DE102014116412A1 - transmission - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft Getriebe (1) mit mehreren Gängen zum Antrieb einer Achse (2) eines Kraftfahrzeugs mittels einer Antriebsmaschine (7, 26), wobei das Getriebe (1) ein der Achse (2) zugeordnetes Differential (4) und ein Planetengetriebe (18) aufweist.
Bei einem solchen Getriebe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Momentenfluss in einem ersten Gang des Getriebes (1) über mindestens eine Übersetzung (8, 9; 11, 12) und entweder einen Freilauf mit mechanischer Sperre (10) oder eine in geschlossener Stellung befindliche Kupplung zum Differential (4) erfolgt, der Momentenfluss in einem zweiten Gang über mindestens eine Übersetzung (14, 15; 11, 12) und entweder einen Freilauf mit mechanischer Sperre (17) oder eine in geschlossener Stellung befindliche Kupplung (25) zum Differential (4) erfolgt, der Momentenfluss in einem dritten Gang über mindestens eine Übersetzung (14, 16; 11, 12) und eine geschlossene Kupplung (13) sowie das Planetengetriebe (18) zum Differential (4) erfolgt. The invention relates to transmissions (1) having a plurality of gears for driving an axle (2) of a motor vehicle by means of a drive machine (7, 26), wherein the gearbox (1) has a differential (4) associated with the axle (2) and a planetary gear (18 ) having.
In such a transmission, the invention provides that the torque flow in a first gear of the transmission (1) via at least one translation (8, 9, 11, 12) and either a freewheel with mechanical lock (10) or a clutch in the closed position to the differential (4) takes place, the torque flow in a second gear through at least one translation (14, 15; 11, 12) and either a freewheel with mechanical lock (17) or a clutch in the closed position (25) to the differential (4 ) takes place, the torque flow in a third gear via at least one translation (14, 16; 11, 12) and a closed clutch (13) and the planetary gear (18) to the differential (4).

Figure DE102014116412A1_0001
Figure DE102014116412A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit mehreren Gängen zum Antrieb einer Achse eines Kraftfahrzeugs mittels einer Antriebsmaschine, wobei das Getriebe ein der Achse zugeordnetes Differential und ein Planetengetriebe aufweist. The invention relates to a transmission with several gears for driving an axle of a motor vehicle by means of a drive machine, wherein the transmission has an axle associated with the differential and a planetary gear.

Derartige Getriebe sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. Such transmissions are well known in practice.

In der DE 10 2012 015 863 A1 ist ein Stufengetriebe für ein Kraftfahrzeug beschrieben, zum Antrieb einer Achse eines Kraftfahrzeugs mittels einer Antriebsmaschine. Das Getriebe weist ein der Achse zugeordnetes Differential auf. Die Kraftübertragung vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang erfolgt in einem ersten Gang über eine erste Kupplung, die Kraftübertragung vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang in einem weiteren Gang über eine zweite Kupplung. Die zweite Kupplung ist als Lastschaltkupplung ausgebildet. Die erste Kupplung ist als Freilaufkupplung ausgebildet. In the DE 10 2012 015 863 A1 a step transmission for a motor vehicle is described, for driving an axle of a motor vehicle by means of a drive machine. The transmission has a differential associated with the axle. The power transmission from the transmission input to the transmission output takes place in a first gear via a first clutch, the power transmission from the transmission input to the transmission output in a further gear via a second clutch. The second clutch is designed as a power-shift clutch. The first clutch is designed as a one-way clutch.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein besonders gestaltetes Getriebe anzugeben. Bei diesem soll insbesondere ein Betrieb ohne Lastunterbrechung gewährleistet sein. Object of the present invention is to provide a specially designed transmission. In this particular operation without load interruption should be guaranteed.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Getriebe, das gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist. The object is achieved by a transmission which is designed according to the features of patent claim 1.

Das erfindungsgemäße Getriebe weist die mehreren Gänge zum Antrieb einer Achse des Kraftfahrzeugs mittels einer Antriebsmaschine auf. Bei dieser Antriebsmaschine handelt es sich vorzugsweise um eine Elektromaschine oder eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere um eine Elektromaschine. Das Getriebe weist ein der Achse zugeordnetes Differential und ein Planetengetriebe auf. Hierbei erfolgt der Momentenfluss in einem ersten Gang des Getriebes über mindestens eine Übersetzung und entweder einen Freilauf mit mechanischer Sperre oder eine in geschlossener Stellung befindliche Kupplung zum Differential. Ferner erfolgt der Momentenfluss in einem zweiten Gang über mindestens eine Übersetzung und entweder einen Freilauf mit mechanischer Sperre oder eine in geschlossener Stellung befindliche Kupplung zum Differential. Schließlich erfolgt der Momentenfluss in einem dritten Gang über mindestens eine Übersetzung und eine geschlossene Kupplung sowie das Planetengetriebe zum Differential. The transmission according to the invention has the plurality of gears for driving an axle of the motor vehicle by means of a drive machine. This drive machine is preferably an electric machine or an internal combustion engine, in particular an electric machine. The transmission has a differential associated with the axle and a planetary gear. In this case, the torque flow takes place in a first gear of the transmission via at least one ratio and either a freewheel with mechanical lock or a clutch in the closed position to the differential. Further, the torque flow is in a second gear via at least one translation and either a freewheel with mechanical lock or a clutch in the closed position to the differential. Finally, the torque flow takes place in a third gear via at least one ratio and a closed clutch and the planetary gear to the differential.

