JP2021525349A - パワーシフト可能な多段変速機 - Google Patents

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Abstract

本発明は、第1の太陽歯車(18)の周りを周回し、かつ第1の内歯車(26)内で周回する少なくとも1つの多段遊星歯車(20)を備えたパワーシフト可能な多段変速機(10)に関する。第1の内歯車(26)は、係合可能なフリーホイール(28)で受け止められている。多段遊星歯車(20)の第1の遊星歯車段(22)は、第1の内歯車(26)内で周回し、その一方で第2の遊星歯車段(24)は、第2の内歯車(36)内で周回し、第2の内歯車(36)に少なくとも1つのブレーキ(34)が割り当てられている。

Description

本発明は、第1の太陽歯車の周りを周回する少なくとも1つのとりわけ遊星変速機を備えたパワーシフト可能な多段変速機および車両内でのその使用に関する。
CN104875608Aは電動車両の動軸に関する。この解決策によれば、電気機械が、同軸の配置で車両に組み込まれており、かつ差動変速機を駆動する。差動変速機、とりわけケージを成している傘歯車は、第1の軸駆動部および第2の軸駆動部を駆動し、これらの軸駆動部においては他方でまた、車両の駆動輪を受け止めている。CN104875608Aから知られている電気軸機構(E-Achsensatz)の場合、確かに幾つかの変速比段階にシフトできるが、ただしシフトの可能性は限定的である。
本発明により、第1の太陽歯車の周りを周回し、かつ第1の内歯車内で周回する少なくとも1つの多段遊星歯車を備えたパワーシフト可能な多段変速機が提案され、これに関し第1の内歯車は、係合可能なフリーホイール内で受け止められており、かつ少なくとも1つの多段遊星歯車の第1の遊星歯車段は、第1の内歯車内で周回し、その一方で第2の遊星歯車段は、第2の内歯車内で周回し、第2の内歯車に少なくとも1つのブレーキが割り当てられている。
2つのブレーキおよび1つのフリーホイールを設けることにより、幾つかの変速比の間でのギアシフトが行われ得る。さらに、2つのブレーキを閉じることが、本発明によって提案されるパワーシフト可能な多段変速機の完全なロックを、およびそれによりパーキングロック機能の具現化を可能にする。1つのブレーキしか用いない場合、フリーホイールをロックするための係合装置が第2のブレーキの機能を担い得る。本発明によって提案される解決策により、少なからぬ重量削減、さらに本発明によるパワーシフト可能な多段変速機の複雑さのかなりの簡略化、およびかなりの費用節減が、フリーホイールの使用によって達成され得る。
本発明によって提案される解決策の変形形態では、第1の遊星歯車段が、歯数z_p1の歯を、および第2の遊星歯車段が、歯数z_p2の歯を有し、これに関しz_p1>z_p2である。
第1のブレーキは、第1の位置で第2の内歯車に割り当てることができ、その一方で第2のブレーキは、第1の位置で第2の太陽歯車に割り当てることができる。
その代わりに第1のブレーキは、第2の位置で少なくとも1つの多段遊星歯車のキャリアシャフトに割り当てることができ、これに対して第2のブレーキは、第2の位置で第2の内歯車に割り当てることができる。
最後に、第1のブレーキを第2の位置で少なくとも1つの多段遊星歯車のキャリアシャフトに、および第2のブレーキを第1の位置で第2の太陽歯車に割り当て得ることを挙げることもできる。
本発明によって提案されるパワーシフト可能な多段変速機では、閉じられた第1のブレーキおよび解除されたフリーホイールの場合に、第1の変速比i_1が下式によって与えられている。
i_1=1−((z_h2/z_p2)・(z_p1/z_s1))
式中
z_h2:第2の内歯車の歯数
z_p2:第2の遊星歯車段の歯数
z_p1:第1の遊星歯車段の歯数
z_s1:第1の太陽歯車の歯数
第2の変速比i_2は、開かれた第1のブレーキおよび係合機構によってブロックされたフリーホイールの場合に、下式によって具現化され得る。
i_2=1−(z_h1/z_s1)
式中
z_h1:第1の内歯車の歯数
z_s1:第1の太陽歯車の歯数
本発明によって提案されるパワーシフト可能な多段変速機ではこれに加え、開かれた第1のブレーキ、閉じられた第2のブレーキ、および解除されたフリーホイールの場合に、下式によって与えられるバックギアが具現化され得る。
i_R=1−((z_s2/z_p2)・(z_p1/z_s1))
式中
z_s2:第2の太陽歯車の歯数
z_p2:第2の遊星歯車段の歯数
z_p1:第1の遊星歯車段の歯数
z_s1:第1の太陽歯車の歯数
パーキングロック機能は、このパワーシフト可能な多段変速機では、3つのシフト要素、つまり第1のブレーキ、第2のブレーキ、および係合機構を備えたフリーホイールのうち少なくとも2つを閉じることで、パワーシフト可能な多段変速機が全体的にブロックされることによって実現され得る。
