WO2012139832A1 - Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen maschine - Google Patents

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WO2012139832A1
WO2012139832A1 PCT/EP2012/054211 EP2012054211W WO2012139832A1 WO 2012139832 A1 WO2012139832 A1 WO 2012139832A1 EP 2012054211 W EP2012054211 W EP 2012054211W WO 2012139832 A1 WO2012139832 A1 WO 2012139832A1
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planetary
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brake
drive device
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Tomas Smetana
Thorsten Biermann
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H48/11—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears having intermeshing planet gears

Definitions

  • the invention relates to a drive device with an electric machine, with a planetary drive, with a differential, and with a knuckle connection between a drive shaft of the electric machine and a first sun of the first planetary drive, wherein the first sun is in meshing engagement with first planetary gears, which in meshing engagement stand with a stationary first ring gear and are rotatably mounted on a first planet carrier, which is rotatably connected to a differential cage of the differential.
  • Such a drive device is described in DE 1 98 41 159 C2.
  • the electric machine in the form of an electric motor is connected via a simple planetary gear with a classic bevel gear differential.
  • the rotor shaft is provided at the end with a toothing, which forms the sun of the planetary drive.
  • the differential cage of the bevel gear differential is at the same time a planet carrier for the planets of the planet drive, which mesh with the sun and a stationary ring gear.
  • the planet carrier is rotatable about the main axis of the drive device.
  • the differential gears of the differential are connected to output shafts, are distributed to the introduced into the differential torques from the planet carrier on the differential gears.
  • Such drive devices are very compact and take up little space.
  • the object of the invention is to provide a drive device with a variable drive concept.
  • the object is solved with the features of claim 1.
  • the operative connection between the planetary drive and the drive shaft is a second planetary drive.
  • the second planetary drive is formed at least by a second sun, by a second set of planetary gears, by a second planetary carrier and by a second ring gear. Entrance of the active connection is the second sun.
  • the second sun is rotatably connected to the drive shaft about the axis of rotation of the drive shaft and is in meshing engagement with the second planetary gears.
  • the second set of planetary gears is rotatably mounted at a radial distance from the main axis of the drive device on planet pins, which are fixed to the second planet carrier.
  • “Stationary durable” means in the sense of the invention that the second ring gear relative to a housing, such as a housing of the drive device, rotatably held relative to the main axis of the drive device, however, the second planetary gear meshed with the internal teeth of the second ring gear also rotatable about the main axis can be released again.
  • the second planet carrier of the second planetary drive and the first sun of the first planetary drive are rotatably connected to each other about the axis of rotation of the drive shaft.
  • the first sun is the entrance of the first planetary drive.
  • the axis of rotation of the drive shaft is the main axis of the drive device, which extends centrally axially through the drive device, and is thus also the axis of rotation of the first planet carrier, the second planet carrier, the first ring gear and the second ring gear.
  • a rotational connection which can be engaged and disengaged between the second sun and the second ring gear is provided.
  • the rotary connection between the second sun and the second ring gear is engaged, relative rotation of the ring gear against the sun and the sun with respect to the ring gear is precluded.
  • the function of the second planetary gear is canceled.
  • speeds and torques at the first sun correspond to those at the drive shaft.
  • the further planetary drive acts. The speeds and torques on the first sun in this case differ from those on the drive shaft due to the action of the second planetary drive.
  • the drive device is to be operated in at least two operating states and thereby used variable.
  • An embodiment of the invention provides that the second ring gear is fixed by means of at least one brake detectable.
  • the brake is, for example, a disk or disk or a band brake. Rotations of the second ring gear can be braked by means of the brake from maximum speed to zero speed with respect to the environment.
  • a further embodiment of the invention provides that the rotatable connection which can be engaged and disengaged between the second sun and the second ring gear can be produced by means of at least one coupling.