Das erfindungsgemäße Getriebe weist somit vorzugsweise drei Gänge auf. The transmission according to the invention thus preferably has three gears.

Ferner sind die Gänge vorzugsweise derart zueinander abgestuft, dass der erste Gang eine kleinere Übersetzung als der zweite Gang aufweist und der zweite Gang eine kleinere Übersetzung als der dritte Gang aufweist. Further, the gears are preferably graded to each other such that the first gear has a smaller gear ratio than the second gear and the second gear has a smaller ratio than the third gear.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Getriebe zwei parallel zueinander angeordnete Getriebewellen aufweist, wobei eine erste Getriebewelle eine mit dem Motor verbundene Eingangswelle des Getriebes ist. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the transmission has two transmission shafts arranged parallel to one another, wherein a first transmission shaft is an input shaft of the transmission connected to the motor.

Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass der Momentenfluss im ersten Gang ausschließlich von der ersten Getriebewelle über eine Übersetzung sowie entweder einen Freilauf mit mechanischer Sperre oder eine in geschlossener Stellung befindliche Kupplung zu der zweiten Getriebewelle und von dieser über eine Übersetzung zum Differential erfolgt. Der Momentenfluss im zweiten Gang erfolgt vorzugsweise ausschließlich von der ersten Getriebewelle, bei der Getriebewelle zugeordneter, sich in geschlossener Stellung befindlicher Kupplung, über eine Übersetzung sowie entweder einen Freilauf mit mechanischer Sperre oder eine in geschlossener Stellung befindliche Kupplung zu der zweiten Getriebewelle und von dieser über eine Übersetzung zum Differential. Der Momentenfluss im dritten Gang erfolgt vorzugweise ausschließlich von der ersten Getriebewelle, bei der Getriebewelle zugeordneter, sich in geschlossener Stellung befindlicher Kupplung, über eine Übersetzung zum Planetengetriebe und von diesem zu der zweiten Getriebewelle, ferner von der zweiten Getriebewelle über eine Übersetzung zum Differential. In this case, provision is made in particular for the torque flow in the first gear to take place exclusively from the first transmission shaft via a transmission and either a freewheel with a mechanical lock or a clutch in the closed position to the second transmission shaft and from this via a transmission to the differential. The torque flow in the second gear is preferably carried out exclusively by the first transmission shaft, in the transmission shaft associated, in the closed position befindlicher clutch, via a translation and either a freewheel with mechanical lock or a clutch located in the closed position to the second transmission shaft and from about a translation to the differential. The torque flow in the third gear is preferably carried out exclusively by the first gear shaft, in the transmission shaft associated, located in the closed position clutch, via a translation to the planetary gear and from this to the second gear shaft, further from the second gear shaft via a gear ratio to the differential.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass, bei geschaltetem dritten Gang, ein Sonnenrad des Planetengetriebes mittels einer Bremse festgelegt ist und der Momentenfluss in das Planetengetriebe über einen Planetenräder tragenden Steg erfolgt sowie über ein Hohlrad in die zweite Getriebewelle erfolgt. Dieses Hohlrad stellt somit den Ausgang des Planetengetriebes dar. According to a preferred embodiment, it is provided that, when the third gear is engaged, a sun gear of the planetary gear is fixed by means of a brake and the torque flow in the planetary gear via a planetary gear carrying web and takes place via a ring gear in the second gear shaft. This ring gear thus represents the output of the planetary gear.

Gemäß einer alternativen, gleichfalls vorteilhaften Gestaltung ist vorgesehen, dass, bei geschaltetem dritten Gang, ein Hohlrad des Planetengetriebes mittels einer Bremse festgelegt ist und der Momentenfluss in das Planetengetriebe über einen Planetenräder tragenden Steg erfolgt sowie der Momentenfluss über ein Sonnenrad in die zweite Getriebewelle erfolgt. Bei dieser Gestaltung stellt somit das Sonnenrad den Ausgang des Planetengetriebes dar. According to an alternative, likewise advantageous design, it is provided that, when the third gear is engaged, a ring gear of the planetary gear is fixed by means of a brake and the momentum flow into the planetary gear takes place via a planetary gear carrier and the torque flow takes place via a sun gear into the second transmission shaft. In this configuration, the sun gear thus represents the output of the planetary gear.

Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn über dasselbe Ausgangszahnrad der ersten Getriebewelle der Momentenfluss zur Getriebestufe für den zweiten Gang oder zum Planetengetriebe für den dritten Gang erfolgt. Hiermit lässt sich das erfindungsgemäße Getriebe bei relativ geringem erforderlichen Bauraum verwirklichen. It is considered to be particularly advantageous if the torque flow to the gear stage for the second gear or to the planet gear for the third gear takes place via the same output gear of the first gear shaft. Hereby, the transmission according to the invention can be realized with relatively little space required.

Erfolgt der jeweilige Momentenfluss für den zweiten oder für den dritten Gang über dasselbe Ausgangszahnrad, wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn im zweiten Gang der Momentenfluss zwischen den beiden Getriebewellen über den Freilauf mit mechanischer Sperre oder direkt, somit ohne Freilauf mit mechanischer Sperre, erfolgt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn im dritten Gang der Momentenfluss zwischen den beiden Getriebewellen über das Planetengetriebe, bei dem Planetengetriebe zugeordneter geschlossener Kupplung, erfolgt. If the respective torque flow for the second or for the third gear on the same output gear, it is considered particularly advantageous if in the second gear, the torque flow between the two transmission shafts on the freewheel with mechanical lock or directly, thus without freewheel with mechanical lock occurs , It is particularly advantageous if, in the third gear, the torque flow takes place between the two transmission shafts via the planetary gearing, in the case of the closed clutch associated with the planetary gearing.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist eine weitere Elektromaschine zum unmittelbaren Antreiben des Planetengetriebes, insbesondere zum unmittelbaren Antreiben des Sonnenrads vorgesehen. Hierdurch ist insbesondere eine Gestaltung des Getriebes möglich, bei der das Getriebe, zum hauptsächlichen Antrieb der Achse, an eine Verbrennungskraftmaschine gekoppelt ist und die Sonne an eine Elektromaschine. So stellt die Elektromaschine im dritten Gang eine weitere Übersetzung dar bzw. man kann die Verbrennungskraftmaschine im optimalen Lastpunkt aufgrund der zusätzlichen Elektromaschine betreiben. According to a preferred embodiment of the invention, a further electric machine for directly driving the planetary gear, in particular for the direct driving of the sun gear is provided. As a result, in particular, a design of the transmission is possible, in which the transmission is coupled to the main drive of the axle to an internal combustion engine and the sun to an electric machine. Thus, the electric machine in third gear is another translation or you can operate the internal combustion engine at the optimal load point due to the additional electric machine.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele, ohne auf diese beschränkt zu sein. Es zeigt: Further features of the invention will become apparent from the dependent claims, the accompanying drawings and the description of the reproduced in the drawings embodiments, without being limited thereto. It shows:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes, veranschaulicht für den Kraftfluss im ersten Gang, 1 A first embodiment of the transmission according to the invention, illustrated for the power flow in first gear,

2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1, veranschaulicht für den Kraftfluss im zweiten Gang, 2 the embodiment according to 1 , illustrated for the power flow in second gear,

3 das Ausführungsbeispiel gemäß der 1 und 2, veranschaulicht für den Kraftfluss im dritten Gang, 3 the embodiment according to the 1 and 2 , illustrated for the power flow in third gear,

4 ein zweites Ausführungsbeispiel des Getriebes, veranschaulicht für den Kraftfluss im dritten Gang, 4 A second embodiment of the transmission, illustrated for the power flow in third gear,

5 ein drittes Ausführungsbeispiel des Getriebes, veranschaulicht für den Kraftfluss im dritten Gang, 5 A third embodiment of the transmission, illustrated for the power flow in third gear,

6 ein viertes Ausführungsbeispiel des Getriebes, veranschaulicht für den Kraftfluss im dritten Gang. 6 a fourth embodiment of the transmission, illustrated for the power flow in third gear.

Figurenbeschreibung figure description

Das erste Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 3 veranschaulicht ein Getriebe 1 mit drei Gängen zum Antrieb einer Achse 2 eines Kraftfahrzeugs, bei dem es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen handelt. Die der Achse 2 zugeordneten Laufräder des Kraftfahrzeugs sind mit der Bezugsziffer 3, ein Differential der Achse 2 mit der Bezugsziffer 4 bezeichnet. The first embodiment according to the 1 to 3 illustrates a transmission 1 with three gears to drive an axle 2 a motor vehicle, which is in particular a passenger car. The axis 2 associated wheels of the motor vehicle are indicated by the reference numeral 3 , a differential of the axle 2 with the reference number 4 designated.