最後に、このパワーシフト可能な多段変速機は、同一の回転方向での2つの異なる変速比i_1およびi_2ならびに変速比i_Rでのバックギアを実現することが強調されるべきである。
本発明によって提案されるパワーシフト可能な多段変速機は、第1の内歯車に割り当てられた係合可能なフリーホイールにより、変速比i_1およびi_2の場合に存在する回転方向とは反対の回転方向、つまり変速比i_Rでのバックギアになるようにシフトされ得る。
本発明によって提案されるパワーシフト可能な多段変速機の変形形態では、このパワーシフト可能な多段変速機は、車両の動軸に対して平行な配置で配置することができ、かつ例えば平歯車段を介し、動軸に組み込まれた差動変速機を駆動できる。
その代わりに、このパワーシフト可能な多段変速機を電気機械の固定子および回転子と共に、車両の動軸に同軸配置で組み込むことができる。同軸配置で配置された電気機械、動軸に組み込まれたパワーシフト可能な多段変速機は、差動変速機と一緒に、部分的に電動化されたドライブトレインを備えた車両のための電気軸モジュールを構成する。
[本発明の利点]
本発明によって提案される解決策により、2つの変速比段階i_1およびi_2、変速比i_Rでのバックギア機能、ならびにパーキングロック機能を実現する高性能の変速機が提供される。とりわけ強調されるべきは、遊星歯車機構がパワーシフト可能なこと、さらに効率上昇が達成され得ることである。異なる位置に取り付けられ得る第1および第2のブレーキの使用ならびに係合機構によってブロック可能なフリーホイールの使用が、本発明によって提案されるパワーシフト可能な多段変速機の様々な実施形態を可能にする。各実施形態では、3つの変速比、つまりi_1、i_2、および反対の回転方向へのi_Rが提供される。第1のギア段での変速比i_1および第2のギア段のための変速比i_2は1つの回転方向に適用され、変速比i_3は、幾つかのシフト形態で、バックギア機能を可能にするためこれに対して反対の回転方向である。
3つの変速機要素、つまり第1のブレーキ、第2のブレーキ、およびおよびフリーホイールのための係合機能の使用により、このパワーシフト可能な多段変速機は、列挙した変速機要素のうち少なくとも2つが閉じられる場合に、パーキングロック機能に移され得る。1つのブレーキしか用いない場合、フリーホイールが、係合機構によってブロックされて、パーキングロック機能を一緒に担い得る。
図面に基づいて本発明を以下により詳細に説明する。
本発明によって提案されるパワーシフト可能な多段変速機を示す図である。 第1および第2のブレーキが配置される位置の第1の実施形態を示す図である。 両方のブレーキの配置位置の第2の実施形態を示す図である。 両方のブレーキが配置され得る第3の実施形態を示す図である。 パワーシフト可能な多段変速機の、車両の動軸に対して平行な、軸に平行な配置を示す図である。 電気機械の固定子および回転子、パワーシフト可能な多段変速機、ならびに差動装置の、電気軸モジュールとしての同軸の配置を示す図である。
図1は、本発明によって提案されるパワーシフト可能な多段変速機10の一実施形態を示している。
ここで図1に概略的にのみ配置された電気機械12が、パワーシフト可能な多段変速機10の駆動シャフト14を駆動する。それだけでなく、パワーシフト可能な多段変速機10は従動側で従動シャフト16を含んでいる。駆動シャフト14で第1の太陽歯車18が受け止められており、第1の太陽歯車18の周りを多段遊星歯車20が周回する。多段遊星歯車20は、第1の内歯車26内で周回する。多段遊星歯車20は、第1の遊星歯車段22および第2の遊星歯車段24を含んでいる。第1の内歯車26はフリーホイール28内で支持されており、フリーホイール28は、係合機構30によって解除またはブロックされ得る。フリーホイール28は、パワーシフト可能な多段変速機10のハウジング32に支持されている。
図1による描写から分かるように、パワーシフト可能な多段変速機10は、第1のブレーキ34および第2のブレーキ40を含んでいる。図1に示した実施形態では、第1のブレーキ34は第2の内歯車36に割り当てられている。第2のブレーキ40は第2の太陽歯車38に割り当てられている。第1のブレーキ34および第2のブレーキ40の様々な設置位置を、以下に図2、図3、および図4を参照しながらさらにより詳細に説明する。
図1からはそれだけでなく、第1の遊星歯車段22の歯数z_p1が第2の遊星歯車段24の歯数z_p2を上回るように、多段遊星歯車20が実施されていることが読み取れる。第1の遊星歯車段22が第1の太陽歯車18の周りを、第1の内歯車26内で周回するのに対し、多段遊星歯車20の第2の遊星歯車段24は第2の太陽歯車38の周りを、第2の内歯車36内で周回する。図1に示した多段遊星歯車20は、遊星キャリア42に受け止められており、遊星キャリア42にはキャリアシャフト44が接続されている。
図2による描写から、パワーシフト可能な多段変速機10内での第1のブレーキ34および第2のブレーキ40の第1の配置可能性が読み取れる。
