WO2019162039A1 - Elektrische antriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen - Google Patents

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Tobias Schilder
Klaus Riedl
Tobias Haerter
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Daimler Ag
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer elektrischen Maschine (12), mit einem Differentialgetriebe (18), welches eine Eingangswelle (22) aufweist, mit einem Gehäuse (26), mit einer Abtriebswelle (24), mit einem in dem Gehäuse (26) aufgenommenen ersten Planetenradsatz (28), welcher ein erstes Sonnenrad (30), ein erstes Hohlrad (32) und einen drehfest mit der Abtriebswelle (24) verbundenen oder verbindbaren ersten Planetenträger (34) als Elemente des ersten Planetenradsatzes (26) aufweist, und mit einem in dem Gehäuse (26) aufgenommenen zweiten Planeten radsatz (36), welcher ein zweites Sonnenrad (38), ein drehfest mit dem Gehäuse (26) verbundenes oder verbindbares zweites Hohlrad (40) und einen zweiten Planetenträger (41) als Elemente des zweiten Planetenradsatzes (36) aufweist, wobei der zweite Planetenträger (41) drehfest mit dem ersten Planetenträger (34) verbunden oder verbindbar ist und das zweite Sonnenrad (38) drehfest mit dem ersten Hohlrad (32) verbunden oder verbindbar ist.

Description

Elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine solche elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits der DE 10 2015 209 647 A1 als bekannt zu entnehmen. Die elektrische Antriebsvorrichtung umfasst wenigstens oder genau eine elektrische Maschine sowie ein Differentialgetriebe, welches einfach auch als Differential bezeichnet wird. Das Differentialgetriebe weist eine Eingangswelle auf, über welche beispielsweise Drehmomente in das Differentialgetriebe eingeleitet werden können. Die elektrische Antriebsvorrichtung umfasst ferner ein Gehäuse, eine Abtriebswelle und einen in dem Gehäuse aufgenommenen ersten Planetenradsatz, welcher ein erstes Sonnenrad, ein erstes Hohlrad und einen drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen oder
verbindbaren ersten Planetenträger aufweist. Das erste Sonnenrad, das erste Hohlrad und der ersten Planetenträger sind Elemente des ersten Planetenradsatzes oder werden auch als Elemente des ersten Planetenradsatzes bezeichnet.
Des Weiteren umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung einen in dem Gehäuse aufgenommenen zweiten Planetenradsatz, welcher ein zweites Sonnenrad, ein drehfest mit dem Gehäuse verbundenes oder verbindbares zweites Hohlrad und einen zweiten Planetenträger aufweist. Das zweite Sonnenrad, das zweite Hohlrad und der zweite Planetenträger sind Elemente des zweiten Planeten radsatzes beziehungsweise werden als Elemente des zweiten Planetenradsatzes bezeichnet.
Derartige Antriebsvorrichtungen sind ferner aus der DE 10 2016 207 481 A1 , der DE 10 2016 213 735 A1 , der DE 10 2014 1 13 473 A1 , der DE 10 2015 105 367 A1 , der DE 10 2016 207 442 A1 , der DE 10 2016 207 445 A1 , der DE 10 2016 213 709 A1 , der DE 10 2012 220 517 A1 , der DE 101 62 888 A1 , der DE 1 1 2006 002 557 B4, der DE 1 1 2006 003 030 T5 und der gattungsgemäßen DE 10 2014 1 12 200 A1 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders verlustarme und kompakte Bauweise sowie eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit der
Antriebsvorrichtung realisieren lassen.
Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Eine elektrische Antriebsvorrichtung, von der hier für einen insbesondere als Kraftwagen und vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug ausgegangen wird, umfasst wenigstens oder genau eine elektrische Maschine sowie ein
Differentialgetriebe, welches einfach auch als Differential bezeichnet wird. Das
Differentialgetriebe ist beispielsweise wenigstens oder genau einer Achse des
Kraftfahrzeugs zugeordnet oder zuordenbar, wobei die Achse beispielsweise wenigstens oder genau zwei insbesondere in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder des Kraftfahrzeugs umfasst. Über die Räder ist das Kraftfahrzeug an einer
Fahrbahn abstützbar, wobei die Räder an der Fahrbahn abrollen, wenn das Kraftfahrzeug entlang der Fahrbahn gefahren wird. Dabei weist das Differentialgetriebe eine
Eingangswelle auf, über welche beispielsweise Drehmomente, insbesondere
Antriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, in das Differentialgetriebe einleitbar sind. Mittels des Differentialgetriebes kann beispielsweise das jeweilige, insbesondere über die Eingangswelle in das Differentialgetriebe eingeleitete Drehmoment auf die Räder der Achse verteilt werden, sodass die Räder über das Differentialgetriebe mittels des jeweiligen Antriebsmoments angetrieben werden können. Das jeweilige Antriebsmoment wird beispielsweise von der elektrischen Maschine bereitgestellt oder resultiert aus einem von der elektrischen Maschine bereitgestellten Antriebsmoment, welches auch als Antriebsdrehmoment bezeichnet wird. Das Differentialgetriebe hat dabei beispielsweise die Aufgabe, einen Drehzahlausgleich zwischen den Rädern der Achse zuzulassen, sodass sich beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs das kurvenäußere Rad mit einer größeren Drehzahl als das kurveninnere Rad drehen kann. Das Differentialgetriebe kann dabei insbesondere als Kegelraddifferential ausgebildet sein. Die elektrische Antriebsvorrichtung umfasst ferner ein Gehäuse und eine Abtriebswelle. Ferner umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung einen in dem Gehäuse
aufgenommenen ersten Planetenradsatz und einen in dem Gehäuse aufgenommenen zweiten Planetenradsatz. Der erste Planeten radsatz und der zweite Planetenradsatz sind beispielsweise Bestandteile eines Planetengetriebes der elektrischen Antriebsvorrichtung. Die einfach auch als Antriebsvorrichtung bezeichnete elektrische Antriebsvorrichtung umfasst somit beispielsweise das genannte Planetengetriebe, welches zumindest den ersten Planetenradsatz und den zweiten Planetenradsatz umfasst. Dabei ist die
Abtriebswelle beispielsweise eine Abtriebswelle des Planetengetriebes, welches über die Abtriebswelle das jeweilige, zuvor genannte und über die Eingangswelle in das
Differentialgetriebe einleitbare Drehmoment als ein Abtriebsmoment oder
Ausgangsmoment des Planetengetriebes bereitstellen kann. Somit ist das jeweilige Abtriebsmoment, welches von dem Planetengetriebe über die Abtriebswelle bereitstellbar ist beziehungsweise bereitgestellt wird, ein Antriebsmoment für das Differentialgetriebe, welches mittels des jeweiligen Abtriebsmoments beziehungsweise Antriebsmoments antreibbar ist. Das Abtriebsmoment des Planetengetriebes resultiert beispielsweise aus einem von der elektrischen Maschine bereitstellbaren Antriebsmoment. Mit anderen Worten kann beispielsweise die elektrische Maschine, insbesondere über ihren Rotor, jeweilige, auch als Antriebsmomente bezeichnete, Drehmomente bereitstellen, welche beispielsweise in das Planetengetriebe einleitbar sind. Aus dem jeweiligen, von der elektrischen Maschine bereitgestellten und in das Planetengetriebe eingeleiteten
Drehmoment resultiert beispielsweise das jeweilige Abtriebsmoment, welches von dem Planetengetriebe über die Abtriebswelle, welche auch als Ausgangswelle bezeichnet wird, bereitstellbar ist beziehungsweise bereitgestellt wird. Somit ist beispielsweise das
Differentialgetriebe über dessen Eingangswelle und über das Planetengetriebe von der elektrischen Maschine, insbesondere von deren Rotor, antreibbar, sodass das jeweilige Rad des Kraftfahrzeugs über das Differentialgetriebe und das Planetengetriebe von der elektrischen Maschine angetrieben werden kann. Dadurch kann beispielsweise das Kraftfahrzeug insgesamt mittels der elektrischen Antriebsvorrichtung elektrisch
angetrieben werden. Somit ist das Kraftfahrzeug beispielsweise als Hybrid- oder aber als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ausgebildet.