  • the clutch is for example a multi-plate clutch or a synchronizer clutch with conical friction rings. When the clutch is engaged, speed differences between the second ring gear and the second sun can be reduced from maximum values with the clutch disengaged to zero relative to the fully engaged clutch.
  • Deceleration of the ring gear is preferably associated with synchronous disengagement of the clutch. Releasing the ring gear is accompanied by synchronous engagement of the clutch, as provided with an embodiment of the invention.
  • at least two operating states can be realized, wherein in a first operating state temporally synchronous with the engaged clutch, the brake is released. In a second operating state, the clutch is disengaged in synchronism with the engaged brake.
  • a third operating state is provided, in which both the clutch disengaged and the ring gear through the Release brake is freely rotatable. In this operating state, no drive power is delivered to the differential.
  • Brake and clutch can be operated separately and independently with different controls.
  • An embodiment of the invention provides a common actuator for the brake and the clutch, whereby the drive device including the brake and the clutch is very compact and designed to save space. With this actuator, the brake and the clutch for switching the different operating conditions are synchronously simultaneously operated.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a drive device 1 along the main axis 2 of the drive device 1.
  • the drive device 1 has an electric machine 3, with a first planetary gear 4 and a differential 5.
  • a second planetary drive 6 is used to establish an operative connection between a drive shaft 3 a of the electric machine 3, which is a rotor shaft 3 a, and a first sun 4 a of the first planetary drive 4.
  • the first sun 4a is in meshing engagement with first planetary gears 4b, which are in meshing engagement with a stationary first ring gear 4d and are supported thereon.
  • the planet gears 4d are rotatably mounted on a first planet carrier 4c.
  • the planet carrier 4c is rotatably connected to a differential cage 5a of the differential 5, so that the differential cage 5a together with the planet carrier 4c can be driven to rotate about the main axis 2.
  • the differential 5 is in this case a planetary differential whose differential cage 5a is a planet carrier 5a.
  • the differential may also be a classic bevel gear differential with a differential cage, with differential gears and with driven wheels.
  • the differential gears 5b and 5c of the planetary differential are formed by two sets of planet gears 5b and 5c. In each case a planetary gear 5b and a planetary gear 5c are meshed with each other.
  • the planet gears 5b mesh with a driven gear 5d, which is a sun 5d in the planetary gear 5
  • the planet gears 5c mesh with a driven gear 5e, which is a sun 5e in the planetary gear 5.
  • the suns 5d and 5e are each connected to an output shaft 8 and 9, respectively.
  • the output shafts 9 is aligned coaxially with the main axis 2.
  • the output shaft 8 is arranged concentrically to the rotor shaft 3 a, so that its axis of rotation corresponds to the main axis 2.
  • the second planetary drive 6 is formed from a second sun 6a, from second planetary gears 6b, from a second ring gear 6d and from a second planet carrier 6c.
  • the second sun 6a meshes with the second planetary gears 6b.
  • the planet gears 6b are rotatably mounted on the planet carrier 6c and are in meshing engagement with the second ring gear 6d.
  • the second planet carrier 6c is connected to the first sun 4a.
  • the second sun 6a is rotatably connected to the drive shaft 3a, so that the second sun 6a is driven to rotate about the main axis 2.
  • An engageable and disengageable rotary joint 10 is formed between the second sun 6a and the second ring gear 6d.
  • the rotary joint 10 consists of a clutch K2 and a brake 87.
  • a first coupling element 1 1 a is connected to the sun 6a by the first coupling element 1 1 a rotatably connected to the drive shaft 3a and is driven by this.
  • a second coupling element 1 1 b is fixed concentrically to the main axis 2 on the second ring gear 6 d and with this about the main axis 2 relative to the first coupling element 1 1 a rotatable.
  • the coupling elements 1 1 a and 1 1 b by means of an actuating device not shown form each other and / or frictionally connected, whereby from the coupling elements 1 1 a and 1 1 b formed clutch K2 is engageable.
  • the positive connection between the coupling elements 1 1 a and 1 1 b can be canceled by the actuator again and the clutch K2 thus be disengaged.