Das Getriebe 1 weist zwei parallel zueinander angeordnete Getriebewellen 5 und 6 auf. Die Getriebewelle 5 ist eine mit einer Elektromaschine 7 verbundene Eingangswelle des Getriebes 1. Parallel zu den beiden Getriebewellen 5 und 6 ist die Achse 2 angeordnet. The gear 1 has two parallel transmission shafts 5 and 6 on. The transmission shaft 5 is one with an electric machine 7 connected input shaft of the transmission 1 , Parallel to the two transmission shafts 5 and 6 is the axis 2 arranged.

Benachbart der Elektromaschine 7 ist mit der Getriebewelle 5 drehfest ein als Stirnrad ausgebildetes kleines Zahnrad 8 verbunden, das mit einem großen Zahnrad 9 kämmt. Dieses Zahnrad 9 ist über einen Freilauf mit mechanischer Sperre 10 an die Getriebewelle 6 angebunden. Drehfest mit der Getriebewelle 6 ist ferner ein als Stirnrad ausgebildetes kleines Zahnrad 11 verbunden. Dieses kämmt, als Final-Drive, mit einem großen Zahnrad 12, das mit dem Differential 4 zusammenwirkt. Adjacent to the electric machine 7 is with the gear shaft 5 rotatably designed as a spur gear small gear 8th connected with a big gear 9 combs. This gear 9 is over a freewheel with mechanical lock 10 to the gear shaft 6 tethered. Non-rotating with the gear shaft 6 is also designed as a spur gear small gear 11 connected. This combs, as Final Drive, with a large gear 12 that with the differential 4 interacts.

Im Bereich des der Elektromaschine 7 abgewandten Endes der Getriebewelle 5 ist dieser eine Kupplung 13 zugeordnet. Koaxial zur Getriebewelle 5 ist ein als Stirnrad ausgebildetes kleines Zahnrad 14 angeordnet. Bei geschlossener Kupplung 13 ist dieses Zahnrad 14 mit der Getriebewelle 5 momentenübertragend verbunden. In the area of the electric machine 7 opposite end of the transmission shaft 5 is this a clutch 13 assigned. Coaxial to the gear shaft 5 is designed as a spur gear small gear 14 arranged. With the clutch closed 13 is this gear 14 with the gear shaft 5 torque transmitting connected.

Das Zahnrad 14 wirkt mit einem Getriebebestandteil 15 zusammen, der ein großes Zahnrad 16 aufweist, das größer ist als das Zahnrad 11, wobei dieses Zahnrad 16 über einen Freilauf mit mechanischer Sperre 17 koaxial zur Getriebewelle 6 angeordnet und drehfest mit dem Zahnrad 11 verbunden ist. The gear 14 acts with a gearbox component 15 together, a big gear 16 which is larger than the gear 11 , this gear 16 over a freewheel with mechanical lock 17 coaxial to the gear shaft 6 arranged and rotatably with the gear 11 connected is.

Koaxial zur Getriebewelle 6 ist ferner ein Planetengetriebe 18 angeordnet, wobei ein Planetenräder 19 des Planetengetriebes 18 tragender Steg 20 koaxial zur Getriebewelle 6 angeordnet und mit dem Zahnrad 16 verbunden ist. Ein Hohlrad 21 des Planetengetriebes 18 ist drehfest mit der Getriebewelle 6 verbunden. Ein Sonnenrad 22 des Planetengetriebes 18 ist mittels einer Bremse 23 bezüglich Rotation festlegbar. Coaxial to the gear shaft 6 is also a planetary gear 18 arranged, being a planet gears 19 of the planetary gear 18 carrying bridge 20 coaxial to the gear shaft 6 arranged and with the gear 16 connected is. A ring gear 21 of the planetary gear 18 is non-rotatable with the gear shaft 6 connected. A sun wheel 22 of the planetary gear 18 is by means of a brake 23 fixable with respect to rotation.

Das insoweit das Ausführungsbeispiel betreffend die 1 bis 3 beschriebene Getriebe 1 weist folgende Wirkungsweise auf, die anhand der 1 bis 3 beschrieben ist:
Der in 1 gezeigte erste Gang weist eine kleinere Übersetzung auf als der in 2 gezeigte zweite Gang und der zweite Gang weist eine kleinere Übersetzung auf als der in 3 gezeigte dritte Gang. In that regard, the embodiment concerning the 1 to 3 described gear 1 has the following mode of action, based on the 1 to 3 is described:
The in 1 shown first gear has a smaller translation than that in 2 shown second gear and the second gear has a smaller translation than the in 3 shown third gear.