Der erste Planeten radsatz weist ein erstes Sonnenrad, ein erstes Hohlrad und einen drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen oder verbindbaren ersten Planetenträger auf. Das erste Sonnenrad, das erste Hohlrad und der erste Planetenträger sind dabei
Elemente des ersten Planetenradsatzes beziehungsweise werden auch als Elemente des ersten Planetenradsatzes bezeichnet. Der zweite Planetenradsatz umfasst ein zweites Sonnenrad, ein drehtest mit dem Gehäuse verbundenes oder verbindbares zweites Hohlrad und einen zweiten Planetenträger. Das zweite Sonnenrad, das zweite Hohlrad und der zweite Planetenträger sind dabei Elemente des zweiten Planeten radsatzes oder werden auch als Elemente des zweiten Planeten radsatzes bezeichnet. Die Abtriebswelle und die Elemente der Planetenradsätze sind beispielsweise Bauelemente der
Antriebsvorrichtung, insbesondere des Planetengetriebes, beziehungsweise werden auch als Bauelemente bezeichnet, wobei das jeweilige Bauelement beispielsweise
insbesondere dann, wenn das jeweilige Bauelement nicht drehtest mit dem Gehäuse verbunden beziehungsweise nicht drehtest an dem Gehäuse festgelegt ist, um eine auch als Hauptdrehachse bezeichnete Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Das jeweilige Bauelement dreht sich beispielsweise insbesondere dann um die
Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse, wenn das jeweilige Bauelement nicht drehtest mit dem Gehäuse verbunden ist und wenn das Planetengetriebe angetrieben wird, das heißt wenn ein beispielsweise von der elektrischen Maschine bereitgestelltes
Drehmoment in das Planetengetriebe eingeleitet wird.
Unter dem Merkmal, dass der erste Planetenträger drehtest mit der Abtriebswelle verbunden ist, kann insbesondere verstanden werden, dass der erste Planetenträger permanent drehtest mit der Abtriebswelle verbunden ist. Unter der beziehungsweise unter einer permanent drehfesten Verbindung von zwei Bauelementen, vorliegend
beispielsweise in Form des ersten Planetenträgers und der Abtriebswelle der
Antriebsvorrichtung, kann insbesondere verstanden werden, dass die permanent drehtest miteinander verbundenen Bauelemente stets beziehungsweise permanent drehtest miteinander verbunden sind, sodass sich die permanent drehtest miteinander
verbundenen Bauelemente insbesondere auch dann nicht um die Drehachse relativ zueinander drehen können, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. Insbesondere ist unter der permanent drehfesten Verbindung zu verstehen, dass nicht etwa ein
Schaltelement vorgesehen ist, mittels welchem die permanent drehfeste Verbindung abwechselnd und zerstörungsfrei hergestellt und wieder gelöst werden könnte, sondern die permanent drehtest miteinander verbundenen Bauelemente sind stets drehtest miteinander verbunden.
Unter dem Merkmal, dass der erste Planetenträger mit der Abtriebswelle drehtest verbindbar ist, kann insbesondere verstanden werden, dass beispielsweise ein erstes Schaltelement der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, wobei das erste Schaltelement beispielsweise zwischen einem ersten Verbindungszustand und einem ersten
Freigabezustand umschaltbar ist. Der erste Verbindungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer ersten Verbindungstellung, wobei der erste
Freigabezustand beispielsweise mit wenigstens einer ersten Freigabestellung
korrespondiert. Dabei ist das erste Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der ersten Verbindungsstellung und der ersten
Freigabestellung bewegbar. In dem ersten Verbindungszustand ist beispielsweise der erste Planetenträger mittels des ersten Schaltelements drehtest mit der Abtriebswelle verbunden, sodass sich der erste Planetenträger insbesondere auch dann nicht, insbesondere um die Drehachse, relativ zu der Abtriebswelle dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. In dem ersten
Freigabezustand jedoch gibt das erste Schaltelement den ersten Planetenträger für eine Drehung relativ zu der Abtriebswelle frei, sodass sich der erste Planetenträger insbesondere dann relativ zu der Abtriebswelle, insbesondere um die Hauptdrehachse, dreht oder drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird.
Demzufolge ist unter dem Merkmal, dass das zweite Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, zu verstehen, dass das zweite Hohlrad permanent drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Dadurch ist beispielsweise das zweite Hohlrad permanent drehfest an dem Gehäuse festgelegt, sodass sich das zweite Hohlrad insbesondere auch dann nicht relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um die Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. Unter dem Merkmal, dass das zweite Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbindbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise ein zweites Schaltelement der
Antriebsvorrichtung vorgesehen ist. Das zweite Schaltelement ist beispielsweise zwischen einem zweiten Verbindungszustand und einem zweiten Freigabezustand umschaltbar.
Der zweite Verbindungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer zweiten Verbindungsstellung, wobei der zweite Freigabezustand beispielsweise mit wenigstens einer zweiten Freigabestellung korrespondiert. Dabei kann beispielsweise das zweite Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der zweiten Verbindungsstellung und der zweiten Freigabestellung bewegt werden. In dem zweiten Verbindungszustand ist das zweite Hohlrad mittels des zweiten Schaltelements drehfest mit dem Gehäuse verbunden, sodass sich das zweite Hohlrad insbesondere auch dann nicht relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um die
Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. In dem zweiten Freigabezustand jedoch gibt das zweite Schaltelement das zweite Hohlrad für eine Drehung relativ zu dem Gehäuse frei, sodass sich das zweite Hohlrad insbesondere dann relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um die Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird.
Um nun eine verlustoptimierte und somit verlustarme sowie kompakte Bauweise und eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit der elektrischen Antriebsvorrichtung zu realisieren, wird weiterhin davon ausgegangen, dass der zweite Planetenträger drehtest mit dem ersten Planetenträger verbunden oder verbindbar ist. Außerdem wird weiter davon ausgegangen, dass das zweite Sonnenrad drehtest mit dem ersten Hohlrad verbunden oder verbindbar ist.
Hierdurch kann eine Mehrgängigkeit der Antriebsvorrichtung, insbesondere des
Planetengetriebes, realisiert werden, sodass beispielsweise wenigstens oder genau zwei schaltfähige, insbesondere lastschaltfähige, Gänge der Antriebsvorrichtung,
insbesondere des Planetengetriebes, auf bauraumgünstige Weise dargestellt werden können. Ferner ist es möglich, wenigstens oder genau drei schaltfähige, insbesondere lastschaltfähige, Gänge der Antriebsvorrichtung, insbesondere des Planetengetriebes, zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit gewährleistet werden kann. Diese Mehrgängigkeit kann dabei auf besonders kompakte und verlustarme Weise realisiert werden, da das auch als Radsatz bezeichnete Planetengetriebe eine gewünschte und vorteilhafte Gesamtübersetzung bereitstellen kann, ohne eine auch als Final Drive bezeichnete Endübersetzung vorsehen zu müssen. Hierdurch können die Teileanzahl und somit der Bauraumbedarf, das Gewicht und die Kosten in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. Dabei reicht es aus, die zwei
Planetenradsätze als einzige Planeten radsätze zu verwenden, wobei gegebenenfalls durch eine insbesondere als Stirnradstufe ausgebildete Übersetzungsstufe ein
Achsversatz dargestellt werden kann.
Unter dem Merkmal, dass der zweite Planetenträger drehfest mit dem ersten
Planetenträger verbunden ist, ist insbesondere zu verstehen, dass der zweite
Planetenträger permanent drehfest mit dem ersten Planetenträger verbunden ist. Wird somit beispielsweise das Planetengetriebe angetrieben, so laufen der zweite
Planetenträger und der erste Planetenträger gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig und somit als Block um die Hauptdrehachse um, sodass sich der zweite Planetenträger und der erste Planetenträger gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig um die
Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse drehen. Unter dem Merkmal, dass der zweite Planetenträger drehtest mit dem ersten
Planetenträger verbindbar ist, kann insbesondere verstanden werden, dass ein drittes Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem dritten Verbindungszustand und einem dritten Freigabezustand umschaltbar ist. Der dritte Verbindungszustand
korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer dritten Verbindungsstellung, wobei der dritte Freigabezustand beispielsweise mit wenigstens einer dritten Freigabestellung korrespondiert. Dabei kann beispielsweise das dritte Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der dritten Verbindungsstellung und der dritten Freigabestellung bewegt werden. In dem dritten Verbindungszustand ist beispielsweise der zweite Planetenträger mittels des dritten Schaltelements drehtest mit dem zweiten Planetenträger verbunden, sodass sich die Planetenträger insbesondere auch dann nicht relativ zueinander drehen beziehungsweise drehen können, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. In dem dritten Freigabezustand jedoch gibt das dritte Schaltelement den ersten Planetenträger für eine Drehung relativ zu dem zweiten
Planetenträger, insbesondere um die Hauptdrehachse, frei, sodass sich insbesondere dann der ersten Planetenträger relativ zu dem zweiten Planetenträger, insbesondere um die Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird.
