DE102015112263B4

DE102015112263B4 - Antriebsstrang für ein Landfahrzeug

Info

Publication number: DE102015112263B4
Application number: DE102015112263.4A
Authority: DE
Inventors: Shawn H. Swales; Ionel I. Zanoaga
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2019-11-21
Anticipated expiration: 2035-07-29
Also published as: CN105313666A; CN105313666B; US20160031310A1; DE102015112263A1; US9469186B2

Abstract

Antriebsstrang (25; 125), der Traktionsdrehmoment an eine erste und zweite Radbaugruppe (16, 18; 117, 119) eines Landfahrzeugs (10; 100) liefert, wobei der Antriebsstrang (25; 125) eine nicht auf Verbrennung beruhende Drehmomentmaschine (40; 140) umfasst, die koaxial zu und drehbar mit einem integrierten Zahnradsatz (70; 170; 210, 211) gekoppelt ist, der eine verbundene Trägerbaugruppe (175; 260) umfasst, die einen Untersetzungszahnradsatz (180; 220) mit einem Differenzialzahnradsatz (190; 240) koppelt, wobei der Differenzialzahnradsatz (190; 240) koaxial zu und drehbar mit einem ersten und zweiten Differenzialachselement (116, 118; 216, 218) gekoppelt ist, das erste Differenzialachselement (116; 216) mit der ersten Radbaugruppe (16; 117) gekoppelt ist, die an einer ersten Seite (106) des Landfahrzeugs (10; 100) angeordnet ist, und das zweiten Differenzialachselement (118; 218) mit der zweiten Radbaugruppe (18; 119) gekoppelt ist, die an einer zweiten, gegenüberliegenden Seite (108) des Landfahrzeugs (10; 100) angeordnet ist, wobei die verbundene Trägerbaugruppe (175; 260) koaxial zu dem Untersetzungszahnradsatz ist, der koaxial zu dem Differenzialzahnradsatz ist, wobei die nicht auf Verbrennung beruhende Drehmomentmaschine (40; 140), die koaxial zu und drehbar mit dem integrierten Zahnradsatz (70; 170; 210, 211) gekoppelt ist, ein Rotorelement (142) der nicht auf Verbrennung beruhenden Drehmomentmaschine (40; 140) umfasst, das drehbar mit einem rohrförmigen Motorelement (146; 212) gekoppelt ist, das drehbar mit einem Zwischenelement (148) gekoppelt ist, das drehbar mit einem drehbaren Bauteil (182; 222) des integrierten Zahnradsatzes (70; 170; 210, 211) gekoppelt ist, wobei das rohrförmige Motorelement (146; 212), das Zwischenelement (114) und das drehbare Bauteil (182; 222) des integrierten Zahnradsatzes (70; 170; 210, 211) konzentrisch zu dem ersten Differenzialachselement (116; 216), das mit der ersten Radbaugruppe (16; 117) gekoppelt ist, sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (148) und das erste Differenzialachselement (116; 216) durch ein zylindrisch geformtes Hohlrohr (122) verlaufen, das derart hergestellt ist, dass es von einer ersten Seite (126) zu einer zweiten Seite (128) einer Ölwanne (124) einer in dem Landfahrzeug (10; 100) montierten Brennkraftmaschine (11; 120) verläuft.

Description

Die Offenbarung betrifft einen Antriebsstrang für ein Landfahrzeug.
Entwickler von Antriebssträngen für Landfahrzeuge streben an, Einrichtungen und Systeme zur Verfügung zu stellen, die Anforderungen und Randbedingungen gerecht werden, die unter anderem mit Leistungsvermögen, Gewicht, Bauraum und Haltbarkeit in Beziehung stehen.
