DE102018216251B3 - DRIVE TRAVEL ARRANGEMENT WITH A DECOUPLING UNIT FOR UNPACKING A DRIVE SHAFT FROM A SHAFT - Google Patents

DRIVE TRAVEL ARRANGEMENT WITH A DECOUPLING UNIT FOR UNPACKING A DRIVE SHAFT FROM A SHAFT Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsstranganordnung mit einer Entkopplungseinheit zum Entkoppeln einer Antriebswelle der Antriebsstranganordnung von einer Abtriebswelle der Antriebsstranganordnung. Die Entkopplungseinheit umfasst ein Planetengetriebe mit drei Elementen in Form eines Sonnenrads, eines Hohlrads und einer Planetenträgeranordnung mit mehreren Planetenrädern, über die das Sonnenrad antriebswirksam mit dem Hohlrad gekoppelt ist, wobei ein erstes Element der drei Elemente mit der Antriebswelle und ein zweites Element der drei Elemente antriebswirksam mit der ersten Antriebswelle verbunden ist. Ferner ist eine Sperrklinke vorgesehen, die an einem feststehenden Bauteil um eine parallel zu der Antriebs- und Abtriebswelle verlaufende Achse zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verschwenkbar gelagert ist, wobei die Sperrklinke in der Verriegelungsstellung zumindest ein Teil des dritten Elements fest mit dem feststehenden Bauteil verbindet, wohingegen das dritte Element in der Entriegelungsstellung der Sperrklinke gegenüber dem feststehenden Bauteil drehbar ist.

Figure DE102018216251B3_0000
The present invention relates to a power train assembly having a decoupling unit for decoupling a drive shaft of the powertrain assembly from an output shaft of the powertrain assembly. The decoupling unit comprises a planetary gear with three elements in the form of a sun gear, a ring gear and a planet carrier arrangement with a plurality of planet gears, via which the sun gear is drivingly coupled to the ring gear, wherein a first element of the three elements with the drive shaft and a second element of the three elements drivingly connected to the first drive shaft. Further, a pawl is provided which is pivotally mounted on a fixed component about a parallel to the drive and output shaft extending axis between a locking position and an unlocking position, the pawl in the locking position connects at least a portion of the third element fixed to the stationary component while the third member is rotatable relative to the stationary member in the unlocked position of the pawl.
Figure DE102018216251B3_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsstranganordnung mit einer Entkopplungseinheit zum Entkoppeln einer Antriebswelle der Antriebsstranganordnung eines Fahrzeugs von einer ersten Abtriebswelle der Antriebsstranganordnung.The present invention relates to a power train assembly having a decoupling unit for decoupling a drive shaft of the powertrain assembly of a vehicle from a first output shaft of the powertrain assembly.

Das Entkoppeln einer Antriebswelle von einer Abtriebswelle kann beispielsweise bei Kraftfahrzeugen wünschenswert sein, bei denen eine Achse wie beispielsweise die Vorderachse mittels eines Verbrennungsmotors oder eines primären Elektromotors angetrieben wird, wohingegen die zweite Achse des Fahrzeugs wie beispielsweise die Hinterachse mittels eines sekundären Elektromotors zu Unterstützungszwecken angetrieben wird. Um bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten den sekundären Elektromotor sowie die zugehörigen Antriebsstrangkomponenten vor hohen Drehzahlen schützen zu können, kann daher die von dem sekundären Elektromotor angetriebene Welle (beispielsweise Rotor des Elektromotors) von der Abtriebswelle bzw. von den beiden Halbachsen der zweiten bzw. der Hinterachse mittels einer Entkopplungseinheit ent- bzw. abgekoppelt werden. Hierdurch kann gleichzeitig der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors bzw. des primären Elektromotors optimiert werden, da beispielsweise die Hinterachse einschließlich der zugehörigen Antriebsstrangkomponenten nicht von der angetriebenen Vorderachse mitgeschleppt werden muss.The decoupling of a drive shaft from an output shaft may be desirable, for example, in motor vehicles in which an axle such as the front axle is driven by an internal combustion engine or a primary electric motor, whereas the second axle of the vehicle such as the rear axle is driven by a secondary electric motor for assistance purposes , In order to be able to protect the secondary electric motor and the associated drivetrain components from high speeds at high vehicle speeds, the shaft driven by the secondary electric motor (eg rotor of the electric motor) can therefore be driven by the output shaft or by the two semi-axles of the second or rear axle Decoupling be disconnected or decoupled. As a result, at the same time the efficiency of the internal combustion engine or of the primary electric motor can be optimized, since, for example, the rear axle including the associated drive train components does not have to be carried along by the driven front axle.

Dementsprechend sollte eine derartige Entkopplungseinheit im abgekoppelten Zustand einen möglichst geringen Widerstand an den Rädern des Fahrzeugs hervorrufen. Darüber hinaus sollte eine derartige Entkopplungseinheit eine möglichst einfach aufgebaute und kostengünstige Aktuatorik aufweisen.Accordingly, such a decoupling unit in the uncoupled state should cause the lowest possible resistance at the wheels of the vehicle. In addition, such a decoupling unit should have a simple as possible and inexpensive actuator.