Unter dem Merkmal, dass das zweite Sonnenrad drehfest mit dem ersten Hohlrad verbunden ist, kann insbesondere verstanden werden, dass das zweite Sonnenrad permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad verbunden ist. Wird somit dann
beispielsweise das Planetengetriebe angetrieben, so drehen sich das zweite Sonnenrad und das erste Hohlrad gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig, insbesondere um die Hauptdrehachse, relativ zu dem Gehäuse.
Unter dem Merkmal, dass das zweite Sonnenrad mit dem ersten Hohlrad verbindbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise ein viertes Schaltelement vorgesehen ist. Das vierte Schaltelement ist beispielsweise zwischen einem vierten
Verbindungszustand und einem vierten Freigabezustand umschaltbar. Der vierte
Verbindungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer vierten
Verbindungsstellung, wobei der vierte Freigabezustand beispielsweise mit wenigstens einer vierten Freigabestellung korrespondiert. Dabei kann beispielsweise das vierte Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der vierten Verbindungsstellung und der vierten Freigabestellung bewegt werden. In dem vierten Verbindungszustand ist das zweite Sonnenrad mittels des vierten Schaltelements drehfest mit dem ersten Hohlrad verbunden, sodass sich das zweite Sonnenrad insbesondere auch dann nicht relativ zu dem ersten Hohlrad dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. In dem vierten
Freigabezustand jedoch gibt das vierte Schaltelement das zweite Sonnenrad für eine Drehung relativ zu dem ersten Hohlrad, insbesondere um die Hauptdrehachse, frei, sodass sich insbesondere dann das zweite Sonnenrad relativ zu dem ersten Hohlrad, insbesondere um die Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das zweite Sonnenrad eine erste Hohlwelle ausbildet beziehungsweise als eine erste Hohlwelle ausgebildet ist. Innerhalb der ersten Hohlwelle ist weiterhin erfindungsgemäß zumindest ein Abschnitt der Abtriebswelle angeordnet beziehungsweise aufgenommen, wobei die Abtriebswelle erfindungsgemäß als zweite Hohlwelle ausgebildet ist. Innerhalb der zweiten Hohlwelle ist erfindungsgemäß zumindest ein Gelenkwellenabschnitt zur Übertragung eines Drehmoments von dem Differentialgetriebe an wenigstens eines der Räder des Kraftfahrzeugs angeordnet. Mit anderen Worten kann beispielsweise das jeweilige, von dem Differentialgetriebe bereitgestellte Drehmoment über eine Gelenkwelle an das jeweilige Rad übertragen werden, sodass das jeweilige Rad über die Gelenkwelle, das Differentialgetriebe und das Planetengetriebe von der elektrischen Maschine angetrieben werden kann. Der zuvor genannte Gelenkwellenabschnitt ist dabei ein Längenbereich der genannten Gelenkwelle, sodass zumindest der Längenbereich beziehungsweise zumindest der
Gelenkwellenabschnitt der Gelenkwelle in der zweiten Hohlwelle aufgenommen ist.
Dadurch kann beispielsweise der Bauraumbedarf in Fahrzeugquerrichtung besonders gering gehalten werden.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die elektrische Maschine den zuvor genannten Rotor auf. Insbesondere weist die elektrische Maschine den Rotor und einen Stator auf, wobei der Rotor von dem Stator antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Die Maschinendrehachse verläuft beispielsweise parallel zu der vorgenannten Hauptdrehachse und ist von der
Hauptdrehachse beabstandet beziehungsweise desachsiert. Alternativ ist es denkbar, dass die Maschinendrehachse koaxial zur Hauptdrehachse angeordnet ist, sodass die Maschinendrehachse mit der Hauptdrehachse zusammenfällt.
Darüber hinaus umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung, insbesondere genau eine, Übersetzungsstufe, über welche der Rotor mit dem ersten Hohlrad gekoppelt oder koppelbar ist. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass der Rotor über besonders vorteilhaft genau eine Übersetzungsstufe mit dem ersten Hohlrad gekoppelt oder koppelbar ist, sodass das erste Hohlrad über die besonders vorteilhaft genau eine Übersetzungsstufe von dem Rotor antreibbar ist.
Unter dem Merkmal, dass der Rotor über die Übersetzungsstufe mit dem ersten Hohlrad gekoppelt ist, kann insbesondere verstanden werden, dass der Rotor über die
Übersetzungsstufe permanent mit dem ersten Hohlrad gekoppelt ist, sodass
beispielsweise ein Kraft- beziehungsweise Drehmomentenfluss von dem Rotor über die Übersetzungsstufe zu dem ersten Hohlrad beziehungsweise umgekehrt stets
geschlossen ist. Wird somit beispielsweise der Rotor gedreht, so wird dadurch stets das erste Hohlrad über die Übersetzungsstufe von dem Rotor angetrieben, sodass aus der Drehung des Rotors stets eine Drehung des ersten Hohlrads, insbesondere um die Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse, resultiert.
Unter dem Merkmal, dass der Rotor über die Übersetzungsstufe mit dem ersten Hohlrad koppelbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise ein fünftes
Schaltelement vorgesehen ist. Das fünfte Schaltelement ist beispielsweise zwischen einem fünften Verbindungszustand und einem fünften Freigabezustand umschaltbar. Dabei korrespondiert beispielsweise der fünfte Verbindungszustand mit wenigstens einer fünften Verbindungsstellung, wobei beispielsweise der fünfte Freigabezustand mit wenigstens einer fünften Freigabestellung korrespondiert. Dabei kann beispielsweise das fünfte Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der fünften Verbindungsstellung und der fünften Freigabestellung bewegt werden. In dem fünften Verbindungszustand ist der Rotor über die Übersetzungsstufe mit dem ersten Hohlrad gekoppelt, sodass der zuvor genannte Kraft- beziehungsweise Drehmomentenfluss geschlossen ist. Wird dann beispielsweise der Rotor gedreht, so wird dadurch das erste Hohlrad über die Übersetzungsstufe und insbesondere über das fünfte Schaltelement von dem Rotor angetrieben. Insbesondere ist dabei der Kraft
beziehungsweise Drehmomentenfluss mittels des fünften Schaltelements geschlossen.
In dem fünften Freigabezustand jedoch ist der Kraft- beziehungsweise
Drehmomentenfluss mittels des fünften Schaltelements unterbrochen, sodass der in dem fünften Verbindungszustand über das fünfte Schaltelement mit dem ersten Hohlrad gekoppelte Rotor in dem fünften Freigabezustand von dem ersten Hohlrad entkoppelt ist. Wird beispielsweise in dem fünften Freigabezustand der Rotor gedreht, so resultiert daraus keine Drehung des Hohlrads, da der Kraft- beziehungsweise Drehmomentenfluss unterbrochen ist. Durch den Einsatz der Übersetzungsstufe kann eine besonders vorteilhafte Übersetzung, insbesondere Gesamtübersetzung, der Antriebsvorrichtung auf bauraumgünstige Weise realisiert werden.
Um dabei den Bauraumbedarf besonders gering halten sowie einen besonders effizienten und somit wirkungsgradgünstigen Betrieb realisieren zu können, ist es in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Übersetzungsstufe ein permanent drehfest mit dem Rotor gekoppeltes erstes Zahnrad und ein permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad gekoppeltes zweites Zahnrad aufweist. Das jeweilige Zahnrad ist dabei beispielsweise als Stirnrad ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Zahnräder miteinander kämmen.
