WO2025103751A1 - Antriebsstrang‐zusammenstellung und verfahren zum herstellen einer mehrzahl an antriebssträngen - Google Patents

Antriebsstrang‐zusammenstellung und verfahren zum herstellen einer mehrzahl an antriebssträngen Download PDF

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WO2025103751A1
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    • F16H2057/0335—Series transmissions of modular design, e.g. providing for different transmission ratios or power ranges

Definitions

  • the invention relates to a drive train assembly and a method for producing a plurality of drive trains.
  • Drivetrains of the type discussed here comprise at least one electric motor, at least one reduction gear, and a main gearbox.
  • Various variants of such drivetrains, whether for different load applications or different arrangements on the motor vehicle, particularly as frame-mounted central drives or axle-mounted drives, are typically assembled from parts tailored specifically to the respective application. This is disadvantageous, particularly with regard to production costs as well as logistics and warehousing expenditure.
  • the invention is therefore based on the object of creating a drive train assembly and a method for producing a plurality of drive trains, wherein the aforementioned disadvantages are at least reduced, preferably do not occur.
  • the object is achieved in particular by creating a drive train assembly, wherein the drive train assembly has as assembly components: at least one electric machine, at least one reduction gear kit for a reduction gear, and at least one main gear kit for a main gear.
  • the components of the drive train assembly are designed as identical parts in such a way that a plurality of drive train variants can be provided from the assembly components.
  • the use of identical parts can reduce variations in the individual parts even with a constant number of drive train variants to be produced, and accordingly, the number of individual parts can be increased and As a result, costs and expenditure for production, logistics and warehousing can be reduced.
  • drive train variants for motor vehicles especially for commercial vehicles, can be manufactured from the assembly components.
  • the at least one electrical machine is preferably used in particular as a drive, in particular as the main drive.
  • the at least one electrical machine is preferably used as a retarder.
  • at least one electrical machine of the at least one electrical machine is preferably used as the drive, in particular as the main drive, while another electrical machine of the at least one electrical machine is used as the retarder.
  • the use of a reduction gear advantageously allows for the use of smaller electrical machines at the same load.
  • the reduction gear reduces the speed and increases the torque. At the same time, it advantageously reduces the installation space requirement.
  • drive train variants for different load applications can be provided from the assembly components, that is to say in particular for motor vehicles with different rated powers and/or different weight classes or different permissible total weight, for example in a range from 101 to 1201.
  • a gear kit whether a reduction gear kit or a main gear kit, is understood to be a—preferably modular—assembly of gears and gear shafts from which a corresponding gear can be manufactured. Such a gear kit can also be referred to as a gear module.
  • the gear kit can include additional components.
  • such a gear kit comprises a plurality of gear groups, each gear group comprising at least one gear, the gears of a gear group being identical to one another if the gear group comprises more than one gear, and the gears of different gear groups differing, in particular with regard to their diameter, number of teeth, tooth shape, and/or their design, for example as a spur gear, elliptical gear, bevel gear, crown gear, worm gear or the like.
  • such a gear kit comprises a plurality of gear shaft groups, each gear shaft group comprising at least one gear shaft, the gear shafts of a gear shaft group being identical to one another if the Gearbox shaft group comprises more than one gearbox shaft, and wherein the gearbox shafts of different gearbox shaft groups differ, in particular with regard to their length and/or in the arrangement of a power take-off.
  • each main transmission kit includes at least one identical shift mechanism.
  • the drive train assembly comprises a plurality of transmission shaft groups, each transmission shaft group having at least one transmission shaft.
  • the transmission shafts of a transmission shaft group are identical to one another if the transmission shaft group comprises more than one transmission shaft, the transmission shafts of different transmission shaft groups differing, in particular with regard to their length and/or the arrangement of a power take-off.
  • the transmission shafts are designed in particular to connect a reduction gear of the reduction gears to a main gear of the main gears.
  • different arrangements of a drive train on a motor vehicle can be realized, in particular by selecting different transmission shafts.
  • a shorter transmission shaft can be used for a frame-fixed arrangement of a central drive
  • a longer transmission shaft can be used for an axle-fixed drive, in particular if the reduction gear is arranged on a first side of the axle and the main gear is arranged on a second side opposite the first side - viewed perpendicular to the longitudinal direction of the axle.
  • These longer transmission shafts are specifically designed to bridge the driven axle and to connect a reduction gear located on one side of the axle to a main gear located on the other side of the axle in a torque-transmitting manner. This distribution of the reduction gear on the one hand and the main gear on the other side of the axle advantageously results in an even weight distribution around the axle shaft.
  • a frame-fixed drive in particular a frame-fixed central drive, is understood to mean in particular a drive train which is designed to be firmly connected to a motor vehicle frame of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, in particular to be mounted on the motor vehicle frame
  • a frame-mounted drive is connected to a driven axle via a cardan shaft.
  • a frame-mounted drive is particularly preferred for vehicles with high tonnage, high ground clearance, all-wheel drive, fording capability, and/or high hardness requirements.
  • an axle-mounted drive is understood in particular to mean a drive train that is designed to be rigidly connected to a driven axle of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, in particular to be attached to the driven axle.
  • An axle-mounted drive is particularly preferred for vehicles without a power take-off, purely or at least largely used on-road (i.e., no or hardly any off-road use), axle loads of a maximum of 131 to 141, and/or high required ranges.
  • the drivetrain assembly includes a bevel gear for connecting a main transmission to a differential.
  • the bevel gear is used not only to connect the cardan shaft of a frame-mounted drive to the differential of the driven axle in a torque-transmitting manner, but also to connect the main transmission of an axle-mounted drive to the differential of the driven axle in a torque-transmitting manner. This advantageously allows for different gear ratios to be realized within a constant installation space, depending on the required driving characteristics.
  • the object is also achieved by providing a method for producing a plurality of drive trains for motor vehicles, in particular for commercial vehicles, wherein a plurality of identical electrical machines, a plurality of identical reduction gear assemblies, and a plurality of identical main gear assemblies are used as assembly components in order to produce the plurality of drive trains from different assemblies of the assembly components, wherein a frame-mounted central drive is produced from an electrical machine of the plurality of electrical machines, a reduction gear assembly of the plurality of reduction gear assemblies and a main gear assembly of the plurality of main gear assemblies as a first drive train for medium load applications, and a frame-mounted central drive is produced from two electrical machines of the plurality of electrical machines, two reduction gear assemblies of the plurality of reduction gear assemblies and a main gear assembly of the plurality of main gear assemblies as a second drive train for high load applications.
  • both drivetrains for medium-duty applications and drivetrains for heavy-duty applications can be manufactured using identical parts in this way. Furthermore, the same advantages that were already described in connection with the drivetrain assembly according to the first aspect
  • an axle-mounted drive consisting of an electric machine from the plurality of electric machines, a reduction gear kit from the plurality of reduction gear kits, and a main gear kit from the plurality of main gear kits is produced as a third drive train for medium-load applications
  • an axle-mounted drive consisting of two electric machines from the plurality of electric machines, two reduction gear kits from the plurality of reduction gear kits, and a main gear kit from the plurality of main gear kits is produced as a fourth drive train for high-load applications.
  • both frame-mounted and axle-mounted drives can advantageously be provided for high-load applications on the one hand, and for medium-load applications on the other hand, using the assembly components designed as identical parts.
  • first drive train and the second drive train are each designed for higher loads than the third drive train and the fourth drive train; that is, a frame-mounted drive for medium load applications is designed for higher loads than an axle-mounted drive for medium load applications, and a frame-mounted drive for higher load applications is correspondingly designed for higher loads than an axle-mounted drive for higher load applications.
