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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe sowie eine Differentialstufe aufweist, wobei die erste Planetenradstufe einen ersten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes drehbar an einem ersten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenradstufe einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes drehbar an einem zweiten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad sowie mit einem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die erste und die zweite Planetenradstufe mit einer Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten lastschaltbaren Kupplung wirkverbunden sind.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Antriebsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Beispielsweise zeigt
DE 10 2011 088 668 A1 eine Antriebsvorrichtung mit wenigstens einer elektrischen Antriebsmaschine, mit wenigstens einem ersten Planetentrieb mit einer Schaltkupplung und mit einem Differenzial hervor. Eine Rotorwelle der Antriebsmaschine ist mit einer ersten Anschlusswelle des aus wenigstens drei Anschlusswellen gebildeten Planetentriebs drehfest gekoppelt. Eine zweite Anschlusswelle des ersten Planetentriebs ist mittels einer Schaltmuffe der Schaltkupplung gegen ein Bauteil der Antriebsvorrichtung rotationsfest festlegbar. Eine dritte Anschlusswelle des ersten Planetentriebs ist mit einer Summenwelle des Differenzials wirkverbunden. Die Schaltmuffe ist in formschlüssigen Eingriff entweder mit der zweiten Anschlusswelle des ersten Planetentriebs oder in eine drehmomentenübertragende Wirkverbindung mit der Summenwelle des Differenzials verschiebbar.
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Die
DE 11 2008 003 105 T5 zeigt ein Getriebe für die Kraftübertragung von einem Elektromotor auf die erste und zweite Achse eines Fahrzeugs, das eine Eingangswelle hat, die so eingerichtet ist, dass sie durch den Elektromotor und einen ersten Planetenradsatz angetrieben wird.
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Die
DE 10 2018 112 405 B3 zeigt eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug.
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Die
DE 10 2012 207 091 A1 zeigt ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
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Die
DE 10 2018 008 939 B3 zeigt eine elektrische Antriebsvorrichtung, mit einem Planetenradsatz, welcher ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger und ein erstes Hohlrad aufweist, mit einem Planetenradsatz, welcher ein drehfest mit dem ersten Hohlrad gekoppeltes oder koppelbares zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger und ein drehfest mit dem ersten Planetenträger gekoppeltes oder koppelbares zweites Hohlrad aufweist, mit einer elektrischen Maschine, welche einen Rotor aufweist, mit einer von dem Rotor antreibbaren und permanent drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbundenen Eingangswelle, mit einer Ausgangswelle, mit einem Differentialgetriebe, mit einem ersten Schaltelement, und mit einem zweiten Schaltelement, wobei die Planetenradsätze koaxial zu dem Differentialgetriebe angeordnet sind, und wobei das Differentialgetriebe ein Kugeldifferential mit einem Ausgleichsgehäuse aufweist.
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Die
DE 10 2015 104 778 A1 zeigt einen elektrischen Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug, wobei dieser eine Getriebeanordnung mit zwei Gängen aufweist, mit einer Elektromaschine zum Antreiben mindestens einer Abtriebswelle der Achse des Kraftfahrzeugs, mit einer mittels der Elektromaschine antreibbaren ersten Stirnradstufe und einer über diese antreibbaren zweiten Stirnradstufe, sowie mit mindestens einem Planetengetriebe.
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Die
DE 10 2012 017 352 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung für eine insbesondere elektrisch angetriebene Achse eines Kraftfahrzeugs, mit ggf. einer antreibenden Elektromaschine, einem Übersetzungsgetriebe und einem Differenzial, das über Abtriebswellen auf die angetriebenen Räder des Kraftfahrzeugs abtreibt.
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In der Nicht-Patentliteratur ist zudem der Inhalt aus „KIMMIG, K.-L.; AGNER, I.: Doppelkupplung - Nass oder trocken, das ist hier die Frage, LuK KOLLOQUIUM 2006, Schaeffler Automotive Buehl GmbH & Co. KG, 2006“, bekannt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, soll eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weiterzuentwickeln, wobei der Fokus auf einer möglichst einfachen Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung liegt.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch drei erfindungsgemäße Varianten gelöst.
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Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist.