Um eine besonders kompakte Bauweise zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine Verzahnung des zweiten Zahnrads in axialer Richtung, insbesondere des Planetengetriebes, auf gleicher Höhe wie eine Verzahnung des ersten Hohlrades angeordnet ist. Die axiale Richtung fällt dabei beispielsweise mit der Hauptdrehachse zusammen beziehungsweise verläuft parallel zur Hauptdrehachse.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung ein Verblockungsschaltelement, mittels welchem zwei der Elemente des ersten Planetenradsatzes und/oder zwei der Elemente des zweiten
Planetenradsatzes miteinander verblockbar sind. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass mittels des Verblockungsschaltelements eines der Elemente des ersten
Planetenradsatzes mit einem der Elemente des zweiten Planetenradsatzes verblockbar ist. Das Verblockungsschaltelement ist beispielsweise zwischen einem
Verblockungszustand und einem Lösezustand umschaltbar. Der Verblockungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer Verblockungsstellung, wobei der Lösezustand beispielsweise mit einer Lösestellung korrespondiert. Das
Verblockungsschaltelement kann dabei beispielsweise zwischen der
Verblockungsstellung und der Lösestellung, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, bewegt werden. In dem Verblockungszustand sind die mittels des Verblockungsschaltelements miteinander verblockbaren Elemente miteinander verblockt, das heißt drehfest miteinander verbunden, sodass sich die miteinander verblockten Elemente insbesondere auch dann nicht relativ zueinander drehen beziehungsweise drehen können, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. Wird das Planetengetriebe angetrieben, während die Elemente mittels des Verblockungsschaltelements miteinander verblockt sind, so laufen die miteinander verblockten Elemente gemeinsam
beziehungsweise gleichzeitig als Block um die Hauptdrehachse um und drehen sich somit um die Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse. In dem Lösezustand jedoch gibt das Verblockungsschaltelement die Elemente für eine um die Hauptdrehachse verlaufende Drehung relativ zueinander frei, sodass sich die mittels des Verblockungsschaltelements verblockbaren Elemente beispielsweise dann, insbesondere um die Hauptdrehachse, relativ zueinander drehen beziehungsweise drehen können, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. Mittels des Verblockungsschaltelements kann beispielsweise ein weiterer, insbesondere dritter, Gang realisiert werden, sodass beispielsweise wenigstens oder genau drei schaltfähige, insbesondere lastschaltfähige, Gänge der
Antriebsvorrichtung, insbesondere des Planetengetriebes, dargestellt werden können. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit realisiert werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Abtriebswelle permanent drehfest mit der Eingangswelle des Differentialgetriebes verbunden ist.
Hierdurch können die Teileanzahl, die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf der Antriebsvorrichtung besonders gering gehalten werden.
Um den Bauraumbedarf der elektrischen Antriebsvorrichtung besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das
Differentialgetriebe einen Außendurchmesser aufweist, der jeweils geringer als ein Durchmesser einer Außenverzahnung des ersten Sonnenrads und ein Durchmesser einer Außenverzahnung des zweiten Sonnenrads ist. Dabei ist das Differentialgetriebe in axialer Richtung zumindest im Wesentlichen im Bereich des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes angeordnet. Mit anderen Worten ist beispielsweise das Differentialgetriebe in axialer Richtung zumindest im Wesentlichen zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz angeordnet, wobei nicht zwangsläufig vorgesehen sein muss, dass das Differentialgetriebe in axialer Richtung durch den jeweiligen Planeten radsatz überdeckt ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das erste Sonnenrad drehfest mit dem Gehäuse verbunden oder verbindbar. Hierdurch kann auf bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Übersetzung realisiert werden.
Unter dem Merkmal, dass das erste Sonnenrad drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, kann insbesondere verstanden werden, dass das erste Sonnenrad permanent drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Unter dem Merkmal, dass das erste Sonnenrad drehfest mit dem Gehäuse verbindbar ist, kann insbesondere verstanden werden, dass ein sechstes Schaltelement vorgesehen ist. Das sechste Schaltelement ist beispielsweise zwischen einem sechsten Verbindungszustand und einem sechsten Freigabezustand umschaltbar. Der sechste Verbindungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer sechsten Verbindungsstellung, wobei der sechste Freigabezustand beispielsweise mit wenigstens einer sechsten Freigabestellung korrespondiert. Dabei kann beispielsweise das sechste Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der sechsten Verbindungsstellung und der sechsten Freigabestellung bewegt werden. In dem sechsten Verbindungszustand ist das erste Sonnenrad mittels des sechsten Schaltelements drehtest mit dem Gehäuse verbunden und somit drehtest an dem Gehäuse festgelegt, sodass sich das erste Sonnenrad insbesondere auch dann nicht relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um die
Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. In dem sechsten Freigabezustand jedoch gibt das sechste
Schaltelement das erste Sonnenrad für eine Drehung relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um die Hauptdrehachse, frei, sodass sich beispielsweise das erste
Sonnenrad insbesondere dann relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um die
Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Antriebsvorrichtung ein erstes Bremselement, mittels welchem das erste Sonnenrad drehfest mit dem
Gehäuse verbindbar ist. Ferner umfasst die Antriebsvorrichtung ein zweites
Bremselement, mittels welchem das zweite Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbindbar ist. Das erste Bremselement ist somit beispielsweise zwischen einem ersten Bremszustand und einem ersten Offenzustand umschaltbar. In dem ersten Bremszustand ist das erste Sonnenrad mittels des ersten Bremselements drehfest mit dem Gehäuse verbunden. In dem ersten Offenzustand gibt das erste Bremselement das erste
Sonnenrad für eine Drehung relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um die
Hauptdrehachse, frei, sodass sich das erste Sonnenrad insbesondere dann relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um die Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird.
Dementsprechend ist beispielsweise das zweite Bremselement zwischen einem zweiten Bremszustand und einem zweiten Offenzustand umschaltbar. In dem zweiten
Bremszustand ist beispielsweise das zweite Hohlrad mittels des zweiten Bremselements drehfest mit dem Gehäuse verbunden und somit drehfest an dem Gehäuse festgelegt. In dem zweiten Offenzustand jedoch gibt das zweite Bremselement das zweite Hohlrad für eine Drehung relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um die Hauptdrehachse, frei, sodass sich beispielsweise insbesondere dann das zweite Hohlrad relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um die Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit realisiert werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass ein
Verblockungsschaltelement vorgesehen ist, mittels welchem das erste Sonnenrad drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelbar ist. Um beispielsweise das
Verblockungsschaltelement, mittels welchem das erste Sonnenrad drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelbar ist, begrifflich eindeutig von dem Verblockungsschaltelement unterscheiden zu können, mittels welchem zwei der Elemente des ersten
Planetenradsatzes und/oder zwei der Elemente des zweiten Planetenradsatzes miteinander verblockbar sind, wird beispielsweise das Verblockungsschaltelement, mittels welchem das erste Sonnenrad drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelbar ist, auch als zweites Verblockungsschaltelement bezeichnet. Durch Verwendung des zweiten
Verblockungsschaltelements kann auf besonders vorteilhafte Weise eine Mehrgängigkeit realisiert werden. Das zweite Verblockungsschaltelement ist beispielsweise zwischen einem zweiten Verblockungszustand und einem zweiten Lösezustand umschaltbar. Der zweite Verblockungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer zweiten Verblockungsstellung, wobei der zweite Lösezustand beispielsweise mit wenigstens einer zweiten Lösestellung korrespondiert. Das zweite Verblockungsschaltelement kann beispielsweise, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, zwischen der zweiten Verblockungsstellung und der zweiten Lösestellung bewegt werden. In dem zweiten Verblockungszustand ist das erste Sonnenrad mittels des zweiten
Verblockungsschaltelements drehfest mit dem ersten Hohlrad gekoppelt
beziehungsweise verbunden, sodass sich insbesondere auch dann nicht das erste Sonnenrad relativ zu dem ersten Hohlrad drehen kann beziehungsweise dreht, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird. In dem zweiten Lösezustand jedoch gibt das zweite Verblockungsschaltelement das erste Sonnenrad für eine Drehung relativ zu dem ersten Hohlrad, insbesondere um die Hauptdrehachse, frei, sodass sich insbesondere dann das erste Sonnenrad relativ zu dem ersten Hohlrad, insbesondere um die Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn das Planetengetriebe angetrieben wird.
Um den Bauraumbedarf der Antriebsvorrichtung, insbesondere des Planetengetriebes, besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der zweite Planeten radsatz gestapelt auf dem ersten Planetenradsatz angeordnet ist. Mit anderen Worten sind die Planeten radsätze gestapelt, wobei beispielsweise der zweite Planetenradsatz auf den ersten Planeten radsatz gestapelt ist. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Längenbereich des ersten Planetenradsatzes in radialer Richtung des Planetengetriebes nach außen hin durch den zweiten Planetenradsatz überdeckt ist. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in axialer Richtung der erste Planeten radsatz vollständig in radialer Richtung nach außen hin durch den zweiten Planetenradsatz überdeckt ist. Dadurch kann insbesondere der axiale Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
Insgesamt ist erkennbar, dass die Antriebsvorrichtung beziehungsweise das
Planetengetriebe als Mehrstufengetriebe auf Basis der miteinander gekoppelten beziehungsweise koppelbaren Planetenradsätze ausgestaltet werden kann. Insbesondere kann die Antriebsvorrichtung beziehungsweise das Planetengetriebe als schaltfähige, insbesondere lastschaltfähige, Mehrgang-Struktur, insbesondere Zwei-Gang-Struktur oder Drei-Gang-Struktur, ausgestaltet werden, wobei eine besonders bauraumoptimierte und somit kompakte sowie gegebenenfalls koaxiale Bauweise mit nur geringer
Verlustleistung darstellbar ist. Insbesondere lassen sich wenigstens oder genau drei Gänge als Fahrgänge darstellen, welche für eine Vorwärtsfahrt und für eine
Rückwärtsfahrt verwendbar sind. Ein erster der Fahrgänge soll beispielsweise einen Anhängerbetrieb ermöglichen. Außerdem ist der erste Fahrgang für Kriechvorgänge vorgesehen, um beispielsweise die elektrische Maschine und deren Leistungselektronik vor Überhitzung schützen zu können.
