DE102017108002A1 - Drive device for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebsmaschine (1), die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) eine Eingangsstufe (4) und eine Differentialstufe (5) aufweist, wobei die Eingangsstufe (4) einen Stufenplanetenradsatz (7) mit mehreren Stufenplanetenrädern (8) aufweist, wobei jedes Stufenplanetenrad (8) ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Zahnrad (8a, 8b) aufweist, wobei die Stufenplanetenräder (8) drehbar an einem Planetenträger (9a) angeordnet sind, wobei das erste Zahnrad (8a) mit einem ersten Sonnenrad (10a) im Zahneingriff steht und das zweite Zahnrad (8b) mit einem an einem Gehäuse (15) stationär festlegbaren Hohlrad (14) im Zahneingriff steht, und wobei eine Kupplung (6) zwischen dem Hohlrad (14) und dem Gehäuse (15) wirksam angeordnet ist, um das Hohlrad (14) zu entkoppeln und eine Getriebeabschaltung einzuleiten, wobei ferner die Differentialstufe (5) einen Differentialkorb (9b) umfasst und dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine (1) auf eine erste und zweite Abtriebswelle (11a, 11 b) zu verteilen, wobei ferner die erste und zweite Abtriebswelle (11a, 11b) relativ zum Differentialkorb (9b) der Differentialstufe (5) rotierbar sind. The invention relates to a drive device for a motor vehicle, comprising an engine (1) which is operatively connected to a transmission device (3) via a drive shaft (2), the transmission device (3) having an input stage (4) and a differential stage (5) wherein the input stage (4) comprises a stepped planetary gearset (7) having a plurality of stepped planetary gears (8), each stepped planetary gear (8) having first and second nonrotationally interconnected gears (8a, 8b), the stepped planet gears (8) being rotatable a planetary carrier (9a) are arranged, wherein the first gear (8a) is in meshing engagement with a first sun gear (10a) and the second gear (8b) is meshed with a ring gear (14) fixed to a housing (15), and wherein a clutch (6) between the ring gear (14) and the housing (15) is operatively arranged to decouple the ring gear (14) and initiate a transmission shutdown, wherein Further, the differential stage (5) comprises a differential cage (9b) and is arranged to distribute a drive power of the prime mover (1) on a first and second output shaft (11a, 11 b), further wherein the first and second output shaft (11a, 11b ) are rotatable relative to the differential carrier (9b) of the differential stage (5).
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit einer Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a drive device with a transmission device for a motor vehicle.
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung mit einer Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug weiterzuentwickeln.The object of the present invention is to develop a drive device with a transmission device for a motor vehicle.
Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
Eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung eine Eingangsstufe und eine Differentialstufe aufweist, wobei die Eingangsstufe einen Stufenplanetenradsatz mit mehreren Stufenplanetenrädern aufweist, wobei jedes Stufenplanetenrad ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Zahnrad aufweist, wobei die Stufenplanetenräder drehbar an einem Planetenträger angeordnet sind, wobei das erste Zahnrad mit einem ersten Sonnenrad im Zahneingriff steht und das zweite Zahnrad mit einem an einem Gehäuse stationär festlegbaren Hohlrad im Zahneingriff steht, und wobei eine Kupplung zwischen dem Hohlrad und dem Gehäuse wirksam angeordnet ist, um das Hohlrad zu entkoppeln und dadurch eine Getriebeabschaltung einzuleiten, wobei ferner die Differentialstufe einen Differentialkorb umfasst und dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine auf eine erste und zweite Abtriebswelle zu verteilen, wobei die erste und zweite Abtriebswelle relativ zum Differentialkorb der Differentialstufe rotierbar sind. Mit anderen Worten sind die beiden Abtriebswellen nicht drehfest mit dem Differentialkorb verbunden sondern können relativ zum Differentialkorb rotiert werden und somit unterschiedliche Drehzahlen aufweisen.A drive device for a motor vehicle according to the invention comprises a prime mover operatively connected to a transmission device via a drive shaft, the transmission device having an input stage and a differential stage, the input stage comprising a stepped planetary gear set having a plurality of stepped planetary gears, each step planetary gear having first and second rotations with each other connected gear, wherein the stepped planetary gears are rotatably mounted on a planet carrier, wherein the first gear is in mesh with a first sun gear and the second gear is in mesh with a fixed to a housing stationary ring gear, and wherein a coupling between the ring gear and the Housing is operatively arranged to decouple the ring gear and thereby initiate a transmission shutdown, further comprising the differential stage comprises a differential carrier and is provided to a drive track tion of the prime mover to distribute a first and second output shaft, wherein the first and second output shaft are rotatable relative to the differential carrier of the differential stage. In other words, the two output shafts are not rotatably connected to the differential carrier but can be rotated relative to the differential carrier and thus have different speeds.