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Die Getriebevorrichtung weist mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe sowie eine Differentialstufe auf, wobei die erste Planetenradstufe einen ersten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes drehbar an einem ersten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenradstufe einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes drehbar an einem zweiten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad sowie mit einem zweiten Hohlradrad im Zahneingriff stehen, und wobei die erste und die zweite Planetenradstufe mit einer Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten lastschaltbaren Kupplung wirkverbunden sind, wobei das erste Hohlrad drehfest mit dem zweiten Sonnenrad und der erste Planetenradträger drehfest mit dem zweiten Hohlrad verbunden ist.
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Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente direkt miteinander verbunden sein können, oder dass sich zwischen zwei Getriebeelemente noch weitere Getriebeelemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Wellen oder Zahnräder. Zwei miteinander im Zahneingriff stehende bzw. kämmende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad sind beispielsweise ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie ein Planetenrad eines Planetenradsatzes zu verstehen.
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Unter einer Doppelkupplungsvorrichtung ist eine Vorrichtung mit zwei lastschaltbaren Kupplungen zu verstehen. Ferner ist unter dem Begriff „lastschaltbare Kupplung“ eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist und unter Last zwischen den mindestens zwei Zuständen schaltbar ist. Im geöffneten Zustand überträgt die Kupplung kein Drehmoment.
Bei der ersten erfindungsgemäßen Lösung sind der erste Planetenradträger und das zweite Hohlrad mit der Differentialstufe wirkverbunden, das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad sind ortsfest in einem Gehäuse festlegbar, das erste Sonnenrad ist drehfest mit der Antriebswelle verbunden und der zweite Planetenradträger ist in dem Gehäuse festlegbar.
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Bei der zweiten erfindungsgemäßen Lösung sind der erste Planetenradträger und das zweite Hohlrad ortsfest in einem Gehäuse festlegbar, das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad sind mit der Differentialstufe wirkverbunden, das erste Sonnenrad ist drehfest mit der Antriebswelle verbunden und der zweite Planetenradträger ist in dem Gehäuse festlegbar.
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Bei der dritten erfindungsgemäßen Lösung sind der erste Planetenradträger und das zweite Hohlrad ortsfest in einem Gehäuse festgelegt, das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad sind mit der Differentialstufe über die erste Kupplung wirkverbunden, das erste Sonnenrad ist drehfest mit der Antriebswelle verbunden und der zweite Planetenradträger mit der Differentialstufe über die zweite Kupplung wirkverbunden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Somit kann eine vorteilhafte Ausführungsform zudem dadurch gekennzeichnet sein, dass im Drehmomentfluss zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Differentialstufe ein zusätzliches Reduziergetriebe angeordnet ist. Dabei kann das Reduziergetriebe eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der ersten Planetenradstufe oder ausgangsseitig zwischen der zweiten Planetenradstufe und der Differentialstufe angeordnet sein. Das zusätzliche Reduziergetriebe erhöht die Spreizung der Getriebevorrichtung und kann beispielsweise als Stirnradstufe oder als weitere Planetenradstufe ausgeführt sein.
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Die erste und zweite Kupplung der Doppelkupplungsvorrichtung können vorzugsweise als Reibkupplung ausgebildet sein. Ferner können die beiden Kupplungen bevorzugt koaxial zueinander angeordnet sein. Insbesondere kann die jeweilige Kupplung von einem jeweiligen Aktuator betätigt werden, um ein Öffnen oder Schließen der jeweiligen Kupplung einzuleiten. Der Aktuator kann hydraulisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar ausgeführt sein.