  • the second ring gear 6d is so fixed by a brake B1 on a housing 13 that it is not rotatable about the main axis 2.
  • the brake B1 is formed of a first brake element 12a fixed to the housing 13 and a second brake element 12b fixed to the second ring gear 6d so as to be rotatable about the main axis.
  • the second coupling element 1 1 b and the second brake element 12b are formed together on a disc 14 and have concentrically formed pads 14a and 14b on.
  • the ring gear 6d can be released by releasing the brake B1, so that the clutch K1 is engaged and thus a rotationally fixed connection between the ring gear 6d and the sun 6a can be produced.
  • the ring gear 6d can be detected by means of the brake B1 with respect to environment 13.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a drive device 20 along the main axis 2 of the drive device 20.
  • the drive device 20 like the drive device 1 according to FIG. 1, has the electric machine 3, the first planetary drive 4 and the differential 5.
  • a second planetary drive 6 is used to establish an operative connection between a drive shaft 3 a of the electric machine 3, which is a rotor shaft 3 a, and a first sun 4 a of the first planetary drive 4.
  • the structure and the structure of the drive device 20 and 1 are the same with respect to the planetary gears 4 and 6 and the differential 5.
  • the drive device 20 differs from the drive device 1 shown in FIG. 1 only by the rotary connection 7.
  • the rotary joint 7 is engaged and disengaged and is formed between the second sun 6a and the second ring gear 6d.
  • the rotary joint 7 consists of a clutch K2 and a brake B1.
  • a first coupling element 15a is connected to the sun 6a by the first coupling element 1 5a rotatably connected to the drive shaft 3a and is driven by them.
  • a second coupling element 15b is concentric with the main axis 2 on the second ring gear 6d at least rotationally fixed but axially displaceable and rotatable with this about the main axis 2 relative to the first coupling element 15a.
  • the second coupling element 15b which has a friction lining 18 arranged concentrically to the main axis 2, is shown in a neutral position.
  • the coupling elements 15a and 15b are frictionally connected to one another by means of a linearly acting actuator A, whereby the coupling K2 formed from the coupling elements 15a and 15b is engageable to the left in the image during movements of the actuator A.
  • the frictional engagement between the coupling elements 15a and 15b can be canceled by movements of the actuator A to the right side back and the clutch K2 thus be disengaged.
  • the second ring gear 6d is so durable by means of a brake B1 stationary to the environment 16 that it is not rotatable about the main axis 2.
  • the brake B1 is formed of a brake element 17, which is fixed to the environment 16, and of the second coupling element 15b, which is rotatably connected to the second ring gear 6d about the main axis 2 but by means of the actuator A axially displaceable to this.
  • the brake element 1 7 is provided with a friction lining 19 arranged concentrically to the main axis 2.