Unter einer Kupplung ist ein Schaltelement zu verstehen, das zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist. Im geöffneten Zustand überträgt die Kupplung kein Drehmoment. Somit überträgt die Kupplung nur in einem zumindest teilweise geschlossenen Zustand ein Drehmoment zwischen dem Hohlrad und dem Gehäuse. Die Kupplung kann sowohl als Lastschaltelement, insbesondere als Reibkupplung, als auch als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung ausgebildet sein. Insbesondere wird die Kupplung von einem Aktuator betätigt beziehungsweise ein- und ausgerückt, um ein Öffnen oder Schließen zu bewirken. Der Aktuator kann mechanisch, hydraulisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar sein.A coupling is to be understood as a switching element which has at least one opened and one closed state. When opened, the clutch does not transmit any torque. Thus, the clutch only transmits a torque between the ring gear and the housing in an at least partially closed state. The coupling can be designed both as a load switching element, in particular as a friction clutch, as well as a form-locking switching element, in particular as a dog clutch. In particular, the clutch is actuated by an actuator and disengaged and disengaged to effect an opening or closing. The actuator may be mechanically, hydraulically, electromechanically, electromagnetically or pneumatically actuated, for example.
Unter dem Begriff wirkverbunden ist zu verstehen, dass zwei Elemente direkt miteinander verbunden sein können, oder sich zwischen zwei Elemente noch weitere Elemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Zahnräder oder Wellen.The term operatively connected is to be understood that two elements can be directly connected to each other, or between two elements are still other elements, such as one or more gears or shafts.
Zwei miteinander kämmende oder im Zahneingriff stehende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad ist auch ein Sonnenrad, ein Hohlrad, ein Planetenrad sowie ein Stufenplanetenrad zu verstehen. Insbesondere ist das erste Zahnrad größer als das zweite Zahnrad ausgebildet.Two intermeshing or meshing gears are provided for transmitting torque and rotational speed from one gear to the other gear. Under a gear is also a sun gear, a ring gear, a planetary gear and a Stufenplanetenrad to understand. In particular, the first gear is larger than the second gear formed.
Bevorzugt ist das erste Sonnenrad mit der Antriebswelle verbunden. Mithin wird die Antriebsleistung des Antriebsmotors über das erste Sonnenrad in die Getriebevorrichtung eingespeist.Preferably, the first sun gear is connected to the drive shaft. Thus, the drive power of the drive motor is fed via the first sun gear in the transmission device.