第1のブレーキ34は第1の位置52にあり、ハウジング32に受け止められている。第1の位置52に取り付けられた第1のブレーキ34により、第2の内歯車36にブレーキを掛けることができ、第2の内歯車36は第2の遊星歯車段24と噛み合っている。第2の遊星歯車段24は他方でまた第2の太陽歯車38と噛み合っている。図2による描写では、第2の太陽歯車38に第2のブレーキ40が割り当てられており、第2のブレーキ40はその第1の位置46にある。図2での描写によるパワーシフト可能な多段変速機10は、図1による描写に倣って駆動シャフト14および従動シャフト16を含んでいる。駆動シャフト14で第1の太陽歯車18が受け止められており、第1の太陽歯車18の周りを多段遊星歯車20が周回する。多段遊星歯車20はさらに第1の内歯車26と噛み合っており、第1の内歯車26は、係合機構30を備えたフリーホイール28を介してハウジング32に実施されている。
第1の遊星歯車段22または第2の遊星歯車段24の両方の歯は、歯数z_p1>歯数z_p2であるように実施されており、これにより変速比が設定され得る。このパワーシフト可能な多段変速機の第1のギア段では、例えば第1のブレーキ34が閉じられており、フリーホイール28は噛んでいない。第1のギア段では、変速比i_1が下式によって生じる。
i_1=1−((z_h2/z_p2)・(z_p1/z_s1))
式中
z_h2:第2の内歯車36の歯数
z_p2:第2の遊星歯車段24の歯数
z_p1:第1の遊星歯車段22の歯数
z_s1:第1の太陽歯車18の歯数
これに対して第1のブレーキ34が開かれ、かつフリーホイール28が係合機構30のアクティブ化によってブロックされている、つまり閉じられている場合に、第2のギア段において変速比i_2が生じる。
i_2=1−(z_h1/z_s1)
式中
z_h1:第1の内歯車26の歯数
z_s1:第1の太陽歯車18の歯数
図2に示したような構成によるパワーシフト可能な多段変速機では、第1のブレーキ34が開かれており、第2のブレーキ40が閉じられており、かつフリーホイール28が噛んでいない場合に、バックギアにおいて変速比i_Rが具現化され得る。バックギアでの変速比は以下のように示される。
i_R=1−((z_s2/z_p2)・(z_p1/z_s1))
式中
z_s2:第2の太陽歯車38の歯数
z_p2:第2の遊星歯車段24の歯数
z_p1:第1の遊星歯車段22の歯数
z_s1:第1の太陽歯車18の歯数
パワーシフト可能な多段変速機10では、それだけでなくパーキングロック機能も実現され得る。パーキングロック機能を実行するには、3つの変速機要素である第1のブレーキ34、第2のブレーキ40、およびフリーホイール28のための係合機構30のうち2つが閉じられていなければならない。
図2に従うパワーシフト可能な多段変速機10の実施形態によれば、第1のブレーキ34は第1の位置52にあり、その一方で第2のブレーキ40はその第1の位置46に配置されている。
これに対し、図3による実施形態では、第1のブレーキ34が横にずれてその第2の位置54で、キャリアシャフト44の延長部に存在しており、キャリアシャフト44では、第1の遊星歯車段22および第2の遊星歯車段24を備えた多段遊星歯車20が受け止められている。第2のブレーキ40は、図3による実施形態では第2の位置48に配置されている。パワーシフト可能な多段変速機10の図3に示した実施形態では、第2の太陽歯車38が従動シャフト16で受け止められている。
図4による実施形態では、第1のブレーキ34が、図3による形態に倣ってその第2の位置54にあり、その一方で第2のブレーキ40はその第1の位置46に配置されている。第2の内歯車36は、図4による形態ではパワーシフト可能な多段変速機10の従動部における従動シャフト16と直接的に結合している。
図2に示した配置の場合、パワーシフト可能な多段変速機10では、2段変速機として使用するために第2の太陽歯車38をなくすことができる。これに対し、第2のブレーキ40は第2の太陽歯車38と一緒にバックギアの具現化を可能にする。
図3による実施形態では、パワーシフト可能な多段変速機10が、同じ回転方向での3つの異なる変速比を可能にする。
図4による形態では、第1の内歯車26におけるフリーホイール28により、第1のブレーキ34および第2のブレーキ40の作動の際に実現可能であるのとは違う回転方向が調整され得る。
図5は、軸に平行な配置74での、本発明によって提案されるパワーシフト可能な多段変速機を示している。
図5に示したように、ここで概略的に示している電気機械12は、第1の平歯車段56を駆動する。第1の平歯車段56を介し、パワーシフト可能な多段変速機10の駆動シャフト14への駆動力の導入がもたらされる。駆動シャフト14で第1の太陽歯車18が受け止められており、第1の太陽歯車18は多段遊星歯車20の第1の遊星歯車段22と噛み合っている。第1の遊星歯車段22は他方でまた、第1の内歯車26内で周回し、第1の内歯車26は、係合機構30によってブロックされ得るフリーホイール28を介し、パワーシフト可能な多段変速機10のハウジング32に受け止められている。