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Dabei ist es zweckmäßig, wenn ein Öffnen beider Kupplungen zugleich eine Leistungsabschaltung realisieren kann. Ein Schließen der ersten Kupplung und ein Öffnen der zweiten Kupplung kann eine erste Getriebeübersetzung realisieren, wohingegen ein Schließen der zweiten Kupplung und ein Öffnen der ersten Kupplung eine zweite Getriebeübersetzung realisieren kann. Um einen weitestgehend zugkraftunterbrechungsfreien Schaltvorgang von der einen Kupplung zur anderen Kupplung zu gewährleisten, kann die eine Kupplung in einem zeitlichen Übergangsbereich, während sich die andere schließt, öffnen. Über den Schlupf in den Kupplungen, ausgebildet als Reibkupplungen, kann so eine drehmomentunterbrechungsfreie Umschaltung zwischen zwei Getriebestufen stattfinden, welche als zugkraftunterbrechungsfreier Umschaltmodus zwischen zwei Getriebestufen vom Betreiber der Antriebsvorrichtung wahrgenommen werden kann, wodurch wiederum der Schaltkomfort für den Betreiber der Antriebvorrichtung gesteigert wird. Vorzugsweise ist die erste Getriebeübersetzung ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Beispielsweise kann die erste Getriebeübersetzung größer als die zweite Getriebeübersetzung sein. Alternativ kann die erste Getriebeübersetzung kleiner als die zweite Getriebeübersetzung sein.
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Ferner weist die elektrische Antriebsmaschine bevorzugt einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Rotor drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Die Antriebswelle kann als Rotorwelle ausgebildet sein oder es besteht ein Achsversatz zwischen der Antriebs- und der Rotorwelle, wobei eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (Getriebe) zwischen beiden Wellen angeordnet ist.
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Ferner ist die Differentialstufe bevorzugt als Stirnraddifferential ausgebildet, wobei die Differentialstufe dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine auf eine erste und zweite Abtriebswelle zu verteilen.
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Die Antriebsmaschine kann koaxial oder achsparallel zur Differentialstufe angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Antriebswelle koaxial zu den beiden Abtriebswellen angeordnet. Insbesondere ist die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei wenigstens eine der beiden Abtriebswellen axial durch die Antriebswelle geführt ist. Vorzugsweise sind die beiden Abtriebswellen auf einer gemeinsamen Antriebsachse angeordnet. Alternativ ist die Antriebwelle achsparallel zu den beiden Abtriebswellen angeordnet, wobei achsparallel bedeutet, dass ein Achsversatz zwischen Antriebswelle und Abtriebswellen vorhanden ist.
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Mit anderen Worten, betrifft die Erfindung ein Zwei-Gang-Getriebe für elektrische Achsen mit günstiger Spreizung. Auf der Suche nach Getrieben für zwei Gänge mit vorteilhafter Übersetzungsaufteilung in achsparalleler und koaxialer Anordnung soll eine möglichst einfache Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung durch eine Kombination zweier Planetenradstufen mit einer Stirnradstufe und einem als Doppelkupplung oder Synchroeinheit ausgestalteten Schaltelement bereitgestellt werden, wobei die Grundstruktur des Getriebes eine Sonnenrad-Hohlrad-Bindung und eine Planetenradträger-Hohlrad-Bindung aufweist. Bei einer ersten möglichen koaxialen oder achsparallelen Ausgestaltung kann über das Schaltelement wahlweise die feste Welle gewechselt werden, was eine hohe Übersetzung bei hoher Spreizung gewährleistet. Optional kann eine beispielsweise als Stirnraddifferenzial ausgeführte, zusätzliche Stirnradstufe sowohl vorangestellt als auch nachgeschaltet werden. Eine zweite achsparallele Ausgestaltung mit vorangestellter oder nachgeschalteter Stirnradstufe ermöglicht eine hohe Übersetzung bei moderater Spreizung. In einer dritten koaxialen Ausgestaltung ist das Schaltelement abtriebsseitig angeordnet, sodass eine moderate bis hohe Übersetzung bei hoher Spreizung erreicht werden kann. Bei einer vierten möglichen koaxialen oder achsparallelen Ausgestaltung kann über das abtriebsseitig angeordnete Schaltelement eine niedrige Übersetzung bei moderater Spreizung gewährleistet werden. Optional kann eine zusätzliche Stirnradstufe sowohl vorangestellt als auch nachgeschaltet werden, was eine hohe Übersetzung bei moderater Spreizung zur Folge hat.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsforme der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Die Figuren zeigen jeweils eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus erfindungsgemäßer Antriebsvorrichtungen. Es zeigen:
- 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise,
- 2 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in koaxialer Bauweise,
- 3 eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in koaxialer Bauweise,
- 4 eine dritte Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise,
- 5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise,
- 6 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in koaxialer Bauweise,
- 7 eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in koaxialer Bauweise,
- 8 eine dritte Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise,
- 9 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise,
- 10 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise,
- 11 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise,
- 12 eine Ausführungsform einer nicht erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in koaxialer Bauweise,
- 13 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform nach 12 in koaxialer Bauweise, und
- 14 eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform nach 12 in achsparalleler Bauweise.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise.
