of two powershift transmission gears. As a result, a drive train device provided for an electromotive drive can be provided, which allows a compact design. In this context, a "planetary gear stage" is intended in particular to mean a gear stage with at least one gear
Planetenradgetriebe verstanden werden, das zur Einleitung, Weiterleitung und/oder Ausleitung einer Antriebsleistung vorgesehen ist. Unter einem„Planetengetriebe" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Getriebe verstanden werden, das genau ein Sonnenrad, das mit zumindest einem Planetenradträger und zumindest einem Hohlrad zusammenwirkt, genau einen Planetenradträger, der mit zumindest einem Sonnenrad und zumindest einem Hohlrad zusammenwirkt, und/oder genau ein Hohlrad, das mit zumindest einem Sonnenrad und mit zumindest einem Planetenradträger Be understood planetary, which is provided for the initiation, forwarding and / or discharge of a drive power. Under a "planetary gear" should in In this context, in particular, a transmission to be understood that exactly a sun gear, which interacts with at least one planet and at least one ring gear, exactly one planet carrier, which cooperates with at least one sun gear and at least one ring gear, and / or exactly one ring gear, with at least one Sun gear and with at least one planet carrier
zusammenwirkt, aufweist. Unter einer„Bremseinheit" soll insbesondere eine Einheit mit zumindest zwei relativ zueinander drehbaren Kopplungselementen verstanden werden, die dazu vorgesehen sind, drehfest miteinander verbunden zu werden, wobei eines der Kopplungselemente gehäusefest angeordnet ist. Unter einer„Kupplungseinheit" soll insbesondere eine Einheit mit zumindest zwei drehbar angeordneten cooperates, has. A "brake unit" is to be understood in particular as meaning a unit having at least two coupling elements which are rotatable relative to one another and intended to be connected to one another in a rotationally fixed manner, one of the coupling elements being fixed to the housing rotatably arranged
Kopplungselementen verstanden werden, die dazu vorgesehen sind, drehfest miteinander verbunden zu werden. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Coupling elements are understood, which are intended to be rotatably connected to each other. By "intended" is intended to be understood in particular specially designed and / or equipped.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Planetenradstufe ein Hohlrad aufweist, das mit dem Elektromotor über eine Stirnradkopplung permanentgekoppelt ist. Indem das Hohlrad für eine Kopplung mit dem Elektromotor genutzt wird, kann eine kompakte Ausgestaltung erreicht werden. Unter„permanent gekoppelt" soll in diesem According to the invention it is proposed that the planetary gear has a ring gear, which is permanently coupled to the electric motor via a spur gear. By utilizing the ring gear for coupling with the electric motor, a compact design can be achieved. Under "permanently coupled" should in this
Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der Elektromotor einen Rotor aufweist, der über eine nicht schaltbare Verbindung, wie beispielsweise eine Welle oder eine Getriebestufe, permanent mit dem Hohlrad verbunden ist. Connection understood in particular that the electric motor has a rotor which is connected via a non-switchable connection, such as a shaft or a gear stage, permanently connected to the ring gear.
Vorzugsweise weist hierzu das Hohlrad an seinem äußeren Umfang eine Preferably, for this purpose, the ring gear at its outer periphery a
Stirnradverzahnung auf, mittels welcher die permanennte Kopplung zu dem Elektromotor hergestellt wird. Spurradverzahnung on, by means of which the dauerennte coupling is made to the electric motor.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Planetenradstufe einen Planetenradträger aufweist, der mit dem Achsantrieb permanent gekoppelt ist. Dadurch kann eine von dem It is also proposed that the planetary gear has a planet carrier, which is permanently coupled to the final drive. This can be one of the
Elektromotor bereitgestellte Leistung gut aus der Planetenradstufe ausgeleitet werden. Zudem ist eine vorteilhafte Anordnung der Bremseinheit möglich. Electric motor provided power are well discharged from the planetary gear. In addition, an advantageous arrangement of the brake unit is possible.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Planetenradstufe ein Sonnenrad aufweist und die Bremseinheit dazu vorgesehen ist, das Sonnenrad gehäusefest anzuordnen. Dadurch kann eine einfache Schaltmöglichkeit zur Schaltung der zwei Vorwärtsgetriebegänge ermöglicht werden. Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinheit dazu vorgesehen ist, die In particular, it is proposed that the planetary gear has a sun gear and the brake unit is provided to arrange the sun gear fixed to the housing. As a result, a simple switching possibility for switching the two forward gears can be made possible. It is further proposed that the coupling unit is provided to the
Planetenradstufe zu verblocken. In Verbindung mit der Bremseinheit können dadurch die zwei Vorwärtsgetriebegänge einfach mittels der Planetenradstufe bereitgestellt werden. Unter dem„Verblocken der Planetenradstufe" soll insbesondere verstanden werden, dass das Sonnenrad, der Planetenradträger und das Hohlrad der Planetenradstufe drehfest miteinander verbunden sind, wodurch sie in einem solchen Betriebszustand stets eine gleiche Drehzahl und eine gleiche Drehrichtung aufweisen. To lock planetary gear. In conjunction with the brake unit, the two forward gears can thereby be easily provided by means of the planetary gear. By "blocking the planetary gear" is to be understood in particular that the sun gear, the planet carrier and the ring gear of the planetary gear are rotatably connected to each other, whereby they always have the same speed and a same direction of rotation in such an operating condition.