Aus der US 6 401 850 B1 ist ein Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Dieser Antriebsstrang bildet einen Elektroantrieb mit Untersetzung und Differenzial an einer Achse eines Fahrzeugs, welche nicht von einer weiteren Antriebsmaschine angetrieben wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Bauraum, den das bekannte Hybridgetriebe einnimmt, zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 schematisch eine Ansicht von unten eines Landfahrzeugs mit einem ersten und zweiten Antriebsstrang, um Traktionsdrehmoment zu erzeugen, gemäß der Offenbarung veranschaulicht;
2 schematisch eine Querschnittsansicht eines vorderen Teils eines Landfahrzeugs, wobei nach hinten geblickt wird und eine Ausführungsform eines zweiten Antriebsstrangs gezeigt ist, gemäß der Offenbarung veranschaulicht;
3 schematisch eine zweidimensionale Schnittzeichnung einer Ausführungsform eines integrierten Drehmomentübertragungs-Zahnradsatzes, der in dem zweiten Antriebsstrang angewandt wird, gemäß der Offenbarung zeigt; und
4 schematisch eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform des zweiten Antriebsstrangs gemäß der Offenbarung zeigt.

1 zeigt schematisch eine Ansicht von unten eines Landfahrzeugs 10, das einen ersten und zweiten Antriebsstrang umfasst, die Traktionsdrehmoment erzeugen und übertragen, und gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung konstruiert worden ist. Ein Antriebsstrang ist als ein Satz von zusammenwirkenden Bauteilen definiert, die Traktionsdrehmoment erzeugen und übertragen, um an dem Fahrzeug Vortrieb zu bewirken, und umfasst bevorzugt (eine) Drehmoment erzeugende Einrichtung(en), z.B. eine Kraftmaschine und / oder einen Motor, Bauteile, die Drehmoment und Drehzahl vervielfachen und verzweigen, rotierende Elemente und Bodenradbaugruppen. Das Landfahrzeug 10 ist im Zusammenhang mit den Längs- und Querachsen 32 bzw. 34 gezeigt und umfasst einen ersten Antriebsstrang, der eine längs eingebaute Brennkraftmaschine (Kraftmaschine) 11 an einem Ort vorne am Fahrzeug umfasst, die mit einem Getriebe 12 gekoppelt ist, das durch eine Antriebswelle und ein Differenzialgetriebe 14 mit hinteren Fahrzeugrädern 19 über Hinterachsen gekoppelt ist. Das Landfahrzeug 10 umfasst einen zweiten Antriebsstrang 25, der einen ersten elektrisch beaufschlagten Hochspannungs-Motor/Generator (Motor) 40 umfasst, der Drehmoment erzeugt, das auf ein erstes und zweites Vorderrad 16, 18 durch einen integrierten Untersetzungs-Differenzial-Zahnradsatz 70 übertragen werden kann. In einer Ausführungsform ist die Kraftmaschine 11 mit einem zweiten elektrisch beaufschlagten Hochspannungs-Motor/Generator (Motor) 20 über einen Riemenantriebsmechanismus 22 gekoppelt, um einen Autostopp- und Autostartbetrieb der Kraftmaschine zu bewirken. In einer Ausführungsform (nicht gezeigt) ist der erste Motor 40 mit dem integrierten Untersetzungs-Differenzial-Zahnradsatz 70 gekoppelt, um Drehmoment zu erzeugen, das auf das erste und zweite Vorderrad 16, 18 übertragen werden kann, und ist mit dem Riemenantriebsmechanismus 22 gekoppelt, um einen Autostopp- und Autostartbetrieb der Kraftmaschine zu bewirken.
Ein Stromrichter 24 wandelt elektrische Leistung, die von einer elektrischen Hochspannungsenergie-Speichereinrichtung 26 ausgeht, elektrisch um, um den ersten Motor 40 und den zweiten Motor 20 zu beaufschlagen, wenn sie verwendet werden. In einer Ausführungsform liefert der zweite Antriebsstrang 25 ergänzendes Traktionsdrehmoment für das Landfahrzeug 10, das eine Allradantrieb-(AWD-)-Fähigkeit und Elektrohybridbetrieb bietet, was die Bereitstellung von sowohl Beschleunigungsmoment als auch regenerativem Bremsdrehmoment einschließt. Der zweite Antriebsstrang 25 ist derart beschrieben, dass der erste Motor 40 als ein elektrisch beaufschlagter Motor/Generator ausgestaltet ist, aber es versteht sich, dass auch andere geeignete, nicht auf Verbrennung beruhende Drehmomentmaschinen, die zum Beispiel hydraulische Drehmomentmaschinen und pneumatische Drehmomentmaschinen einschließen, im Rahmen dieser Offenbarung mit ähnlicher Wirkung eingesetzt werden können.