Beispielsweise kann bei einem Sekundärantrieb, bei dem ein Elektromotor über ein Kegeldifferential zu Ausgleichszwecken mit den beiden Halbwellen einer Achse des Fahrzeugs antriebswirksam verbunden ist, eine der beiden Halbwellen mittels einer Klauenkupplung von dem zugehörigen Abtriebskegelrad entkoppelt werden, so dass im entkoppelten Zustand keine Kraftübertragung von dem Elektromotor auf die beiden Halbwellen mehr möglich ist. Die Betätigung einer schaltbaren Klauenkupplung unter Verwendung einer Schiebemuffe erfordert jedoch einen relativ großen technischen Gestaltungsaufwand hinsichtlich der Bauteilausbildung, da zusätzlich zu der Klauenverzahnung an der Schiebemuffe eine entsprechende Verzahnung an der Abtriebswelle des zugehörigen Abtriebskegelrads ausgebildet werden muss. Darüber hinaus ist eine Schaltgabel erforderlich, mittels derer die meist rein lineare Bewegung eines Aktuators auf die drehende Schaltmuffe übertragen werden kann, wozu die Schaltgabel verhältnismäßig aufwendig gelagert und geführt werden muss.For example, in a secondary drive, in which an electric motor is drivingly connected via a conical differential for balancing purposes with the two half-waves of an axle of the vehicle, one of the two half-waves are decoupled by means of a dog clutch of the associated Abtriebskegelrad, so that in the decoupled state no power transmission from the Electric motor on the two half-waves is more possible. However, the operation of a switchable dog clutch using a sliding sleeve requires a relatively large technical design effort in terms of component training, since in addition to the dog teeth on the sliding sleeve a corresponding toothing on the output shaft of the associated driven bevel must be formed. In addition, a shift fork is required by means of which the usually purely linear movement of an actuator can be transmitted to the rotating shift sleeve, including the shift fork must be stored and performed relatively expensive.

Das Dokument US 2008 / 0 248 909 A1 offenbart beispielsweise eine elektrisch verstellbare Getriebefamilie. Die in diesem Dokument offenbarten Getriebemechanismen umfassen ein Eingangselement zum Empfangen von Leistung eines Antriebsmotors, ein Ausgangselement sowie einen ersten und einen zweiten Differentialgetriebesatz, wobei der erste Differentialgetriebesatz und der zweite Differentialgetriebesatz jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Element aufweist. Das Eingangselement ist wahlweise mit einem der drei Elemente verbunden. Weiterhin weist das Getriebe neben zwei elektrischen Maschinen noch erste, zweite , dritte und vierte Drehmomentübertragungseinrichtungen zum elektiven Verbinden der Elemente des ersten und des zweiten Differentialgetriebesatzes mit dem Eingangselement oder mit anderen Elementen des Planetenradsatzes auf.The document US 2008/0248909 A1 discloses, for example, an electrically adjustable transmission family. The transmission mechanisms disclosed in this document include an input member for receiving power of a drive motor, an output member, and first and second differential gear sets, the first differential gear set and the second differential gear set having first, second, and third members, respectively. The input element is optionally connected to one of the three elements. Furthermore, in addition to two electric machines, the transmission also has first, second, third and fourth torque transmission devices for selectively connecting the elements of the first and second differential gear sets to the input element or to other elements of the planetary gear set.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsstranganordnung mit einer Entkopplungseinheit für einen Sekundärantrieb anzugeben, welche eine möglichst einfache und kostengünstige Aktuierung ermöglicht und darüber hinaus sicherstellt, dass sich im abgekoppelten Zustand möglichst wenige Bauteile in Drehbewegung befinden.The invention is therefore based on the object of specifying a drive train arrangement with a decoupling unit for a secondary drive, which allows the simplest possible and cost-effective actuation and also ensures that in the decoupled state as few components are in rotary motion.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsstranganordnung mit einer Entkopplungseinheit zum Entkoppeln einer Antriebswelle der Antriebsstranganordnung von einer ersten Abtriebswelle der Antriebsstranganordnung gelöst, wobei die Antriebsstranganordnung die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.This object is achieved by a drive train arrangement with a decoupling unit for decoupling a drive shaft of the drive train arrangement from a first output shaft of the drive train arrangement, wherein the drive train arrangement has the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Antriebsstranganordnung umfasst ein Planetengetriebe, welches drei Elemente - Sonnenrad, Hohlrad und Planetenträgeranordnung - umfasst, wobei ein erstes Element der drei Elemente mit der zumindest mittelbar von einem sekundären Elektromotor angetriebenen Antriebswelle und ein zweites Element der drei Elemente mit der ersten Abtriebswelle antriebswirksam verbunden ist. Ferner ist eine Sperrklinke vorgesehen, die an einem feststehenden Bauteil wie beispielsweise einem Getriebegehäuse, in dem das Planetengetriebe untergebracht ist, um eine parallel zu der Antriebs- und Abtriebswelle verlaufenden Achse zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verschwenkbar gelagert ist. In ihrer Verriegelungsstellung verbindet dabei die Sperrklinke das dritte Element oder zumindest eine Baugruppe bzw. ein Teil desselben fest mit dem feststehenden Bauteil, so dass sich das dritte Element bzw. die festgehaltene Baugruppe weder im noch entgegen dem Uhrzeigersinn drehen lässt.The drive train arrangement according to the invention comprises a planetary gear, which comprises three elements - sun gear, ring gear and planet carrier arrangement - wherein a first element of the three elements with the at least indirectly driven by a secondary electric motor drive shaft and a second element of the three elements is drivingly connected to the first output shaft , Further, a pawl is provided, which is mounted on a fixed component such as a gear housing, in which the planetary gear is housed, about a parallel to the drive and output shaft extending axis between a locking position and an unlocking position pivotally. In its locking position, the pawl connects the third element or at least one assembly or a part thereof fixedly to the stationary component, so that the third element or the retained assembly can not be rotated either clockwise or counterclockwise.