Bevorzugt ist ein Kopplungselement der Kupplungseinheit radial innerhalb eines äußeren Umfanges des Hohlrades angeordnet, was zu einer besonders kompakten Bauweise führt. Preferably, a coupling element of the coupling unit is arranged radially within an outer circumference of the ring gear, resulting in a particularly compact design.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Bremseinheit formschlüssig schaltend ausgeführt. Dadurch kann ein Schleppverlust gering gehalten werden, wodurch ein Leistungsverlust innerhalb der Planetenradstufe reduziert werden kann. Unter einer „formschlüssig schaltenden Bremseinheit" soll dabei insbesondere eine Bremseinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements eine Verzahnung und/oder Klauen aufweisen, welche zur Herstellung einer drehfesten Verbindung formschlüssig ineinandergreifen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch einen Formschluss erfolgt. Die formschlüssig schaltende Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenbremse ausgebildet und/oder umfasst eine Schiebemuffe zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung. Die Bremseinheit ist vorzugsweise ohne eine Synchronisierung ausgeführt, kann grundsätzlich aber auch eine Synchronisierung aufweisen. In a preferred embodiment, the brake unit is executed form-locking switching. As a result, a drag loss can be kept low, whereby a power loss can be reduced within the planetary gear. A "form-locking switching brake unit" is to be understood in particular as a brake unit having a toothing and / or claws for connecting their coupling elements or for connecting their coupling element, which intermesh positively to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a The brake unit with positive engagement switching is preferably designed as a claw brake and / or comprises a sliding sleeve for producing the interlocking connection The brake unit is preferably designed without synchronization, but in principle may also have synchronization.
Vorzugsweise ist die Kupplungseinheit reibschlüssig schaltend ausgeführt. Dadurch kann die Lastschaltbarkeit der Getriebegänge einfach realisiert werden. Unter einer Preferably, the coupling unit is designed frictionally switching. As a result, the power shiftability of the gears can be easily realized. Under one
„reibschlüssig schaltenden Kupplungseinheit" soll dabei insbesondere eine "Frictionally engaging clutch unit" is intended in particular a
Kupplungseinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements zumindest zwei Reibpartner aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung reibschlüssig aneinander anliegen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch Reibung erfolgt. Die reibschlüssig schaltende Coupling unit are understood to have the connection of their coupling elements or to connect their coupling element at least two friction partners, which frictionally abut each other to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a fully closed state takes place at least mainly by friction. The frictionally engaged
Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Scheibenkupplung oder eine Coupling unit is preferably as a disc clutch or a
Lamellenkupplung ausgebildet. Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, dass das Getriebe zumindest eine erste Getriebestufe aufweist. Durch diese zusätzliche Getriebestufe kann eine kompakte Ausgestaltung realisiert werden, welche insbesondere eine vorteilhafte Anordnung des Elektromotors relativ zu der Planetenradstufe ermöglicht. Zudem kann ein vorteilhaftes Übersetzungsverhältnis zwischen dem Elektromotor und dem Achsantrieb erreicht werden. Unter einer„Getriebestufe" soll dabei insbesondere eine nicht schaltbare Zahnradpaarung verstanden werden. Multi-plate clutch formed. According to the invention, it is further proposed that the transmission has at least one first gear stage. This additional gear stage, a compact design can be realized, which in particular allows an advantageous arrangement of the electric motor relative to the planetary gear. In addition, an advantageous transmission ratio between the electric motor and the final drive can be achieved. A "gear stage" is to be understood in particular as meaning a non-shiftable gear pairing.
Vorzugsweise weist die Getriebestufe ein Stirnrad auf, in das die Planetenradstufe integriert ist. Dadurch kann eine besonders kompakte Ausgestaltung erreicht werden. Unter„integriert" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das Stirnrad einen Bauraum aufspannt, in welchem insbesondere die Planetenräder und das Sonnenrad der Planetenradstufe angeordnet sind. Vorzugsweise ist das Stirnrad der Getriebestufe koaxial zu dem Hohlrad der Planetenradstufe angeordnet und drehfest mit diesem Hohlrad verbunden. Besonders bevorzugt ist das Stirnrad der Getriebestufe einstückig mit dem Hohlrad der Planetenradstufe ausgebildet, d.h. das Hohlrad ist in Form eines einteiligen oder mehrteiligen Rings ausgebildet, welcher an seinem Preferably, the gear stage has a spur gear, in which the planetary gear is integrated. This allows a particularly compact design can be achieved. In this context, "integrated" is to be understood in particular as meaning that the spur gear spans a construction space in which the planetary gears and the sun gear of the planetary gear stage are arranged, in particular Particularly preferably, the spur gear of the gear stage is formed integrally with the ring gear of the planetary gear, that is, the ring gear is formed in the form of a one-piece or multi-part ring, which at its
Innenumfang eine Verzahnung zur Ausbildung des Hohlrads und an seinem Inner circumference a toothing for the formation of the ring gear and at his
Außenumfang eine Verzahnung zur Ausbildung des Stirnrads aufweist. Outer circumference has a toothing for forming the spur gear.