Im ersten Gang ist die Kupplung 13 und die Bremse 23 geöffnet. Der Momentenfluss bzw. das Drehmoment läuft von der Elektromaschine 7 zur Getriebewelle 5 und von dort über das Zahnrad 8, das Zahnrad 9, den Freilauf mit mechanischer Sperre 10, wobei dieser sich in seiner gesperrten Stellung befindet, zur Getriebewelle 6 und von dieser über das Zahnrad 11 zum Zahnrad 12, des Weiteren über das Differential 4 und die Achse 2 zu den Laufrädern 3. In first gear is the clutch 13 and the brake 23 open. The moment flow or the Torque runs from the electric machine 7 to the gear shaft 5 and from there via the gear 8th , the gear 9 , the freewheel with mechanical lock 10 , which is in its locked position, the transmission shaft 6 and from this via the gear 11 to the gear 12 , furthermore about the differential 4 and the axis 2 to the wheels 3 ,

Dieser Momentenfluss ist in der 1 mit strichlierter Linie veranschaulicht. This moment flow is in the 1 illustrated with dotted line.

In allen weiteren, noch zu erörternden Figuren ist der Momentenfluss gleichfalls mit strichlierter Linie veranschaulicht und überdies sind übereinstimmende Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. In all other figures still to be discussed, the moment flux is likewise illustrated by a dashed line and, moreover, matching components are designated by the same reference numerals.

Im zweiten Gang, wie es in 2 veranschaulicht ist, wird die Kupplung 13 geschlossen. Der Momentenfluss läuft wie folgt: Elektromaschine 7, Getriebewelle 5, Kupplung 13, Zahnrad 14, Zahnrad 16, Freilauf mit mechanischer Sperre 17, der sich in seiner gesperrten Stellung befindet, Zahnrad 11, Zahnrad 12, Differential 4, Achse 2, Laufräder 3. Während somit der Freilauf mit mechanischer Sperre 17 im zweiten Gang greift, wird der Freilauf mit mechanischer Sperre 10 überholt, da der zweite Gang schneller dreht als der erste Gang. In second gear, as is in 2 is illustrated, the clutch is 13 closed. The torque flow runs as follows: Electric machine 7 , Gear shaft 5 , Clutch 13 , Gear 14 , Gear 16 , Freewheel with mechanical lock 17 which is in its locked position, gear 11 , Gear 12 , Differential 4 , Axis 2 , Wheels 3 , While thus the freewheel with mechanical lock 17 engages in second gear, the freewheel with mechanical lock 10 outdated, because the second gear turns faster than the first gear.

Im dritten Gang, wie es zur 3 veranschaulicht ist, sind die Kupplung 13 und die Bremse 23 geschlossen. Der Momentenfluss stellt sich wie folgt dar: Elektromaschine 7, Getriebewelle 5, Kupplung 13, Zahnrad 14, Zahnrad 16, Steg 20, Planetenräder 19, Hohlrad 21, Getriebewelle 6, Zahnrad 11, Zahnrad 12, Differential 4, Achse 2, Laufräder 3. Bei geschlossener Bremse 23 entsteht somit eine Übersetzung im Planetengetriebe 18. Das Drehmoment wird über das Hohlrad 21 an die letzte Übersetzung, dem Final-drive, weitergeleitet. Die Übersetzung im Planetengetriebe 18 entsteht, wenn das Sonnenrad 22 feststeht, der Steg 20 angetrieben wird und das Hohlrad 21 als Abtrieb dient. In third gear, as is the case 3 Illustrated are the clutch 13 and the brake 23 closed. The torque flow is as follows: Electric machine 7 , Gear shaft 5 , Clutch 13 , Gear 14 , Gear 16 , Footbridge 20 , Planetary gears 19 , Ring gear 21 , Gear shaft 6 , Gear 11 , Gear 12 , Differential 4 , Axis 2 , Wheels 3 , With the brake closed 23 thus creates a translation in the planetary gear 18 , The torque is transmitted through the ring gear 21 to the last translation, the final drive. The translation in the planetary gear 18 arises when the sun wheel 22 is certain, the bridge 20 is driven and the ring gear 21 serves as an output.

Im dritten Gang, wie es zur 3 dargestellt ist, wird sowohl der Freilauf mit mechanischer Sperre 10 als auch der Freilauf mit mechanischer Sperre 17 überholt, da der dritte Gang schneller dreht als der erste Gang und der zweite Gang. In third gear, as is the case 3 is shown, both the freewheel with mechanical lock 10 as well as the freewheel with mechanical lock 17 outdated as the third gear turns faster than the first gear and the second gear.

Das Getriebe weist somit vier Übersetzungen auf. Eine erste Übersetzung erfolgt zwischen Zahnrad 8 und Zahnrad 9, eine zweite Übersetzung zwischen Zahnrad 14 und Zahnrad 16, eine dritte Übersetzung im Planetengetriebe 18 und eine vierte, letzte Übersetzung im Bereich des Final-drives, somit der Zahnräder 11 und 12. The transmission thus has four translations. A first translation takes place between gears 8th and gear 9 , a second translation between gear 14 and gear 16 , a third translation in planetary gear 18 and a fourth, final translation in the area of the final drive, thus the gears 11 and 12 ,

Das Schalten zwischen den Gängen erfolgt ohne Lastunterbrechung. Dies gilt auch für die nachstehend näher erläuterten Varianten. The switching between the gears takes place without load interruption. This also applies to the variants explained in more detail below.

