WO2015180720A1 - Antriebsvorrichtung, umfassend getriebeanordnung mit plusgetriebe und reduziertem koppelsatz - Google Patents

Antriebsvorrichtung, umfassend getriebeanordnung mit plusgetriebe und reduziertem koppelsatz Download PDF

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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 for a vehicle having a gear arrangement, wherein the introduction of a drive torque and a drive power from a drive motor in the gear arrangement via a drive shaft with a first sun, wherein the gear arrangement, a superposition gear for the halfway distribution of the drive power on with a a first output shaft connected to the first ring gear, and a indirectly connected to a second output shaft planet carrier, as well as via the planet carrier geared to the superposition gear reversing gear for half distribution of the drive torque to the first and second output shaft, further comprising a first planetary gear set on the planet carrier is mounted and at least indirectly meshes between the first sun and the first ring gear.
  • a planetary gear is known.
  • the power split within the transmission is accomplished here by a superposition gear stage, which includes a sun gear, a planet carrier equipped with planets and a ring gear.
  • the drive power provided on the part of an engine is introduced into the transmission via the sun gear functioning as a power input, the power branching being effected on the planet carrier and on the ring gear.
  • the planet carrier is in this case coupled to a first output shaft.
  • the ring gear is coupled to the sun gear of the second planetary stage.
  • the reversing gear stage comprises a stationary ring gear and a planet carrier equipped with a step planet. This planet carrier is coupled to a second output shaft.
  • the superimposition gear on a second planetary gear set which is mounted together with the first planetary gear set on the planet carrier, wherein the two planetary gear sets mesh with each other, and wherein the reversing gear has a first and a second planetary gear set, which are mounted on a common planet carrier and mesh with each other ,
  • the superposition gear comprises a planet carrier on the two planetary gear sets are mounted and the reversing gear also includes a planet carrier on the two planetary gear sets are stored.
  • the two planetary gear sets of the superposition gear preferably have a larger outer diameter than the two planetary gear sets of the reverse gear.
  • the two respective planetary gear sets are displaced in the circumferential direction and preferably have different axial dimensions.
  • the planetary gear sets are not stepped.
  • FIG. 1 shows a schematic representation to illustrate the structure of a drive device according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation to illustrate the structure of a drive device according to the invention according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation to illustrate the structure of a drive device according to the invention according to a third exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic representation to illustrate the structure of a drive device according to the invention according to a fourth exemplary embodiment
  • Figure 5 is a schematic representation for illustrating the structure of a drive device according to the invention according to a fifth embodiment
  • Figure 6 is a schematic representation for illustrating the structure of a drive device according to the invention according to a sixth embodiment.
  • the drive device for a vehicle has a drive motor 2 and a gear arrangement 1 connected thereto. Via a drive shaft 3 with a first sun 4, the drive torque and the drive power of the drive motor 2 is introduced into the transmission assembly 1.
  • the gear arrangement 1 has a superposition gear 5 and a reverse gear 9, wherein the superposition gear 5 is provided for half the distribution of the drive power on two output shafts 6a, 6b and the reverse gear 9 is provided for the halfway distribution of the drive torque to the two output shafts 6a, 6b ,
  • the superposition gearing 5 has a first and a second planetary gear set 10a, 10b, which are mounted on a common planet carrier 8.
  • the two planetary gear sets 10a, 10b mesh with each other.
  • the first planetary gear set 10a meshes with the first sun 4, wherein the second planetary gear set 10b meshes with a first ring gear 7.
  • the first ring gear 7 is directly connected to the output shaft 6a and thus represents a first power output of the gear assembly 1.
  • the reversing gear 9 has a first and a second planetary gear set 1 1 a, 1 1 b, wherein the two planetary gear sets 1 1 1 a, 1 1 b are mounted on a common planet carrier 17 and mesh with each other.
  • the planet carrier 8 of the superposition gearing 5 is connected to a second ring gear 12, wherein the first planetary gear set 1 1 a of the reverse gear 9 radially between the second Ring gear 12 and one connected to the second output shaft 6b second sun 13a meshes.
  • a stationary fixed to a housing part 18a ring gear 14a meshes with the second planetary gear set 1 1 b.