Vorzugsweise weist das Getriebe eine zweite Getriebestufe auf, die wirkungsmäßig zwischen der Planetenradstufe und dem Achsantrieb angeordnet ist, und die ein permanent drehfest mit dem Planetenradträger verbundenes erstes Zahnrad und ein dem Achsantrieb zugeordnetes zweites Zahnrad aufweist. Preferably, the transmission has a second gear stage, which is arranged operatively between the planetary gear and the final drive, and having a permanently connected to the planet carrier first gear and a final drive associated second gear.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind mehrere Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, several embodiments of the invention are shown. The figures, the
Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Dabei zeigen: Showing:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Antriebsstrangvorrichtung mit einem  Fig. 1 is a schematic representation of a drive train device with a
Elektromotor und einem Getriebe,  Electric motor and a transmission,
Fig 2 ein Schaltschema des Getriebes,  2 is a circuit diagram of the transmission,
Fig 3 eine alternative Ausgestaltung der Antriebsstrangvorrichtung, 3 shows an alternative embodiment of the drive train device,
Fig 4 eine weitere alternative Ausgestaltung der Antriebsstrangvorrichtung. Figur 1 zeigt eine Antriebsstrangvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die 4 shows a further alternative embodiment of the drive train device. FIG. 1 shows a drive train device for a motor vehicle. The
Antriebsstrangvorrichtung ist für einen elektromotorischen Antrieb des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Das Kraftfahrzeug kann grundsätzlich als ein reines Elektrofahrzeug ausgebildet sein. Alternativ ist auch denkbar, dass die Antriebsstrangvorrichtung für eine Kombination mit einer Antriebsstrangvorrichtung für einen verbrennungsmotorischen Antrieb des Kraftfahrzeugs vorgesehen wird. Beispielsweise kann die vorgeschlagene Antriebsstrangvorrichtung, die für den elektromotorischen Antrieb vorgesehen ist, auf eine erste Antriebsachse des Kraftfahrzeugs wirken, während die Antriebsstrangvorrichtung, die für den verbrennungsmotorischen Antrieb vorgesehen ist, auf eine zweite Drive train device is provided for an electric motor drive of the motor vehicle. The motor vehicle can basically be designed as a pure electric vehicle. Alternatively, it is also conceivable that the drive train device is provided for a combination with a drive train device for an internal combustion engine drive of the motor vehicle. For example, the proposed drive train device, which is provided for the electromotive drive, act on a first drive axle of the motor vehicle, while the drive train device, which is provided for the internal combustion engine drive, to a second
Antriebsachse des Kraftfahrzeugs wirkt. Wird die vorgeschlagene Drive axle of the motor vehicle acts. Will the proposed
Antriebsstrangvorrichtung mit einer verbrennungsmotorischen Antriebsstrangvorrichtung kombiniert, ist es auch denkbar, dass das Kraftfahrzeug ein zusätzliches Summier- und/oder Auswahlgetriebe aufweist, das den beiden Antriebsstrangvorrichtungen nachgeschaltet ist und das dazu vorgesehen ist, beide Antriebsstrangvorrichtungen an eine einzige Antriebsachse anzubinden. Powertrain device combined with an internal combustion engine powertrain device, it is also conceivable that the motor vehicle has an additional summing and / or selection gear, which is connected downstream of the two drive train devices and which is intended to connect both driveline devices to a single drive axle.
Die Antriebsstrangvorrichtung weist einen Elektromotor 10a, einen Achsantrieb 12a und ein zwischen dem Elektromotor 10a und dem Achsantrieb 12a angeordnetes Getriebe 1 1 a auf. Das Getriebe 1 1 a ist, bezogen auf eine von dem Elektromotor 10a abgegebene Antriebsleistung, im Kraftfluss hinter dem Elektromotor 10a angeordnet. Ein Kraftfluss zwischen dem Elektromotor 10a und dem Achsantrieb 12a wird vollständig über das Getriebe 1 1 a geleitet. The drive train device has an electric motor 10a, an axle drive 12a and a transmission 11a arranged between the electric motor 10a and the final drive 12a. The transmission 1 1 a, based on a given by the electric motor 10 a drive power, arranged in the power flow behind the electric motor 10 a. A power flow between the electric motor 10a and the final drive 12a is completely passed through the transmission 1 1 a.
Das Getriebe 1 1 a umfasst ein Getriebegehäuse 13a und genau eine in dem The transmission 1 1 a comprises a transmission housing 13 a and exactly one in the
Getriebegehäuse 13a angeordnete Planetenradstufe Pi a. Weiter umfasst das Getriebe 1 1 a genau eine Bremseinheit B1 a mit einem drehbar gelagerten Kopplungselement B1 1a und einem gehäusefest angeordneten Kopplungselement B12a sowie genau eine Gear housing 13a arranged planetary gear stage Pi a. Further, the transmission includes 1 1 a exactly one brake unit B1 a with a rotatably mounted coupling element B1 1a and a housing fixedly arranged coupling element B12a and exactly one
Kupplungseinheit K1 a mit zwei drehbar angeordneten Kopplungselementen K11 a, K12a. Die Planetenradstufe Pi a in Verbindung mit der Bremseinheit B1 a und der Coupling unit K1 a with two rotatably arranged coupling elements K11 a, K12a. The planetary gear Pi a in conjunction with the brake unit B1 a and the
Kupplungseinheit K1 a ist, wie in Figur 2 dargestellt, zur Schaltung von zwei Coupling unit K1 a is, as shown in Figure 2, for the circuit of two
Getriebegängen V1 a, V2a vorgesehen. Die Getriebegänge V1 a, V2a sind untereinander lastschaltbar. Transmission gears V1 a, V2a provided. The gears V1 a, V2a are mutually loadable.