図5による描写では、第1のブレーキ34がその第1の位置52にあり、その一方で第2のブレーキ40はその第1の位置46で、第2の太陽歯車38に割り当てられている。
遊星キャリア42に受け止められている多段遊星歯車20は、従動シャフト16に作用し、従動シャフト16は他方でまた、第2の平歯車段58を介して差動変速機60を駆動する。差動変速機60は、幾つかの傘歯車から構成されるケージ62を含んでいる。差動変速機60の従動側では、第1の軸部分66が車両の第1のホイール68へ、および第2の軸部分70が第2のホイール72へと延びている。
図6による描写からは、パワーシフト可能な多段変速機10の同軸配置76および動軸64へのパワーシフト可能な多段変速機10の組み込みが読み取れる。
ここで全体的に示したパワーシフト可能な多段変速機10は、動軸64の第1の軸部分66に対して対称的に構成されている。図6による描写が示すように、パワーシフト可能な多段変速機10の同軸配置76では、電気機械12の固定子78および電気機械12の回転子80が動軸64に組み込まれている。回転子80は直接的に駆動シャフト14を駆動する。図6による描写で示した多段遊星歯車20は、第1の太陽歯車18の周りを周回する。その際、示した多段遊星歯車20の第1の遊星歯車段22はそれぞれ、第1の内歯車26の内歯と噛み合っている。内歯車26は、フリーホイール28を介してハウジング32に支持されている。フリーホイール28は、係合機構30によってブロックされ得る。
図6に示した多段遊星歯車20の両方の第2の遊星歯車段24は、第2の太陽歯車38の周りを周回し、第2の太陽歯車38には第2のブレーキ40がその第1の位置46で割り当てられている。これに対し第1のブレーキ34はその第1の位置52にあり、かつより小さい第2の内歯車36に割り当てられている。従動側では、多段遊星歯車20を受け止めているキャリアシャフト44が従動シャフト16と結合しており、従動シャフト16が差動変速機60を駆動する。差動変速機60のケージ62は、幾つかの傘歯車、つまり第1の傘歯車82、第2の傘歯車84、第3の傘歯車86、および第4の傘歯車88によって構成されている。差動変速機60のケージ62からは、第1の軸部分66および第2の軸部分70が、両方のホイール68または72の方向に延びている。電気機械12のコンポーネント、つまり電気機械12の固定子78および電気機械12の回転子80は、差動変速機60およびパワーシフト可能な多段変速機10と共に、1つの統合ユニット、つまり電気軸モジュールを構成しており、この電気軸モジュールは、符号90によって特徴づけられており、かつコンパクトな構造ユニットである。
本発明は、ここで説明した例示的実施形態およびそれにおいて強調した態様には限定されない。むしろ、請求項によって提示された範囲内で、当業者の取扱い範囲内にある多くの適用が可能である。

Claims (15)

  1. 第1の太陽歯車(18)の周りを周回し、かつ第1の内歯車(26)内で周回する少なくとも1つの多段遊星歯車(20)を備えたパワーシフト可能な多段変速機(10)において、前記第1の内歯車(26)が、係合可能なフリーホイール(28)内で周回し、かつ前記少なくとも1つの多段遊星歯車(20)の第1の遊星歯車段(22)が、第1の内歯車(26)内で周回し、その一方で第2の遊星歯車段(24)が、第2の内歯車(36)内で周回し、前記第2の内歯車(36)に少なくとも1つのブレーキ(34、40)が割り当てられていることを特徴とするパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  2. 前記第1の遊星歯車段(22)が、歯数z_p1の歯を、および前記第2の遊星歯車段(24)が、歯数z_p2の歯を有し、これに関しz_p1>z_p2であることを特徴とする請求項1に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  3. 第1のブレーキ(34)が第1の位置(52)で前記第2の内歯車(36)に、および第2のブレーキ(40)が第1の位置(46)で第2の太陽歯車(38)に割り当てられていることを特徴とする請求項1に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  4. 前記第1のブレーキ(34)が第2の位置(54)で前記少なくとも1つの多段遊星歯車(20)のキャリアシャフト(44)に、および前記第2のブレーキ(40)が第2の位置(48)で前記第2の内歯車(36)に割り当てられていることを特徴とする請求項1に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  5. 前記第1のブレーキ(34)が第2の位置(54)で前記少なくとも1つの多段遊星歯車(20)のキャリアシャフト(44)に、および前記第2のブレーキ(40)が第1の位置(46)で前記第2の太陽歯車(38)に割り当てられていることを特徴とする請求項1に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  6. 閉じられた第1のブレーキ(34)および解除されたフリーホイール(28)の場合に、下式によって与えられる第1の変速比i_1を具現化する