Im eingerückten Zustand der Sperrklinke bzw. in dessen Verriegelungsstellung ist somit eine Drehmomentübertragung über das Planetengetriebe möglich, wie dies zur Drehmomentunterstützung eines Fahrzeugs mittels eines Elektromotors als Sekundärantrieb wünschenswert ist. In der Entriegelungsstellung der Sperrklinke ist das dritte Element des Planetengetriebes hingegen gegenüber dem feststehenden Bauteil frei drehbar, wodurch im entkoppelten Zustand keine Drehmomentübertragung über das Planetengetriebe mehr möglich ist, wie dies beispielsweise zum Schutz eines Elektromotors als Sekundärantrieb vor zu hohen Drehzahlen wünschenswert sein kann. In the engaged state of the pawl or in its locking position thus a torque transmission via the planetary gear is possible, as is desirable for torque assisting a vehicle by means of an electric motor as a secondary drive. In the unlocked position of the pawl, however, the third element of the planetary gear is freely rotatable relative to the stationary component, whereby in the decoupled state no torque transmission through the planetary gear is possible, as may be desirable, for example, to protect an electric motor as a secondary drive from high speeds.

Im Folgenden wird nun auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung eingegangen. Weitere Ausführungsformen können sich auch aus den abhängigen Ansprüchen, der Figurenbeschreibungen sowie den Zeichnungen selbst ergeben.In the following, preferred embodiments of the invention will now be discussed. Further embodiments may also result from the dependent claims, the description of the figures and the drawings themselves.

So kann es gemäß einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass das dritte Element des Planetengetriebes, insbesondere ein Planetenträger oder ein Hohlrad, eine Außenumfangsoberfläche aufweist, entlang der mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Ausnehmungen ausgebildet sind, in die die Sperrklinke mit einem an ihr ausgebildeten Eingriffsabschnitt in ihrer Verriegelungsstellung eingreifen kann.Thus, according to one embodiment, it may be provided that the third element of the planetary gear, in particular a planet carrier or a ring gear, has an outer peripheral surface, along which a plurality of circumferentially spaced recesses are formed, in which the pawl with an engaging portion formed in her Locking position can intervene.

Gemäß einer Ausführungsform wird das erste Element des Planetengetriebes durch das Sonnenrad, das zweite Element durch das Hohlrad und das dritte Element durch die Planetenträgeranordnung des Planetengetriebes gebildet. Im entkoppelten Zustand wird durch die Drehbewegung der ersten Abtriebswelle somit lediglich das Hohlrad und über dieses die Planetenräder der Planetenträgeranordnung in Drehung gehalten, wohingegen eine Übertragung der Drehbewegung der Planetenräder auf das Sonnenrad und somit auf die Antriebswelle in der Entriegelungsstellung der Sperrklinke nicht möglich ist. Die sich in der Entriegelungsstellung drehenden Bauteile weisen somit in der gewünschten Weise eine verhältnismäßig geringe Drehgeschwindigkeit auf, wie dies zur NVH-Reduzierung (NVH: „Noise, Vibration, Harness“) wünschenswert ist.According to one embodiment, the first element of the planetary gear is formed by the sun gear, the second element by the ring gear and the third element by the planet carrier arrangement of the planetary gear. In the decoupled state, only the ring gear and thus the planet gears of the planet carrier assembly is kept in rotation by the rotational movement of the first output shaft, whereas a transmission of the rotational movement of the planetary gears on the sun gear and thus on the drive shaft in the unlocked position of the pawl is not possible. The rotating in the unlocked position components thus have in the desired manner to a relatively low rotational speed, as is desirable for NVH reduction (NVH: "Noise, vibration, Harness").