  • the frictional connection can be made by moving the actuator A in the image to the right and thus by moving the second coupling element 15b to the right and repealed by moving to the left.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (1, 20) mit einer elektrischen Maschine (3), mit einem ersten Planetentrieb (4), mit einem Differenzial (5) und mit einer Wirkverbindung zwischen einer Antriebswelle (3a) der elektrischen Maschine (3) und einer ersten Sonne (4a) des ersten Planetentriebes (4), wobei die erste Sonne (4) mit ersten Planetenrädern (4b) im Zahneingriff steht, welche im Zahneingriff mit einem ortsfesten ersten Hohlrad (4) stehen und drehbar an einem ersten Planetenträger (4c) gelagert sind, welcher drehfest mit einem Differenzialkorb (5a) des Differenzials (5) verbunden ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine, mit einem Planetentrieb, mit einem Differenzial, und mit einer Wirkerbindung zwischen einer Antriebswelle der elektrischen Maschine und einer ersten Sonne des ersten Planetentriebs, wobei die erste Sonne mit ersten Planetenrädern im Zahneingriff steht, welche im Zahneingriff mit einem ortsfesten ersten Hohlrad stehen und rotierbar an einem ersten Planetenträger gelagert sind, welcher drehfest mit einem Differenzialkorb des Differenzials verbunden ist.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige Antriebsvorrichtung ist in DE 1 98 41 159 C2 beschrieben. Die elektrische Maschine in Form eines Elektromotors ist über einen einfachen Planetentrieb mit einem klassischen Kegelraddifferenzial verbunden. Die Rotorwelle ist endseitig mit einer Verzahnung versehen, die die Sonne des Planetentriebs bildet. Der Differenzialkorb des Kegelraddifferenzials ist zugleich Planetenträger für die Planeten des Planetentriebs, die mit der Sonne und einem ortsfesten Hohlrad im Zahneingriff stehen. Der Planetenträger ist um die Hauptachse der Antriebsvorrichtung rotierbar. Die Achswellenräder des Differenzials sind mit Abtriebswellen verbunden, auf die in das Differenzial eingeleitete Drehmomente vom Planetenträger aus über die Ausgleichsräder verteilt werden. Derartige Antriebsvorrichtungen sind sehr kompakt ausgebildet und beanspruchen wenig Bauraum.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung mit variablem Antriebskonzept zu schaffen. Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist die Wirkverbindung zwischen dem Planetentrieb und der Antriebswelle ein zweiter Planetentrieb. Der zweite Planetentrieb ist mindestens durch eine zweite Sonne, durch einen zweiten Satz Planetenräder, durch einen zweiten Planetenträger und durch ein zweites Hohlrad gebildet. Eingang der Wirkverbindung ist die zweite Sonne. Die zweite Sonne ist dazu mit der Antriebswelle um die Rotationsachse der Antriebswelle drehfest verbunden und steht mit den zweiten Planetenrädern im Zahneingriff. Der zweite Satz Planetenräder ist mit radialem Abstand zur Hauptachse der Antriebsvorrichtung auf Planetenbolzen drehbar gelagert, die am zweiten Planetenträger fest sind.
Die zweiten Planetenräder stehen mit der Innenverzahnung des zweiten Hohlrades im Zahneingriff, welches ortsfest haltbar ist.„Ortsfest haltbar" heißt im Sinne der Erfindung, dass das zweite Hohlrad gegenüber einem Gehäuse, beispielsweise einem Gehäuse der Antriebsvorrichtung, relativ zur Hauptachse der Antriebsvorrichtung drehfest gehalten aber auch um die Hauptachse rotierbar wieder freigegeben werden kann.
Der zweite Planetenträger des zweiten Planetentriebs und die erste Sonne des ersten Planetentriebs sind um die Rotationsachse der Antriebswelle drehfest miteinander verbunden. Die erste Sonne ist Eingang des ersten Planetentriebs.
Die Rotationsachse der Antriebswelle ist die Hauptachse der Antriebsvorrichtung, die sich zentral axial durch die Antriebsvorrichtung erstreckt, und ist damit auch die Rotationsachse des ersten Planetenträgers, des zweiten Planetenträgers, des ersten Hohlrades und des zweiten Hohlrades.
Erfindungsgemäß ist eine ein- und ausrückbare Drehverbindung zwischen der zweiten Sonne und dem zweiten Hohlrad vorgesehen. Wenn die Drehverbindung zwischen der zweiten Sonne und dem zweiten Hohlrad eingerückt ist, wird eine relative Rotation des Hohlrades gegenüber der Sonne und der Sonne gegenüber dem Hohlrad ausgeschlossen. Die Funktion des zweiten Planetentriebs ist aufgehoben. In diesem Betriebszustand entsprechen Drehzahlen und Drehmomente an der ersten Sonne denen an der Antriebswelle. Wenn die Drehverbindung zwischen der zweiten Sonne und dem zweiten Hohlrad ausgerückt ist, wirkt der weitere Planetentrieb. Die Drehzahlen und Drehmomente an der ersten Sonne weichen in diesem Fall aufgrund der Wirkung des zweiten Planetentriebs von denen an der Antriebswelle ab.