  • the main transmission kits each have a plurality of identical partial transmission kits and a respective identical range group kit, wherein one partial transmission kit and one range group kit are used for the main transmission kit of the first drive train, and/or two partial transmission kits and one range group kit are used for the main transmission kit of the second drive train, and/or one partial transmission kit and one range group kit are used for the main transmission kit of the third drive train, and/or two partial transmission kits and one range group kit are used for the main transmission kit of the fourth drive train.
  • exactly one partial transmission kit and exactly one range group kit are used for the main transmission kit of the first drive train, and/or exactly two partial transmission kits and exactly one range group kit are used for the main transmission kit of the second drive train, and/or exactly one partial transmission kit and exactly one range group kit are used for the main transmission kit of the third drive train, and/or exactly two partial transmission kits and exactly one range group kit are used for the main transmission kit of the fourth drive train.
  • the partial transmission kits are designed, in particular, as pre-shift transmission kits for a partial transmission, also referred to as a pre-shift transmission.
  • the range-change transmission kits are, in particular, configured to produce a range-change transmission, with such a range-change transmission also being referred to as a range group or rear-shift transmission.
  • the range-change transmission can shift between different—in particular, exactly two—gear ratio ranges, with an associated pre-shift transmission enabling various gears to be selected within the gear ratio range specified by the range-change transmission.
  • each sub-transmission kit comprises a same first shift mechanism
  • each range group kit comprises at least one same second shift mechanism
  • two electric motors, two reduction gears, and two primary gears in the second drive train and in the fourth drive train with each electric motor being assigned a reduction gear and a primary gear, advantageously enables shifting without interruption of tractive power within the gear ratio range specified by the secondary gear.
  • two drive groups each consisting of an electric motor, an associated reduction gear, and an associated primary gear, are connected in parallel to the secondary gear in a torque-transmitting manner.
  • each transmission shaft group having at least one transmission shaft, the transmission shafts of a
  • Transmission shaft group are identical to each other if the transmission shaft group comprises more than one transmission shaft, whereby the transmission shafts of different Different transmission shaft groups differ, particularly with regard to their length and/or the arrangement of a power take-off.
  • this advantageously allows for various arrangements of reduction gears and main gears, particularly with regard to uniform weight distribution in an axle-fixed drive, while also allowing for various arrangements of power take-offs.
  • the object is also achieved according to a second aspect by creating a drive train assembly, wherein the drive train assembly has as assembly components: at least one electric machine, at least one reduction gear kit for a reduction gear, at least one main gear kit for a main gear, wherein the drive train assembly also has operating instructions which comprise steps for producing a plurality of drive trains using the assembly components of the drive train assembly as identical parts in a method according to the invention or a method according to one or more of the previously described embodiments.
  • the drive train assembly has as assembly components: at least one electric machine, at least one reduction gear kit for a reduction gear, at least one main gear kit for a main gear
  • the drive train assembly also has operating instructions which comprise steps for producing a plurality of drive trains using the assembly components of the drive train assembly as identical parts in a method according to the invention or a method according to one or more of the previously described embodiments.
  • the drive train assembly - has a plurality of transmission shaft groups, wherein each transmission shaft group has at least one transmission shaft, wherein the transmission shafts of a transmission shaft group are identical to one another if the transmission shaft group comprises more than one transmission shaft, wherein the transmission shafts of different transmission shaft groups differ, in particular with regard to their length and/or in the arrangement of a power take-off, wherein the transmission shafts are designed in particular to connect the reduction gear to the main gear.
  • the drive train assembly also comprises at least one cardan shaft.
  • the cardan shaft is advantageously used, in particular, to connect a frame-mounted central drive to a driven axle, in particular a differential gear of a driven axle, in a torque-transmitting manner.
  • the drive train assembly - according to the first or second aspect - has at least one differential gear kit for a differential gear.
  • the differential gear kit comprises components for producing a differential lock, in particular a differential lock kit.
  • a limited-slip differential can be produced as the differential gear.
  • the invention also includes a drivetrain that is produced from a drivetrain assembly according to the invention—according to the first or second aspect—or a drivetrain assembly according to one or more of the previously described embodiments, or that is produced according to a method according to the invention or according to a method according to one or more of the previously described embodiments.
  • a drivetrain that is produced from a drivetrain assembly according to the invention—according to the first or second aspect—or a drivetrain assembly according to one or more of the previously described embodiments, or that is produced according to a method according to the invention or according to a method according to one or more of the previously described embodiments.
  • the drive train is designed as a frame-mounted central drive.
  • the drive train preferably has a cardan shaft, by means of which it is connected to a differential gear for torque transmission.
  • the drive train is designed as an axle-fixed drive.
  • the drive train preferably has a bevel gear, via which it is connected to a differential gear in a torque-transmitting manner.
  • at least one reduction gear of the drive train is arranged on a first side of the driven axle, with a main gear being arranged on a second side opposite the first side, perpendicular to the longitudinal direction of the axle.
  • the reduction gear is connected to the main gear in a torque-transmitting manner via a transmission shaft bridging the axle.
  • the drive train is designed for medium-load applications and has exactly one electric motor, exactly one reduction gear, and one main gearbox.
  • the main gearbox preferably comprises exactly one primary gearbox and one secondary gearbox.
  • the drive train is designed for high load applications and has two electric machines and two reduction gears as well as a main gearbox.
  • the main transmission has two primary transmissions and one secondary transmission.
  • the drive train has exactly two drive groups, with each drive group comprising one of the two electric motors, one of the two reduction gears, and one of the two primary transmissions. The two drive groups are connected in parallel to each other to transmit torque to the secondary transmission.
  • the invention also includes a motor vehicle with a drive train according to the invention—according to the first or second aspect—or a drive train according to one or more of the previously described embodiments.
  • a motor vehicle with a drive train according to the invention—according to the first or second aspect—or a drive train according to one or more of the previously described embodiments.
  • the motor vehicle is designed as a commercial vehicle, in particular as a truck, a bus, a construction vehicle or construction machine, a vehicle used in the field of raw material extraction, in particular a dump truck, or as a vehicle used for defense in the broader or narrower sense.
  • the motor vehicle can be designed as a wheeled vehicle or as a tracked vehicle.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a drive train of a motor vehicle
  • Figure 2 shows a second embodiment of a drive train
  • Fig. 3 shows a third embodiment of a drive train
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of a drive train.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a drive train 1 of a motor vehicle 3.
  • the drive train 1 is designed as a frame-mounted central drive for medium-load applications. It has a propeller shaft 5, by means of which it is connected to a differential gear 7 for torque transmission.
  • the drive train 1, designed for medium-load applications, has exactly one electric motor 9 and exactly one reduction gear 11, as well as exactly one main gear 13.
  • the main gear 13 preferably comprises exactly one primary gear 15 and exactly one secondary gear 17.
  • the motor vehicle 3 is preferably designed as a commercial vehicle, in particular as a truck, a bus, a construction vehicle or construction machine, a vehicle used in the field of raw material extraction, in particular a dump truck, or as a vehicle serving defense purposes in the broader or narrower sense.
  • the motor vehicle 3 can be designed as a wheeled vehicle or as a tracked vehicle.
  • the primary transmission 15 has a first transmission shaft 19, which here also serves as a transmission shaft, a first, smaller-diameter gear 21, a second, larger-diameter gear 23, and a first shifting mechanism 25.
  • the first transmission shaft 19 extends through hollow shafts associated with the gears 21, 23, and the shifting mechanism 25 can selectively connect the first gear 21 or the second gear 23 to the transmission shaft 19 in a rotationally fixed manner. In this way, two gears are realized in the primary transmission 15.