    i_1=1−((z_h2/z_p2)・(z_p1/z_s1))
    式中
    z_h2:第2の内歯車(36)の歯数
    z_p2:第2の遊星歯車段(24)の歯数
    z_p1:第1の遊星歯車段(22)の歯数
    z_s1:第1の太陽歯車(18)の歯数
    ことを特徴とする請求項3に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  7. 開かれた第1のブレーキ(34)および係合機構(30)によってブロックされたフリーホイール(28)の場合に、下式によって与えられる第2の変速比i_2を具現化する
    i_2=1−(z_h1/z_s1)
    式中
    z_h1:第1の内歯車(26)の歯数
    z_s1:第1の太陽歯車(18)の歯数
    ことを特徴とする請求項3に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  8. 開かれた第1のブレーキ(34)、閉じられた第2のブレーキ(40)、および解除されたフリーホイール(28)の場合に、下式によって与えられる変速比i_Rでのバックギアを具現化する
    i_R=1−((z_s2/z_p2)・(z_p1/z_s1))
    式中
    z_s2:第2の太陽歯車(38)の歯数
    z_p2:第2の遊星歯車段(24)の歯数
    z_p1:第1の遊星歯車段(22)の歯数
    z_s1:第1の太陽歯車(18)の歯数
    ことを特徴とする請求項3に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  9. 閉じられた第1のブレーキ(34)および閉じられた第2のブレーキ(40)の場合に、または閉じられた第1のブレーキ(34)および前記係合機構(30)によってブロックされたフリーホイール(28)の場合に、前記パワーシフト可能な多段変速機(10)がパーキングロック機能を発揮することを特徴とする請求項3に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  10. 同一の回転方向での少なくとも2つの異なる変速比i_1およびi_2が実現可能であることを特徴とする請求項4に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  11. 前記第1の内歯車(26)に割り当てられた前記係合可能なフリーホイール(28)により、前記パワーシフト可能な多段変速機(10)では、前記第1のブレーキ(34)および前記第2のブレーキ(40)によって具現化される回転方向とは反対の回転方向が生成されることを特徴とする請求項5に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  12. 車両の動軸(64)に対して平行な配置(74)で配置されていることを特徴とする請求項1に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  13. 少なくとも1つの平歯車段(56、58)を介し、車両の動軸(64)の差動変速機(60)またはトルクベクタリングユニットを駆動することを特徴とする請求項12に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  14. 電気機械(12)の固定子(78)および回転子(80)と共に、車両の動軸(64)に同軸配置(76)で組み込まれていることを特徴とする請求項1に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
  15. 同軸配置(76)で配置された前記電気機械(12)、前記動軸(64)に組み込まれた前記パワーシフト可能な多段変速機(10)が、差動変速機(60)と共に、車両のための電気軸モジュール(90)を構成していることを特徴とする請求項14に記載のパワーシフト可能な多段変速機(10)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024014128A1 (ja) * 2022-07-13 2024-01-18 ジヤトコ株式会社 ユニット

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020201411A1 (de) 2020-02-05 2021-08-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltbares Getriebe sowie Anhängerachse und Fahrzeuganhänger mit derartigem Getriebe
