WO2012010340A1 - Antriebseinheit - Google Patents

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WO2012010340A1
WO2012010340A1 PCT/EP2011/057941 EP2011057941W WO2012010340A1 WO 2012010340 A1 WO2012010340 A1 WO 2012010340A1 EP 2011057941 W EP2011057941 W EP 2011057941W WO 2012010340 A1 WO2012010340 A1 WO 2012010340A1
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planetary
gear
drive
gears
drive unit
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PCT/EP2011/057941
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English (en)
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Inventor
Thorsten Biermann
Tomas Smetana
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a drive unit with at least one electric motor, with a differential for two output shafts and with a first planetary drive arranged in the power flow between the electric motor and the differential.
  • DE198 41 159 A1 shows a drive unit with an electric motor and with a differential. With the differential torques and speeds can be distributed to two driven by the electric motor output shafts.
  • a planetary drive is connected between the drive shaft, called the rotor shaft, and the differential, so that the power from the electric motor to the differential flows through the planetary drive.
  • the drive shaft is provided at the end with a toothing.
  • the toothing is formed on a sun gear of the planetary drive.
  • the sun gear is engaged with planetary gears of the planetary drive.
  • the planet gears are supported against a toothing of a ring gear.
  • the toothing of the ring gear is stationary and not rotatably supported around the drive rotation axis of the sun or the rotor shaft of the electric motor on the housing of the drive unit.
  • the planet gears are mounted on planet pins.
  • the planet pins are seated in a planet carrier which is at the same time a differential cage of a differential arranged coaxially with the drive motor.
  • the planetary gears rotate on a circular path at a radial distance to the drive rotation axis about the drive rotation axis.
  • the differential is a classic bevel gear differential.
  • the differential cage is the sum shaft of the differential, at which the highest torques are applied, which are distributed in the differential to two differential shafts called output shafts.
  • differential cage is rotatable relative to the rotor shaft about the drive rotation axis and concentric with the axes of rotation of the output shafts and relative to the housing fixedly mounted in the housing.
  • Compensating bevel gears are rotatably mounted in the differential cage and mesh with axle shaft gears.
  • the axle-shaft gears are torque-resistant connected to the output shafts.
  • the sun gear is rotated by means of the drive shaft in rotation about the drive rotation axis.
  • This drives the planet gears meshing with the sun gear.
  • the planetary gears roll and are based in tooth engagement with the teeth of the ring gear on the ring gear, so that the planet carrier, so the basket of the differential, is set in motion, being divided by the differential in a known manner torques or speeds to the output shafts ,
  • the object of the invention is to provide a compact and inexpensive to produce drive unit with variable under or translations.
  • the power flow between the electric motor and the differential can be selectively switched by means of at least one first clutch via a first geared connection or a second geared connection.
  • Under power flow is the transmission of torque and speed from the electric motor to the differential and from the differential to the electric motor via the respective connected geared connection with under or translations to understand.
  • the invention further provides that in the first geared connection, a second planetary gear in the power flow between the electric motor and a third planetary gear is arranged, wherein the second planetary gear is coupled to the third planetary gear and the third planetary gear with the sum shaft.
  • the planetary gear sets require relatively little space and can be accommodated for example in a common housing.
  • An embodiment of the invention provides that in the second geared connection of the electric motor and the first planetary gear via the engageable and disengageable first clutch with each other and the first planetary gear is coupled to the sum shaft.
  • a further embodiment of the invention provides that the third planetary gear is aekoDoelt via at least one second clutch with an element of the first planetary gear. wherein the element is operatively connected to the sum wave.
  • the element is preferably a first planet carrier of the planetary drive, on which first planetary gears of the first planetary drive, which mesh with a first sun gear, are rotatably mounted.
  • the second clutch may optionally be an engageable and disengageable clutch or overrunning clutch.
  • a further embodiment of the invention provides that the axes of rotation of a first sun gear, the first planetary gear, a second sun gear of the second planetary gear, a third sun gear of the third planetary gear, and the rotor shaft of the electric motor and the axis of rotation of the sum shaft are parallel to each other concentrically.
  • the aforementioned elements are thus arranged coaxially successively in axial sequence, so that a compact drive unit is provided.
  • the coaxial arrangement makes it possible for the first planetary gear and the second planetary gear as well as the third planetary gear to have a common ring gear with a common number of teeth for the planet gears, which meshes with the planet gears of the planet gears.
  • the individual planetary gears each have a separate ring gear or two planetary gears together a ring gear, wherein the number of teeth from ring gear to ring gear may be the same or different.
  • the manufacturing costs are low.
  • the transmission can be made compact.
  • the drive unit may for example have a housing half, on which the internal toothing of the ring gear is formed and which can be flanged to a housing half for the electric motor.
  • An embodiment of the invention provides at the same time or alternatively to the aforementioned embodiment, that the first planetary gears of the first planetary gear each have the same number of teeth as in each case the second planet gears of the second planetary gear.
  • the first sun gear of the first planetary drive has the same number of teeth as in each case the second sun gear of the second planetary drive.