  • the first transmission shaft 19 also has a power take-off 26.
  • the rear-mounted transmission 17 also referred to as a range group transmission or range-change transmission, has a second transmission shaft 27 on which, on the one hand, a third gear 29 meshing with the first gear 21 and, on the other hand, a fourth gear 31 meshing with the second gear 23 are permanently arranged in a rotationally fixed manner.
  • the rear-mounted transmission 17 also has a planetary gear 33 with a sun gear 35, a planet carrier 37, and a ring gear 39.
  • the sun gear 35 is arranged in a rotationally fixed manner on the second transmission shaft 27, while the planet carrier 37 is connected to the propshaft 5 in a torque-transmitting manner—optionally via a clutch.
  • the rear-mounted transmission 17 also has a second shifting mechanism 41, by means of which the ring gear 39 can be selectively braked or connected to the second transmission shaft 27 in a rotationally fixed manner. In this way, two gear ratio ranges are realized in the rear-mounted transmission 17.
  • the cardan shaft 5 is connected to the differential gear 7 via a bevel gear 43 for transmitting torque.
  • the differential gear 7 is arranged on a driven axle 45, to which wheels 47 are connected in a rotationally fixed manner—on the left and right in the direction of travel.
  • the drive train 1 may have one or more retarders, in particular in the form of electric machines.
  • the drive train 1 is made from a drive train assembly 49.
  • the drive train assembly 49 has the at least one electric machine 9, at least one reduction gear kit 51 for the reduction gear 11, and at least one main gear kit 53 for the main gear 13 as assembly components 55.
  • the assembly components 55 of the drive train assembly 49 are designed as identical parts in such a way that a plurality of drive train variants can be provided from the assembly components 55, in particular the exemplary embodiments of drive trains 1 shown in Figures 1 to 4.
  • the drive train 1 is also manufactured by means of a method for manufacturing a plurality of drive trains 1, wherein a plurality of identical electric machines 9, a plurality of identical reduction gear assemblies 51, and a plurality of identical main gear assemblies 53 are used as the assembly components 55 in order to manufacture the plurality of drive trains 1 from different assemblies of the assembly components 55.
  • the main transmission kits 53 preferably each have a plurality of identical partial transmission kits 57 and an identical range group kit 59.
  • the drive train assembly 49 also includes at least one differential gear kit 61 for the differential gear 7.
  • Figure 2 shows a second embodiment of a drive train 1.
  • the drive train 1 is also manufactured from the assembly components 55 of the drive train assembly 49 or by means of the method.
  • the drive train 1 is designed as an axle-fixed drive for medium load applications. It also has the bevel gear 43 for the torque-transmitting connection to the differential gear 7.
  • the reduction gear 11 is arranged on a first side of the driven axle 45, and the main gear 13 is arranged on a second side opposite the first side, perpendicular to the longitudinal direction of the driven axle 45.
  • the reduction gear 11 is connected to the
  • the main transmission 13 is connected in a torque-transmitting manner via a transmission shaft 63 bridging the driven axle 45.
  • the transmission shaft 63 is selected from a transmission shaft group 65 of the drive train assembly 49.
  • Figure 3 shows a third embodiment of a drive train 1.
  • the drive train 1 is also manufactured from the assembly components 55 of the drive train assembly 49 or by means of the method.
  • the drive train 1 according to the third embodiment is designed as a frame-mounted central drive for high load applications.
  • the drive train 1 has exactly two drive groups 67, each with one of the two electric machines 9, one of the two reduction gears 11, and one of the two primary gears 15.
  • the two drive groups 67 are connected in parallel to one another to transmit torque to the secondary gear 17.
  • Figure 4 shows a fourth embodiment of a drive train 1.
  • the drive train 1 is also manufactured from the assembly components 55 of the drive train assembly 49 or by means of the method.
  • the drive train 1 according to the fourth embodiment is designed as an axle-fixed central drive for high load applications.
  • the drive train 1 has exactly two drive groups 67, each with one of the two electric machines 9, one of the two reduction gears 11, and one of the two primary gears 15.
  • the two drive groups 67 are connected in parallel to one another to transmit torque to the secondary gear 17.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsstrang‐Zusammenstellung (49), wobei die Antriebsstrang‐ Zusammenstellung (49) als Zusammenstellungskomponenten (55) aufweist: mindestens eine elektrische Maschine (9), mindestens einen Reduziergetriebe‐Bausatz (51) für ein Reduziergetriebe (11), mindestens einen Hauptgetriebe‐Bausatz (53) für ein Hauptgetriebe (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenstellungskomponenten (55) der Antriebsstrang‐ Zusammenstellung (49) derart als Gleichteile ausgebildet sind, dass aus den Zusammenstellungskomponenten (55) eine Mehrzahl an Antriebsstrang‐Varianten bereitgestellt werden kann.

Description

Antriebsstrang-Zusammenstellung und Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl an Antriebssträngen
Die Erfindung betrifft eine Antriebsstrang-Zusammenstellung und ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl an Antriebssträngen.
Antriebsstränge der hier angesprochenen Art weisen mindestens eine elektrische Maschine, mindestens ein Reduziergetriebe und ein Hauptgetriebe auf. Dabei werden verschiedene Varianten solcher Antriebsstränge, sei es für verschiedene Lastanwendungen oder verschiedene Anordnungen am Kraftfahrzeug, insbesondere als rahmenfeste Zentralantriebe oder als achsfeste Antriebe, typischerweise aus auf die jeweilige Anwendung separat zugeschnittenen Teilen zusammengestellt. Dies ist nachteilig insbesondere mit Blick auf Produktionskosten sowie Aufwand für die Logistik und Lagerhaltung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsstrang-Zusammenstellung und ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl an Antriebssträngen zu schaffen, wobei die genannten Nachteile zumindest reduziert sind, vorzugsweise nicht auftreten.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt insbesondere gelöst, indem eine Antriebsstrang- Zusammenstellung geschaffen wird, wobei die Antriebsstrang-Zusammenstellung als Zusammenstellungskomponenten aufweist: mindestens eine elektrische Maschine, mindestens einen Reduziergetriebe-Bausatz für ein Reduziergetriebe, und mindestens einen Hauptgetriebe-Bausatz für ein Hauptgetriebe.
Die Zusammenstellungskomponenten der Antriebsstrang-Zusammenstellung sind derart als Gleichteile ausgebildet, dass aus den Zusammenstellungskomponenten eine Mehrzahl an Antriebsstrang-Varianten bereitgestellt werden kann. Vorteilhaft können durch die Verwendung von Gleichteilen Variationen in den Einzelteilen sogar bei gleichbleibender Zahl herzustellender Antriebsstrang-Varianten reduziert, dementsprechend Stückzahlen der Einzelteile erhöht und in der Folge Kosten sowie Aufwand für Herstellung, Logistik und Lagerhaltung gesenkt werden.
Insbesondere können aus den Zusammenstellungskomponenten Antriebsstrang-Varianten für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, hergestellt werden.
Die mindestens eine elektrische Maschine wird vorzugsweise insbesondere als Antrieb, insbesondere als Hauptantrieb eingesetzt. Alternativ oder zusätzlich wird die mindestens eine elektrische Maschine vorzugsweise als Retarder eingesetzt. Vorzugsweise wird in einer Ausgestaltung mindestens eine elektrische Maschine der mindestens einen elektrischen Maschine als Antrieb, insbesondere Hauptantrieb, eingesetzt, während eine weitere elektrische Maschine der mindestens einen elektrischen Maschine als Retarder eingesetzt wird.