  • the planet carrier 8 of the superposition gearing 5 is connected to a third sun 15a.
  • the first planetary gear set 1 1 a of the reversing gear 9 meshes radially between the third sun 15 a and a stationary on the housing part 18 a fixed ring gear 14 b.
  • a second sun 13b connected to the second output shaft 6b meshes with the second planetary set 11b.
  • the planet carrier 8 of the superposition gearing 5 is connected to a third sun 15b.
  • the second planetary gear set 1 1 b of the reverse gear 9 meshes radially between the third sun 15 b and a third ring gear 16 connected to the second output shaft 6 b.
  • a stationary ring gear 14 c fixed to the housing part 18 a meshes with the first planetary gear set 1 1 a.
  • the planetary carrier 8 of the superposition gearing 5 is connected to a third sun 15d.
  • the third sun 15 d meshes with the first planetary gear set 1 1 a of the reversing gear 9 and a stationary on the housing part 18 a fixed ring gear 14 d meshes with the second planetary gear set 1 1 b.
  • the common planet carrier 17 of the reversing gear 9 is directly connected to the second output shaft 6b.
  • the planet carrier 8 of the superposition gearing 5 is connected to a third sun 15c, wherein the third sun 15c meshes with the first planetary set 1 1 a. Further, a second sun 13c connected to the second output shaft 6b meshes with the second planetary set 11b.
  • the common planetary carrier 17 of the reversing gear 9 is fixed stationarily on the housing part 18b.
  • the planet carrier 8 of the superposition gearing 5 is connected to the common planet carrier 17 of the reversing gear 9.
  • a second sun 13d connected to the second output shaft 6b meshes with the first planetary gear set 1 1 a, and a stationary ring gear 14d meshes with the second planetary gear set 1 1 b.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Getriebeanordnung (1), wobei die Einleitung eines Antriebsdrehmoments und einer Antriebsleistung von einem Antriebsmotor (2) in die Getriebeanordnung (1) über eine Antriebswelle (3) mit einer ersten Sonne (4) erfolgt, wobei die Getriebeanordnung (1) ein Überlagerungsgetriebe (5) zur hälftigen Verteilung der Antriebsleistung auf einem mit einer ersten Abtriebswelle (6a) verbundenen ersten Hohlrad (7), und einem mittelbar mit einer zweiten Abtriebswelle (6b) verbundenem Planetenträger (8), sowie ein über den Planetenträger (8) mit dem Überlagerungsgetriebe (5) getrieblich verbundenem Wendegetriebe (9) zur hälftigen Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die erste und die zweite Abtriebswelle (6a, 6b) umfasst, wobei ferner ein erster Planetensatz (10a) auf dem Planetenträger (8) gelagert ist und zumindest mittelbar zwischen der ersten Sonne (4) und dem ersten Hohlrad (7) kämmt. Erfindungsgemäß weist das Überlagerungsgetriebe (5) einen zweiten Planetensatz (10b) auf, der zusammen mit dem ersten Planetensatz (10a) auf dem Planetenträger (8) gelagert ist, wobei die beiden Planetensätze (10a, 10b) miteinander kämmen, und wobei das Wendegetriebe (9) einen ersten und einen zweiten Planetensatz (11a, 11b) aufweist, die auf einem gemeinsamen Planetenträger (17) gelagert sind und miteinander kämmen.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Antriebsvorrichtung, umfassend Getriebeanordnung mit Plusgetriebe und reduziertem Kop- pelsatz
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Getriebeanordnung, wobei die Einleitung eines Antriebsdrehmoments und einer Antriebsleistung von einem Antriebsmotor in die Getriebeanordnung über eine Antriebswelle mit einer ersten Sonne erfolgt, wobei die Getriebeanordnung ein Überlagerungsgetriebe zur hälftigen Verteilung der Antriebs- leistung auf einem mit einer ersten Abtriebswelle verbundenen ersten Hohlrad, und einem mittelbar mit einer zweiten Abtriebswelle verbundenem Planetenträger, sowie ein über den Planetenträger mit dem Überlagerungsgetriebe getrieblich verbundenem Wendegetriebe zur hälftigen Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die erste und die zweite Abtriebswelle umfasst, wobei ferner ein erster Planetensatz auf dem Planetenträger gelagert ist und zumindest mit- telbar zwischen der ersten Sonne und dem ersten Hohlrad kämmt.