2 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht eines vorderen Teils eines Landfahrzeugs 100, wobei nach hinten geblickt wird und die Schnittansicht in einer vertikalen Orientierung durch eine in Längsrichtung eingebaute Kraftmaschine 120 an einem Ort der Vorderachse ausgeführt ist. Vertikal- und Querachsen 102 und 104 sind jeweils ebenso wie eine erste Seite 106 und eine zweite, gegenüberliegende Seite 108 des Landfahrzeugs 100 gezeigt. Es sind Bauteile eines Antriebsstrangs 125 zum Liefern von Traktionsdrehmoment an das Landfahrzeug 100 gezeigt, wobei der Antriebsstrang 125 analog zu dem in 1 gezeigten zweiten Antriebsstrang 25 ist. Der Antriebsstrang 125 umfasst einen elektrisch beaufschlagten Hochspannungs-Motor/Generator (Motor) 140, der mit der ersten und zweiten Radbaugruppe 117 bzw. 119 über einen integrierten Zahnradsatz 170 unter Verwendung einer Mehrzahl von rotierenden Elementen drehbar gekoppelt ist, wie hierin beschrieben ist. Der Motor 140, der integrierte Zahnradsatz 170 und die erste und zweite Radbaugruppe 117 und 119 sind koaxial in einer Reihenkonfiguration entlang einer Reihenachse 114, die parallel zu der Querachse 104 des Landfahrzeugs 100 ist, angeordnet.
Die Kraftmaschine 120 ist eine längs eingebaute Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Zylindern, die in einer Reihenkonfiguration angeordnet sind, wobei die Offenbarung nicht darauf beschränkt ist. Die Kraftmaschine 120 weist eine Ölwanne 124 auf, die fest an einer Unterseite eines Kraftmaschinenblocks angebracht ist, um Schmieröl zurückzuhalten, einen Sumpf für einen Kraftmaschinen-Ölpumpe vorzusehen und eine mechanische Abdeckung vorzusehen, die eine rotierende Kurbelwelle der Kraftmaschine 120 bedeckt. Die Ölwanne 124 umfasst eine erste vertikale Seite 126 und eine zweite vertikale Seite 128, wobei der Motor 140 benachbart zu der ersten vertikalen Seite 126 gelegen ist und der integrierte Zahnradsatz 170 benachbart zu der zweiten vertikalen Seite 128 gelegen ist. Die Ölwanne 124 umfasst ein zylindrisch geformtes Hohlrohr 122, das eine Längsachse aufweist, die koaxial zu der Reihenachse 114 ist. Das Hohlrohr 122 ist derart hergestellt, dass es durch die Ölwanne 124 von der ersten vertikalen Seite 126 zu der zweiten vertikalen Seite 128 verläuft, und derart ausgestaltet, dass es drehbare Drehmomentübertragungselemente aufnimmt, die ein rohrförmiges Zwischenmotorelement 148 konzentrisch zu einer ersten Differenzialachswelle 118 umfassen, die jeweils eine Drehachse koaxial mit der Reihenachse 114 aufweisen. Es werden hier weitere Merkmale der Ölwanne 124 beschrieben.