Vorteilhaft erlaubt die Verwendung eines Reduziergetriebes den Einsatz kleinerer elektrischer Maschinen bei gleicher Last. Durch das Reduziergetriebe wird die Drehzahl reduziert und das Drehmoment erhöht. Zugleich ergibt sich vorteilhaft ein verringerter Bauraumbedarf.
Bevorzugt können aus den Zusammenstellungskomponenten Antriebsstrang-Varianten für verschiedene Lastanwendungen bereitgestellt werden, das heißt insbesondere für Kraftfahrzeuge mit verschiedenen Nennleistungen und/oder verschiedenen Gewichtsklassen oder verschiedenem zulässigem Gesamtgewicht, beispielsweise in einem Bereich von 101 bis 1201.
Unter einem Getriebe-Bausatz, sei es ein Reduziergetriebe-Bausatz oder ein Hauptgetriebe- Bausatz, wird insbesondere eine - vorzugsweise modulartige - Zusammenstellung von Zahnrädern und Getriebewellen verstanden, aus denen ein entsprechendes Getriebe hergestellt werden kann. Ein solcher Getriebe-Bausatz kann auch als Getriebe-Modul bezeichnet werden. Der Getriebe-Bausatz kann weitere Komponenten umfassen.
Insbesondere umfasst ein solcher Getriebe-Bausatz eine Mehrzahl von Zahnradgruppen, wobei jede Zahnradgruppe mindestens ein Zahnrad umfasst, wobei die Zahnräder einer Zahnradgruppe untereinander gleich sind, wenn die Zahnradgruppe mehr als ein Zahnrad umfasst, und wobei sich die Zahnräder verschiedener Zahnradgruppen unterscheiden, insbesondere bezüglich ihres Durchmessers, ihrer Zahnzahl, Zahnform, und/oder ihrer Ausgestaltung, beispielsweise als Stirnrad, Ellipsenrad, Kegelrad, Kronenrad, Schneckenrad oder dergleichen.
Entsprechend umfasst ein solcher Getriebe-Bausatz eine Mehrzahl von Getriebewellengruppen, wobei jede Getriebewellengruppe mindestens eine Getriebewelle umfasst, wobei die Getriebewellen einer Getriebewellengruppe untereinander gleich sind, wenn die Getriebewellengruppe mehr als eine Getriebewelle umfasst, und wobei sich die Getriebewellen verschiedener Getriebewellengruppen unterscheiden, insbesondere bezüglich ihrer Länge und/oder in der Anordnung eines Nebenabtriebs.
Indem zumindest manche Getriebewellen einen Nebenabtrieb aufweisen, ist es möglich, in den Antriebsstrang-Varianten verschiedene Anordnungen von Nebenabtrieben oder Zapfwellen vorzusehen.
Insbesondere umfasst jeder Hauptgetriebe-Bausatz mindestens einen gleichen Schaltmechanismus.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebsstrang- Zusammenstellung eine Mehrzahl an Transmissionswellengruppen aufweist, wobei jede Transmissionswellengruppe mindestens eine Transmissionswelle aufweist, wobei die Transmissionswellen einer Transmissionswellengruppe untereinander gleich sind, wenn die Transmissionswellengruppe mehr als eine Transmissionswelle umfasst, wobei sich die Transmissionswellen verschiedener Transmissionswellengruppen unterscheiden, insbesondere bezüglich ihrer Länge und/oder in der Anordnung eines Nebenabtriebs. Die Transmissionswellen sind insbesondere zur Verbindung eines Reduziergetriebes der Reduziergetriebe mit einem Hauptgetriebe der Hauptgetriebe eingerichtet. Vorteilhaft können insbesondere durch Auswahl verschiedener Transmissionswellen verschiedene Anordnungen eines Antriebsstrangs an einem Kraftfahrzeug verwirklicht werden. Beispielsweise kann für eine rahmenfeste Anordnung eines Zentralantriebs eine kürzere Transmissionswelle verwendet werden, während für einen achsfesten Antrieb eine längere Transmissionswelle verwendet werden kann, insbesondere wenn das Reduziergetriebe auf einer ersten Seite der Achse und das Hauptgetriebe auf einer der ersten Seite - senkrecht zur Längsrichtung der Achse gesehen - gegenüberliegenden zweiten Seite angeordnet wird. Diese längeren Transmissionswellen sind entsprechend insbesondere eingerichtet, um die angetriebene Achse zu überbrücken und ein auf der einen Seite der Achse angeordnetes Reduziergetriebe mit einem auf der anderen Seite der Achse angeordneten Hauptgetriebe drehmomentübertragend zu verbinden. Vorteilhaft ergibt sich durch diese Verteilung von Reduziergetriebe einerseits und Hauptgetriebe andererseits auf die verschiedenen Seiten der Achse eine gleichmäßige Gewichtsverteilung um die Achswelle.
Unter einem rahmenfesten Antrieb, insbesondere einem rahmenfesten Zentralantrieb, wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere ein Antriebsstrang verstanden, der eingerichtet ist, um mit einem Kraftfahrzeugrahmen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, fest verbunden zu werden, insbesondere um an dem Kraftfahrzeugrahmen befestigt zu werden. Vorzugsweise wird ein solcher rahmenfester Antrieb über eine Kardanwelle mit einer angetriebenen Achse verbunden. Ein rahmenfester Antrieb wird insbesondere für Fahrzeuge mit hoher Tonnage, großer Bodenfreiheit, Allradantrieb, Watfähigkeit, und/oder hohen Härtegrad-Anforderungen bevorzugt.
Unter einem achsfesten Antrieb wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere ein Antriebsstrang verstanden, der eingerichtet ist, um mit einer angetriebenen Achse eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, fest verbunden zu werden, insbesondere um an der angetriebenen Achse befestigt zu werden. Ein achsfester Antrieb wird insbesondere für Fahrzeuge ohne Nebenabtrieb, reinem oder zumindest weitgehendem Straßenbetrieb (das heißt kein oder kaum Off Road-Betrieb), Achslasten von höchstens 131 bis 141, und/oder hohen geforderten Reichweiten bevorzugt.