Die Planetenradstufe Pi a weist einen Einfachplanetenradsatz auf und umfasst ein Sonnenrad P1 1 a, ein Hohlrad P13a und einen Planetenradträger P12a. Der The planetary gear stage Pi a has a Einfachplanetenradsatz and includes a sun gear P1 1 a, a ring gear P13a and a planet P12a. Of the
Planetenradträger P12a führt ein oder mehrere Planetenräder P1 a auf einer Kreisbahn um das Sonnenrad P1 1 a. Die Planetenräder P14a kämmen mit dem Sonnenrad P1 1 a und mit dem Hohlrad P13a. Die Planetenräder P14a sind drehbar auf dem Planetary P12a performs one or more planet gears P1 a on a circular path around the sun gear P1 1 a. The planet gears P14a mesh with the sun gear P1 1 a and with the ring gear P13a. The planet gears P14a are rotatable on the
Planetenradträger P12a gelagert. Planet carrier P12a stored.
Das Hohlrad P13a ist mit dem Elektromotor 10a gekoppelt. Das Hohlrad P13a bildet ein Eingangselement der Planeten radstufe Pia aus. Der Elektromotor 10a ist permanent mit dem Hohlrad P13a gekoppelt. Der Planetenradträger P12a ist permanent mit dem Achsantrieb 12a gekoppelt. Der Planetenradträger P12a bildet ein Ausgangselement der Planetenradstufe Pi a aus. The ring gear P13a is coupled to the electric motor 10a. The ring gear P13a forms an input element of the planetary wheel Pia. The electric motor 10a is permanently coupled to the ring gear P13a. The planet carrier P12a is permanently coupled to the final drive 12a. The planet carrier P12a forms an output element of the planetary gear stage Pi a.
Die Bremseinheit B1 a ist dazu vorgesehen, das Sonnenrad P1 1a der Planetenradstufe Pi a drehfest an das Getriebegehäuse 13a zu koppeln. Das erste Kopplungselement B11 a der Bremseinheit B1 a ist permanent drehfest mit dem Sonnenrad P1 1 a verbunden. Das zweite Kopplungselement B12a der Bremseinheit B1a ist permanent drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden. Ist die Bremseinheit B1a geschlossen, ist das Sonnenrad P1 1 a der Planetenradstufe Pi a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden. Die Bremseinheit B1a ist in dem ersten Getriebegang V1a geschlossen. Die Kupplungseinheit K1 a ist in dem ersten Getriebegang V1 a geöffnet. The brake unit B1 a is provided to rotatably couple the sun gear P1 1a of the planetary gear Pi a to the transmission housing 13 a. The first coupling element B11a of the brake unit B1a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the sun gear P1a. The second coupling element B12a of the brake unit B1a is permanently non-rotatably connected to the transmission housing 13a. If the brake unit B1a closed, the sun P1a is the planetary gear Pi a rotatably connected to the transmission housing 13a. The brake unit B1a is closed in the first gear V1a. The coupling unit K1 a is open in the first gear V1 a.
Die Kupplungseinheit K1 a ist dazu vorgesehen, die Planetenradstufe Pi a zu verblocken. Die Kupplungseinheit K1 a ist dazu vorgesehen, den Planetenradträger P12a und das Hohlrad P13a der Planetenradstufe Pi a drehfest miteinander zu verbinden. Das erste Kopplungselement B1 1 a der Kupplungseinheit K1 a ist permanent drehfest mit dem Planetenradträger P12a verbunden. Das zweite Kopplungselement K12a der The coupling unit K1 a is intended to block the planetary gear Pi a. The coupling unit K1 a is provided to rotatably connect the planet carrier P12a and the ring gear P13a of the planetary gear Pi a. The first coupling element B1 1 a of the coupling unit K1 a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier P12a. The second coupling element K12a of
Kupplungseinheit K1 a ist permanent drehfest mit dem Hohlrad P13a verbunden. Ist die Kupplungseinheit K1 a geschlossen, weist die Planetenradstufe Pi a ein Coupling unit K1 a is permanently rotatably connected to the ring gear P13a. If the clutch unit K1 a closed, the planetary gear Pi has a
Übersetzungsverhältnis von 1 auf. Die Kupplungseinheit K1 a ist in dem zweiten Gear ratio of 1 on. The coupling unit K1 a is in the second
Getriebegang V2a geschlossen. Die Bremseinheit B1a ist in dem zweiten Getriebegang V2a geöffnet. Gear V2a closed. The brake unit B1a is opened in the second gear V2a.