Aus der US 5,845,732 ist ein Umlaufrädergetriebe bekannt. Die Leistungsverzweigung innerhalb des Getriebes wird hier durch eine Überlagerungsgetriebestufe bewerkstelligt, die ein Sonnenrad, einen mit Planeten bestückten Planetenträger und ein Hohlrad umfasst. Die sei- tens eines Motors bereitgestellte Antriebsleistung wird über das insoweit als Leistungseingang fungierende Sonnenrad in das Getriebe eingeleitet, wobei die Leistungsverzweigung auf den Planetenträger sowie auf das Hohlrad erfolgt. Der Planetenträger ist hierbei mit einer ersten Ausgangswelle gekoppelt. Das Hohlrad ist mit dem Sonnenrad der zweiten Planetenstufe gekoppelt. Die Wendegetriebestufe umfasst ein stationäres Hohlrad sowie einen mit einem Stu- fenplaneten bestückten Planetenträger. Dieser Planetenträger ist mit einer zweiten Ausgangswelle gekoppelt.
Aufgabenstellung Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung, umfassend eine Getriebeanordnung mit Plusgetriebe zu schaffen, die eine vereinfachte Fertigung und Montage der Getriebeanordnung realisiert. Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß weist das Überlagerungsgetriebe einen zweiten Planetensatz auf, der zusammen mit dem ersten Planetensatz auf dem Planetenträger gelagert ist, wobei die beiden Planetensätze miteinander kämmen, und wobei das Wendegetriebe einen ersten und einen zweiten Planetensatz aufweist, die auf einem gemeinsamen Planetenträger gelagert sind und miteinander kämmen.
Mit anderen Worten umfasst das Überlagerungsgetriebe einen Planetenträger auf dem zwei Planetensätze gelagert sind und das Wendegetriebe umfasst ebenso einen Planetenträger auf dem zwei Planetensätze gelagert sind. Die beiden Planetensätze des Überlagerungsgetriebes weisen vorzugsweise einen größeren Außendurchmesser als die beiden Planetensätze des Wendegetriebes. Vorteilhafterweise sind die beiden jeweiligen Planetensätze in Um- fangsrichtung verschoben und weisen vorzugsweise unterschiedliche axiale Abmaße auf. Die Planetensätze sind nicht gestuft ausgebildet.
Wie nachfolgend erläutert wird, kann die Koppelung zwischen dem Überlagerungsgetriebe und dem Wendegetriebe, sowie die Einleitung und Ausleitung das Drehmomentes und der Drehzahl, über unterschiedliche Getriebeelemente erfolgen. Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigt Figur 1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, Figur 3 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel,
Figur 4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfin- dungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel,
Figur 5 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel, und Figur 6 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Gemäß Figur 1 weist die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug einen Antriebsmotor 2 und eine damit verbundene Getriebeanordnung 1 auf. Über eine Antriebswelle 3 mit einer ersten Sonne 4 wird das Antriebsdrehmoment und die Antriebsleistung des Antriebsmotors 2 in die Getriebeanordnung 1 eingeleitet. Die Getriebeanordnung 1 weist ein Überlagerungsgetriebe 5 und ein Wendegetriebe 9 auf, wobei das Überlagerungsgetriebe 5 zur hälftigen Verteilung der Ant- riebsleistung auf zwei Abtriebswellen 6a, 6b vorgesehen ist und das Wendegetriebe 9 zur hälftigen Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die beiden Abtriebswellen 6a, 6b vorgesehen ist.
Das Überlagerungsgetriebe 5 weist einen ersten und einen zweiten Planetensatz 10a, 10b auf, die auf einem gemeinsamen Planetenträger 8 gelagert sind. Die beiden Planetensätze 10a, 10b kämmen miteinander. Ferner kämmt der erste Planetensatz 10a mit der ersten Sonne 4, wobei der zweite Planetensatz 10b mit einem ersten Hohlrad 7 kämmt. Das erste Hohlrad 7 ist unmittelbar mit der Abtriebswelle 6a verbunden und stellt somit einen ersten Leistungsausgang der Getriebeanordnung 1 dar.