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Planetenträgeranordnung einen ersten Planetenträger umfassen, an dem mehrere erste Planetenräder drehbar gelagert sind, wobei die Sperrklinke in ihrer Verriegelungsstellung den ersten Planetenträger fest mit dem feststehenden Bauteil verbindet. Hierzu kann der erste Planetenträger gemäß einer weiteren Ausführungsform insbesondere eine Außenumfangsoberfläche aufweisen, entlang der mehrere in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandete Ausnehmungen ausgebildet sind, in die die Sperrklinke mit einem an ihr ausgebildeten Eingriffsabschnitt in ihrer Verriegelungsstellung eingreifen kann.According to a further embodiment, the planet carrier arrangement may comprise a first planetary carrier on which a plurality of first planetary gears are rotatably mounted, wherein the locking pawl in its locking position connects the first planetary carrier firmly with the stationary component. For this purpose, the first planet carrier according to a further embodiment, in particular an outer peripheral surface along which a plurality of circumferentially preferably uniformly spaced recesses are formed, in which the pawl can engage with an engaging portion formed in its locking position.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Planetenträgeranordnung ferner einen zweiten Planetenträger umfassen, an dem mehrere zweite Planetenräder drehbar gelagert sind, wobei in radialer Richtung zwischen den ersten Planetenrädern und den zweiten Planetenrädern ein innen- und außenverzahnter Zahnring angeordnet ist, der über seine Innen- und Außenverzahnung sowohl mit den ersten Planetenrädern des ersten Planetenradsatzes als auch mit den zweiten Planetenrädern des zweiten Planetenradsatzes kämmend in Eingriff steht.According to a further embodiment, the planet carrier arrangement may further comprise a second planetary carrier on which a plurality of second planetary gears are rotatably mounted, wherein in the radial direction between the first planetary gears and the second planetary gears, an internally and externally toothed ring gear is arranged, via its internal and external teeth is meshingly engaged with both the first planetary gears of the first planetary gear set and the second planetary gears of the second planetary gear set.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann es dabei vorgesehen sein, dass die Außenverzahnung des Zahnrings mit den ersten Planetenrädern und die Innenverzahnung mit den zweiten Planetenrädern kämmend in Eingriff steht. Kämmen dabei die ersten Planetenräder mit dem Hohlrad und die zweiten Planetenräder mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes, lässt sich mittels des Planetengetriebes der Entkopplungseinheit in der Verriegelungsstellung der Sperrklinke wie mittels eines Kegeldifferentials ein Drehzahlausgleich zwischen der ersten Abtriebswelle und einer zweiten Abtriebswelle realisieren, welche in diesem Falle mit dem zweiten Planetenträger antriebswirksam zu verbinden wäre. Es wird somit kein gesondertes Ausgleichsdifferential benötigt, wodurch die Kosten für die Antriebsstranganordnung in der gewünschten Weise gering gehalten werden können.According to a preferred embodiment, it may be provided that the outer toothing of the toothed ring meshes with the first planetary gears and the internal toothing meshes with the second planetary gears. Combining the first planetary gears with the ring gear and the second planetary gears with the sun gear of the planetary gear, can be realized by means of the planetary gear of the decoupling in the locking position of the pawl as by means of a conical differential speed compensation between the first output shaft and a second output shaft, which in this case would be to drive to connect with the second planetary carrier. There is thus no separate differential compensation needed, whereby the cost of the drive train arrangement can be kept low in the desired manner.

Die erste Abtriebswelle der Antriebsstranganordnung kann mit einer Komponente einer Achse eines Kraftfahrzeugs (beispielsweise Achsausgleichsgetriebe einer Vorderachse oder einer Hinterachse) verbunden sein oder eine Komponente einer Achse eines Kraftfahrzeugs (beispielsweise Halbwelle einer Vorderachse oder einer Hinterachse) bilden.The first output shaft of the powertrain assembly may be connected to a component of an axle of a motor vehicle (eg axle differential gear of a front axle or a rear axle) or may form a component of an axle of a motor vehicle (eg half shaft of a front axle or a rear axle).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sperrklinke mittels einer Feder in Richtung ihrer Entriegelungsstellung vorgespannt sein, so dass kein gesonderter Aktuator benötigt wird, mittels dessen die Sperrklinke ausgehend aus ihrer Verriegelungsstellung in ihre Entriegelungsstellung überführt werden kann.According to a further embodiment, the pawl may be biased by means of a spring in the direction of its unlocked position, so that no separate actuator is required, by means of which the pawl can be transferred starting from its locking position into its unlocked position.

Um die Sperrklinke ausgehend aus ihrer Entriegelungsstellung in ihre Verriegelungsstellung überführen zu können, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Aktuator, insbesondere ein motorisch betätigter Aktuator vorgesehen sein, welcher eingerichtet ist, die Sperrklinke unter Überwindung der Vorspannkraft der Feder aus ihrer Entriegelungsstellung in ihre Verriegelungsstellung zu verschwenken.In order to convert the pawl, starting from its unlocked position into its locking position, according to another embodiment, an actuator, in particular a motor-operated actuator may be provided, which is adapted to pivot the pawl overcoming the biasing force of the spring from its unlocked position into its locking position ,

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Aktuator dabei selbsthemmend ausgebildet sein, beispielsweise unter Verwendung eines Spindeltriebs, über den die Drehbewegung des Motors des Aktuators als Linearbewegung auf die Sperrklinke übertragen wird. Aufgrund der Selbsthemmung des Aktuators bedarf es in der Verriegelungsstellung der Sperrklinke keiner Leistungszufuhr zu dem Aktuator, um die Sperrklinke in der Verriegelungsstellung zu halten. According to a preferred embodiment, the actuator may be self-locking, for example using a spindle drive, via which the rotational movement of the motor of the actuator is transmitted to the pawl as a linear movement. Due to the self-locking of the actuator in the locking position of the pawl requires no power to the actuator to hold the pawl in the locked position.

Im Folgenden wird die Erfindung nun rein exemplarisch und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:

  • 1 eine Schnittdarstellung durch eine Planetengetriebeanordnung mit einer erfindungsgemäßen Entkopplungseinheit zeigt; und
  • 2 eine Schnittdarstellung der 1 gemäß der Schnittführung A - A zeigt.
The invention will now be described by way of example only and with reference to the drawings, in which:
  • 1 shows a sectional view through a planetary gear arrangement with a decoupling unit according to the invention; and
  • 2 a sectional view of 1 according to the section A - A shows.