Die Bremseinheit B1 a ist vorteilhafter Weise formschlüssig schaltend ausgeführt. Die Bremseinheit B1a ist besonders vorteilhafter Weise ohne eine Synchronisierungseinheit ausgebildet, da das Gesamtkonzept des Getriebes 1 1 a eine ausreichend komfortable Schaltung der Bremseinheit B1a auch ohne Synchronisiereinheit erlaubt. Prinzipiell kann die Bremseinheit B1 a jedoch auch fomschlüssig schaltend mit einer Synchronisiereinheit oder reibschlüssig schaltend, z. B. in Form einer Lamellenkupplung, ausgeführt sein. Die Kupplungseinheit K1 a ist, unabhängig von der Art der Ausbildung der Bremseinheit B1 a betrachtet, vorteilhafter Weise reibschlüssig schaltend ausgebildet. Die The brake unit B1 a is advantageously designed positively switching. The brake unit B1a is particularly advantageously formed without a synchronization unit, since the overall concept of the transmission 1 1 a allows a sufficiently comfortable circuit of the brake unit B1a without sync unit. In principle, however, the brake unit B1 a can also be switched in a form-locking switching manner with a synchronizing unit or by frictionally switching, for B. in the form of a multi-plate clutch, be executed. The coupling unit K1 a is, regardless of the type of training of the brake unit B1 a considered, advantageously designed frictionally switching. The
Kopplungselemente B1 1a, B12a der Bremseinheit B1 a umfassen zueinander Coupling elements B1 1a, B12a of the brake unit B1 a to each other
korrespondierende Formschlussgeometrien, wie beispielsweise für einen Eingriff ineinander vorgesehene Verzahnungen und/oder Klauen. In geschlossenem Zustand sind die Kopplungselemente B1 1 a, B12a der Bremseinheit B1 a formschlüssig miteinander verbunden. Die Kopplungselemente K1 1a, K12a der Kupplungseinheit K1 a sind als zueinander korrespondierende Reibpartner oder Träger für zueinander corresponding form-fitting geometries, such as, for example, for engagement with each other provided teeth and / or claws. In the closed state, the coupling elements B1 1 a, B12a of the brake unit B1 a are positively connected to each other. The coupling elements K1 1a, K12a of the coupling unit K1 a are mutually corresponding friction partner or carrier for each other
korrespondierende Reibelemente ausgebildet. In geschlossenem Zustand sind die Kopplungselemente K1 1 a, K12a der Kupplungseinheit K1 a reibschlüssig miteinander verbunden. formed corresponding friction elements. In the closed state, the coupling elements K1 1 a, K12a of the coupling unit K1 a are frictionally connected to each other.
Figur 2 zeigt ein Schaltschema des Getriebes. Bei einem Getriebegangwechsel von dem ersten Getriebegang V1 a in den zweiten Getriebegang V2a wird die Bremseinheit B1a geöffnet, während zeitgleich die Kupplungseinheit K1 a geschlossen wird. Um den Getriebegangwechsel unter Last auszuführen, wird die Kupplungseinheit K1 a sukzessive geschlossen. Durch das sukzessive Schließen der Kupplungseinheit K1 a übernimmt die Kupplungseinheit K1 a sukzessive ein Drehmoment von der Bremseinheit B1 a. Ist die Bremseinheit B1 a lastfrei, wird sie geöffnet und die Kupplungseinheit K1 a kann vollständig geschlossen werden. Umgekehrt wird bei einem Getriebegangwechsel von dem zweiten Getriebegang V2a in den ersten Getriebegang V1 a zunächst die Figure 2 shows a circuit diagram of the transmission. In a gear change from the first gear V1 a in the second gear V2a, the brake unit B1a is opened, while at the same time the clutch unit K1 a is closed. In order to carry out the transmission gear change under load, the clutch unit K1 a is successively closed. By the successive closing of the clutch unit K1 a, the clutch unit K1 a takes over successively a torque from the brake unit B1 a. If the brake unit B1 a load-free, it is opened and the coupling unit K1 a can be completely closed. Conversely, in a gear change from the second gear V2a in the first gear V1 a first
Kupplungseinheit K1 a sukzessive geöffnet. Dadurch sinkt eine Differenzdrehzahl zwischen den Kopplungselementen B1 1 a, B12a der Bremseinheit B1 a. Weist die Coupling unit K1 a successively opened. This reduces a differential speed between the coupling elements B1 1 a, B12a of the brake unit B1 a. Rejects that
Bremseinheit B1 a eine Synchrondrehzahl auf, d.h. steht das Sonnenrad P11 a der Planetenradstufe Pi a, wird die Bremseinheit B1 a geschlossen. Brake unit B1 a on a synchronous speed, i. is the sun P11 a of the planetary gear Pi a, the brake unit B1 a is closed.
Das Getriebe 1 1a weist zusätzlich zu der Planetenradstufe Pi a zwei Getriebestufen 14a, 15a auf. Die erste Getriebestufe 14a ist wirkungsmäßig zwischen dem Elektromotor 10a und der Planetenradstufe Pi a angeordnet. Die erste Getriebestufe 14a umfasst ein erstes Stirnrad, das permanent drehfest mit einem Rotor des Elektromotors 10a verbunden ist, und ein zweites Stirnrad, das permanent drehfest mit den Hohlrad P13a verbunden oder einstückig mit dem Hohlrad P13a ausgeführt ist. Die Planetenradstufe Pi a ist in das zweite Stirnrad der ersten Getriebestufe 14a integriert. The transmission 1 1a has, in addition to the planetary gear Pi a two gear stages 14a, 15a. The first gear stage 14a is operatively arranged between the electric motor 10a and the planetary gear Pi a. The first gear stage 14a comprises a first spur gear, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to a rotor of the electric motor 10a, and a second spur gear, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the ring gear P13a or in one piece with the ring gear P13a. The planetary gear stage Pi a is integrated in the second spur gear of the first gear stage 14a.