  • the third planetary gear has other sun and / or planet gears, as the other two planetary gears. Accordingly, the first and the third planetary drive can be designed as completely identical assemblies. With such a configuration, the number of components of the drive unit is kept low. The cost of manufacturing is low due to double the number of pieces and easy storage.
  • An element of the first planetary drive can be connected to the rotor shaft of the electric motor and separated again. Between the rotor shaft and the first planetary gear to a engageable and disengageable first clutch is arranged, via which a direct repeatedly separable connection between the rotor shaft and, for example, the sun gear or concentric with the sun gear shaft can be produced.
  • a coupling is a dry clutch or a wet clutch, which is hydraulically or mechanically engaged and disengaged.
  • the first planetary drive is formed by a first sun, by first planet gears, the first ring gear and by the first planet carrier.
  • the first planetary gears are rotatably mounted about their own axis of rotation at a radial distance from the axis of rotation of the sun gear on planet pins.
  • the planet pins are held on the first planet carrier.
  • First sun gear and planet gears mesh with each other.
  • the first planetary gears mesh with the first ring gear.
  • the planet carrier is coupled to the sum shaft,
  • a first gear can be switched to the sum shaft by a permanent or separable connection between the rotor shaft and the second planetary gear and via this and the third planetary gear. In this case, the first clutch is disengaged and the connection between the rotor shaft and the first planetary gear is disconnected.
  • the transmission or reduction of the speeds and moments can be made by the design of the number of teeth of the elements sun gear, planetary gears and ring gear of the second and third planetary gear. It is thus provided that the second sun gear is operatively connected to the rotor shaft directly or via a shaft, alternatively also via a clutch.
  • the second sun gear meshes with second planetary gears which are at a radial distance from the axis of rotation of the second sun gear or the rotor shaft are rotatably mounted on a second planet carrier.
  • the second planet gears mesh with the second ring gear.
  • the second planet carrier arranged concentrically with the axis of rotation of the second sun gear is operatively connected either directly, via a shaft or via a clutch to a third sun gear.
  • the third sun gear meshes with third planet gears of the third planetary gear, which are also in mesh with the teeth of the third ring gear.
  • the third planet gears are mounted at a radial distance from the axis of rotation of the third sun gear to a third planet carrier.
  • the third planet carrier is arranged concentrically to the axis of rotation of the third sun gear and connected via the second clutch, which is preferably designed as an overrunning clutch, with the first planet carrier of the first planetary gear in the first gear.
  • a second gear may be made by engaging the clutch via the second geared connection between the rotor shaft and the differential via the first planetary gear.
  • the second clutch is disengaged or the overrunning clutch runs free, so that the rotationally fixed connection between the third planet carrier and the first planet carrier is canceled.
  • the overrunning clutch is known in the art overrunning clutch, the two rotatable relative to each other about a common axis of rotation arranged elements together torque coupled or decoupled again when changing speeds or torques.
  • FIG. 2 shows the power flow over the first geared connection of the drive unit shown in FIG. 1 in first gear.
  • FIG. 3 shows the power flow via the second geared connection of the drive unit shown in FIG. 1 in second gear.
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of a drive unit 1 with at least one electric motor 2, with a differential 3 for two output shafts 4 and 5 and with a arranged in the power flow between the electric motor 2 and the differential 3 first planetary gear 6.
  • the differential 3 is of a drive shaft. 7 , which is connected to the rotor shaft 7a of the electric motor 2, can be driven via the first planetary drive 6 about a drive rotation axis 8 of the drive shaft 7.
  • first planetary gear 6 a first sun gear 9 arranged concentrically to the rotation axis 8
  • first planetary gears 10 arranged at a distance from the rotation axis and a first ring gear 1 1 arranged concentrically to the rotation axis 8 are meshed with one another.
  • the first planetary gears 10 are rotatably supported about their own axis of rotation 12 on a first planet carrier 13 rotatable relative to the drive shaft 7 about the axis of rotation 8 on planet pins 14.
  • a second sun gear 23 of a second planetary drive 20 is connected to the rotor shaft 7a directly, alternatively rotatably connected to a shaft or a connecting shaft.
  • the second sun gear 23 meshes with second planetary gears 24 which are at a radial distance from the axis of rotation 8 of the second sun gear 23 or the rotor shaft 7a are rotatably mounted on a second planetary carrier 25.
  • the second planet gears 24 mesh with the second ring gear 26.
  • the second planet carrier 25, which is arranged concentrically to the rotation axis 8 of the second sun gear 23, is either directly connected to a third sun gear 27 via a shaft or via a clutch.
  • the third sun gear 27 meshes with third planet gears 28 of the third planetary gear 30, which are in meshing engagement with the teeth of the third ring gear 29.
  • the third planet gears 28 are mounted at a radial distance from the axis of rotation 8 of the third sun gear 27 on a third planet carrier 19.
  • the third planet carrier 19 is arranged concentrically to the axis of rotation 8 of the third sun gear 27 and via a coaxial with the third sun gear 27 arranged second clutch 21, which is designed as an overrunning clutch, with the first planet carrier 13, which is rotatable relative to the third planet carrier 19 about the axis of rotation 8 is, coupled operatively connected.