Bevorzugt umfasst die Differentialstufe einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern, wobei die Planetenräder des ersten und zweiten Planetenradsatzes drehbar an dem als Planetenträger ausgebildeten Differentialkorb angeordnet sind, wobei jedes Planetenrad des ersten Planetenradsatzes mit einem zweiten Sonnenrad und einem jeweiligen Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes im Zahneingriff steht, wobei jedes Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes mit einem dritten Sonnenrad im Zahneingriff steht, wobei das zweite Sonnenrad drehfest mit der ersten Abtriebswelle verbunden ist, und wobei das dritte Sonnenrad drehfest mit der zweiten Abtriebswelle verbunden ist. Somit ist die Differentialstufe als Stirnraddifferential ausgebildet. Insbesondere ist am zweiten und dritten Sonnenrad eine jeweilige Steckverzahnung zur Aufnahme der jeweiligen Abtriebswelle vorgesehen. Die Planetenräder der beiden Planetenradsätze kämmen paarweise miteinander. Insbesondere ist der Planetenträger der Eingangsstufe drehfest mit dem Differentialkorb der Differentialstufe verbunden.Preferably, the differential stage comprises a first and a second planetary gear set with a plurality of planetary gears, wherein the planetary gears of the first and second planetary gear are rotatably arranged on the planet carrier formed as a differential carrier, each planetary gear of the first planetary gear with a second sun gear and a respective planetary gear of the second planetary gear in Gear engagement is, each planetary gear of the second planetary gear is in meshing engagement with a third sun gear, wherein the second sun gear rotatably connected to the first output shaft, and wherein the third sun gear is rotatably connected to the second output shaft. Thus, the differential stage is formed as a spur gear. In particular, a respective spline for receiving the respective output shaft is provided on the second and third sun gear. The planet gears of the two planetary gear comb with each other in pairs. In particular, the planet carrier of the input stage is non-rotatably connected to the differential carrier of the differential stage.
Vorzugsweise ist die Antriebsmaschine als elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor ausgebildet. Insbesondere ist die Antriebsvorrichtung für eine elektrische Achse eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die elektrische Achse kann vorteilhafterweise mit einer durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Achse zu einem Hybridantrieb kombiniert werden. Preferably, the prime mover is designed as an electric machine with a stator and a rotor. In particular, the drive device for an electrical axle of a motor vehicle is provided. The electrical axis can advantageously be combined with a driven by an internal combustion engine axis to a hybrid drive.
Bevorzugt ist die Antriebswelle koaxial zu den beiden Abtriebswellen angeordnet, wobei die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet ist und die erste Abtriebswelle durch die Antriebswelle geführt ist. Mithin sind das erste, zweite und dritte Sonnenrad koaxial zueinander angeordnet.Preferably, the drive shaft is arranged coaxially to the two output shafts, wherein the drive shaft is designed as a hollow shaft and the first output shaft is guided by the drive shaft. Thus, the first, second and third sun gears are arranged coaxially with each other.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt. Die einzige Figur zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit einer Getriebevorrichtung.Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIG. The single FIGURE shows a simplified schematic representation of a drive device according to the invention with a transmission device.
Gemäß der einzigen Figur weist eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug eine Antriebsmaschine
Die Getriebevorrichtung
Die Eingangsstufe
Die Differentialstufe
Aufgrund der vereinfachten Schnittdarstellung sind nur jeweils ein Planetenrad
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antriebsmaschineprime mover
- 22
- Antriebswelledrive shaft
- 33
- Getriebevorrichtungtransmission device
- 44
- Eingangsstufedoorstep
- 55
- Differentialstufedifferential stage
- 66
- Kupplungclutch
- 77
- StufenplanetenradsatzStufenplanetenradsatz
- 88th
- StufenplanetenradStufenplanetenrad
- 8a, 8b8a, 8b
- Zahnradgear
- 9a9a
- Planetenträgerplanet carrier
- 9b9b
- Differentialkorbdifferential carrier
- 10a, 10b, 10c 10a, 10b, 10c
- Sonnenradsun
- 11a, 11b11a, 11b
- Abtriebswelleoutput shaft
- 12a, 12b12a, 12b
- Planetenradsatzplanetary gear
- 13a, 13b13a, 13b
- Planetenradplanet
- 1414
- Hohlradring gear
- 1515
- Gehäusecasing
- 1616
- Statorstator
- 1717
- Rotorrotor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2007093344 A1 [0002]US 2007093344 A1 [0002]
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