Die zweite Getriebestufe 15a ist wirkungsmäßig zwischen der Planetenradstufe Pi a und dem Achsantrieb 12a angeordnet. Die zweite Getriebestufe 15a weist ein permanent drehfest mit dem Planetenradträger P12a verbundenes erstes Zahnrad auf, das beispielsweise als ein Antriebsritzel für den Achsantrieb 12a in Form eines Kegelrades oder eines Stirnrades ausgebildet sein kann. Die zweite Getriebestufe 15a weist ein zweites Zahnrad auf, welches dem Achsantrieb 12a zugeordnet ist und welches beispielsweise als Tellerrad ausgebildet ist. The second gear 15a is operatively arranged between the planetary gear Pi a and the final drive 12a. The second gear stage 15a has a permanently connected to the planet carrier P12a first gear, which for example, may be formed as a drive pinion for the final drive 12a in the form of a bevel gear or a spur gear. The second gear 15a has a second gear, which is assigned to the final drive 12a and which is formed, for example, as a crown wheel.
Prinzipiell kann die zweite Getriebestufe 15a weitergebildet werden und als eine weitere Planetenradstufe (nicht dargestellt) ausgeführt werden. Die weitere Planetenradstufe ist im Fall dieser Weiterbildung als Planetengetriebe ausgeführt. Vorteilhafter Weise ist im Fall der Weiterbildung der Planetenträger P12a der ersten Planetenradstufe Pi a mit einem Sonnenrad der weiteren Planetenradstufe drehfest verbunden, ein Hohlrad der weiteren Planetenradstufe mit dem Getriebegehäuse 13a drehfest verbunden und ein Planetenträger der weiteren Planetenradstufe mit dem zweiten Zahnrad, welches dem Achsantrieb 12a zugeordnet ist, drehfest verbunden. In principle, the second gear stage 15a can be developed further and executed as a further planetary gear stage (not shown). The other planetary gear is executed in the case of this development as a planetary gear. Advantageously, in the case of further development, the planet carrier P12a of the first planetary gear Pi connected to a sun gear of the other planetary gear rotatably connected, a ring gear of the other planetary gear rotatably connected to the transmission housing 13a and a planet carrier of the other planetary gear with the second gear, which the final drive 12a is assigned rotatably connected.
In den Figuren 3 und 4 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figur 1 , verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der FIGS. 3 and 4 show two further exemplary embodiments of the invention. The following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, reference being made to the description of the other exemplary embodiments, in particular FIG. 1, with regard to components, features and functions remaining the same. To distinguish the
Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Embodiments is the letter a in the reference numerals of
Ausführungsbeispiels der Figur 1 durch die Buchstaben b und c in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der Figuren 3 und 4 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Embodiment of Figure 1 replaced by the letters b and c in the reference numerals of the embodiments of Figures 3 and 4. With regard to identically named components, in particular with regard to components having the same reference numerals, it is also possible in principle to refer to the drawings and / or the description of the others
Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figur 1 , verwiesen werden. Embodiments, in particular of Figure 1, be referenced.
Die Figur 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Antriebsstrangvorrichtung. Die Antriebsstrangvorrichtung umfasst einen Elektromotor 10b, einen Achsantrieb 12b und ein zwischen dem Elektromotor 10b und dem Achsantrieb 12b angeordnetes Getriebe 1 1 b. Das Getriebe 1 1 b umfasst eine erste Getriebestufe 14b, eine Planetenradstufe P1 b und eine zweite Getriebestufe 15b. Die Planetenradstufe P1 b umfasst ein Sonnenrad P1 1 b, einen Planetenradträger P12b, auf dem Planetenradträger P12b drehbar gelagerte Planetenräder P14b und ein Hohlrad P13b. Zudem umfasst das Getriebe 1 1 b eine Bremseinheit B1 b mit zwei Kopplungselementen B1 1 b, B12b und eine Kupplungseinheit K1 b mit zwei Kopplungselementen K1 1 b, K12b. Die Bremseinheit B1 b ist dazu vorgesehen, für einen ersten Getriebegang das Sonnenrad P1 1 b gehäusefest anzuordnen. Die Kupplungseinheit K1 b ist dazu vorgesehen, für einen zweiten Getriebegang V2b die Planetenradstufe P1 zu verblocken. Im Unterschied zu dem vorangegangen Ausführungsbeispiel ist das erste Kopplungselement K11 b mit dem Sonnenrad P1 1 b verbunden. Das zweite Kopplungselement K12b ist mit dem FIG. 3 shows an alternative embodiment of a drive train device. The drive train device comprises an electric motor 10b, an axle drive 12b and a transmission 11b arranged between the electric motor 10b and the final drive 12b. The transmission 11b comprises a first gear stage 14b, a planetary gear stage P1b and a second gear stage 15b. The planetary gear P1 b includes a sun gear P1 1 b, a planet P12b, on the planet P12b rotatably mounted planet gears P14b and a ring gear P13b. In addition, the transmission 1 1 b comprises a brake unit B1 b with two coupling elements B1 1 b, B12b and a coupling unit K1 b with two coupling elements K1 1 b, K12b. The brake unit B1 b is provided to arrange the sun gear P1 1 b fixed to the housing for a first transmission gear. The coupling unit K1 b is provided for a second Gear V2b the planetary gear P1 to lock. In contrast to the preceding embodiment, the first coupling element K11 b is connected to the sun gear P1 1b. The second coupling element K12b is connected to the
Planetenradträger P12b verbunden. Planet carrier P12b connected.