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Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug weist eine - hier nicht dargestellte - elektrische Antriebsmaschine und eine Getriebevorrichtung 3 auf. Die elektrische Antriebsmaschine weist einen Stator sowie einen Rotor auf. Eine Antriebsleistung (Drehmoment) der elektrischen Antriebsmaschine wird über eine Antriebswelle 2, die zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3 angeordnet und als Rotorwelle ausgebildet ist, in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet.
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Die Getriebevorrichtung 3 umfasst eine erste und zweite Planetenradstufe 4, 5 sowie eine Differentialstufe 6. Die erste Planetenradstufe 4 weist einen ersten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern 7a auf, welche drehbar an einem ersten Planetenradträger 8a angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad 9a sowie mit einem ersten Hohlrad 10a im Zahneingriff stehen. Mithin kämmen die Planetenräder 7a des ersten Planetenradsatzes radial zwischen dem ersten Sonnenrad 9a und dem ersten Hohlrad 10a. Die zweite Planetenradstufe 5 weist einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern 7b auf, welche drehbar an einem zweiten Planetenradträger 8b angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad 9b sowie mit einem zweiten Hohlrad 10b im Zahneingriff stehen. Mithin kämmen die Planetenräder 7b des zweiten Planetenradsatzes radial zwischen dem zweiten Sonnenrad 9b und dem zweiten Hohlrad 10b.
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Des Weiteren ist eine Doppelkupplungsvorrichtung 11 mit einer ersten Kupplung 12a und einer zweiten Kupplung 12b vorgesehen. Ein Schließen der ersten Kupplung 12a und ein Öffnen der zweiten Kupplung 12b realisiert eine erste Getriebeübersetzung, wobei ein Schließen der zweiten Kupplung 12b und ein Öffnen der ersten Kupplung 12a eine zweite Getriebeübersetzung realisiert. Die erste Getriebeübersetzung ist ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Durch ein Öffnen beider Kupplungen 12a, 12b wird eine Leistungsabschaltung realisiert.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, kann durch Schalten der Doppelkupplungsvorrichtung 11 wahlweise das von der elektrischen Antriebsmaschine über die Getriebevorrichtung 3 auf die Differentialstufe 6 übertragene Drehmoment zwischen der ersten und der zweiten Getriebeübersetzung variiert werden. Das so übertragene Drehmoment wird schließlich von der Differentialstufe 6 auf Abtriebswellen 13a, 13b, welche beispielsweise mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden sind, weitergeleitet. Die Getriebevorrichtung 3 ermöglicht somit im Wesentlichen einen Zwei-Gang-Betrieb des Kraftfahrzeugs.
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In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden und leitet so das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine in die Getriebevorrichtung 3 ein. Der erste Planetenradträger 8a ist drehfest mit dem zweiten Hohlrad 10b verbunden und zusätzlich mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden, sodass das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine in der ersten Ausführungsform über den drehfesten Verbund aus dem ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Hohlrad 10b an die Differentialstufe 6 ausgeleitet wird, welche es schließlich auf die Abtriebswellen 13a, 13b verteilt.
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Das erste Hohlrad 10a ist drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden und kann über die erste Kupplung 12a ortsfest / drehfest / gehäusefest in einem Gehäuse 15 festgelegt / aufgenommen / angeordnet werden. Über die zweite Kupplung 12b der in der ersten Ausführungsform in axialer Richtung zwischen der ersten Planetenradstufe 4 und der zweiten Planetenradstufe 5 zwischengeschalteten Doppelkupplungsvorrichtung 11 hingegen kann der zweite Planetenradträger 8b ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt werden. Die Doppelkupplungsvorrichtung 11 erlaubt somit in der ersten Ausführungsform eine wahlweise gehäusefeste Anordnung des drehfesten Verbunds aus dem ersten Hohlrad 10a und dem zweiten Sonnenrad 9b oder dem zweiten Planetenradträger 8b.
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2 bis 4 zeigen Modifikationen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen.