Das Wendegetriebe 9 weist einen ersten und einen zweiten Planetensatz 1 1 a, 1 1 b auf, wobei die beiden Planetensätze 1 1 a, 1 1 b auf einem gemeinsamen Planetenträger 17 gelagert sind und miteinander kämmen. Der Planetenträger 8 des Überlagerungsgetriebes 5 ist mit einem zweiten Hohlrad 12 verbunden, wobei der erste Planetensatz 1 1 a des Wendegetriebes 9 radial zwischen dem zweiten Hohlrad 12 und einer mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundenen zweiten Sonne 13a kämmt. Ferner kämmt ein stationär an einem Gehäuseteil 18a festgelegtes Hohlrad 14a mit dem zweiten Planetensatz 1 1 b. Gemäß Figur 2 ist der Planetenträger 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit einer dritten Sonne 15a verbunden. Der erste Planetensatz 1 1 a des Wendegetriebes 9 kämmt radial zwischen der dritten Sonne 15a und einem stationär am Gehäuseteil 18a festgelegtem Hohlrad 14b. Eine mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundene zweite Sonne 13b kämmt mit dem zweiten Planetensatz 1 1 b.
Nach Figur 3 ist der Planetenträger 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit einer dritten Sonne 15b verbunden. Der zweite Planetensatz 1 1 b des Wendegetriebes 9 kämmt radial zwischen der dritten Sonne 15b und einem mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundenem dritten Hohlrad 16. Ein stationär am Gehäuseteil 18a festgelegtes Hohlrad 14c kämmt mit dem ersten Planetensatz 1 1 a.
Gemäß Figur 4 ist der Planetenträger 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit einer dritten Sonne 15d verbunden. Die dritten Sonne 15d kämmt mit dem ersten Planetensatz 1 1 a des Wendegetriebes 9 und ein stationär am Gehäuseteil 18a festgelegtes Hohlrad 14d kämmt mit dem zweiten Planetensatz 1 1 b. Ferner ist der gemeinsame Planetenträger 17 des Wendegetriebes 9 unmittelbar mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbunden.
Gemäß Figur 5 ist der Planetenträger 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit einer dritten Sonne 15c verbunden, wobei die dritte Sonne 15c mit dem ersten Planetensatz 1 1 a kämmt. Ferner kämmt eine mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundene zweiten Sonne 13c mit dem zweite Planetensatz 1 1 b. Der gemeinsamen Planetenträger 17 des Wendegetriebes 9 ist stationär am Gehäuseteil 18b festgelegt.
Nach Figur 6 ist der Planetenträger 8 des Überlagerungsgetriebes 5 mit dem gemeinsamen Planetenträger 17 des Wendegetriebes 9 verbunden. Eine mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbundene zweite Sonne 13d kämmt mit dem ersten Planetensatz 1 1 a und ein stationär festgelegtes Hohlrad 14d kämmt mit dem zweiten Planetensatz 1 1 b.
Gemäß dieser sechs Ausführungsbeispiele ist es unter Verwendung einfacher Getriebebautei- le möglich, eine positive Gesamtübersetzung zu erzeugen, wobei die Ausgangsdrehzahl der Getriebeanordnung 1 an den beiden Abtriebswellen 6a, 6b niedriger ist als die Eingangsdreh- zahl der Getriebeanordnung 1 an der Antriebswelle 3. Somit ist das Drehmoment an den beiden Abtriebswellen 6a, 6b größer als das Drehmoment an der Antriebswelle 3.