Die Figur 4 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung einer Antriebsstrang Vorrichtung. Die Antriebsstrangvorrichtung umfasst einen Elektromotor 10c, einen Achsantrieb 12c und ein zwischen dem Elektromotor 10c und dem Achsantrieb 12c angeordnetes Getriebe 1 1 c. Das Getriebe 1 1 c umfasst eine erste Getriebestufe 1 c, eine FIG. 4 shows a further alternative embodiment of a drive train device. The powertrain device comprises an electric motor 10c, an axle drive 12c and a transmission 11c arranged between the electric motor 10c and the final drive 12c. The transmission 1 1 c includes a first gear stage 1 c, a
Planetenradstufe P1 c und eine zweite Getriebestufe 15c. Die Planetenradstufe P1 c umfasst ein Sonnenrad P11 c, einen Planetenradträger P12c, auf dem Planetenradträger P12c drehbar gelagerte Planetenräder P14c und ein Hohlrad P13c. Zudem umfasst das Getriebe 1 1 c eine Bremseinheit B1 c mit zwei Kopplungselementen B1 1 c, B12c und eine Kupplungseinheit K1 c mit zwei Kopplungselementen K1 1 c, K12c. Die Bremseinheit B1 c ist dazu vorgesehen, für einen ersten Getriebegang das Sonnenrad P1 c gehäusefest anzuordnen. Die Kupplungseinheit K1 c ist dazu vorgesehen, für einen zweiten Planetary gear P1 c and a second gear 15c. The planetary gear P1 c includes a sun P11 c, a planet carrier P12c, on the planet P12c rotatably mounted planet gears P14c and a ring gear P13c. In addition, the transmission 1 1 c comprises a brake unit B1 c with two coupling elements B1 1 c, B12c and a coupling unit K1 c with two coupling elements K1 1 c, K12c. The brake unit B1 c is provided to arrange the sun gear P1 c fixed to the housing for a first transmission gear. The coupling unit K1 c is provided for a second
Getriebegang V2c die Planetenradstufe P1 c zu verblocken. Im Unterschied zu dem vorangegangen Ausführungsbeispiel ist das erste Kopplungselement K1 1 c mit dem Sonnenrad P1 1 c verbunden. Das zweite Kopplungselement K12c ist mit dem Sonnenrad P1 1 c verbunden. Gear V2c the planetary gear P1 c to lock. In contrast to the preceding embodiment, the first coupling element K1 1 c is connected to the sun gear P1 1 c. The second coupling element K12c is connected to the sun gear P1 1 c.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Elektromotor10 electric motor
1 1 Getriebe 1 1 gearbox
12 Achsantrieb 12 final drive
13 Getriebegehäuse13 gearbox housing
14 Getriebestufe14 gear stage
15 Getriebestufe15 gear stage
B1 BremseinheitB1 brake unit
B1 1 KopplungselementB1 1 coupling element
B12 KopplungselementB12 coupling element
K1 KupplungseinheitK1 coupling unit
K1 1 KopplungselementK1 1 coupling element
K12 KopplungselementK12 coupling element
P1 PlanetenradstufeP1 planetary gear
P1 1 SonnenradP1 1 sun wheel
P12 PlanetenradträgerP12 planet carrier
P13 Hohlrad P13 ring gear
P14 Planetenräder P14 planet wheels
V1 GetriebegangV1 transmission
V2 Getriebegang V2 gearbox

Claims

Patentansprüche claims
Antriebsstrangvorrichtung mit zumindest einem Elektromotor (10a; 10b; 10c), zumindest einem Achsantrieb (12a; 12b; 12c) und einem zwischen dem Drive train device with at least one electric motor (10a, 10b, 10c), at least one final drive (12a, 12b, 12c) and one between the
Elektromotor (10a; 10b; 10c) und dem Achsantrieb (12a; 12b; 12c) angeordneten Getriebe (11a; 11b; 11c), das genau eine Planetenradstufe (Pia; P1b; P1c), eine Bremseinheit (B1a; B1b; B1c) und eine Kupplungseinheit (K1a; K1b; K1c) aufweist und das zumindest konstruktiv zur Schaltung von zwei lastschaitbaren Getriebegängen (V1a, V2a) vorgesehen ist, Gearboxes (11a, 11b, 11c), which have exactly one planetary gear stage (P1a, P1b, P1c), a brake unit (B1a, B1b, B1c), and electric motors (10a, 10b, 10c) and final drives (12a, 12b, 12c) a coupling unit (K1a; K1b; K1c) and which is provided at least structurally for the connection of two load-shiftable gear trains (V1a, V2a),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Getriebe (11a; 11b; 11c) zumindest eine erste Getriebestufe (14a, 14b, 14c) aufweist, die wirkungsmäßig zwischen dem Elektromotor 10a und der the transmission (11a; 11b; 11c) has at least one first gear stage (14a, 14b, 14c) which is operatively connected between the electric motor 10a and the
Planetenradstufe (Pia; P1b; P1c) angeordnet ist und die ein erstes Stirnrad, das permanent drehfest mit einem Rotor des Elektromotors (10a, 10b, 10c) verbunden ist, und ein zweites Stirnrad, das permanent drehfest mit dem Plane (Pia; P1b, P1c) is arranged and a first spur gear, which is permanently rotatably connected to a rotor of the electric motor (10a, 10b, 10c), and a second spur gear, the permanent rotation with the
Hohlrad (P13a, P13b, P14b) verbunden ist, umfasst. Ring gear (P13a, P13b, P14b) is connected includes.
Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 1 , Drive train device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Planetenradstufe (Pia, P1b, P1c) in das zweite Stirnrad der ersten the planetary gear (Pia, P1b, P1c) in the second spur gear of the first
Getriebestufe (14a, 14b, 14c) integriert ist. Gear stage (14a, 14b, 14c) is integrated.
3. Antriebstrangvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 3. drive train device according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Hohlrad (P13a, P13b, P13c) in Form eines Rings ausgebildet ist, welcher an seinem Innenumfang eine Verzahnung zur Ausbildung des Hohlrads (P13a, P13b, P13c) und an seinem Außenumfang eine Verzahnung zur Ausbildung des zweiten Stirnrads der ersten Getriebestufe (14a, 14b, 14c) aufweist.  the ring gear (P13a, P13b, P13c) is designed in the form of a ring, which on its inner circumference has a toothing for forming the ring gear (P13a, P13b, P13c) and on its outer circumference a toothing for forming the second spur gear of the first gear stage (14a, 14b, 14c).
4. Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Drive train device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Planetenradstufe (Pia; P1b; P1c) einen Planetenradträger (P12a; P12b; P12c) aufweist, der mit dem Achsantrieb (12a; 12b; 12c) permanent gekoppelt ist.  the planetary gear stage (Pia; P1b; P1c) comprises a planet carrier (P12a; P12b; P12c) permanently coupled to the final drive (12a; 12b; 12c).
5. Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Powertrain device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Planetenradstufe (Pia; P1b; P1c) ein Sonnenrad (P11a; P11b; P11c) aufweist und die Bremseinheit (B1a; B1b; B1c) dazu vorgesehen ist, das Sonnenrad (P11a; P11b; P11c) gehäusefest anzuordnen.  the planetary gear stage (Pia; P1b; P1c) has a sun gear (P11a; P11b; P11c), and the brake unit (B1a; B1b; B1c) is provided to arrange the sun gear (P11a; P11b; P11c) fixed to the housing.
6. Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Drive train device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Kupplungseinheit (K1a; K1b; K1c) dazu vorgesehen ist, die Planetenradstufe (Pia; P1b; P1c) zu verblocken.  the clutch unit (K1a; K1b; K1c) is provided to lock the planetary gear (Pia; P1b; P1c).
7. Antriebsstrangvorrichtung nach Anspruch 6, 7. Powertrain device according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
ein Kopplungselement (1 a, K12a, K11b, K12b, K11c, K12c) der  a coupling element (1 a, K12a, K11b, K12b, K11c, K12c) of
Kupplungseinheit (K1a, K1b, K1c) radial innerhalb eines Außenumfanges des Hohlrades (P13a, P13b, P13c) angeordnet ist.  Clutch unit (K1a, K1b, K1c) is disposed radially within an outer periphery of the ring gear (P13a, P13b, P13c).
8. Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Powertrain device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Bremseinheit (B1a; B1b; B1c) formschlüssig schaltend ausgeführt ist. the brake unit (B1a, B1b, B1c) is designed to switch in a form-locking manner.
9. Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 9. Drive train device according to one of the preceding claims, characterized in that
die Kupplungseinheit (K1 a; K1 b; K1 c) reibschlüssig schaltend ausgeführt ist.  the coupling unit (K1 a, K1 b, K1 c) is frictionally engaged.
10. Antriebsstrangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Drive train device according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch  marked by
eine zweite Getriebestufe (15a, 15b, 15c), die wirkungsmäßig zwischen der Planetenradstufe (Pi a, P1 b, P1 c) und dem Achsantrieb (12a, 12b, 12c) angeordnet ist, und die ein permanent drehfest mit dem Planetenradträger (P12a, P 2b, P12c) verbundenes erstes Zahnrad und ein dem Achsantrieb (12a, 12b, 12c) zugeordnetes zweites Zahnrad aufweist.  a second gear stage (15a, 15b, 15c), which is operatively arranged between the planetary gear stage (Pi, P1b, P1c) and the final drive (12a, 12b, 12c), and a permanently rotatably connected to the planet carrier (P12a, P 2b, P12c) connected to the first gear and a the final drive (12a, 12b, 12c) associated second gear.
1 1. Antriebsstrangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 1 1. Drive train device according to one of claims 1 to 9,
gekennzeichnet durch  marked by
eine zweite Getriebestufe (15a, 15b, 15c), die wirkungsmäßig zwischen der Planetenradstufe (Pi a, P1 b, P1 c) und dem Achsantrieb (12a, 12b, 12c) angeordnet ist, und die eine weitere Planetenradstufe aufweist, die koaxial zu der Planetenradstufe (Pi a, P1 b, P1c) angeordnet ist.  a second gear stage (15a, 15b, 15c) operatively disposed between the planetary gear stage (Pi, P1b, P1c) and the final drive (12a, 12b, 12c) and having a further planetary gear stage coaxial with the planetary gear Planetary gear (Pi a, P1 b, P1c) is arranged.
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