Beispielsweise ist das jeweilige, zuvor genannte Verblockungsschaltelement und/oder das jeweilige Bremselement ein Schaltelement, sodass die vorigen und folgenden Ausführungen zu den Schaltelementen ohne weiteres auch auf das jeweilige
Verblockungsschaltelement und das Bremselement übertragen werden können und umgekehrt. Mindestens eines der Schaltelemente, mehrere der Schaltelemente oder alle Schaltelemente können beispielsweise als formschlüssige Schaltelemente und dabei insbesondere als Klauenkupplungen ausgebildet sein, wobei das jeweilige formschlüssige Schaltelement mit oder ohne Synchronisiereinheit ausgeführt werden kann, um eine weitere Verlustreduktion realisieren zu können. Ist somit beispielsweise das
Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, sind beispielsweise die jeweiligen Bauelemente über das jeweilige Schaltelement formschlüssig drehfest miteinander verbunden, sodass die Verluste besonders gering gehalten werden können. Ferner ist es denkbar, dass das jeweilige Schaltelement, insbesondere das jeweilige Bremselement, als kraft- beziehungsweise reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist, sodass die jeweilige drehfeste Verbindung als reib- beziehungsweise kraftschlüssige drehfeste Verbindung ausgebildet ist. Mit anderen Worten sind dabei beispielsweise die Bauelemente kraft- beziehungsweise reibschlüssig drehfest miteinander verbunden. Insbesondere kann das reibschlüssige Schaltelement, insbesondere das jeweilige Bremselement, als Reibbremse ausgebildet sein.
Außerdem ist es möglich, in den offen laufenden Schaltelementen sowie in den
Planetenradsätzen sehr geringe Relativdrehzahlen zu realisieren, sodass ein besonders verlustarmer Betrieb darstellbar ist. Darüber hinaus kann eine sehr gute Zugänglichkeit zu den Schaltelementen gewährleistet werden. Außerdem können Drehzahlen, mit welchen sich die elektrische Maschine beziehungsweise der Rotor dreht, auch bei hohen
Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs gering gehalten werden, da eine Mehrgängigkeit darstellbar ist.
Insbesondere ist es denkbar, dass zumindest einer der Planetenradsätze als
Doppelplanet beziehungsweise Doppelplanetenradsatz ausgebildet ist. Hierbei ist beispielsweise wenigstens ein Planetenrad des Doppelplanetenradsatzes als
Doppelplanetenrad ausgebildet. Bei einem Einsatz eines solchen Doppelplaneten beziehungsweise Doppelplanetenrades in einem Planeten radsatz werden dessen Steg- und Hohlradanbindungen einfach getauscht, wodurch eine äquivalente Struktur auf besonders vorteilhafte Weise dargestellt werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und
Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen
Antriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Antriebsvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform; Fig. 3 eine schematische Darstellung der Antriebsvorrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Antriebsvorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform;
Fig. 5a eine schematische Darstellung der Antriebsvorrichtung gemäß einer
fünften Ausführungsform;
Fig. 5b eine schematische Darstellung der Antriebsvorrichtung gemäß einer
sechsten Ausführungsform;
Fig. 6a eine schematische Darstellung der Antriebsvorrichtung gemäß einer
siebten Ausführungsform;
Fig. 6b eine schematische Darstellung der Antriebsvorrichtung gemäß einer
achten Ausführungsform; und
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Antriebsvorrichtung gemäß einer
neunten Ausführungsform.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer im Ganzen mit 10 bezeichneten
elektrischen Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen und vorzugsweise für einen Personenkraftwagen. Die elektrische Antriebsvorrichtung 10 wird auch als Antriebsvorrichtung bezeichnet. In seinem vollständig hergestellten Zustand umfasst das Kraftfahrzeug beispielsweise wenigstens eine Achse, welche wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und auch als Fahrzeugräder bezeichnete Räder aufweist. Das Kraftfahrzeug ist über die Räder an einer Fahrbahn abstützbar. Wird das Kraftfahrzeug entlang der Fahrbahn gefahren, während das Kraftfahrzeug über die Räder an der Fahrbahn abgestützt ist, so rollen die Räder an der Fahrbahn ab. Dabei kann das Kraftfahrzeug mittels der Antriebsvorrichtung 10 elektrisch angetrieben werden. Hierzu umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung 10 wenigstens oder genau eine elektrische Maschine 12, welche einen Stator 14 und einen Rotor 16 aufweist. Der Rotor 16 ist von dem Stator 14 antreibbar und dadurch um eine
Maschinendrehachse relativ zu dem Stator 14 drehbar. Die elektrische Maschine 12 kann über den Rotor 16 Drehmomente bereitstellen, mittels welchen die Räder und somit das Kraftfahrzeug angetrieben werden können.
Die elektrische Antriebsvorrichtung 10 umfasst ferner ein Differentialgetriebe 18, welches beispielsweise der genannten Achse zugeordnet ist und somit auch als Achsgetriebe bezeichnet wird. Das Differentialgetriebe 18 ist beispielsweise als Kegelraddifferential ausgebildet. Die Räder der Achse sind beispielsweise über das Differentialgetriebe 18 von der elektrischen Maschine 12 antreibbar. Hierzu werden beispielsweise über die jeweiligen Gelenkwellen jeweilige, in Fig. 1 durch Pfeile 20 veranschaulichte
Drehmomente von dem Differentialgetriebe 18 auf die Räder übertragen. Die durch die Pfeile 20 veranschaulichten Drehmomente resultieren beispielsweise aus den jeweiligen, von der elektrischen Maschine 12 über deren Rotor 16 bereitgestellten Drehmomente, welche beispielsweise über ein Planetengetriebe 21 der Antriebsvorrichtung 10 auf das Differentialgetriebe 18 und von diesem auf die Räder übertragen werden. Das
Differentialgetriebe 18 umfasst dabei eine Eingangswelle 22, welche beispielsweise über das Planetengetriebe 21 von dem Rotor 16 antreibbar ist. Über die Eingangswelle 22 können Drehmomente, die von dem Planetengetriebe 21 bereitgestellt werden und beispielsweise aus den von der elektrischen Maschine 12 bereitgestellten Drehmomenten resultieren, in das Differentialgetriebe 18 eingeleitet werden, wodurch das
Differentialgetriebe 18 angetrieben wird. Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst ferner eine Abtriebswelle 24, welche beispielsweise Bestandteil des Planetengetriebes 21 ist. Das Planetengetriebe 21 kann beispielsweise über die Abtriebswelle 24 die Drehmomente zum Antreiben der Eingangswelle 22 und somit des Differentialgetriebes 18 bereitstellen.
Des Weiteren umfasst die Antriebsvorrichtung 10 ein in Fig. 1 besonders schematisch dargestelltes Gehäuse 26, welches beispielsweise ein Gehäuse des Planetengetriebes 21 ist. Dabei umfasst die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere das Planetengetriebe 21 , einen ersten Planetenradsatz 28, welcher in dem Gehäuse 26 angeordnet ist. Der erste Planetenradsatz 28 umfasst ein erstes Sonnenrad 30, ein erstes Hohlrad 32 und einen ersten Planetenträger 34. Das Sonnenrad 30, das Hohlrad 32 und der Planetenträger 34 sind Elemente des ersten Planetenradsatzes 28. Das Planetengetriebe 21 und somit die Antriebsvorrichtung 10 umfasst ferner einen zweiten Planeten radsatz 36, welcher ein zweites Sonnenrad 38, ein zweites Hohlrad 40 und einen zweiten Planetenträger 41 umfasst. Das Sonnenrad 38, das Hohlrad 40 und der Planetenträger 41 sind Elemente des zweiten Planeten radsatzes 36. Der Planeten radsatz 28 umfasst außerdem
wenigstens ein erstes Planetenrad 42, welches drehbar an dem Planetenträger 34 gelagert ist. Das Planetenrad 42 kämmt dabei einerseits mit dem Sonnenrad 30 und andererseits mit dem Hohlrad 32. Dementsprechend umfasst der zweite Planeten radsatz 36 wenigstens ein zweites Planetenrad 44, welches einerseits mit dem Sonnenrad 38 und andererseits mit dem Hohlrad 40 kämmt und drehbar an dem Planetenträger 41 gelagert ist. Zumindest eines der Planetenräder 42 und 44 oder die Planetenräder 42 und 44 können als Doppelplanet beziehungsweise Doppelplanetenräder ausgebildet sein, sodass der Planeten radsatz 28 und/oder der Planetenradsatz 36 als Doppelplanetenradsatz ausgebildet sein können.