Die 1 zeigt einen Abschnitt einer Getriebeanordnung mit zwei Planetengetrieben 10, 12, die entlang einer Achse B der Getriebeanordnung benachbart und versetzt zueinander angeordnet sind.The 1 shows a portion of a transmission assembly with two planetary gears 10 . 12 that go along an axis B the gear assembly adjacent and offset from each other.

Das erste Planetengetriebe 10 weist ein von einem hier nicht dargestellten Elektromotor angetriebenes Sonnenrad 14 auf, das mit Planetenrädern 16 kämmend in Eingriff steht, die an einem Planetenträger 18 drehbar gelagert sind und ihrerseits mit einem feststehenden Hohlrad 20 kämmend in Eingriff stehen. Die Drehung des Sonnenrads 14 wird somit durch das erste Planetengetriebe 10 übersetzt auf den Planetenträger 18 übertragen, der seinerseits ausgangsseitig fest mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 22 verbunden ist, die das Sonnenrad 24 des zweiten Planetenradsatzes 12 antreibt.The first planetary gear 10 has a sun gear driven by an electric motor, not shown here 14 on, that with planet wheels 16 meshing engaged with a planetary carrier 18 are rotatably mounted and in turn with a fixed ring gear 20 meshing with each other. The rotation of the sun gear 14 is thus by the first planetary gear 10 translated to the planet carrier 18 transferred, in turn, the output side fixed with a hollow shaft designed as a drive shaft 22 connected to the sun wheel 24 of the second planetary gear set 12 drives.

Dieses zweite Planetengetriebe 12 weist ferner eine komplexe Planetenträgeranordnung 28 auf, über die die Drehung des Sonnenrads 24 auf ein drehbar gelagertes Hohlrad 26 des zweiten Planetengetriebes 12 übertragen wird. Genauer umfasst die Planetenträgeranordnung 28 einen ersten Planetenträger 30 mit mehreren drehbar daran gelagerten ersten Planetenrädern 32, einen unabhängig von dem ersten Planetenträger 30 drehbaren zweiten Planetenträger 34 mit mehreren daran drehbar gelagerten zweiten Planetenrädern 36 und einen sowohl innen- als auch außenverzahnten Zahnring 38, der in radialer Richtung zwischen den ersten Planetenrädern 32 und den zweiten Planetenrädern 36 angeordnet ist. Bei der hier dargestellten Ausführungsform kämmen die ersten Planetenräder 32 mit dem Hohlrad 26, wohingegen die zweiten Planetenräder 36 mit dem Sonnenrad 24 kämmen.This second planetary gear 12 also has a complex planet carrier arrangement 28 on, about the rotation of the sun gear 24 on a rotatably mounted ring gear 26 of the second planetary gear 12 is transmitted. More specifically, the planet carrier assembly includes 28 a first planet carrier 30 with a plurality of first planet gears rotatably mounted thereon 32 , one independent of the first planetary carrier 30 rotatable second planet carrier 34 with a plurality of second planetary gears rotatably mounted thereon 36 and a both internally and externally toothed ring gear 38 moving in the radial direction between the first planetary gears 32 and the second planet wheels 36 is arranged. In the embodiment illustrated here, the first planet gears mesh 32 with the ring gear 26 whereas the second planet gears 36 with the sun wheel 24 comb.

Die Kraftübertragung zwischen den ersten Planetenrädern 32 und den zweiten Planetenrädern 36 erfolgt hingegen über den Zahnring 38, wozu dessen Außenverzahnung 40 mit den ersten Planetenrädern 32 und dessen Innenverzahnung 42 mit den zweiten Planetenrädern 36 kämmend in Eingriff steht. Somit wird über die Planetenträgeranordnung 28 die Drehung des Sonnenrads 24 des zweiten Planetengetriebes 12 einerseits auf das drehbare Hohlrad 26 und andererseits auf den zweiten Planetenträger 34 übertragen. Das auf das zweite Planetengetriebe 12 übertragene Drehmoment wird somit in zwei Anteile aufgeteilt, so dass es wie bei einem Kegeldifferential zu einem Drehzahlausgleich zwischen dem auf das Hohlrad 26 übertragenen Drehmomentanteil und dem Drehmomentanteil kommt, der auf den zweiten Planetenträger 34 übertragen wird.The power transmission between the first planetary gears 32 and the second planet wheels 36 takes place via the toothed ring 38 , including its external teeth 40 with the first planet wheels 32 and its internal teeth 42 with the second planet wheels 36 combing engaged. Thus, via the planet carrier arrangement 28 the rotation of the sun gear 24 of the second planetary gear 12 on the one hand to the rotatable ring gear 26 and on the other hand on the second planet carrier 34 transfer. That on the second planetary gear 12 transmitted torque is thus divided into two parts, so that it is like a cone differential to a speed compensation between the on the ring gear 26 transmitted torque component and the torque component comes on the second planet carrier 34 is transmitted.