  • the differential 3 is a classic bevel gear with differential bevel gears 16 which are rotatably mounted in the arranged as a sum shaft 5 differential cage, with Achswellenkegeltivn 17 which mesh with the Ausretegelrä- 16 and which are rotatably connected to the output shafts 4 and 5 respectively.
  • the differential may alternatively be a planetary gear with spur gears, in which the sum shaft is the housing / a planetary carrier on which or in which the planet gears are rotatably mounted.
  • a first clutch 18 is arranged coaxially to the electric motor 2 between the rotor shaft 7a and the drive shaft 7 and thus the sun gear 9, so that a torque-fixed connection between the rotor shaft 7a and the sun gear 9 repeatedly engaged and disengaged.
  • Electric motor 2, coupling 18 and differential 3 (axes of rotation of the Achswellenkegelcken 17) are arranged coaxially to each other.
  • FIG. 2 The first geared connection of a first gear between the electric motor 2 and the sum shaft 15 is formed by the second planetary gear 20, the third planetary gear 30, the second clutch 21 and by the first planet carrier 13. The power flow is symbolized by progress arrows.
  • the first clutch 18 is open and the connection between the rotor shaft 7a and the drive shaft 7 is disconnected.
  • the second clutch 21 is locked and thus made a rotationally fixed connection between the third planet carrier 19 and the first planet carrier 13.
  • the rotor shaft 7a drives the second sun gear 23.
  • the second sun gear 23 sets the second planet gears 24 in motion, which are supported on the toothing of the second ring gear 26.
  • the planet gears 24 drive the second planet carrier 25 and thus the third sun gear 27 at.
  • the third sun gear 27 sets the third planet wheels 28 in motion, which are supported on the toothing of the third Hohlra- 29.
  • the planet gears 28 drive the third planet carrier 19 and thus via the second clutch 21 to the first planet carrier 13.
  • the first planet carrier 13 is non-rotatably coupled to the sum shaft 15, that is, to the housing of the differential 3.
  • FIG. 3 The second geared connection of a second gear between the electric motor 2 and the sum shaft 15 is formed by the first planetary gear 6 via the first planet carrier 13. The power flow is symbolized by progress arrows.
  • the first clutch 18 is engaged and the connection between the rotor shaft 7a and the drive shaft 7 is made.
  • the second clutch 21 overtakes freely and thus lifts a rotationally fixed connection between the third planet carrier 19 and the first planet carrier 13.
  • the rotor shaft 7a drives the first sun gear 9 via the drive shaft 7.
  • the first sun gear 9 sets the first planetary gears 10 in motion, which are supported on the teeth of the first ring gear 1 1.
  • the planet gears 10 drive the first planet carrier 13 and thus the sum shaft 15 at.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit (1) mit wenigstens einem Elektromotor (2), mit einem Differenzial (3) für zwei Abtriebswellen (4, 5) und mit einem im Leistungsfiuss zwischen dem Elektromotor (2) und dem Differenzial (3) angeordneten ersten Planetentrieb (6).

Description

Bezeichnung der Erfindung
Antriebseinheit Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit mit wenigstens einem Elektromotor, mit einem Differenzial für zwei Abtriebswellen und mit einem im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor und dem Differenzial angeordneten ersten Planetentrieb.
Hintergrund der Erfindung
DE198 41 159 A1 zeigt eine Antriebseinheit mit einem Elektromotor und mit einem Differenzial. Mit dem Differenzial sind Drehmomente und Drehzahlen auf zwei durch den Elektromotor angetriebene Abtriebswellen verteilbar. Ein Planetentrieb zwischen der als Rotorwelle bezeichneten Antriebswelle und dem Diffe- renzial geschaltet, so dass die Leistung vom Elektromotor zum Differenzial über den Planetentrieb fließt. Dazu ist die Antriebswelle endseitig mit einer Verzahnung versehen. Die Verzahnung ist an einem Sonnenrad des Planetentriebs ausgebildet. Das Sonnenrad steht im Eingriff mit Planetenrädern des Planetentriebs. Die Planetenräder stützen sich gegen eine Verzahnung eines Hohlrads ab. Die Verzahnung des Hohlrads ist ortsfest und nicht um die Antriebsrotationsachse der Sonne bzw. des Rotorwelle des Elektromotors drehbar am Gehäuse der Antriebseinheit abgestützt. Die Planetenräder sind auf Planetenbolzen gelagert. Die Planetenbolzen sitzen in einem Planetenträger, der gleichzeitig Differenzialkorb eines koaxial zu dem Antriebsmotor angeordneten Differen- zials ist. Die Planetenräder laufen auf einer Kreisbahn mit radialen Abstand zur Antriebsrotationsachse um die Antriebsrotationsachse um. Das Differenzial ist ein klassisches Kegelraddifferenzial, Der Differenzialkorb ist die Summenwelle des Differenzials, an der die höchsten Drehmomente anliegen, die im Differenzial auf zwei als Abtriebswellen bezeichnete Differenzwellen verteilt werden. Alternativ werden über die Abtriebswellen ins Differenzial ein- gebrachte Drehmomente an der Summenwelle wieder zusammengeführt. Der Differenzialkorb ist relativ zu der Rotorwelle um die Antriebsrotationsachse und konzentrisch zu den Rotationsachsen der Abtriebswellen drehbar und dazu relativ zu dem Gehäuse ortsfest in dem Gehäuse gelagert. In dem Differenzialkorb sind Ausgleichskegelräder drehbar gelagert und stehen mit Achswellenrä- dem im Eingriff. Die Achswellenräder sind drehmomentfest mit den Abtriebswellen verbunden.