In einer Ausführungsform weist die Antriebsstrang-Zusammenstellung einen Kegeltrieb zur Verbindung eines Hauptgetriebes mit einem Differentialgetriebe auf. Der Kegeltrieb wird in einer bevorzugten Ausgestaltung nicht nur verwendet, um die Kardanwelle eines rahmenfesten Antriebs mit dem Differentialgetriebe der angetriebenen Achse drehmomentübertragend zu verbinden, sondern auch, um das Hauptgetriebe eines achsfesten Antriebs mit dem Differentialgetriebe der angetriebenen Achse drehmomentübertragend zu verbinden. Vorteilhaft können so in einem konstanten Bauraum verschiedene Übersetzungen, je nach geforderten Fahreigenschaften, dargestellt werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl an Antriebssträngen für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, geschaffen wird, wobei als Zusammenstellungskomponenten eine Mehrzahl an gleichen elektrischen Maschinen, eine Mehrzahl an gleichen Reduziergetriebe-Bausätzen, und eine Mehrzahl an gleichen Hauptgetriebe-Bausätzen verwendet werden, um die Mehrzahl an Antriebssträngen aus verschiedenen Zusammenstellungen der Zusammenstellungskomponenten herzustellen, wobei als ein erster Antriebsstrang für mittlere Lastanwendungen ein rahmenfester Zentralantrieb aus einer elektrischen Maschine der Mehrzahl an elektrischen Maschinen, einem Reduziergetriebe-Bausatz der Mehrzahl an Reduziergetriebe-Bausätzen und einem Hauptgetriebe-Bausatz der Mehrzahl an Hauptgetriebe-Bausätzen, und als ein zweiter Antriebsstrang für hohe Lastanwendungen ein rahmenfester Zentralantrieb aus zwei elektrischen Maschine der Mehrzahl an elektrischen Maschinen, zwei Reduziergetriebe-Bausätzen der Mehrzahl an Reduziergetriebe-Bausätzen und einem Hauptgetriebe-Bausatz der Mehrzahl an Hauptgetriebe-Bausätzen hergestellt wird. Vorteilhaft können auf diese Weise mit Gleichteilen sowohl Antriebsstränge für mittlere Lastanwendungen (medium duty) als auch Antriebsstränge für hohe Lastanwendungen (heavy duty) hergestellt werden. Im Übrigen verwirklichen sich in Zusammenhang mit dem Verfahren insbesondere die gleichen Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Antriebsstrang- Zusammenstellung gemäß dem ersten Aspekt beschrieben wurden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als ein dritter Antriebsstrang für mittlere Lastanwendungen ein achsfester Antrieb aus einer elektrischen Maschine der Mehrzahl an elektrischen Maschinen, einem Reduziergetriebe-Bausatz der Mehrzahl an Reduziergetriebe- Bausätzen und einem Hauptgetriebe-Bausatz der Mehrzahl an Hauptgetriebe-Bausätzen, und als ein vierter Antriebsstrang für hohe Lastanwendungen ein achsfester Antrieb aus zwei elektrischen Maschine der Mehrzahl an elektrischen Maschinen, zwei Reduziergetriebe-Bausätzen der Mehrzahl an Reduziergetriebe-Bausätzen und einem Hauptgetriebe-Bausatz der Mehrzahl an Hauptgetriebe-Bausätzen hergestellt wird. Insgesamt können vorteilhaft so mit den als Gleichteilen ausgebildeten Zusammenstellungskomponenten sowohl rahmenfeste als auch achsfeste Antriebe einerseits für hohe Lastanwendungen und andererseits für mittlere Lastanwendungen bereitgestellt werden.
Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Antriebsstrang und der zweite Antriebsstrang jeweils für höhere Lasten ausgelegt sind als der dritte Antriebsstrang und der vierte Antriebsstrang; das heißt ein rahmenfester Antrieb für mittlere Lastanwendungen ist für höhere Lasten ausgelegt als ein achsfester Antrieb für mittlere Lastanwendungen, und ein rahmenfester Antrieb für höhere Lastanwendungen ist entsprechend für höhere Lasten ausgelegt als ein achsfester Antrieb für höhere Lastanwendungen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hauptgetriebe-Bausätze jeweils eine Mehrzahl an gleichen Teilgetriebe-Bausätzen und einen jeweils gleichen Bereichsgruppen-Bausatz aufweisen, wobei für den Hauptgetriebe-Bausatz des ersten Antriebsstrangs ein Teilgetriebe-Bausatz und ein Bereichsgruppen-Bausatz verwendet wird, und/oder für den Hauptgetriebe-Bausatz des zweiten Antriebsstrangs zwei Teilgetriebe- Bausätze und ein Bereichsgruppen-Bausatz verwendet wird, und/oder für den Hauptgetriebe-Bausatz des dritten Antriebsstrangs ein Teilgetriebe-Bausatz und ein Bereichsgruppen-Bausatz verwendet wird, und/oder für den Hauptgetriebe-Bausatz des vierten Antriebsstrangs zwei Teilgetriebe- Bausätze und ein Bereichsgruppen-Bausatz verwendet wird. Insbesondere werden für den Hauptgetriebe-Bausatz des ersten Antriebsstrangs genau ein Teilgetriebe- Bausatz und genau ein Bereichsgruppen-Bausatz, und/oder für den Hauptgetriebe-Bausatz des zweiten Antriebsstrangs genau zwei Teilgetriebe-Bausätze und genau ein Bereichsgruppen-Bausatz, und/oder für den Hauptgetriebe-Bausatz des dritten Antriebsstrangs genau ein Teilgetriebe- Bausatz und genau ein Bereichsgruppen-Bausatz, und/oder für den Hauptgetriebe-Bausatz des vierten Antriebsstrangs genau zwei Teilgetriebe- Bausätze und genau ein Bereichsgruppen-Bausatz verwendet.
Die Teilgetriebe-Bausätze sind insbesondere als Vorschaltgetriebe-Bausätze für ein Teilgetriebe, das auch als Vorschaltgetriebe bezeichnet wird, ausgebildet. Die Bereichsgruppen-Bausätze sind insbesondere eingerichtet, um jeweils ein Bereichsgruppen-Getriebe herzustellen, wobei ein solches Bereichsgruppen-Getriebe auch als Range-Gruppe oder Nachschaltgetriebe bezeichnet wird. In für sich genommen bekannter Weise kann dabei durch das Bereichsgruppen-Getriebe zwischen verschiedenen - insbesondere genau zwei - Übersetzungsbereichen geschaltet werden, wobei durch ein zugeordnetes Vorschaltgetriebe verschiedene Gänge innerhalb des jeweils durch das Bereichsgruppen-Getriebe vorgegebenen Übersetzungsbereichs angewählt werden können.
Insbesondere umfasst jeder Teilgetriebe-Bausatz einen gleichen ersten Schaltmechanismus, und jeder Bereichsgruppen-Bausatz umfasst mindestens einen gleichen zweiten Schaltmechanismus.
Die Bereitstellung von zwei elektrischen Maschinen, zwei Reduziergetrieben und zwei Vorschaltgetrieben jeweils in dem zweiten Antriebsstrang und in dem vierten Antriebsstrang, wobei jeder elektrischen Maschine jeweils ein Reduziergetriebe und ein Vorschaltgetriebe zugeordnet ist, ermöglicht in vorteilhafter Weise ein Schalten ohne Zugkraftunterbrechung innerhalb des durch das Nachschaltgetriebe vorgegebenen Übersetzungsbereichs. Insbesondere sind hierzu zwei jeweils aus einer elektrischen Maschine, einem zugeordneten Reduziergetriebe und einem zugeordneten Vorschaltgetriebe gebildete Antriebsgruppen parallel mit dem Nachschaltgetriebe drehmomentübertragend verbunden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl an Transmissionswellengruppen verwendet wird, wobei jede Transmissionswellengruppe mindestens eine Transmissionswelle aufweist, wobei die Transmissionswellen einer
Transmissionswellengruppe untereinander gleich sind, wenn die Transmissionswellengruppe mehr als eine Transmissionswelle umfasst, wobei sich die Transmissionswellen verschiedener Transmissionswellengruppen unterscheiden, insbesondere bezüglich ihrer Länge und/oder in der Anordnung eines Nebenabtriebs. Wie bereits ausgeführt können auf diese Weise vorteilhaft verschiedene Anordnungen von Reduziergetrieben und Hauptgetrieben verwirklicht werden, insbesondere mit Blick auf eine gleichmäßige Gewichtsverteilung bei einem achsfesten Antrieb, wobei außerdem verschiedene Anordnungen von Nebenabtrieben verwirklicht werden können.
Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt auch gelöst, indem eine Antriebsstrang- Zusammenstellung geschaffen wird, wobei die Antriebsstrang-Zusammenstellung als Zusammenstellungskomponenten aufweist: mindestens eine elektrische Maschine, mindestens einen Reduziergetriebe-Bausatz für ein Reduziergetriebe, mindestens einen Hauptgetriebe-Bausatz für ein Hauptgetriebe, wobei die Antriebsstrang-Zusammenstellung außerdem eine Betriebsanleitung aufweist, die Schritte umfasst, um mit den Zusammenstellungskomponenten der Antriebsstrang-Zusammenstellung als Gleichteilen eine Mehrzahl an Antriebssträngen in einem erfindungsgemäßen Verfahren oder einem Verfahren nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen herzustellen. In Zusammenhang mit dieser Antriebsstrang-Zusammenstellung gemäß dem zweiten Aspekt verwirklichen sich insbesondere die gleichen Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem ersten Aspekt sowie dem Verfahren beschrieben wurden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebsstrang- Zusammenstellung - gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt - eine Mehrzahl an Transmissionswellengruppen aufweist, wobei jede Transmissionswellengruppe mindestens eine Transmissionswelle aufweist, wobei die Transmissionswellen einer Transmissionswellengruppe untereinander gleich sind, wenn die Transmissionswellengruppe mehr als eine Transmissionswelle umfasst, wobei sich die Transmissionswellen verschiedener Transmissionswellengruppen unterscheiden, insbesondere bezüglich ihrer Länge und/oder in der Anordnung eines Nebenabtriebs, wobei die Transmissionswellen insbesondere zur Verbindung des Reduziergetriebes mit dem Hauptgetriebe eingerichtet sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebsstrang- Zusammenstellung - gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt - außerdem mindestens eine Kardanwelle aufweist. Die Kardanwelle wird vorteilhaft insbesondere verwendet, um einen rahmenfesten Zentralantrieb drehmomentübertragend mit einer angetriebenen Achse, insbesondere einem Differentialgetriebe einer angetriebenen Achse zu verbinden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebsstrang- Zusammenstellung - gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt - mindestens einen Differentialgetriebe-Bausatz für ein Differentialgetriebe aufweist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Differentialgetriebe-Bausatz Komponenten zum Herstellen einer Differentialsperre, insbesondere einen Differentialsperren-Bausatz. Vorteilhaft kann derart ein Sperrdifferential als das Differentialgetriebe hergestellt werden.
Zur Erfindung gehört auch ein Antriebsstrang, der aus einer erfindungsgemäßen Antriebsstrang- Zusammenstellung - gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt - oder einer Antriebsstrang- Zusammenstellung nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen hergestellt ist, oder der gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren oder gemäß einem Verfahren nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen hergestellt ist. In Zusammenhang mit dem Antriebsstrang ergeben sich insbesondere diejenigen Vorteile, die zuvor bereits in Zusammenhang mit der Antriebsstrang-Zusammenstellung gemäß dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt, oder in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
In einer Ausführungsform ist der Antriebsstrang als rahmenfester Zentralantrieb ausgebildet. In diesem Fall weist der Antriebsstrang vorzugsweise eine Kardanwelle auf, mittels der er mit einem Differentialgetriebe drehmomentübertragend verbunden ist.
In einer anderen Ausführungsform ist der Antriebsstrang als achsfester Antrieb ausgebildet. In diesem Fall weist der Antriebsstrang vorzugsweise einen Kegeltrieb auf, über den er mit einem Differentialgetriebe drehmomentübertragend verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich ist mindestens ein Reduziergetriebe des Antriebsstrangs auf einer ersten Seite der angetriebenen Achse angeordnet, wobei ein Hauptgetriebe auf einer der ersten Seite senkrecht zur Längsrichtung der Achse gegenüberliegenden zweiten Seite angeordnet ist, wobei das Reduziergetriebe mit dem Hauptgetriebe über eine die Achse überbrückende Transmissionswelle drehmomentübertragend verbunden ist.
In einer Ausführungsform ist der Antriebsstrang für mittlere Lastanwendungen ausgelegt und weist genau eine elektrische Maschine und genau ein Reduziergetriebe sowie ein Hauptgetriebe auf. Das Hauptgetriebe umfasst in diesem Fall vorzugsweise genau ein Vorschaltgetriebe und ein Nachschaltgetriebe.
In einer anderen Ausführungsform ist der Antriebsstrang für hohe Lastanwendungen ausgelegt und weist zwei elektrischen Maschinen und zwei Reduziergetriebe sowie ein Hauptgetriebe auf. Insbesondere weist das Hauptgetriebe zwei Vorschaltgetriebe und ein Nachschaltgetriebe auf. Insbesondere weist der Antriebsstrang genau zwei Antriebsgruppen auf, wobei jeder Antriebsgruppe eine der beiden elektrischen Maschinen, eines der beiden Reduziergetriebe und eines der beiden Vorschaltgetriebe aufweist. Die beiden Antriebsgruppen sind parallel zueinander drehmomentübertragend mit dem Nachschaltgetriebe verbunden.
Zur Erfindung gehört schließlich auch ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang - gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt - oder einem Antriebsstrang nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. In Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeug ergeben sich insbesondere diejenigen Vorteile, die zuvor bereits in Zusammenhang mit dem Antriebsstrang, der Antriebsstrang-Zusammenstellung gemäß dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt, oder in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
In einer Ausführungsform ist das Kraftfahrzeug als Nutzfahrzeug ausgebildet, insbesondere als Lastkraftwagen, als Omnibus, als Baufahrzeug oder Konstruktionsmaschine, als im Bereich der Rohstoffförderung eingesetztes Fahrzeug, insbesondere Muldenkipper, oder als im weiteren oder engeren Sinn der Verteidigung dienendes Fahrzeug. Das Kraftfahrzeug kann als Radfahrzeug oder als Kettenfahrzeug ausgebildet sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs;
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs, und
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs 3.
Der Antriebsstrang 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist als rahmenfester Zentralantrieb für mittlere Lastanwendungen ausgebildet. Er weist eine Kardanwelle 5 auf, mittels der er mit einem Differentialgetriebe 7 drehmomentübertragend verbunden ist.
Der für mittlere Lastanwendungen ausgelegte Antriebsstrang 1 weist genau eine elektrische Maschine 9 und genau ein Reduziergetriebe 11 sowie genau ein Hauptgetriebe 13 auf. Das Hauptgetriebe 13 umfasst in diesem Fall vorzugsweise genau ein Vorschaltgetriebe 15 und genau ein Nachschaltgetriebe 17. Das Kraftfahrzeug 3 ist vorzugsweise als Nutzfahrzeug ausgebildet, insbesondere als Lastkraftwagen, als Omnibus, als Baufahrzeug oder Konstruktionsmaschine, als im Bereich der Rohstoffförderung eingesetztes Fahrzeug, insbesondere Muldenkipper, oder als im weiteren oder engeren Sinn der Verteidigung dienendes Fahrzeug. Das Kraftfahrzeug 3 kann als Radfahrzeug oder als Kettenfahrzeug ausgebildet sein.
Das Vorschaltgetriebe 15 weist eine erste Getriebewelle 19, die hier zugleich als Transmissionswelle dient, ein erstes, durchmesserkleineres Zahnrad 21, ein zweites, durchmessergrößeres Zahnrad 23 und einen ersten Schaltmechanismus 25 auf, wobei die erste Getriebewelle 19 sich durch den Zahnrädern 21, 23 jeweils zugeordnete Hohlwellen erstreckt, und wobei mittels des Schaltmechanismus 25 wahlweise das erste Zahnrad 21 oder das zweite Zahnrad 23 drehfest mit der Getriebewelle 19 verbunden werden kann. Auf diese Weise werden zwei Gänge in dem Vorschaltgetriebe 15 realisiert. Die erste Getriebewelle 19 weist außerdem einen Nebenabtrieb 26 auf.