Mit einer derartigen erfindungsgemäßen Anordnung ist die Antriebsvorrichtung in mindestens zwei Betriebszuständen zu betreiben und dadurch variabler einsetzbar.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das zweite Hohlrad mittels wenigstens einer Bremse ortsfest feststellbar ist. Die Bremse ist beispielsweise eine Scheiben- oder Lamellen- bzw. eine Bandbremse. Rotationen des zweiten Hohlrades können mittels der Bremse von maximaler Drehzahl auf den Drehzahlwert Null gegenüber der Umgebung abgebremst werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die ein- und ausrückbare Drehverbindung zwischen der zweiten Sonne und dem zweiten Hohlrad mittels wenigstens einer Kupplung herstellbar ist. Die Kupplung ist beispielsweise eine Lamellenkupplung oder eine Synchronkupplung mit konischen Reibringen. Beim Einrücken der Kupplung können Drehzahlunterschiede zwischen dem zweiten Hohlrad und der zweiten Sonne von Maximalwerten bei ausgerückter Kupplung bis zum Relativdrehzahlwert Null hin bei vollständig eingerückter Kupplung reduziert werden.
Abbremsen des Hohlrades geht vorzugsweise einher mit synchronem Ausrücken der Kupplung. Freigeben des Hohlrades geht einher mit synchronem Einrücken der Kupplung, wie mit einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist. So sind mindestens zwei Betriebszustände realisierbar, wobei in einem ersten Betriebszustand zeitlich synchron zur eingerückten Kupplung die Bremse gelöst ist. In einem zweiten Betriebszustand ist zeitlich synchron zur eingelegten Bremse die Kupplung ausgerückt. Darüber hinaus ist ein dritter Betriebszustand vorgesehen, in dem sowohl die Kupplung ausgerückt und das Hohlrad durch die Bremse frei rotierbar freigeben ist. In diesem Betriebszustand wird keine Antriebsleistung ans Differenzial abgegeben.
Bremse und Kupplung können separat und unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Betätigungseinrichtungen betätigt werden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine gemeinsame Betätigungseinrichtung für die Bremse und die Kupplung vor, wodurch die Antriebsvorrichtung inklusive der Bremse und der Kupplung sehr kompakt und entsprechend Bauraum sparend ausgelegt ist. Mit dieser Betätigungseinrichtung sind die Bremse und die Kupplung zum Schalten der unterschiedlichen Betriebszustände synchron zugleich bedienbar.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung 1 längs entlang der Hauptachse 2 der Antriebsvorrichtung 1 .
Die Antriebsvorrichtung 1 weist eine einer elektrischen Maschine 3, mit einem ersten Planetentrieb 4 und ein Differenzial 5 auf. Über einen zweiten Planetentrieb 6 ist eine Wirkverbindung zwischen einer Antriebswelle 3a der elektrischen Maschine 3, welche eine Rotorwelle 3a ist, und einer ersten Sonne 4a des ersten Planetentriebs 4 hergestellt.
Die erste Sonne 4a steht mit ersten Planetenrädern 4b im Zahneingriff, welche im Zahneingriff mit einem ortsfesten ersten Hohlrad 4d stehen und sich an diesem abstützen. Die Planetenräder 4d sind drehbar an einem ersten Planetenträger 4c gelagert.