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Bei der in 2 dargestellten ersten Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist dabei die Differentialstufe 6 in axialer Richtung der Antriebswelle 2 bzw. der Abtriebswellen 13a, 13b zwischen der ersten Planetenradstufe 4 und der Doppelkupplungsvorrichtung 11 zwischengeschaltet. Zusätzlich ist die Differentialstufe 6 als zusätzliche Doppelplanetenradstufe ausgebildet, wobei ein Doppelplanetenradträger, auf welchem zwei Planetenradsätze gelagert sind, zwischen dem ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Hohlrad 10b eingefügt und mit diesen drehfest verbunden ist. Die beiden Planetenradsätze stehen dabei jeweils mit entsprechenden, an den Abtriebswellen 13a, 13b ausgebildeten Sonnenrädern in Zahneingriff und verteilen so das Drehmoment auf die Abtriebswellen 13a, 13b.
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3 zeigt eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Dabei ist ein als Stirnradstufe ausgebildetes Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3 angeordnet, wodurch die Spreizung der Antriebsvorrichtung 1 erhöht werden kann.
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In 4 wiederum ist eine dritte Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise dargestellt. Das Reduziergetriebe 14 ist hierbei ausgangsseitig zwischen der zweiten Planetenradstufe 5 und der Differentialstufe 6 angeordnet.
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5 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen.
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Wie aus 5 ersichtlich, ist in der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform die Doppelkupplungsvorrichtung 11 ausgangsseitig in der Getriebevorrichtung 3 angeordnet und nicht zwischen der ersten Planetenradstufe 4 und der zweiten Planetenradstufe 5 zwischengeschaltet.
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6 bis 8 zeigen Modifikationen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 5 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform eingegangen.
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Bei der in 6 dargestellten ersten Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist, ähnlich der in 2 dargestellten, ersten Modifikation der ersten Ausführungsform, die Differentialstufe 6 in axialer Richtung der Antriebswelle 2 bzw. der Abtriebswellen 13a, 13b zwischen der ersten Planetenradstufe 4 und der Doppelkupplungsvorrichtung 11 zwischengeschaltet. Zusätzlich ist die Differentialstufe 6 als zusätzliche Doppelplanetenradstufe ausgebildet, wobei der Doppelplanetenradträger, auf welchem die zwei Planetenradsätze gelagert sind, an dem ersten Planetenradträger 8a drehfest befestigt ist. Die beiden Planetenradsätze stehen dabei jeweils mit entsprechenden, an den Abtriebswellen 13a, 13b ausgebildeten Sonnenrädern in Zahneingriff und verteilen so das Drehmoment auf die Abtriebswellen 13a, 13b.
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7 zeigt eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform. Dabei ist das als Stirnradstufe ausgebildete Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3 angeordnet, wodurch die Spreizung der Antriebsvorrichtung 1 erhöht werden kann.
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In 8 wiederum ist eine dritte Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise dargestellt. Das Reduziergetriebe 14 ist hierbei ausgangsseitig zwischen der zweiten Planetenradstufe 5 und der Differentialstufe 6 angeordnet.
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9 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise. Nachstehend wird insbesondere auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen.
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In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform ist eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3 das Reduziergetriebe 14 zwischengeschaltet. Die Antriebswelle 2 ist drehfest mit dem ersten Sonnenrad 9a verbunden, sodass das Drehmoment von der elektrischen Antriebsmaschine über das Reduziergetriebe 14 auf die Antriebswelle 2 übertragen wird und über das erste Sonnenrad 9a in die Getriebevorrichtung 3, insbesondere die erste Planetenradstufe 4, geleitet wird.
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Der erste Planetenradträger 8a ist drehfest mit dem zweiten Hohlrad 10b verbunden und kann in der dritten Ausführungsform über die zweite Kupplung 12b der ausgangsseitig angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 11 ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt werden. Der zweite Planetenradträger 8b kann wiederum über die erste Kupplung 12a ortsfest in dem Gehäuse 15 festgelegt werden. Die Doppelkupplungsvorrichtung 11 erlaubt somit in der dritten Ausführungsform eine wahlweise gehäusefeste Anordnung des drehfesten Verbunds aus dem ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Hohlrad 10b oder dem zweiten Planetenradträger 8b. Über das erste Hohlrad 10a und das damit drehfest verbundene zweite Sonnenrad 9b wird das Drehmoment im Betrieb auf die Differentialstufe 6 ausgeleitet.