Zum Antrieb der Abtriebswellen wird das Sonnenrad mittels der Antriebswelle in Drehung um die Antriebsrotationsachse versetzt. Damit werden die mit dem Sonnenrad im Eingriff stehenden Planetenräder angetrieben. Die Planetenräder wälzen und stützen sich im Zahneingriff mit der Verzahnung des Hohlrades an dem Hohlrad ab, so dass der Planetenträger, also der Korb des Differenzials, in Bewegung versetzt wird, wobei durch das Differenzial in bekannter Weise Drehmomente bzw. Drehzahlen auf die Abtriebswellen aufgeteilt werden.
Durch die Auslegung des Planetengetriebes, also Festlegung von Anzahl der Zähne der Elemente Sonne, Planeten und Hohlrad des Planetentriebs, kann in der beschrieben Antriebseinheit nur eine Über- bzw. Untersetzung geschaffen werden.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte und kostengünstig herzustellende Antriebseinheit mit variablen Unter- bzw. Übersetzungen zu schaffen.
Diese Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist der Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor und dem Differenzial mittels wenigstens einer ersten Kupplung wahlweise über eine erste getriebliche Verbindung oder eine zweite getriebliche Verbindung schaltbar. Unter Leistungsfluss ist die Übertragung von Drehmomenten und Drehzahlen vom Elektromotor zum Differenzial und vom Differenzial zum Elektromotor über die jeweilige geschaltete getriebliche Verbindung mit Unter- oder Übersetzungen zu verstehen.
Die Erfindung sieht weiter vor, dass in der ersten getrieblichen Verbindung ein zweiter Planetentrieb im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor und einem dritten Planetentrieb angeordnet ist, wobei der zweite Planetentrieb mit dem dritten Planetentrieb und der dritte Planetentrieb mit der Summenwelle gekoppelt ist. Die Planetensätze beanspruchen relativ wenig Bauraum und können beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in der zweiten getrieblichen Verbindung der Elektromotor und der erste Planetentrieb über die ein- und ausrückbare erste Kupplung miteinander und der erste Planetentrieb mit der Summenwelle gekoppelt ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der dritte Planetentrieb über wenigstens eine zweite Kupplung mit einem Element des ersten Planetentriebs aekoDoelt ist. wobei das Element mit der Summenwelle wirkver- bunden ist.
Das Element ist vorzugsweise ein erster Planetenträger des Planetentriebs, an dem mit einem ersten Sonnenrad im Zahneingriff stehende erste Planetenräder des ersten Planetentriebs drehbar gelagert sind. Die zweite Kupplung kann wahlweise eine ein- und ausrückbare Kupplung oder eine Freilaufkupplung sein. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Rotationsachsen eines erstes Sonnenrades, des ersten Planetentriebs, eines zweiten Sonnenrades des zweiten Planetentriebs, eines dritten Sonnenrades des dritten Planetentriebs, und die der Rotorwelle des Elektromotors sowie die Rotationsachse der Summenwelle parallel konzentrisch aufeinander liegen. Die vorgenannten Elemente sind also in axialer Folge koaxial aufeinander folgend angeordnet, so dass eine kompakte Antriebseinheit geschaffen ist.
Die koaxiale Anordnung macht es möglich, dass der erste Planetentrieb und der zweite Planetentrieb sowie der dritte Planetentrieb ein gemeinsames Hohlrad mit einer gemeinsamen Anzahl an Zähnen für die Planetentriebe aufweist, welches mit den Planetenrädern der Planetentriebe im Zahneingriff steht. Alternativ weisen die einzelnen Planetentriebe jeder für sich ein separates Hohlrad oder zwei Planetentriebe zusammen ein Hohlrad auf, wobei die Anzahl der Zähne von Hohlrad zu Hohlrad gleich oder unterschiedlich sein kann. Die Herstellkosten sind gering. Das Getriebe kann kompakt ausgebildet werden. Die Antriebseinheit kann zum Beispiel eine Gehäusehälfte aufweisen, an der die Innenverzahnung des Hohlrades ausgebildet ist und die an eine Gehäusehälfte für den Elektromotor angeflanscht werden kann.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht zugleich oder alternativ zu vorgenannter Ausgestaltung vor, dass die ersten Planetenräder des ersten Planetentriebs jeweils die gleiche Anzahl an Zähnen aufweisen wie jeweils die zweiten Planetenräder des zweiten Planetentriebs. Zugleich oder alternativ dazu ist mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Sonnenrad des ersten Planetentriebs die gleiche Anzahl an Zähnen aufweist wie jeweils das zweite Sonnenrad des zweiten Planetentriebs. Der dritte Planetentrieb weist andere Sonnen- und/oder Planetenräder auf, als die anderen beiden Planetentriebe. Der erste und der dritte Planetentrieb können demnach als voll- ständig identische Baugruppen ausgebildet werden. Mit einer derartigen Ausgestaltung ist die Anzahl der Bauteile der Antriebseinheit gering gehalten. Die Kosten für die Herstellung sind aufgrund doppelter Stückzahlen und einfacher