Der Planetenträger 4c ist drehfest mit einem Differenzialkorb 5a des Differenzials 5 verbunden, so dass der Differenzialkorb 5a gemeinsam mit dem Planetenträger 4c um die Hauptachse 2 rotierbar angetrieben werden kann. Das Differenzial 5 ist in diesem Fall ein Planetendifferenzial, dessen Differenzialkorb 5a ein Planetenträger 5a ist. Das Differenzial kann alternativ aber auch ein klassisches Kegelraddifferenzial mit einem Differenzialkorb, mit Ausgleichsrädern und mit Abtriebsrädern sein. Die Ausgleichsräder 5b und 5c des Planetendifferenzials sind durch zwei Sätze Planetenräder 5b und 5c gebildet. Jeweils ein Planetenrad 5b und ein Planetenrad 5c stehen im Zahneingriff miteinander. Darüber hinaus stehen die Planetenräder 5b im Zahneingriff mit einem Abtriebsrad 5d, welches in dem Planetentrieb 5 eine Sonne 5d ist, und die Planetenräder 5c im Zahneingriff mit einem Abtriebsrad 5e, welches in dem Planetentrieb 5 eine Sonne 5e ist. Die Sonnen 5d und 5e sind jeweils mit einer Abtriebswelle 8 bzw. 9 verbunden. Die Abtriebswellen 9 ist koaxial zur Hauptachse 2 ausgerichtet. Die Abtriebswelle 8 ist konzentrisch zur Rotorwelle 3a angeordnet, so dass deren Rotationsachse der Hauptachse 2 entspricht.
Der zweite Planetentrieb 6 ist aus einer zweite Sonne 6a, aus zweiten Planetenrädern 6b, aus einem zweiten Hohlrad 6d und aus einem zweiten Planetenträger 6c gebildet. Die zweite Sonne 6a steht im Zahneingriff mit den zweiten Planetenrädern 6b. Die Planetenräder 6b sind drehbar an dem Planetenträger 6c gelagert und stehen im Zahneingriff mit dem zweiten Hohlrad 6d. Der zweite Planetenträger 6c ist mit der ersten Sonne 4a verbunden. Die zweite Sonne 6a ist mit der Antriebswelle 3a drehfest verbunden, so dass die zweite Sonne 6a um die Hauptachse 2 rotierend antreibbar ist.
Eine ein- und ausrückbare Drehverbindung 1 0 ist zwischen der zweiten Sonne 6a und dem zweiten Hohlrad 6d ausgebildet. Die Drehverbindung 10 besteht aus einer Kupplung K2 und aus einer Bremse 87. Ein erstes Kupplungselement 1 1 a ist mit der Sonne 6a verbunden, indem das erste Kupplungselement 1 1 a drehfest mit der Antriebswelle 3a verbunden und durch diese antreibbar ist. Ein zweites Kupplungselement 1 1 b ist konzentrisch zur Hauptachse 2 an dem zweiten Hohlrad 6d fest und mit diesem um die Hauptachse 2 relativ zu dem ersten Kupplungselement 1 1 a rotierbar. Die Kupplungselemente 1 1 a und 1 1 b sind mittels einer nicht weiter dargestellten Betätigungseinrichtung miteinander form- und/oder reibschlüssig verbindbar, wodurch die aus den Kupplungselementen 1 1 a und 1 1 b gebildete Kupplung K2 einrückbar ist. Der Formschluss zwischen den Kupplungselementen 1 1 a und 1 1 b kann durch die Betätigungseinrichtung wieder aufgehoben und die Kupplung K2 somit ausgerückt werden.
Das zweite Hohlrad 6d ist mittels einer Bremse B1 ortsfest an einem Gehäuse 13 so haltbar, dass es nicht um die Hauptachse 2 rotierbar ist. Die Bremse B1 ist aus einem ersten Bremselement 12a, welches an dem Gehäuse 13 fest ist, und aus einem zweiten Bremselement 12b gebildet, das mit dem zweiten Hohlrad 6d um die Hauptachse rotierbar an diesem fest ist.
Das zweite Kupplungselement 1 1 b und das zweite Bremselement 12b sind gemeinsam an einer Scheibe 14 ausgebildet und weisen konzentrisch zueinander ausgebildete Beläge 14a bzw. 14b auf.