4 veranschaulicht eine weitere Übersetzungsvariante, bei der das Hohlrad 21 mit einer Bremse 24 versehen ist. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 3 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 4 das Sonnenrad 22 mit der Getriebewelle 6 drehfest verbunden. Somit erfolgt der Momentenfluss im dritten Gang bei geschlossener Kupplung 13 und geschlossener Bremse 24 wie folgt: Elektromaschine 7, Getriebewelle 5, Kupplung 13, Zahnrad 14, Zahnrad 16, Steg 20, Planetenräder 19, Sonnenrad 22, Getriebewelle 6, Zahnrad 11, Zahnrad 12, Differential 4, Achse 2, Laufräder 3. 4 illustrates another translation variant in which the ring gear 21 with a brake 24 is provided. In contrast to the embodiment according to the 1 to 3 is in the embodiment according to the 4 the sun wheel 22 with the gear shaft 6 rotatably connected. Thus, the torque flow takes place in third gear when the clutch is closed 13 and closed brake 24 as follows: Electric machine 7 , Gear shaft 5 , Clutch 13 , Gear 14 , Gear 16 , Footbridge 20 , Planetary gears 19 , Sun wheel 22 , Gear shaft 6 , Gear 11 , Gear 12 , Differential 4 , Axis 2 , Wheels 3 ,

Im dritten Gang wird der Freilauf mit mechanischer Sperre 10 und der Freilauf mit mechanischer Sperre 17 überholt, da der dritte Gang schneller dreht. Für den ersten und zweiten Gang gelten die Ausführungen zum ersten und zweiten Gang betreffend das erste Ausführungsbeispiel. In third gear is the freewheel with mechanical lock 10 and the freewheel with mechanical lock 17 outdated, because the third gear turns faster. For the first and second gear apply the statements on the first and second gear relating to the first embodiment.

5 zeigt eine weitere Anbindungsmöglichkeit, die sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass der Freilauf mit mechanischer Sperre 17 entfällt und dafür im Bereich des Planetengetriebes 18 eine zusätzliche Kupplung 25 vorgesehen ist. Diese ist zwischen dem Steg 20 und dem Hohlrad 21 angeordnet. Bei dieser Variante ergibt sich im dritten Gang folgender Momentenfluss: Elektromaschine 7, Getriebewelle 5, Kupplung 13, Zahnrad 14, Zahnrad 16, Steg 20, Kupplung 25, Planetenräder 19, Hohlrad 21, Getriebewelle 6, Zahnrad 11, Zahnrad 12, Differential 4, Achse 2, Laufräder 3. Im dritten Gang sind somit die Kupplungen 13 und 25 geschlossen und es ist auch die Bremse 23 geschlossen. Der Freilauf mit mechanischer Sperre 10 wird überholt, da der dritte Gang schneller dreht. 5 shows a further connection possibility, which differs from the first embodiment in that the freewheel with mechanical lock 17 omitted and in the area of the planetary gear 18 an additional clutch 25 is provided. This is between the jetty 20 and the ring gear 21 arranged. In this variant, the following torque flow results in the third gear: electric machine 7 , Gear shaft 5 , Clutch 13 , Gear 14 , Gear 16 , Footbridge 20 , Clutch 25 , Planetary gears 19 , Ring gear 21 , Gear shaft 6 , Gear 11 , Gear 12 , Differential 4 , Axis 2 , Wheels 3 , In third gear are thus the clutches 13 and 25 closed and it is also the brake 23 closed. The freewheel with mechanical lock 10 is overtaken, because the third gear turns faster.

Das Ausführungsbeispiel gemäß der 6 unterscheidet sich gegenüber demjenigen nach den 1 bis 3 dadurch, dass statt der Elektromaschine 7 eine Verbrennungskraftmaschine 26 vorgesehen ist, mittels der die Getriebewelle 5 antreibbar ist und dass statt der Bremse 23 eine Elektromaschine 27 vorgesehen ist, die drehfest mit dem Sonnenrad 22 verbunden ist. Bei stillstehendem Rotor der Elektromaschine 27 ergibt sich somit dieselbe Situation wie beim Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3. Im Betrieb der Elektromaschine 27 wird im dritten Gang des Getriebes 1 eine weitere Übersetzung realisiert bzw. kann die Verbrennungskraftmaschine 26 im optimalen Lastpunkt betrieben werden. Im dritten Gang wird der Freilauf mit mechanischer Sperre 10 und der Freilauf mit mechanischer Sperre 17 überholt, da der dritte Gang schneller dreht. The embodiment according to the 6 differs from the one after the 1 to 3 in that instead of the electric machine 7 an internal combustion engine 26 is provided by means of the transmission shaft 5 is drivable and that instead of the brake 23 an electric machine 27 is provided, which rotatably with the sun gear 22 connected is. With stationary rotor of the electric machine 27 Thus, the same situation arises as in the embodiment of the 1 to 3 , In operation of the electric machine 27 will be in third gear of the transmission 1 realized another translation or can the internal combustion engine 26 be operated in the optimal load point. In third gear is the freewheel with mechanical lock 10 and the freewheel with mechanical lock 17 outdated, because the third gear turns faster.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (14)