Besonders vorteilhaft ist das Differentialgetriebe 18, wie in allen Figuren 1 bis 7 gezeigt, koaxial zu dem Planetengetriebe 21 und somit auch koaxial zu dem ersten
Planetenradsatz 28 und koaxial zu dem zweiten Planeten radsatz 36 angeordnet.
Bei der in Fig. 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform ist der erste Planetenträger 34 permanent drehfest mit der Abtriebswelle 24 verbunden. Des Weiteren ist das zweite Hohlrad 40 drehfest mit dem Gehäuse 26 verbindbar. Hierzu ist ein beispielsweise als formschlüssiges Schaltelement oder reibschlüssiges Schaltelement, insbesondere als zweites Bremselement 46, vorgesehen, mittels welchem das Hohlrad 40 drehfest mit dem Gehäuse 26 verbindbar ist.
Um nun eine besonders verlustarme und kompakte Bauweise sowie eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit der Antriebsvorrichtung 10 realisieren zu können, ist der zweite Planetenträger 41 permanent drehfest mit dem ersten Planetenträger 34 verbunden. Dabei ist der Planetenträger 41 permanent drehfest mit der Abtriebswelle 24 verbunden, welche beispielsweise permanent drehfest mit der Eingangswelle 22 verbunden ist.
Ferner ist die Abtriebswelle 24 permanent drehfest mit dem Planetenträger 34 verbunden, sodass beispielsweise die Planetenträger 34 und 41 über die Abtriebswelle 24 permanent drehfest miteinander verbunden sind.
Des Weiteren ist es bei der Antriebsvorrichtung 10 vorgesehen, dass der Rotor 16 über genau eine Übersetzungsstufe 48 mit dem Hohlrad 32 permanent gekoppelt ist. Die Übersetzungsstufe 48 ist vorliegend als Stirnradstufe ausgebildet. Dabei umfasst die Übersetzungsstufe 48 ein permanent drehfest mit dem Rotor 16 gekoppeltes
beziehungsweise verbundenes erstes Zahnrad 50 und ein permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad 32 gekoppeltes beziehungsweise verbundenes zweites Zahnrad 52. Die Zahnräder 50 und 52 sind vorzugsweise als Stirnräder ausgebildet. Außerdem ist es vorliegend vorgesehen, dass die Zahnräder 50 und 52 miteinander kämmen.
Insbesondere ist es denkbar, dass das Zahnrad 52 einstückig mit dem Hohlrad 32 ausgebildet ist. Das Zahnrad 52 weist beispielsweise eine erste Außenverzahnung auf, wobei das Zahnrad 50 beispielsweise eine zweite Außenverzahnung aufweist. Die erste Außenverzahnung steht beispielsweise in Eingriff mit der zweiten Außenverzahnung. Ferner ist beispielsweise die erste Außenverzahnung durch eine Außenverzahnung des Hohlrades 32 ausgebildet. Das Hohlrad 32 weist beispielsweise eine Innenverzahnung auf, mit welcher das Planetenrad 42 kämmt. Dabei sind beispielsweise die erste
Außenverzahnung und die Innenverzahnung des Hohlrads 32 einstückig miteinander ausgebildet. Mit anderen Worten weisen die Zahnräder 50 und 52 jeweilige
Verzahnungen auf, welche bei der ersten Ausführungsform als die zuvor genannten Außenverzahnungen ausgebildet sind. Über die Verzahnungen der Zahnräder 50 und 52 können Drehmomente zwischen den Zahnrädern 50 und 52 übertragen werden, sodass beispielsweise das Zahnrad 52 über das Zahnrad 50 von dem Rotor 16 antreibbar ist. Ferner ist es vorgesehen, dass die Verzahnung des zweiten Zahnrads 52 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 12 beziehungsweise des Planetengetriebes 21 auf gleicher Höhe wie eine Verzahnung des ersten Hohlrades 32 angeordnet ist, wobei die eine Verzahnung des ersten Hohlrades 32 bei der ersten Ausführungsform die genannte Innenverzahnung des Hohlrades 32 ist.
Bei der ersten Ausführungsform umfasst die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere das Planetengetriebe 21 , darüber hinaus ein Verblockungsschaltelement 54, mittels welchem zwei der Elemente des ersten Planetenradsatzes 28 miteinander verblockbar sind. Bei diesen mittels des Verblockungsschaltelements 54 miteinander verblockbaren Elementen des Planetenradsatzes 28 handelt es sich vorliegend um das Sonnenrad 30 und das Hohlrad 32, sodass bei der ersten Ausführungsform das Sonnenrad 30 mittels des Verblockungsschaltelements 54 mit dem Hohlrad 32 verblockbar ist. Des Weiteren ist ein beispielsweise als Bremse und/oder als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildetes erstes Bremselement 56 vorgesehen, mittels welchem das Sonnenrad 30 drehfest mit dem Gehäuse 26 verbindbar beziehungsweise koppelbar ist. Mit anderen Worten kann das Sonnenrad 30 mittels des Schaltelements 56 drehfest an dem Gehäuse 26 festgelegt werden.
Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst darüber hinaus eine Parksperre P mit wenigstens einem beispielsweise als Sperrklinke ausgebildeten ersten Sperrelement 58 und einem zweiten Sperrelement 60. Das zweite Sperrelement 60 ist beispielsweise drehtest mit der Abtriebswelle 24 verbunden. Insbesondere kann das zweite Sperrelement 60 als
Parksperrenrad ausgebildet sein, welches eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden und voneinander beabstandeten Sperrzähnen aufweist. Da die Sperrzähne in Umfangsrichtung des Parksperren rads voneinander beabstandet sind, ist paarweise zwischen den Sperrzähnen eine Zahnlücke vorgesehen, in welche die
Sperrklinke eingreifen kann. Greift die Sperrklinke in eine der Zahnlücken ein, so wirken die Sperrelemente 58 und 60 formschlüssig zusammen. Hierdurch ist die Abtriebswelle 24 drehtest an dem Gehäuse 26 festgelegt. Mit anderen Worten ist die Abtriebswelle 24 mittels der Parksperre P, insbesondere formschlüssig, drehtest an dem Gehäuse 26 festlegbar, um dadurch die Räder der Achse gegen eine unerwünschte Drehung relativ zu einem beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des
Kraftfahrzeugs zu sichern. Dadurch kann das Kraftfahrzeug gegen ein unerwünschtes Wegrollen gesichert werden, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn das
Kraftfahrzeug an einem Hang beziehungsweise an einem Gefälle abgestellt
beziehungsweise geparkt ist.