Das auch als Bereichsgruppen-Getriebe oder Range-Gruppe bezeichnete Nachschaltgetriebe 17 weist eine zweite Getriebewelle 27 auf, auf der dauerhaft einerseits ein mit dem ersten Zahnrad 21 kämmendes drittes Zahnrad 29 und andererseits ein mit dem zweiten Zahnrad 23 kämmendes viertes Zahnrad 31 drehfest angeordnet ist. Das Nachschaltgetriebe 17 weist außerdem ein Planetengetriebe 33 mit einem Sonnenrad 35, einem Planetenträger 37 und einem Hohlrad 39 auf. Das Sonnenrad 35 ist drehfest auf der zweiten Getriebewelle 27 angeordnet, während der Planetenträger 37 - gegebenenfalls über eine Kupplung - mit der Kardanwelle 5 drehmomentübertragend verbunden ist. Weiter weist das Nachschaltgetriebe 17 einen zweiten Schaltmechanismus 41 auf, mittels dem das Hohlrad 39 wahlweise festgebremst oder mit der zweiten Getriebewellen 27 drehfest verbunden werden kann. Auf diese Weise werden zwei Übersetzungsbereiche in dem Nachschaltgetriebe 17 realisiert.
Die Kardanwelle 5 ist über einen Kegeltrieb 43 mit dem Differentialgetriebe 7 drehmomentübertragend verbunden. Das Differentialgetriebe 7 ist auf einer angetriebenen Achse 45 angeordnet, mit der - jeweils in Fahrtrichtung links und rechts - Räder 47 drehfest verbunden sind.
Der Antriebsstrang 1 kann einen oder mehrere Retarder aufweisen, insbesondere in Form von elektrischen Maschinen.
Der Antriebsstrang 1 ist aus einer Antriebsstrang-Zusammenstellung 49 hergestellt. Die Antriebsstrang-Zusammenstellung 49 weist die mindestens eine elektrische Maschine 9, mindestens einen Reduziergetriebe-Bausatz 51 für das Reduziergetriebe 11, und mindestens einen Hauptgetriebe-Bausatz 53 für das Hauptgetriebe 13 als Zusammenstellungskomponenten 55 auf.
Die Zusammenstellungskomponenten 55 der Antriebsstrang-Zusammenstellung 49 sind derart als Gleichteile ausgebildet, dass aus den Zusammenstellungskomponenten 55 eine Mehrzahl an Antriebsstrang-Varianten bereitgestellt werden kann, insbesondere die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele von Antriebssträngen 1.
Der Antriebsstrang 1 ist außerdem mittels eines Verfahrens zum Herstellen einer Mehrzahl an Antriebssträngen 1 hergestellt, wobei als die Zusammenstellungskomponenten 55 eine Mehrzahl an gleichen elektrischen Maschinen 9, eine Mehrzahl an gleichen Reduziergetriebe-Bausätzen51, und eine Mehrzahl an gleichen Hauptgetriebe-Bausätzen 53 verwendet werden, um die Mehrzahl an Antriebssträngen 1 aus verschiedenen Zusammenstellungen der Zusammenstellungskomponenten 55 herzustellen.
Die Hauptgetriebe-Bausätze 53 weisen bevorzugt jeweils eine Mehrzahl an gleichen Teilgetriebe- Bausätzen 57 und einen jeweils gleichen Bereichsgruppen-Bausatz 59 auf.
Die Antriebsstrang-Zusammenstellung 49 weist außerdem mindestens einen Differentialgetriebe- Bausatz 61 für das Differentialgetriebe 7 auf.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs 1.
Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
Der Antriebsstrang 1 ist ebenfalls aus den Zusammenstellungskomponenten 55 der Antriebsstrang-Zusammenstellung 49 bzw. mittels des Verfahrens hergestellt.
Der Antriebsstrang 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist als achsfester Antrieb für mittlere Lastanwendungen ausgebildet. Er weist ebenfalls den Kegeltrieb 43 zur drehmomentübertragenden Verbindung mit dem Differentialgetriebe 7 auf. Das Reduziergetriebe 11 ist auf einer ersten Seite der angetriebenen Achse 45 angeordnet, und das Hauptgetriebe 13 ist auf einer der ersten Seite senkrecht zur Längsrichtung der angetriebenen Achse 45 gegenüberliegenden zweiten Seite angeordnet. Das Reduziergetriebe 11 ist mit dem Hauptgetriebe 13 über eine die angetriebene Achse 45 überbrückende Transmissionswelle 63 drehmomentübertragend verbunden. Die Transmissionswelle 63 ist aus einer Transmissionswellengruppe 65 der Antriebsstrang-Zusammenstellung 49 ausgewählt.
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs 1.
Der Antriebsstrang 1 ist ebenfalls aus den Zusammenstellungskomponenten 55 der Antriebsstrang-Zusammenstellung 49 bzw. mittels des Verfahrens hergestellt.
Der Antriebsstrang 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist als rahmenfester Zentralantrieb für hohe Lastanwendungen ausgebildet.
Er unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass er zwei elektrische Maschinen 9 und zwei Reduziergetriebe 11 aufweist. Das Hauptgetriebe 13 weist zwei Vorschaltgetriebe 15 auf. Somit weist der Antriebsstrang 1 genau zwei Antriebsgruppen 67 mit jeweils einer der beiden elektrischen Maschinen 9, einem der beiden Reduziergetriebe 11 und einem der beiden Vorschaltgetriebe 15 auf. Die beiden Antriebsgruppen 67 sind parallel zueinander drehmomentübertragend mit dem Nachschaltgetriebe 17 verbunden.
Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs 1.
Der Antriebsstrang 1 ist ebenfalls aus den Zusammenstellungskomponenten 55 der Antriebsstrang-Zusammenstellung 49 bzw. mittels des Verfahrens hergestellt.
Der Antriebsstrang 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist als achsfester Zentralantrieb für hohe Lastanwendungen ausgebildet.
Er unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass er zwei elektrische Maschinen 9 und zwei Reduziergetriebe 11 aufweist. Das Hauptgetriebe 13 weist zwei Vorschaltgetriebe 15 auf. Somit weist der Antriebsstrang 1 genau zwei Antriebsgruppen 67 mit jeweils einer der beiden elektrischen Maschinen 9, einem der beiden Reduziergetriebe 11 und einem der beiden Vorschaltgetriebe 15 auf. Die beiden Antriebsgruppen 67 sind parallel zueinander drehmomentübertragend mit dem Nachschaltgetriebe 17 verbunden.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsstrang-Zusammenstellung (49), wobei die Antriebsstrang-Zusammenstellung (49) als Zusammenstellungskomponenten (55) aufweist: mindestens eine elektrische Maschine (9), mindestens einen Reduziergetriebe-Bausatz (51) für ein Reduziergetriebe (11), mindestens einen Hauptgetriebe-Bausatz (53) für ein Hauptgetriebe (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenstellungskomponenten (55) der Antriebsstrang-Zusammenstellung (49) derart als Gleichteile ausgebildet sind, dass aus den Zusammenstellungskomponenten (55) eine Mehrzahl an Antriebsstrang-Varianten bereitgestellt werden kann.
2. Antriebsstrang-Zusammenstellung (49) nach Anspruch 1, mit einer Mehrzahl an Transmissionswellengruppen (65), wobei jede Transmissionswellengruppe (65) mindestens eine Transmissionswelle (63) aufweist, wobei die Transmissionswellen (63) einer Transmissionswellengruppe (65) untereinander gleich sind, wenn die Transmissionswellengruppe (65) mehr als eine Transmissionswelle (63) umfasst, wobei sich die Transmissionswellen (63) verschiedener Transmissionswellengruppen (65) unterscheiden, insbesondere bezüglich ihrer Länge und/oder in der Anordnung eines Nebenabtriebs (26), wobei die Transmissionswellen (63) insbesondere zur Verbindung des Reduziergetriebes (11) mit dem Hauptgetriebe (13) eingerichtet sind.
3. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl an Antriebssträngen (1) für Kraftfahrzeuge (3), insbesondere für ein Nutzfahrzeug, wobei als Zusammenstellungskomponenten (55) eine Mehrzahl an gleichen elektrischen Maschinen (9), eine Mehrzahl an gleichen Reduziergetriebe-Bausätzen (51), und eine Mehrzahl an gleichen Hauptgetriebe-Bausätzen (53) verwendet werden, um die Mehrzahl an Antriebssträngen (1) aus verschiedenen Zusammenstellungen der Zusammenstellungskomponenten (55) herzustellen, wobei als ein erster Antriebsstrang (1) für mittlere Lastanwendungen ein rahmenfester Zentralantrieb aus einer elektrischen Maschine (9) der Mehrzahl an elektrischen Maschinen (9), einem Reduziergetriebe-Bausatz (51) der Mehrzahl an Reduziergetriebe-Bausätzen (51) und einem Hauptgetriebe-Bausatz (53) der Mehrzahl an Hauptgetriebe-Bausätzen (53), und als ein zweiter Antriebsstrang (1) für hohe Lastanwendungen ein rahmenfester Zentralantrieb aus zwei elektrischen Maschinen (9) der Mehrzahl an elektrischen Maschinen (9), zwei Reduziergetriebe-Bausätzen (51) der Mehrzahl an Reduziergetriebe-Bausätzen (51) und einem Hauptgetriebe-Bausatz (53) der Mehrzahl an Hauptgetriebe-Bausätzen (53) hergestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei als ein dritter Antriebsstrang (1) für mittlere Lastanwendungen ein achsfester Antrieb aus einer elektrischen Maschine (9) der Mehrzahl an elektrischen Maschinen (9), einem Reduziergetriebe-Bausatz (51) der Mehrzahl an Reduziergetriebe-Bausätzen (51) und einem Hauptgetriebe-Bausatz (53) der Mehrzahl an Hauptgetriebe-Bausätzen (53), und als ein vierter Antriebsstrang (1) für hohe Lastanwendungen ein achsfester Antrieb aus zwei elektrischen Maschinen (9) der Mehrzahl an elektrischen Maschinen (9), zwei Reduziergetriebe-Bausätzen (51) der Mehrzahl an Reduziergetriebe-Bausätzen (51) und einem Hauptgetriebe-Bausatz (53) der Mehrzahl an Hauptgetriebe- Bausätzen (53) hergestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Hauptgetriebe-Bausätze (53) jeweils eine Mehrzahl an gleichen Teilgetriebe-Bausätzen (57) und einen jeweils gleichen Bereichsgruppen-Bausatz (59) aufweist, wobei für den Hauptgetriebe-Bausatz (53) des ersten Antriebsstrangs (1) ein Teilgetriebe- Bausatz (57) und ein Bereichsgruppen-Bausatz (59) verwendet wird, und/oder für den Hauptgetriebe-Bausatz (53) des zweiten Antriebsstrangs (1) zwei Teilgetriebe-Bausätze (57) und ein Bereichsgruppen-Bausatz (59) verwendet wird, und/oder für den Hauptgetriebe-Bausatz (53) des dritten Antriebsstrangs (1) ein Teilgetriebe- Bausatz (57) und ein Bereichsgruppen-Bausatz (59) verwendet wird, und/oder für den Hauptgetriebe-Bausatz (53) des vierten Antriebsstrangs (1) zwei Teilgetriebe-Bausätze (57) und ein Bereichsgruppen-Bausatz (59) verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei eine Mehrzahl an Transmissionswellengruppen (65) - insbesondere zur jeweiligen Verbindung des Reduziergetriebes (11) mit dem Hauptgetriebe (13) - verwendet wird, wobei jede Transmissionswellengruppe (65) mindestens eine Transmissionswelle (63) aufweist, wobei die Transmissionswellen (63) einer Transmissionswellengruppe (65) untereinander gleich sind, wenn die Transmissionswellengruppe (65) mehr als eine Transmissionswelle (63) umfasst, wobei sich die Transmissionswellen (63) verschiedener Transmissionswellengruppen (65) unterscheiden, insbesondere bezüglich ihrer Länge und/oder in der Anordnung eines Nebenabtriebs (26).
7. Antriebsstrang-Zusammenstellung (49), wobei die Antriebsstrang-Zusammenstellung (49) als Zusammenstellungskomponenten (55) aufweist: mindestens eine elektrische Maschine (9), mindestens einen Reduziergetriebe-Bausatz (51) für ein Reduziergetriebe (11), mindestens einen Hauptgetriebe-Bausatz (53) für ein Hauptgetriebe (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstrang-Zusammenstellung (49) eine Betriebsanleitung aufweist, die Schritte umfasst, um mit den Zusammenstellungskomponenten (55) der Antriebsstrang-Zusammenstellung (49) als Gleichteilen eine Mehrzahl an Antriebssträngen (1) in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6 herzustellen.
8. Antriebsstrang-Zusammenstellung (49) nach Anspruch 7, mit einer Mehrzahl an Transmissionswellengruppen (65), wobei jede Transmissionswellengruppe (65) mindestens eine Transmissionswelle (63) aufweist, wobei die Transmissionswellen (63) einer Transmissionswellengruppe (65) untereinander gleich sind, wenn die Transmissionswellengruppe (65) mehr als eine Transmissionswelle (63) umfasst, wobei sich die Transmissionswellen (63) verschiedener Transmissionswellengruppen (65) unterscheiden, insbesondere bezüglich ihrer Länge und/oder in der Anordnung eines Nebenabtriebs (26), wobei die Transmissionswellen (63) insbesondere zur Verbindung des Reduziergetriebes (11) mit dem Hauptgetriebe (13) eingerichtet sind.
9. Antriebsstrang-Zusammenstellung (49) nach einem der Ansprüche 1 bis 2 oder 7 bis 8, mit mindestens einer Kardanwelle (5).
10. Antriebsstrang-Zusammenstellung (49) nach einem der Ansprüche 1 bis 2 oder 7 bis 9, mit mindestens einem Differentialgetriebe-Bausatz (61) für ein Differentialgetriebe (7).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020197463A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 Scania Cv Ab A powertrain for a vehicle, an all-electric vehicle, and a method of controlling a powertrain
DE102020000462A1 (de) * 2020-01-24 2021-07-29 Man Truck & Bus Se Modularer Getriebebaukasten für ein Kraftfahrzeug
EP4079551A1 (de) * 2021-04-23 2022-10-26 Volvo Truck Corporation Elektrischer antriebsstrang für ein fahrzeug

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20221885U1 (de) 2002-06-06 2009-01-02 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Gesamtgetriebe
DE102019218239A1 (de) 2019-11-26 2021-05-27 Zf Friedrichshafen Ag Antriebseinheit für eine elektrisch angetriebene Achse und Verfahren zum Betreiben der Antriebseinheit
DE102020005394A1 (de) 2020-09-03 2022-03-03 Daimler Ag Elektrisches Antriebssystem

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020197463A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 Scania Cv Ab A powertrain for a vehicle, an all-electric vehicle, and a method of controlling a powertrain
DE102020000462A1 (de) * 2020-01-24 2021-07-29 Man Truck & Bus Se Modularer Getriebebaukasten für ein Kraftfahrzeug
EP4079551A1 (de) * 2021-04-23 2022-10-26 Volvo Truck Corporation Elektrischer antriebsstrang für ein fahrzeug

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