Lagerhaltung niedrig. Ein Element des ersten Planetentriebs ist mit der Rotorwelle des Elektromotors verbindbar und wieder trennbar. Zwischen der Rotorwelle und dem ersten Planetentrieb ist dazu eine ein- und ausrückbare erste Kupplung angeordnet, über die eine direkte wiederholt trennbare Verbindung zwischen der Rotorwelle und beispielsweise dem Sonnenrad oder einer mit dem Sonnenrad konzentrischen Welle herstellbar ist. Eine derartige Kupplung ist eine Trockenkupplung oder eine Nasskupplung, die hydraulisch oder mechanisch ein- und ausrückbar ist. Der erste Planetentrieb ist durch eine erste Sonne, durch erste Planetenräder, das erste Hohlrad und durch den ersten Planetenträger gebildet. Die ersten Planetenräder sind um die eigene Rotationsachse drehbar mit radialem Abstand zur Rotationsachse des Sonnenrades auf Planetenbolzen gelagert. Die Planetenbolzen sind an dem ersten Planetenträger gehalten. Erstes Sonnenrad und Planetenräder stehen miteinander im Zahneingriff. Die ersten Planetenrä- der stehen mit dem ersten Hohlrad im Zahneingriff. Der Planetenträger ist mit der Summenwelle, vorzugsweise dem Gehäuse des Differenzials, gekoppelt.
Durch Ein- und Ausrücken der ersten Kupplung können mit der Antriebseinheit mindestens zwei Betriebsarten gefahren, dass heißt mindestens zwei Gänge geschaltet werden. Ein erster Gang kann durch eine permanente oder trennbare Verbindung zwischen der Rotorwelle und dem zweiten Planetentrieb und über diesen und den dritten Planetentrieb zur Summenwelle geschaltet werden. !n diesem Falle wird die erste Kupplung ausgerückt und die Verbindung zwischen der Rotorwelle und dem ersten Planetentrieb getrennt.
Die Über- oder Untersetzung der Drehzahlen und Momente kann durch die Auslegung der Anzahl der Zähne der Elemente Sonnenrad, Planetenräder und Hohlrad des zweiten und dritten Planetentriebs vorgenommen werden. So ist vorgesehen, dass das zweite Sonnenrad mit der Rotorwelle direkt oder über eine Welle, alternativ auch über eine Kupplung, wirkverbunden ist.
Das zweite Sonnenrad kämmt mit zweiten Planetenrädern, die mit radialem Abstand zur Rotationsachse dem zweiten Sonnenrad bzw. der Rotorwelle drehbar an einem zweiten Planetenträger gelagert sind. Außerdem kämmen die zweiten Planetenräder mit dem zweiten Hohlrad. Der konzentrisch zur Rotationsachse des zweiten Sonnenrades angeordnete zweite Planetenträger ist entweder direkt, über eine Welle oder über eine Kupplung mit einem dritten Sonnenrad wirkverbunden.
Das dritte Sonnenrad kämmt mit dritten Planetenrädern des dritten Planetentriebs, die auch mit der Verzahnung des dritten Hohlrades im Zahneingriff stehen. Die dritten Planetenräder sind mit radialem Abstand zur Rotationsachse des dritten Sonnenrades an einem dritten Planetenträger gelagert. Der dritte Planetenträger ist konzentrisch zur Rotationsachse des dritten Sonnenrades angeordnet und über die zweite Kupplung, die vorzugsweise als Freilaufkupplung ausgebildet ist, mit dem ersten Planetenträger des ersten Planetentriebs im ersten Gang verbunden.
Ein zweiter Gang kann durch Einrücken der Kupplung über die zweite getriebli- che Verbindung zwischen der Rotorwelle und dem Differenzial über den ersten Planetentrieb hergestellt werden. Die zweite Kupplung ist ausgerückt bzw. die Freilaufkupplung läuft frei, so dass die drehfeste Verbindung zwischen dem dritten Planetenträger und dem ersten Planetenträger aufgehoben ist.
Mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit sind beispielsweise wahlweise
5tanrli i D rcaf7i i nriön wnn i = -A Hio Anzahl Hör 7ähno Hoc HnhlraHo = 1 Q und die des Sonnenrades z = 29) für den ersten und zweiten Planetentrieb rea- lisierbar. Der dritte Planetentrieb weist eine Standübersetzung von i= -1 ,5 (z.B. Anzahl der Zähne des Hohlrades z = 129 und die des Sonnenrades z = 87) auf, wobei eine Standübersetzung das Verhältnis der Zähnezahlen des Hohlrades zu denen der Sonne bei stehendem Steg ist. Wenn diese Planetentriebe im ersten Gang miteinander gekoppelt sind, ergibt sich damit bei festen Hohlrä- dem eine Gesamtübersetzung von 14 durch die erste getriebliche Verbindung und im zweiten Gang eine von i = - 4,5 für die zweite getriebliche Verbindung. Die Freilaufkupplung ist die der Fachwelt bekannte Überholkupplung, die zwei relativ zueinander um eine gemeinsame Rotationsachse drehbar angeordnete Elemente miteinander drehmomentfest koppelt oder wieder entkoppelt, wenn sich Drehzahlen oder Drehmomente ändern.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend mit den Figuren 1 , 2 und 3 anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Figur 2 zeigt den Leistungsfluss über die erste getriebliche Verbindung der in Figur 1 gezeigten Antriebseinheit im ersten Gang. Figur 3 zeigt den Leistungsfluss über die zweite getriebliche Verbindung der in Figur 1 gezeigten Antriebseinheit im zweiten Gang.