Getriebe (1) mit mehreren Gängen zum Antrieb einer Achse (2) eines Kraftfahrzeugs mittels einer Antriebsmaschine (7, 26), wobei das Getriebe (1) ein der Achse (2) zugeordnetes Differential (4) und ein Planetengetriebe (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Momentenfluss in einem ersten Gang des Getriebes (1) über mindestens eine Übersetzung (8, 9; 11, 12) und entweder einen Freilauf mit mechanischer Sperre (10) oder eine in geschlossener Stellung befindliche Kupplung zum Differential (4) erfolgt, der Momentenfluss in einem zweiten Gang über mindestens eine Übersetzung (14, 15; 11, 12) und entweder einen Freilauf mit mechanischer Sperre (17) oder eine in geschlossener Stellung befindliche Kupplung (25) zum Differential (4) erfolgt, der Momentenfluss in einem dritten Gang über mindestens eine Übersetzung (14, 16; 11, 12) und eine geschlossene Kupplung (13) sowie das Planetengetriebe (18) zum Differential (4) erfolgt. Transmission ( 1 ) with several gears for driving an axle ( 2 ) of a motor vehicle by means of a drive machine ( 7 . 26 ), whereby the transmission ( 1 ) one of the axis ( 2 ) associated differential ( 4 ) and a planetary gear ( 18 ), characterized in that the torque flow in a first gear of the transmission ( 1 ) on at least one translation ( 8th . 9 ; 11 . 12 ) and either a freewheel with mechanical lock ( 10 ) or a clutch in the closed position to the differential ( 4 ), the torque flow in a second gear through at least one translation ( 14 . 15 ; 11 . 12 ) and either a freewheel with mechanical lock ( 17 ) or a clutch in the closed position ( 25 ) to the differential ( 4 ), the torque flow in a third gear through at least one translation ( 14 . 16 ; 11 . 12 ) and a closed coupling ( 13 ) and the planetary gear ( 18 ) to the differential ( 4 ) he follows. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) drei Gänge aufweist. Transmission according to claim 1, characterized in that the transmission ( 1 ) has three courses. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gang eine kleinere Übersetzung als der zweite Gang aufweist und der zweite Gang eine kleinere Übersetzung als der dritte Gang aufweist. Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the first gear has a smaller ratio than the second gear and the second gear has a smaller ratio than the third gear. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) zwei parallel zueinander angeordnete Getriebewellen (5, 6) aufweist, wobei eine erste Getriebewelle (5) eine mit der Antriebsmaschine (7, 26) verbundene Eingangswelle des Getriebes (1) ist. Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transmission ( 1 ) two parallel transmission shafts ( 5 . 6 ), wherein a first transmission shaft ( 5 ) one with the prime mover ( 7 . 26 ) connected input shaft of the transmission ( 1 ). Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Momentenfluss im ersten Gang ausschließlich von der ersten Getriebewelle (5) über eine Übersetzung (8, 9) sowie entweder einen Freilauf mit mechanischer Sperre (10) oder eine in geschlossener Stellung befindliche Kupplung zu der zweiten Getriebewelle (6) und von dieser über eine Übersetzung (11, 12) zum Differential (4) erfolgt. Transmission according to claim 4, characterized in that the torque flow in the first gear exclusively from the first transmission shaft ( 5 ) about a translation ( 8th . 9 ) and either a freewheel with mechanical lock ( 10 ) or a clutch in the closed position to the second transmission shaft ( 6 ) and from this on a translation ( 11 . 12 ) to the differential ( 4 ) he follows. Getriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Momentenfluss im zweiten Gang ausschließlich von der ersten Getriebewelle (5), bei der Getriebewelle (5) zugeordneter, sich in geschlossener Stellung befindlicher Kupplung (13), über eine Übersetzung (14, 16) sowie entweder einen Freilauf mit mechanischer Sperre (17) oder eine in geschlossener Stellung befindliche Kupplung zu der zweiten Getriebewelle (6) und von dieser über eine Übersetzung (11, 12) zum Differential (4) erfolgt. Transmission according to claim 4 or 5, characterized in that the torque flow in the second gear exclusively from the first transmission shaft ( 5 ), at the transmission shaft ( 5 ) associated, in the closed position befindlicher clutch ( 13 ), about a translation ( 14 . 16 ) and either a freewheel with mechanical lock ( 17 ) or a clutch in the closed position to the second transmission shaft ( 6 ) and from this on a translation ( 11 . 