Der Motor 140 ist jede geeignete elektrisch beaufschlagte Mehrphasen-Maschine, die zu sowohl Motorbetrieb als auch Generatorbetrieb in der Lage ist, einschließlich z.B. ein Induktionsmotor, ein Synchronmotor oder ein Permanentmagnetmotor. Alternativ ist der Motor 140 einer von einer hydraulisch beaufschlagten Drehmomentmaschine oder pneumatisch beaufschlagten Drehmomentmaschine. Der Motor 140 umfasst einen Stator 144 und einen Rotor 142, die in einem Gehäuse 145 gehalten sind. Der Rotor 142 ist mit einem rohrförmigen Motorelement 146 gekoppelt, und beide weisen eine Drehachse koaxial zu der Reihenachse 114 auf. Das Gehäuse 145 hat eine Konfiguration aus zwei zusammengesetzten Schalen mit einem innen liegenden, kraftmaschinenseitigen Abschnitt 143 und einem außen liegenden, radseitigen Abschnitt 147. In einer Ausführungsform ist der innen liegende Abschnitt 143 des Gehäuses 145 für den Motor 140 an der ersten vertikalen Seite 126 der Ölwanne 124 hergestellt. Der außen liegende radseitige Abschnitt 147 des Gehäuses 145 umfasst bevorzugt einen Montageansatz 149, der mechanisch mit einem Tragbügel einer Triebstranghalterung 141 gekoppelt ist. Der Montageansatz 149 unterstützt zumindest einen Teil des Motors 140 konstruktiv, um die konstruktive Abstützung, die durch die Ölwanne 124 vorgesehen ist, zu ergänzen und somit zumindest einen Teil der Motoraufbaukräfte und Reaktionslasten zu tragen. Die Triebstranghalterung 141 erstreckt sich horizontal von dem Kraftmaschinenblock und ist in einer Ausführungsform an ihrem distalen Ende an einem Rahmentragbauteil abgestützt.
Der integrierte Zahnradsatz 170 ist in einer Ausführungsform an der zweiten vertikalen Seite 128 der Ölwanne 124 in einem Räderkastengehäuse 172 montiert, das einen innen liegende Abschnitt 171 und ein außen liegendes Bauteil 174 umfasst, die in einer Konfiguration aus zwei Schalen angeordnet sind. Der integrierte Zahnradsatz umfasst einen Untersetzungszahnradsatz 180, der mit einem Differenzialzahnradsatz 190 unter Verwendung einer verbundenen Trägerbaugruppe 175 gekoppelt ist. In einer Ausführungsform ist ein innen liegender Abschnitt 171 des Gehäuses 172 an der zweiten vertikalen Seite 128 der Ölwanne 124 durch Angießen oder ein anderes geeignetes Herstellungsverfahren hergestellt. Die Herstellung des innen liegenden Abschnitts 171 des Gehäuses 172 an der zweiten vertikalen Seite 128 der Ölwanne 124 kann die Notwendigkeit für einen separaten Teil und zugehörige Dichtungen beseitigen und verringert die axiale Gesamtlänge des integrierten Zahnradsatzes 170.
Der Untersetzungszahnradsatz 180 wendet bevorzugt eine Planetenrad-Untersetzungskonfiguration an, um die Drehzahl zu reduzieren und entsprechend das Ausgangsdrehmoment zu erhöhen, das durch die verbundene Trägerbaugruppe 175 auf den Differenzialzahnradsatz 190 übertragen wird. Der Differenzialzahnradsatz 190 teilt und überträgt das Ausgangsdrehmoment auf das erste und zweite Differenzialachselement 116, 118. Einzelheiten einer Ausführungsform des integrierten Zahnradsatzes 170 sind unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Ein Sonnenrad 182 des Untersetzungszahnradsatzes 180 ist an einem rohrförmigen Element 112 montiert und beide sind drehbar mit dem Zwischenmotorelement 148 über passende Kerbverzahnungen oder andere geeignete Kopplungsmechanismen gekoppelt.
Ein erstes Sonnenrad 192 des Differenzialzahnradsatzes 190 ist drehbar mit dem ersten Differenzialachsenelement 116 gekoppelt, das koaxial zu dem rohrförmigen Element 112 und dem Zwischenmotorelement 148 ist und dort hindurch verläuft, um eine Kopplung mit der ersten Radbaugruppe 117 zur Übertragung von Drehmoment dorthin vorzusehen. Ein zweites Sonnenrad 194 des Differenzialzahnradsatzes 190 ist drehbar mit dem zweiten Differenzialachselement 118 gekoppelt, das koaxial zu dem ersten Differenzialachselement 116, dem rohrförmigen Element 112 und dem Zwischenmotorelement 148 ist, und ist mit der zweiten Radbaugruppe 119 zur Übertragung von Drehmoment dorthin gekoppelt.