Figur 1 zeigt ein Schaltschema einer Antriebseinheit 1 mit wenigstens einem Elektromotor 2, mit einem Differenzial 3 für zwei Abtriebswellen 4 und 5 und mit einem im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor 2 und dem Differenzial 3 angeordneten ersten Planetentrieb 6. Das Differenzial 3 ist von einer Antriebswelle 7, welche mit der Rotorwelle 7a des Elektromotors 2 verbunden ist, über den ersten Planetentrieb 6 um eine Antriebsrotationsachse 8 der Antriebswelle 7 antreibbar.
In dem ersten Planetentrieb 6 stehen ein konzentrisch zur Rotationsachse 8 angeordnetes erstes Sonnenrad 9, mit Abstand zur Rotationsachse angeordnete erste Planetenräder 10 und ein konzentrisch zur Rotationsachse 8 angeord- netes erstes Hohlrad 1 1 miteinander im Zahneingriff. Die ersten Planetenräder 10 sind um die eigene Rotationsachse 12 drehbar an einem um die Rotationsachse 8 relativ zur Antriebswelle 7 drehbaren ersten Planetenträger 13 auf Planetenbolzen 14 gelagert. Ein zweites Sonnenrad 23 eines zweiten Planetentriebs 20 ist mit der Rotorwelle 7a direkt, alternativ mit einem Schaft oder einer Verbindungswelle drehfest verbunden. Das zweite Sonnenrad 23 kämmt mit zweiten Planetenrädern 24, die mit radialem Abstand zur Rotationsachse 8 des zweiten Sonnenrades 23 bzw. der Rotorwelle 7a drehbar an einem zweiten Planetenträger 25 gelagert sind. Außerdem kämmen die zweiten Planetenräder 24 mit dem zweiten Hohlrad 26. Der konzentrisch zur Rotationsachse 8 des zweiten Sonnenrades 23 angeordnete zweite Planetenträger 25 ist entweder direkt, über eine Welle oder über eine Kupplung mit einem dritten Sonnenrad 27 wirkverbunden.
Das dritte Sonnenrad 27 kämmt mit dritten Planetenrädern 28 des dritten Planetentriebs 30, die auch mit der Verzahnung des dritten Hohlrades 29 im Zahneingriff stehen. Die dritten Planetenräder 28 sind mit radialem Abstand zur Rotationsachse 8 des dritten Sonnenrades 27 an einem dritten Planetenträger 19 gelagert. Der dritte Planetenträger 19 ist konzentrisch zur Rotationsachse 8 des dritten Sonnenrades 27 angeordnet und über eine koaxial zum dritten Sonnenrad 27 angeordnete zweite Kupplung 21 , die als Freilaufkupplung ausgebildet ist, mit dem ersten Planetenträger 13, der relativ zum dritten Planetenträger 19 um die Rotationsachse 8 drehbar ist, koppelbar wirkverbunden.
Das Differenzial 3 ist ein klassisches Kegelraddifferenzial mit Ausgleichskegelrädern 16, die in dem als Summenwelle 5 ausgeführten Differenzialkorb drehbar gelagert sind, mit Achswellenkegelrädern 17, die mit den Ausgleichkegelrä- dem 16 kämmen und die mit den Abtriebswellen 4 bzw. 5 drehbar verbunden sind. Das Differenzial kann alternativ ein Planetentrieb mit Stirnrädern sein, bei dem die Summenwelle das Gehäuse/ein Planetenträger ist, an dem oder in dem die Planetenräder drehbar gelagert sind. Eine erste Kupplung 18 ist koaxial zum Elektromotor 2 zwischen der Rotorwelle 7a und der Antriebswelle 7 und somit dem Sonnenrad 9 angeordnet, so dass eine drehmomentfeste Verbindung zwischen der Rotorwelle 7a und dem Sonnenrad 9 wiederholt ein- und ausrückbar ist. Elektromotor 2, Kupplung 18 und Differenzial 3 (Rotationsachsen der Achswellenkegelräder 17) sind koaxial zu- einander angeordnet.