12 ) to the differential ( 4 ) he follows. Getriebe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Momentenfluss im dritten Gang ausschließlich von der ersten Getriebewelle (5), bei der Getriebewelle (5) zugeordneter, sich in geschlossener Stellung befindlicher Kupplung (13), über eine Übersetzung (14, 16) zum Planetengetriebe (18) und von diesem zu der zweiten Getriebewelle (6) sowie von dieser über eine Übersetzung (11, 12) zum Differential (4) erfolgt. Transmission according to one of claims 4 to 6, characterized in that the torque flow in the third gear exclusively from the first transmission shaft ( 5 ), at the transmission shaft ( 5 ) associated, in the closed position befindlicher clutch ( 13 ), about a translation ( 14 . 16 ) to the planetary gear ( 18 ) and from this to the second transmission shaft ( 6 ) as well as a translation ( 11 . 12 ) to the differential ( 4 ) he follows. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass, bei geschaltetem dritten Gang, ein Sonnenrad (22) des Planetengetriebes (18) mittels einer Bremse (23) festgelegt ist und der Momentenfluss in das Planetengetriebe (18) über einen Planetenräder (19) tragenden Steg (20) erfolgt sowie über ein Hohlrad (21) in die zweite Getriebewelle (6) erfolgt. Transmission according to Claim 7, characterized in that, when the third gear is engaged, a sun gear ( 22 ) of the planetary gear ( 18 ) by means of a brake ( 23 ) and the torque flow in the planetary gear ( 18 ) via a planetary gear ( 19 ) supporting bridge ( 20 ) and via a ring gear ( 21 ) in the second transmission shaft ( 6 ) he follows. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass, bei geschaltetem dritten Gang, ein Hohlrad (21) des Planetengetriebes (18) mittels einer Bremse (24) festgelegt ist und der Momentenfluss in das Planetengetriebe (18) über einen Planetenräder (19) tragenden Steg (20) erfolgt sowie über ein Sonnenrad (22) in die zweite Getriebewelle (6) erfolgt. Transmission according to claim 7, characterized in that, when the third gear, a ring gear ( 21 ) of the planetary gear ( 18 ) by means of a brake ( 24 ) and the torque flow in the planetary gear ( 18 ) via a planetary gear ( 19 ) supporting bridge ( 20 ) and via a sun gear ( 22 ) in the second transmission shaft ( 6 ) he follows. Getriebe nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass über dasselbe Ausgangszahnrad (14) der ersten Getriebewelle (5) der Momentenfluss zur Getriebestufe für den zweiten Gang oder zum Planetengetriebe (18) für den dritten Gang erfolgt. Transmission according to one of claims 4 to 9, characterized in that via the same output gear ( 14 ) of the first transmission shaft ( 5 ) the torque flow to the gear stage for the second gear or planetary gear ( 18 ) for the third gear. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Gang der Momentenfluss zwischen den beiden Getriebewellen (5, 6) über den Freilauf mit mechanischer Sperre (17) oder direkt ohne Freilauf mit mechanischer Sperre erfolgt. Transmission according to claim 10, characterized in that in the second gear, the torque flow between the two transmission shafts ( 5 . 6 ) over the freewheel with mechanical lock ( 17 ) or directly without freewheel with mechanical lock. Getriebe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Gang der Momentenfluss zwischen den beiden Getriebewellen (5, 6) über das Planetengetriebe (18), bei dem Planetengetriebe (18) zugeordneter geschlossener Kupplung (25) erfolgt. Transmission according to claim 10 or 11, characterized in that in the third gear, the torque flow between the two transmission shafts ( 5 . 6 ) via the planetary gear ( 18 ), in the planetary gear ( 18 ) associated closed clutch ( 25 ) he follows. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine (7, 26) eine Elektromaschine (7) oder eine Verbrennungskraftmaschine (26) ist. Transmission according to one of claims 1 to 12, characterized in that the drive machine ( 7 . 26 ) an electric machine ( 7 ) or an internal combustion engine ( 26 ). Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Elektromaschine (27) zum unmittelbaren Antreiben des Planetengetriebes (18), insbesondere zum unmittelbaren Antreiben des Sonnenrads (22) vorgesehen ist. Transmission according to one of claims 1 to 13, characterized in that a further electric machine ( 27 ) for directly driving the planetary gear ( 18 ), in particular for directly driving the sun gear ( 22 ) is provided.
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