Wie der 1 ferner entnommen werden kann, ist das Hohlrad 26 des zweiten Planetengetriebes 12 über einen Nabenabschnitt 44 mit einer ersten Abtriebswelle 46 verbunden, wohingegen der zweite Planetenträger 34 mit einer zweiten Abtriebswelle 48 verbunden ist, die sich unter anderem durch das Sonnenrad 14 des ersten Planetengetriebes 10 sowie die zugehörige Antriebswelle erstreckt, die den nicht dargestellten Elektromotor mit dem Sonnenrad 14 des ersten Planetengetriebes 10 antriebswirksam verbindet. Bei den beiden Abtriebswellen 46, 48 kann es sich dabei um die Halbwellen beispielsweise der Hinterachse eines Fahrzeugs handeln, wobei mittels des zweiten Planetengetriebes 12 für den erforderlichen Drehzahlausgleich zwischen den beiden Halbwellen 46, 48 gesorgt wird.Again 1 can also be removed, is the ring gear 26 of the second planetary gear 12 over a hub section 44 with a first output shaft 46 while the second planetary carrier 34 with a second output shaft 48 connected, inter alia, by the sun gear 14 of the first planetary gear 10 and the associated drive shaft extends, which the electric motor, not shown, with the sun gear 14 of the first planetary gear 10 drives effectively connects. With the two output shafts 46 . 48 it may be the half-waves, for example, the rear axle of a vehicle, said means of the second planetary gear 12 for the required speed compensation between the two half-waves 46 . 48 is taken care of.

Damit in der zuvor beschriebenen Art und Weise ein über das erste Planetengetriebe 10 übertragenes Drehmoment über das zweite Planetengetriebe 12 auf die beiden Abtriebswellen 46, 48 übertragen werden kann, muss der erste Planetenträger 30 festgehalten werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß mittels einer Sperrklinke 50, welche an einem feststehenden Bauteil wie beispielsweise dem Getriebegehäuse, in dem die dargestellte Getriebeanordnung untergebracht ist, um eine parallel zu der Achse B verlaufende Achse zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verschwenkbar gelagert ist.Thus, in the manner described above via the first planetary gear 10 transmitted torque via the second planetary gear 12 on the two output shafts 46 . 48 can be transmitted, the first planetary carrier 30 be held. This is done according to the invention by means of a pawl 50 which is mounted on a fixed component, such as the gear housing, in which the illustrated gear assembly is housed, one parallel to the axis B extending axis between a locking position and an unlocking position is pivotally mounted.

In der hier dargestellten Verriegelungsstellung greift die Sperrklinke 50 mit einem an ihrem freien Ende ausgebildeten Eingriffsabschnitt 52 (siehe 2) in eine von mehreren Ausnehmungen 54 formschlüssig ein, die entlang einer Außenumfangsoberfläche des ersten Planetenträgers 30 ausgebildet sind. In ihrer Entriegelungsstellung gibt hingegen die Sperrklinke 50 den ersten Planetenträger 30 frei, so dass sich dieser frei drehen kann. Somit können in der Entriegelungsstellung über das zweite Planetengetriebe 12 keine Drehmomente mehr übertragen werden. Vielmehr ist das Sonnenrad 24 des zweiten Planetengetriebes 12 in der Entriegelungsstellung der Sperrklinke 50 nicht mehr antriebswirksam mit den beiden Abtriebswellen 46, 48 gekoppelt, wie dies beispielsweise zum Schutz des Elektromotors wünschenswert sein kann, dessen Drehmoment im Verriegelungszustand der Sperrklinke 50 über die beiden Planetengetriebe 10, 12 auf die beiden Abtriebswellen 46, 48 übertragen wird.In the locking position shown here engages the pawl 50 with an engaging portion formed at its free end 52 (please refer 2 ) in one of several recesses 54 a form-fitting, along an outer peripheral surface of the first planet carrier 30 are formed. In its unlocked position, however, gives the pawl 50 the first planet carrier 30 free, so that it can rotate freely. Thus, in the unlocked position via the second planetary gear 12 no more torques are transmitted. Rather, the sun wheel 24 of the second planetary gear 12 in the unlocked position of the pawl 50 no longer drive-effective with the two output shafts 46 . 48 coupled, as may be desirable, for example, to protect the electric motor whose torque in the locked state of the pawl 50 over the two planetary gears 10 . 12 on the two output shafts 46 . 48 is transmitted.

Wie insbesondere der 2 entnommen werden kann, weist die Sperrklinke 50 einen Arm- oder Hebelabschnitt 60 auf, an dessen freien Ende der bereits zuvor erwähnte Eingriffsabschnitt 52 ausgebildet ist, mit dem die Sperrklinke 50 in ihrer Verriegelungsstellung in eine der Ausnehmungen 54 am Außenumfang des ersten Planetenträgers 30 formschlüssig eingreift. Des Weiteren sind an der Sperrklinke 50 zwei Nasenabschnitte 56, 58 angeformt, wobei auf den ersten Nasenabschnitt 56 ein Stellaktuator (nicht genauer dargestellt) gemäß dem dargestellten Pfeil C auf Druck einwirkt, um so die Sperrklinke 50 entgegen der Kraft der dargestellten Feder 62, die auf den zweiten Nasenabschnitt 58 einwirkt, ausgehend aus ihrer Entriegelungsstellung in die dargestellte Verriegelungsstellung zu verschwenken.How the particular 2 can be removed, the pawl has 50 an arm or lever section 60 on, at the free end of the previously mentioned engaging portion 52 is formed, with which the pawl 50 in its locking position in one of the recesses 54 on the outer circumference of the first planet carrier 30 positively engages. Furthermore, at the pawl 50 two nose sections 56 . 58 formed, wherein on the first nose portion 56 a Stellaktuator (not shown in more detail) according to the arrow shown C acting on pressure, so the pawl 50 against the force of the illustrated spring 62 on the second nose section 58 acting to pivot starting from its unlocked position in the illustrated locking position.