Kerbverzahnungskupplungen für das Zwischenmotorelement 148 erlauben es, dass es axial zwischen dem Sonnenrad 182 des Untersetzungszahnradsatzes 180 und dem rohrförmigen Motorelement 146 schweben kann. Diese Konfiguration erleichtert getrennte Montagevorgänge für den Motor 140 und den integrierten Zahnradsatz 170 und ermöglicht Toleranz, um die verschiedenen Bauteile entlang der Reihenachse 114 auszurichten. Der Rotor 142 ist mit Lagern, die von Lagern für das Sonnenrad 182 des Untersetzungszahnradsatzes 180 unabhängig sind, gelagert. Das Zwischenmotorelement 148 ist mit Kerbzähnen hergestellt, die mit dem Sonnenrad 182 des Untersetzungszahnradsatzes 180 in Eingriff stehen, wodurch ein erforderlicher Durchmesser des Hohlrohrs 122, das durch die Ölwanne 124 hergestellt wird, minimiert wird.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Antriebsstrang derart ausgelegt, dass er einen elektrisch beaufschlagten Hochspannungs-Motor/Generator (Motor) umfasst, der drehbar mit der ersten und zweiten Radbaugruppe über einen Differenzialzahnradsatz und einen Untersetzungszahnradsatz gekoppelt ist, die alle koaxial in einer Reihenkonfiguration entlang einer Reihenachse, die parallel zu der Querachse des Landfahrzeugs ist, angeordnet sind. In dieser Ausführungsform sind der Motor und der Untersetzungszahnradsatz an der ersten vertikalen Seite der Ölwanne der längs eingebauten Brennkraftmaschine montiert, und der Differenzialzahnradsatz ist an der zweiten Seite der Ölwanne montiert. Die Ölwanne umfasst ein zylindrisch geformtes Hohlrohr, das eine Längsachse aufweist, die koaxial zu der Reihenachse ist, durch die ein Mehrzahl von koaxialen rotierenden Elementen verläuft, die die verschiedenen Bauteile drehbar koppeln.
3 zeigt schematisch eine zweidimensionale Schnittzeichnung einer Ausführungsform des integrierten Drehmomentübertragungs-Zahnradsatzes 210 in Verbindung mit einer horizontalen Achse 204 und einer vertikalen Achse 202. Bei Einsatz an einem Landfahrzeug entspricht die horizontale Achse 204 einer Quer- oder lateralen Richtung und die vertikale Achse 202 entspricht einer Höhenrichtung. Eine Mittellinie 214, die parallel zu der horizontalen Achse 204 gezeigt ist, definiert eine Drehachse für Bauteile des integrierten Drehmomentübertragungs-Zahnradsatzes 210, und die vertikale Achse 202 zeigt eine radiale Richtung von der Mittellinie 214 aus. Der integrierte Drehmomentübertragungs-Zahnradsatz 210 ist drehbar mit einem Eingangselement 212 und dem ersten bzw. zweiten Ausgangselement 216 bzw. 218 gekoppelt. Das Eingangselement 212 und das erste und zweite Ausgangselement 216, 218 sind bevorzugt koaxial. Das Eingangselement 212 entspricht dem rohrförmigen Element 112, das unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist, und das erste und zweite Ausgangselement 216, 218 entsprechen jeweils dem ersten bzw. zweiten Differenzialachselement 116, 118, die unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind. Der integrierte Drehmomentübertragungs-Zahnradsatz 210 umfasst eine integrierte Zahnradbaugruppe 211, die kämmend mit einem feststehenden, ringförmigen Hohlrad 230 in Eingriff steht, das fest an einem Gehäuse 280 montiert ist. Die integrierte Zahnradbaugruppe 211 umfasst eine Untersetzungs-Zahnradbaugruppe 220 und eine Differenzial-Zahnradbaugruppe 240, die an eine vereinigte Trägerbaugruppe 260 angebaut und durch diese drehbar gekoppelt sind, welche ein erstes Trägerbauteil 262 und ein koaxiales zweites Trägerbauteil 266 umfasst.