DE102020112624A1 (de) 2020-05-11 2021-11-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebeeinrichtung für einen elektrischen Antrieb eines Fahrzeuges
US11242915B1 (en) 2020-08-27 2022-02-08 GM Global Technology Operations LLC Selectable one-way clutch in two speed drive unit of electrical vehicle
DE102021111476B3 (de) 2021-05-04 2022-07-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsvorrichtung mit einer Antriebsmaschine, einem Getriebe, einer Kupplung und einer Feststelleinrichtung
DE102021111478A1 (de) 2021-05-04 2022-11-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsvorrichtung mit einer Antriebsmaschine, einem Getriebe, einer Kupplung und einer Feststelleinrichtung
DE102021208559A1 (de) 2021-08-06 2023-02-09 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe und Antriebsstrang für ein Fahrzeug
DE102021208553A1 (de) 2021-08-06 2023-02-09 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe und Antriebsstrang für ein Fahrzeug
DE102021208554A1 (de) 2021-08-06 2023-02-09 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe und Antriebsstrang für ein Fahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014500456A (ja) * 2010-12-13 2014-01-09 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド 電気車両および燃料電池ハイブリッド車両用の油圧フリー多段速度変速機ならびに多段速度変速機のギアチェンジのためのシステム
WO2014029650A1 (de) * 2012-08-24 2014-02-27 Avl List Gmbh Antriebseinheit
DE102015104778A1 (de) * 2015-03-27 2016-09-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrischer Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1483727A (en) * 1973-08-17 1977-08-24 Volvo Ab Compound epicyclic transmission systems
US4702125A (en) * 1985-01-28 1987-10-27 Eaton Corporation High reduction transaxle for electric vehicle
JP2998428B2 (ja) * 1992-05-25 2000-01-11 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用変速装置
JP2002122191A (ja) * 2000-10-11 2002-04-26 Toyota Motor Corp 変速機
DE102008000428A1 (de) * 2008-02-28 2009-09-03 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
KR101028543B1 (ko) * 2009-06-30 2011-04-11 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인