Bei dem Aktuator kann es sich beispielsweise um einen selbsthemmenden Spindeltrieb handeln, der über einen Elektromotor angetrieben wird. Aufgrund der Selbsthemmung kann der in Rede stehende Elektromotor nach Erreichen der Verriegelungsstellung der Sperrklinke 50 abgeschaltet werden, da durch die Selbsthemmung des Spindeltriebs die Sperrklinke 50 durch die Feder 62 nicht in ihre Entriegelungsstellung zurückgeschwenkt werden kann.The actuator may be, for example, a self-locking spindle drive, which is driven by an electric motor. Due to the self-locking of the electric motor in question after reaching the locking position of the pawl 50 be switched off, as by the self-locking of the spindle drive the pawl 50 through the spring 62 can not be swung back into its unlocked position.

Ist es jedoch erwünscht, die Antriebswelle der Getriebeanordnung von den beiden Abtriebswellen 46, 48 zu entkoppeln, wird der Spindeltrieb des Aktuators durch den zugehörigen Elektromotor zurückgefahren, wodurch die Sperrklinke 50 aufgrund der Vorspannkraft der Feder 62 ausgehend aus der dargestellten Verriegelungsstellung zurück in ihre Entriegelungsstellung verschwenkt werden kann, in der der Antrieb in Form des Sonnenrads 24 des zweiten Planetengetriebes 12 von dem Abtrieb in Form der beiden Abtriebswellen 46, 48 in der gewünschten Weise entkoppelt ist.However, it is desirable that the drive shaft of the gear assembly of the two output shafts 46 . 48 To decouple, the spindle drive of the actuator is moved back by the associated electric motor, whereby the pawl 50 due to the biasing force of the spring 62 starting from the illustrated locking position can be pivoted back into its unlocked position, in which the drive in the form of the sun gear 24 of the second planetary gear 12 from the output in the form of the two output shafts 46 . 48 is decoupled in the desired manner.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
erstes Planetengetriebefirst planetary gear
1212
zweites Planetengetriebesecond planetary gear
1414
Sonnenradsun
1616
Planetenräderplanetary gears
1818
Planetenträgerplanet carrier
2020
Hohlradring gear
2222
Antriebswelledrive shaft
2424
Sonnenradsun
2626
Hohlradring gear
2828
PlanetenträgeranordnungPlanet carrier assembly
3030
erster Planetenträgerfirst planet carrier
3232
erste Planetenräderfirst planet wheels
3434
zweiter Planetenträgersecond planet carrier
3636
zweite Planetenrädersecond planet wheels
3838
Zahnringtoothed ring
4040
Außenverzahnungexternal teeth
4242
Innenverzahnunginternal gearing
4444
Nabenabschnitthub portion
4646
erste Abtriebswellefirst output shaft
4848
zweite Abtriebswellesecond output shaft
5050
Sperrklinkepawl
5252
Eingriffsabschnittengaging portion
5454
Ausnehmungrecess
5656
erster Nasenabschnittfirst nose section
5858
zweiter Nasenabschnittsecond nose section
6060
Hebelabschnittlever portion
6262
Feder feather
BB
GetriebeachseDrive shaft
CC
Aktuierungactuation

Claims (12)