Die Untersetzungs-Zahnradbaugruppe 220 umfasst ein erstes Sonnenrad 222, das kämmend mit einer Mehrzahl von gestuften Ritzelrädern 224 in Eingriff steht, die kämmend mit dem Hohlrad 230 in Eingriff stehen. Das erste Sonnenrad 222 ist koaxial zu und drehbar mit dem Eingangselement 212 gekoppelt. Das erste Sonnenrad 222 ist konstruktiv in der verbundenen Trägerbaugruppe 260 abgestützt, um die Zahnradausrichtung darin zu verbessern und um Relativdrehzahlen und zugehörige Umlaufverluste zu reduzieren.
Die gestuften Ritzelräder 224 umfassen jeweils ein erstes Zahnradbauteil 226, das koaxial zu und drehbar mit einem zweiten Zahnradbauteil 228 gekoppelt ist sowie unter Verwendung von Achsen und entsprechenden Achshalterungen drehbar an das erste Trägerbauteil 262 angebaut ist. Die ersten Zahnradbauteile 226 stehen kämmend mit dem ersten Sonnenrad 222 in Eingriff. Die zweiten Zahnradbauteile 228 stehen kämmend mit dem Hohlrad 230 in Eingriff. Die Differenzial-Zahnradbaugruppe 240 umfasst dritte und vierte unabhängig rotierende Ritzelräder 244 bzw. 254, die jeweils kämmend mit einem entsprechenden zweiten bzw. dritten Sonnenrad 242 bzw. 252 in Eingriff stehen. Das zweite und dritte Sonnenrad 242, 252 sind bevorzugt austauschbar. Die dritten und vierten Ritzelräder 244, 254 sind bevorzugt austauschbar. Die dritten Ritzelräder 244 sind an die vereinigte Trägerbaugruppe 260 zwischen dem ersten Trägerbauteil 262 und dem zweiten Trägerbauteil 266 unter Verwendung von Achsen und entsprechenden Achshalterungen angebaut. Die vierten Ritzelräder 254 sind an das zweite Trägerbauteil 266 der vereinigten Trägerbaugruppe 260 unter Verwendung von Achsen und entsprechenden Achshalterungen angebaut. Das erste Trägerbauteil 262 der vereinigten Trägerbaugruppe 260 ist unter Verwendung eines Lagers 292 drehbar in dem Gehäuse 280 montiert und in diesem abgestützt. Das zweite Trägerbauteil 266 der vereinigten Trägerbaugruppe 260 ist unter Verwendung eines Lagers 294 drehbar in dem Gehäuse 280 montiert und in diesem abgestützt. Die vierten Ritzelräder 254 des Differenzial-Zahnradsatzes 240 überlappen die dritten Ritzelräder 244 des Differenzial-Zahnradsatzes 240 entlang der horizontalen Achse 204 axial, wodurch die axiale Länge verringert ist, wobei die axiale Überlappung bei 255 gezeigt ist. Die dritten Ritzelräder 244 des Differenzial-Zahnradsatzes überlappen die zweiten Zahnradbauteile 228 der gestuften Ritzelräder 224 des UntersetzungsZahnradsatzes 220 axial, wobei die axiale Überlappung bei 257 gezeigt ist.
Das erste Ausgangselement 216 ist fest mit dem dritten Sonnenrad 242 gekoppelt und rotiert mit diesem, und das zweite Ausgangselement 218 ist fest mit dem vierten Sonnenrad 252 gekoppelt und rotiert mit diesem. Ein innen liegendes Ende des zweiten Ausgangselements 218 ist mit einem Hohlbohrungsabschnitt 219 gebildet, in den ein Lager 217 eingesetzt ist. Ein innen liegendes Ende des ersten Ausgangselements 216 ist mit einem vorspringenden Abschnitt 215 gebildet, der in dem Lager 217 des Hohlbohrungsabschnitts 219 des zweiten Ausgangselements 218 sitzt und frei in diesem rotiert. Diese Anordnung lässt zu, dass das erste Ausgangselement 216 das zweite Ausgangselement 218 mechanisch abstützen kann, wodurch eine Verringerung der axialen Länge des integrierten Drehmomentübertragungs-Zahnradsatzes 210 in der Querrichtung gestattet wird.