US8821337B2 (en) * 2010-05-21 2014-09-02 Gm Global Technology Operations, Llc Clutch assembly
DE102010032256B4 (de) * 2010-07-26 2018-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebseinheit
DE102012217509A1 (de) * 2012-09-27 2014-03-27 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeeinheit mit Zahnradträger
DE102013217643A1 (de) * 2013-09-04 2015-03-05 Zf Friedrichshafen Ag Nebenabtriebsgetriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102013225519A1 (de) * 2013-12-11 2015-06-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Planetenradgetriebe und Antriebseinheit, insbesondere für Elektrofahrzeuge
DE102013226479B4 (de) * 2013-12-18 2022-08-18 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe
FR3029465B1 (fr) * 2014-12-08 2016-12-09 Punch Powerglide Strasbourg Transmission automatique pour vehicule hybride
JP6523776B2 (ja) * 2015-04-30 2019-06-05 本田技研工業株式会社 制御装置
CN104875608A (zh) 2015-05-25 2015-09-02 清华大学苏州汽车研究院(相城) 一种中置电动机一体式两挡电动桥
DE102015215076A1 (de) * 2015-08-06 2017-02-09 Zf Friedrichshafen Ag Getriebesystem für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102016217248A1 (de) * 2016-09-09 2018-03-15 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102016222440B3 (de) * 2016-11-16 2017-12-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
CN207173269U (zh) * 2017-06-30 2018-04-03 上海汽车变速器有限公司 单电机三挡纯电动传动装置
CN107654591B (zh) * 2017-09-07 2020-03-27 上海奥觅电子科技有限公司 包含双行星齿轮组的多模式功率分流式混合动力变速器
DE102018208382A1 (de) * 2018-05-28 2019-11-28 Zf Friedrichshafen Ag Tretlagergetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder Pedelec

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014500456A (ja) * 2010-12-13 2014-01-09 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド 電気車両および燃料電池ハイブリッド車両用の油圧フリー多段速度変速機ならびに多段速度変速機のギアチェンジのためのシステム
WO2014029650A1 (de) * 2012-08-24 2014-02-27 Avl List Gmbh Antriebseinheit
DE102015104778A1 (de) * 2015-03-27 2016-09-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrischer Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024014128A1 (ja) * 2022-07-13 2024-01-18 ジヤトコ株式会社 ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
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