Die Hohlräder 11 , 26 und 29 sind drehfest an einem nicht dargestellten Gehäuse der Antriebseinheit 1 gehalten. Figur 2: Die erste getriebliche Verbindung eines ersten Ganges zwischen dem Elektromotor 2 und der Summenwelle 15 ist durch den zweiten Planetentrieb 20, den dritten Planetentrieb 30, die zweite Kupplung 21 und durch den ersten Planetenträger 13 gebildet. Der Leistungsfluss ist durch Verlaufspfeile symbolisiert. Die erste Kupplung 18 ist offen und die Verbindung zwischen der Rotorwelle 7a und der Antriebswelle 7 ist getrennt. Die zweite Kupplung 21 ist gesperrt und somit eine drehfeste Verbindung zwischen dem dritten Planetenträger 19 und dem ersten Planetenträger 13 hergestellt. Die Rotorwelle 7a treibt das zweite Sonnenrad 23 an. Das zweite Sonnenrad 23 setzt die zweiten Planetenräder 24 in Bewegung, die sich an der Verzahnung des zweiten Hohlrades 26 abstützen. Die Planetenräder 24 treiben den zweiten Planetenträger 25 und damit das dritte Sonnenrad 27 an. Das dritte Sonnenrad 27 setzt die dritten Planetenräder 28 in Bewegung, die sich an der Verzahnung des dritten Hohlra- des 29 abstützen. Die Planetenräder 28 treiben den dritten Planetenträger 19 und damit über die zweite Kupplung 21 den ersten Planetenträger 13 an. Der erste Planetenträger 13 ist drehfest mit der Summenwelle 15, also mit dem Gehäuse des Differenzials 3, gekoppelt. Figur 3: Die zweite getriebliche Verbindung eines zweiten Ganges zwischen dem Elektromotor 2 und der Summenwelle 15 ist durch den ersten Planetentrieb 6 über den ersten Planetenträger 13 gebildet. Der Leistungsfluss ist durch Verlaufspfeile symbolisiert. Die erste Kupplung 18 ist eingerückt und die Verbindung zwischen der Rotorwelle 7a und der Antriebswelle 7 ist hergestellt. Die zweite Kupplung 21 überholt frei und hebt somit eine drehfeste Verbindung zwischen dem dritten Planetenträger 19 und dem ersten Planetenträger 13 auf. Die Rotorwelle 7a treibt über die Antriebswelle 7 das erste Sonnenrad 9 an. Das erste Sonnenrad 9 setzt die ersten Planetenräder 10 in Bewegung, die sich an der Verzahnung des ersten Hohlrades 1 1 abstützen. Die Planetenräder 10 treiben den ersten Planetenträger 13 und damit die Summenwelle 15 an. Bezugszeichen
Antriebseiriheit 21 zweite Kupplung
Elektromotor 22 nicht vergeben
Differenzial 23 zweites Sonnenrad
Abtriebswelle 24 zweites Planetenrad
Abtriebswelle 25 zweiter Planetenträger
Planetentrieb 26 zweites Hohlrad
Rotorwelle 27 drittes Sonnenrad
Antriebswelle 28 drittes Planetenrad
Rotationsachse 29 drittes Hohlrad erstes Sonnenrad 30 dritter Planetentrieb erstes Planetenrad
erstes Hohlrad
Rotationsachse des Planetenrads
erster Planetenträger
Planetenbolzen
Summenwelle
Ausgleichskegelrad
Achswellenkegelrad
erste Kupplung
dritter Planetenträger
zweiter Planetentrieb

Claims

Patentansprüche
Antriebseinheit (1) mit wenigstens einem Elektromotor (2), mit einem Dif- ferenzial (3) für zwei Abtriebswellen (4, 5) und mit einem im Leistungs- fluss zwischen dem Elektromotor (2) und dem Differenzial (3) angeordneten ersten Planetentrieb (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor (2) und dem Differenzial (3) mittels wenigstens einer ersten Kupplung (18) wahlweise über eine erste getriebliche Verbindung oder eine zweite getriebliche Verbindung schaltbar ist, wobei in der ersten getrieblichen Verbindung ein zweiter Planetentrieb (20) im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor (2) und einem dritten Planetentrieb (30) angeordnet ist, wobei der zweite Planetentrieb (20) mit dem dritten Planetentrieb (30) wirkverbunden und der dritte Planetentrieb (30) mit einer Summenwelle ( 5) des Differenzials (3) gekoppelt ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten getrieblichen Verbindung der Elektromotor (2) und der erste Planetentrieb (6) über die ein- und ausrückbare erste Kupplung (18) miteinander und der erste Planetentrieb (6) mit der Summenwelle (15) gekoppelt ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Planetentrieb (30) über wenigstens eine zweite Kupplung (21 ) mit der Summenwelle (15) wirkverbunden ist
Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Planetentrieb (30) über wenigstens eine zweite Kupplung (21) mit einem Element des ersten Planetentriebs (6) gekoppelt ist, wobei das Element mit der Summenwelle (15) wirkverbunden ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein erster Planetenträger (13) ist, an dem mit einem ersten Sonnenrad (9) im Zahneingriff stehende erste Planetenräder (10) des ersten Planetentriebs (6) drehbar gelagert sind.
Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplung (21) eine Freilaufkupplung ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen (8) eines erstes Sonnenrades (9), des ersten Planetentriebs (6), welches mit ersten Planetenrädern (10) im Zahneingriff steht, und eines zweiten Sonnenrades (23) des zweiten Planetentriebs (20), welches mit zweiten Planetenrädern (24) im Zahneingriff steht, eines dritten Sonnenrades (27), welches mit dritten Planetenrädern (28) im Zahneingriff steht, einer Rotorwelle (7a) des Elektromotors (2) sowie die Rotationsachse (8) der Summenwelle (15) parallel konzentrisch aufeinander liegen.
Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetentrieb (6) und der zweite Planetentrieb (20) sowie der dritte Planetentrieb (30) Hohlräder (1 1 , 26, 29) mit einer gemeinsamen Anzahl an Zähnen aufweisen, welche jeweils mit den Planetenrädern (10, 24, 28) der jeweiligen Planetentriebe (6, 20, 30) im Zahneingriff steht.
Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Planetenräder (10) des ersten Planetentriebs (6) jeweils die gleiche Anzahl an Zähnen aufweisen wie jeweils die zweiten Planetenräder (24) des zweiten Planetentriebs (20).
10. Antriebseinheit nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (9) des ersten Planetentriebs (6) die gleiche Anzahl an Zähnen aufweist wie jeweils das zweite Sonnenrad (24) des zweiten Planetentriebs (20).
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104527413A (zh) * 2015-01-06 2015-04-22 东北林业大学 一种具有飞轮储能的增程式电动汽车传动装置
DE102016002567A1 (de) 2016-03-03 2017-09-07 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
DE102016003533A1 (de) 2016-03-22 2017-09-28 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
DE102016003575A1 (de) 2016-03-23 2017-09-28 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
DE102016003523A1 (de) 2016-03-22 2017-09-28 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
DE102016004373A1 (de) 2016-04-09 2017-10-12 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
CN109844367A (zh) * 2016-10-31 2019-06-04 爱信艾达株式会社 车辆用驱动装置
CN110667367A (zh) * 2018-07-02 2020-01-10 上海汽车集团股份有限公司 车辆及其动力传动系统
CN111344176A (zh) * 2017-11-13 2020-06-26 奥迪股份公司 用于双轮辙车辆的车桥的驱动设备

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT512942B1 (de) 2012-08-24 2013-12-15 Avl List Gmbh Antriebseinheit
DE102012220970B4 (de) * 2012-11-16 2017-03-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsstrang für ein Fahrzeug
CN107327556A (zh) * 2017-08-01 2017-11-07 南京越博动力系统股份有限公司 一种两档行星齿轮机构变速箱驱动桥系统及其方法
JP6911652B2 (ja) * 2017-09-01 2021-07-28 三菱自動車工業株式会社 駆動力調整装置
DE102017121627B3 (de) 2017-09-19 2018-11-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebseinheit mit Elektromotor und stufenplanetenthaltendem Planetengetriebe sowie planetenträgerbezogener Drehmomentausleitung
DE102019207785A1 (de) * 2019-05-28 2020-12-03 Zf Friedrichshafen Ag Elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug
DE102021205927A1 (de) 2021-06-11 2022-12-15 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein elektrisches Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs sowie elektrisches Antriebssystem mit einem solchen Getriebe

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4430908A (en) * 1981-09-08 1984-02-14 Ford Motor Company Split path electric vehicle powertrain
US4479404A (en) * 1981-09-08 1984-10-30 Stockton Thomas R Concentric powertrain for electric vehicle
DE19841159A1 (de) 1998-06-18 2000-01-05 Mannesmann Sachs Ag Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4430908A (en) * 1981-09-08 1984-02-14 Ford Motor Company Split path electric vehicle powertrain
US4479404A (en) * 1981-09-08 1984-10-30 Stockton Thomas R Concentric powertrain for electric vehicle
DE19841159A1 (de) 1998-06-18 2000-01-05 Mannesmann Sachs Ag Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104527413A (zh) * 2015-01-06 2015-04-22 东北林业大学 一种具有飞轮储能的增程式电动汽车传动装置
DE102016002567A1 (de) 2016-03-03 2017-09-07 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
WO2017148573A1 (de) 2016-03-03 2017-09-08 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein elektrofahrzeug
DE102016003523A1 (de) 2016-03-22 2017-09-28 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
DE102016003533A1 (de) 2016-03-22 2017-09-28 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
US10544854B2 (en) 2016-03-23 2020-01-28 Daimler Ag Drive device, in particular for an electric vehicle
DE102016003575A1 (de) 2016-03-23 2017-09-28 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
DE102016004373A1 (de) 2016-04-09 2017-10-12 Daimler Ag Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
CN109844367A (zh) * 2016-10-31 2019-06-04 爱信艾达株式会社 车辆用驱动装置
CN111344176A (zh) * 2017-11-13 2020-06-26 奥迪股份公司 用于双轮辙车辆的车桥的驱动设备
CN111344176B (zh) * 2017-11-13 2023-09-15 奥迪股份公司 用于双轮辙车辆的车桥的驱动设备
CN110667367A (zh) * 2018-07-02 2020-01-10 上海汽车集团股份有限公司 车辆及其动力传动系统
CN110667367B (zh) * 2018-07-02 2021-02-02 上海汽车集团股份有限公司 车辆及其动力传动系统

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DE102010031747A1 (de) 2012-01-26
DE102010031747B4 (de) 2014-07-31

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