4 zeigt schematisch eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform des zweiten Antriebsstrangs 125 zum Liefern von Traktionsdrehmoment an ein Landfahrzeug, einschließlich den elektrisch beaufschlagten Hochspannungs-Motor/- Generator (Motor) 140, das zylindrisch geformte Hohlrohr 122, das derart hergestellt ist, dass es durch die Ölwanne (nicht gezeigt) verläuft, und den integrierten Zahnradsatz 170. Der außen liegende radseitige Abschnitt des Gehäuses 145 des Motors 140 enthält einen Montageansatz 149, der mechanisch mit einem Tragbügel der Halterung des Motors 120 (in 2 gezeigt) gekoppelt ist. Der Montageansatz 149 stützt zumindest ein Teil des Motors 140 konstruktiv ab, um die konstruktive Abstützung, die durch die Ölwanne vorgesehen ist, zu ergänzen, um zumindest einen Teil der Motorkörperkräfte und Reaktionslasten zu tragen. Somit ist das außen liegende Ende des Motors 140 physisch mit der Triebstranghalterung verbunden, wodurch ein konstruktiver Weg kurzgeschlossen wird, der ansonsten von dem Motorgehäuse zu der Ölwanne, zu dem Kraftmaschinenblock und zu der Halterung verlaufen würde, und eine Notwendigkeit für eine erhöhte konstruktive Integrität dieser Komponenten, um den Motor 140 mechanisch abzustützen, verringert wird. Das erste und zweite Differenzialachselement 116, 118 übertragen Drehmoment zwischen dem Motor 140 und der ersten und zweiten Radbaugruppe (nicht gezeigt).
Die vorangehende Beschreibung des zweiten Antriebsstrangs ermöglicht ein Packen einer elektrischen oder anderen, nicht auf Verbrennung beruhenden Antriebseinheit in ein vorderes Abteil unter der Motorhaube unter Verwendung einer Ölwannen-Achsen-Anordnung mit konzentrischen Wellen, die durch die Ölwanne der Kraftmaschine verläuft, eines integrierten Zahnradsatzes, der eine verbundene Trägerbaugruppe umfasst, die einen Untersetzungszahnradsatz mit einem Differenzialzahnradsatz koppelt, einer kompakten Wellenlageranordnung, die eine Zwischenachsbuchse und ein Sonnenradwellenlager in der Trägerbaugruppe umfasst, und einer Integration von innen gelegenen Gehäusen für den Motor und/- oder den integrierten Zahnradsatz in die Ölwanne, um die axiale Länge entlang der Querbreite des Fahrzeugs zu verringern. Eine schwimmende Wellenanordnung erleichtert den Einbau des zweiten Antriebsstrangs in die Front-Kraftmaschinenbaugruppe. Die Integration von Motorgehäuse und der Triebstranghalterung verteilt die Last, die diesen Komponenten zugeordnet ist.