Antriebsstranganordnung mit einer Entkopplungseinheit zum Entkoppeln einer Antriebswelle (22) der Antriebsstranganordnung von einer ersten Abtriebswelle (46) der Antriebsstranganordnung, wobei die Entkopplungseinheit umfasst: - ein Planetengetriebe (12) mit drei Elementen in Form eines Sonnenrads (24), eines Hohlrads (26) und einer Planetenträgeranordnung (28) mit mehreren Planetenrädern (32, 36), über die das Sonnenrad (24) antriebwirksam mit dem Hohlrad (20) gekoppelt ist, wobei ein erstes Element der drei Elemente (24, 26, 28) mit der Antriebswelle (22) und ein zweites Element der drei Elemente (24, 26, 28) antriebswirksam mit der ersten Abtriebswelle (46) verbunden ist, und - eine Sperrklinke (50), die an einem feststehenden Bauteil um eine parallel zu der Antriebs- und Abtriebswelle (22, 46) verlaufende Achse (B) zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verschwenkbar gelagert ist, wobei die Sperrklinke (50) in der Verriegelungsstellung zumindest ein Teil des drittes Elements fest mit dem feststehenden Bauteil verbindet, wohingegen das dritte Element in der Entriegelungsstellung der Sperrklinke (50) gegenüber dem feststehenden Bauteil drehbar ist. A drive train arrangement comprising a decoupling unit for decoupling a drive shaft (22) of the drive train arrangement from a first output shaft (46) of the drive train arrangement, the decoupling unit comprising: - a planetary gear (12) having three elements in the form of a sun gear (24), a ring gear (26) and a planetary carrier assembly (28) having a plurality of planet gears (32, 36) via which the sun gear (24) is operatively coupled to the ring gear (20), a first member of the three members (24, 26, 28) being connected to the drive shaft (16). 22) and a second element of the three elements (24, 26, 28) is drivingly connected to the first output shaft (46), and - a pawl (50) mounted on a stationary component about a parallel to the input and output shafts ( 22, 46) extending axis (B) between a locking position and an unlocking position is pivotally mounted, wherein the pawl (50) in the locking position at least one Part of the third element firmly connects to the fixed component, whereas the third element in the unlocked position of the pawl (50) relative to the fixed component is rotatable. Antriebsstranganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element durch das Sonnenrad (14), das zweite Element durch das Hohlrad (20) und das dritte Element durch die Planetenträgeranordnung (28) gebildet ist.Drive train arrangement after Claim 1 , characterized in that the first element is formed by the sun gear (14), the second element by the ring gear (20) and the third element by the planet carrier assembly (28). Antriebsstranganordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenträgeranordnung (28) einen ersten Planetenträger (30) umfasst, an dem mehrere erste Planetenräder (32) drehbar gelagert sind, wobei die Sperrklinke (50) in ihrer Verriegelungsstellung den ersten Planetenträger (30) fest mit dem feststehenden Bauteil verbindet.Drive train arrangement after Claim 2 , characterized in that the planet carrier arrangement (28) comprises a first planet carrier (30) on which a plurality of first planet wheels (32) are rotatably mounted, wherein the pawl (50) in its locking position, the first planet carrier (30) fixed to the stationary component combines. Antriebsstranganordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenträger (30) eine Außenumfangsoberfläche aufweist, in der mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Ausnehmungen (54) zur Aufnahme eines Eingriffsabschnitts (52) der Sperrklinke (50) in ihrer Verriegelungsstellung ausgebildet sind.Drive train arrangement after Claim 3 characterized in that the first planet carrier (30) has an outer circumferential surface in which a plurality of circumferentially spaced recesses (54) for receiving an engagement portion (52) of the pawl (50) are formed in their locked position. Antriebsstranganordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenträgeranordnung (28) einen zweiten Planetenträger (34) umfasst, an dem mehrere zweite Planetenräder (36) drehbar gelagert sind, wobei in radialer Richtung zwischen den ersten Planetenrädern (32) und den zweiten Planetenrädern (36) ein innen- und außenverzahnter Zahnring (38) angeordnet ist, der sowohl mit den ersten Planetenrädern (32) als auch mit den zweiten Planetenrädern (36) kämmend in Eingriff steht, wobei es insbesondere vorgesehen ist, dass die Außenverzahnung (40) des Zahnrings (38) mit den ersten Planetenrädern (32) und die Innenverzahnung (42) mit den zweiten Planetenrädern (36) kämmt.Drive train arrangement after Claim 3 or 4 , characterized in that the planet carrier assembly (28) comprises a second planetary carrier (34) on which a plurality of second planet gears (36) are rotatably mounted, wherein in the radial direction between the first planetary gears (32) and the second planetary gears (36) an inside - And externally toothed ring gear (38) is arranged, which meshes with both the first planetary gears (32) and with the second planetary gears (36), wherein it is provided in particular that the external toothing (40) of the toothed ring (38) with the first planetary gears (32) and the internal teeth (42) with the second planetary gears (36) meshes. Antriebsstranganordnung nach zumindest Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Planetenräder (32) mit dem Hohlrad (26) und die zweiten Planetenräder (36) mit dem Sonnenrad (24) kämmen.Drive train arrangement after at least Claim 2 and 5 , characterized in that the first planet gears (32) mesh with the ring gear (26) and the second planet gears (36) with the sun gear (24). Antriebsstranganordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstranganordnung eine zweite Abtriebswelle (48) umfasst, die mit dem zweiten Planetenträger (34) antriebswirksam verbunden ist.Drive train arrangement after Claim 5 or 6 , characterized in that the power train assembly comprises a second output shaft (48) drivingly connected to the second planetary carrier (34). Antriebsstranganordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Abtriebswelle (46, 48) Halbwellen einer Vorder- oder einer Hinterachse eines Kraftfahrzeugs sind.Drive train arrangement after Claim 7 , characterized in that the first and the second output shaft (46, 48) are half-shafts of a front or a rear axle of a motor vehicle. Antriebsstranganordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (50) mittels einer Feder (62) in Richtung ihrer Entriegelungsstellung vorgespannt ist.Drive train arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pawl (50) is biased by a spring (62) in the direction of its unlocked position. Antriebsstranganordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator, insbesondere ein motorisch betätigbarer Aktuator, vorgesehen ist, welcher eingerichtet ist, die Sperrklinke (50) unter Überwindung der Vorspannkraft einer Feder (62) aus Ihrer Entriegelungsstellung in ihre Verriegelungsstellung zu verschwenken.Drive train arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that an actuator, in particular a motor-actuated actuator, is provided which is adapted to pivot the pawl (50) overcoming the biasing force of a spring (62) from its unlocked position into its locking position , Antriebsstranganordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator selbsthemmend ausgebildet ist.Drive train arrangement after Claim 10 , characterized in that the actuator is self-locking. Antriebsstranganordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Elektromotor, der die Antriebswelle (22) antreibt.Drive train arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized by an electric motor which drives the drive shaft (22).
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