In der zuvor beschriebenen Anordnung kann durch Lösen der Bremse B1 das Hohlrad 6d freigegeben werden, so dass die Kupplung K1 eingerückt und damit eine drehfeste Verbindung zwischen dem Hohlrad 6d und der Sonne 6a herstellbar ist. Nach dem Ausrücken der Kupplung K1 kann das Hohlrad 6d mittels der Bremse B1 gegenüber Umgebung 13 festgestellt werden. Diese Schaltvorgänge werden vorzugsweise übergangslos gestaltet.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung 20 längs entlang der Hauptachse 2 der Antriebsvorrichtung 20.
Die Antriebsvorrichtung 20 weist wie die Antriebsvorrichtung 1 nach Figur 1 die elektrische Maschine 3, den ersten Planetentrieb 4 und das Differenzial 5 auf. Über einen zweiten Planetentrieb 6 ist eine Wirkverbindung zwischen einer Antriebswelle 3a der elektrischen Maschine 3, welche eine Rotorwelle 3a ist, und einer ersten Sonne 4a des ersten Planetentriebs 4 hergestellt. Der Aufbau und die Struktur der Antriebsvorrichtung 20 und 1 sind hinsichtlich der Planetentriebe 4 und 6 und des Differenzials 5 gleich. Die Antriebsvorrichtung 20 unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 nur durch die Drehverbindung 7. Die Dreh Verbindung 7 ist ein- und ausrückbar und ist zwischen der zweiten Sonne 6a und dem zweiten Hohlrad 6d ausgebildet. Die Drehverbindung 7 besteht aus einer Kupplung K2 und aus einer Bremse B1. Ein erstes Kupplungselement 15a ist mit der Sonne 6a verbunden, indem das erste Kupplungselement 1 5a drehfest mit der Antriebswelle 3a verbunden und durch diese antreibbar ist. Ein zweites Kupplungselement 15b ist konzentrisch zur Hauptachse 2 an dem zweiten Hohlrad 6d zumindest drehfest aber zu diesem axial verschiebbar und mit diesem um die Hauptachse 2 relativ zu dem ersten Kupplungselement 15a rotierbar. Das zweite Kupplungselement 15b, das einen konzentrisch zur Hauptachse 2 angeordneten Reibbelag 18 aufweist, ist in einer Neutralstellung dargestellt. Die Kupplungselemente 15a und 15b sind mittels eines linear wirkenden Aktors A miteinander reibschlüssig verbindbar, wodurch die aus den Kupplungselementen 15a und 15b gebildete Kupplung K2 bei Bewegungen des Aktors A im Bild nach links einrückbar ist. Der Reibschluss zwischen den Kupplungselementen 15a und 15b kann durch Bewegungen des Aktors A zur rechten Seite hin wieder aufgehoben und die Kupplung K2 somit ausgerückt werden.
Das zweite Hohlrad 6d ist mittels einer Bremse B1 ortsfest zur Umgebung 16 so haltbar, dass es nicht um die Hauptachse 2 rotierbar ist. Die Bremse B1 ist aus einem Bremselement 17, welches an der Umgebung 16 fest ist, und aus dem zweiten Kupplungselement 15b gebildet, das mit dem zweiten Hohlrad 6d um die Hauptachse 2 rotierbar verbunden aber mittels des Aktors A axial zu diesem verschiebbar ist. Für einen Reibschluss mit dem zweiten Kupplungselement ist das Bremselement 1 7 mit einem konzentrisch zur Hauptachse 2 angeordneten Reibbelag 19 versehen. Der Reibschluss kann durch Bewegung des Aktors A im Bild nach rechts und damit durch Verschieben des zweiten Kupplungselements 15b nach rechts hergestellt und durch Verschieben nach links wieder aufgehoben werden.