Insgesamt ist erkennbar, dass sich eine achsparallele und/oder koaxiale Anordnung darstellen lässt. Ferner können Drehzahlen in der Antriebsvorrichtung 10 auch bei hohen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden, sodass sich insbesondere Schleppverluste in einem besonders geringen Rahmen halten lassen. Außerdem können sehr hohe Verzahnungswirkungsgrade dargestellt werden, sodass ein effizienter und somit wirkungsgradgünstiger Betrieb realisiert werden kann.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass das Hohlrad 32 in axialer Richtung versetzt zu dem Zahnrad 52 angeordnet ist beziehungsweise auf das Zahnrad 52 folgt. Ferner ist das Verblockungsschaltelement 54 als ein solches Schaltelement ausgebildet, mittels welchem das Hohlrad 32, welches permanent drehfest mit dem Sonnenrad 38 verbunden ist, drehfest mit dem Sonnenrad 30 verbunden werden kann. Somit kann das Sonnenrad 30 mittels des Verblockungsschaltelements 54 drehfest mit dem Zahnrad 52 verbunden werden. Dies bedeutet, dass bei der zweiten
Ausführungsform die mittels des Verblockungsschaltelements 54 miteinander
verblockbaren Elemente das Hohlrad 32 und das Sonnenrad 30 sind. Auch bei der zweiten Ausführungsform sind die Planetenträger 34 und 41 permanent drehfest miteinander und permanent drehfest mit der Abtriebswelle 24 verbunden, welche permanent drehfest mit der Eingangswelle 22 verbunden ist, sodass die Planetenträger 34 und 41 permanent drehtest mit der Eingangswelle 22 verbunden sind. Wie bei der ersten Ausführungsform kann das jeweilige Schaltelement 46 beziehungsweise 56 als reibschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Bremse, ausgebildet sein. Das
Verblockungsschaltelement 54 kann als formschlüssiges Schaltelement und somit beispielsweise als Klaue beziehungsweise Klauenkupplung ausgebildet sein.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10. Bei der dritten Ausführungsform sind die Planetenradsätze 28 und 36 gestapelt, wobei der
Planetenradsatz 36 auf dem Planeten radsatz 28 gestapelt ist. Bei der dritten
Ausführungsform ist beispielsweise das Hohlrad 32 des Planetenradsatzes 28 einstückig mit dem Sonnenrad 38 des Planeten radsatzes 36 ausgebildet, sodass beispielsweise das Sonnenrad 38 als eine Außenverzahnung des Hohlrades 32 ausgebildet ist. Somit ist beispielsweise die Innenverzahnung des Hohlrades 32 einstückig mit dem Sonnenrad 38 ausgebildet. Durch diese Stapelung der Planeten radsätze 28 und 36 kann insbesondere der axiale Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
Besonders vorteilhaft ist bei der Ausführungsform mit gestapelten Planetenradsätzen 28 und 36 das Differentialgetriebe 18 als Kegelraddifferential ausgeführt und radial innerhalb der Übersetzungsstufe 48 und axial überlappend zu der Übersetzungsstufe 48
angeordnet. Ebenfalls vorteilhaft ist in diesem Fall zusätzlich eine Anordnung des
Differentialgetriebes 48 radial innerhalb des Verblockungsschaltelementes 54 und radial innerhalb des ersten Bremselementes 56.
Alternativ kann das Differentialgetriebe 18 auch als Planetendifferential ausgeführt sein, wobei es dann vorteilhafter Weise (nicht in den Figuren dargestellt) axial auf einer der Übersetzungsstufe 48 abgewandten Seite der Planeten radsätze 28, 36 angeordnet ist.
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10. Die vierte
Ausführungsform entspricht im Grunde der zweiten Ausführungsform beziehungsweise baut auf der zweiten Ausführungsform auf, insbesondere mit dem Unterschied, dass die Übersetzungsstufe 48 als dritter Planeten radsatz ausgebildet ist. Der dritte
Planetenradsatz umfasst dabei ein drittes Sonnenrad 62, ein drittes Hohlrad 64 und einen dritten Planetenträger 66. Ferner umfasst der dritte Planeten radsatz wenigstens ein drittes Planetenrad 68, welches drehbar an dem Planetenträger 66 gelagert ist und mit dem Sonnenrad 62 einerseits und mit dem Hohlrad 64 andererseits kämmt.
Beispielsweise ist das Hohlrad 64 permanent drehfest mit dem Gehäuse 26 verbunden oder mit dem Gehäuse 26 verbindbar. Ferner ist das Sonnenrad 62 permanent drehfest mit dem Rotor 16 der elektrischen Maschine 12 verbunden, sodass beispielsweise bei der vierten Ausführungsform das Sonnenrad 62 die Funktion beziehungsweise die Rolle des Zahnrads 50 bei der zweiten Ausführungsform übernimmt. Der Planetenträger 66 ist dabei permanent drehfest mit dem Sonnenrad 38 und/oder mit dem Hohlrad 32 verbunden, wobei die Hohlräder 32 und 38 permanent drehfest miteinander verbunden sind. Wie bei der zweiten Ausführungsform kann auch bei der vierten Ausführungsform das Sonnenrad 30 mittels des Verblockungsschaltelements 54 mit dem Hohlrad 32 verblockt und drehfest mit dem Sonnenrad 38 verbunden werden. Somit sind wie auch bei der zweiten Ausführungsform die mittels des Verblockungsschaltelements 54 miteinander verblockbaren Elemente das Sonnenrad 30 und das Hohlrad 32 des
Planetenradsatzes 28. Auch bei der dritten Ausführungsform kann mittels des
Verblockungsschaltelements 54 das Sonnenrad 30 mit dem Sonnenrad 38 und mit dem Hohlrad 32 drehfest verbunden werden. Gleiches gilt auch für die erste Ausführungsform.
Des Weiteren kann bei der vierten Ausführungsform das Sonnenrad 30 mittels des Verblockungsschaltelements 54 drehfest mit dem Planetenträger 66 verbunden werden, da der Planetenträger 66 beispielsweise drehfest mit dem Hohlrad 32 und/oder mit dem Sonnenrad 38 verbunden ist. Wie auch bei der zweiten Ausführungsform ist bei der vierten Ausführungsform der Planetenträger 41 permanent drehfest mit der Abtriebswelle 24 verbunden.
Bei einer weiteren, in den Fig. nicht gezeigten Ausführungsform, welche beispielsweise von der vierten Ausführungsform ausgeht, kann vorgesehen sein, dass der
Planetenträger 66 permanent drehfest mit dem Gehäuse 26 verbunden oder mit dem Gehäuse 26 verbindbar ist. Dabei ist beispielsweise das Sonnenrad 62 permanent drehfest mit dem Rotor 16 verbunden. Ferner ist beispielsweise das Hohlrad 64 permanent drehfest mit dem Hohlrad 32 und/oder mit dem Sonnenrad 38 verbunden.
Fig. 5a zeigt eine fünfte Ausführungsform, wobei in Fig. 5a der Übersicht wegen die elektrische Maschine 12 nicht dargestellt ist. In Fig. 5a veranschaulicht jedoch ein Pfeil 70 das jeweilige, von der elektrischen Maschine 12 über deren Rotor 16 bereitstellbare Drehmoment, welches beispielsweise über das Hohlrad 32 in das Planetengetriebe 21 einleitbar ist. Somit ist beispielsweise bei der fünften Ausführungsform der Rotor 16 permanent drehfest mit dem Hohlrad 32 gekoppelt oder mit dem Hohlrad 32 koppelbar, sodass beispielsweise bei der fünften Ausführungsform eine Anbindung der elektrischen Maschine 12 an das Hohlrad 32 wie bei der ersten Ausführungsform vorgesehen ist. Die beispielsweise als Bremsen ausgebildeten Schaltelemente 56 und 46 sind beispielsweise wie bei der ersten Ausführungsform. Bei der fünften Ausführungsform ist nun beispielsweise ein Schaltelement 72 vorgesehen, welches als Verblockungsschaltelement ausgebildet ist. Mittels des Schaltelements 72 ist das Hohlrad 32 mit dem Planetenträger 34 des ersten Planetenradsatzes 28 verblockbar, das heißt drehtest verbindbar. Während bei der fünften Ausführungsform der Planetenträger 34 permanent drehtest mit der Abtriebswelle 24 und/oder mit der Eingangswelle 22 verbunden ist, kann bei der fünften Ausführungsform das Sonnenrad 30 mittels des Schaltelements 72 drehtest mit der Abtriebswelle 24 beziehungsweise mit der Eingangswelle 22, insbesondere über den Planetenträger 34, verbunden werden. Bei der fünften Ausführungsform folgt das
Schaltelement 72 in axialer Richtung auf das erste Bremselement 56, wobei der
Planetenradsatz 28 auf das Schaltelement 72 folgt.
Bei einer in den Fig. nicht gezeigten Ausführungsform kann das Schaltelement 72 beispielsweise dazu ausgebildet sein, den Planetenträger 34 mit dem Hohlrad 32 zu verblocken, sodass dann beispielsweise der Planetenträger 34 mittels des
Schaltelements 72 über das Hohlrad 32 drehfest mit dem Sonnenrad 38 verbunden werden kann.
Bei einer weiteren in den Fig. nicht gezeigten Ausführungsform kann das Schaltelement 72 beispielsweise dazu ausgebildet sein, das Sonnenrad 38 mit dem Planetenträger 41 zu verblocken. Da beispielsweise das Hohlrad 32 permanent drehfest mit dem Sonnenrad 38 verbunden ist, kann beispielsweise über das Schaltelement 72 das Hohlrad 32 mit dem Planetenträger 41 und über diesen mit der Abtriebswelle 24 und/oder mit der Eingangswelle 22 drehfest verbunden werden.