Bezugszeichenliste
Getriebeanordnung
Antriebsmotor
Antriebswelle
erste Sonne
Überlagerungsgetriebe
a, 6b Abtriebswelle
erstes Hohlrad
Planetenträger
Wendegetriebe
0a, 10b Planetensatz
1 a, 1 1 b Planetensatz
2 zweites Hohlrad
3a-13d zweite Sonne
4a-14d stationär festgelegtes Hohlrad
5a-15d dritte Sonne
6 drittes Hohlrad
7 gemeinsamen Planetenträger
8a, 18b Gehäuseteil

Claims

Patentansprüche
1 . Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Getriebeanordnung (1 ),
wobei die Einleitung eines Antriebsdrehmoments und einer Antriebsleistung von einem Antriebsmotor (2) in die Getriebeanordnung (1 ) über eine Antriebswelle (3) mit einer ersten Sonne (4) erfolgt,
wobei die Getriebeanordnung (1 ) ein Überlagerungsgetriebe (5) zur hälftigen Verteilung der Antriebsleistung auf einem mit einer ersten Abtriebswelle (6a) verbundenen ersten Hohlrad (7), und einem mittelbar mit einer zweiten Abtriebswelle (6b) verbundenem Planetenträger (8), sowie ein über den Planetenträger (8) mit dem Überlagerungsgetriebe (5) getrieblich verbundenem Wendegetriebe (9) zur hälftigen Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die erste und die zweite Abtriebswelle (6a, 6b) umfasst,
wobei ferner ein erster Planetensatz (10a) auf dem Planetenträger (8) gelagert ist und zumin- dest mittelbar zwischen der ersten Sonne (4) und dem ersten Hohlrad (7) kämmt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Überlagerungsgetriebe (5) einen zweiten Planetensatz (10b) aufweist, der zusammen mit dem ersten Planetensatz (10a) auf dem Planetenträger (8) gelagert ist, wobei die beiden Planetensätze (10a, 10b) miteinander kämmen,
und wobei das Wendegetriebe (9) einen ersten und einen zweiten Planetensatz (1 1 a, 1 1 b) aufweist, die auf einem gemeinsamen Planetenträger (17) gelagert sind und miteinander kämmen.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einem zweiten Hohlrad (12) verbunden ist, wobei der erste Planetensatz (1 1 a) des Wendegetriebes (9) radial zwischen dem zweiten Hohlrad (12) und einer mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundenen zweiten Sonne (13a) kämmt, und wobei ein stationär festgelegtes Hohlrad (14a) mit dem zweiten Planetensatz (1 1 b) kämmt.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einer dritten Sonne (15a) verbunden ist, wobei der erste Planetensatz (1 1 a) des Wendegetriebes (9) radial zwischen der dritten Sonne (15a) und einem stationär festgelegtem Hohlrad (14b) kämmt, und wobei eine mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundene zweite Sonne (13b) mit dem zweiten Planetensatz (1 1 b) kämmt.
4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einer dritten Sonne (15b) verbunden ist, wobei der zweite Planetensatz (1 1 b) des Wendegetriebes (9) radial zwischen der dritten Sonne (15b) und einem mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundenem dritten Hohlrad (16) kämmt, wobei ein stationär festgelegtes Hohlrad (14c) mit dem ersten Planetensatz (1 1 a) kämmt.
5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einer dritten Sonne (15c) verbunden ist, wobei die dritten Sonne (15c) mit dem ersten Planetensatz (1 1 a) kämmt und eine mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundenen zweiten Sonne (13c) mit dem zweite Planetensatz (1 1 b) kämmt, und wobei der gemeinsamen Planetenträger (17) des Wendegetriebes (9) stationär festgelegt ist.
6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit dem gemeinsamen Planetenträger (17) des Wendegetriebes (9) verbunden ist, wobei eine mit der zweiten Abtriebswelle (6b) verbundene zweite Sonne (13d) mit dem ersten Planetensatz (1 1 a) kämmt und ein stationär festgelegtes Hohlrad (14d) mit dem zweiten Planetensatz (1 1 b) kämmt.
7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (8) des Überlagerungsgetriebes (5) mit einer dritten Sonne (15d) verbunden ist, wobei die dritte Sonne (15d) mit dem ersten Plane- tensatz (1 1 a) des Wendegetriebes (9) kämmt und ein stationär festgelegtes Hohlrad (14d) mit dem zweiten Planetensatz (1 1 b) kämmt, wobei ferner der gemeinsame Planetenträger (17) des Wendegetriebes (9) unmittelbar mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbunden ist.
8. Antriebsvorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige stationär festgelegte Hohlrad (14a-14d) mit einem Gehäuseteil (18a) drehfest verbunden ist.
9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Planetenträger (12) mit einem Gehäuseteil (18b) drehfest verbunden ist.
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