Durch die zuvor beschriebene Anordnung wird beim Verschieben des zweiten Kupplungselements 15b im Bild nach links die Kupplung K1 eingerückt und synchron dazu die Bremse B1 gelöst, was hei ßt, dass eine Drehverbindung zwischen der Antriebswelle 3a und damit der zweiten Sonne 6a und dem Hohlrad 6d hergestellt wird und gleichzeitig die Bremse B1, die das Hohlrad 6d an der Umgebung gehalten hat, gelöst wird. Beim Verschieben des zweiten Kupplungselements 15b im Bild nach rechts wird die Kupplung K1 ausgerückt und synchron dazu die Bremse B1 gezogen, was heißt, dass die Drehverbindung zwischen dem Hohlrad 6d und der Sonne 6a aufgehoben und gleichzeitig das Hohlrad 6d an der Umgebung festgestellt wird.
Bezugszeichen
Antriebsvorrichtung K1 Kupplung
Hauptachse 1 1 a erstes Kupplungselement elektrische Maschine 1 1 b zweites Kupplungselementa Antriebswelle/Rotorwelle B1 Bremse
erster Planetentrieb 12a erstes Bremselementa erste Sonne 12b zweites Bremselementb erstes Planetenrad 13 Gehäuse
c erster Planetenträger 14 Scheibe
d erstes Hohlrad 14a Belag
Differenzial 14b Belag
a Differenzialkorb/Planetenträger K2 Kupplung
b Ausgleichsrad/Planetenrad 15a erstes Kupplungselementc Ausgleichsrad/Planetenrad 15b zweites Kupplungselementd Abtriebsrad/Sonne 16 Umgebung
e Abtriebsrad/Sonne A Aktor
zweiter Planetentrieb 17 Bremselement
a zweite Sonne 18 Reibbelag
b zweites Planetenrad 19 Reibbelag
c zweiter Planetenträger 20 Antriebsvorrichtungd zweites Hohlrad
Drehverbindung
Abtriebswelle
Abtriebswelle
0 Drehverbindung

Claims

Patentansprüche
1 . Antriebsvorrichtung (1 , 20) mit einer elektrischen Maschine (3), mit einem ersten Planetentrieb (4), mit einem Differenzial (5) und mit einer Wirkverbindung zwischen einer Antriebswelle (3a) der elektrischen Maschine (3) und einer ersten Sonne (4a) des ersten Planetentriebes (4), wobei die erste Sonne (4) mit ersten Planetenrädern (4b) im Zahneingriff steht, welche im Zahneingriff mit einem ortsfesten ersten Hohlrad (4) stehen und drehbar an einem ersten Planetenträger (4c) gelagert sind, welcher drehfest mit einem Differenzialkorb (5a) des Differenzials (5) verbunden ist, gekennzeichnet durch einen zweiten Planetentrieb (6) in der Wirkverbindung, mit mindestens einer zweiten Sonne (6a), welche mit der Antriebswelle (3a) drehfest verbunden ist sowie mit zweiten Planetenrädern (6b) im Zahneingriff steht, wobei die zweiten Planetenräder (6b) mit einem ortsfest haltbaren zweiten Hohlrad (6d) im Zahneingriff stehen und an einem zweiten Planetenträger (6c) drehbar gelagert sind, welcher mit der ersten Sonne (4a) drehfest verbunden ist und durch eine ein- und ausrückbare Drehverbindung (7, 10) zwischen der zweiten Sonne (6a) und dem zweiten Hohlrad (6d).
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Kupplung (K2) als Drehverbindung (7, 10), wobei das zweite Hohlrad (6d) mittels einer Bremse (B1 ) ortsfest haltbar ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die in einem ersten Betriebszustand zeitlich synchron zur eingerückten Kupplung (K2) gelöste Bremse (B1 ).
4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die in einem zweiten Betriebzustand zeitlich synchron zur gezogenen Bremse (B1 ) ausgerückte Kupplung (K2).
5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Aktor (A) für die Bremse (B1 ) und die Kupplung (K2), mit welchem die Bremse (B1 ) und die Kupplung (K2) in mindestens einem Betriebszustand synchron zugleich bedienbar sind.
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