Bei einer weiteren in den Fig. nicht gezeigten Ausführungsform ist es denkbar, dass das Schaltelement 72 dazu ausgebildet ist, das Sonnenrad 38 mit dem Hohlrad 40 zu verblocken. Da dabei das Sonnenrad 38 mit dem Hohlrad 32 permanent drehfest verbunden ist, kann beispielsweise über das Schaltelement 72 das Hohlrad 32 mit dem Hohlrad 40 drehfest verbunden werden.
Fig. 5b zeigt eine sechste Ausführungsform, bei welcher das Schaltelement 72 dazu ausgebildet ist, das Hohlrad 40 mit dem Planetenträger 41 zu verblocken. Da dabei der Planetenträger 41 permanent drehfest mit der Abtriebswelle 24 und/oder mit der
Eingangswelle 22 verbunden ist, kann beispielsweise das Hohlrad 40 über das
Schaltelement 72 drehfest mit der Abtriebswelle 24 und/oder mit der Eingangswelle 22 verbunden werden. Das Schaltelement 72 kann insbesondere als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klaue beziehungsweise Klauenkupplung, ausgebildet sein. Insgesamt ist erkennbar, dass das Schaltelement 72 dazu ausgebildet sein kann, zwei beliebige Elemente der Planeten radsätze 28 und 36 drehtest miteinander zu koppeln beziehungsweise miteinander zu verbinden.
Fig. 6a zeigt eine siebte Ausführungsform. Bei der siebten Ausführungsform entfällt beispielsweise das erste Bremselement 56 und ist durch eine gehäusefeste Anbindung des Sonnenrads 30 an das Gehäuse 26 ersetzt, sodass bei der siebten Ausführungsform das Sonnenrad 30 permanent drehtest mit dem Gehäuse 26 verbunden ist. Dabei ist ein Schaltelement 74 vorgesehen, mittels welchem der Planetenträger 34 drehtest mit der Eingangswelle 22 beziehungsweise mit der Abtriebswelle 24 verbindbar ist. Das
Schaltelement 74 ist dabei vorzugsweise als formschlüssiges Schaltelement,
insbesondere als Klause beziehungsweise Klauenkupplung, ausgebildet.
Bei einer weiteren in den Fig. nicht gezeigten Ausführungsform ist es denkbar, dass der Rotor 16 permanent mit dem Sonnenrad 38 gekoppelt ist. ist auch hier das Sonnenrad 30 permanent drehtest mit dem Gehäuse 26 verbunden, so ist vorzugsweise das
Schaltelement 74 dazu ausgebildet, den Rotor 16 beziehungsweise das Sonnenrad 38 drehtest mit dem Hohlrad 32 zu verbinden.
Fig. 6b zeigt eine achte Ausführungsform, bei welcher beispielsweise im Vergleich zur ersten Ausführungsform das zweite Bremselement 46 entfällt und durch eine permanent drehfeste Anbindung des Hohlrads 40 an das Gehäuse 26 ersetzt ist. Somit ist es bei der achten Ausführungsform vorgesehen, dass das Hohlrad 40 permanent drehtest mit dem Gehäuse 26 verbunden ist. Dabei ist ein Schaltelement 76 vorgesehen, mittels welchem der Planetenträger 41 drehtest mit der Abtriebswelle 24 und/oder mit der Eingangswelle 22 und/oder mit dem Planetenträger 34 verbindbar ist. Vorzugsweise ist das
Schaltelement 76 als formschlüssiges Schaltelement und dabei insbesondere als Klaue beziehungsweise Klauenkupplung ausgebildet. Bei einer in den Fig. nicht
veranschaulichten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass im Vergleich zur achten Ausführungsform der Planetenträger 41 permanent drehtest mit der Abtriebswelle 24 beziehungsweise mit der Eingangswelle 22 beziehungsweise mit dem Planetenträger 34 verbunden ist. Anstelle der permanent drehfesten Verbindung zwischen dem Hohlrad 32 und dem Sonnenrad 38 - wie es bei der achten Ausführungsform vorgesehen ist - ist dann beispielsweise ein Schaltelement vorgesehen, mittels welchem das Hohlrad 32 drehtest mit dem Sonnenrad 38 verbindbar ist. Schließlich zeigt Fig. 7 eine neunte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10, welche bei der neunten Ausführungsform wenigstens oder genau zwei schaltfähige, insbesondere lastschaltfähige, Gänge aufweist. Im Gegensatz zu der ersten
Ausführungsform ist bei der neunten Ausführungsform das Verblockungsschaltelement 54 nicht vorgesehen, sodass ein besonders einfacher Aufbau und somit eine kompakte, gewichts- und kostengünstige sowie verlustarme Bauweise darstellbar ist.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer elektrischen Maschine (12), mit einem Differentialgetriebe (18), welches eine Eingangswelle (22) aufweist, mit einem Gehäuse (26), mit einer Abtriebswelle (24), mit einem in dem Gehäuse (26) aufgenommenen ersten Planetenradsatz (28), welcher ein erstes Sonnenrad (30), ein erstes Hohlrad (32) und einen drehfest mit der Abtriebswelle (24) verbundenen oder verbindbaren ersten Planetenträger (34) als Elemente des ersten Planeten radsatzes (26) aufweist, und mit einem in dem Gehäuse (26) aufgenommenen zweiten Planetenradsatz (36), welcher ein zweites Sonnenrad (38), ein drehfest mit dem Gehäuse (26) verbundenes oder verbindbares zweites Hohlrad (40) und einen zweiten Planetenträger (41 ) als Elemente des zweiten Planetenradsatzes (36) aufweist, wobei
- der zweite Planetenträger (41 ) drehfest mit dem ersten Planetenträger (34) verbunden oder verbindbar ist; und
- das zweite Sonnenrad (38) drehfest mit dem ersten Hohlrad (32) verbunden oder verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Sonnenrad (38) eine erste Hohlwelle ausbildet, innerhalb derer zumindest ein Abschnitt der Abtriebswelle (24) als zweite Hohlwelle angeordnet ist, innerhalb derer zumindest ein Gelenkwellenabschnitt zur Übertragung eines Drehmoments (20) von dem Differentialgetriebe (18) an wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
2. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrische Maschine (12) einen Rotor (16) aufweist, welcher über eine Übersetzungsstufe (48) mit dem ersten Hohlrad (32) gekoppelt oder koppelbar ist.
3. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Übersetzungsstufe (48) ein permanent drehfest mit dem Rotor (16) gekoppeltes erstes Zahnrad (50) und ein permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad (32) gekoppeltes zweites Zahnrad (52) aufweist.
4. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Verzahnung des zweiten Zahnrads (52) in axialer Richtung auf gleicher Höhe wie eine Verzahnung des ersten Hohlrades (32) angeordnet ist.
5. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Verblockungsschaltelement (54) vorgesehen ist, mittels welchem zwei der Elemente des ersten Planetenradsatzes (28) und/oder zwei der Elemente des zweiten Planeten radsatzes miteinander (36) verblockbar sind.
6. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abtriebswelle (24) permanent drehfest mit der Eingangswelle (22) des Differentialgetriebes (18) verbunden ist.
7. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Differentialgetriebe (18) einen Außendurchmesser aufweist, der jeweils geringer als ein Durchmesser einer Außenverzahnung des ersten Sonnenrades (30) und ein Durchmesser einer Außenverzahnung des zweiten Sonnenrades (38) ist, wobei das Differentialgetriebe (18) in axialer Richtung zumindest im Wesentlichen im Bereich des ersten Planeten radsatzes (28) und des zweiten Planetenradsatzes (36) angeordnet ist.
8. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Sonnenrad (30) drehfest mit dem Gehäuse (26) verbunden oder verbindbar ist.
9. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass:
- ein erstes Bremselement (56) vorgesehen ist, mittels welchem das erste Sonnenrad (30) drehfest mit dem Gehäuse (26) verbindbar ist; und
- ein zweites Bremselement (46) vorgesehen ist, mittels welchem das zweite Hohlrad (40) drehfest mit dem Gehäuse (26) verbindbar ist.
10. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Verblockungsschaltelement (54) vorgesehen ist, mittels welchem das erste Sonnenrad (30) drehfest mit dem ersten Hohlrad (32) koppelbar ist.
1 1. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Planeten radsatz (36) gestapelt auf dem ersten Planetenradsatz (28) angeordnet ist und das Differentialgetriebe (18) radial innerhalb der Übersetzungsstufe (48) und axial überlappend zu der Übersetzungsstufe (48) angeordnet ist.
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