Claims

Antriebsstrang (25; 125), der Traktionsdrehmoment an eine erste und zweite Radbaugruppe (16, 18; 117, 119) eines Landfahrzeugs (10; 100) liefert, wobei der Antriebsstrang (25; 125) eine nicht auf Verbrennung beruhende Drehmomentmaschine (40; 140) umfasst, die koaxial zu und drehbar mit einem integrierten Zahnradsatz (70; 170; 210, 211) gekoppelt ist, der eine verbundene Trägerbaugruppe (175; 260) umfasst, die einen Untersetzungszahnradsatz (180; 220) mit einem Differenzialzahnradsatz (190; 240) koppelt, wobei der Differenzialzahnradsatz (190; 240) koaxial zu und drehbar mit einem ersten und zweiten Differenzialachselement (116, 118; 216, 218) gekoppelt ist, das erste Differenzialachselement (116; 216) mit der ersten Radbaugruppe (16; 117) gekoppelt ist, die an einer ersten Seite (106) des Landfahrzeugs (10; 100) angeordnet ist, und das zweiten Differenzialachselement (118; 218) mit der zweiten Radbaugruppe (18; 119) gekoppelt ist, die an einer zweiten, gegenüberliegenden Seite (108) des Landfahrzeugs (10; 100) angeordnet ist, wobei die verbundene Trägerbaugruppe (175; 260) koaxial zu dem Untersetzungszahnradsatz ist, der koaxial zu dem Differenzialzahnradsatz ist, wobei die nicht auf Verbrennung beruhende Drehmomentmaschine (40; 140), die koaxial zu und drehbar mit dem integrierten Zahnradsatz (70; 170; 210, 211) gekoppelt ist, ein Rotorelement (142) der nicht auf Verbrennung beruhenden Drehmomentmaschine (40; 140) umfasst, das drehbar mit einem rohrförmigen Motorelement (146; 212) gekoppelt ist, das drehbar mit einem Zwischenelement (148) gekoppelt ist, das drehbar mit einem drehbaren Bauteil (182; 222) des integrierten Zahnradsatzes (70; 170; 210, 211) gekoppelt ist, wobei das rohrförmige Motorelement (146; 212), das Zwischenelement (114) und das drehbare Bauteil (182; 222) des integrierten Zahnradsatzes (70; 170; 210, 211) konzentrisch zu dem ersten Differenzialachselement (116; 216), das mit der ersten Radbaugruppe (16; 117) gekoppelt ist, sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (148) und das erste Differenzialachselement (116; 216) durch ein zylindrisch geformtes Hohlrohr (122) verlaufen, das derart hergestellt ist, dass es von einer ersten Seite (126) zu einer zweiten Seite (128) einer Ölwanne (124) einer in dem Landfahrzeug (10; 100) montierten Brennkraftmaschine (11; 120) verläuft.
Antriebsstrang (25; 125) nach Anspruch 1, wobei die Drehmomentmaschine (140) einen Stator (144) und den Rotor (142) umfasst, die in einem Gehäuse (145) gehalten sind, wobei das Gehäuse (145) eine Konfiguration aus zwei zusammengesetzten Schalen mit einem innen liegenden, kraftmaschinenseitigen Abschnitt (143) und einem außen liegenden, radseitigen Abschnitt (147) umfasst, wobei der innen liegende Abschnitt (143) an der ersten Seite (126) der Ölwanne (124) hergestellt ist.
Antriebsstrang (25; 125) nach Anspruch 2, wobei der außen liegenden Abschnitt (147) einen Montageansatz (149) umfasst, der mit einem Tragbügel einer Triebstranghalterung (141) mechanisch gekoppelt ist.
Antriebsstrang (25; 125) nach Anspruch 2, wobei der integrierte Zahnradsatz (170) an der zweiten vertikalen Seite (128) der Ölwanne (124) in einem Räderkastengehäuse (172) montiert ist, das einen innen liegenden Abschnitt (171) und ein außen liegendes Bauteil (174) umfasst, die in einer Konfiguration aus zwei Schalen angeordnet sind, wobei der innen liegende Abschnitt (171) an der zweiten Seite (128) der Ölwanne (124) hergestellt ist.
Antriebsstrang (25; 125) nach Anspruch 1, wobei die nicht auf Verbrennung beruhende Drehmomentmaschine (40; 140) koaxial zu und drehbar mit dem integrierten Zahnradsatz (70; 170; 210, 211) gekoppelt ist, der entlang einer Drehachse (114; 214) parallel zu einer Querachse (34; 104; 204) des Landfahrzeugs (10; 100) orientiert ist.
Antriebsstrang (25) nach Anspruch 1, wobei ein innen liegendes Ende des zweiten Differenzialachselements (218) mit einem Hohlbohrungsabschnitt (219) gebildet ist, und ein innen liegendes Ende des ersten Differenzialachselements (216) mit einem vorstehenden Abschnitt (215) gebildet ist, der in ein Lager (217) eingesetzt ist, das in den Hohlbohrungsabschnitt (219) des zweiten Differenzialachselements (218) eingesetzt ist.