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In 10 ist eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform in achsparalleler Bauweise dargestellt. Das Reduziergetriebe 14 ist hierbei ausgangsseitig zwischen der zweiten Planetenradstufe 5 und der Differentialstufe 6 angeordnet.
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11 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise. Nachstehend wird insbesondere auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen.
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In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden und leitet somit das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine in die Getriebevorrichtung 3 ein. Der erste Planetenradträger 8a ist ortsfest in dem Gehäuse 15 angeordnet. Ferner ist auch das zweite Hohlrad 10b ortsfest in dem Gehäuse 15 angeordnet. Mit anderen Worten, sind in der vierten Ausführungsform der erste Planetenradträger 8a und das zweite Hohlrad 10b über das Gehäuse 15 drehfest miteinander verbunden.
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Das erste Hohlrad 10a wiederum ist drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden. Zusätzlich kann der drehfeste Verbund aus dem ersten Hohlrad 10a und dem zweiten Sonnenrad 9b über die erste Kupplung 12a der ausgangsseitig angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 11 mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden werden. Über die zweite Kupplung 12b kann der zweite Planetenradträger 8b mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden werden.
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Anders ausgedrückt, können in der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform durch wahlweises Wirkverbinden des drehfesten Verbunds aus dem ersten Hohlrad 10a und dem zweiten Sonnenrad 9b oder des zweiten Planetenradträgers 8b mit der Differentialstufe 6 die erste bzw. zweite Getriebeübersetzung realisiert werden.
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12 zeigt eine Ausführungsform einer nicht erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise. Nachstehend wird insbesondere auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen.
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In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform nach 12 ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden und leitet somit das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine in die Getriebevorrichtung 3 ein. Der erste Planetenradträger 8a ist drehfest mit dem zweiten Hohlrad 10b verbunden und über die erste Kupplung 12a der ausgangsseitig angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 11 mit der Differentialstufe 6 wirkverbindbar. Über die zweite Kupplung 12b kann der zweite Planetenradträger 8b mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden werden.
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Anders ausgedrückt, können in der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform nach 12 durch wahlweises Wirkverbinden des drehfesten Verbunds aus dem ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Hohlrad 10b oder des zweiten Planetenradträgers 8b mit der Differentialstufe 6 die erste bzw. zweite Getriebeübersetzung realisiert werden.
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Ferner ist in der Ausführungsform nach 12 das erste Hohlrad 10a ortsfest in dem Gehäuse 15 angeordnet. Ferner ist auch das zweite Sonnenrad 9b ortsfest in dem Gehäuse 15 angeordnet. Mit anderen Worten, sind in dieser Ausführungsform somit das erste Hohlrad 10a und das zweite Sonnenrad 9b über das Gehäuse 15 drehfest miteinander verbunden.
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Die in 13 dargestellte erste Modifikation der Ausführungsform nach 12 stellt eine Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise dar. Dabei ist das Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3, insbesondere der Antriebswelle 2, zwischengeschaltet.
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14 zeigt eine zweite Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform nach 12 in achsparalleler Bauweise. Dabei ist das Reduziergetriebe 14 ausgangsseitig zwischen der Doppelkupplungsvorrichtung 11 und der Differentialstufe 6 zwischengeschaltet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Antriebswelle
- 3
- Getriebevorrichtung
- 4
- erste Planetenradstufe
- 5
- zweite Planetenradstufe
- 6
- Differentialstufe
- 7a
- erstes Planetenrad/-räder
- 7b
- zweites Planetenrad/-räder
- 8a
- erster Planetenradträger
- 8b
- zweiter Planetenradträger
- 9a
- erstes Sonnenrad
- 9b
- zweites Sonnenrad
- 10a
- erstes Hohlrad
- 10b
- zweites Hohlrad
- 11
- Doppelkupplungsvorrichtung
- 12a
- erste Kupplung
- 12b
- zweite Kupplung
- 13a, 13b
- Abtriebswelle
- 14
- Reduziergetriebe
- 15
- Gehäuse
